JPS6233099Y2 - - Google Patents

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JPS6233099Y2
JPS6233099Y2 JP1986000629U JP62986U JPS6233099Y2 JP S6233099 Y2 JPS6233099 Y2 JP S6233099Y2 JP 1986000629 U JP1986000629 U JP 1986000629U JP 62986 U JP62986 U JP 62986U JP S6233099 Y2 JPS6233099 Y2 JP S6233099Y2
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crystal
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fuel
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JP1986000629U
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M27/00Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like
    • F02M27/08Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by sonic or ultrasonic waves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S261/00Gas and liquid contact apparatus
    • Y10S261/48Sonic vibrators

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Special Spraying Apparatus (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
本考案は、内燃機関のマニホルド中の過熱部に
おいて燃料を微細に気化させ、エンジンの性能、
とくに内燃機関の冷気候時始動および加速を高め
るために使用する超音波変換器に関する。冷気候
時迅速始動を設けて冷気候時のウオーミングアツ
プを省略し、燃料・空気の貧混合気によるエンジ
ンの運転を許容することによりガソリンの走行距
離を改良することができる。 文献には、エンジンの運転を高めるためのキヤ
ブレーシヨンの改良において多くの種々の試みが
記載されている。ハーベイ(Heavey)の米国特
許第1939302号は、空気流中へのガソリンの気化
を助けるためガソリン留めの下方で、1つのクリ
スタルおよび燃料・空気の混合気中での大きい小
滴の細分化を助けるため最初のクリスタルから下
流でそれに固定された針を有するクリスタルを利
用する気化装置を示す。 ワング(Vang)の米国特許第2414494号は、シ
リンダ中に供給される燃料の霧化の目的のために
デイーゼルエンジンのシリンダ内部に振動板を設
置することを提案する。他の実施例で、ワングは
ガソリンエンジンのマニホルド中で各シリンダの
吸気口付近に設置することを提案する。 ワンダの米国特許第245900号は、、燃料・空気
の混合気に振動を与えるためスパイダにより支持
された発振装置を示す。 マグイ(Magui)等の米国特許第2704535号
は、マニホルドに供給される燃料を良好に気化す
るために、内燃機関のマニホルドに連結するダク
ト内に配置された環状の超音波エミツタを有する
内燃機関における気化改良装置に関する。 ポール(Paul)の米国特許第2769698号は、燃
料混合気にそれが内燃機関に入る際に乱流を与え
るように適合されたバスケツト型燃料混合インサ
ートに関する。 グリープ(Griep)の米国特許第2791990号
は、層流条件が優勢で、燃料混合気が円滑に流過
し、系統内での最小の圧力低下でシリンダ中へ流
入する、内燃機関の超音波混合装置に関する。グ
リープによれば、多孔質であつて、燃料は変換エ
レメント自体を通して空気流中へ供給することの
できる、中空で長方形の変換エレメントが提供さ
れる。 グリープの米国特許第2791994号は、ダクト内
に直列に1組の環状変換器を有する超音波混合装
