JPH07180641A - 燃料噴射式エンジンの空気・燃料制御装置 - Google Patents

燃料噴射式エンジンの空気・燃料制御装置

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JPH07180641A JP6262241A JP26224194A JPH07180641A JP H07180641 A JPH07180641 A JP H07180641A JP 6262241 A JP6262241 A JP 6262241A JP 26224194 A JP26224194 A JP 26224194A JP H07180641 A JPH07180641 A JP H07180641A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 海の環境で使用されるエンジンまたは小型の
乗り物用に、安全な燃料噴射式エンジンのための空気・
燃料制御装置を提供する。 【構成】 小型燃料噴射式エンジンのための空気・燃料
制御装置であり、好ましくは押出成形の本体にして、そ
の本体には空気室と燃料ポンプ室と燃料送給通路とがあ
り、一つまたはそれ以上の燃料噴射器に燃料を供給す
る。好ましくは、その本体には燃料調量室とスロットル
室が取り付けられる。エンジンの給気マニホールドに燃
焼用空気を送るためのラムチューブを有する空気室にス
ロットルの給気通路を介して空気が供給される。離れた
ガソリンタンクから燃料が調量弁を通って電動燃料ポン
プの入口に供給される。その燃料ポンプは燃料送給通路
および燃料噴射器に、従ってエンジンに高圧の燃料を供
給する。エンジンが運転状態の時、燃料調量室にある気
化燃料は液体燃料から分離され、空気室に送られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は燃料が噴射されるエン
ジンのための、空気・燃料制御装置に関するもので、よ
り詳しくは、船内・船外のエンジンや個人の舟艇用のエ
ンジンのような海において使用される小型エンジンや、
スノーモービルやトラクター等のその外の乗り物のため
の小型エンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】ガソリンエンジンのための近代的な燃料
噴射装置は、基本的には自動車またはトラックのために
設計され使用されてきた。しかし、政府の排気ガス規制
と顧客の要求により、小型船・個人の舟艇・スノーモー
ビル、芝用トラクター等のエンジンのための燃料噴射装
置が今では要望されている。
【０００３】その様な小型エンジンに燃料噴射装置を適
用するとき、自動車とは相違する要求を考慮して設計し
なければならない。そのような適用においては、エンジ
ンと離れた所にある燃料タンクの間に加圧された燃料の
管を設けることは実際的ではない。沿岸警備隊規則はガ
ソリンタンクからエンジンまでの加圧管の長さは１２イ
ンチ以上であってはならないことを要求している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、海の環境
で使用されるエンジンまたは小型の乗り物用に、燃料噴
射のエンジンのための燃料噴射式エンジンの空気・燃料
制御装置を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この空気・燃料制御装置
は一つまたはそれ以上の燃料噴射器を介してエンジンに
高圧の燃料を供給する燃料送給通路（燃料分配筒）と、
燃料送給通路に高圧の燃料を供給する燃料ポンプを収容
し、その燃料ポンプに燃料を供給する低圧燃料調量室と
を具備する本体を有する。
【０００６】その本体の中に、エンジンに空気を供給す
る空気室が設けられる。そして燃料調量室と空気室の間
に気化燃料分離室が設けられ、液体燃料から気化燃料を
分離し、その空気室に入ってくる空気とその気化燃料を
混合する。スロットル弁はその空気室に入る空気量を調
節する。
【０００７】この発明の目的、特徴、優位性は小型舟艇
や陸上の乗り物のための空気・燃料制御装置を提供する
ことであり、その装置は燃料送給通路に高圧の燃料を供
給し、海で使われる燃料装置に対する国家規則に準じ、
