JPS6287656A - 内燃機関用混合物制御装置 - Google Patents

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】 （１）技術分野 本発明は内燃機関、特に該内燃機関へ供給される空気燃
料混合物の制御を行う内燃機関用混合物制御装置に関す
るものである。

（２）技術の背景 周知のことであるが、内燃機関へ供給される空気−燃料
混合体の制御は、燃焼される燃料の量を最小にするばか
りでなく、燃焼されないか一部燃焼される燃料の排出に
よって大気の汚染を低減するのに有用である。本発明は
自動車に特に好適である。

内燃機関（エンジン）の燃費を低減するため多くの提案
がなされてきたが、主としてそれらの提案は、該エンジ
ンの運転状態における燃料の供給を低減したり、遮断す
るのに関するものである。

本発明は、ある程度同様な働きをもつものであるが、そ
れに加えてエンジンへの補足的な空気を供給することに
よって、エンジンに供給される燃料／空気混合物の稀釈
を提案するものである。

最近のエンジンに用いられるキャブレーク（気化器）は
、共通のダクトに沿ってエンジンへ燃料／空気混合物を
生成したり供給するだめの２つの系を備えているのが普
通である。第１の系は、十分な混合物を与えてエンジン
の運転を最小に維持したり、あるいはアイドリング速度
を保つが、実質的なパワー出力の供給は行われないよう
になっている。第２の系は、エンジンがパワーを要求し
た際に運転に入り、かつ第１の系の外にこれを動作する
。

基本的なキャブレーク設計において、第２の系が作動し
ている間における第１の系の運転の効果は無視できるも
のとみなされ、第１の系が第２の系によって効果的に支
配されている時に、第１の系を閉塞する必要性はなかっ
た。前述の第１の系を全面的に閉塞し、燃費を経済的に
する最近の試みがなされているが、これによっである程
度経済面の改善がもたらされている。

前述の２つの系は、液体燃料をエンジン内に導く際に、
それを空気流で伴送するように動作する。

第１の系は低エンジン速度で混合物の一定量を与えるよ
うに設計されるので、エンジンの要求が増大すると、こ
の系から引出される燃料量は、かなり変化する。したが
って、エンジンに負荷がかかっている際に、該系の全面
的な遮断は確かに有益である。しかし、出願人が知りえ
たところでは。

エンジンの性能は、第２の系の下流で補足的な空気を混
合物に与えることによって、第１の系が燃料／空気混合
物を直接稀釈するための手１段と！−二゛用いられた場
合には、更に高めうろことが判った。

（３）発明の構成と目的 本発明による。キャブレークにおいてｊｌよ、のど部か
ダクトを定義づけており、当該り′り１・を介（−１て
燃料がエンジン内に取入れられる空′：Ａ流（この（メ
−られる（伴送される）６燃料は、少なくとＪ１了イド
リング噴射部を介して空気流に供給ン＼す２イ：）が、
主噴射部は前記ダクトの断面積を制御−・（−るため・
−・）弁のＦ下流にそれぞれ設けられている。

アイドリング速度Ｓこおいで、前記弁が閉しられ。

燃料／空気混合物ばアイドリング噴射部のみを；）して
前記ダクトへ送られる。弁が開いてエンジ゛。

の速度が増すと、燃料が主噴射部を介ｊ７て供給ε゛（
れ、前記のど部を介してエンジン内に引キ込ま休ている
空気の増大した流れに伴送される。特定のエンジン速度
でアイドリング噴射部−１供給される燃料が遮断され、
そこから引き出される燃料／′空気混合物は空気だけに
なる。しかし、アイドリング噴射部への燃料の通路は開
いたままになる。燃料の流れは、噴射部自体を介して空
気流によって妨げられる。噴射部を通る通路は弁に結合
され。

該弁はその中に入る大気の通路を与えるように選択的に
動作可能となっている。

前記弁を作動するスイッチ機構が、特定のレベル以上か
以下になっているエンジンの速度に応じて作動する。エ
ンジン速度がこのレベルを超えると、弁が開かれ、空気
が優先して前記ダクトへ流れる。エンジン速度がこのレ
ベル以下に落ちると。

