JPS6263166A

JPS6263166A - 内燃機関の超音波燃料微粒化装置

Info

Publication number: JPS6263166A
Application number: JP20348485A
Authority: JP
Inventors: Kazumitsu Kobayashi; 小林　一光
Original assignee: Japan Electronic Control Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 1985-09-17
Filing date: 1985-09-17
Publication date: 1987-03-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、内燃機関の超音波燃料微粒化装置に関し、特
に絞り弁上流の吸気通路に燃料噴射弁や気化器等の燃料
供給装置を備えた内燃機関において超音波振動子を用い
て燃料の微粒化を図る超音波燃料微粒化装置に関する。

（従来の技術とその問題点〉従来、絞り弁上流の吸気通路に燃料噴射弁や気化器等の
燃料供給装置を備えた内燃機関においては、燃料が吸気
通路壁と絞り弁との間隙を通じて供給されるため、燃料
の大半が吸気通路壁に付着し、壁膜流となることから、
各気筒への燃料の分配性が悪化し、低温始動性不調、ア
イドル安定性不調、過渡応答遅れ等を生じていた。

このため、超音波振動子を用いて燃料の微粒化を促進す
るものが種々提案されているが９例えば特開昭５８−２
１０３５４号公報に示されているように、燃料噴射弁と
絞り弁との間の吸気通路に円筒状の振動体を配置して、
外部の超音波振動子によりホーンを介して振動させ、こ
の振動体の内周面に燃料噴射弁からの噴射燃料を当てて
燃料の微粒化を図る方式では、振動体が絞り弁上流にあ
り、かつ吸気通路壁ではないため、壁膜流の改善には役
に立たない。

そこで前記公報に示されている振動体を絞り弁下流の吸
気通路の通路壁近傍に配置する試みもなされたが、振動
体が単なる円筒状であると、壁膜流には効果があるもの
の、振動面が吸気の流れに対し平行であるため、吸気の
流れに乗る燃料があまり振動体に衝突せず、微粒化処理
量が少ないという問題点があった。特に、絞り弁開度が
大きくなると、吸気通路の中心寄りを流れる燃料が多く
なるので、一層微粒化効果が得られなくなってしまう。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、壁膜流の改
善と共に微粒化処理能力を大巾に向上させることのでき
る超音波燃料微粒化装置を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉本発明は、上記の目的を達成するため、絞り弁下流の吸
気通路の通路壁近傍に円筒状の振動体を同軸状に配置し
、超音波振動子に連なるホーンの先端部を振動体の外周
面に連結して、このホーンにより振動体を支持し、かつ
、振動体の少なくとも吸気通路上流側部分を同上流側に
向かって拡開する形状としたものである。

く作用〉上記の構成においては、超音波振動子によりホーンを介
して振動体が振動し、この振動で燃料を微粒化するが、
この振動体は吸気通路上流側に向かって拡開しているの
で、壁膜流だけでなく燃料の捕集量が増え、微粒化処理
量が増える。

（実施例〉以下に本発明の詳細な説明する。

第１図は第１の実施例を示している。

スロットルボディ１内には吸気通路２が形成され、この
吸気通路２中に絞り弁３が設けられている。そして、吸
気通路２の絞り弁３上流には吸気通路２の中心部に位置
させて燃料噴射弁保持部４が設けられ、この保持部４に
電磁式燃料噴射弁５が下向きに取付けられている。尚、
燃料噴射弁５には図示しない燃料ポンプから燃料供給通
路６を介して燃料が供給されるようになっており、図示
しない制御回路からの信号により燃料噴射弁５が開弁じ
て燃料が噴射され、余剰燃料は燃料戻し通路７から図示
しないプレッシャレギュレータを介して燃料タンクに戻
される。８は吸入空気流量測定用のバイパス通路、９は
そこに介装した熱線式流量計、１０は絞り弁３をバイパ
スするバイパス通路、１１はそこに介装したアイドル制
御弁である。

そして、スロットルボディ１とその下流側に接続される
吸気マニホールド１２との間に本発明に係る超音波燃料
微粒化装置が設けられる。

［１１チ、吸気マニホールド１２のスロットルボディ１
接続部の内周面に環状溝１３を形成すると共に、この環
状溝１３に開口する収納孔１４を形成してあり、この収
納孔１４内に超音波振動子１５及びホーン１６を収納し
である。ホーン１６は先細まりに形成されると共に、後
端側に小径ロンド部１６ａを有し、この小径ロッド部１
６ａに複数個の環状の超音波振動子１５を嵌合し、更に
スリーブ１７を嵌合して、ナツト１８で固定しである。

