JPS58124050A - 液化ガスの噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関の吸気管内へ液化ガスを噴射する装
置であって、吸気管内の圧力によって制御可能な気化器
圧力調整弁を有しておシ、該気化器圧力調整弁の下流に
は吸気管内の空気量１・Ｃ応便りする調量弁が配置され
ておシ、該調量弁の可動な弁部分が程度の差こそあれガ
ス状の・ケノミ料のための調量横断面を、吸気管に通じ
ている噴射導管に開く形式のものから出発している。

既に液化ガスの噴射装置は：公・知であシ、この場合気
化された液化ガスの調量は吸気管内の空気通過１て関連
してベンチュリ内の圧力が測定されることによって行々
ゎれる。その際ベンチュリ内の圧力は流過速度の二乗で
変わり、従って吸込まれた空気量に対して直線状に比例
して液化ガス量が所期に調量されることにはならなくな
っている。またこの公知の装置によっては、内燃機関の
種々異なった運転状態に液化ガスと空気との混合気を大
まかに適合させることしが可能でなく、そのことは液化
ガスの必要量が増大することと出力が僅かになることと
排気ガスが不利になることとにつながる。

それに対して本発明の特許請求の範囲第１項に記載した
特徴を有している装置は次の利点を有している。即ち、
吸気管を通って流れる空気量にできるだけ比例した液化
ガス量を調量することができ、しかも調量された液化ガ
ス量と吸込捷れた空気量との間の割り合いを内燃機関の
運転特性量に関連して変えることができるようになって
いる。　　１′ 本発明の実施態様項で挙げた手段によって、必須要件項
で挙けた装置をさらに有利に構成して改善することが可
能である。特に、内燃機関が運転されていない状態では
調量ピストンがシールリンクに密接するように押し付け
ることがイ１（りであり、それによって、機関停止の場
合に当１咳装置から液化ガスが不都合にも漏出すること
が防止可能でありかつ確実なスタートが保証さ札ろ。

次に図面（（つき本発明の詳細な説明する・液化ガス（
Ｌ　Ｐ　Ｇ　）用の図示された噴射装置では、・黙焼用
空気は図示されていないエアフィルタ・７）下流で矢印
の方向に吸気管区分１を介して円兇状の吸気管区分２内
へ流れ、該吸気管区分２内には空気測定部材３が配置さ
れていてかつさらに燃焼用空気は弾性的に変形可能な吸
気管区分４と吸気管区分５とを通ってスロットルバルブ
６を経て吸気管区分７に流れさらにそこから内燃機関、
例えば混合気圧縮外部点火式内燃機関又は自己点火式内
燃機関の単数又は複数のシリンダ８に流れろ。空気℃す
定部材３は例えば？ｆｌｆｆ過方向に対方向直角に配置
されているエアフローセンサフラップ３であり、このエ
アフローセンサフラップ３は吸気管の円錐形の区分２内
で例えば吸気管を通って流れる空気量のほぼ直線状の作
用に従って動き、この場合空気測定部材３に作用するコ
ンスタントな戻し力と空気測定部材３の前で生せしめら
れるコンスタントな空気圧とによって空気測定部材３と
スロットルバルブ６との間で生せしめられる圧力が同様
にコンスタントであり続ける。この空気測定部材３は調
量弁１０を制御する。空気測定部材３の調節運動を伝達
するためには該空気測定部材３と結合されている旋回レ
バー１１が役たち、該旋回レバー１１は調整レバー１２
といっしょに回動点１３に支承されていてかつ該旋回レ
バー１１の旋回運動の際に調量ピストン１４として構成
されている、調量弁１０の可動な弁部分を操作する。旋
回レバー１１と調整レバー１２との間の混合気調整ねじ
１７で燃料と空気とを所期の混合気に調整することがで
きる。旋回レバー１１とは反対側の調量ピストン端部１
８には戻しばね１９が作用しており、該戻しはね１９シ
よ、調量ピストン１４を介して空気測定部材３がその出
発位置へ旋回するように作用しており、この出発ＣＬＮ
で空気測定部材３は内燃機関が運転されていなければ吸
気管の横断面をほとんど閉鎖才ろ。この場合戻しはね１
９はばね室２０内（こ配置されてお°す、該ばね室２０
は有利には絞り作用を有する接続通路２１を介して気化
器’Ａｉ　４　ＢにＩ＋！！気されている。

