JPS635150A - 圧力バランス式気化器 - 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】 （産業上の利用分野） この発明はアクセルによって開（′！Ｊ１操作される絞
り弁を備えた１つの主吸気通路と浮子室とを備えた気化
器において、エンジンの全運転領域にわたって良好に霧
化された燃料を供給するため、１次燃料ノズル、２次燃
料ノズルを共に絞り弁の一ト流側に配置し、而も全運転
領域にわたって常に適切な空燃比の混合気を形成するこ
とができる圧力バランス式燃料系を適用した気化器の構
成に関する。

前記１次燃料ノズルとは従来実施されている気化器の低
速燃料噴口よりも作用範囲が高速領域に向って拡大され
た燃料ノズルを、又２次燃料ノズルとは前記１次燃料ノ
ズルが作用する運転領域よりも高速の領域で作用する燃
料ノズルを意味する。

１次燃料ノズルが作用する運転領域と２次燃料ノズルが
作用する運転領域とは若干重複する。

（従来技術） 従来実施されている気化器では低速燃料系の燃料噴口は
絞り弁の下流側で主吸気通路の内壁面に開口し、主燃料
系の主燃料ノズルは絞り弁上流側に配置されたベンチュ
リ部で主吸気通路に開口している。

〔従来技術の問題点〕

（１）低速燃料系の問題点 絞り弁の開度が大きくなって空気流過が増加しても、ラ
スの通路面積が大きくなって空気流速が増加しないか、
又はＮ１って減少すること、あるいは又絞り弁が６形の
絞り弁の場合には６形の絞り弁の外周縁と主吸気通路の
内壁面とが形成する空気通路部分と燃料噴口との関係位
置が変化することによって、燃料噴口の周辺に作用する
負圧が却って弱くなり、空気流量の変化と噴出される燃
料流ａの変化とは逆の傾向を生ずる。従って構成上基本
的に常に適切な空燃比を得ることができない。

又、絞り弁開度の増加によって燃料噴口周辺の負圧が急
速に弱まるから低速燃料系が作用するＪンジン運転領域
は、エンジンの全運転領域と比較すれば極めて小範囲の
運転領域に限定される。

その他後述する主燃料系の問題点（ハ）に示す問題点を
も包合している。

（２）主燃料系の問題点 （イ）ベンチュリ部乃至主吸気通路内の空気流速が十分
上昇していないときは、主燃料ノズルから主吸気通路内
に吹込まれた燃料が十分霧化されない。

（ロ）主燃料ノズルが絞り弁の上流側に聞ＩＩ　Ｌ。

ているから、たとえ空気流速が高くて−しｌ燃料が良好
に霧化されても、絞り弁に衝突して凝縮し、−部の燃料
が大粒の燃料となってエンジンのシリンダ内に吸込まれ
る。

（ハ）低速燃料系の燃料流量が空気流量に比例しないこ
とは既に述べたが、ベンチュリに開口する主燃料ノズル
から、空気流量に応じて発生ずる負圧によって吸込まれ
る主燃料系の燃料の流側も空気流過に比例１ノない。以
下この理由を説明する。

第２図に示す様な単純な気化器構成を想定すると気化器
によって形成される混合気の空燃比は空気流ａの変化が
あっても理論的には一定に保たれる筈である。即ち第２
図において、気化器の吸気通路１内を絞り弁２の開度に
応じた流量の空気が矢印３方向に流れると、ベンチュリ
４部には空気流量の自乗に比例した負圧が発生し、燃料
計量ジェット５の上下流側には空気流量の自乗に比例し
た上記の圧力差を生じ、該圧力差の平方根、即ち空気流
間に比例した流量の燃料が供給されるからである。然る
に実際には上述の様に里純に空燃比は定まらない。

燃料計量ジェット５からベンチュリ４に開口する燃料ノ
ズル６に至るまでの燃料通路は燃料通路断面積の割合に
長さが長いために燃料の流れの抵抗は燃料流量に比例し
た抵ｂ【成分を有し、又流速の変化によるレイノルズの
数の変化によっであるときは層流となり、あるときは乱
流となる。又燃料通路は必ずしも直線ではなく、流れの
方向が変化１ノ、又ブリードエアが導入されて流れの抵
抗が複雑に変化して燃料流δは空気流量に比例しない。