置に関する。 ブロデイ(Brody)の米国特許第3735744号
は、内燃機関のマニホルド中に燃料混合装置を設
置することを提案する。該燃料混合装置は、横方
向に連通している一般に軸方向に延びる複数のね
じれた通路を限る、密に充填された複数の正弦部
材を有する。 スキヤルパ(Scarpa)の米国特許第3433461号
には、それぞれが実質的に厚み共振周波数の1/2
波長である厚みを有する取付エレメントに結合さ
れたクリスタルを有するピエゾ電気発生エレメン
トが記載されている。 サツチヤー(Thatcher)の米国特許第3533606
号は、燃料供給のための比較的大きい燃料噴射装
置を使用する超音波気化系統を示す。 ラルソン(Larson)の米国特許第3544290号
は、燃料・空気の混合気の通路内に位置定めされ
たフアン共振器またはプロペラ共振器の形の振動
構造体の上流にストレーナスクリンを有し、スト
レーナスクリンおよび共振器が配置されているダ
クトを通る燃料の霧化を助ける燃料霧化ユニツト
に関する。 プリーゲル(Priegel)の米国特許第3955545号
は、内燃機関の標準気化器と吸気マニホルドとの
間に挿入されるように適合された超音波燃料霧化
装置を示す。該霧化装置は、励振器に貼付された
円板を有し、該励振器が全系統の共振周波数で円
板を駆動する。円板および励振器は1つの室内
に、円板が気化器からの空気流に関して横に配置
されているようにして収納されている。 ナグモ(Nagumo)の米国特許第3977383号
は、吸気マニホルドの立上り管の入口に相対する
ダイヤフラムおよび該ダイヤフラムの機械的振動
を誘発するためダイヤフラムの両面間の電圧を変
える高周波数適用装置に関する。 コンパメク(Kompamek)の米国特許第
4038348号は、内燃機関内で気化器の下方に円筒
形の変換器を使用することを提案する。 アサイ(Asai)の米国特許第4105004号は、ノ
ズルから吐出される燃料を変換器の周壁上へ霧化
するためのノズルと共動するように適合された円
筒形の変換器を示す。制御装置は、内燃機関の運
転条件に応じて噴射ノズルにより噴射される燃料
の量を制御する。 アサイの米国特許第4106459号には、円筒形の
変換器およびそれと共動するノズルを有する気化
器が記載されている。 マーチン(Martin)の米国特許第4176634号
は、振動燃料インゼクタを有し、振動蝶形弁また
は滑り弁が、イゼクタからの燃料を受取り、さら
に燃料を振動させてより均一に破壊するように位
置定めされている、燃料噴射系統に関する。 フオルクスワゴン(Volkswagen)は、内燃機
関の吸気マニホルド内に取付けられたハリネズミ
状(hedgehog−like)加熱インサートを用いて実
験した。このインサートは、低温度でPTCエレ
メントにより電気的に加熱される。超音波変換器
を使用して本発明の利点を達成する提案は存在し
ない。 これら先行技術による装置の若干は、蒸発装置
を利用するため気化器またはエンジンを変更する
ことを要求する。若干の先行技術による装置は比
較的複雑で高価であり、本発明のように実施する
ことは不可能である。これら先行技術による装置
のいずれも本発明を提案しない。 本発明は、サザール(saszar)およびオーリー
(Oehley)の米国特許第4029064号に記載された
ような内燃機関の気化系統を発展させる試みから
出発する。気化の原理が、吸気マニホルド中へ装
置を取付けるために内燃機関の気化器または吸気
マニホルドの変更を必要としない、はるかに簡単
かつ低廉な装置において使用される。 本考案は、先行構造の欠点および欠陥が除かれ
る改良超音波変換器を提案する。 本考案によれば、内燃機関の冷気候時始動を向
上させ、内燃機関の性能を改良するため、内燃機
関のマニホルド内の過熱部に配置するように適合
された改良超音波変換器が提供される。 本考案は、エンジンの構造もしくはエンジンの
仕様を変えることなく、エンジンの吸気マニホル
ド内の過熱部に挿入するように適合された改良超
音波変換器を提案する。 さらに、本考案はエンジンの冷気候時始動を確
実にし、負荷下に冷たいエンジンを加速するとき
に、エンジンの失速をなくするため、内燃機関の
吸気マニホルド内に位置定めするように適合され
た改良超音波変換器を提供する。 本考案の他の目的は、エンジンの始動および性
能を改良するため自動車のエンジンのマニホルド
中で気化器の下方に挿入するように適合された改
良超音波変換器を提供することであり、かかる変
