JP2007127095A - Icing preventing device for carburetor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、船舶用などのエンジンに付設された気化器のアイシング防止装置に関するものである。 The present invention relates to a carburetor icing prevention device attached to a marine engine or the like.
船舶などに用いられるエンジンは、寒冷地等における低温且つ高湿度の気象条件において始動させると、ガソリン（燃料）の気化熱により気化器のスロットルボア内壁とスロットルバルブ周り、特にスローポート周辺部がアイシング現象による凍りつきによって、エンジン持続に必要な燃料と空気が遮られる。そのため、エンジンが、不調（エンスト等）を来たすという問題がある。 Engines used in ships, etc. are icing around the throttle bore inner wall and the throttle valve, especially around the slow port, due to the heat of vaporization of gasoline (fuel) when starting in cold and humid weather conditions. Freezing due to the phenomenon blocks the fuel and air necessary for engine maintenance. Therefore, there is a problem that the engine is malfunctioning (such as engine stall).
特に、アイシング現象は、スロットルバルブが閉じて、吸入圧力が最大（３５０〜３６０ｈＰａ）になるアイドル点で発生し易く、また最近のエンジンは、始動後のエンジン回転（ファーストアイドル）を低く設定されているため、アイシング現象が起り易く、低回転ほど、アイシングが生じて影響が大きい。 In particular, the icing phenomenon is likely to occur at an idle point where the throttle valve is closed and the suction pressure becomes maximum (350 to 360 hPa). In recent engines, the engine rotation (first idle) after starting is set low. Therefore, the icing phenomenon is likely to occur, and the icing is generated and the influence is larger as the rotation speed is lower.
そこで、従来、気化器のアイシングを防止するため、種々の提案がなされている。その１つのアイシング防止手段としては、スロットルバルブが取付けられたスロットルボア部分のバイパス孔を有するバイパス室（スローポート）近傍に電気ヒータを備えたもの（特開２００２−２５６９７６号公報の図１，図２）があり、電気ヒータの加熱によってアイシングを防止している。しかし、スローポート部分を十分に暖めるためには、所定容量のヒータが必要であり、少なからぬ電力が消費される。 Therefore, various proposals have been made in order to prevent icing of the vaporizer. As one of the icing prevention means, an electric heater is provided in the vicinity of a bypass chamber (slow port) having a bypass hole in a throttle bore portion to which a throttle valve is attached (see FIGS. 1 and 2 of JP-A-2002-256976). 2), and icing is prevented by heating the electric heater. However, in order to sufficiently warm the slow port portion, a heater having a predetermined capacity is required, and a considerable amount of electric power is consumed.
他のアイシング防止手段としては、エンジン冷却水路に連なる中空軸を気化器本体に備えたもの（特開平１１−１４１４０３号公報の図１〜図３）があり、エンジンが発生する熱により温水化した冷却水によりアイシングを防止している。しかし、温水が流れる中空軸が長尺の軸状管であるため、スローポート部から離れて設置されることになって、熱効率がよくない。また、熱伝導性をよくするため中空軸を気化器本体内に埋め込む形となっているが、その様にすると、気化器の構造が複雑になる等の問題がある。 As another icing prevention means, there is a carburetor body provided with a hollow shaft connected to the engine cooling water channel (FIGS. 1 to 3 of JP-A-11-141403), which is warmed by heat generated by the engine. Cooling water prevents icing. However, since the hollow shaft through which the hot water flows is a long shaft-like tube, it is installed away from the slow port portion, and the thermal efficiency is not good. Further, the hollow shaft is embedded in the vaporizer body in order to improve the thermal conductivity. However, if this is done, there is a problem that the structure of the vaporizer becomes complicated.
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、構造が簡単で熱効率がよく、また消費電力を必要とせず、アイシングの防止が図れる気化器のアイシング防止装置を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide an icing prevention device for a carburetor that has a simple structure, good thermal efficiency, does not require power consumption, and can prevent icing. It is an object.
本発明に係る気化器のアイシング防止措置は、スロットルバルブが取付けられたスロットルボアのスローポート部に装着されたスローポートプラグ兼加熱アダプタが、エンジンの排気管に併設したバイパス管路間に接合されていることを特徴とする。 The icing prevention measure of the carburetor according to the present invention is such that a slow port plug / heating adapter attached to a slow port portion of a throttle bore to which a throttle valve is attached is joined between a bypass pipe provided adjacent to an engine exhaust pipe. It is characterized by.