弁が閉じられ、噴射部はアイドリングに必要な燃料／空
気混合物を供給するように作動しつづける。

本発明の好ましい実施例では、アイドリング噴射部を通
る通路が、燃料または空気がそこから前記ダクトへ引き
出される室の中へ、前記噴射部から空気を排出するよ−
）に設計される。

この場合、該噴射部は、中央の穴と前記室に対する１ま
たは複数の開口とを持つ。少なくとも１つの開口は、燃
料の供給をプロ・ツクする効果が最大となるよう乙、二
前記噴射部へ燃料の連発（向かわせることができる。な
お、少なくとも１−５）の他の開口またはボートもまた
。普通に用いりれる。

出願人が知りえたところでは１周方向もし、くは軸方向
のいずれかまたは双方に、前記噴射部のまわりに、実質
的に一様な間隔で開口を配置すると。

また良い結果をもたらすことがわかった。このような配
置は、後述する特別な実施例の中で示される。だいたい
、特に燃料または空気がそこから前記ダクト・・・引っ
張られる室へ、燃料を供給ずく）ことについて、空気流
をバランスさせることで、最善の結塁が得られることが
判った。

弁が開いてアイドリング噴射部を介して空気が入るよう
にしている時の特定のエンジュ／速度は２通常５００な
いし１２０Ｏｒｐｍの範囲であるが、特定のエンジンの
特性に左右される。最近の車の工゛／パ、２ンの典形的
なスイッチ速度は、　１０００ないし−１１０ｏｒｐｍ
であるが、　１ｌ１００ｒｐが好ましい。

一般に、エンジンに供給される混合物の理想的な空気／
燃料比は約１５＝１重晴比である。Ｊ：際には、この望
ましい比率は動作状態によって変化する。例えば、最大
パワー出力を得るためには。

重量比約１３．５：１の比率が通常必要とされ、経済的
な運転のためには、１６：１までの比率がよいと見なせ
る。該最大パワー出力は低エンジン速度で１通常、要求
されるか１本発明においては低エンジン速度において、
高い混合比が達せられると共に、エンジンの速度が増大
するにつれて、低い比率が可能となる。アイドリング噴
射部を流れる空気流はエアカーテンを効果的に形成し、
これによって該噴射部への燃料の供給を阻止すると共に
。

キャブレータののど部に、空気／燃料混合物に対する補
足的な空気を同時に供給している。

本発明の良好な実力缶例において、噴射部の先端に形成
された円錐状のチップの丁度上流の成る場所に、その場
所を通って空気を排出するその通路にアイドリング噴射
部が設けられている。弁が開（と、のど部の負圧がチッ
プまわりに空気を引出し、前述したようにエアカーテン
を形成する。

キャブレークのあるものにおいては、アイドリング噴射
部に燃料を供給するダクトが低作動噴射部用の供給源と
なっており、該噴射部は低エンジン速度でも作動する。

しかしこのような速度はアイドリング速度よりも高いの
が普通である。ある状況においては、高いエンジン速度
におけるアイドリング噴射部を通る空気流が低作動噴射
部への燃料の供給をも妨げる。この状態が生じた際、低
作動噴射部およびアイドリング噴射部の両方がキャブレ
ータののど部への燃料の供給を止め、空気／燃料混合物
の供給を停止する。

大気とキャブレータののど部との圧力差によって、アイ
ドリング噴射部および低作動噴射部の双方が作動するの
が決定され、エンジンに供給される混合物の所望の空気
／燃料比を達成している。

例えば、主弁を全開した重負荷において、この圧力差は
特定の値以上のエンジン速度でも極く小さくすることが
でき、低作動噴射部とアイドリング噴射部の一方または
両方から、のど部へと燃料を引き出す。本発明はアイド
リング噴射部を備えたいか婦るキャブレータにも組込む
ことができる。

また下記するように、双対チョーク型キャブレークも同
様に適用しうる。

（４）発明の実施例 第１図には２周知の双対チョーク型キャブレークが図示
してあり、これには２つの取入れのど部２と４が設けで
ある。該のど部を通る空気／燃料混合物は蝶形弁６と８
とによってそれぞれ制御される。弁６はキャブレータが
取付けられているエンジンのスロットル制御装置に直接
に結合されるようになっている。そして該弁８は、のど
部２と４との負圧のバランスによって定まるようにエン
ジンの負荷要求に応じて制御される。