換器は1000000Hzを越える範囲で動作可能なクリ
スタルおよび該クリスタルに動作結合され、それ
によつて振動する共振器を有し、該共振器は該ク
リスタルの周波数に同調されている。 本考案のもう1つの目的は、シリンダに供給さ
れる燃料を微細に気化して、燃料を節約してエン
ジンの力を上げるために自動車のエンジンのシリ
ンダと気化器との間に挿入するように適合された
改良超音波変換器を提供することである。 本考案の他の目的は、自動車のエンジン内のシ
リンダに供給された燃料を非常に微細な蒸気に気
化して燃料の完全燃焼を惹起させ少量の燃料で多
くの力を与えるとともに、エンジンからの一酸化
炭素および炭化水素の放出量を低減する改良超音
波変換器を提供することである。 本考案の他の目的は、構造が簡単で比較的低廉
であつて、吸気マニホルドの変更なしにエンジン
の吸気マニホルド中へ容易に設置することがで
き、エンジンのシリンダに供給された燃料を微細
に気化してエンジンの性能を改良するように動作
する、改良超音波変換器を提供することであり、
かかる変換器はエンジンの吸気マニホルド内で、
気化装置から燃料/空気の混合気が通過する開口
とエンジンの吸気マニホルドの過熱部との間に、
エンジンの吸気マニホルドまたはエンジン仕様の
変更なしに支持するための取付装置を有し、該装
置は変換器から延びてエンジンの吸気マニホルド
の表面に、超音波変換器を接地するため係合する
ように適合された脚部材を有している。 次に、本考案のすぐれた実施例を示す添付図面
につき本考案を詳述するが、種々の図において同
じ数字は同じエレメントを表わす。 本考案のすぐれた実施例を示す第1図におい
て、内燃機関14の吸気マニホルド12内に超音
波変換器10が配置されている。エンジン14は
常用の気化器16および変換器16の上方に配置
された空気過器18を有する。超音波変換器1
0は吸気マニホルド12内に気化器胴部の下方
で、吸気マニホルドの過熱部の丁度上方に取付け
られている。マニホルドの変更は必要でない。気
化器の変更も必要でない。第1図の下記の記載は
単一胴気化器を想定していることは明らかであ
る。明らかに、2胴および4胴形式に対し必要に
応じ補助的変換器を使用することができ、電気回
路の容量は必要な場合に増加する。 超音波変換器10は、リード線20により電気
回路22に連結するように適合されている。電気
回路22は、発振器26、電力増幅器27および
点火スイツチ30によりバツテリ29に連結され
た変調器28からなる。また、回路中にヒユーズ
31も存在する。電気構成部分、電力増幅器、変
調器はそれぞれ根本的には公知設計のものであ
り、自動車の金属フレームに連結することにより
接地された単一ハウジング内に収納されている。 本質的に、電気回路は高周波電力を、音響エネ
ルギに変える超音波変換器に提供する。電力およ
びその結果として、音響エネルギは、連続的に超
音波変換器10に適用されず、むしろ約50%の衝
撃係数の短かいバーストで適用される。この手段
は、バツテリから電気回路により取出される一次
電気エネルギの50%節約とともに、超音波変換器
10の表面に達するガソリンのより有効な気化を
行なう。 詳細には、点火スイツチ30が閉じた場合、自
動車のバツテリ29は電力を発振器26に供給
し、これが低レベルのエネルギを電力増幅器27
に供給する。発振器26からの基本周波数は、電
力増幅器27によつて系統の要件、少なくとも
1000000Hz、有利に1300000Hzに増幅される。使用
時には自動車の点火スイツチ30をまわし(閉じ
る)、アクセルペダルを1回または2回踏む。変
換器10に達するガソリンは気化する。次いで、
点火スイツチ30を動かして正常形式のエンジン
を始動させる。エンジンは、冷たいときでも迅速
に始動する。 電気回路22の定常状態動作では、燃料の気化
は完全でなかつたことが判明した。変換器10の
活性面におけるガソリンは、頂点に蒸気の薄層が
ある液体円錐の形をとる。液体円錐の基底部のみ
が気化され、円錐または小滴全体は気化されなか
つた。意外にも、この問題は変換器10に電力
を、約50%の衝撃係数のバーストで適用すること
によつて克服されることが判明した。変換器への
不連続的供給を達成するため変調器28を電力増
幅器と連結して使用すると、開周期の間に、蒸気
層の下方のガソリン円錐体の圧潰が生起し、次に
周期がはじまるときに、円錐体の基底部が十分に
変換器の活性面と接触し、微細なミストに変えら
