JP2003042032A - 内燃機関の燃料供給系におけるベーパ除去装置 - Google Patents
内燃機関の燃料供給系におけるベーパ除去装置Info
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Abstract
に燃料タンクへ導いて除去することの可能な内燃機関の
燃料供給系におけるベーパ除去装置を提供することを目
的とする。 【解決手段】 内燃機関の燃料供給装置(10)と燃料
タンク20とを連通する燃料供給経路19と、この燃料
供給経路の途中から分岐されて、前記燃料タンクへ連通
させられたベーパ戻し経路23とからなる燃料供給系に
おいて、前記燃料供給経路と前記ベーパ戻し経路との分
岐部に設けられ、前記燃料供給装置に連通する開口部を
覆って、表面張力発生部材25が設けられている。
Description
給系におけるベーパ除去装置に関するものである。
に示すように、固定ベンチュリ型の気化器1を備えたも
のが知られている。そして、前記気化器1には、燃料タ
ンク2に貯留されている燃料Fを前記気化器1へ供給す
る燃料供給系が設けられている。
記気化器1に設けられたフロート室3とを連通する燃料
供給経路4を備えており、この燃料供給経路4には、前
記燃料Fを、前記燃料タンク2から前記フロート室3へ
供給する燃料ポンプ5が設けられている。
料ポンプ5において燃料Fを吸引する際に、その負圧に
よって、吸引する燃料F中に気泡が発生することがあ
る。この気泡は、機関の温度上昇に伴う雰囲気温度の上
昇によって燃料F中に発生するベーパや、たとえば、機
関の振動によって、前記フロート室3内の上部空間の気
体が燃料F中に混入して形成される気泡が含まれる。そ
して、このように気泡やベーパが発生すると、これらの
気泡やベーパが前記燃料Fとともに前記フロート室3を
経て前記気化器1へ供給されてしまうことが想定される
が、気泡やベーパが混入した燃料Fが気化器1へ供給さ
れると、この気化器1において生成される混合気の空燃
比が不安定になるといった問題や、内燃機関の再始動不
良といった問題が発生する。
は、振動の影響を受けやすく、大量のベーパあるいは気
泡が発生する内燃機関においては、前記燃料供給経路4
の途中で、前記燃料ポンプ5の下流側に、この燃料ポン
プ5から送り込まれる燃料Fを一時貯留するベーパセパ
レートタンク6を設けておき、このベーパセパレートタ
ンク6内において、前記ベーパや気泡を、その浮力を利
用して前記ベーパセパレートタンク6の上部に分離する
とともに、このベーパセパレートタンク6の上部に設け
られているベーパ戻し経路7を介して、前記ベーパや気
泡を前記燃料タンク2へ排出するようにしている。
従来の内燃機関の燃料供給系においては、つぎのような
改善すべき問題点が残されている。すなわち、前記ベー
パや気泡は、燃料Fが前記ベーパセパレートタンク6内
に貯留されている間に、ベーパや気泡自体の浮力によっ
て分離されるものであるが、たとえば、前記ベーパセパ
レートタンク6が、内燃機関の振動等によって揺すられ
ると、貯留されている燃料Fが撹拌されてしまい、この
結果、前記ベーパや気泡の分離が行われず、このベーパ
や気泡が燃料Fとともに前記気化器1へ送り込まれてし
まうといった問題点である。
てなされたもので、燃料供給系において発生するベーパ
を、確実に燃料タンクへ導いて除去することの可能な内
燃機関の燃料供給系におけるベーパ除去装置を提供する
ことを目的とする。
の内燃機関の燃料供給系におけるベーパ除去装置は、前
述した目的を達成するために、内燃機関の燃料供給装置
と燃料タンクとを連通する燃料供給経路と、この燃料供
給経路の途中から分岐されて、前記燃料タンクへ連通さ
せられたベーパ戻し経路とからなる燃料供給系におい
て、前記燃料供給経路と前記ベーパ戻し経路との分岐部
に設けられ、前記燃料供給装置に連通する開口部を覆っ
