(57)【要約】  機械的に調整される空気弁（３）を備えた空気取入口（２）と、空気取入口内に入り込んでいる機械的に調整される噴霧器と、空気弁および噴霧器からなる機械的な計量装置とを備え、理論空燃費を維持している気化器が記述されている。さらに、気化器は、空気取入口（２）内に入っている真空取入導管（１２）を介して得られる空気取入口内の真空信号の下で、１つまたは複数の動的エンジン負荷パラメータにより、燃料圧力に影響するように備えられている燃料圧力調整手段／装置（１３）を有する。また、測定された真空信号により燃料圧力を調整することによって、内燃機関の一定の動的状況下で未燃燃料の排出が低減される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械的に調整される空気弁を備えた空気取入口と、前記空気取入口内に吐出する機械的に調整される噴霧器と、前記空気弁および前記噴霧器からなる機械的計量装置とを備える気化器であって、前記計量装置は理論空燃費を維持する気化器。
【請求項２】
前記計量装置は機械的のみに備えられた計量装置である、請求項１に記載の気化器。
【請求項３】
前記計量装置は前記空気取入口内に配設される請求項１または２に記載の気化器。
【請求項４】
前記計量装置が複数部分に分かれたスピンドルを備え、前記空気弁は１つのスピンドル部の周りに枢動自在であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の気化器。
【請求項５】
前記複数部分に分かれたスピンドルに、前記噴霧器に接続される燃料導管が設けられることを特徴とする請求項４に記載の気化器。
【請求項６】
前記複数部分に分かれたスピンドルは、相互に回転可能であるスピンドル部を備えることを特徴とする請求項４または５に記載の気化器。
【請求項７】
通過することが許される空気量に比例して、前記１つのスピンドル部を他のスピンドル部に対して回転させることによって、前記複数部分に分かれたスピンドルの燃料導管から前記噴霧器への燃料の量を制御することができることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の気化器。
【請求項８】
前記燃料導管が前記複数部分に分かれたスピンドルのそれぞれのスピンドル部において偏心して配置されることを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載の気化器。
【請求項９】
前記スピンドル部の１つが前記気化器内に固定して取り付けられることを特徴とする請求項４〜８のいずれか１項に記載の気化器。
【請求項１０】
前記噴霧器は前記空気弁の基端部から前記空気取入口内に吐出することを特徴とする請求項４〜９のいずれか１項に記載の気化器。
【請求項１１】
前記空気弁は前記空気弁の前記基端部から前記空気弁の表面を延びている溝を有することを特徴とする請求項１０に記載の気化器。
【請求項１２】
前記気化器は前記燃料弁に連結されている燃料圧力調整手段を備えることを特徴とする請求項１〜１１に記載の気化器。
【請求項１３】
前記燃料圧力調整手段は前記燃料圧力に影響するように備えられ、また、前記空気取入口における真空圧力が含まれている１つまたは複数の燃焼またはエンジン負荷／圧力パラメータに依存することを特徴とする請求項１２に記載の気化器。
【請求項１４】
前記空気取入口内に吐出する真空感知導管を有することを特徴とする請求項２または１３に記載の気化器。
【請求項１５】
前記計量装置は、前記空気取入口に接続された真空感知導管が設けられている複数部分に分かれたスピンドルを備えることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の気化器。
【請求項１６】
前記真空取入導管に連結されている流れの制動／遅延弁を備えることを特徴とする請求項１４または１５に記載の気化器。
【請求項１７】
前記計量装置が複数部分に分かれたスピンドルを備え、それによって、１つのスピンドル部の周りの前記空気弁が回動可能になっていて、前記複数部分に分かれたスピンドルには、前記噴霧器に接続した燃料導管および／または前記空気取入口に配した真空感知導管、が備えられ、前記複数部分に分かれたスピンドルは互いに回動可能であるスピンドル部を備えることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の気化器。
【請求項１８】
