JPS636738B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガソリン又はその他の燃焼可能な多種
溜分組成の自動車用燃料を使用するエンジン（内
燃機関）の燃焼系統に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a combustion system for an engine (internal combustion engine) using gasoline or other combustible multi-distillate composition automotive fuel.

特に、本発明は、噴射された燃料を気化させる
エンジンの燃料供給装置に関するものである。 In particular, the present invention relates to an engine fuel supply device that vaporizes injected fuel.

本発明はエンジンの各シリンダに燃料を電磁的
に制御される噴射ノズルによつて独立に噴射させ
るエンジンの燃料系統、特に、健康に有害な排気
ガスの放散が厳しく規制される条件下で走行する
自動車のための低出力エンジンの燃料系統に応用
するのが最も有用である。 The present invention relates to a fuel system for an engine in which fuel is independently injected into each cylinder of the engine by an electromagnetically controlled injection nozzle, especially when the engine is operated under conditions where the emission of exhaust gases harmful to health is strictly regulated. The most useful application is in the fuel system of low power engines for automobiles.

エンジン運転にとつて最も好ましい条件は、シ
リンダが、例えば燃料全部が気相であるような混
合気（空気と燃料の混合気体）を供給されること
であることは公知である。この条件は多くの目的
の設定を可能にするが、その中の主なものは次の
如くである。燃料を完全燃焼させる工程の高い進
行度と均一性に基づいて燃料の燃焼効率を増加さ
せること、健康に有害な排気ガスの放散を減少さ
せること、及び燃料の完全燃焼度の増加と混合気
の有効な稀釈の限界の拡大によるエンジンの燃料
の経済性を改善することである。その故、今日の
エネルギー問題及び生態学的問題を考えれば、燃
料をエンジンに供給する時の混合気を均一にでき
る程度は重要で緊急な問題であることは既に明ら
かである。エンジンの燃料系統の設計者の努力は
この問題の解決に向けられている。 It is known that the most favorable conditions for engine operation are for the cylinder to be supplied with a mixture (air/fuel mixture) such that, for example, all the fuel is in the gas phase. This condition makes it possible to set many objectives, the main ones of which are as follows. To increase the combustion efficiency of fuel based on the high degree of progress and uniformity of the process of complete combustion of fuel, to reduce the emission of exhaust gases harmful to health, and to increase the complete burn-up of fuel and improve the air-fuel mixture. The goal is to improve engine fuel economy by expanding the limits of effective dilution. Therefore, considering today's energy and ecological problems, it is already clear that the degree to which the mixture can be homogenized when feeding fuel to an engine is an important and urgent issue. Efforts by engine fuel system designers are directed toward solving this problem.

この問題を解決する一つの方法は、燃料を気化
部材の作用表面に供給する時に、吸気ダクトの中
の燃料を予め気化させることである。 One way to solve this problem is to prevaporize the fuel in the intake duct when supplying the fuel to the working surface of the vaporization member.

この観点から、エンジンの全シリンダへの燃料
の供給を集中化して、各シリンダに別々に燃料を
噴射させる燃料供給装置が数多く開発された。 From this point of view, a number of fuel supply devices have been developed that centralize the supply of fuel to all cylinders of an engine and inject fuel to each cylinder separately.

これらの装置の特徴や長所をより良く理解する
のに役立つだけでなく、本発明の目的をより良く
理解するのに役立ついくつかの装置について、以
下に説明する。 Some devices will be described below that will help you better understand the features and advantages of these devices, as well as the purpose of the present invention.

上述のように、エンジンの先行技術で公知にさ
れている燃料装置は、吸気ダクトの中に配置され
て多数の管により構成される気化部材を有し、こ
の管は、表面が気化器で微粒化された燃料が連続
的に供給される作用表面であり、管の内部に、管
の中で沸とうし、管壁で凝縮することによつて排
気ガスの熱を伝達する伝熱剤を有する。この伝熱
剤は燃料として用いられるガソリンの全ての溜分
を充分に蒸発させるのに適した沸点を有し、この
温度で気化部材の全作用表面が作用する。この装
置において、伝熱剤の沸点に制限を設けることは
燃料の熱分解をいちじるしく減少させると共に吸
気ダクト内での自己着火を防止するが、この自己
着火は作用表面の温度が調整されず到達する温度
が充分でない気化部材を備えた装置で発生する。 As mentioned above, the fuel system known in the engine prior art has a vaporizing member arranged in the intake duct and consisting of a number of tubes, the surface of which is covered with fine particles by the carburetor. a working surface to which a continuous supply of converted fuel is provided and has a heat transfer agent inside the tube that transfers the heat of the exhaust gas by boiling in the tube and condensing on the tube wall . This heat transfer agent has a boiling point sufficient to evaporate all fractions of the gasoline used as fuel, at which temperature all working surfaces of the evaporation member are activated. In this device, limiting the boiling point of the heat transfer agent significantly reduces thermal decomposition of the fuel and prevents self-ignition in the intake duct, which occurs when the working surface temperature is not regulated. Occurs in equipment with vaporizing elements that are not sufficiently hot.

