JP2632567B2 - 内燃機関のシリンダ用の空圧式燃料噴射装置 - Google Patents

内燃機関のシリンダ用の空圧式燃料噴射装置

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関のシリンダ内に燃料を噴射する空
気式燃料噴射装置に関し、特に2サイクル機関(ただし
これだけに限ることはない)の空気式燃料噴射装置に関
する。
一般的には圧縮空気である与圧気体によって液体燃料
を霧化し、燃料/気体混合体を機関のシリンダ内に導入
する空気式燃料噴射装置が各シリンダに係合している、
単気筒式あるいは複気筒式2サイクル機関は既知であ
る。新鮮空気によるシリンダの給気ならびに掃気は、機
関の動作サイクル中の特定の時点において行う燃料噴射
とは無関係に行う。
空気式燃料噴射装置は、カムで制御する少なくとも1
つの弁を介してシリンダの内部チャンバに連通させるこ
とのできる1つの燃料噴射チャンバを備えている。補助
リバーザ、あるいはまた与圧気体を生成する機関部分か
ら与圧気体を燃料噴射チャンバへ供給する。
新鮮空気による機関のシリンダの給気ならびに掃気を
行うポンプ ケーシングによって再充填するチャンバか
ら燃料噴射装置に圧縮空気を供給するシステムが考案さ
れている。
大出力機関の場合は、シリンダ内に噴射する燃料の量
が非常に多く、そのため燃料噴射チャンバをシリンダに
連通させる弁の揚程を大きくするか、あるいはまた弁の
直径を大きくしなければならない。大出力機関とは、1
シリンダ当りの部力が25〜30キロワット以上の機関を言
う。
大型力機関の場合は、弁の直径を一定の限界を超えて
大きくすることはできず(弁の慣性が大きくなりすぎ
る)、また弁の揚程の一定の限界を超えて大きくするこ
とはできない。
大型機関の場合は、1シリンダ当り2つの弁と2つの
液体燃料注入器を用いて各シリンダの燃料噴射装置を二
重構造にする方式が考案されている。この方式には、機
関の製造コストが非常に高く、またその制御が困難であ
るという難点がある。
本発明は、このような現状に鑑みて、機関の動作サイ
クル内の特定の時点において燃料を噴射させる少なくと
も1つの弁を介してシリンダの内部チャンバに連通させ
る燃料噴射チャンバを備えており、導管から与圧気体を
該燃料噴射チャンバに供給し、また該燃料噴射チャンバ
に連通している液体燃料注入器から液体燃料を該燃料噴
射チャンバに供給し、内燃機関のシリンダ内に燃料を噴
射する空気式燃料噴射装置であって、機関の構造の簡素
化、製造コストの低減ならびに調節の容易化を図りつ
つ、シリンダのチャンバに大量の燃料を導入できるよう
に設計した大出力機関用燃料噴射装置を提供することを
目的とするものである。
本発明の燃料噴射装置においては、シリンダのチャン
バに連通している2つのオリフィスが燃料噴射チャンバ
に備えられており、各オリフィスに各々1つの弁が係合
しており、また燃料噴射チャンバの2つのオリフィスの
中の一方に向かって2つの流出路が備えられている。
以下、添付図を参照しつつ、本発明の1つの代表的実
施態様としての2サイクル機関用燃料噴射装置について
詳述する。
添付図を参照して、2サイクル機関のシリンダ1のチ
ャンバがシリンダヘッド(culasse)2によって被覆さ
れ、境界が仕切られており、シリンダヘッド2の内部に
燃料噴射装置の燃料噴射チャンバ3が形成されている。
燃料噴射チャンバ3は、2つの円形開口4a、4bを介して
シリンダ1の内部チャンバに連通しており、該開口4a、
4bを通してシリンダ1のチャンバ内に燃料/気体混合体
を噴射する。シリンダヘッド2の、2つの開口4a、4bの
高さに、2つの弁5a、5bの頭部が当接する2つの弁座が
形成されている。弁5a、5bの弁棒はシリンダヘッド2内
で摺動する。該弁棒の端部は、カム制御器と、機関の動
作サイクル内の特定の時点において弁5a、5bを開閉する
バネとに係合している。
該カム制御器が弁5a、5bを同時に開閉する。
シリンダヘッド2に設けられている流路6を通して与
圧気体が燃料噴射チャンバ3へ供給される。
好ましくは、圧縮空気供給チャンバ流路6を接続す
る。該圧縮空気供給源は、一例として、シリンダ1の下
端に連通させ、1つあるいは複数の導管を通して新鮮空