機械的に調整される空気弁を備えた空気取入口と、前記空気取入口内に吐出する機械的に調整される噴霧器と、前記空気弁および前記噴霧器からなる、理論空燃費を維持する機械的計量装置とを備えることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の気化器を備えた内燃機関。
【請求項１９】
請求項１８に記載の内燃機関が備えられた車両。
【請求項２０】
噴射燃料の燃料圧力が調整され、空気取入口における圧力が測定されて前記燃料圧力を調整するための基準として使用されることを特徴とする燃料が前記空気取入口内に噴射される方法。
【請求項２１】
前記空気取入口内への前記燃料の脱出点における前記圧力が測定されることを特徴とする請求項２０に記載の噴射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械的に調整される空気弁を備えた空気取入口と、空気取入口内に入り込んでいる噴霧器と、空気弁および噴霧器からなる。多くの場合一部が電子的に作られている計量装置とを備える気化器に関する。
【０００２】
また、本発明は、内燃機関を備えた車両に上記気化器を備えた燃料エンジン、および燃料が空気取入口内に噴射される方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
上記気化器および燃料エンジンは周知である。とりわけ、気化器は、非常に多様な用途
の内燃機関用のものが知られている。その多くは２行程または４行程の原理に基づいている。用途については、小容量から大容量まで、おおむね公共輸送業務または工業用途が考えられる。次に、この用途によって変わる気化器の設計は、常に、価格、性能、およびたとえば、管理性、保守性、部品数、脆弱性などの間の妥協である。すべての用途はその用途のためだけの気化器の設計が要求されるので、一度作られた気化器の交換可能性はない。この気化器、および気化器と一緒に動作するエンジンの用途により、燃料および空気の燃焼プロセスを調整する際のパラメータ数が、個別の用途ごとにこのプロセスを最適化しようとして、絶えず増加しているのが普通である。
【０００４】
これによって、既知の気化器、および、したがって、それに属しているほとんどのプロセス動作装置がますます複雑になり、それらの装置の交換可能性が減少し、非常に多くの部品の必要な保守の依存性が増し、装置の価格が増し、また総合的な信頼性が低下している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、より普遍的に適用される可能性があって、脆弱性が少なく、しかもすべての使用条件下で燃料空気を過不足なく調整し、より良くかつ簡易に作れる気化器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的のために、本発明の気化器は、機械的に調整される空気弁を備えた空気取入口と、空気取入口内に入り込んでいる機械的に調整される噴霧器と、空気弁および噴霧器からなる機械的な計量装置とを備え、理論空燃費（ｓｔｏｉｃｈｉｏｍｅｔｒｉｃ  ｒａｔｉｏ  ｂｅｔｗｅｅｎ  ａｍｏｕｎｔｓ  ｏｆ  ａｉｒ  ａｎｄ  ｆｕｅｌ）を維持している。
【０００７】
本発明は、調整においてあまり多くの部品およびプロセス・パラメータを考慮すべきでなく、燃料の燃焼効率を向上させるために、体積効率が改善される必要があり、したがって、すべての使用条件下で、気化器が使用されているエンジンの完全に届く範囲内で十分な空気が利用できるようにすべきであるという信念に基づいている。これは本発明によると、機械的に調整される空気弁と、一度設定されると、一定の理論空燃費を維持する燃料用噴霧器との間に直接的な機械的計量装置を置くことによって得られる。このようにして、あるいはこの方法によって、燃焼のために利用可能なエンジン性能を以前より効率的に使用することができ、増圧制動平均有効圧力（increased brake mean effective pressure）を生成または発生し、それによってトルクを増大させるメリットが得られる。
【０００８】
したがって、構成部品が削減されている本発明の気化器は、簡素化され、信頼性が高くなっていて、可動部品数の削減の結果として、本発明の気化器においては保守の必要性が少なくなっている。
【０００９】
一実施形態において、機械的に特化した計量装置は空気取入口内に組み込まれ、それによって本発明の気化器もよりコンパクトになっている。
【００１０】
