JPS59196963A - 液化ガスを噴射するための装置 - 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に液化がスを噴射するた
めの装置であって、気化器・圧力調整弁を付しており、
気化器　圧力調整弁が可撓性の壁を有しており、この可
撓性の壁によって気化器−圧力調整弁の可動の弁部分が
作動せしめられるようになっており、前記ｃ１撓性の壁
には一方の側から気化される液化がスの圧力が作用しか
つ他方の側から、制御圧力導管に接続された制御室内で
圧縮ばね及び、制御圧力導管内の制御空気の制御圧力調
整弁によって調整された圧力が作用しており、制御圧力
調整弁の可動の弁部分に一方の側からスロットルバルブ
の上流側の吸気管区分で空気流過量を測定する空気測定
機構の上流側の吸気管圧力が作用しており、気化器　圧
力調整弁の下流側に調量弁が配置されており、調量弁の
調量ピストンとして構成された可動の弁部分が空気測定
機構によって作動せしめられ程度の差こそあれ、がス状
の燃料のための調量横断面を吸気管に通じる噴射導管に
向けて開放するようになっていて、一方の側から戻しば
ね及び、気化器・圧力調整弁内の気化される液化がスの
圧力によって負荷されかつ他方の側がら空気測定機構の
上流側の吸気管圧力及び空気測定機構によって負荷され
るようになっている形式のものに関する。液化ガスを噴
射するための前記形式の装置はすでに公知であるが、こ
の場合にはスロットルバルブの下流側の吸気管圧力が調
整された液化がス・空気混合気比に不都合に影響を及ぼ
す。

これに対して本発明に基づく装置においては利点として
、スロットルバルブの下流側の変動する吸気管圧力に無
関係に液化がス・空気混合比が調整可能であって、内燃
機関の運転特性値に適合させられ得る。

次に図面を用いて本発明の実施例を具体的に説明すＳｏ 液化がス（ＬＰＣ−）用の第１図１（示す噴射装置では
燃焼空気は空気フィルタ（図示せず）の下流１ｉｌｌで
矢印刃１ｉｊＪに吸気管区分１を介して、空気測定機構
３の配置された円錐状の吸気管区分２内へ流れ、さらに
弾性的に変形可能な吸気管区分４及び吸気管区分５を通
ってスロットルバルブ６を介して吸気管区分Ｉへかつそ
こかり内燃機関、例えば混合気圧縮外部点火式若しくは
自己着火式の内燃機関の単数若しくは複数のシリンダ８
　＋ｉｑへ流入する。空気測定機構３は例えば流動方向
に対して横方向に配置された堰止フラツフ０かも成って
おり、この堰Ｉ尺ノランプは円錐状の吸気上区分２円で
例えば吸気管を流過する空気量のほぼ一次関数（（基づ
き運動させられ、この場合空気測定機構３に作用するコ
ンスタントな戻１〜力及びＰＪ定機構３の前に生じるコ
ンスタントな圧力によって、空気測定機構３とスロット
ルバルブ６との間に生じる圧力が同じくコンスタントに
維持される。空気測定機構３は調量弁１０を制御する。

空気測定機構３の調節運動の伝達のために、空気測定機
構に結合された旋回レバー１１が用いられ、この旋回レ
バーは修正レバー′！２と一緒に旋回点１３に支承され
ていて旋回レバー自体の旋回運動に際して、調量弁１０
の調量ピストン１４として構成された可動の弁部分を作
動せ（〜めろ。旋回レバー１１と修正レバー　１２との
間の混合気調節ねじ１了に：絽いて所望の燃料・空気混
合気が修正される０調量ビ°ストン１４の旋回レバー　
１１と逆の側の端部には戻しばね１９が作用しており、
この戻しばねは調量ピストン１４を介して空気測定機構
３を出発位置へ旋回させようとしており、出発位置では
内燃機関の運転していない状態で吸気管横断面がほとん
ど閉じられる。この場合戻しばね１９はばね室２０内に
配置されており、このばね室は有利には絞り作用を有す
る接続通路２１を介１−で気化器・圧力調整弁４０の気
化器室４８に通じている。調量ピストン１４の旋回レバ
ー１１に向いた端部２２にも・ま空気測定イ歿構の上流
側の吸気管区分１内の吸気管圧力か作用している。