然し乍ら、この装置は燃料の全成分を完全に蒸
発させることができない。その原因は気化部材の
作用表面の温度が均一で、ガソリンの各溜分が異
なる沸点を有するためである。具体的に言えば軽
い溜分は28゜ないし65℃で沸とうし、重い溜分は
190゜ないし230℃で沸とうする。燃料が気化部材
の高温の作用表面に達した時には、軽い溜分が瞬
間的に蒸発し、この軽溜分が液体の燃料の層の下
側に気相のクツシヨンを作つて、伝熱効率を鋭敏
に低下させ、これが未気化の液体の層の蒸発を遅
らせる一方、空気の流れによつて液体層の小滴が
燃料の液体の層から飛び出してエンジンのシリン
ダの中に入るのを助長する。更に気化部材の作用
表面の温度が、燃料の最も重い溜分を蒸発させる
ために要求される値に維持される場合には、この
温度は軽溜分に対して高すぎて軽溜分は熱分解さ
れる。 However, this device cannot completely evaporate all components of the fuel. This is because the temperature of the working surface of the vaporizing member is uniform and each fraction of gasoline has a different boiling point. Specifically, light fractions boil at 28° to 65°C, and heavy fractions boil at 28° to 65°C.
Boil at 190° to 230°C. When the fuel reaches the hot working surface of the vaporizing element, the light fractions are instantaneously evaporated, creating a vapor phase cushion beneath the layer of liquid fuel that sharpens the heat transfer efficiency. This slows the evaporation of the unvaporized liquid layer, while the air flow helps the liquid layer droplets to break out of the fuel liquid layer and into the cylinders of the engine. Furthermore, if the temperature of the working surface of the vaporizing element is maintained at the value required to vaporize the heaviest fraction of the fuel, this temperature is too high for the light fractions and the light fractions lose heat. Decomposed.

蒸気クツシヨンの形成と燃料の全ての溜分の熱
分解はエンジンの燃料供給装置の中で除去され、
この装置の中で、気化部材の作用表面の温度の広
がりは等温ではなく、この温度は燃料の軽溜分の
沸点に等しいか、それよりも低い温度から重溜分
の沸点より高い温度まで増加する。この温度上昇
は、吸気ダクトの周壁の環状スロツトを通つて薄
膜の形で連続的に供給される燃料が移動する方向
に発生する。燃料の熱分解を防止するために、燃
料を溜分から次の溜分へと斬進的に気化させるよ
うに設計すれば燃料の全溜分を完全に気化させて
エンジンシリンダに均一な空気燃焼混合気を供給
することができる。 The formation of the steam cushion and the thermal decomposition of all fractions of fuel are removed in the engine's fuel supply system,
In this device, the temperature spread of the working surface of the vaporizing member is not isothermal, and this temperature increases from a temperature equal to or lower than the boiling point of the light distillates of the fuel to a temperature above the boiling point of the heavy distillates. do. This temperature increase occurs in the direction of movement of the fuel, which is continuously supplied in the form of a thin film through the annular slot in the peripheral wall of the intake duct. To prevent thermal decomposition of the fuel, the design is designed to progressively vaporize the fuel from one fraction to the next, completely vaporizing all fractions of the fuel and creating a uniform air-combustion mixture in the engine cylinder. It can supply energy.

然し乍ら、この装置においては、上述の装置と
同様、気化部材の作用表面には燃料が連続的に供
給されて、この燃料が蒸発されるが、この燃料の
連続的供給においてエンジンのシリンダに、正確
に計量された燃料を供給することは不可能であ
る。 However, in this device, like the device described above, fuel is continuously supplied to the working surface of the vaporizing member and this fuel is evaporated, but in this continuous supply of fuel, the cylinders of the engine are precisely It is not possible to supply metered fuel to

実際、この２種類の装置は、エンジン内の全て
のシリンダに対する燃料の供給を集中化したシス
テムに使用するように意図されたものであるが、
吸気マニホールドの結合管の位相の重なりと相違
のために、エンジンのシリンダは不均一で、溜分
が異なる共通の流れから混合気を抽出する。 In fact, these two types of devices are intended for use in systems that centralize the supply of fuel to all cylinders in an engine;
Because of the phase overlap and disparity of the intake manifold coupling tubes, the engine's cylinders extract mixtures from a common flow that is non-uniform and differs in fraction.