れた。その結果、気化器からの燃料・空気の混合
気中のガソリン小滴は、本考案の使用によつて完
全に気化される。ガソリンの均一に微細なミスト
は空気中をエンジン14の各シリンダに運ばれ
る。ガソリンの完全な気化が、自動車または本考
案が使用される同様の車両のバツテリにおける実
質的に少ない電力の取出しが達成される。 基本的に、超音波変換器の上面は原料ガソリン
がたまる活性面を提供する。本考案の超音波変換
器は1000000Hzを越える、有利に1300000Hzの周波
数で振動する。ガソリンには非常に高い圧力が適
用され、ガソリンはほとんど瞬時に気化して直径
が10ミクロンよりも小さい小滴になる。この微細
なガソリンミストは入つてくる空気と一緒に混合
してエンジン14のシリンダに供給される。この
気化法はガソリンおよび空気の温度に左右なれな
いので、エンジンは低温時始動およびエンジンの
加速が大いに助かる。この装置を用いるとガソリ
ンは、エンジンが熱いかまたは冷たいかとは無関
係に常に気化するので、エンジンの性能に不利な
効果を及ぼすことなく燃料経済が助かる。さら
に、ガソリンの微細なミストはシリンダのそれぞ
れにより均一に供給され、これは燃料使用改良に
おける1つの因子である。 第2図および第3図により、超音波変換器が良
好に示されている。変換器10は、クリスタル4
2が動作連結している共振器40および熱抵抗絶
縁体44を有する。共振器40、クリスタル42
および絶縁体44が、たとえばエポキシにより適
当に結合または一緒に固定されていてもよい。 共振器40は有利に金属、たとえばアルミニウ
ムからつくられている。クリスタル42は有利に
チタン酸バリウムからつくられているが、当業界
に公知であるような他の金属を使用することもで
きる。有利にクリスタル42は、1000000Hz以上
の周波数で振動し、1300000Hzの周波数が予備実
験で非常に満足なものであることが判明した。 共振器40はクリスタル42と協力的に共動し
て、クリスタル単独を使用する場合に可能である
よりもはるかに大量のミストをつくる。実際のク
リスタルは均一な振動体ではない。金属の共振器
はより均一な振動体を提供する。本考案における
ようにクリスタルを共振器と動作結合することに
よつて、改良された結果が得られる。クリスタル
は、所望の周波数を生じる厚さにつくられてい
る。共振器は適当にクリスタルの周波数に同調さ
れていなければならない。共振器が1/4波長また
は1/4波長の奇数倍の厚さを有する場合に最良の
結果が得られた。本考案の変換器は20馬力のエネ
ルギをつくることができる。換言すれば、直径約
2.54cm(1インチ)の変換器は、毎時1馬力につ
き燃料0.227Kg(1/2ポンド)の平均速度で気化可
能である。これは、0.5制動定格燃費(brake
specific fuel consumption)に校正されたエン
ジンに相当する。クリスタル42と絶縁体44と
の間には室46が形成されている。室46は、さ
もないときに生じるクリスタルの下方にガソリン
のたまるのを防ぐことによつてクリスタル42の
振動を高めるために、排気孔48により排気され
ている。クリスタルの下方で室をシールする他の
方法は、本考案のものよりもはるかに高価であ
る。第3図に最も良く示されているように、絶縁
体44に形成された4つの排気孔48が存在す
る。 また、変換器10は、吸気マニホルド12の壁
に係合して変換器10を実質的に吸気マニホルド
の過熱部に適所に保持するように意図されている
4つのばね針金50を含有する。有利に鋼からつ
くられたばね針金50は変換器10を通つて延
び、底部分は吸気マニホルド12の底に係合して
変換器10を吸気マニホルドの底に対し離れた位
置に定めるのに役立つ。ばね針金50の底部分が
変換器10の底から延びる程度は、変換器10の
位置定めを調節するために変えることができる。
若干の実施例では、変換器10の底からばね針金
の延長は省略することができる。これは、スペー
スが1つの因子である場合、またはばね針金50
の上端と吸気マニホルドの開口との係合が変換器
10を適所に保つのに十分である場合に真であ
る。また、変換器10を種々の寸法の吸気マニホ
ルド中に位置定めするために、ばね針金50の上
端を切断することもできることが認められる。必
要に応じばね針金50の端部は、ペンチまたは類
似の工具で曲げて、超音波変換器を所望位置に保
持することもできる。 クリスタル42は少なくとも約176.7℃(350
