WO2003012281A1

WO2003012281A1 - Dispositif d'evacuation de la vapeur pour un systeme d'alimentation en carburant d'un moteur a combustion interne

Info

Publication number: WO2003012281A1
Application number: PCT/JP2002/007469
Authority: WO
Inventors: Shogo Hashimoto; Ryoji Ehara; Hiroshi Mizui; Tadashi Nichogi
Original assignee: Mikuni Corporation
Priority date: 2001-07-30
Filing date: 2002-07-24
Publication date: 2003-02-13
Also published as: US20040182368A1; CN1537200A; CN100404844C; KR20040026692A; TW574470B; EP1413740A4; EP1413740A1; US6901916B2; JP2003042032A; JP4416182B2

Description

明細書内燃機関の燃料供給系におけるベーパ除去装置技術分野

本発明は、内燃機関の燃料供給系におけるベ一パ除去装置に関するものである。背景技術

従来、内燃機関として、たとえば、第 5図に示すように、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。

前記燃料供給系は、前記燃料タンク 2と前記気化器 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 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。

一方、このような燃料供給系では、前記燃料ポンプ 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 中に発生するべ一パゃ、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、このように気泡やべーパが発生すると、これらの気泡やべ一パが前記燃料 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、気泡やべ一パが混入した燃料 Fが気化器 1へ供給されると、この気化器 ί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つた問題や、内燃機鬨の再始動不良といった閻題が発生する。

そこで、熱的雰翻気の条件が悪く、あるいは、振動の影響を受けやすく、大量のベ一パあるいは気齒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、镜記燃料ポンプ 5の下流偶に、この燃料ポンプ 5から送り込まれる燃料 Ρを一時狞留するベ一パセパレ一トタンク 6を設けておき、このべ一パセパレートタンク 6内において、前記べ一パゃ気泡を、その浮力を利用して前記べ一パセパレートタンク 6の上部に分齄するとともに、このべ一パセパレ一トタンク 6の上部に設けられているべ一パ戻レ緩路 7を介して、前霞 3ベ〜パゃ気泡を前記燃料タンク 2へ排出するようにしている。

ところで、このような従来 <0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る。

すなわち、前記べーパゃ気泡は、燃料 Fが前記ぺ一パセパレ一トタンク 6内に貯留されている閻こ、ベ一パゃ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、前記べ -パセパレート夕ンク Sが、内燃機関の振動等によって揺すられると、貯留されている燃斜 Fが撹拌されてしまい、この結果、前記べ一パゃ気泡の分食が行われず、このぺ一パや気泡が燃料 Fとともに脔記気^器 1へ送り込まれてしまうといつ fe問題点である。

本発明ほ、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、燃料供給系において発生するべ一パを、猿実に燃絲夕ンクへ導いて狳去することの可能な内燃機鬨の燃料供給系におけるぺ一パ除去装置を提供することを目的とする。発明の開示

本発明の請求の範囲 1に記載の内燃機関の燃料供給系におけるベ一パ除去装置は、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夕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べ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。

本発明の請求の範囲 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、請求の範囲 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、このべ一パセパレートタンクの上部に前記べ一パ戻し経路が接続されているとともに、前記べ一パセパレ一ト夕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。

本発明の請求の範囲 3に記載の内燃機関の燃料供給系におけるベ一パ除去装置は、請求の範囲 1または請求の範囲 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、前記気化器のフロ一ト室に接続されていることを特徴とする。

本発明の請求の範囲 4に記載の内燃機関の燃料供給系におけるベ一パ除去装置は、請求の範囲 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。

本発明の請求の範囲 5に記載の内燃機関の燃料供給系におけるベ一パ除去装置は、請求の範囲 1ないし請求の範囲 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。

本発明の請求の範囲 6に記載の内燃機関の燃料供給系におけるベ一パ除去装置は、請求の範囲 1ないし請求の範囲 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。

本発明の請求の範囲 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、請求の範囲 1ないし請求の範囲 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。