噴射ノズルを用いてエンジン内の各シリンダの
夫々に、計量された燃料を噴射蒸発させる燃料供
給装置は開示されている。この装置は、本発明に
極めて類似し、吸気ダクトと排気ダクトを有し、
排気ダクトを貫流する排気ガスの熱で加熱される
加熱部と、吸気ダクトの中に配置されて吸気ダク
トの周壁ともなる気化部を有する気化部材を有
し、更に、オリフイスを備えてこの気化部材の作
用表面に向いている燃焼噴射用の噴射ノズルをも
有する。この装置の気化部材は、吸気ダクトの周
壁の一部分が、気化部材の配置される位置で、排
気ダクトの周壁の一部分でもあるようにして、排
気ガスの熱を、吸気ダクトと排気ダクトの周壁の
共通部分を介して気化部材の作用表面に伝達する
構造であり、このようにして、この作用表面を有
効に加熱して、このような気化部材の作用表面の
温度の広がりを等温なものに近づけるよう構成さ
れる。 A fuel supply system is disclosed that uses an injection nozzle to inject and vaporize a metered amount of fuel into each cylinder within an engine. This device is very similar to the invention and has an intake duct and an exhaust duct,
The vaporizing member has a heating part that is heated by the heat of the exhaust gas flowing through the exhaust duct, and a vaporizing part that is disposed in the intake duct and serves as a peripheral wall of the intake duct, and further includes an orifice. It also has an injection nozzle for combustion injection directed towards the working surface of the engine. The vaporizing member of this device is arranged such that a part of the circumferential wall of the intake duct is also a part of the circumferential wall of the exhaust duct at the position where the vaporizing member is arranged, so that the heat of the exhaust gas is transferred between the circumferential walls of the intake duct and the exhaust duct. through a common part to the working surface of the vaporizing member, thus effectively heating this working surface and bringing the temperature spread of the working surface of such vaporizing member close to isothermal. It is configured like this.

この装置の噴射ノズルは、気化部材の作用表面
の正反対の位置にある。 The injection nozzle of this device is located directly opposite the working surface of the vaporizing member.

このような装置では、気化部材の作用表面の温
度の広がりが等温であるためにエンジン運転中に
燃料の全ての溜分を安定かつ完全に蒸発させるこ
とは不可能である。この場合には、このような気
化部材の作用表面はエンジンの負荷の変化によつ
て温度が変り、この温度は重い溜分が気化しない
ときには低すぎるであろうし、燃料が熱分解され
る時には高すぎるであろう。更に、移動速度が大
きい吸入気流で安全に貫くように燃料を噴射すれ
ば、燃料の噴射の流れは霧化され、その小滴がエ
ンジンのシリンダの中に移入するであろう。この
シリンダの中への燃料の小滴は、噴射された燃料
の噴流が気化部材の作用表面にほぼ直角に衝突し
た後の空気流に入り込むこともあり得る。 In such devices, it is not possible to stably and completely vaporize all fractions of the fuel during engine operation because the temperature spread of the working surface of the vaporization member is isothermal. In this case, the working surfaces of such vaporizing elements will change in temperature with changes in engine load, and this temperature will be too low when the heavy fractions are not vaporized, and too high when the fuel is pyrolysed. It would be too much. Furthermore, if the fuel is injected safely through the intake air stream with high travel velocity, the injected stream of fuel will atomize and the droplets will migrate into the cylinders of the engine. Droplets of fuel into this cylinder may also enter the air stream after the jet of injected fuel impinges at approximately right angles to the working surface of the vaporizing member.

本発明の主たる目的は、噴射された燃料を気化
させるエンジンのための燃料供給装置であつて、
この装置の内部で、気化部材の作用表面の温度の
広がりが次第に拡大し、薄膜の形で供給される燃
料がこの作用表面を覆うように、温度の広がりが
拡大する方向に移動し、噴射された燃料が最短の
経路に沿つて流れる吸気空気流を横切るような装
置を提供することにある。 The main object of the present invention is a fuel supply device for an engine that vaporizes injected fuel,
Inside this device, the temperature spread of the working surface of the vaporizing member gradually expands, and the fuel supplied in the form of a thin film moves in the direction of the widening temperature spread so as to cover this working surface and is injected. The object of the present invention is to provide a device in which fuel flows along the shortest path across the intake air stream.

本発明の主目的について見れば、吸気ダクトと
排気ダクト、及び排気ダクトを貫流する排気ガス
の熱で加熱される加熱部と、作用表面を有して吸
気ダクトの中に配置されて吸気ダクトの周壁の一
部をなすような気化部を有する気化部材、及び気
化部材の作用表面の方向を向くオリフイスを備え
た燃料噴射用ノズルを有する噴射された燃料を気
化させるエンジンは、本発明にもとづいて気化部
材の作用表面と噴射ノズルのオリフイスを有し、
この気化部材の作用表面は排気ガスの熱によつて
加熱される加熱部から、少なくとも、吸気ダクト
の正反対の部分まで伸び、噴射ノズルのオリフイ
スは、気化部材の作用表面の加熱された加熱部の
部分から最も遠く引き離された部分に向けて、こ
の表面の接線方向にできるだけ接近するように方
向づけられる。 Regarding the main object of the present invention, an intake duct and an exhaust duct, a heating part which is heated by the heat of the exhaust gas flowing through the exhaust duct, and a heating part having a working surface and arranged in the intake duct, In accordance with the invention, an engine for vaporizing injected fuel having a vaporizing member having a vaporizing portion forming part of a peripheral wall and a fuel injection nozzle with an orifice pointing in the direction of the working surface of the vaporizing member is provided. having a working surface of the vaporizing member and an orifice of the injection nozzle;
The working surface of this vaporizing element extends from the heated part heated by the heat of the exhaust gas to at least the opposite part of the intake duct, and the orifice of the injection nozzle extends from the heated part of the working surface of the vaporizing member. It is oriented as close as possible to the tangential direction of this surface towards the part that is furthest away from the part.