即ち安全で、製作費が経済的であり、組立易く、小型舟
艇や陸上の乗り物のために使用されている様々なエンジ
ンに適用し易いことである。
【０００８】この発明のこれらのそして他の目的、特
徴、優位性は次の詳細な説明、添付図面により明かにさ
れる。
【０００９】
【実施例】図面でより詳細に描かれているように、図
１、３はこの発明の実施例の空気・燃料制御装置１０で
あり、その装置は一つまたはそれ以上のシリンダを有す
る船外原動機の様な内燃機関の給気マニホールド１２上
に設置されていて、そのシリンダヘッド１４には給気通
路１６と給気弁１８が付いている。その給気弁１８はカ
ム軸と駆動機構（図示せず）により揺動腕２０を介して
動かされる。
【００１０】ガソリンタンクからの液体燃料は調量機構
２２と燃料フィルタ２４を通って燃料ポンプ２６に供給
され、その燃料ポンプは燃料送給通路３０を通って一つ
またはそれ以上の燃料噴射器２８に高い圧力で（通常は
３０から６０ PSI）燃料を供給する。噴射器２８に供給
された燃料の圧力は燃料圧力調整器７６により制御さ
れ、過剰な液体燃料と気化燃料は調量機構２２に返され
る。燃焼用空気はスロットルの本体３４、給気空気室３
６、ラムチューブ３８を通って、給気マニホールド１２
に供給される。場合により、気化燃料は調量機構２２で
液体燃料から分離され、スロットル内を流れる空気の中
に放出される。
【００１１】図２に見られる様に、その装置１０は空気
調整用の空気室３６と燃料室４４と燃料送給通路３０の
室とを内蔵する、好ましくは押出成形された本体を具備
する。それらの室３０、３６、４４は別区画であり、好
ましくは縦方向に延び、互いに平行に本体内に設けられ
る。それらの室の両端は切断された形状であり、端蓋４
６、４８により封じられ、その蓋はねじ４９によりその
本体に固着されている。必要に応じて、その本体はエン
ジンの給気マニホールド上に蓋ねじ１１８により装着さ
れる。
【００１２】離れたガソリンタンクから燃料が調量機構
２２の調量室５０にニードル調量弁５２を通して送ら
れ、その弁は室５０に枢動する様に設置されたフロート
５４により開閉位置に動かされる。フロート５４は弁５
２を開閉し、室５０にある燃料を十分に一定のレベルま
たは高さに、従って十分に一定な圧力で維持する。それ
故、知られている様に、燃料のレベルがある点以下に下
がると、フロート５４は調量弁５２を開け、ガソリンタ
ンクから燃料を燃料調量室５０に入るのを許容する。燃
料調量機構２２に供給される燃料は、燃料レベルとフロ
ート５４を調量弁５２を閉鎖する高さ迄上げる。燃料調
量室５０は出口５６を有し、その本体に収容された電動
燃料ポンプ２６に入口５８を通って低圧の液体燃料を供
給する。燃料フィルタ２４が入口５８に設けられ、燃料
室４４に供給される燃料を濾過する。好ましくは、燃料
ポンプ２６は燃料室４４内に一組の対向するスプリング
６０により押さえられて設置される。引き込み電線６２
は燃料ポンプ２６から電源（図示せず）に張設されてい
る。燃料ポンプ２６は燃料室４４と連通する低圧用入口
と、高圧用出口６６とを有し、高圧燃料を燃料送給通路
３０に送る。ポンプの入口６４と出口６６の間はＯリン
グ６８により封じられる。燃料送給通路３０は各燃料噴
射器２８（図３）に対し一個の出口７０を有し、その出
口７０とエンジンの給気マニホールド１２の間に位置す
る各燃料噴射器２８に高圧燃料を供給する。
【００１３】圧力調整器７６はその室の外殻に付けられ
た設置用ブロック３２にある筒孔に脱着可能に収容され
る。その圧力調整器は燃料送給通路３０の通路とポンプ
の高圧用出口６６とに、通路７２を通って連通する入口
を有し、そして出口金物７４と通路７３を通って連通す
る放出口を有する。その圧力調整器は一般的には流量制
御弁を有し、その弁は屈曲して偏するダイヤフラムによ
り駆動され、そのダイヤフラムの片側は高圧の液体燃料
と接し作用され、もう一方の側は大気またはエンジンの
負圧になる給気マニホールドのどちらかに出口７８を通
って連通している。
【００１４】燃料ポンプ２６の出口６６は燃料送給通路
３０の上端と、通路７２を介して圧力調整器７６の吸入
口との両方に連通している。圧力調整器７６は過剰燃料
