JPH0220455Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、デイーゼルエンジンの燃料供給装置
に関し、特に、エンジンへの主燃料とは別に超音
波振動子によつて微粒化された副燃料を吸気通路
に供給するようにしたものの改良に関する。

（従来技術） 従来より、エンジンに燃料を微粒化して供給す
るようにしたエンジンの燃料供給装置として、気
化器方式や燃料噴射方式のもの以外に、例えば特
開昭52−112018号公報等に開示されているよう
に、吸気通路の一部に形成されたチヤンバ（燃料
霧化槽）に燃料タンクから送給された燃料を貯留
し、該チヤンバ内の燃料を超音波振動子の振動に
よつて微粒化して吸気通路に供給することによ
り、気化器方式、燃料噴射方式等に比べて燃料の
吸気通路壁への付着を低減でき、空燃比の精度の
向上等を図り得るようにしたものが提案されてい
る。

一方、デイーゼルエンジンにおいて、燃料噴射
ポンプによりエンジンの燃焼室に直接噴射供給さ
れる燃料を主燃料とし、該主燃料とは別に微粒化
された副燃料（主に軽油）を主燃料に対し所定の
割合でもつて吸気通路に供給することにより、エ
ンジンの圧縮行程で燃焼室内に着火し易い雰囲気
を作り、主燃料の着火性、燃焼性を促進してエン
ジン出力の向上、スモーク発生の低減等を図るよ
うにすることは知られている。

そこで、上記提案例での考え方を利用して軽油
を超音波振動子によつて微粒化し、該微粒化され
た軽油を副燃料としてデイーゼルエンジンの吸気
通路に供給するようにすることが考えられる。

ところが、このように超音波振動子によつて微
粒化する副燃料として軽油を用いた場合、該軽油
が炭素数の種々に異なる各種の成分で構成されて
いるため、超音波振動子を単一の周波数でもつて
振動させたときには、軽油の成分のうち該単一の
周波数に対応する特定の成分のみが偏つて微粒化
されて、残りの成分は微粒化せずに残留してしま
い、その結果、吸気通路に供給される副燃料の組
成が変化するという問題が生じる。

（考案の目的） 本考案の目的は、上記の如く超音波振動子によ
つて微粒化したチヤンバ内の軽油を副燃料として
デイーゼルエンジンの吸気通路に供給する場合
に、超音波振動子の振動数を複数に設定すること
により、軽油の特定の成分のみが微粒化されるの
を防いで吸気通路に供給される副燃料の組成を安
定して適正に保ち得るようにすることにある。

（考案の構成） 上記目的を達成するために、本考案の構成は、
デイーゼルエンジンの吸気通路と連通し、かつエ
ンジンの副燃料としての軽油を貯留するチヤンバ
に超音波振動子を配設し、該超音波振動子を約
0.8〜2.4MHzの範囲内の少なくとも異なる２種類
以上の周波数を発する超音波発振装置に接続した
ものである。すなわち、複数の超音波振動子をチ
ヤンバに配設し、該各超音波振動子をそれぞれ異
なる周波数を発する互いに独立した複数の超音波
発振装置に接続するか、あるいはチヤンバに配設
する超音波振動子を１つとして、該超音波振動子
を異なる周波数を発する１台の超音波発振装置に
接続するかしたものである。このことにより、超
音波振動子を軽油の各成分に応じた複数の周波数
で振動させるようにしたものである。

（考案の効果） したがつて、本考案によれば、デイーゼルエン
ジンの副燃料としての軽油を貯留するチヤンバ内
で超音波振動子を２種類以上の互いに異なる周波
数で振動させて軽油を微粒化させるので、軽油の
特定の成分のみが微粒化して吸気通路に供給され
るのを防ぐことができ、よつてデイーゼルエンジ
ンの副燃料の組成の安定適正化を図ることができ
るものである。

（実施例） 以下、本考案を具体例に示す実施例について図
面に基づいて詳細に説明する。

第１図は本考案の第１実施例に係るデイーゼル
エンジンの燃料供給装置の全体構成を示し、１は
デイーゼルエンジン、２は該エンジン１に吸気を
供給するための吸気通路、３，３，…はエンジン
１の各気筒内燃焼室に主燃料（軽油）を噴射供給
するための燃料噴射ノズルであつて、該燃料噴射
ノズル３，３，…にはエンジン１によつて駆動さ
れる燃料噴射ポンプ４が燃料噴射管５を介して接
続され、該燃料噴射ポンプ４の燃料吸込口４ａは
主燃料供給通路６を介して燃料タンク７に連通し
ており、燃料噴射ポンプ４の作動により燃料タン
ク７内の燃料を燃料噴射ノズル３，３，…に分配
圧送して該燃料噴射ノズル３，３，…からエンジ
ン１の各燃焼室内に主燃料として噴射させるよう
にしている。