燃料はベンチュリー管１４と１６に導く主噴射部１０と
Ｘ２からのど部２，４のいずれかを介して通る空気に伴
送される。燃料はフロート室１８と２０から主噴射部１
０と１２へ与えられる。

キャブレークは２つの付加噴射部、すなわちアイドリン
グ噴射部２２と低作動噴射部２４とを備えている。アイ
ドリング噴射部は常に作動しており。

弁６と８の下流でのど部内に十分な燃料が流れるのを可
能にし、かつ弁６と８が閉じられた時でさえもアイドリ
ング速度にエンジンの運転を保っている。弁６が開かれ
ると、低作動噴射部２４が作動し、かつのど部２内の圧
力がエンジン速度の増大に応じて低下するにつれてのど
部２に燃料を入れるようにしている。弁８が更に開かれ
ると、主噴射部１０が作動する。

エンジンの要求が高いとき１例えば、加速が犬なるとき
に、弁８が開いてのど部４を介して補足的な燃料７／空
気混合物をエンジンに供給する。

第１図に示すキャブレークの構成と動作は１それ自体１
周知であるので、これ以上の説明は省略する。本発明は
アイドリング噴射部２２の働きに主に関係している。

周知のキャブレーク構成において、アイドリング噴射部
２２は、のど部２の壁の開［］２８を介して延長してい
る円錐状千ン１２６をニードル部として在している。該
噴射部は、ネジ通しされ、ダクト璧に封子る軸方向位置
が、該噴射部を壁から出したり入れたりネジ通しするこ
とによって調節できる。

刻み付端部３０がこのために、噴射部に設けられており
、該噴射部はドライバー（ねしまわし）、またはスパナ
−によって回転可能である。一度噴射部が調節された際
にその状態を保っておくために。

ハネ３２がダクト壁と刻み付端部３０との間に圧縮され
る。

燃料が、ダクト壁内に形成された通路３４に沿って噴射
部２２へ供給される。通路３４からの出口は室３６が噴
射口を取囲んでいる円錐状チップ２６にか。

それに隣接している。室から開口２８を介して、のど部
２を介して空気の通路によって発生される負圧により燃
料が引き出される。噴射部の軸方向の調節によって３通
路の大きさが変えられるが、これを行うのに開口の壁と
チップ２６の円錐状面との間の空隙を変えることによっ
て開口２８を介して行う。

本発明の前記実施例によれば、第１図のアイドリング噴
射部２２が第２図で示した噴射部３８により置換される
。噴射部３８は噴射部２２と実質的に同じ外形となって
いるが、その中に形成された軸方向通路４０を有してい
る。該通路４０は、のど部２へと燃料のかわりに空気を
供給するようＱこなっている。

したがって、その円錐状チップ４２に隣接して、１ｉｉ
ｌ路４０が排出開口４４において終端している。注意し
て戴きたいことは、キャブレータ中に取り付けられると
ころの開口４４は室３６内にきて１通路３４と直面する
ことが望ましい点である。更に、補助掛出ポート５４は
開口４４と反対側に設けられている。

第３図は２本発明を具体化している別のア・イトリング
噴射部を示す。この場合２図示の如く噴射部に沿ってか
つそのまわり乙こ軸方向かつ円周ツノ向に空間がとられ
たボート５６を介して通路４０がら空気が排出できる。

前記排出開口またはボートが噴射部内に形成される態様
は、いろいろな形式で実現でき、かつ特定のキャブレー
タに適合されうろことが判る。しかし、燃料の流れに最
大かつ直接的な影響を与えるように、そしてＦ記の如く
低作動噴射部が設けられた場合に燃料の流れを該噴射部
へ岳る場合のように１通路３４からの出口に向けて、少
なくとも若干の排出空気が出されるために配置を行うこ
とは常に望ましいことである。

通路４０の他端４６は、弁４８に結合されており、該弁
４８は選択的に開口して、フィルタ５０からの大気をア
イドリング噴射部３８内に導く。弁４８は１次いで、エ
ンジン速度に応答するスイッチ機構５２によって作動さ
れる。

