JP2543338B2 - 燃料噴射式2サイクルエンジン - Google Patents

燃料噴射式2サイクルエンジン

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JP2543338B2 JP60264970A JP26497085A JP2543338B2 JP 2543338 B2 JP2543338 B2 JP 2543338B2 JP 60264970 A JP60264970 A JP 60264970A JP 26497085 A JP26497085 A JP 26497085A JP 2543338 B2 JP2543338 B2 JP 2543338B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は燃料噴射式の2サイクルエンジンに関するも
のである。
〔従来技術〕
2サイクルエンジンにおいて、燃料噴射ノズルから燃
料を燃焼室に直接噴射するようにすれば、2サイクルエ
ンジン特有の吹き抜け損失が低減し、より理想に近い燃
焼を行わせることができるため、燃費を向上することが
できる。
しかし、燃料噴射用として一般に使用されている電子
燃料噴射ノズルは、噴射したときの燃料が油滴状になっ
て霧化特性が悪いため、これを直接燃焼室に取り付けて
も不整燃焼を起こすことがあり、安定した燃焼を期待す
ることは難しい。
〔発明の目的〕 本発明の目的は、燃焼室に燃料を直接噴射する場合
に、良好な燃料の霧化と安定した燃焼を可能にする燃料
噴射式2サイクルエンジンを提供することにある。
〔発明の構成〕
上記目的を達成する本発明は、上死点と下死点との間
を往復動するピストンが収容されるシリンダの側壁に、
排気ポートと、この排気ポートよりも下死点寄りに掃気
ポートとを配設した2サイクルエンジンの燃焼室に、閉
弁方向のスプリング弾性力が付勢された噴射弁を介して
混合室を接続し、この混合室に電子燃料噴射ノズルを臨
ませると共に加圧空気を常時負荷させ、前記噴射弁のス
プリング弾性力を、前記燃料室の内圧が低くなる時開弁
し、かつ前記排気ポートが上死点方向に移動するピスト
ンにより閉じた後燃焼室の内圧が上昇した時閉弁する強
さに設定し、前記噴射弁の開期間の遅い時期に前記電子
燃料噴射ノズルから燃料噴射する構成にしたことを特徴
とするものである。
〔実施例〕
以下、本発明を図に示す実施例により説明する。
第1図は本発明の実施例からなる燃料噴射式2サイク
ルエンジンを示し、1はシリンダ、2はピストン、3は
シリンダヘッドである。上死点と下死点との間を往復動
するピストン2が収容されるシリンダ1の側壁には、吸
気側に吸気ポート4と掃気ポート5が設けられ、排気側
に排気ポート6が設けられ、掃気ポート5は排気ポート
6よりも下死点寄りに配設されている。シリンダヘッド
3には燃焼室7が形成され、その燃焼室7に点火栓8が
設けられている。上記燃焼室7には燃料噴射装置9が接
続され、この燃料噴射装置9は内部に混合室10を形成
し、その混合室10は噴射弁11を介して燃焼室7に連通し
ている。また、混合室10には電子燃料噴射ノズル12がノ
ズル先端を開口するように取付けられている。
上記噴射弁11は、第2図に示すような構成になってい
る。その弁体25は弁軸25aをハウジング26の軸受部27に
摺動自在に支持され、かつ弁軸25aの後端にスプリング2
8を設け、そのスプリング28により弁25vを閉弁させる方
向に付勢している。
また、上記混合室10には高圧に調整された加圧空気が
常時負荷されている。この加圧空気は、外気から空気清
浄器18を介してコンプレッサ19により吸引圧縮されてサ
ージタンク20に貯えられたものが、圧力レギュレータ21
により所定圧に調圧されて供給されるようになってい
る。
一方、この混合室10に設けた電子燃料噴射ノズル12に
は、燃料タンク14の燃料が、フィルタ15,ポンプ16を介
し、圧力レギュレータ17によって一定圧に調圧されて達
しており、かつマイコンからなる制御部23で設定された
電圧パルスが印加されたとき上記混合室10内に噴射され
るようになっている。
上述した内燃機関において、混合室10に常時負荷され
る加圧空気の圧力Paは、スプリング28の弾性力のセット
荷重Psよりも大であるように設定されている。そして、
圧縮行程や爆発行程等の燃焼室7の内圧Pが高くなる
(圧縮圧Pc)ときは、上記差圧(Pa-Ps)が圧縮圧Pcよ
りも小さく、噴射弁11を閉弁状態にしているが、排気行
程や掃気行程等の燃焼室7の内圧Pが低くなる(残圧P
d)のときは、上記差圧(Pa-Ps)がその残圧Pdよりも大
きくなって噴射弁11を開弁状態にするようになってい
る。
これをクランク回転角との関係で表すと第3図のよう
になる。この第3図中、TDCは上死点、BDCは下死点、E.