〔問題解決のための手段〕

（１）低速燃料系は燃料噴口を主吸気通路内壁部に開口
するのではなく、絞り弁の４・流側で主吸気通路内に延
出した燃料ノズルを聞【」させ、絞り弁の開度変化に対
する燃料ノズル聞［１部周辺の空気の流れを安定さＵ′
、かつ低速燃料系が作用するエンジンの運転領域を高速
運転領域に向けて拡大させて１次燃料系と１６゜（２）
主燃料系も燃料ノズルを絞り弁の下流側に配置して２次
燃料系とする。

（３）上記１次燃料系、２次燃料系には本出願人が特願
昭６１−３１８５６号を以て先に提案した気化器の燃料
系（以後圧力バランス式燃料系と称ず）を適用して主吸
気通路内の空気流量に比例した料流量制御を行なう。即
ち主吸気通路内に空気流ａ信号としての負圧を発生する
負圧源と、燃料を主吸気通路内に吸込むための負圧源と
を備え、燃料を主吸気通路内に吸込むための負圧源に燃
料ノズルを開［コさせ、該燃料ノズルと燃料計量ジェッ
トとを結ぶ燃料通路に燃圧レギュレータを配置して、前
記燃料計量ジェット下流側（燃料ノズル側）の燃圧を前
記空気流聞信号としての負圧源の負圧とバランスさせる
ことによって前記燃料ノズルから噴出する燃料流量をυ
１ｌｌｌＶる圧力バランス式燃料系を適用する。

〔発明の構成〕

アクセルによって開１１１操作される絞り弁を備えた主
吸気通路と、浮子室とを有する気化器において、前記主
吸気通路には、前記絞り弁から上流側に向かって順次配
置された負圧作動の補助絞り弁及び２次燃料系の燃料流
はを制御するための負圧源となる２次ベンチュリと、前
記負圧作動の補助絞り弁の上流側と下流側とをバイパス
して形成された１次燃料系の燃料流すを制御するための
負圧源となる１次ベンチュリと、前記絞り弁の下流側に
開口する１次燃料ノズル及び２次燃料ノズルとを備え、
前記２次燃料ノズルと前記浮子室とを２次燃料ジェット
を介して連通ずる２次燃料通路には前記２次燃料ジェッ
トＦ流側に該２次燃料ジェット下流側の燃圧を前記２次
ベンチュリの負圧とバランスさせて前記２次燃料通路を
流れる２次燃料系の燃料流量を制御する２次燃圧レギュ
レータを、前記１次燃料ノズルを１次燃料ジェットを介
して前記２次燃料通路の前記２次燃料ジェット下流側に
連通す゛る１次燃料通路には前記１次燃料ジェット下流
側に該１次燃料ジェット下流側燃ＬＦを前記１次ベンチ
ュリの負圧とバランスさせて前記１次燃料通路を流れる
１次燃料系の燃料流量を制御する１次燃圧レギュレータ
を配置して圧力バランス式気化器を構成する。

（実施例） 第１図は本発明の圧力バランス式気化器の縦断面図で符
号１０１は主吸気通路、１０２は前記主吸気通路１０１
に配置されアクセルで開開される絞り弁、１０３は浮子
室である。１０４は前記主吸気通路１０１内の負圧で動
作する補助絞り弁、１０５は２次ベンチュリで、前記絞
り弁２の上流側に向つ１順次配買され１いる。１０６は
負）Ｅ装置で前記主吸気通路１０１に発生する負圧が負
圧室１０６−１に導かれるとダイアフラム１０６−２が
スプリング１０６−３の力に抗して、図でいえば右の方
に引き奇眩られ、ロッド１０６−４を介して前記補助絞
り弁１０４を負圧の強さに応じた開欧に開弁する。１０
７は前記補助絞り弁１０４の上流側と下流側とをバイパ
スして形成した１次ベンチュリ、１０８は１次燃料ノズ
ル、１０９は２次燃料ノズルで前記絞り弁１０２のド流
側に配置されている。１１０は２次燃料ジェット、１１
１は前記２次燃料ジェット１１０を介して浮子室１０３
と前記２次燃料ノズル１０９とを結ぶ２次燃料通路で２
次燃料系を構成し、１１２は前記２次燃料ジェット１１
０の下流側で前記２次燃料通路１１１に配置された２次
燃圧レギュレータである。１１３は１次燃料ジェット、
１１４は前記１次燃料ジェット１１３を介して前記２次
燃料ジェット１１０と前記２次燃圧レギュレータ１１２
との間の前記２次燃料通路１１１と前記１次燃料ノズル
１０８とを結ぶ１次燃料通路で１次燃料系を構成し、１
１５は前記１次燃料ジェット１１３の下流側で前ｉｊ１
次燃料通路１１４に配置された１次燃圧レギュレータで
ある。１次燃Ｊ、Ｅし４＝ユレータ１１５と２次燃圧レ
ギュレータ１１２とは同様の構成であるから１次燃圧レ
ギュレータ１１５にのみ符号をつけて構成を説明すると
、１１６は燃圧室、１１７は負圧室でダイアフラム１１
８によって仕切られている。１１９は前記ダイアフラム
１１８の燃圧室１１６側に配置された弁体で、１次燃料
ノズル１０８又は２次燃料ノズル１０９に向って燃圧室
１１６に開口する１次燃料通路１１４又は２次燃料通路
１１１の開口部を開１１する。