エンジン速度が特定の値を超えて増大すると。

スイッチ機構５２が弁４８を開き、空気が通路４０を通
り１次いでキャブレータののど部内の負圧によって空気
が通路３４からの燃料に先立ってのど部内に導かれる。

噴射部３８のチップ（先端）４２のまわりの空気の流れ
によってエアカーテンが形成され。

該エアカーテンは十分な空気流で通路３４からの燃料の
供給を阻止する。ある状況においては、空気を低作動噴
射部２４の下流で通路３４へ強制的に導いてもよい。こ
の場合に、低作動噴射部への燃料流も阻止されることに
なる。この状態に達したら。

のど部２の空気／燃料混合物の比率が主噴射部１０を通
る空気流で決定され、補足的な空気がアイドリング噴射
部３８を介して、かつまた低作動噴射部２４を介して供
給される。高エンジン速度で最大比率が得られ、よって
燃費を最少化しかつ不燃または一部燃焼した燃料による
汚染を最小限にしうる。

弁４８は１通常スイッチ機構５２へ連結されたソレノイ
ド作動弁となっている。該スイッチは電気的接続線によ
って１例えばタシメータ、ダイナモ。

あるいはエンジンの交流発電機などの、エンジン速度に
関連するものに容易に結合しうる。このような電気的接
続は周知であり２本発明の利用に容易に適合させること
ができる。弁４８．フィルタ５０゜および必要な電気回
路が車輌その他のものに既設のエンジンに困難なしに取
付けることができる。

したがって、適合される噴射部３８との徂合わせで。

本発明を具体化している装置を、稼動中の装置に対する
取口は用の付属物として製作することができる。

（５）発明の効果 本発明によるキャブレータにおいて、利用しうるパワー
に何らの損失も生しない、その理由は変更例としてのア
イドリング噴射部３８の動作は、のど部２と大気との間
の圧力差にも従うためである。

エンジンの要求が高くかつのど部２内の圧力が増大した
場合には、それに対応して小さい空気がアイドリング噴
射部３８に導かれ、空気／燃料混合物はリッチにされる
。更に、言うまでもないが、弁８が開かれた結果として
のど部４を介して供給される空気／燃料混合物は、アイ
ドリング噴射部３８を通る補足的な空気の供給によって
影響されない。

高エンジン速度でのみリーンな空気／燃料混合物を生成
することによって、実質的に不変のエンジン性能が低速
で達成されうる。しかし、高エンジン速度で性能が低減
されるようなこともないが。

その理由は前述した装置は、はとんど自己調節となって
いるためである。

本発明においては、かなりの燃料の節約が行える。これ
はエンジンの型式およびどこに使用するかにもよるが１
例えば５％程度の節約が可能であり、エンジン部品の摩
耗も炭素の付着を低減させることによって低減できる。