このような設計によつて、エンジンの運転の進
行中に、気化部材の作用表面の温度の広がりは、
燃料が噴射される部分から、気化部材の排気ガス
の熱で加熱される加熱部の極近傍の作用表面の部
分の方向に向う温度勾配を有し、燃料は薄膜の形
で気化部材の作用表面の温度勾配の方向に移動し
て、気化部材の接線の方向に近い方向に噴射され
る。これらの全ての要素は燃料を少しずつ蒸発さ
せる。熱平衡はエンジンの全ての運転条件に対し
て、気化部材の作用表面の燃料が噴射される部分
の温度が燃料の最も軽い溜分の沸点以下で、好ま
しくは、その沸点に等しく、また、気化部材の排
気ガスの熱で加熱される加熱部のすぐ近傍の作用
表面の部分の温度が燃料の最も重い溜分の沸点よ
り高いので、容易に計算される。このことはエン
ジンの全ての運転条件の下で燃料の溜分を次々
に、信頼可能に、継続して蒸発させる。 With such a design, during the course of engine operation, the temperature spread of the working surface of the evaporating member is
There is a temperature gradient in the direction from the part where the fuel is injected to the part of the working surface in the immediate vicinity of the heating part, which is heated by the heat of the exhaust gas of the vaporizing member, and the fuel flows in the form of a thin film onto the working surface of the vaporizing member. , and is injected in a direction close to the tangential direction of the vaporizing member. All these elements evaporate the fuel little by little. Thermal equilibrium means that, for all operating conditions of the engine, the temperature of the working surface of the vaporizer member where the fuel is injected is below, preferably equal to, the boiling point of the lightest fraction of the fuel; is easily calculated, since the temperature of the part of the working surface in the immediate vicinity of the heating section heated by the heat of the exhaust gases is higher than the boiling point of the heaviest fraction of the fuel. This reliably and continuously vaporizes fractions of fuel under all operating conditions of the engine.

本発明によれば、燃料は極力気化部材の作用表
面の接線に近い方向に噴射され、燃料の円錐形の
テーパによつて生ずる接線からの偏りは微小であ
る。このことは薄い膜の形での燃料の動きを確実
にするだけでなく、燃料が気化部材の作用表面上
で衡突するので、燃料のまき散らしを防止する。
更に、このような噴射ノズルと気化部材の配置は
は、噴射ノズルから気化部材への吸入空気の流れ
を貫ぬく燃料の経路に非常に短くし、燃料の噴射
のコースにおける燃料の噴霧を皆無にまで減少さ
せることができる。これらの全ての要素は燃料を
エンジンに供給する時の混合気を均一にし、同時
に、各シリンダの内部を噴射される燃料を独立に
計量する分散された燃料系統をエンジンに採用す
ることを可能にする。 According to the invention, the fuel is injected in a direction as close as possible to the tangent to the working surface of the vaporizing member, and the deviation from the tangent caused by the conical taper of the fuel is minimal. This not only ensures the movement of the fuel in the form of a thin film, but also prevents splatter of the fuel, since the fuel impinges on the working surface of the vaporizing member.
Furthermore, such an arrangement of the injection nozzle and the vaporization member provides a very short path for the fuel to pass through the flow of intake air from the injection nozzle to the vaporization member, eliminating any fuel atomization during the course of the fuel injection. can be reduced to All these elements ensure a uniform mixture when feeding fuel to the engine, while at the same time allowing the engine to employ a decentralized fuel system that independently meters the fuel injected inside each cylinder. do.

本発明の主な実施態様にもとづく装置の気化部
材は、伝熱性の高い材料で、別々の構成部品とし
て作ることができ、この構成部品は排気ダクトか
ら吸気ダクトに伸びるように、また、この構成部
品の部分を基準面に対して断熱空〓を有する上記
ダクトの中に配置するように装着される。 The vaporization member of the device according to the main embodiment of the invention can be made of a highly heat-conducting material and as a separate component, which component extends from the exhaust duct to the intake duct and which The part is mounted so as to be placed in the duct having an insulating cavity with respect to the reference plane.

このことは気化部材に要求された熱的な運転条
件を、より正確に、また一層容易にすることを可
能にする。更にこのことは本発明にもとづいて作
られた燃焼供給装置を備えたエンジンの製造のた
めの工具の整備を単純化することを許容する。そ
の結果、別々の構成品として作られた構成部材を
基盤に装着することが出来、基盤は気化部材を収
容するための内部空間と基準面を有すると共に、
シリンダブロツクの頭部から吸気ダクトと排気ダ
クト結合管までの間の組立を行なうために装着さ
れる。 This allows the required thermal operating conditions of the vaporizing element to be more precisely and more easily adjusted. Furthermore, this allows simplifying the maintenance of tools for the manufacture of engines equipped with combustion supply devices made according to the invention. As a result, components made as separate components can be mounted on the base, the base having an internal space and a reference surface for accommodating the vaporization component, and
It is installed to perform the assembly between the head of the cylinder block and the intake duct and exhaust duct joint pipe.