調量ピストン１４は調量兼気化器ケーシング２６の案内
孔２５内に滑動可能に支承されて℃・て、リング溝２７
を備えている。リング溝２Ｙは旋回レバー１１と逆の側
で軸線方向の制限面２８によって制限され、この制限面
ば調量ピストンの軸線方向の運動に際（７て案内孔２５
の壁に形成された調量間［］２９を、例えばスリットの
形で多かれ少なかれリング溝２７に向けて開放する。リ
ング溝２７内には案内孔２５のリング肩部３０が突入し
ており、リング肩部の制限り酊２８に向いた側にはシー
ルリング３１が接触しており、このシールリング３１に
対して調量ピストン１４の制限面２８が内燃機関の停止
時に空気の流れない場合に戻しばね１９によって密接に
押付けられる。

噴射装置への燃料供給は液化がスタフク３５から行われ
、液化がスタフクは特殊な構造の圧力容器として構成さ
れていて、液化がスをほぼ１５バールから２０バールの
圧力下で受容している。供給導管３６は液化がスタフク
３５からフィルタ３７及び、噴射装置の遮断時に供給導
管３６自体を閉じる遮断弁３８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の調整ノズル４１内で終っており、この調整ノ
ズルと例えば２腕のレバー４３の可動の弁部分として役
立つ一力の端部４２がｖｂ働して、調整ノズル４１の流
出横断面が程度の差こ＋：′；Ｊｒ）れ開かれる。し、
４−４３の他力の端部４４には気化器・圧力調整弁４０
内に可撓性の壁として設けられた気化器ダイヤフラム４
５が作動ピン４６を介して作用してし・る。レバー４３
は支持点４７を中心として旋回可能である。気化器ダイ
ヤフラム４５は気化器室４８と制御面４９とを仕切って
いる。気化器室４８は調整ノズル４１、レバー４３及び
、調整ノズル４１から流出する液化がスを受容しており
、液化ガスは気化器室で気化並びに所定の圧力に弛緩せ
しめられかつ、熱交換器５ｏを貫いて延びる供給導管５
１を介して調量開口２９へ流れる。熱交換器５ｏを通っ
て例えば内・燃機関の冷却水５２が流れろ。

気化器・圧力調整弁４ｏの制師室４９内には圧縮ばね５
４が配置されており、この圧縮ばねハ気止器グイヤフラ
ム４５を介してレバー４３の端部４２を調整ノズル４１
がら離し、ひいてはより大きな液化がス量を流出させ得
るように気化器ダイヤフラム４５に支えられている。気
化器−圧力調整弁４ｏの制御室４９がらば１５１］御圧
力導管５５が制御圧力調整弁５７の制御圧力室５６に通
じている。

制御圧力調整弁５７はケーシング５８を有しており、こ
のケーシングは周囲を緊定されて可動の弁部分として用
いられるダイヤフラム５９によって制御圧力室５６と高
圧室６ｏと（Ｃ分割される。高圧室６０は高圧導管６１
を介して空気測定機構３の上流側の吸気管区分１に接続
されている。ダイヤフラム５９は不動の弁座６２と協働
するようになっていてかつ、制御圧力室５６内に配置さ
れ１こ調整ばね６３によって制御圧力調整弁の開放方向
に負荷されている。弁座６２からは低圧導管６４がスロ
ットルバルブ６の下流側の吸気管区分７に通じている。