１２０は負圧室１１７内に配置されたスプリングで、前
記弁体１１９が前記燃圧室１１６の前記開口部を閉じる
方向に前記ダイアラム１１８を付勢する。１次燃圧レギ
ュレータ１１５の負圧室１１７は負圧通路１２１を経て
前記１次ベンチュリ１０７に通じ、２次燃圧レギュレー
タ１１２の負圧室１１７は負圧通路１２２を経て前記２
次ベンチュリ１０５に通じている。１２３は前記１次燃
料通路１１４にブリードエアを導く空気通路、１２４は
前記２次燃料通路１１１にブリードエアを導く空気通路
で、それぞれ１次エアジェツト１２５．２次エアジェツ
ト１２６が配置されている。空気通路１２３及び１２４
は合流して前記１次ベンチュリ１０７の下流側に開口し
ている。１２７は前記絞り弁１０２と一体に回動するカ
ム状の部材で前記絞り弁１０２が一定開瓜開くまで、前
記主吸気通路１０１に負圧が発生して前記０圧装置１０
６の負圧室１０６−１に負圧が導かれても前記補助絞り
弁１０４か開くのを閉止するためのストッパである。−
り述の構成になる本発明の圧力バランス式気化器の作用
を次に説明する。

〔作用〕

アイドリンク運転時の作用 絞り弁１０２は全閉又は極く僅か間き、補助絞り弁１０
４は閉じている。アイドリンク運転に必要な空気は２次
ベンチュリ１０５．１次ベンチュリ１０７を通ってから
２つに分れ、１つは１次エアシェド１２５が配置されて
いる空気通路１２３を通って１次燃料ノズル１０８から
、他の１つは２次エアジェツト１２６が配置されている
空気通路１２４を通って２次燃料ノズル１０９がら主吸
気通路１０１内に吸入される。もし絞り弁１０２が僅か
開いていれば絞り弁１０２の外周縁と主吸気通路１０１
の内壁面との周隙を流れる空気ら１次ベンチュリ１０７
を通って主吸気通路１０１内を流れる。アイドリンク運
転時に主吸気通路１０１内を流れる空気流量は小さいか
ら、２次ベンチュリ１０５には殆んど負圧は発生しない
が１次ベンチュリ１０７に負圧が発生し、負圧通路１２
１を経て１次燃圧レギュレータ１１５の負圧室１１７に
導びかれてダイアフラム１１８をスプリング１２０の力
に抗して引ぎ下げるから、弁体１１９は燃圧室１１６に
開［コして、１次燃料ノズル１０８に至る１次燃料通路
１１４の開口部を開く。従って浮子室１０３内の燃料は
２次燃料ジェット１１０．２次燃料通路１１１（但し２
次燃圧レギュレータ１１２の上流側）、１次燃料ジェッ
ト１１３が配置されている１次燃料通路１１４を通って
１次燃料ノズルから前述した空気を伴って主吸気通路１
０１内に吸入される。アイドリンク運転時に主吸気通路
１０１からエンジンに供給される空気はすべて１次ベン
チュリ１０７を流れて空気流量信号としての負圧を発生
し、該負Ｆを１次燃圧しギ：Ｌレータ１１５のΩ圧室１
１７に導いて燃圧室１１６の燃圧、即ち１次燃料ジェッ
ト１１３の下流側の燃圧が、１次ベンチュリ１０７のｆ
″ｌ圧とバランスする様に弁体１１９の開度を制御する
から、空燃比を設定値に保つことが可能である。又１次
燃料ノズル１０８に作用する負圧は、絞り弁１０２の周
縁と主吸気通路１０１の内壁面との間隙部で空気の流れ
によって生ずる如き不安定な０圧ではなく、絞りによっ
て生じた殆んどが静圧からなる安定した負圧であるから
エンジンに安定した運転をさ°せることができる。又負
圧が水ＩＩ　ｉｔ３３０Ｍ以上の値となって、燃料と共
に１次燃料ノズル１０８から吸出される空気（ブリード
エア）は音速に達して燃料は良好に霧化される。２次燃
料ノズル１０９がら空気が吸込まれτいても、２９は開
かれず、燃料は吸入されない。