本発明によれば、スローポートプラグ兼加熱アダプタは、排気ガスが迂回して流れるバイパス管路に接合されているので、その加熱アダプタが排気ガスにより加熱されてスローポート部及び近傍のスロットルボア部分、更にはスロットルバルブ周囲を暖めて、ガソリン（燃料）の気化熱によるアイシングが防止される。 According to the present invention, since the slow port plug / heating adapter is joined to the bypass conduit through which the exhaust gas flows detoured, the heating adapter is heated by the exhaust gas, and the throttle port portion and the throttle bore portion in the vicinity thereof are heated. Furthermore, the surroundings of the throttle valve are warmed to prevent icing due to the vaporization heat of gasoline (fuel).
また、スローポート部にスローポートプラグ兼加熱アダプタが単に装着され、スローポートプラグ兼加熱アダプタが排気管に併設されたバイパス管路に接合しただけの構成であるから、構造は簡単である。そして、装着されたスローポートプラグ兼加熱アダプタが高温の排気ガスにより直接且つ迅速に暖められ、特にスローポート周辺部が効率的に暖められる。 In addition, the structure is simple because the slow port plug / heating adapter is simply attached to the slow port portion and the slow port plug / heating adapter is simply joined to the bypass pipe provided alongside the exhaust pipe. The attached slow port plug / heat adapter is warmed directly and quickly by the high-temperature exhaust gas, and particularly the peripheral portion of the slow port is warmed efficiently.
更に、スローポートプラグ兼加熱アダプタは排気ガスにより加熱され、続いて、排気ガスにより加熱された加熱アダプタによりスローポート部が加熱される。従って、元来、不要なものとして排出される排気ガスの有効利用が図られる。特に、スローポート部を加熱するために、特別に電気ヒータを設ける必要がなく、電力は全く消費しない。 Further, the slow port plug / heating adapter is heated by the exhaust gas, and then the slow port portion is heated by the heating adapter heated by the exhaust gas. Therefore, the exhaust gas that is originally discharged as unnecessary is effectively used. In particular, in order to heat the slow port portion, it is not necessary to provide an electric heater, and no power is consumed.
前記の本発明において、前記スローポートプラグ兼加熱アダプタをは、熱伝導性のよい材料で形成する場合には熱がスローポート部側に効果的に伝達されて、アイシングが有効に防止される。 In the present invention, when the slow port plug / heating adapter is formed of a material having good thermal conductivity, heat is effectively transmitted to the slow port portion side, and icing is effectively prevented.
加えて、前記バイパス管路のスローポートプラグ兼加熱アダプタが接合された下流側に、オリフィスが設けられていると、オリフィスによる一部を絞める管路構造によって、上下に差圧が生じて流れが作り出されると共に、更に排気ガスの循環量をコントロールし、スローポート部が適切に加熱されるという効果も生じる。 In addition, if an orifice is provided on the downstream side of the bypass pipe where the slow port plug and heating adapter is joined, the pipe structure that restricts a part of the orifice causes a differential pressure to flow up and down. As well as being produced, the circulation amount of the exhaust gas is further controlled, and the slow port portion is appropriately heated.
以上の手段を有する本発明によれば、構造が簡単で熱効率がよく、また特別の電気ヒータなども不要で消費電力を必要とせず経済性にも優れており、熱伝導性のよい材料で形成する場合には更にアイシングが有効に防止され、バイパス管路のスローポートプラグ兼加熱アダプタが接合された下流側に、オリフィスが設けられていると排気ガスの循環量がコントロールされて効率よくアイシングが防止される。 According to the present invention having the above-described means, the structure is simple, the thermal efficiency is high, no special electric heater is required, the power consumption is not required, the economy is excellent, and the material is made of a material having a good thermal conductivity. In this case, icing is effectively prevented, and if an orifice is provided downstream of the bypass pipe where the slow port plug and heating adapter is joined, the amount of exhaust gas circulated is controlled and icing is efficiently performed. Is prevented.