前記調１詮ピストン１４は調量兼気化器ケーシング２６
の案内孔２５内で滑動可能に支承されていてかつ環状溝
２７を備えている。旋回レバー１１．とは反対側で環状
溝２７は軸方向の制限面２８によって制限され、該制限
面２８は調量ビ′ストン１４が軸方向で動く際に案内孔
２５の壁：ζ構成されている、例えばスリットの形状の
調量開口２９を程度の差こそあれ環状溝２７に向けて開
く。環状溝２７内には案内孔２５のリング屑３０が突出
しており、該リング肩３０に（末制限面２８に面してシ
ールリング３１が接しており、該シールリング３１には
内燃機関の停止の場合に空気が流過しない状態で調量ピ
ストン１４の制限面２８が戻しばね１９によって密接す
るように押圧される。

当該噴射装置の燃料供給は液化ガスタンク３５から行な
われ、該液化ガスタンク３５は特別に設計された圧力容
器として形成されていてかつほぼ１５〜２０バールの圧
力下の充填された状態で液化ガスを受容している。供給
導管３６はフィルタ３７と、当該装置が停止された状態
で供給導管３６を遮断する遮断弁３８とを介して気化器
圧力調整弁４０に通じている。供給導管３６は気化器圧
力調整弁４０内の調整ノズル４１で終わっており、該調
整ノズル４１とは例えば二腕状のレバー４３の、可動な
弁部分として役だつ端部４２が次のように、即ち調整ノ
ズル４１の流出横断面が程度の差こそあれ開かれるよう
に協働する。上記レバー４３の他方の端部４４には、可
撓性の壁として気化器圧力調整弁４０内に設けられてい
る気化器ダイヤフラム４５が操作ビン４６を介して作用
する。このレバー　４３は支持点４７を中心として旋回
可金目でア−５゜気化器ダイヤフラム４５は気化器室４
８をｉ：ｉｊｌ　（ｊｌｌ室４９から遮断している。気
化器室４８ｉｉ　調整ノズル４１、レバー４３および、
調整ノズル４１から出る液化ガスを受容しており、該准
；ヒガスは気化器室４８内で気化されて一定の圧り（Ｃ
膨張させられ、さらに熱交換器５０を通過ニーでいる供
給導管５１を介して調量開口２９に流れることができる
。熱交換器５０を通しては例えは内燃機関の冷却水５２
が流れること力Ｓできる。

気化器圧力調整弁４００制御室４９内にしま押しはね５
４が配置されていて、該押しはね５４は気化器ダイヤフ
ラム４５に次のように支えられている。即ち、該押しば
ね５４はし２々−４３の・１、″１部４２を調整ノズル
４１から持ち上げひいては比較的大きい液化ガス量を排
出させるように作用している。気化器圧力調整弁４００
制御￥４９からは制御圧力専管５５が負圧導管５６に１
ｍじており、該負圧専管５６はスロットル／々ルプ６の
下流の吸気管区分７と接続していて絞り個所５７を有し
ている。制御圧力導管５５内の空気圧は圧力制御弁５８
によって制御可能である。圧力制御弁５８は運転条件に
混合気を所期に適合させるために役たち、例えば部分負
荷範囲内で内燃機関を運転中に液化ガスと空気との混合
気を希薄化するために役たち、さらに内燃機関の暖機運
転中、加速および全負荷の際に混合気を濃厚化するため
に役だっことができる。

このためには負圧導管５６から絞り個所５７の前で分岐
導管５９が分岐しておシ、該分岐導管５９は例えば図示
の圧力制御弁５８の負圧室６１内に開口している。圧力
制御弁５８は定置の弁座６２と弁ダイヤフラム６３とを
有している千座弁として構成されており、この弁ダイヤ
フラム６３は圧力制御弁５８の閉鎖方向でとりわけ弁ば
ね６４により負荷されている。弁ばね６４は、弁ダイヤ
フラム６３に作用する支持部６６と他方で弁はね６４が
作用するばね受６７との間に配置されている弁ビン６５
を介して弁ダイマフラム６３へ作用する。他方で弁ばね
６４はばね受６７とは反対側で支持部６８に支えられて
いる。弁ダイヤフラム６３は負圧室６１を高圧室６９か
ら遮断しており、該高圧室６９内（・では弁）＝１’：
　６２が突出している。この高圧室６９は１．）圧専青
７１を介して空気測定部材３の上流の１吸気管区分１と
接続しているのではあるが、該高圧室６９はまた破線７
１′で図示されているように空気測定部材３の下流の吸
気管区分２゜４．５と直接接続していてもよい。はぼ８
０’Ｃの機関運転温度未満の温度では、弁ピン６５によ
って圧力制御弁５８へ伝達される閉鎖力とは反対方向に
バイメタルばね７２が作用することができ、該バイメタ
ルばね７２はその一方の端部で暖機運転中にばね受６７
に接していてかつ該バイメタルはね７２の他方の端部が
、圧カ制ＸＩ井５８のケーシング内にプレ、ス、嵌めさ
れた一ン７３（（固定されている。バイメタルはね７２
上：Ｃは電気の加熱体７４が装着されていてもよく、該
加熱体７４は内燃機関の点火がら電流な供給される。さ
らに圧力制御弁５８は制御ダイヤフラム７５を有してお
り、該制御ダイヤフラム７５は負圧室６１を圧力室７６
がら遮断している。圧力室７６は圧力導管７７を介して
高圧導管７１もしくは７１′と接続している。制御ダイ
ヤフラム７５にはばね受７８が係合しており、該ばね受
７８には制御はね７９が支えられており、該制御ばね７
９は弁ばね６４に対して平行に延びていて他方ではね受
６７に作用している。