絞り弁１０２を開いて行く時の作用 絞り弁１０２のｎ度を贈し、主吸気通路１０１内の空気
流量が増加して２次ベンチュリ１０５の負圧が上昇し、
負圧装置１０６が補助絞り弁１０４を間こうとしても、
絞り弁１０２のｎ度が−・定開度に達するまでは、スト
ッパ１２７の作用にょりて補助絞り弁１０４のＥ１動は
妨げられて開がない。

絞り弁１０２の開きが大ぎくなって空気流量が増加する
と先づ１次ベンチュリ１０７の負圧が強くなり、１次燃
圧レギュレータ１１５の作用によって１次燃料ジェット
１１３の上流側の燃圧（負圧）が強さを増した１次ベン
チュリ１０７の負圧とバランスする様に制御されるがら
空燃比は設定値に一定に保たれる。

更に絞り弁１０２が開いて主吸気通路１０１内の空気流
量が増加し、１次ベンチュリ１０７の負圧が強ざを増し
ても、１次燃圧レギュレータ１１５の弁体１１９の開き
では、１次燃料ジェット１１３の下流側の燃圧（負圧）
を制御できない限界に達する。何故ならば、弁体１１９
が燃圧（燃料流量）を制御可能のリフト吊は１次燃料通
路１１４の開口部の径の４分の１以下であるからである
。

（流体力学から明らかであるから説明は省略する）主吸
気通路１０１内の空気流Ｒが、１次燃圧レギュレータ１
１５の燃料流量制御可能の限界まで増加したときには２
次ベンチュリ１０５にも負圧が発生して、２次燃圧レギ
ュレータ１１２が動作を開始し、２次燃料ノズル１ｏ９
がらも燃料が供給される。即ち２次ベンチュリ１０５に
発生した負圧は負圧通路１２２を通って２次燃圧レギュ
レータ１１２の負圧室１１７に導かれるから、前述した
１次燃圧レギュレータ１１５の作用と同様の経過によっ
て、２次燃料ジェット１１０のＦ流側の２次燃料通路１
１１内の燃圧が制御されて、浮子９ｉ！１０３内の燃料
は２次燃料ジェット１’１０，２次燃料通路１１１を通
って２次燃料ノズル１０９から主吸気通路１０１内に吸
い込まれる。２次燃料ノズル１０９から供給される燃料
も２次エアジェツト１２６を配置した空気通路１２４を
通って１次ベンチュリ１０７の下流側から導かれた空気
（ブリードエア）を伴っているから、絞り弁１０２下流
側の負圧が水銀柱３３０閤以上あるときは７キ速に達し
た空気流によって良好に霧化される。絞り弁１０２の開
度が大きくなって絞り弁１０２下流側の負圧が水銀柱３
３０姻より下ったときには主吸気通路１０１内を流れる
空気流量の増加によって流速が高まっているから良好な
霧化が維持される。

２次ベンチュリ１０５の負圧によって２次燃圧レギュレ
ータ１１２が作用する゛ときには補助絞り弁１０４はス
トッパ１２７から解除゛されて回動可能となっているか
ら負圧装置１０６の作用で開弁して、補助絞り弁１０４
が空気吸入効率を低下させる抵抗となることが防止され
る。

全開低速時の作用 絞り弁１０２の開度が全開又は全開に近い高開度であっ
ても高負荷のためエンジン回転速度が低下すると、空気
流量の低下によって２次ベンチュリ１０５の負圧が弱く
なるから、負圧装置１０６のスプリング１０６−３によ
って補助絞り弁１０４は閉じ１次ベンチュリ１０７のみ
で空気流量が２４度よく計量され、絞り弁１０７が高開
度であっても１次燃圧し１−コレータ１１５によって燃
料流量も精度良く制御され、所定の空燃比が保たれる。