この別々の構成部材として作られた気化部材は
吸気ダクトの中に配置された多数の気化部と排気
ダクトの中に配置された多数の加熱部を有すると
共にエンジンの多数のシリンダに用いるように配
慮されている。このことは、部品の数の減少を可
能にし、エンジンの製造上有利である。 This vaporizing element, which is made as a separate component, has a number of vaporizing parts located in the intake duct and a number of heating parts located in the exhaust duct, and is designed for use in multiple cylinders of the engine. has been done. This allows for a reduction in the number of parts, which is advantageous in the manufacture of the engine.

以下本発明の実施例を図によつて詳述する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第１図は点火栓を備えたエンジン（内燃機関）
に燃料を供給する装置を示し、このエンジンの内
部では、燃料が各シリンダに、独立に周期的に噴
射される。本装置の基本的構成要素は、排気の熱
で加熱される加熱部１−ａと、この装置に噴射さ
れるガソリンを気化される気化部１−ｂとを備え
た気化部材１及びこれらを連結して加熱部１−ａ
から気化部１−ｂへ熱を伝達する結合部１−ｃよ
り成る。また、気化部材１は、基盤４の基準面３
の突起２に嵌合する。気化部材１は、銅又はアル
ミニユームのような熱伝導性が良い材料で作ら
れ、基盤４は銅又は耐熱性プラスチツクのような
熱伝導性が悪い材料で作られる。突起２は、気化
部材１と基盤４の間に断熱空間「Ｓ」を作り、こ
の空間は上記両部材の間の熱の遮断を確実にす
る。 Figure 1 shows an engine with a spark plug (internal combustion engine)
A system for supplying fuel to an engine is shown in which fuel is periodically injected into each cylinder independently. The basic components of this device are a vaporizing member 1 including a heating section 1-a that is heated by exhaust heat and a vaporizing section 1-b that vaporizes gasoline injected into this device, and a vaporizing member 1 that connects these. heating section 1-a
It consists of a connecting part 1-c that transfers heat from the vaporizing part 1-b to the vaporizing part 1-b. Further, the vaporization member 1 is connected to the reference surface 3 of the base 4.
It fits into the protrusion 2 of. The vaporizing member 1 is made of a material with good thermal conductivity, such as copper or aluminum, and the base 4 is made of a material with poor thermal conductivity, such as copper or heat-resistant plastic. The protrusion 2 creates a heat insulating space "S" between the vaporization member 1 and the base 4, which space ensures insulation of heat between said two parts.

気化部材１の加熱部１−ａは環状をなし、この
加熱部の内部の空間５は排気ガスの排出通路の一
部をなし、加熱部１−ａの内部空間６は、伝達面
を拡大するための縦のリブで作られる。 The heating part 1-a of the vaporizing member 1 has an annular shape, the internal space 5 of this heating part forms part of the exhaust gas discharge passage, and the internal space 6 of the heating part 1-a expands the transmission surface. Made with vertical ribs for.

気化部材の気化部１−ｂは基盤４の環状空間７
の周囲を取り巻く結合部１−ｃからその正反対の
部分まで伸びる。気化部１−ｂは吸気ダクトの壁
の一部、見方を変えれば環状空間７の一部を形成
し、気化部材の作用表面であると同時に、吸気ダ
クトの内面の一部をなす作用表面８を形成する。
基盤４の内部の上記作用表面８の端部の対向側に
は電磁的に制御される噴射ノズル９が装着され
る。そのオリフイスは作用表面８の接線とほぼ同
じ方向である。この方向の偏りは、噴射される燃
料の１回分の全量を作用表面８に到達させる必要
があるためにのみ生ずる。それ故、噴射ノズル９
のオリフイスの方向と作用表面８の接線との間の
偏位角βは0゜ないし10゜の範囲では不充分であつ
て、具体的には、図示した態様においては5゜に等
しい。 The vaporizing part 1-b of the vaporizing member is located in the annular space 7 of the base 4.
The connecting portion 1-c surrounding the connecting portion 1-c extends to the opposite portion thereof. The vaporization part 1-b forms part of the wall of the intake duct, or from a different perspective, forms part of the annular space 7, and is a working surface 8 that forms part of the inner surface of the intake duct as well as the working surface of the vaporizing member. form.
Inside the base 4, opposite the end of said working surface 8, an electromagnetically controlled injection nozzle 9 is mounted. Its orifice is approximately in the same direction as the tangent to the working surface 8. This directional deviation arises only because the entire dose of injected fuel must reach the working surface 8. Therefore, the injection nozzle 9
The angle of deviation β between the direction of the orifice and the tangent to the working surface 8 is unsatisfactory in the range from 0° to 10° and is, in particular, equal to 5° in the embodiment shown.

