JPS5843578B2 - ネンリヨウキカソクシンソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、気化器、特に自動車用エンジンの気化器に関
する。

自動車用エンジンからは、有害成分（ＨＣ，ＣＯ。

Ｎ０Ｘ）を含む排ガスが放出され、近時この有害成分を
低減することが要望されるようになった。

自動車用エンジンから排出される有害成分の濃度は、気
化器で形成され、シリンダ内に供給される混合気の空燃
比によって影響を受けることは周知の事実である。

たとえば、理論空燃比又は濃空燃比で運転する場合、有
害成分が多く、その低減は、リアクター、触媒などの後
処理に大きく依存する。

これに対し、希薄空燃比では有害３成分（ＨＣ。

ＣＯ，Ｎ０Ｘ）が同時に低減するので、後処理に依存す
る程度は低くなる。

そこで、希薄空燃比とすれば、有害成分が低減され、処
理装置の負担は軽減するのであるが、現用気化器は、ガ
ソリンの霧化が不十分で空燃比１７以上に薄くすると、
運転性などに多くの不具合を生ずる。

特に始動時低温の場合、あるいは低速運転時にメインノ
ズル、加速ノズルの出口縁部付近ならびにスロットルボ
ア壁に、燃料が凝縮して液流又は大粒の液適となること
が多い。

これはシリンダーに霧化燃料を供給するにおいて不都合
であり、上述のように希薄空燃比とするにおいて妨げと
なる。

また、ベンチュリ内に突出するノズル外周に給熱手段を
設けたものが知られているが、このものはスロットルバ
ルブ上面と混合気との衝突による凝縮液化燃料の霧化を
なし得ないものであり、即ち、ノズル外面部に給熱手段
を具備することから該給熱によりノズル部近傍での混合
気の霧化はある程度なし得るものであるがスロットルバ
ルブ上面との衝突による凝縮液化燃料の霧化はなし得な
いものであり、換言すれば霧化が効を奏するのはスロッ
トバルブが全開状態即ち全負荷域においては混合気流が
スロットルレノくルブ上面と衝突しないことからこの域
においてのみである。

然るに車輌の運転状態を考えると全負荷運転をするのは
極めて稀であり、通常は殆んど全てが部分負荷域で運転
されるものであって、霧化促進に供し得る時間的割合は
極めて少なく燃費向上にも殆んどその効を奏し得ないも
のである。

また、このものは給熱手段への消費電力が極めて大きい
。

即ち給熱手段はベンチュリ部に臨むノズル外面に設けら
れており、かかるベンチュリ部ではその空気流（混合気
流）の流速が極めて大きいことから極めて大きな電力を
消費する不具合を生じる。

本発明は、このような気化器において霧化を促進し、も
って希薄空燃比として、運転性、エミッションなどの良
好な気化装置を提出することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明においては、スロ
ットルバルブの混合気流が衝突する側である上面全面に
給熱手段を配置し、該給熱手段への電力供給制御はよっ
て給熱量を制御する構成とし、該給熱手段で燃料の凝縮
を防止すると共に、霧化をさらに促進させる。

ノズルからの霧状燃料は、給熱手段によってその凝縮が
防止され、しかも更に霧化が促進される。

給熱手段としては、電熱パイプ、電熱板等が用いられる
。

電熱パイプ、電熱板等に用いる加熱素子は、ニクロム線
などの電熱線、電熱リボン、炭化珪素等の固形発熱体、
クロースヒータ（樹脂面発熱体）、熱電対（金属、半導
体）など、公知のいずれのものでも用いることができる
。

しかしながら、少くとも一面を絶縁体で被覆した電熱リ
ボン、クロースヒータなどを用いるのが、設置するにお
いて便利である。

給熱手段はスロットルバルブの混合気流が衝突する側で
ある上面全面に配置する。

燃料はたとえば第１図に示すように、メインノズル１１
を含むメイン系と、加速ノズル１５を含む加速系と、ス
ローポート３およびアイドルポート２を含むスロー系か
らスロットルボア１６に供給される。

したがって、スロットルボア１６に送られた燃料の凝縮
を防止し、積極的に霧化を促進するために、少なくとも
スロットルバルブの混合気流が衝突する側である上面全
面に給熱手段を配置する。

給熱手段への電力供給は、気化器温度との相関において
制御され、および、冷時アイドル、スロー走行、パワー
走行、加速走行、運転中の一時アイドルなどの運転状態
との関係において制御される。

気化器温度との関係においては、スロットルバルブ４又
はフロート室１７に熱電対、サーミスタ等の測温手段を
設置して、該測温手段の電気信号で供給電力制御をおこ
なう方が、制御が簡単、正確である。