気によってシリンダの給気ならびに掃気を行うポンプ
ケーシング内のスペースとする。
シリンダヘッド内に設けられている液体燃料注入器
(8)の燃料噴射ノズル8aが燃料噴射チャンバ3の上部
に連通している。燃料注入器8は、2ジェット式燃料注
入器であり、鉛直線に対する傾斜角度が同じであり、単
一流路10から燃料を受ける2つの流路9a、9bが噴射ノズ
ル8aに備えられている。
動作時は、添付図に示すごとく2つの液体燃料ジェッ
ト12a、12bが同時に各々開口4a、4bへ向けて噴射され
る。
燃料噴射チャンバ3内の、開口4a、4bの高さに各々ノ
ズル14a、14bが備えられている。ノズル14a、14bは、好
ましくはInstitut Francais du Petrole(フランス石油
協会)、Societe Automobile Peugeot(プジョー自動
車)、Societe Automobile Citroen(シトロエン自動
車)の共同出願によるフランス特許第2.575.521号に開
示されているベンチュリとする。ジェット12a、12bは、
ノズル14a、14bを通って、燃料噴射チャンバ3の下部に
設けられている開口4a、4bの中に流入する。
弁5a、5bが同時に閉弁すれば、与圧空気が高速度で矢
印15の方向に向かってチャンバ3の中に流入する;燃料
噴射時のシリンダ内の圧力は、流路6に接続している圧
縮空気供給チャンバ内の圧縮空気の圧力に比べて非常に
低い。圧縮空気はノズル14a、14bに流入し、そこでさら
に加速され、燃料注入器8からチャンバ3内に導入され
る液体燃料を霧化し、ジェット12a、12bになる。浮遊霧
滴燃料を含んでいる圧縮空気がシリンダ1のチャンバの
中に流入し、そこで、別個の手段からシリンダへ供給さ
れる新鮮掃気空気と混合される。
燃料噴射時は弁5a、5bが同時に開弁する。弁5a、5bの
ヘッドが開口4a、4bを囲んでいる弁座から離れる。した
がって圧縮空気に含まれている浮遊霧滴燃料の流通断面
積は1つの弁の流通断面積の2倍である。閉弁時は、弁
5a、5bのヘッドが各々開口4a、4bを囲んでいる弁座に当
接し、燃料噴射チャンバ3とシリンダ1のチャンバとの
間の2つの流路が同時に遮断される。1つのカム、ある
いはまた2つの完全同期カムを用いて弁5a、5bを同時開
閉させることができる。ヘッドの直径があまり大きくな
い、同サイズの弁5a、5bによって、開弁時に大きな浮遊
霧滴燃料流通断面積を確保することができる。弁5a、5b
の重量ならびに慣性が大きくないということは、大出力
機関にとって好都合である。
燃料注入器8は、ただ1つの弁(5aまたは5b)に係合
させたただ1つだけの燃料注入器による場合に比べて2
倍の量の液体燃料を2つの同一ジェット12a、12bにして
ベンチュリ14a、14bを通してチャンバ3の中に導入す
る。単一流路10に接続している2つの同一断面積の流路
9a、9bから供給されるジェット12a、12bの流量と速度は
全く同一である。それ故本発明の燃料噴射装置は、等量
の燃料を同時に供給する2つの同一システムで構成され
ているために制御が非常に簡単である。
すなわち本発明の燃料噴射装置によれば、大型弁を用
いることなく、また複雑な制御を必要とする燃料噴射シ
ステムを用いることなく大量の燃料をシリンダのチャン
バ内に噴射することができる。
本発明は、上に紹介した実施態様だけに限られること
はない。
1つの応用形実施態様としてInstitut Francais du P
etrole,Societe Automobile Peugeot,Societe Automobi
le Citroenの共同出願によるフランス特許第2.575.522
号に開示されているとおりの燃料/気体混合体ジェット
デフレクタを2つの燃料吸入開口4a、4bの一方または
両方に備えることができる。同デフレクタは、開口4a、
4bの相手弁14a、14bの弁座になっている円環部材に作り
付けることができる。
本発明の特に好ましい1つの実施態様としては、2つ
の開口に各々デフレクタを備える。デフレクタは、機関
内において掃気ならびに燃焼が理想的に行われるように
方向を設定する。場合によっては、2つのジェットを各
々相異なる方向に向けて噴射するようにデフレクタの方