一方、上記吸気通路２には吸気通路２の一部を
バイパスするバイパス通路８が分岐接続され、該
バイパス通路８には底部に副燃料としての軽油を
貯留可能なチヤンバ９が一体に形成され、よつて
チヤンバ９はその２箇所にて吸気通路２と連通さ
れている。上記チヤンバ９にはその燃料流入口９
ａを開閉するフロート１０ａを有するフロート弁
１０が一体に形成され、上記燃料流入口９ａはエ
ンジン１によつて駆動される副燃料供給ポンプ１
１を介設した副燃料供給通路１２を介して燃料タ
ンク７に連通されている。また、上記チヤンバ９
の底面に開口する燃料流出口９ｂは通電により閉
じるリークバルブ１３を介設した副燃料リターン
通路１４を介して燃料タンク７に連通され、上記
リークバルブ１３下流側（燃料タンク７側）の副
燃料リターン通路１４と副燃料供給ポンプ１１下
流側（チヤンバ９側）の副燃料供給通路１２との
間は副燃料リリーフ通路１５によつて連通されて
おり、エンジン１の運転中は燃料タンク７内の燃
料（軽油）を副燃料供給ポンプ１１によつてチヤ
ンバ９内に圧送して該チヤンバ９内でフロート弁
１０により一定の液面レベルに保ちながら貯留す
るようにしている。

また、上記チヤンバ９の底部すなわち貯留され
た燃料（軽油）に浸る部分には３つの超音波振動
子１６ａ〜１６ｃが取り付けられ、該超音波振動
子１６ａ〜１６ｃはそれぞれ所定種類の超音波周
波数（例えば1.0MHz，1.8MHz，2.2MHz）を発す
る超音波発振器１７ａ〜１７ｃの出力を受けて振
動するように設けられており、超音波振動子１６
ａ〜１６ｃおよび超音波発振器１７ａ〜１７ｃに
よりチヤンバ９内の燃料を微粒化する燃料微粒化
装置１８が構成される。

また、上記バイパス通路８には吸気通路２との
接続部分に上記チヤンバ９を吸気通路２に対し同
期して開閉する第１および第２の２つの電磁式開
閉弁１９，２０が配設され、該両開閉弁１９，２
０は常時は閉じてチヤンバ９の吸気通路２との連
通を遮断し、通電により開いてチヤンバ９を吸気
通路２に連通させるものである。

さらに、２１は上記燃料噴射ポンプ４における
コントロールレバー４ｂの開度を検出するレバー
開度センサ、２２は同じく燃料噴射ポンプ４の回
転数によりエンジン１の回転数を検出する回転数
ピツクアツプ、２３は上記レバー開度センサ２１
および回転数ピツクアツプ２２からの出力を受け
て上記リークバルブ１３、超音波発振器１７ａ〜
１７ｃおよび両開閉弁１９，２０を作動制御する
制御装置としてのコントロールユニツトであつ
て、該コントロールユニツト２３は次のような制
御機能を有する。すなわち、上記レバー開度セン
サ２１によつて検出されたコントロールレバー４
ｂの開度と回転数ピツクアツプ２２によつて検出
されたエンジン回転数とに基づいてエンジン１が
例えば高負荷運転状態にあるか否かを判別し、エ
ンジン１が高負荷運転状態にあるときには、超音
波発振器１７ａ〜１７ｃに作動信号を与えて超音
波振動子１６ａ〜１６ｃを順次作動（振動）させ
るとともに、両開閉弁１９，２０を開いてチヤン
バ９内の微粒化した燃料を燃料噴射ポンプ４によ
る主燃料とは別の副燃料として吸気通路２に供給
する。一方、エンジン１が高負荷運転状態以外の
低中負荷運転状態にあるときには、両開閉弁１
９，２０を閉じてチヤンバ９を密閉状態にすると
ともに、超音波振動子１６ａ〜１６ｃを作動停止
させる。また、エンジン１の運転中は常時リーク
バルブ１３に通電して該リークバルブ１３を閉じ
るように制御するものである。

したがつて、上記実施例においては、エンジン
１の運転が停止されているときには、コントロー
ルユニツト２３の作動により両開閉弁１９，２０
が閉じられるとともにリークバルブ１３が開か
れ、超音波振動子１６ａ〜１６ｃが作動停止状態
に保たれる。このことにより、前回のエンジン１
の運転中にチヤンバ９内底部に貯留されていた燃
料（軽油）は副燃料リターン通路１４を通つて燃
料タンク７内に還流される。