そしてその為の電力制御回路は簡単であり、市販の電力
制御回路を用いることができる。

パワー系統と加速系統から燃料を多量に供給するとき（
すなわち、重負荷時、加速時）に有害成分の発生も大き
い。

したがって、電力制御回路は、気化器温度のみならず、
パワー制御、加速制御をもパラメータとして供給電力を
制御する構成とする。

このように制御するためには、たとえば、電力トランジ
スタ（パワートランジスタ）で供給電力を制御する組合
せとし、該トランジスタのベースにパルスを加えて、パ
ルス巾をたとえば気化器温度で制御し、パルス高さく振
幅）をたとえばパワー制御、加速制御段で制御する構成
とすればよい。

このようにトランジスタを制御する制御パラメータ（温
度、制御段）を、比較器で基準信号と比較する構成とす
れば、より正確な自動制御が達成される。

供給電力量の一番多いときは冷時のパワー走行、加速走
行をしているときであり、逆に一番少ないときは温暖時
のアイドル走行時に、スロー走行時である。

ただし、冷時はライザ部は冷たいため運転性を確保する
ため通常時よりも濃い混合気を確保する必要がある。

又、加速走行パワー走行時には、アイドル走行、スロー
走行時よりも供給燃料が多いので当然に多くの供給電力
量が必要である。

以下において図面を参照しながら本発明の詳細な説明す
る。

第２図はメイン系の部分断面図で１１はメインノズル、
１２はベンチュリ、１６はスロットルボア、４はスロッ
トルバルブである。

給熱手段１０は第３図に示すように、少くともスロット
ルバルブ４の混合気流が衝突する側である上面全面に設
置する。

低温時および又は低速回転時には、第２図に示すように
、メインノズル１１先端近傍、ベンチュリ壁ならびにス
ロットルバルブ表面などに、燃料が凝縮し、大粒の液滴
１８又は液流１８となる。

これに対し給熱手段１０に電力を供給して上記各部に給
熱することにより、燃料の凝縮は防止されるばかりでな
く、霧化が促進される。

混合気の霧化促進を考えた場合、混合気の霧化障害とな
る主原因の１つはスロットルバルブと混合気との衝突に
ある。

即ち、ベンチュリ後の混合気は部分負荷域（スロットル
バルブ全開でない状態）では先ず、スロットルバルブ上
面に衝突し、この衝突によって混合気は凝縮液化しスロ
ットルバルブ上面に液化淀みを生じる。

本発明の給熱手段はこの液化燃料を加熱し、霧化させ、
燃焼室へ送給することから霧化率が向上し、燃費性を著
しく向上させると共に希薄混合気の燃焼を可能にする。

またスロットルバルブ上面に衝突した液化燃料は該上面
にて一時滞溜する態様を示すから、給熱手段への電力送
給も最小限でその霧化をなし得る。

以上に述べたように、本発明によると、液滴、液流の凝
縮状態にて落下する燃料をスロットルバルブの混合気流
が衝突する側である上面全面に配置された給熱手段にて
加熱し、燃料の霧化を著しく向上させるものである。

このように本発明は極めて多用される部分負荷域にて混
合気を霧化すると共に凝縮液化の最多発するスロットル
バルブの混合気流が衝突する側である上面全面にて霧化
させる構成であるため、霧化率が極めて高くこの霧化率
の向上は各気筒への分配性を向上させると共に運転性に
おける応答性を向上させ、さらに燃費性を向上させ稀薄
混合気の燃焼を可能にするものである。

本願技術的思想はその上面に給熱手段を、スロットルバ
ルブのみに限定されるものではなく、例えば第２図に示
す如くベンチュリ及び他の加速系、スロー系、メイン系
等の適宜箇所に給熱手段を配置し、これらとスロットル
バルブの混合気流が衝突する側である上面全面に配置し
た給熱手段との適宜組合せも熱論可能である。

また、それらの給熱手段への電力供給ならびにその制御
は、各別又は同時（直列又は並列接続）におこなうこと
ができる。

したがって、内燃機関の望まれるべき制御段、特に低温
、低速運転時において、最適の霧化を達成することがで
き、運転性、エミッションなどにトラブルを生ずること
なく空燃比を薄くすることができる。

したがって、排ガス中の有害成分は低減され、浄化装置
を用いる場合においては、その負担は軽減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、公知の気化器の断面図、第２図は、気化器の
メイン系の部分断面図、第３図は、本発明の実施例の要
部断面図である。 ２・・・・・・アイドルポート、３・・・・・・スロー
ポート、４・・・・・・スロットルバルブ、１０・・・
・・・給熱手段、１１・・・・・・メインノズル、１２
・・・・・・ベンチュリ、１６・・・・・・スロットル
ボア、１８・・・・・・燃料液流。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ バタフライ型スロットルバルブを備え、該スロット
   ルバルブの上流側に燃料突出ノズルを備える気化器にお
   いて、 前記スロットルバルブの混合気流が衝突する側である上
   面全面に配置される電気式給熱手段と、該電気式給熱手
   段への供給電力量を気化器温度及び運転状態に応じて制
   御する電力制御回路であって、前記スロットルバルブ上
   の凝縮燃料が増大する場合には供給電力量を増大させる
   よう制御する電力制御回路とを有することを特徴とする
   燃料気化促進装置。