向を設定する。たとえば、排出ポート(lumiered'echap
pement)を通過するシリンダの軸方向中央面の左右に複
数の流通ポート(lumieretransfert)を備えている2サ
イクル機関の場合は、該中央面の左右のジェットが該流
通ポートへ向かうようにデフレクタの方向を設定する。
本発明の空気式燃料噴射装置は、2サイクル機関のみ
ならず、他の単気筒式あるいは複式筒式往復内燃機関に
も等しく適用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、2サイクル機関のシリンダの上部に連通して
いる燃料噴射装置の燃料噴射チャンバの断面図である。

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】機関の動作サイクル内の特定の時点におい
    て燃料を噴射させる少なくとも1つの弁(5a、5b)を介
    してシリンダ(1)の内部チャンバに連通させる燃料噴
    射チャンバ(3)を備えており、導管(6)から与圧気
    体を該燃料噴射チャンバ(3)に供給し、また該燃料噴
    射チャンバ(3)に連通している液体燃料注入器(8)
    から液体燃料を該燃料噴射チャンバ(3)に供給し、内
    燃機関のシリンダ(1)内に燃料を噴射する空気式燃料
    噴射装置にて、シリンダ(1)のチャンバに連通してい
    る2つのオリフィス(4a、4b)が燃料噴射チャンバ
    (3)に備えられており、各オリフィス(4a、4b)に各
    々1つの弁(5a、5b)が係合しており、また燃料噴射チ
    ャンバ(3)の2つのオリフィス(4a、4b)の中の一方
    に向かって2つの流出路(9a、9b)が備えられているこ
    とを特徴とする空気式燃料噴射装置。
  2. 【請求項2】クレーム1に記載したとおりの空気式燃料
    噴射装置にて、弁(5a、5b)を同時に開閉させる制御手
    段に弁(5a、5b)が係合していることを特徴とする空気
    式燃料噴射装置。
  3. 【請求項3】クレーム1または2に記載したとおりの空
    気式燃料噴射装置にて、燃料噴射チャンバ(3)と、該
    燃料噴射チャンバ(3)に与圧気体を供給する導管
    (6)が、シリンダ(1)のチャンバの上部を閉切って
    いるシリンダヘッド(2)内に設けられていることを特
    徴とする空気式燃料噴射装置。
  4. 【請求項4】クレーム1〜3のいずれかに記載したとお
    りの空気式燃料噴射装置にて、燃料噴射チャンバ(3)
    内のオリフィス(4a、4b)の高さにノズル(14a、14b)
    が備えられており、液体燃料注入器(8)の流出路(9
    a、9b)がノズル(14a、14b)の内部に向かっているこ
    とを特徴とする空気式燃料噴射装置。
  5. 【請求項5】クレーム4に記載したとおりの空気式燃料
    噴射装置にて、ノズル(14a、14b)がベンチュリである
    ことを特徴とする空気式燃料噴射装置。
  6. 【請求項6】クレーム1〜5のいずれかに記載したとお
    りの空気式燃料噴射装置にて、シリンダのチャンバに連
    通している該オリフィスの少なくとも一方にジェット
    デフレクタが備えられていることを特徴とする空気式燃
    料噴射装置。
  7. 【請求項7】クレーム6に記載したとおりの空気式燃料
    噴射装置にて、シリンダのチャンバに連通している該オ
    リフィスの両方にジェット デフレクタが備えられてい
    ることを特徴とする空気式燃料噴射装置。
  8. 【請求項8】クレーム7に記載したとおりの空気式燃料
    噴射装置にて、シリンダの該チャンバ内においてジェッ
    トが理想的に分配されるようにデフレクタの方向が設定
    されていることを特徴とする空気式燃料噴射装置。
JP63300459A 1987-11-27 1988-11-28 内燃機関のシリンダ用の空圧式燃料噴射装置 Expired - Lifetime JP2632567B2 (ja)

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