〓)において安定であるように設計されている。
これは、約79.4℃(175〓)の正常のマニホルド
温度よりも著しく高い。負荷下に、マニホルドの
温度は普通約107.2℃〜121℃(225〜250〓)より
も高くない。 吸気マニホルドの壁と金属ばね針金との係合
は、超音波変換器10を電気的に接地する作用を
する。 変換器10は吸気マニホルド12から気化器1
6を取除くことによつて設置することができるこ
とを認めることが重要である。気化器の変更は必
要でない。リード線20は、気化器16と吸気マ
ニホルド12との間のガスケツト21中の溝また
は凹み中に位置定めすることができる。リード線
20は、第3図に最良に示されているように、平
たくてもよいし、丸くてもよい。エンジンは、本
考案に適合するように変更または調節する必要は
ない。変換器10の据付けは決して車両の性能ま
たは運転を低下せず、車両を装置を据付ける前の
ように運転することのできるフエイルセイフ装置
である。気化器の調節は必要でないが、始動時に
チヨークを80%開き、燃料・空気の混合気を貧化
することにより気化器を調節することによつてさ
らに燃料経済を達成することができる。 エンジンの性能は、共振器活性面に衝突する気
化器からの原燃料が直接に微細な蒸気に変えられ
るので、変換器10によつて改良される。かかる
気化は、エンジンが冷たくても起きる。従つて、
エンジンが適当な燃料霧化の行なわれる前に正常
の運転温度に到達する必要はない。本考案の使用
によつて、エンジンは冷気候時に容易に始動し、
エンジンの冷気候時にウオーミングアツプは不要
であり、負荷下に冷たいエンジンを加速するとき
のエンジンの失速はなくなる。エンジンは、エン
ジンが熱くても冷たくても、負荷下により迅速に
回転する。本考案の使用により燃料節約が行なわ
れ、エンジンの力は上昇する。 第4図の超音波変換器を利用し独立の実験室に
より試験を行ない、これを下記に表にまとめた。
試験車両は、2.8リツトルのV6エンジンおよび自
動トランスミツシヨンを装備せる1980年型ビユイ
ツクスカイラークであつた。この車両のEPA
(環境保護局)低温時始動限界はHC0.41GPM;
CO7.0GM;NOX2.0GPMである:
【表】 試験No.1においてはアイドルスクリユーは回転
が3/4減に調節され、チヨークは90%減に調節さ
れていたことは注目すべきである。この不正確な
気化器の調節は車の再始動を惹起し、結果に不利
な影響を及ぼした。試験No.2に対してアイドルス
クリユーは正常位に再調節され、チヨークは60%
減に調節された。 5%の変換率は試験周期における頻発範囲内で
ある。すべての試験は約21℃〜23.9℃(70〓〜75
〓)で行なわれかつチヨークはこれらの温度にお
いてはあまり影響されないので、燃費はさほど変
らない。 試験は、本考案の超音波変換器が未燃焼炭化水
素および一酸化炭素の減少によつて排気に対し有
利な影響を有することを示す。 別の路上試験においては、本考案の超音波変換
器を利用し5%〜15%程度の燃料節約が行なわれ
た。これらの予備試験は在庫自動車につき実施さ
れた。超音波変換器なしの各自動車、次いで超音
波変換器を有する各自動車につき結果を比較し
た。 第4図には、変更変換器110が示されてい
る。この変換器110は、環状保持リング11
1、共振器140、クリスタル142、絶縁体1
44(有利にプラスチツク製)、基板151およ
びばね針金または支持脚150を有する。共振器
140はクリスタル142の周波数に同調されて
いる。リード線120(これはクリスタルおよび
クリスタルを少なくとも1000000Hz、有利に少な
くとも1300000Hz〔サイクル秒〕で振動するよう
に励振するための電気回路に接続されている)
は、有利にそれの利用される環境に対して保護す
るために被覆線である。テフロン被覆線がリード
線120に対して適当であることが判明した。 第4図の実施例の重要な特徴は、共振器140
およびクリスタル142が互いに結合されていな
いので、第5図に最良に示されているように波形
ワツシヤ(または補償ばね)149によつて連動
するようになつていることである。波形ワツシヤ
149は有利に大サイズ変換器に有用であり、こ
の場合クリスタル142を共振器140に押圧す
るのにより均一な圧力が適用される(温度変化お
よびそれに伴う変換器110の成分の膨張および
収縮の遅延)。クリスタル142の周縁部のみが