O.は排気ポート開口、E.C.は排気ポート閉口、S.O.は掃
気ポート開口、S.C.は掃気ポート閉口をそれぞれ表して
いる。
この第3図から、噴射弁11は、上死点方向に移動する
ピストンによる排気ポート6の閉口(E.C.)によって燃
焼室7の内圧Pが一定基準以上に上昇すると閉弁し、こ
の開弁状態を、爆発・膨張を経て排気ポート6が開口
(E.O.)し、内圧が一定の基準以下に低下するまで続行
する。この間の内圧(圧縮圧Pc)と加圧空気の圧力Pa,
スプリング28のセット荷重Psとの間は、Pa-Ps<Pcの関
係になっている。
次いで噴射弁11が開弁し、その開弁状態を、掃気ポー
ト5の開口(S.O.)と閉口(S.C.)による掃気行程を経
て再び排気ポート6が閉口(E.C.)して、内圧Pが再び
一定の基準圧に上昇するまで続行する。この間の内圧
(残圧Pd)と加圧空気の圧力Pa,スプリング28のセット
荷重Psとの間は、Pa-Ps>Pdの関係になっている。
上述のように噴射弁11が開弁する期間には、混合室10
の加圧空気が燃焼室7へ噴射されるので、その期間の適
当な時期に電子燃料噴射ノズル12から燃料を混合室10へ
噴射する。混合室10に噴射された燃料は、加圧空気の作
用によって細かく霧化されながら燃焼室7内へ噴射され
ることになる。このような燃料噴射の時期は、第3図に
示すように噴射弁11の開弁期間のなるべく遅い時期に設
定することが望ましく、噴射弁11の閉弁直前に噴射が終
了するようにするとよい。このように設定することによ
り、掃気に用いられる気体をほとんど空気のみにするこ
とができ、燃料の混合気を実質的に掃気が終わった排気
ポート6の閉じる直前、または閉じられた後に噴射する
ことができるため、燃料の吹き抜けをほとんどなくすこ
とができる。
上述した2サイクルエンジンによると、電子燃料噴射
ノズル12からの燃料噴射は、混合室10内にいったん噴射
したのち加圧空気と共に噴射弁11から燃焼室7内に噴射
する構造になっているため、上記電子燃料噴射ノズル12
の燃料噴射が油滴状であっても、加圧空気の作用によっ
て細かく霧化されることになる。この燃料の細かい霧化
によって安定な燃焼を得ることができ、燃費を向上する
ことができる。
また、噴射弁11からの加圧空気だけの噴射を、掃気ポ
ート5の開弁時期とは関係なく排気ポート開口時期とほ
ゞ同時に開始させることができるため、それによって一
層完全な掃気状態を得ることができる。また、燃焼に重
要なヘッド部からの掃気も完全に行うことができる。
また、上述した実施例で説明したように燃料の噴射時
期を掃気行程が実質的に終了したときに選択することが
できるため、燃料の吹き抜けをほとんどなくし、燃費の
向上を著しく高めることができる。
〔発明の効果〕
上述したように本発明は、上死点と下死点との間を往
復動するピストンが収容されるシリンダの側壁に、排気
ポートと、この排気ポートよりも下死点寄りに掃気ポー
トとを配設した2サイクルエンジンの燃焼室に、閉弁方
向のスプリング弾性力が付勢された噴射弁を介して混合
室を接続し、この混合室に電子燃料噴射ノズルを臨ませ
ると共に加圧空気を常時負荷させ、前記噴射弁のスプリ
ング弾性力を、前記燃料室の内圧が低くなる時開弁し、
かつ前記排気ポートが上死点方向に移動するピストンに
より閉じた後燃焼室の内圧が上昇した時閉弁する強さに
設定し、前記噴射弁の開期間の遅い時期に前記電子燃料