て、表面張力発生部材が設けられていることを特徴とす
る。本発明の請求項2に記載の内燃機関の燃料供給系に
おけるベーパ除去装置は、請求項1に記載の前記分岐部
に、前記燃料タンクから供給される燃料を一時貯留する
ベーパセパレートタンクが設けられ、このベーパセパレ
ートタンクの上部に前記ベーパ戻し経路が接続されてい
るとともに、前記ベーパセパレートタンクの下部に前記
燃料供給装置に連通する開口部が形成され、この開口部
を覆って前記表面張力発生部材が設けられていることを
特徴とする。本発明の請求項3に記載の内燃機関の燃料
供給系におけるベーパ除去装置は、請求項1または請求
項2の何れかに記載の前記燃料供給装置が気化器を備
え、前記分岐部からの燃料供給経路が、前記気化器のフ
ロート室に接続されていることを特徴とする。本発明の
請求項4に記載の内燃機関の燃料供給系におけるベーパ
除去装置は、請求項1に記載の前記燃料供給装置が、前
記燃料を噴射する燃料噴射装置を備え、この燃料噴射装
置内に、前記分岐部が形成されていることを特徴とす
る。本発明の請求項5に記載の内燃機関の燃料供給系に
おけるベーパ除去装置は、請求項1ないし請求項4の何
れかに記載の前記燃料供給経路の、前記燃料タンクと前
記分岐部との間に燃料ポンプが設けられていることを特
徴とする。本発明の請求項6に記載の内燃機関の燃料供
給系におけるベーパ除去装置は、請求項1ないし請求項
5の何れかに記載の前記表面張力発生部材が、連続気孔
を有する紙からなるシートであることを特徴とする。本
発明の請求項7に記載の内燃機関の燃料供給系における
ベーパ除去装置は、請求項1ないし請求項5の何れかに
記載の前記表面張力発生部材が、金属製多孔板であるこ
とを特徴とする。本発明の請求項8に記載の内燃機関の
燃料供給系におけるベーパ除去装置は、請求項1ないし
請求項5の何れかに記載の前記表面張力発生部材が、連
続気孔を有する焼結体であることを特徴とする。本発明
の請求項9に記載の内燃機関の燃料供給系におけるベー
パ除去装置は、請求項1ないし請求項5の何れかに記載
の前記表面張力発生部材が、不織布であることを特徴と
する。
て、図1を参照して説明する。図1は、本実施形態が適
用された内燃機関の燃料供給系を示すもので、図中符号
10は、内燃機関に混合気を供給する燃料供給装置とし
ての気化器を示す。
されたメインボディ9を備えている。このメインボディ
9の下部には、燃料Fが貯留されるフロート室11が設
けられており、このフロート室11に、燃料供給経路1
2を介して燃料タンク13が連通させられている。
料タンク13内に貯留されている燃料Fを前記気化器1
0のフロート室11へ送り込む燃料ポンプ14が設けら
れ、また、この燃料ポンプ14と前記フロート室11と
の間には、このフロート室11へ送り込まれる燃料Fを
一時貯留するベーパセパレートタンク15が設けられて
いる。
は、その上部に前記燃料ポンプ14が連通されていると
ともに、下部に、前記フロート室11が連通させられて
いる。また、前記ベーパセパレートタンク15の上部に
は、このベーパセパレートタンク15を前記燃料タンク
13の上部空間部に連通させるベーパ戻し経路16が接
続されている。このベーパ戻し経路16には、前記ベー
パセパレートタンク15内において燃料Fから分離され
たベーパや気泡を、その浮力を利用して前記燃料タンク
13へ排出するようになっているとともに、その途中に
設けられた絞り17によって計量された余剰燃料Fが、
前記燃料タンク13へ戻されるようになっている。
給経路12と前記ベーパ戻し経路16との分岐部、すな
わち、前記ベーパセパレートタンク15の、前記燃料供
給装置(気化器10)に連通する開口部を覆って、表面
張力発生部材18が設けられている。
連続気孔を有する紙からなるシートであり、また、パン
チングプレートや網等の金属製多孔板であり、あるい
は、連続気孔を有する焼結体や不織布である。