ばね149により係合されていて、クリスタル中
心部は自由に振動する。それにより、クリスタル
の良好な振動が得られ、それとともに共振器の振
動が改良され、気化した液体の出力が大きくな
る。 変換器110には、室146にガソリンのたま
るのを阻止し、これによりクリスタルの自由振動
を許容することにより、簡単かつ低廉な方法でク
リスタル142の底部を減圧するために排気装置
148が設けられている。排気装置148は絶縁
体144にある孔または溝を有し、これらがクリ
スタル142の下方の室146を変換器110の
まわりの環境と連絡している。 本考案の他の実施例は第6図および第7図に示
されている。変換器210は、保持リング21
1、共振器240、クリスタル242、ハウジン
グ244、リード線210およびリード線支持脚
250を有する。変換器210は、保持リング2
11をハウジング244に連結してそれの間に共
振器およびクリスタルを間挿する、ねじまたはリ
ベツト260(第7図)によつて一緒に保たれ
る。共振器240はリング211およびハウジン
グ244に結合されており、クリスタル242は
周縁部で保持されているにすぎないので、それに
エネルギが印加された場合に中心部は自由に振動
する。 第6図に最良に示されているような支持脚25
0は、第5図に示されているように、変換器21
0の孔を通して挿入されたU字形のばね部材から
なる。脚の端部は吸気マニホルド中に変換器21
0を適当に位置定めするため所望の長さに切断す
ることができ、次いで脚250の端部は変換器を
所望位置に保持するためペンチまたは類似工具に
よつて曲げることができる。 変換器210は前述した実施例と同じ形式で作
用する。気化器からのガス小滴は、変換器240
の上方活性面と接触する。小滴はクリスタル24
2により誘発される共振器240の振動(少なく
とも10×6Hz、有利に1300000Hzの超音波周波数
で振動)のため微細に気化する。 より簡単で低廉な実施例の超音波変換器は第8
図および第9図に示されている。変換器310
は、共振器340、クリスタル342、絶縁体3
44、リード線320およびばね脚350を有す
る。共振器340およびクリスタル342は、た
とえば高温型エポキシ接着剤により互いに結合し
た状態で示されている。 ばね脚350は、第6図および第7図の実施例
におけるように、たとえば鋼でつくられたU字形
部材である。脚350は絶縁体344および共振
器340における整列された孔352および35
3を通つて延びている。支持脚350の自由端は
所望の長さに切断し、上述したように吸気マニホ
ルド中に適所に変換器を固定するために曲げるこ
とができる。 室346を排気するため排気装置348が設け
られている。かかる排気装置348は、孔352
の内面とかかる孔を通つて延びる針金350の外
面との間の空間である。 前述の実施例におけるように、共振器340は
1/4波長または1/4波長の奇数倍の厚さを有し、ク
リスタルの共振周波数に同調されている。クリス
タル342および共振器340は、たとえば高温
型エポキシを用いて結合することにより作用結合
されている。クリスタルおよび共振器のかかる厚
さは、新規変換器に対する最良の作動結果をもた
らすことが判明した。 本考案を用いると、エンジンのシリンダに供給
されるすべての燃料は微細に気化され、シリンダ
に均一な燃料・空気の混合気が供給される。正常
のエンジン系統においては、気化器に近いシリン
ダは気化器から遠いシリンダよりも多量のガスを
受取る。各シリンダでの燃料の良好な燃焼が存在
する。本考案により、ガソリンの節約下にエンジ
ンの力の上昇が得られる。一酸化炭素および炭化
水素の放出量は減小する。 電気回路の成分は最小のバツテリ電力を消費
し、各変換器は少なくとも1000000Hzの周波数で
動作する。変換器はそれぞれ20馬力を生じるのに
十分な燃料を気化または蒸発する。 要するに本考案は、冷気候時迅速始動を確保
し、冷気候時ウオーミングアツプを省略し、エン
ジンのフラツジングをなくし、貧空気・燃料混合
気でエンジンを運転する超音波変換器を提供す
る。これら燃料節約の利点に加えて、本考案はエ
ンジンのノツキング、エンジンのアイドリングの
円滑化を助け迅速始動の結果として蓄電池が節約
され、エンジンオイルの汚染が減少する。エンジ
ンは、ガスタンクおよび燃料系統に水が入つた場
合でも円滑に回転する。燃料系統に水が入つた場
合、水は変換器により燃料と一緒に蒸発する。 本考案のすぐれた実施例を示したが、請求の範