高圧導管６１と制御圧力導管５５とは絞り箇所６５を介
して互いに接続されており、この絞り箇所は例えば接続
導管６６内に若しくは図示してないがダイヤフラム５９
内に配置されている。高圧室６０内に突出する作動部材
６７を用いて、内燃機関の温度、回転数、スロットルバ
ルブ位置、排ガス組成及び別の関連した修正力のような
運転特性値の１つが制御圧力調整弁５７の閉鎖方向で゛
ダイヤフラム５９に作用ぜしめられ得る。不動の絞り箇
所６５と可変の絞りを形成する制御圧力調整弁５７との
間の圧力分配によって制御圧力導管５５内、ひいては気
化器　圧力調整弁４００制御室４９内で、調整ばね６３
の力シテよってあらかじめ規定されたコンスタントな制
御圧力が調整され、この制御圧力の値は作動部材６７０
作用によって修正可能である。気化器・圧力調整弁４０
の制御室４９内に生じる制御圧力は、気化された液化が
スの気化器室４８内に生じる圧力、ひいては調量弁の調
量開口２９の上流側に生じる燃料圧力を規定し、この燃
料圧力が調量間ｒＪ２９に対する調量ピストン１４の位
置と相俟って、調量される液化ガス量、ひいては内燃機
関に供給される液化がス・空気混合比を規定する。内燃
機関が全負荷範囲で運転される場合には、スロットルバ
ルブ６がほとんど吸気管横断回を開放して、スロットル
バルブ６０Ｆ流側の吸気管圧力が制御圧力調整弁５７の
調整ばね６３によって調整された制御圧力を越えて大き
くなり、その結果この制御圧力が上昇する。これは内燃
機関の全負荷運転中に比較的濃い燃料・空気混合気を得
るために望まれることである。さらに望ましくは内燃機
関の全負荷の近くの運転に際して制御圧力調整弁５７の
調整ばね６３によって規定された制御圧力の達成に基づ
き制御圧力調整弁が作動部材６７を介して作用する力に
よって閉じられ、その結果空気測定機構３の上流側に生
じる空気圧力が高圧導管６１及び絞り箇所６５を介して
直接に気化器・圧力調整弁４ｏの制御室４９内で有効に
なり、燃料・空気混合気を富化する。

次に本発明の実施例の作用形式を述べる：内燃機関の始
動に際しては遮断弁３８が開かれ、液化ガスが供給導管
３６を介して気化器・圧力調整弁４０の調整ノズル４１
に向かって流れ、気化器・圧力調整弁によって、気化さ
２ｔた液化がスのコンスタントであるが内燃機関の運転
特性値に関連して制御室４９０制御圧カに基づき変化可
能な圧力が調整される。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を通って流
れ、まだ低い温度の冷却水によって、気化熱を奪われ冷
却され、その結果がスは内燃機関の暖気運転の終了した
後の比較的熱い冷却水による冷却の場合よりも高い密度
を有している。このような高い密度は調量弁１Ｏにおい
て調量されるがス量の増大、ひいてＩ′１：、内燃機関
１．（供給されろ混合気の富化なもたらす。内燃機関は
始動をもって吸気管１を介して空気を吸込み、この空気
によって空気測定機構３がその静止位置からある程度変
位させらＡ１−る。空気ｄ１１］定機構３の変位に相応
して旋回レバー１１を介して調量ピストン１４も移動さ
ぜられ、調量２ストンの制限面２８が調量ピストン１４
の位置に応じて程度の差こそあれ調量開口２９をリング
溝２７に向かって開放し、その結果空気ｄ１１］定機構
３によって測定され吸込まれた空気量に関連して調量弁
１０において相応のがス量が：Ａ量され、このがス量は
調量ビス（・ン１４のリングｓ２７に接続された噴射導
管８３を介して実施例では吸気管区分５内に導かれて単
数若しくは複数のノズル８４を介してスロットルバルブ
６の上流側で吸気管区分５円に噴射される。内燃機関の
暖気運転中の大きな混合気量を制御するために、吸気管
区分５，７にスロットルパルゾロを迂回するバイパス８
５が設はうれて４６つ、このバイパスの横断面は内・燃
機関の暖気運転中は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。

空気測定機構３と調量ピストン１４との間の直接的な結
合によって、吸込まれる空気量と調量されるガス量との
間の所定の比が得られる。

所定の運転条件に基づき例えば内燃機関に供給されるガ
ス・空気混合気の富化な望む場合には、制御圧力調整弁
５７によって気化器・圧力調整弁４００制御室４９内に
比較的高い圧力が制御され、この比較的高い圧力は気化
器　圧力調整弁４０の大きな開放によって調量間［」２
９における気化された液化がスの高い圧力を生ぜしめ、
これによって大きな圧力差に基づき調量弁によって大き
なゴス量が調量されて、ノズル８４を介して噴射される
。