をその調整器７６を通し出口金物に抜けさせるように作
用し、燃料送給通路３０と燃料ポンプ２６の出口側の両
方における最高圧力を制御、保持する。一定の最高圧力
を保持するために、燃料圧力調整器７６は過剰燃料を燃
料調量室５０に出口金物７４と戻り入口８０に連通する
短管（図示せず）を通して迂回させる。
【００１５】燃料圧力調整器７６は加えて空気と気化燃
料を燃料調量室５０に戻す。例えば、冷たい状態でエン
ジンが始動するとき、燃料送給通路３０は空気を含んで
いることがある。高圧の液体燃料が燃料送給通路３０を
満たす時、その空気は通路７２、調整器７６、出口金物
７４を通って、燃料調量室５０に押し出される。もし熱
くなったエンジンが一瞬切られそして再始動すると、燃
料送給通路の温度は高くなり、ある量の液体燃料の発火
または気化を引き起こす。その結果の気化燃料は燃料調
量室５０に調整器７６を通りその出口金物を介して、前
に述べたと同じ様に戻される。
【００１６】スロットルの本体３４もまた給気系（図示
せず）から空気を受ける空気通路８２を有する。その中
にあるスロットル弁８４はエンジンに送る空気の量を制
御する。スロットル弁８４はエンジンの要求に従って駆
動腕８６によって動かされる軸８５に固着され、エンジ
ンに送られる空気量を制御する。
【００１７】気化燃料分離器４２は好ましくは、気化燃
料入口９０を通って燃料調量室５０と連通する気化燃料
ドーム８８を本体３４に有する。送出口９２は気化燃料
ドーム８８とスロットル弁８４の下流側の空気通路８２
とを連通し、その気化燃料はエンジンに送られる空気の
中に放出される。燃料調量室内の気化燃料そしてあるい
はまたは空気が気化燃料入口９０に入り、気化燃料ドー
ム８８に流れこみ、出口９２から出て、エンジンに供給
される空気に混ぜられる。エンジンが運転状態の時、ス
ロットル弁８４の下流側にある通路に大気圧以下である
部分的な負圧が生じ、燃料調量室の気化燃料がその通路
に引き込こまれ、そこを流れる空気と混合される。
【００１８】空気室３６はその本体に空気入口９４を有
し、空気を、もし気化燃料があればそれらの混合気を空
気通路８２から受け入れる。空気室３６は速度を増す煙
突またはラムチューブ３８の形状の、エンジンの各給気
マニホールド通路１６に向かう空気出口を有する。各管
３８はその空気室にはずせる様に、一方の端の近くに一
対の両側に付けられた径方向に突出する縁材９６、９８
と、他方の端の近くのフランジ１０２とにより固定され
る。その縁材の片側は段部分１００を有している。スプ
リングまたは波形ワッシャ１０４は環状フランジ１０２
側の端で管３８に取り付けられる。組立た時、管３８の
縁材９６、９８はその空気室の内壁１０６、１０８の隣
接する端部に保持される。それらの内壁の間は細長い穴
となっており、管３８の他端は、その空気室の外壁１１
４を通る内孔１１２に滑動するように嵌合している。そ
の管３８の長さそして径は、特定されたエンジンの調整
された仕様により異なる。
【００１９】各管３８は、両端の蓋４６、４８が取り付
けられる前に、その本体の開いている端を通して装備さ
れる。各管３８は、本体の内壁１０６、１０８に妨げら
れないで通り抜けられる様に、縁材９６、９８を図２に
見られる位置から９０度回転させて、空気室に配設さえ
る。スプリングワッシャ１０４が付いた内孔１１２に軸
方向に挿入され、そのワッシャは圧縮される。管３８は
それから９０度回され、図２に示す位置に縁材９６、９
８が内壁１０６、１０８に保持されるようにする。スプ
リングワッシャ１０４は環状フランジ１０２に対向して
延び、縁材９６、９８の段部分１００が内壁１０６、１
０８と係合し堅く保持される。全ての管３８が装備され
ると、残っていた蓋４６、４８は蓋ねじ４９により本体
に固着される。
【００２０】用途に応じて、装置１０はエンジンの脇に
ある給気マニホールド１２に蓋ねじ１１８により取付ら
れる。蓋ねじ１１８に届く様に、矩形の溝１２２を通っ
て開けられた出入り開口１２０が設けられる。例えば、
動力工具の駆動頭部と延長棒が蓋ねじ１１８のために、
開口１２０を通して挿入し得る。装置１０が装着される
時、装飾用詰め物や、はめ込み材または他の覆いが矩形
の溝１２２を覆って配設され、開口１２０を封じ、外観