炭素の放出、特に−酸化炭素の放出も低減できる。

キャブレータエンジンの多くのものについて。

使用したキャブレーク上のアイドリング噴射部が。

チューニングのために容易に入手しうる。したがって１
本発明は既設の了イドリング噴射部を前述したアイドリ
ング噴射部とスイッチ機構と置換すること己ごよって、
既設のエンジンとキャブレータにおいて開発を容易にす
ることができる。低作動噴射部は通常、非常に入手しや
すいが１本発明によって適合される低作動噴射部は前記
のアイドリング噴射部の代わりにまたは付加的にキャブ
レータ内に備えることができることが判る。理論、前述
した装置は製造段階で容易にキャブレータの一部とする
こともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は周知の設計の双対チョーク型キャブレークの断
面図９第２図は本発明を具体化しているアイ１リング噴
射部の拡大立面図、および第３図は本発明を具体化して
いる別のフィトリング噴射部の拡大した軸方向断面図、
をそれぞれ示す。 図中、３０は刻み付端部、３２はバネ１３４は通路。 ３６は室、３８は噴射部、４０は軸方向通路、４２は円
錐状チップ、４４は排出開口、４８は弁、５０はフィル
タ。 ５６はボート、をそれぞれ示す。 特許出願人　　ロー・チェ・ボン（外２名）代理人弁理
士　森　　１）　寛（外２名）第１、頁の続き ＠発明者　　　フォア・チェ７・ヤン　　ホンコンツジ
２１ ６ＪＭ＠　　間者　　　ワン・ウェイ・シュム　　ホン
コンク　　１９゜ 、シャウキワン、ツイン・シュイ・マタウ・ビしノ、ク
ーロン、ラム・ティン曇ニステート、ブロッルーム　８
１２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）空気を内燃機関の取入側へ導くためのダクトを有し
   ているハウジングと、前記ダクトを介して通る空気流に
   よって伴送するため前記ダクトへ燃料を供給する主噴射
   部と、主噴射部の下流で前記ダクトを介して空気流およ
   び伴送される燃料を制御するためのスロットル弁と、ス
   ロットル弁が実質的に閉じられる際に低流量の空気で前
   記空気流によって伴送するために燃料を供給するアイド
   リング噴射部であって、高流量の空気で燃料に先立って
   前記ダクトへ空気を導くようになっている前記アイドリ
   ング噴射部と、燃料および空気を供給するモードとの間
   で前記アイドリング噴射部を適合させる適合手段とを備
   え、該適合手段は前記機関の速度を監視するための速度
   感知装置に応じて動作し、よって所定のレベルを超える
   感知速度で前記アイドリング噴射部がその空気供給モー
   ドになり、該レベル以下の感知速度で前記アイドリング
   噴射部がその燃料供給モードになることを特徴とする内
   燃機関用混合物制御装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の制御装置において、前
   記アイドリング噴射部には空気弁を介して空気源への通
   路が形成されており、前記空気弁は前記感知速度が前記
   所定のレベルを超えた際に前記感知装置からの信号に応
   じて作動して開き、かつ前記感知速度が前記所定レベル
   以下に落ちた際に前記信号に応じて前記空気弁を閉じる
   ことを特徴とする内燃機関用混合物制御装置。 ３）特許請求の範囲第２項記載の制御装置において、前
   記アイドリング噴射部は円錐状チップを有する細長体を
   有し、該細長体は燃料を受けるためのハウジング内に区
   定された室に対面しており、前記チップは前記細長体よ
   りも小さい断面を有するダクト壁の開口へと延長しかつ
   、前記チップの円錐状壁と前記開口の境界との間の空隙
   は前記ダクトへの燃料通路を区定しており、前記アイド
   リング噴射部を通る通路は前記細長体の開口および前記
   室内で終端していることを特徴とする内燃機関用混合物
   制御装置。 ４）特許請求の範囲第３項記載の制御装置において、前
   記アイドリング噴射部を通る通路は前記細長体の軸方向
   に沿って、かつ軸まわりで間隔のとられた前記細長体の
   面の複数の開口で終端していることを特徴とする内燃機
   関用混合物制御装置。 ５）特許請求の範囲第１項乃至第４項のうちのいずれか
   １項に記載の制御装置において、前記主噴射部および前
   記アイドリング噴射部間のダクトへ燃料を供給するため
   の低作動噴射部、および燃料用の通路を有し、該通路は
   低作動噴射部にしたがって前記アイドリング噴射部に作
   動的に関連した室へ連絡していることを特徴とする内燃
   機関用混合物制御装置。 ６）特許請求の範囲第１項乃至第５項のうちのいずれか
   １項記載の制御装置において、前記スロットル弁は主噴
   射部とアイドリング噴射部との間に軸方向に設けられた
   蝶形弁となっていることを特徴とする内燃機関用混合物
   制御装置。 ７）特許請求の範囲第５項および第６項のいずれか１項
   記載の制御装置において、前記低作動噴射部は前記蝶形
   弁に隣接して設けられていることを特徴とする内燃機関
   用混合物制御装置。 ８）内燃機関の取入側へ空気を導くためのダクトおよび
   該ダクトを通る空気流によって伴送するための前記ダク
   トへ燃料を供給する主噴射部を有するハウジングと、前
   記主噴射部の下流で前記ダクトを介して空気流および伴
   送される燃料を制御するためのスロットル弁と、低流量
   の空気流で伴送するための燃料を供給しかつ高流量の空
   気流で燃料に先立って前記ダクトへ空気を導くようにな
   っている低作動噴射部と、燃料および空気供給モード間
   で前記低作動噴射部に適合させると共に前記機関の速度
   を監視する速度感知装置に応答して作動する適合手段と
   を備え、よって所定のレベルを超える感知速度で、前記
   低作動噴射部がその空気供給モードにされ、かつ前記レ
   ベル以下の感知速度で、前記低作動噴射部がその燃料供
   給モードにされることを特徴とする内燃機関用混合物制
   御装置。