制御圧力調整弁５７の第２図に示す第２実施例において
は、第１図の実施例と同じ作用を有する構成部材には第
１図の実施例の符号と同じ符号を付けである。この場合
、高圧室６０はダイヤフラム５９と逆の側で可撓性の制
御ダイヤフラム６９によって低圧室７０かも仕切らｇで
おり、この低圧室内には制御ダイヤフラム６９に係合す
る圧縮ばね７１が配置されており、低圧室は接続導管７
２を介してスロットルＡ）レブ６の−「流側に向いた低
圧導管６４に接続されている。内燃機関の全負荷運転の
近くに慮（・て圧縮ばね７１の力によってあらかじめ規
定された吸気％圧力の上側で制御ダイヤフラム６９はダ
イヤフラム５９の方向に運上させも和２、作用部材７３
を介してダイヤフラム５９に作用してこのダイヤフラム
５９を弁座６２に押し付け、その結果制御圧力調整弁５
Ｙが閉じられ、これによってずで眞述べたように気化器
・圧力調整弁４００制御室４９内に高圧導管６１内の圧
力が作用せしめられる。

第６図に示す実施態様においても同じ作用を有する構成
部材には同じ符号が付けである。この場合には制御圧力
調整弁５７の下流側の低圧導管６４内に遮断弁７４１Ｊ
″−配置されており、この遮断弁は可撓性の壁として構
成された遮断ダイヤフラム７５を有しており、この遮断
ダイヤフラムにはばね室７６側に弁座７７及び開放方向
に作用するばね７８が配置されている。遮断ダイヤフラ
ム７５には作用部材７３が係合しており、この作用部材
は内燃機関の全負荷運転の近（でスロットルバルブ６の
下流側のあらかじめ規定された吸気管圧力に際して遮断
ダイヤフラム７５を弁座γ７に対して押し付け、その結
果弁座７７を介して導かれている低圧導管６４、ひいて
は遮断弁７４が閉じられ、気化器・圧力調整弁４００制
御室４９内にすでに述べたように高圧導管６１内の圧力
が生せしめられる。

第４図に示した実施例においては、これまでの実施例と
同じ作用な生せしめる構成部材には同じ符号が示しであ
る。この場合には制御圧力調整弁５７のダイヤフラム５
９及び遮断弁７４の遮断ダイヤプラムγ５は一面に高圧
室６０を制限するように共通のケーシング５８内に緊定
されている。弁座６２の下流側で低圧導管６４が遮断弁
７４の弁座７７を介して導かれており、この升座内には
閉鎖部材７９が突入して７１６つ、この閉鎖部材は他方
で遮断ダイヤフラム７５に結合されていてかつ、遮断ダ
イマフラム７５に支持されたばね７８によって閉鎖方向
に運動可能である。高圧室６０内とばね室７６内との圧
力の差かばね７８の力によってあらかじめ規定された差
よりも小さくなる（これは内燃機関の全負荷運転の近く
でヰじる）と、遮Ｉ】１ダイヤフラムγ５が閉鎖部材７
９を弁座７７に向かって引張り、遮断弁７４が閉じられ
、これによってすでに述べたように制御室４９内で高圧
導管６１内の圧力が有効になる。内燃機関の暖気運転中
に内燃機関に供給される液化がス　空気混合気の強い富
化を望む場合には、制御圧力調整弁５７内にバイメタル
ばね８０が配置され、このバイメタルばねは制御圧力調
整弁５７を閉じるようにダイヤフラム５９に作用してお
り、その結果制御圧力室５６内で調整される制御圧力、
ひいては気化器・圧力調整弁４００制御室４９内の開側
１圧力が高められ、これによって調整ノズル４１がさら
に開か熟かつ気化器室４８内のガス圧力が高められる。