以下、図面に示した本発明の実施の形態について、説明する。
図１は船舶用のエンジンについて本発明を実施した場合の好ましい実施の形態に係る気化器のアイシング防止装置を備えたエンジンの平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図を含む排気ガス循環系を示す図、図３は図２に示したスローポートプラグ兼加熱アダプタの拡大図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention shown in the drawings will be described.
FIG. 1 is a plan view of an engine provided with a carburetor icing prevention device according to a preferred embodiment when the present invention is applied to a marine engine, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG. FIG. 3 is an enlarged view of the slow port plug / heating adapter shown in FIG.
本実施形態における気化器１を備えたエンジンＥは、各シリンダ２に可動するピストン３が内蔵されているとともに、ガソリン（燃料）を気化させる気化器１には、燃料と空気との混合気をエンジンＥに供給するスロットルボア４が設けられ，そこにはスルットルバルブ５が取付けられている。また、エンジンＥの各シリンダ２には、排気管６が接続されてエンジンＥから発生する排気ガスを排出している。 The engine E provided with the carburetor 1 in the present embodiment has a built-in piston 3 that is movable in each cylinder 2, and the carburetor 1 that vaporizes gasoline (fuel) receives a mixture of fuel and air. A throttle bore 4 for supplying to the engine E is provided, and a throttle valve 5 is attached thereto. Further, an exhaust pipe 6 is connected to each cylinder 2 of the engine E, and exhaust gas generated from the engine E is discharged.
また、スロットルバルブ５の周囲に配置されるスロットルボア４部分には、燃料をスロットルボア４内に供給するためのスローポート部７が設けられ、このスローポート部７にはスローポートプラグを兼ね備えたスローポートプラグ兼加熱アダプタ８が装着されている。このスローポートプラグ兼加熱アダプタ８は、熱伝導性のよい金属材料で形成されている。 In addition, a throttle port 4 portion disposed around the throttle valve 5 is provided with a slow port portion 7 for supplying fuel into the throttle bore 4, and this slow port portion 7 also has a slow port plug. A slow port plug and heating adapter 8 is attached. The slow port plug / heating adapter 8 is made of a metal material having good thermal conductivity.
更に、排気管６には、排気管上流側（各シリンダ２の排気マニホールド６ａの１つ）から分岐して排気管下流側（排気管集合部６ｂ）で接合するバイパス管路９が設けられている。即ち、排気管６には、排気ガスが迂流するバイパス管路９が併設されている。このバイパス管路９間、即ち管路途中に、スローポートプラグ兼加熱アダプタ８が接合されている。 Further, the exhaust pipe 6 is provided with a bypass pipe 9 that branches from the exhaust pipe upstream side (one of the exhaust manifolds 6a of each cylinder 2) and joins at the exhaust pipe downstream side (exhaust pipe assembly portion 6b). Yes. That is, the exhaust pipe 6 is provided with a bypass pipe 9 through which the exhaust gas bypasses. A slow port plug / heating adapter 8 is joined between the bypass pipes 9, that is, in the middle of the pipes.
そして、スローポートプラグ兼加熱アダプタ８が接合されたバイパス管路９の下流側には、オリフィス１０が設けられている。バイパス管路９に設けられたオリフィス１０は、管路の一部路径を絞り、ことにより差圧が生じて流れが作られると共に、排気ガスの循環量がコントロールされる。そして、スローポートプラグ兼加熱アダプタ８は、バイパス管路９を通る排気ガスによって適切に加熱される。 An orifice 10 is provided on the downstream side of the bypass line 9 to which the slow port plug / heating adapter 8 is joined. The orifice 10 provided in the bypass line 9 restricts the diameter of a part of the line, thereby generating a differential pressure to create a flow and controlling the exhaust gas circulation rate. The slow port plug / heating adapter 8 is appropriately heated by the exhaust gas passing through the bypass line 9.