噴射ノズルから燃料噴射する構成にしたので、以下のよ
うな優れた効果を奏するものである。
即ち、燃焼室に閉弁方向のスプリング弾性力が付勢さ
れた噴射弁を介して混合室を接続し、この混合室に電子
燃料噴射ノズルを臨ませると共に、加圧空気を常時負荷
させ、燃料室の内圧が低くなる時噴射弁を開弁する構成
とするため、霧化特性の悪い電子燃料噴射ノズルを使用
しても、噴射弁の開弁時に電子燃料噴射ノズルから噴射
される油滴状の噴射燃料を加圧空気により微細化して燃
焼室に供給することができるので、霧化特性を向上さ
せ、不整燃焼を減少させることが可能となり、安定した
燃焼を行わせることができる。
また、電子燃料噴射ノズルを、噴射弁を介して燃焼室
に接続され加圧空気を常時負荷させた混合室に臨ませ、
噴射弁の開期間に燃料噴射する構成にしたことにより、
混合室に噴射された燃料は混合室から燃焼室に流れる加
圧空気により直ちに微細化することができるため、霧化
特性を一層向上させ、より安定した燃焼を得ることがで
きる。
また、噴射弁のスプリング弾性力を、燃料室の内圧が
低くなる時開弁し、掃気ポートと排気ポートとが閉じた
後の燃焼室の内圧上昇時に閉弁する強さに設定したの
で、排気ポートが閉じてからも燃料を噴射することにな
り、その分排気ポートから外部に流出する燃料の吹き抜
けを減らし、燃費を向上することができる。
また、混合室に加圧空気を常時負荷させ、かつ噴射弁
の開期間の遅い時期に電子燃料噴射ノズルから燃料噴射
するようにしたので、噴射弁の開弁時に、噴射弁から加
圧空気のみを噴射し、掃排気による吹き抜けを防止でき
る。また、排気ポートが閉じてからも燃料と共に加圧空
気が噴射されるので、充填効率を高めることができ、燃
焼効率の一層の向上を期待することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例による燃料噴射式2サイクルエ
ンジンの縦断面図、第2図は同2サイクルエンジンに使
用された噴射弁の拡大断面図、第3図は噴射弁の開弁時
期と燃料噴射時期をクランク角との関係で示した関係図
である。 1……シリンダ、2……ピストン、3……シリンダヘッ
ド、5……掃気ポート、6……排気ポート、7……燃焼
室、9……燃料噴射装置、10……混合室、11……噴射
弁、12……電子燃料噴射ノズル、28……スプリング。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上死点と下死点との間を往復動するピスト
    ンが収容されるシリンダの側壁に、排気ポートと、この
    排気ポートよりも下死点寄りに掃気ポートとを配設した
    2サイクルエンジンの燃焼室に、閉弁方向のスプリング
    弾性力が付勢された噴射弁を介して混合室を接続し、こ
    の混合室に電子燃料噴射ノズルを臨ませると共に加圧空
    気を常時負荷させ、前記噴射弁のスプリング弾性力を、
    前記燃料室の内圧が低くなる時開弁し、かつ前記排気ポ
    ートが上死点方向に移動するピストンにより閉じた後燃
    焼室の内圧が上昇した時閉弁する強さに設定し、前記噴
    射弁の開期間の遅い時期に前記電子燃料噴射ノズルから
    燃料噴射する構成にしたことを特徴とする燃料噴射式2
    サイクルエンジン。
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