をより良くする。
【００２１】運転状態において、液体燃料が離れたガソ
リンタンク（図示せず）からその装置の燃料調量室５０
に入口調量弁５２を介して供給される。燃料ポンプ２６
は低圧の燃料を燃料調量室５０から燃料室４４の低圧側
に、出口５６、入口５８、連絡管、フィルタ２４を介し
て引き込む。燃料ポンプ２６は高圧の燃料を出口６６か
ら燃料送給通路３０に通路７２を通して供給する。それ
から高圧の燃料は各出口７０から燃料噴射器２８に流
れ、周期的に燃料が給気マニホールド１２に放出され、
その中の空気と混ぜられる。圧力調整器は燃料の一部を
迂回または抜けさせ、調量室に戻し燃料圧力を最大値に
制限する。
【００２２】空気がその装置に通路８２を介して供給さ
れる。エンジンの要求に応じて、スロットル弁８４は開
いて、空気は室３６に入口９４を通って流れる。それか
ら空気はラムチューブ３８を通って給気マニホールド１
２に流れ、燃料噴射器２８から供給される液体燃料と混
ざる。その後、空気と燃料の混合気はシリンダヘッド１
４、エンジンシリンダ（図示せず）に給気弁１８を通っ
て流れる。空気室３６は音を減衰し、通常の空気供給に
よる騒音を静かにする。好ましくは、消音器（図示せ
ず）が追加して使用される。
【００２３】エンジンの運転による騒音は、空気室内に
ラムチューブ３８を配設し、直線的でない曲がった空気
流路を給器気側からエンジンマニホールドの間に設け、
そのラムチューブの周囲に比較的大きい体積の空気室を
設けることにより、著しく減少する。
【００２４】この装置は、そのラムチューブの径、長
さ、径と長さの割合をただ変えることにより、用途に応
じたエンジンの望ましい性能特性を最大化する様に、簡
単に調整される。通常は、この性能の調整は、単にその
ラムチューブを変えるだけで、この装置の他の構成を変
えることなしに行われる。これは、広い様々なエンジン
とエンジン特性に対してこの装置を適用、応用するため
に、比較的迅速で、簡単で、低費用の方法を提供する。
決められたエンジンと要求される性能特性に対して、ラ
ムチューブの必要な長さ、径、それらの割合は、熟練し
たエンジンと燃料・空気装置の設計者により容易に決定
される。従って、その方法についてはここでは述べられ
ていない。
【００２５】こうして、燃料噴射エンジンのための空気
・燃料制御装置が、離れたガソリンタンクから低圧の燃
料が供給される小型エンジン付舟艇に対して適用できる
ことが分かる。ここでは、燃料ポンプは高圧燃料を燃料
送給通路を通してエンジンに供給する。加えて、戻り経
路が圧力調整室から燃料調量室の間に設けられ、気化燃
料と溢れる燃料を燃料調量室に戻す。
【００２６】この装置は、その本体は比較的簡単な押出
成形を利用し、好ましくはアルミニューム製であり、端
板は低費用のものであり、燃料調量そしてスロットル弁
の本体が通常のフロート室型気化器の本体であり、経済
的に製作・組立ができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の実施例の船外原動機用の空気
・燃料制御装置である。
【図２】図２は図１の線２−−２に添った断面図であ
る。
【図３】図３は図２の線３−−３に添った断面図であ
り、船外原動機の給気マニホールド上に設置されたその
装置を示す。
【符号の説明】
１０ 装置 １２ 給気マニホールド １４ シリンダヘッド １８ 給気弁 ２２ 調量機構 ２４ フィルタ ２６ 燃料ポンプ ２８ 燃料噴射器 ３０ 燃料送給通路 ３４ スロットルの本体 ３６ 空気室 ３８ ラムチューブ ４２ 気化燃料分離器 ４４、４６ 燃料室 ４６、４８ 蓋 ４９ ねじ ５０ 燃料調量室 ５２ 調量弁 ５４ フロート ６０ スプリング ６２ 電線 ７２ 通路 ７３ 通路 ７４ 出口金物 ７６ 圧力調整器 ８２ 空気通路 ８４ スロットル弁 ８５ 軸 ８６ 駆動腕 ８８ 気化燃料ドーム ９６、９８ 縁材 １００ 段部分 １０２ フランジ １０４ ワッシャ １０６、１０８ 内壁 １１２ 内孔 １１８ 蓋ねじ １２０ 開口 １２２ 溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 37/00 Ｌ 69/00 ３４０ Ｔ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料噴射式エンジンのための空気と燃料