燃料の受け入れと方向づけをよくするために、
特に偏位角βが零（ゼロ）ならば、燃料噴射部分
の作用表面８は、ベベル１０（第２図）を有する
平面にされる。このベベル１０は噴射ノズル９の
オリフイスの方向に対して角度γをなし、この角
度γは５ないし15゜の範囲にあり、図示の態様で
は10゜である。 For better fuel reception and direction,
In particular, if the deflection angle β is zero, the working surface 8 of the fuel injection part is made planar with a bevel 10 (FIG. 2). This bevel 10 forms an angle γ with respect to the direction of the orifice of the injection nozzle 9, which angle γ is in the range from 5 to 15°, and in the embodiment shown is 10°.

燃料を充分に気化させるために、気化部材１
は、このエンジンの全ての運転条件の下で、燃料
を全部又は少しずつ気化させることを保証するよ
うな形状である。例えば、沸点の範囲が28゜ない
し207゜のレギユラガソリン又はプレミアムガソリ
ンのようなガソリンを燃料とする場合には、気化
部材１は、この気化部材の作用表面８の燃料噴射
部分温度が25℃、結合部１−ｃの近傍の温度が
210゜ないし230℃になるように作られる。 In order to sufficiently vaporize the fuel, the vaporizing member 1
is of such a shape as to ensure that all or part of the fuel is vaporized under all operating conditions of the engine. For example, when the fuel is gasoline such as regular gasoline or premium gasoline with a boiling point range of 28° to 207°, the vaporizing member 1 has a fuel injection portion temperature of 25° C. on the working surface 8 of the vaporizing member. , the temperature near the joint 1-c is
It is made to have a temperature of 210° to 230°C.

次に第３図において、吸気ダクト７の軸にそつ
た面の噴射ノズル９のオリフイスは、この軸に対
して角度δは約75゜に配置される。噴射ノズル９
を前記方向で傾斜させれば燃料が薄い膜を形成す
るのに適した条件になる。また第３図において、
基盤４は、シリンダブロツクの頭部１１と吸気結
合パイプ１２の結合部分と排気結合管１３とに整
合するように平担な端部表面を有するように作ら
れ、これら各部を通つて、空気がエンジンの中の
１個のシリンダに吸入され、排気ガスがエンジン
内の１個のシリンダから検出される。気化部材１
と、基盤４と、シリンダブロツクの頭部１１と吸
気結合管１２と排気結合管１３の間をシールする
ために、ガスケツト１４が装着される。 Referring now to FIG. 3, the orifice of the injection nozzle 9 in the plane along the axis of the intake duct 7 is arranged at an angle δ of approximately 75° with respect to this axis. Injection nozzle 9
If it is tilted in the above direction, conditions are suitable for the fuel to form a thin film. Also, in Figure 3,
The base 4 is made with flat end surfaces to match the cylinder block head 11, the joints of the intake coupling pipe 12 and the exhaust coupling pipe 13, through which air can flow. The exhaust gases are inhaled into one cylinder within the engine and the exhaust gases are detected from one cylinder within the engine. Vaporization member 1
A gasket 14 is installed to seal between the base 4, the head 11 of the cylinder block, the intake coupling pipe 12, and the exhaust coupling pipe 13.

上記の装置は、燃料の膜を気化させる作用表面
を持つ気化部材を有する公知の装置と同様な方法
で作用する。各シリンダに対して定期的に供給さ
れる燃料は、気化部材１の作用表面８に噴射さ
れ、噴射された方向に移動して、次々に気化す
る。エンジンのシリンダ内に吸入された空気は吸
気ダクト９を通り、燃料の蒸気と混合してエンジ
ンのシリンダに供給される均一な混合気を作る。 The device described above operates in a manner similar to known devices having a vaporization member with a working surface that vaporizes a film of fuel. The fuel supplied periodically to each cylinder is injected onto the working surface 8 of the vaporizing member 1, moves in the direction in which it is injected, and vaporizes one after another. The air drawn into the cylinders of the engine passes through the intake duct 9 and mixes with fuel vapor to create a homogeneous air-fuel mixture that is supplied to the cylinders of the engine.

第４図に気化部材１と基盤４、エンジンの２つ
のシリンダのための気化部材１と基盤４の実施例
を示す。この実施例において、気化部材１は、２
つのシリンダの２つの排気ダクトからの排気ガス
の熱によつて、夫々別個に加熱される２つの加熱
部１−ａと、この２つのシリンダの吸気ダクト７
の中の作用表面８を有する２つの気化部１−ｂ
と、共通の結合部１−ｃを有する。気化部材１が
シリンダの作用を保証するように一体化されて部
材であるにも拘わらず燃料気化と各シリンダに対
する燃料の供給は独立に行なわれる。 FIG. 4 shows a carburetor element 1 and a base 4, an embodiment of the carburetor element 1 and base 4 for two cylinders of an engine. In this embodiment, the vaporization member 1 includes two
Two heating parts 1-a that are heated separately by the heat of exhaust gas from two exhaust ducts of one cylinder, and an intake duct 7 of these two cylinders.
two vaporization sections 1-b with working surfaces 8 in
and a common coupling part 1-c. Although the vaporizing member 1 is an integrated member to ensure the operation of the cylinders, fuel vaporization and fuel supply to each cylinder are performed independently.