上記概念の１つの派生態様によると、空気弁その周りを回転するスピンドルは従属請求項に記載されているように、複数部分に分けられて中空になっている。このため、本発明の気化器は非常に簡易な設計が実現されている。
【００１１】
さらにもう１つの好ましい実施形態は、噴霧器が空気弁の基端部において空気取入口内に入り込んでいることを特徴とする。これにより燃料は完全に均質な噴霧が発生する空気取入口内の位置に導かれるという利点を有する。
【００１２】
本発明の気化器のもう１つの実施形態は、空気弁がその基端部から連なるその空気弁の表面に溝を有していることを特徴とする。燃料はその溝から均一に噴霧され、また、それ故、燃料と空気の最適混合物が発生する。
【００１３】
さらに、本発明は、内燃機関、および上記気化器を備えた車両に関する。上記内燃機関は石油、ガス、ディーゼル、および任意の炭化水素化合物などのすべての既知の種類の燃料を使用することができる。
【００１４】
また、本発明は更なる詳細において、燃料噴射方法に関し、この方法は、空気取入口内に噴射される燃料の燃料圧力が調整され、空気取入口における正または負の変化が測定され、燃料圧力を調整するための基準として使用され、それによって、この派生態様においては、空気取入口における燃料の出口点における変化が測定されることを特徴とする。
【００１５】
本発明の方法は、車両の内燃機関の一定の動的状況下で、たとえば、多量の未燃燃料が排出され、燃料圧力を変調し、より詳細には、それを低減し、したがって、有害な排出を減らす可能性を提供する。
【００１６】
ここで、本発明の気化器、内燃機関および燃料噴射方法を、さらに、添付の図面の助けを借りてそれぞれ説明する。各図面で類似の部分は丸で囲まれた参照番号で示されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１、図２、図３および図４は、弁ブロック１と、空気取入口２と、空気弁３と、複数部分に分かれたスピンドル４と、燃料弁５と、スピンドル４の上部に連結されているレバー６と、溝７とを示し、空気弁３は、空気取入口２内に位置し、複数部分に分かれたスピンドル４の周りに回動可能であり、スピンドル４は機械的計量装置の一部であり、弁５は複数部分に分かれたスピンドル４上の、計量装置として働く区画面上に配置され、溝７は空気弁３の表面に刻設することができる。部分１〜７は概略的に示されている気化器８の主要部分を形成し、この実行／設計においてこれまで示されているように、気化器８は純粋に機械的なものである。「さらに説明されるべきである」か、または「さらに定義されるべきである」計量装置４の形式での固定された機械的結合を通して、すべての圧力状況および用途において、それぞれレバー６が燃料弁５の位置を設定した状況において、理論空燃費(stoichiometric ratio between the amounts air and fuel)が維持される。図示の気化器８は、空気取入口２からの空気の流れがほぼ妨げられないので、常に、最適な体積効率を確保し、それによって、付属品をそれ以上必要とせずに、すべての動的状況下でより良い効率が得られる。
【００１８】
計量装置は、空気取入口２に組み込まれている多機能スピンドル４の周りに集中し、それによって空気弁３が図１の上部回動可能スピンドル部に嵌合されている。可動可能な上部スピンドル部は図１からの下部固定スピンドル部と一緒に、燃料調整弁５を、燃料導管９内に形成し、燃料導管９は部分的にスピンドル４の中空部分を通過する。したがって、弁５から空気取入口２内へ取り込まれる燃料の量は、スピンドル４および、空気弁３の角度位置を介して、空気弁３を通過する空気の量に対して正確に化学量論的に関連付けられる。したがって、所望の直径の燃料導管９は、複数部分に分かれたスピンドル４のそれぞれのスピンドル部でほとんど偏心している。
【００１９】
複数部分に分かれたスピンドル４の上部スピンドル部に配置されている燃料導管９の部分は、空気弁３の基端部１０から空気取入口２内に入り込む。空気弁３は、空気弁３の基端部１０から表面上に溝１１を有することができ、それを通して燃料と空気の均質な混合が生じ、その混合物は均一に噴霧され、空気取入口２を介して、エンジンへ導くことができる。
【００２０】
上記方法を、必要に応じて１つまたは複数の熱力学エンジン圧力パラメータにより、燃料弁５への燃料の圧力を変えるための方法と簡易に組み合わせることができる。その後、たとえば、燃料圧力および／または燃料体積などのパラメータの微調整を、真空、油圧、空気圧、または適切な機構の助けを借りて行うことができる。