て図2を参照して詳述する。この表面張力発生部材18
は、多数の気孔18aを有して(図2においては代表さ
れる1個を示した)、これらの気孔18aを通して燃料
Fが通過させられる。ここで、図2に示すように、前記
表面張力発生部材18の両側が燃料Fによって充満させ
られている状態においては、図2(a)に示すように、
上流側の圧力と下流側の圧力との差(ΔP)により、前
記燃料Fが表面張力発生部材18の気孔18aを通過さ
せられる。一方、図2(b)に示すように、ベーパVが
前記気孔18aに侵入した場合、この気孔18aの下流
側に燃料Fの液面が形成され、この液面に表面張力が発
生し、この表面張力が抵抗となって前記ベーパVの通過
が阻止される。そして、前記ベーパVが前記表面張力発
生部材18を通過するためには、前記圧力差ΔPが、前
記表面張力に打ち勝つ吐出圧力P1以上であることが必
要である。したがって、図2(c)に示すように、表面
張力発生部材18の両側の圧力差ΔPが吐出圧力P1よ
りも小さい範囲においてはベーパVの通過がなく、燃料
Fのみの通過が行われることとなる。この図2(c)に
おいてQは、通過空気量を示す。
供給経路12とベーパ戻し経路16の分岐部すなわちベ
ーパセパレートタンク15内において、振動等によって
燃料Fと気泡とが撹拌され、この気泡が気化器10側の
開口部へ到達したとしても、前記表面張力発生部材18
の作用によって、前記気泡が気化器10側へ侵入するこ
とが防止される。
ので、前記燃料供給手段として、燃料噴射装置30を用
いたもので、この燃料噴射装置30内に、前記燃料供給
経路19とベーパ戻し経路23との分岐部を設けたもの
である。
ディ31と、このボディ31内に装着されて、前記燃料
Fを吸引圧送するプランジャポンプPと、前記ボディ3
1に装着されて、前記燃料Fを噴射する噴射ノズル32
とを備え、前記プランジャポンプPが、シリンダ33
と、このシリンダ33内に摺動可能に装着されて加圧室
34を形成するプランジャ35と、このプランジャ35
を励磁するソレノイドコイル36とからなり、前記ボデ
ィ31には、その下部に、前記燃料供給経路12を構成
する吸引用コンタクトパイプ37が設けられ、上部に
は、前記ベーパ戻し経路16を構成する戻し用コンタク
トパイプ38が設けられ、さらに、前記シリンダ33と
ソレノイドコイル36との間に、前記燃料供給経路12
から分岐させられた燃料の一部を前記ベーパ戻し経路2
3へ向けて案内する環流路39が設けられている。
前記燃料供給経路12と前記環流路39との分岐部に
は、吸引用コンタクトパイプ37と前記加圧室34とを
連通する吸引路33aが形成されており、この吸引路3
3aの途中に、前記プランジャ35の吸引行程時のみ前
記燃料Fの、前記加圧室34内への流入を許容する逆止
弁としてのインレットチェック弁40が設けられてい
る。
路33aの入口側の開口部を覆って表面張力発生部材4
1が設けられている。
おいては、前記プランジャ35の上下動に伴って、前記
インレットチェック弁40を通して燃料Fを吸引し、ま
た、この燃料Fを前記噴射ノズル32へ送り込むととも
に、この噴射ノズル32から噴射するようになってい
る。
から供給される燃料F中にベーパが混入していると、こ
のベーパがその浮力によって、前記環流路39へ流れ込
み、前記ベーパ戻し経路16を介して燃料タンク13へ
導かれる。
側へ流れ込むように移動させられたとしても、このベー
パが表面張力発生部材41によって前記吸引路33aへ
の侵入が阻止され、この結果、噴射燃料中へのベーパの
混入が防止される。
成部材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に
基づき種々変更可能である。たとえば、前述した第2の
実施形態において、前記表面張力発生部材41を、吸引
部33aの開口部を覆って設けた例について示したが、