囲により規定されたような本考案の範囲内で変更
を行なうことができることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
添付図面は本考案の実施例を示すもので、第1
図はキヤブレターと吸気マニホルドとの間に配置
された本考案による超音波変換器を備える内燃機
関を略示する、超音波変換器の電気ブロツク線図
を有する断面図、第2図は内燃機関の吸気マニホ
ルド中の過熱部における超音波変換器の拡大断面
図、第3図は第2図の超音波変換器の平面図、第
4図は他の実施例による超音波変換器の斜視図、
第5図は第4図の実施例において使用される波形
ワツシヤの斜視図、第6図は他の実施例の超音波
変換器の、第7図の6−6線による横断面図、第
7図は第6図の超音波変換器の平面図、第8図は
別の実施例の超音波変換器の、第9図の8−8線
による横断面図、第9図は第8図の超音波変換器
の平面図である。 10……超音波変換器、12……吸気マニホル
ド、14……エンジン、16……気化器、18…
…空気過器、20……リード線、22……電気
回路、26……発振器、27……電力増幅器、2
8……変調器、29……バツテリ、30……点火
スイツチ、40……共振器、42……クリスタ
ル、44……絶縁体、46……室、48……排気
孔、50……ばね針金、110……変換器、11
1……環状保持リング、120……リード線、1
40……共振器、142……クリスタル、144
……絶縁体、145……室、149……波形ワツ
シヤ、151……基板、210……変換器、22
0……リード線、240……共振器、242……
クリスタル、244……ハウジング、250……
支持脚、310……変換器、320……リード
線、340……共振器、342……クリスタル、
344……絶縁体、348……排気装置、350
……ばね脚、352,353……孔。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 1 エンジンの吸気マニホルドに連結せる気化装
    置を有する内燃機関において使用される、実質
    的にエンジンの吸気マニホルド内の過熱部に配
    置されて燃料を気化するための超音波変換器で
    あつて、少なくとも1000000Hz程度の高周波数
    において振動するように適合されたクリスタル
    およびクリスタルの周波数に同調されかつクリ
    スタルに動作連結されている共振器を有し、該
    共振器は気化装置からの空気との良好な混合の
    ため燃料が微細に気化して接触するように適合
    された活性面を有し、これにより内燃機関がよ
    り多くの力を送出し、一酸化炭素および炭化水
    素の放出量が低減し、燃料が節約されるように
    し、エンジンの吸気マニホルド内で、気化装置
    から燃料/空気の混合気が通過する開口とエン
    ジンの吸気マニホルドの過熱部との間に超音波
    変換器を、エンジン吸気マニホルドまたはエン
    ジン仕様の変更なしに支持するための取付装置
    を有し、該装置は変換器から延びてエンジンの
    吸気マニホルドの表面に、超音波変換器を接地
    するため係合するように適合された脚部材を有
    することを特徴とする超音波変換器。 2 共振器の厚さが1/4波長である、実用新案登
    録請求の範囲第1項記載の超音波変換器。 3 共振器の厚さが1/4波長の奇数倍である、実
    用新案登録請求の範囲第2項記載の超音波変換
    器。 4 クリスタルがチタン酸バリウムでつくられ、
    共振器が金属でつくられている、実用新案登録
    請求の範囲第1項記載の超音波変換器。 5 共振器がアルミニウムでつくられている、実
    用新案登録請求の範囲第4項記載の超音波変換
    器。 6 クリスタルを取囲む絶縁体を有し、クリスタ
    ルと絶縁体との間に室を形成し、かつ該室の排
    気装置を有する、実用新案登録請求の範囲第1
    項記載の超音波変換器。 7 クリスタルと共振器とが互いに結合されてい
    る、実用新案登録請求の範囲第1項記載の超音
    波変換器。
JP1986000629U 1981-02-09 1986-01-07 Expired JPS6233099Y2 (ja)

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