そして、スリーブ１７の部分とホーン１６の中間部分と
をそれぞれ弾性体（ゴム材）１９、２０を介して収納孔
１４の壁部に支持させである。

一方、ホーン１６の先端部には円筒状の振動体２１の外
周面を固着し、このホーン１６に支持させて円筒状の振
動体２１を環状溝１３の部分に配置しである。

ここで、振動体２１は上流側の部分を上流側に向かって
拡開するテーパ部２１ａとし、下流側の部分をテーパ部
２１ａの最小径と同径のストレート部２１ｂに形成しで
ある。また、テーパ部２１ａの最大径はスロットルボデ
ィ１の吸気通路２の径より大きく、ストレート部２１ｂ
の径は吸気通路２の径より小さくしである。

作用を説明すれば、連続的に、又は始動時、アイドル時
、過渡時などに限って図示しない高周波発振回路を作動
させて、超音波振動子１５を加振し、その振動を先細ま
りのホーン１５を介し増巾して振動体２１に伝える。こ
れにより、振動体２１の周壁に吸気通路方向と直角な方
向に超音波振動を生じる。

したがって、燃料噴射弁５から噴射された燃料が絞り弁
３と吸気通路２壁・との間隙を通過する際、吸気通路２
壁に付着して壁膜流を形成しても、絞り弁３下流の吸気
通路２壁を流下すると、振動体２１のテーパ部２１ａに
達し、その振動により微粒化されて内側の吸気通路２空
間に押戻される。

また、吸気の流れに乗る燃料も振動体２１のテーパ部２
１ａに衝突して、微粒化され、絞り弁３の開度が増大し
ても、このテーパ部２１ａにより十分な微粒化性能が得
られる。

第２図には第２の実施例を示す。

この実施例では、振動体２２として、全体を吸気通路上
流側に向かって拡開させた形状のものを使用している。

このような形状であっても同様の効果が得られる。

第３図には実験結果を示す。

実験は、囚振動体無しのもの、■単なる円筒状の振動体
を用いたもの、Ｏ第１図に示した形状の振動体を用いた
ものについて、４気筒エンジンで、絞り弁開度を変化さ
せつつ、患１〜隠４気筒のＣＯ，ＣＯ，及びＨＣ（７）
排出量を測定し、Ｃ０＋ＣＯ□＋ＨＣの排出量が１番多
い気筒と１番少ない気筒の排出量の差Δ（ｃｏ＋ｃＯｚ
＋Ｈｃ）”　（Ｃ０＋ＣＯ□＋ＨＣ）□、−（Ｃ０＋Ｃ
Ｏ□＋ＨＣ）−五７を求めた。この結果が第３図である
。Δ（Ｃ０＋ＣＯ□＋ＨＣ）は分配性能を表すものであ
り、本発明のものである０は、絞り弁開度の増大時にも
燃料微粒化により分配性能が向上し、Δ（Ｃ０＋ＣＯ□
＋ＨＣ）が小さくなることがわかる。

〈発明の効果〉以上説明したように本発明によれば、振動体を吸気通路
上流側に向かって拡開する形状°としたから、絞り弁の
開度変化にかかわらず、燃料の捕集量が増え、微粒化処
理量が増えて十分な燃料の微粒化が得られ、各気筒への
分配性が向上する。この結果、低温始動性、アイドル安
定性、過渡応答性（加速性）等が大巾に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す断面図、第２図は
第２の実施例を示す断面図、第３図は実験結果を示す線
図である。１・・・スロットルボディ　　２・・・吸気通路３・・
・絞り弁　　５・・・燃料噴射弁　　１２・・・吸気マ
ニホールド　　１３・・・環状溝　　１５・・・超音波
振動子１６・・・ホーン　　１９．２０・・・弾性体　
　２１・・・振動体２１ａ・・・テーパ部　　２１ｂ・
・・ストレート部　　２２・・・振動体第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

絞り弁上流の吸気通路に燃料供給装置を備えた内燃機関
において、絞り弁下流の吸気通路の通路壁近傍に円筒状
の振動体を同軸状に配置し、超音波振動子に連なるホー
ンの先端部を振動体の外周面に連結して、このホーンに
より振動体を支持し、かつ、振動体の少なくとも吸気通
路上流側部分を吸気通路上流側に向かって拡開する形状
としたことを特徴とする内燃機関の超音波燃料微粒化装
置。