本発明の請求の範囲 8に記載の内燃機関の燃料供給系におけるベ一パ除去装置は、請求の範囲 1ないし請求の範囲 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。本発明の請求の範囲 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、請求の範囲 1ないし請求の範囲 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。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の一実施形態に係わる燃料供給系の概略構成図である。

第 2図は、本発明の一実施形態を示すもので、表面張力発生部材の作用説明図である。

第 3図は、本発明の第 2の実施形態を示すもので、燃料供給装置の縦断面図である。

第 4図は、本発明の変形例を示すもので、燃料供給装置の横断面図である。

第 5図は、燃料供給系の一従来例を示す概略構成図である。発明を実施するための最良の形態以下、本発明の一実施形態について、第 1図を参照して説明する。第 1図は、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 1 0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。

前記気化器 1 0は、吸気通路 1 1 aが形成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 1 1 が設けられており、このフロート室 1 1に、燃料供給経路 1 2を介して燃料タンク 1 3が連通させられている。

前記燃料供給経路 1 2の途中には、前記燃料タンク 1 3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 1 1へ送り込む燃料ポンプ 1 4が設けられ、また、この燃料ポンプ 1 4と前記フロート室 1 1との間には、このフロート室 1 1へ送り込まれる燃料 Fを一時貯留するベ一パセパレートタンク 1 5が設けられている。

そして、前記べ一パセパレートタンク 1 5は、その上部に前記燃料ポンプ 1 4が連通されているとともに、下部に、前記フロート室 1 1が連通させられている。

また、前記べ一パセパレ一トタンク 1 5の上部には、このべ一パセパレートタンク 1 5を前記燃料タンク 1 3の上部空間部に連通させるベーパ戻し経路 1 6が接続されている。

このべーパ戻し経路 1 6には、前記べ一パセパレ一トタンク 1 5内において燃料 Fから分離されたべ一パゃ気泡を、その浮力を利用して前記燃料タンク 1 3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 1 7によって計量された余剰燃料 Fが、前記燃料タンク 1 3 へ戻されるようになつている。一方、本実施形態においては、前記燃料供給経路 1 2と前記べ一パ戻し経路 1 6との分岐部、すなわち、前記べ一パセパレートタンク 1 5の、前記燃料供給装置（気化器 1 0 ).に連通する開口部を覆って、表面張力発生部材 1 8が設けられている。

前記表面張力発生部材 1 8は、たとえば、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ゃ不織布である。

ここで、前記表面張力発生部材 2 5について第 2図を参照して詳述する o

この表面張力発生部材 1 8は、多数の気孔 1 8 aを有して（第 2図においては代表される 1個を示した）、これらの気孔 1 8 aを通して燃料 Fが通過させられる。

ここで、第 2図に示すように、前記表面張力発生部材 1 8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、第 2図（a ) に示すように、上流側の圧力と下流側の圧力との差（Δ Ρ ) により、前記燃料 Fが表面張力発生部材 1 8の気孔 1 8 aを通過させられる。

一方、第 2図（b ) に示すように、ベ一パ Vが前記気孔 1 8 aに侵入した場合、この気孔 1 8 a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べ一パ Vの通過が阻止される。

そして、前記べ一パ Vが前記表面張力発生部材 1 8を通過するためには、前記圧力差 Δ Ρが、前記表面張力に打ち勝つ吐出圧力 P 1以上であることが必要である。

したがって、第 2図（c ) に示すように、表面張力発生部材 1 8の両側の圧力差 Δ Ρが吐出圧力 P 1よりも小さい範囲においてはべーパ 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。この第 2図（c ) において Qは、通過空気量を示す。

このように、本実施形態においては、燃料供給経路 1 2とべ一パ戻し絰路 1 6の分岐部すなわちベーパセパレートタンク 1 5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 1 0側の開口部へ到達したとしても、前記表面張力発生部材 1 8の作用によって、前記気泡が気化器 1 0側へ侵入することが防止される。

第 3図は、本発明の第 2の実施形態を示すもので、前記燃料供給手段として、燃料噴射装置 3 0を用いたもので、この燃料噴射装置 3 0内に、前記燃料供給経路 1 9とべーパ戻し経路 2 3との分岐部を設けたものである。