図4に示すように、前記吸引部33aに連続した導入路
42を、シリンダ33の接線方向に沿って形成し、この
導入路42の端部開口を覆って表面張力発生部材43を
設けるようにしてもよい。このような構成とすることに
より、前記表面張力発生部材43の設置位置を任意の位
置に設定することができ、また、環流路39の広い位置
に前記表面張力発生部材43を設置することができ、そ
の形状設定を容易にし、また、取り付けを容易なものと
することができる。
燃機関の燃料供給系におけるベーパ除去装置によれば、
燃料供給装置に供給される燃料中にベーパや気泡が混入
している場合に、表面張力発生部材によって燃料の供給
量を確保しつつ、前記ベーパや気泡の通過を阻止し、こ
れらのベーパや気泡が燃料供給装置に送り込まれること
を防止することができる。しかも、前記燃料供給装置に
送り込まれる燃料が、振動等によって撹拌されて、混入
しているベーパや気泡の分離を、その浮力によって行う
ことができない場合にあっても、これらのベーパや気泡
の燃料供給装置への侵入を防止することができる。
構成図である。
生部材の作用説明図である。
給装置の縦断面図である。
横断面図である。
る。
Claims (9)
- 【請求項1】 内燃機関の燃料供給装置と燃料タンクと
を連通する燃料供給経路と、この燃料供給経路の途中か
ら分岐されて、前記燃料タンクへ連通させられたベーパ
戻し経路とからなる燃料供給系において、前記燃料供給
経路と前記ベーパ戻し経路との分岐部に設けられ、前記
燃料供給装置に連通する開口部を覆って、表面張力発生
部材が設けられていることを特徴とする内燃機関の燃料
供給系におけるベーパ除去装置。 - 【請求項2】 前記分岐部に、前記燃料タンクから供給
される燃料を一時貯留するベーパセパレートタンクが設
けられ、このベーパセパレートタンクの上部に前記ベー
パ戻し経路が接続されているとともに、前記ベーパセパ
レートタンクの下部に前記燃料供給装置に連通する開口
部が形成され、この開口部を覆って前記表面張力発生部
材が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の
内燃機関の燃料供給系におけるベーパ除去装置。 - 【請求項3】 前記燃料供給装置が気化器を備え、前記
分岐部からの燃料供給経路が、前記気化器のフロート室
に接続されていることを特徴とする請求項1または請求
項2の何れかに記載の内燃機関の燃料供給系におけるベ
ーパ除去装置。 - 【請求項4】 前記燃料供給装置が、前記燃料を噴射す
る燃料噴射装置を備え、この燃料噴射装置内に、前記分
岐部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載
の内燃機関の燃料供給系におけるベーパ除去装置。 - 【請求項5】 前記燃料供給経路の、前記燃料タンクと
前記分岐部との間に燃料ポンプが設けられていることを
特徴とする請求項1ないし請求項4の何れかに記載の内
燃機関の燃料供給系におけるベーパ除去装置。 - 【請求項6】 前記表面張力発生部材が、連続気孔を有
する紙からなるシートであることを特徴とする請求項1
ないし請求項5の何れかに記載の内燃機関の燃料供給系
におけるベーパ除去装置。 - 【請求項7】 前記表面張力発生部材が、金属製多孔板
であることを特徴とする請求項1ないし請求項5の何れ
かに記載の内燃機関の燃料供給系におけるベーパ除去装
置。 - 【請求項8】 前記表面張力発生部材が、連続気孔を有
する焼結体であることを特徴とする請求項1ないし請求
項5の何れかに記載の内燃機関の燃料供給系におけるベ
ーパ除去装置。 - 【請求項9】 前記表面張力発生部材が、不織布である
ことを特徴とする請求項1ないし請求項5の何れかに記
載の内燃機関の燃料供給系におけるベーパ除去装置。
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