制御ダイヤフラム７５の運動は、ばね受７８が運動方向
で支持部６８に接するようになりかつ反対側の運動方向
でストッパ８１に接するようになることによって制限可
能である。定置の弁座６２からは調整導管８２が制御圧
力導管５５に通じているかあるいは絞り個所５７を介し
て負圧導管５６に通じている。

また図示の圧力制御・、５弁５８の代わりに例えば電磁
操作可能な別の圧力制御弁、即ち電気的な信号に変換さ
れた温度、回転数、スロットルバルブ位置、排気ガス組
成等のような運転特性量に関連して混合気を適合させる
ために制御圧力４′！−管５５内の空気圧を制御する圧
力制御弁が設けられていてもよい。

当該装置の作用形式は次の通りである。

内燃機関の始動の際には遮断弁３８が開かれて液化ガス
は供給導管３６を介して気化器の圧力制研弁４０の調整
ノズル４１に流れ、該圧力割出」弁４０によってコンス
タントではあるが内燃機関の運転特性量に関連して可変
々、気化された液化ガスの圧力な調整することができる
。

気化器室４８内で気化された液化ガスは供給導管５１を
介して熱交換器５０を流過ししかもまた低い温度を有し
ている冷却水によって、該冷却水に必要な気化熱が奪わ
れることで冷却され、従ってがスは内燃機関の暖機運転
時期が終わった後の温かい冷却水の場合よりも高い濃度
を有している。この高い濃度は調量弁１０で大きいガス
量が調量されることにつながりひいては内燃機関に供給
される混合気の濃厚化につながる。

始動によって内・燃機関は吸気管１を介して空気を吸込
み、それによって測定部材３はその静止位置から成る程
度偏位する。この測定部材３０偏位に相応して、レバー
１１を介して調量ピストン１４も移動させられ、該調量
ピストンの制限面２８は調量ぎストン１４の位置に相応
して程度の差こそあれ調量開口２９を環状溝２７に向け
て開き、従って空気測定部材３によって測定された吸込
まれた空気量に関連して相応したガス量が調量弁１０で
調量され、このガス量は調量Ｖストン１４の環状溝２７
と接続している噴射導管８３を介して例えば吸気管区分
５に送られて単数又は複数のノズル８４を介してスロッ
トルバルブ６の上流で吸気管区分５内に噴射される。内
燃機関の暖機運転中に混合気量が多くなるように制御す
るためには、吸気管５，７にスロットルバルブ６をう回
するバイパス８５が設けられており、該バイパス８５の
横断面は内燃機関の暖機運転中に公知の形式で付加混合
気弁８６によって温度に関連して制御される。

測定部材３と調量ピストン１４との間を直接連結するこ
とは吸込まれた空気量と調量されたがス惜との間の一定
の割合を生せしめる。内燃機関の暖機運転中に内燃機関
に供給されるガスと空気との混合気がさらに濃厚化され
ることを得ろためには、圧力制御弁５８によって気化器
用力ｒＡ＠弁４０の制御室４９内の圧力が比較的高くな
ろように制御することができ、この高い圧力は気化器圧
力調整弁４０が比較的大きく開かれることによって調量
開口２９における気化された液化ガスの比較的高い圧力
につながり、それによって比較的大きい圧力低下に基い
て調１什升１０によって比較的多いガス量が調量され−
Ｃノズル８４を介して噴射される。このためには内燃機
関の暖機運転中に圧力制御弁５８のばねつ６７にバイメ
タルばね７２が次のように作用子る。即ち、弁はね６４
および制御ばね７９によるばね受６７への負荷が除去さ
れさらに弁ダイヤフラム６３が弁座６２から次の程度に
持ち−１１がる。即ち、調整導管８２を介して高圧導管
７１．７１’内で作用する空気圧が、負圧導管圧を解消
する。それによって気化器圧力調整弁４０の制御室４９
内で比較的高い圧力が働いて気化器圧力調整弁４０をさ
らｊ（開く。内・燃機関の暖機運転時期の終了後にかあ
るいは電気の加熱体７４によるバイメタルばね７２の昇
温後には、バイメタルばね７２はばね受６７から離れる
方向に曲がって該ばね受６７と係合しなくなり、従って
弁ばね６４および制御ばね７９のばね力は完全に働くよ
うになりかつ、生ぜしめられる吸気管圧力に相応して弁
ダイヤフラム６３は弁座６２をむしろ閉じることを行な
う。弁座６２が弁ダイヤフラム６３によってもはや閉鎖
されていると、スロットルバルブ６の下流の吸気管７の
負圧が負圧導管５６を介して制御圧力導管５５内に一層
強く働くようになり、それによって制御室４９内で空気
力による制御媒体の圧力が同様に低下させられて気化器
圧力調整弁４０がもはや閉鎖し、従って調量開口２９の
上流で気化された液化ガスの圧力が比較的低いように調
整し、そのことは内燃機関に供給される混合気の希薄化
につながる。混合気のこのような希薄化は部分負荷範囲
内で内燃機関を運転する際に望まれている。内燃機関の
部分負荷範囲内においては、吸気管区分７内の負圧ひい
ては負圧専管５６および分岐導管５９を介して圧力軸〒
３１１弁５８の負圧室６１内の負圧は次のような大きさ
になっている。即ち、制御ダイヤフラム７５が制御ばね
７９の力に抗ｌ−で支持部６８に接するようにするため
に圧力室７６内の圧力の大きさが十分であるような大き
さになっている。