詳述すれば、前記燃料噴射装置 3 0は、ボディ 3 1と、このボディ 3 1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 3 2とを備え、前記プランジャポンプ Pが、シリンダ 3 3と、このシリンダ 3 3内に摺動可能に装着されて加圧室 3 4を形成するプランジャ 3 5と、このプランジャ 3 5を励磁するソレノィドコイル 3 6とからなり、前記ボディ 3 1には、その下部に、前記燃料供給経路 1 2を構成する吸引用コンタクトパイプ 3 7が設けられ、上部には、前記べ一パ戻し経路 1 6 を構成する戻し用コンタクトパイプ 3 8が設けられ、さらに、前記シリンダ 3 3とソレノイドコイル 3 6との間に、前記燃料供給絰路 1 2から分岐させられた燃料の一部を前記べ一パ戻し経路 2 3へ向けて案内する環流路 3 9が設けられている。

さらに、前記シリンダ 3 3のの下端部で、前記燃料供給経路 1 2と前記璟流路 3 9との分岐部には、吸引用コンタクトパイプ 3 7と前記加圧室 3 4とを連通する吸引路 3 3 aが形成されており、この吸引路 3 3 a の途中に、前記プランジャ 3 5の吸引行程時のみ前記燃料 Fの、前記加圧室 3 4内への流入を許容する逆止弁としてのインレツトチヱック弁 4 0が設けられている。

そして、本実施形態においては、前記吸引路 3 3 a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。

このように構成された燃料噴射装置 3 0においては、前記プランジャ 3 5の上下動に伴って、前記インレツトチヱヅク弁 4 0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 3 2へ送り込むとともに、この噴射ノズル 3 2から噴射するようになっている。

そして、前記吸引用コンタクトパイプ' 3 7から供給される燃料 F中にベーパが混入していると、このべ一パがその浮力によって、前記璟流路 3 9へ流れ込み、前記べ一パ戻し絰路 1 6を介して燃料タンク 1 3へ導カゝれる。

ここで、前記べーパが、前記吸引路 3 3 a側へ流れ込むように移動させられたとしても、このべ一パが表面張力発生部材 4 1によって前記吸引路 3 3 aへの侵入が阻止され、この結果、噴射燃料中へのベ一パの混入が防止される。

なお、前記各実施形態において示した各構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 4 1を、吸引部 3 3 aの開口部を覆って設けた例について示したが、第 4図に示すように、前記吸引部 3 3 aに連続した導入路 4 2を、シリンダ 3 3の接線方向に沿って形成し、この導入路 4 2の端部開口を覆って表面張力発生部材 4 3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 4 3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 3 9の広い位置に前記表面張力発生部材 4 3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。産業上の利用可能性

以上説明したように、本発明に係わる内燃機関の燃料供給系におけるベ一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一パゃ気泡が混入している場合に、表面張力発生部材によつて燃料の供給量を確保しつつ、前記べーパゃ気泡の通過を阻止し、これらのベーパゃ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、混入しているべ一パゃ気泡の分離を、その浮力によって行うことができない場合にあつても、これらのべーパゃ気泡の燃料供給装置への侵入を防止することができる。

Claims

請求の範囲

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べ一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べ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一パ除去装置。

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べ一パセパレ一トタンクが設けられ、このべ一パセパレ一トタンクの上部に前記べ一パ戻し経路が接続されているとともに、前記べ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の範囲 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。

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の範囲 1または請求の範囲 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。

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の範囲 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

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の範囲 1ないし請求の範囲 4の何れかに記載の内燃機関の燃料供給系におけるベ一パ除去装

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一トであることを特徴とする請求の範囲 1ないし請求の範囲 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。

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の範囲 1ないし請求の範囲 5の何れかに記載の内燃機関の燃料供給系におけるベ一パ除去装置。

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の範囲 1ないし請求の範囲 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。

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の範囲 1ないし請求の範囲 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。