〔効果〕

絞り弁１０２の不流側に配置した１次燃料ノズル１０８
及び２次燃料ノズル１０９の燃料流けをそれぞれ制御す
る１次燃圧レギュレータ１１５及び２次燃圧しギュータ
１１２を、それぞれ、絞り弁１０２の上流側に配置した
１次ベンチュリ１０７及び２次ベンチュリ１０５に発生
する負圧で動作させ、絞り弁１０２の開度及び主吸気通
路１０１内の空気流量に対して、１次ベンチュリ１０７
に適切な負圧を発生させるための補助絞り弁１０４を絞
り弁１０２の上流側に配置した本発明の圧力バランス式
気化器は、 （１）エンジンの全運転領域にわたって良好に霧化され
た燃料をエンジンに供給できる。

（２）エンジンの全運転領域にわたって混合気の空燃比
を一定に保つことができる。

（３）燃料流量が１次ベンチュリ１０７．２次ベンチュ
リ１０５に発生する負圧のみによって定まるから、時間
の経過に伴って燃料ノズル（１次燃料ノズル、２次燃料
ノズル）エアジエツト（１次エアジェツト、２次エアジ
ェツト）にカーボンなどが付着して孔径が変化しても空
燃比の変化を生じない。

（但しアイドリンク運転時の様にエアジェツトを通って
供給される空気流ｍに大きく依存する場合を除く） などの利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかする圧力バランス式気化器の縦断面
図、第２図は、気化器は単純に考えれば空燃比が一定に
なることを説明するための説明図である。 符号の説明： １０１・・・主吸気通路、１０２・・・絞り弁、１０３
・・・浮子室、１０４・・・補助絞り弁、１０５・・・
２次ベンチュリ、１０６・・・負圧装置、１０７・・・
１次ベンチュリ、１０８・・・１次燃料ノズル、１０９
・・・２次燃料ノズル、１１０・・・２次燃料ジェット
、１１１・・・２次燃料通路、１１２・・・２次燃圧レ
ギュレータ、１１３・・・１次燃料ジェット、１１４・
・・１次燃料通路、１１５・・・１次燃圧レギュレータ
、１１６・・・燃圧空、１１７・・・負圧室、１１８・
・・ダイアフラム、１１９・・・弁体、１２０・・・ス
プリング、１２１．１２２・・・負圧通路、１２３．１
２４・・・空気通路（ブリードエア通路）、１２５・・
・１次エアジェツト、１２６・・・２次エアジェツト、
１２７・・・ストッパ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アクセルによつて開閉操作される絞り弁１０２を備えた
   主吸気通路１０１と、浮子室１０３とを有する気化器に
   おいて、前記主吸気通路１０１には、前記絞り弁１０２
   から上流側に向かって順次配置された負圧作動の補助絞
   り弁１０４及び２次燃料系の燃料流量を制御するための
   負圧源となる２次ベンチュリ１０５と、前記負圧作動の
   補助絞り弁１０４の上流側と下流側とをバイパスして形
   成された１次燃料系の燃料流量を制御するための負圧源
   となる１次ベンチュリ１０７と、前記絞り弁１０２の下
   流側に開口する１次燃料ノズル１０８及び２次燃料ノズ
   ル１０９とを備え、前記２次燃料ノズル１０９と前記浮
   子室１０３とを２次燃料ジェット１１０を介して連通す
   る２次燃料通路１１１には前記２次燃料ジェット１１０
   の下流側に該２次燃料ジェット１１０下流側の燃圧を前
   記２次ベンチュリ１０５の負圧とバランスさせて前記２
   次燃料通路１１１を通る２次燃料系の燃料流量を制御す
   る２次燃圧レギュレータ１１２を、前記１次燃料ノズル
   １０８を１次燃料ジェット１１３を介して前記２次燃料
   通路１１１の前記２次燃料ジェット１１０下流側に連通
   する１次燃料通路１１４には前記１次燃料ジェット１１
   ３下流側に該１次燃料ジェット１１３下流側の燃圧を前
   記１次ベンチュリ１０７の負圧とバランスさせて前記１
   次燃料通路１１４を流れる１次燃料系の燃料流量を制御
   する１次燃圧レギュレータ１１５を配置してなる圧力バ
   ランス式気化器。