ところで全負荷の際に負圧が弱まるかあるいはスロット
ルバルブ６の下流の吸気管７内の絶対１トカが上昇する
とすれば、負圧室６１内で負圧導管５６を介して比較的
大きい絶対圧力が働くようになり、この絶対圧力は制御
ダイヤフラム７５に作用して該制御ダイヤフラム７５を
ストッパ８１に向けて動かし、それによって制御ばね７
９が負荷軽減されて弁ダイヤフラム６３が弁４≦６２を
もつと開き、従って高圧導管７１゜７１′内で生せしめ
られる圧力が制御圧力専管５５および制御室４９内でよ
り強く働くようになり、そのことは気化室４８内のガス
圧が高くなるように調整されひいては調量開口２９にお
ける圧力低下が大きくなるように調整されることによっ
て混合気の濃厚化につながる。同じ形式でスロットルバ
ルブ６を急に開くことによって内燃機関が急に加速され
る際に負圧導管５６内で圧力上昇が生じ、この圧力上昇
は全負荷の場合のように結果的に混合気の濃厚化につな
がる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による噴射装置の１実施例な示した略示回
路図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　内燃機関の吸気管内へ液化ガスを噴射する装置で
   あって、吸気管圧力によって制御可能−を気化器圧力調
   整弁を有しており、該気化器圧力調整弁の下流には吸気
   管内の空気通過に応動する調量弁が配置されており、該
   調量弁の可動な弁部分が程度の差こそあれガス状の燃料
   のための調量横断面を、吸気管に通じている噴射導管に
   開く形式のものにおいて、上記の調量弁（１０）の可動
   な弁部分として調量ピストン（１４）が役だち、該調量
   ピストン（１４）は案内孔（２５）内で戻しばね（１９
   ）の力に抗して、吸気管（２）内に配置されている空気
   測定部材（３）によって操作可能であり、吸込まれた空
   気量に相応したガス量を調量するために案内孔（２５）
   の壁に構成されている調量開口（２９）を程度の差こそ
   あれ開くことを特徴とする、液化ガスの噴射装置。 ２、空気測定部材としてエアフローセンサフラップ（３
   ）が役たつ特許請求の範囲第１項記載の噴射装置。 ろ、　前記の空気測定部材（３）によって操作可能なｔ
   Ａ　ｔピストン（１４）が案内孔（２５）内で軸方向に
   移動可能であるように支承されている特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載の噴射装置。 ４、　前記調量ピストン（１４）が環状溝（２７）を備
   えており、該環状溝（２７）の一方の、調量開口（２９
   ）と協働する軸方向の制限面（２８）は内燃機関が運転
   されていない状態で戻しばね（１９）によって調量開口
   （２９）をシールするようにシールリング（３１）に向
   けて移動させられ、該シールリング（３１）は環状溝（
   ２７）内に突出している、案内孔（２５）のリング肩（
   ３０）に支えられている特許請求の範囲第６項記載の噴
   射装置。 ５　気化器圧力調整弁（４ｏ）の下流で熱交換ｉ’；；
   　（５０）を通してガスを送ることができる」、うにな
   っておシ、該熱交換器（５ｏ）を通って他方で内燃機関
   （８）の冷却水（５２）が流れる特許請求の範囲第１〜
   ４項のいずれか１つの項に記載の噴射装置。