【００２１】
実際的な利点は、気化器８内に燃料貯蔵器が存在しないことであり、したがって、フロートおよびニードルが存在せず、このことは、この気化器８を任意の所望の位置に、垂直に、上下逆に、または横にして使用することができるという、さらにもう１つのプラスの結果を有する。したがって、その構造に関連する問題は低下される。たとえば、広い範囲で動的な力が変動するレースにおいて発生するような大きなＧ力の発生における燃料の不足の問題を考えることができる。それだけでなく、また、そのような大きなＧ力の結果、燃料が過剰になる可能性もあり得る。また、フロートおよびニードルに伴う問題、すなわち燃焼空間内、および停止したエンジン内の高温の個別に生じる燃料の蒸発（ダンプスロット）はもはや存在しない。
【００２２】
必要に応じて、主として負荷プロセスおよび当該エンジンの用途により、いくつかの気化器８を互いに並列に連結して、所望の燃料空気混合気による１つまたは複数の燃焼空間を提供することができる。
【００２３】
図５は、多機能スピンドル４を示し、この変形版においては、スピンドル４には２つの導管、すなわち、燃料導管９および真空取入導管１２が備えられている。図５に概略的に示されている１つの好ましい設計においては、空気取入口２内の噴射燃料の燃料圧力を制御するために燃料圧力調整手段／装置１３が備えられている。特に、燃料圧力は空気取入口２内の圧力Ｐにより、より詳細には、真空取入導管１２を介してその圧力を測定することによって影響される。真空取入導管１２は空気流内への燃料の脱出点の近傍に空気取入口２内に入り込むことが好ましい。この方法によって、内燃機関の動的状況に対して燃料圧力調整手段／装置１３によって、燃料圧力を適合させることができる。たとえば、低いエンジン速度ｎで、車の高ギアＧにおいてドライバが多量のガスを与える場合、その燃料からの未燃焼の炭化水素が排気を介して環境内へ出て行く。この状況は、そのエンジンがベンチュリ管内に存在する燃料を完全に噴霧化し、次に燃料空気混合気を燃焼させるために十分な速度を出すまで継続する。（この場合、低いエンジン速度ｎによって、特に、高ギアＧにおいて燃料圧力を）制限することによって、望ましくない排出が停止される。
【００２４】
一般にすべての動的状況下で、追加のトリム装置として、燃料圧力調整装置１３に対して、正しい計量情報による燃料圧力調整を使用して、できるだけ「完全な」完全燃焼を得ることができる。
【００２５】
さらに、気化器８に、主として真空取入導管において、燃料制動／遅延弁１４を備えることができる。燃料制動／遅延弁１４は、空気取入口における、取入導管１２を介して、測定されているベンチュリ管内の小さな圧力変動が平坦化され、そしていわば、数学的に積分され、それによってその燃料圧力調整／計量における所望の遅延時間も導入されることを確保する。
【００２６】
図５において、すでに説明したとおり、燃料弁５は燃料導管９を介して燃料供給を制御する。必要に応じて、燃料弁５を介して燃料供給のために、取入導管１２内の圧力に基準を与えることもできる。この目的のために、燃料導管１２の直径を放物線形とすることができ、たとえば、これを楕円とすることによって、あるいはスピンドル４のスピンドル部の間（より明確にするために、ここでは互いに離れて描かれている）に、燃料弁５の区画面１５のスポット上に別の適切な形状の直径を持ち込むことができる。
【００２７】
必要に応じて、燃料圧力調整は、複数部分に分かれたスピンドル４および／または導管９および１２による特定の気化器設計から独立に適用することもできる。また、重力、または移動力ガイド型の燃料圧力調整の形式を採用することもでき、あるいは燃料を負圧によって吸引することもできる。
【００２８】
この気化器は、少なくとも一部を、たとえば、プラスチックまたはアルミニウムでの成形によって作ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の気化器の図面である。
【図２】図１の気化器の右側面図である。
【図３】図１の気化器の背面図である。
【図４】図１の気化器の上面図である。
【図５】燃料導管および真空取入導管を備えた、図１〜図４の気化器の用途に適している複数部分に分かれたスピンドルの詳細図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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