図４は、排気管上流側と排気管下流側に対する時間の経過と排気ガスの圧力との関係を表した図であり、この図から、バイパス管路９が排気管６から分岐する排気管上流側（排気マニホールド６ａの１つ）の圧力Ｖａは、バイパス管路９が排気管６に接合する排気管下流側（集合部６ｂ）の圧力Ｖｂよりも高いため、還流が可能となる。即ち、バイパス管路９が排気管６から分岐する排気管６上流側よりも、バイパス管路９が排気管６に集合する排気管６下流側の方が低いため、排気ガスの一部がバイパス管路９側へ迂回して流れることになる。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the passage of time and the exhaust gas pressure for the exhaust pipe upstream side and the exhaust pipe downstream side. From this figure, the exhaust pipe upstream where the bypass pipe 9 branches from the exhaust pipe 6 is shown. Since the pressure Va on one side (one of the exhaust manifolds 6a) is higher than the pressure Vb on the exhaust pipe downstream side (aggregation part 6b) where the bypass pipe 9 is joined to the exhaust pipe 6, recirculation is possible. That is, since the bypass pipe 9 is lower on the downstream side of the exhaust pipe 6 where the bypass pipe 9 gathers in the exhaust pipe 6 than on the upstream side of the exhaust pipe 6 where the bypass pipe 9 branches from the exhaust pipe 6, a part of the exhaust gas is bypassed. It will flow around to the pipeline 9 side.
従って、排気管６から分岐してバイパス管路９側へ流れた排気ガスは、バイパス管路９を通り、スローポートプラグ兼加熱アダプタ８を経て、その後集合部６ａに戻され、排気管６を流れる排気ガスと一緒になって排出される。 Therefore, the exhaust gas branched from the exhaust pipe 6 and flowing to the bypass pipe 9 side passes through the bypass pipe 9, passes through the slow port plug / heating adapter 8, and is then returned to the collecting portion 6 a. It is discharged together with the flowing exhaust gas.
その際、スローポートプラグ兼加熱アダプタ８は、バイパス管路９側へ迂流した排気ガスにより加熱される。従って、加熱されたスローポートプラグ兼加熱アダプタ８からの熱伝導によって、スローポート部７及び近傍のスロットルボア４部分、更にはスロットルバルブ５周囲が暖められて、ガソリン（燃料）の気化熱による気化器１のアイシングが防止される。 At that time, the slow port plug / heating adapter 8 is heated by the exhaust gas that has diverted to the bypass line 9 side. Therefore, the heat conduction from the heated slow port plug / heating adapter 8 warms the slow port portion 7 and the vicinity of the throttle bore 4 and the surroundings of the throttle valve 5 to vaporize gasoline (fuel) by the heat of vaporization. The icing of the device 1 is prevented.
また、スローポートプラグ兼加熱アダプタ８が熱伝導性のよい材料で形成されているので、暖められた熱がスローポート部７側に効率的に伝達されて、アイシングが有効に防止される。この際、排気ガスの熱が導入されるのは、気化器本体のスローポート部７だけであり、気化器全体を加熱する訳ではないから、燃料の温度上昇に伴うメイン系のバーコレーション等の不都合を生じる心配がない。 Further, since the slow port plug / heating adapter 8 is formed of a material having good thermal conductivity, the warmed heat is efficiently transmitted to the slow port portion 7 side, and icing is effectively prevented. At this time, the heat of the exhaust gas is introduced only in the slow port portion 7 of the carburetor body and does not heat the entire carburetor. There is no worry of inconvenience.
尚、前記実施の形態は、船舶用エンジンの気化器に適用した例を示したが、本発明は、農業や林業の機械用エンジン等の気化器など他の多くのにも利用できる。 In addition, although the said embodiment showed the example applied to the carburetor of the engine for ships, this invention can be utilized also for many other things, such as carburetors, such as an engine for agriculture and forestry machines.
Ｅ エンジン、１ 気化器、４ スロットルボア、５ スロットルバルブ、６ 排気管、７ スローポート部、８ スローポートプラグ兼加熱アダプタ、９ バイパス管路、１０ オリフィス
E Engine, 1 Vaporizer, 4 Throttle bore, 5 Throttle valve, 6 Exhaust pipe, 7 Slow port section, 8 Slow port plug / heating adapter, 9 Bypass pipe, 10 Orifice
Claims (3)
The icing prevention device for a carburetor according to claim 1 or 2, wherein an orifice is provided on a downstream side of the bypass port where the slow port plug and the heating adapter are joined.
Priority Applications (1)
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- 2005-11-07 JP JP2005322037A patent/JP2007127095A/en not_active Withdrawn
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