【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 55/02 ３４０ Ｆ０２Ｍ 69/00 ３４０Ｔ 69/00 ３４０ 35/10 ３０１Ｐ |