上述したところから、本発明の上述の実施例
が、燃料の全ての溜分を有効に気化させ、燃料の
小滴をシリンダの中に移入するのを防止すること
は明らかである。このことは、燃料の経済をもた
らし、健康に有害な排気ガス放散を減少させると
共にシリンダの中に滲透する燃料小滴の影響で、
潤滑油が洗い流され稀釈されるために生ずるピス
トンとシリンダの組合わせの上記欠陥が生ずるの
を防止する。この実施例から、本発明にもとづく
装置は比較的簡単で、製造上の実務を著しく変更
することなくエンジンに組込むことができること
も明らかである。 From the foregoing, it is clear that the above-described embodiments of the invention effectively vaporize all fractions of fuel and prevent droplets of fuel from migrating into the cylinder. This provides fuel economy and reduces health-damaging exhaust gas emissions as well as due to the effect of fuel droplets seeping into the cylinder.
This prevents the aforementioned defects in the piston and cylinder combination caused by the lubricating oil being washed away and diluted. It is also clear from this example that the device according to the invention is relatively simple and can be integrated into an engine without significant changes in manufacturing practices.

本発明はここに図示及び説明を以つて開示した
実施例は、特許請求の範囲に影響を与えるもので
はなく、また本発明について多くの変化又は改良
を行なうことが可能である。最も類似した場合と
して、例えば気化部材を、吸気ダクトと排気ダク
トが配置され、噴射ノズルが装着されている単一
構成品の一部とすることができる。排気ガスの熱
で加熱される気化部材の加熱部を環状でなくした
り、排気ダクトの中にリブ状突起のような形にし
たり、反対に吸気の通路に配置された気化部材の
気化部の間の結合部分の近傍の正反対の位置にあ
る作用表面の部分に燃料を噴射させるスロツトを
有する環状形状にすることもできる。また、気化
部材は熱伝達係数の異なる金属を組合わせて作る
ことができることは明らかであり、これにより稀
少金属の消耗を減少させることができる。気化部
材は完全に、或い部分的に分離しない基盤に装着
することはできるが、シリンダブロツクの頭部に
特別に作られたチヤンバ、或いは、吸気マニホー
ルドと排気マニホールドのフランジに特別に作ら
れたチヤンバに装着することができる。気化部材
と基盤の表面は、両者間に〓間を有し、熱の放射
を減少させるように耐熱被覆を設けることができ
る。本発明は既述のクレームの思想と限界の中で
他の実施態様とすることができる。 The embodiments of the invention disclosed herein as shown and described do not affect the scope of the claims, and the invention is capable of many changes and modifications. In the most analogous case, for example, the vaporization element can be part of a single component in which the intake and exhaust ducts are arranged and the injection nozzle is installed. The heating part of the vaporizing member, which is heated by the heat of the exhaust gas, may not be annular, or it may be shaped like a rib-like protrusion inside the exhaust duct, or conversely, the heating part of the vaporizing member may be placed in the intake passage. It may also have an annular shape with a slot for injecting fuel into a portion of the working surface that is diametrically opposed to the vicinity of the coupling portion. It is also clear that the vaporization member can be made from a combination of metals with different heat transfer coefficients, thereby reducing the consumption of rare metals. The carburetor element can be mounted completely or partially on a non-separable base, but it is not possible to install it in a specially made chamber at the head of the cylinder block or in a specially made chamber on the flanges of the intake and exhaust manifolds. Can be attached to the chamber. The surfaces of the vaporization member and the substrate may have a gap therebetween and may be provided with a heat-resistant coating to reduce radiation of heat. The invention is capable of other embodiments within the spirit and limitations of the appended claims.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明にもとづく噴射された燃料を気
化させるエンジンに燃料を供給する装置の吸気及
び排気ダクトの断面図、第２図は第１図の装置の
一部であつて第１図にで示す部分の、気化部材
の作用表面上の噴射された燃料が衝突する点の部
分拡大図、第３図は第１図の吸気と排気のダクト
の軸に沿う−の部分と噴射ノズルオリフイス
の図面、第４図は本発明による噴射された燃料の
気化を伴なうエンジンに対する燃料供給装置であ
つて、２つのシリンダのために使用するように単
一構成部品として作られた気化部材を有するもの
の吸気ダクト及び排気ダクトの軸をよぎる断面図
である。 １……気化部材、１−ａ……気化部材の加熱
部、１−ｂ……気化部材の気化部、３……気化部
材が装着される基準面、４……気化部材が装着さ
れる基盤、５……排気ダクト、７……吸気ダク
ト、８……気化部材の作用表面、９……噴射ノズ