内燃機関の暖気運転の終了した後若しくは電気式の発熱
体８１によるバイメタルばね８０の加熱の終了した後に
、バイメタルばね８０ばダイヤフラム５９から離れる方
向で移動してもはやダイヤフラム５９に影響を及ぼさな
い。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は第
１実施例の制御圧力調整弁を備えた噴射装置の断面図、
第２図は制御圧力調整弁の第２実施例の断面図、第６図
は制御圧力調整弁の第６実施例の断面図、第４図は制御
圧力調整弁の第４実施例の断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　内燃機関の吸気管内に液化がスな噴射するための装
   置であって、気化器・圧力調整弁を有しており、気化器
   ・圧力調整弁が可撓性の壁を有しており、この壁によっ
   て気化器・圧力調整弁の可動の弁部分が作動せしめられ
   るようになっており、前記壁１ては一方の側から気化さ
   れる液化がスの圧力が作用しかつ他方の側から、制御圧
   力導管に接続された制御室内で圧縮ば］つ及び、制御圧
   力導管内の制御空気の制御圧力調整弁によって調整され
   た圧力が作用しており、制御圧力調整弁の可動の弁部分
   に一方の側からスロットルバルブの上流側の吸気管区分
   で空気流過激を測定する空気測定機構の上流側の吸気管
   圧力が作用しており、気化器・圧力調整弁の下流側に調
   量弁が配置されており、調量弁の調量ピストンとして構
   成された可動の弁部分が空気測定機構によって作動せし
   められ程度の差こそあれ、ガス状の燃料のための調量横
   断面を吸気管に通じる噴射導管に向けて開放するように
   なっていて、−万の側から戻しばね及び、気化器圧力調
   整弁内の気化される液化がスの圧力によって負荷されか
   つ他方の側から空気測定機構の上流側の吸気管圧力及び
   空気測定機構によって負荷されるようになっている形式
   のものにおいて、制御圧力調整弁（５７）の可動の弁部
   分（５９）が制御圧力導管（５５）に接続されている制
   御圧力室（５６）内に配置された弁座（６２）を程度の
   差こそあれ開放するようになっており、この弁座から低
   圧導Ｗ　（６４）がスロットルバルブ（６）の下流側の
   吸気管区分（７）に通じており、制御圧力調整弁（５７
   ）の可動の弁部分（５９）を開放方向に負荷する調整ば
   ね（６３）が前記制御圧力室（５６）内に配置されてお
   り、この制御圧力室（５６）が高圧導管（６１）を介し
   て空気測定機構（３）の上流側の吸気管区分（１）に接
   続された高圧室（６０）から仕切られており、高圧導管
   （６１）と制御圧力導管（５５）とが絞り箇所（６５）
   を介して互いに接続されていることを特徴とする、液化
   力スを噴射するための装置。 ２　制御ｊＴＥ力調整弁（５７）のｒｒＪ動の弁部分（
   ５９）に、内燃機関の運転特性値に関連した修正力（６
   ７，８０）が１３制御圧力調整弁（５１）の閉鎖方向で
   作用するようになっている塙許請求の範囲第１項記載の
   装置。 ６　制御圧力調整弁（５７）の可動の弁部分とし、てダ
   イヤフラム（５９）が用いられている特許請求の範囲第
   ２項記載の装置。 ４　制御圧力調整弁（５７）のダイヤフラム（５９）と
   は逆の側で高庄室（６０）が可撓性の壁（６ｓ）ｉ、、
   ｔ：つて、スロットルバルブ（６）の下流側の吸気管区
   分（７）に接続された低圧室（７０）から仕切られてお
   り、この低圧室内に前記可撓性の壁（６９）に作用する
   圧縮ばね（７１）が配置されて才６す、前記可撓性の壁
   （６９）がスロットルバルブ（６）の下流側のあらかじ
   め規定された吸気管圧力の上側で制御圧力調整弁（５７
   ）のダイヤフラム（５９）に作用して制御圧力調整弁（
   ５７）を閉じるようになっている特許請求の範囲第６項
   記載の装置。 ５　制御圧力調整弁（５７）の下流側の低圧導管（６４
   ）内に、内燃機関の運転特性値に関連して閉鎖可能な遮
   断弁（γ４）が配置されている特許請求の範囲第６項記
   載の装置。 ６、遮断弁（７４）が可撓性の壁（７５）を有してにす
   、この壁が一方の側から空気測定機構（３）の上流側の
   吸気管圧力によって負荷されかつ他方の側からスロット
   ルバルブ（６）の下流側の吸気管圧力及びばね（７８）
   によって負荷されて、可撓性の壁（７５）自体の両側の
   圧力の差を所定の圧力差よりも小さくすると閉じるよう
   になっている特許請求の範囲第５項記載の装置。 ７　修正力として、制御圧力調整弁（５７）のｄ」”動
   の弁部分（５９）に、機関運転温度の下側の温度に際し
   てバイメタルばね（８０）が制御圧力調整弁（５７）の
   閉鎖方向で作用するようになっている特許請求の範囲第
   ２項記載の装置。