一方、燃料噴射ポンプ４による主燃料のエンジ
ン１への噴射供給によりエンジン１が運転されて
いるときには、上記リークバルブ１３は閉じら
れ、このことによりエンジン１の駆動を受けた副
燃料供給ポンプ１１の作動により燃料タンク７内
の燃料（軽油）が圧送されてチヤンバ９内に一定
の液面レベルを保つて貯留される。また、このリ
ークバルブ１３の閉動作と同時に、エンジン回転
数および燃料噴射ポンプ４のコントロールレバー
４ｂの開度によつてエンジン１の負荷状態が判定
され、エンジン１が低中負荷運転状態にあるとき
には両開閉弁１９，２０が閉じられてチヤンバ９
が吸気通路２に対し密閉され、かつ超音波振動子
１６ａ〜１６ｃは作動停止状態に保たれる。この
ことにより、吸気（空気）は通常通りに吸気通路
２を通つてエンジン１に供給される。

そして、エンジン１が上記低中負荷運転状態か
ら高負荷運転状態に移ると、両開閉弁１９，２０
が開かれてチヤンバ９が吸気通路２に開放される
とともに、超音波振動子１６ａ〜１６ｃが順次作
動する。この超音波振動子１６ａ〜１６ｃの作動
によりチヤンバ９の軽油が微粒化され、この微粒
化された軽油は開放されたチヤンバ９から吸気通
路２に副燃料として供給され、このことによりエ
ンジン１における主燃料の着火性、燃料性が高ま
つてエンジン出力の向上、スモーク発生の低減等
が図られる。

その場合、軽油を貯留するチヤンバ９内に各々
異なる周波数で振動する３つの超音波振動子１６
ａ〜１６ｃが配設され、該超音波振動子１６ａ〜
１６ｃの作動によつて軽油が微密化されるため、
軽油の各成分は満遍なく微粒化され、その特定の
成分のみが微粒化されるのを防ぐことができ、よ
つてエンジン１に供給する副燃料の組成を安定し
て適正に保つことができる。

また、上記３つの超音波振動子１６ａ〜１６ｃ
を順次別々に作動させるため、同時に作動させた
場合のように各超音波振動子１６ａ〜１６ｃから
の周波数が互いに干渉するのを抑えることがで
き、よつて軽油の各成分の均等な微粒化をより一
層促進することができる。

第２図は本考案の第２実施例を示し（尚、第１
図と同じ部分については同じ符号を付してその詳
細な説明を省略する）、チヤンバ９内に配設する
超音波振動子１６′の数を１つとしたものである。

すなわち、本実施例では、チヤンバ９内に配設
された１つの超音波振動子１６′は、１つの発振
コイルＬと、各々異なる所定の静電容量を有する
３つのコンデンサC₁〜C₃と、コントロールユニ
ツト２３からの通電を受けて上記発振コイルＬと
コンデンサC₁〜C₃の１つとによつて発振回路を
形成する電磁リレーR₁〜R₃と、エンジン１によ
つて駆動されるジエネレータ（図示せず）からの
出力電圧を整流して上記発振回路に供給するブリ
ツジ形整流回路Ｂとを備えた超音波発振器１７′
に接続されており、超音波発振器１７′における
コンデンサC₁〜C₃を順次切り換えて使用するこ
とにより、超音波振動子１６′を異なる３種類の
周波数で振動させてチヤンバ９内の軽油（副燃
料）を微粒化するように構成されている。したが
つて、本実施例では、上記第１実施例に較べて超
音波振動子１６′の必要数を低減することができ
る利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は
第１実施例を示す全体構成図、第２図は第２実施
例における超音波発振装置の電気回路図である。 １……デイーゼルエンジン、２……吸気通路、
４……燃料噴射ポンプ、４ｂ……コントロールレ
バー、７……燃料タンク、９……チヤンバ、１１
……副燃料供給ポンプ、１３……リークバルブ、
１６ａ〜１６ｃ，１６′……超音波振動子、１７
ａ〜１７ｃ，１７′……超音波発振器、１８……
燃料微粒化装置、１９……第１開閉弁、２０……
第２開閉弁、２１……レバー開度センサ、２２…
…回転数ピツクアツプ、２３……コントロールユ
ニツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 主燃料とは別に、超音波振動子を有する燃料微
   粒化装置により微粒化された副燃料を吸気通路に
   供給するようにしたデイーゼルエンジンの燃料供
   給装置において、吸気通路と連通し副燃料として
   の軽油が貯留されたチヤンバに超音波振動子を配
   設し、該超音波振動子を少なくとも異なる２種類
   以上の周波数を発する発振装置に接続したことを
   特徴とするデイーゼルエンジンの燃料供給装置。