ル。 FIG. 1 is a sectional view of the intake and exhaust ducts of a device for supplying fuel to an engine that vaporizes injected fuel according to the present invention, and FIG. 2 is a part of the device shown in FIG. Figure 3 is a partial enlarged view of the point indicated by , where the injected fuel impinges on the working surface of the vaporizing member; FIG. 4 shows a fuel supply device for an engine with vaporization of injected fuel according to the invention, having a vaporization member made as a single component for use with two cylinders. FIG. 3 is a cross-sectional view across the axis of an intake duct and an exhaust duct of the object. 1... Vaporization member, 1-a... Heating part of the vaporization member, 1-b... Vaporization part of the vaporization member, 3... Reference surface on which the vaporization member is mounted, 4... Base board on which the vaporization member is mounted. , 5...Exhaust duct, 7...Intake duct, 8...Working surface of vaporizing member, 9...Injection nozzle.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 吸気ダクト７、排気ダクト５、気化部材１及
び噴射ノズル９を具備した燃料供給装置であつ
て、前記気化部材が排気ダクト５を貫流する熱で
加熱される加熱部１−ａと、吸気ダクト７の中に
配置された作用表面８を有してこの吸気ダクトの
周壁の一部分を構成する気化部１−ｂとを有し、
前記噴射ノズル９は、オリフイスを用いて気化部
材１の作用表面８上に燃料を噴射するためのもの
であつて、気化部材１の作用表面８が排気ダスの
熱で加熱される加熱部１−ａから少なくとも吸気
ダクト７の正反対の位置まで伸び、噴射ノズル９
のオリフイスが、気化部材１の作用表面８の接線
の方向に極力近接し加熱された加熱部１−ａから
最も遠く引離された部分に向けられていることを
特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 ２ 気化部材１が、熱を充分に通す材料を用い
て、基盤４から分離した構成部材として作られて
いるとともに、排気ダクト５から吸気ダクト７ま
で伸び、加熱部１−ａ及び気化部１−ｂを伴つ
て、基盤４の基準面３との間に断熱〓間Ｓを有し
てこれらダクトの中に装着されていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の燃
料供給装置。 ３ 分離した構成部材として作られた気化部材１
は、排気ダクト５と吸気ダクト７用の内部空間と
基準面３を形成した基盤４内に装着され、この基
盤４は、気化部材を装着するためシリダブロツク
に取付けられていることを特徴とする特許請求の
範囲第２項記載の内燃機関の燃料供給装置。 ４ 分離した構成部材として作られた気化部材１
は、エンジンの２個以上のシリンダのため、それ
ぞれ吸気ダクト７の中に配置された気化部１−ｂ
を２個以上有することを特徴とする特許請求の範
囲第２項又は第３項記載の内燃機関の燃料供給装
置。 ５ 分離した構成部材として作られた気化部材１
は、エンジンの２個以上のシリンダのために、そ
れぞれ排気ダクト５の中に配置された加熱部１−
ａを２個以上有することを特徴とする特許請求の
範囲第４項記載の内燃機関の燃料供給装置。[Scope of Claims] 1. A fuel supply device comprising an intake duct 7, an exhaust duct 5, a vaporizing member 1, and an injection nozzle 9, the heating unit 1 in which the vaporizing member is heated by heat flowing through the exhaust duct 5. -a and a vaporizing part 1-b having a working surface 8 arranged in the intake duct 7 and forming part of the peripheral wall of this intake duct,
The injection nozzle 9 is for injecting fuel onto the working surface 8 of the vaporizing member 1 using an orifice, and includes a heating section 1- where the working surface 8 of the vaporizing member 1 is heated by the heat of the exhaust dust. a to at least the opposite position of the intake duct 7, and extends from the injection nozzle 9
A fuel supply for an internal combustion engine, characterized in that the orifice is oriented as close as possible in the direction of the tangent to the working surface 8 of the vaporizing member 1 and at the part furthest away from the heated heating part 1-a. Device. 2. The vaporizing member 1 is made as a separate component from the base 4 using a material that allows heat to pass through sufficiently, and extends from the exhaust duct 5 to the intake duct 7, and connects the heating part 1-a and the vaporizing part 1- The fuel for an internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the fuel for an internal combustion engine according to claim 1 is installed in these ducts with an adiabatic distance S between the reference surface 3 of the base 4 and the reference surface 3 of the base 4. Feeding device. 3 Vaporization component 1 made as a separate component
is installed in a base 4 that forms an internal space and a reference surface 3 for the exhaust duct 5 and the intake duct 7, and this base 4 is attached to a cylinder block for mounting the vaporizing member. A fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 2. 4 Vaporization component 1 made as a separate component
For two or more cylinders of the engine, each carburetor 1-b is arranged in the intake duct 7.
A fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 2 or 3, characterized in that it has two or more. 5 Vaporization element 1 made as a separate component
for two or more cylinders of the engine, each heating element 1- is arranged in the exhaust duct 5.
5. The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the fuel supply device has two or more a.