    の制御装置であり、 燃料室と、少なくとも一つの燃料噴射器に燃料を供給す
    るための少なくとも一つの出口を有する燃料送給通路
    と、入口とエンジンに空気を供給するための少なくとも
    一つの出口とを有する空気室とを具備する本体と、 前記燃料室に配設され、低圧用入口と、前記燃料送給通
    路に連通する高圧用出口とを有する燃料ポンプと、 前記本体に連結されたハウジングと、 前記ハウシング内にあり、前記燃料ポンプの前記低圧用
    入口に連通し、離れた供給源から供給される燃料の流れ
    を制御する調量弁を有する低圧の燃料調量室と、 前記ハウジング内にあり、前記空気室の前記入口と連通
    し、前記空気室への空気の流れを制御するスロットル弁
    を内蔵する空気通路と、 前記ハウジングにより保持され、前記燃料調量室と前記
    空気室入口とに連通し、前記空気室に気化燃料を流すこ
    とができる気化燃料分離器とを備えた装置。
  2. 【請求項２】 前記気化燃料分離器が、前記ハウジング
    にある気化燃料ドームと、前記気化燃料ドームを前記燃
    料調量室と連通する気化燃料入口と、前記気化燃料ドー
    ムを前記スロットル弁の下流側にある前記空気通路と連
    通する出口とを具備する請求項１に記載の空気と燃料の
    制御装置。
  3. 【請求項３】 前記燃料ポンプは前記燃料室内に収容さ
    れ、前記燃料室が、前記燃料ポンプの前記低圧用入口に
    燃料を供給するために前記燃料調量室より燃料を受け入
    れる入口と、前記ポンプの前記高圧用出口から前記燃料
    送給通路に燃料を送る出口とを有する請求項１に記載の
    空気と燃料の制御装置。
  4. 【請求項４】 前記燃料室より前記燃料送給通路への高
    圧燃料の流れを調整する、前記本体に保持される圧力調
    整器を具備した請求項３に記載の空気と燃料の制御装
    置。
  5. 【請求項５】 前記燃料調量室と連通し、過剰燃料を前
    記燃料送給通路から前記調量室に送出する、前記圧力調
    整器にある排出口を具備した請求項４に記載の空気と燃
    料の制御装置。
  6. 【請求項６】 前記本体は押出成形されたものであり、
    前記燃料送給通路と前記燃料室と前記空気室とが前記本
    体内で軸方向に延びた構造である請求項３に記載の空気
    と燃料の制御装置。
  7. 【請求項７】 前記燃料送給通路と前記燃料室と前記空
    気室とを覆う様に、前記本体に保持される端蓋を具備
    し、前記燃料送給通路と前記燃料室と前記空気室とが前
    記本体内で縦方向に延びた構造であり互い並設している
    請求項６に記載の空気と燃料の制御装置。
  8. 【請求項８】 前記空気室からエンジンに空気を供給す
    るために、前記空気室に配設されたラムチューブを具備
    し、そのラムチューブがそのエンジン向けに決定された
    径のものである請求項１に記載の空気と燃料の制御装
    置。
  9. 【請求項９】 前記空気通路から前記ラムチューブに流
    れる空気の流れによる騒音を減少させる前記空気室を具
    備する請求項１に記載の空気と燃料の制御装置。
  10. 【請求項１０】 燃料噴射式エンジンのための燃料の制
    御装置であり、 本体と、燃料噴射器に燃料を供給するための少なくとも
    一つの出口を有する燃料送給通路と、前記本体に配設さ
    れ、燃料供給タンクから燃料を受ける低圧用入口と前記
    燃料送給通路に燃料を供給する高圧用出口を有する燃料
    ポンプと、前記燃料ポンプから前記燃料送給通路に流れ
    る高圧燃料の流れを調整する、前記本体に形成された圧
    力調整器と、前記燃料タンクと連通し、過剰燃料を前記
    燃料送給通路から送出する、前記圧力調整器にある排出
    口とを具備した装置。
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