JP2937503B2 - 空気・燃料噴射式エンジン - Google Patents
空気・燃料噴射式エンジンInfo
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- JP2937503B2 JP2937503B2 JP3022592A JP2259291A JP2937503B2 JP 2937503 B2 JP2937503 B2 JP 2937503B2 JP 3022592 A JP3022592 A JP 3022592A JP 2259291 A JP2259291 A JP 2259291A JP 2937503 B2 JP2937503 B2 JP 2937503B2
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気と燃料とを共通の
インジェクタから燃焼室内へ噴射する空気・燃料噴射式
エンジンに関するものである。
インジェクタから燃焼室内へ噴射する空気・燃料噴射式
エンジンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】排ガス中のＨＣやＣＯなどの未燃ガスを
減らすために、吸気管から空気のみからなる新気を燃焼
室内に導入し、この燃焼室内に空気と液体燃料を噴射
し、この噴射された燃料が拡散する領域に点火栓で着火
する空気・燃料噴射式エンジンがある。
減らすために、吸気管から空気のみからなる新気を燃焼
室内に導入し、この燃焼室内に空気と液体燃料を噴射
し、この噴射された燃料が拡散する領域に点火栓で着火
する空気・燃料噴射式エンジンがある。
【０００３】この場合燃料の噴射量が少ない低負荷運転
時においては、燃焼温度も比較的低いので排ガスの適切
な浄化が図れるが、中・高負荷時には燃焼温度が高くな
るため酸化窒素（ＮＯ X ）が増える。このＮＯ X を減
らすために、中・高負荷運転時に排ガスの一部を吸気管
から導かれる新気と共に燃焼室内へ吸入させて戻す排ガ
ス再循環（ＥＧＲ）方式が広く用いられている。
時においては、燃焼温度も比較的低いので排ガスの適切
な浄化が図れるが、中・高負荷時には燃焼温度が高くな
るため酸化窒素（ＮＯ X ）が増える。このＮＯ X を減
らすために、中・高負荷運転時に排ガスの一部を吸気管
から導かれる新気と共に燃焼室内へ吸入させて戻す排ガ
ス再循環（ＥＧＲ）方式が広く用いられている。
【０００４】しかし前記した従来の空気・燃料噴射方式
においては、吸気管から導かれる吸気に排ガスを混入す
るＥＧＲを行うため、着火する領域に排ガスが十分に混
入しなくなり燃焼温度は十分に下がらない。このためＥ
ＧＲ量を増やさねばならず、燃焼室内の周辺の領域に過
大量の排ガスが含まれることになって中・高負荷運転が
不安定になるという問題があった。
においては、吸気管から導かれる吸気に排ガスを混入す
るＥＧＲを行うため、着火する領域に排ガスが十分に混
入しなくなり燃焼温度は十分に下がらない。このためＥ
ＧＲ量を増やさねばならず、燃焼室内の周辺の領域に過
大量の排ガスが含まれることになって中・高負荷運転が
不安定になるという問題があった。
【０００５】
【発明の目的】従って本発明は、空気・燃料噴射式エン
ジンにおいて、僅かなＥＧＲ量でＮＯ X の排出量を十分
に減少し、中・高負荷運転時の運転を安定化させること
ができるようにすることを目的とする。
ジンにおいて、僅かなＥＧＲ量でＮＯ X の排出量を十分
に減少し、中・高負荷運転時の運転を安定化させること
ができるようにすることを目的とする。
【０００６】
【発明の構成】本発明によればこの目的は、空気ポンプ
で加圧した加圧空気と燃料ポンプで加圧した燃料とを共
通のインジェクタから燃焼室内に噴射し、点火栓で点火
する空気・燃料噴射式エンジンにおいて、スロットル操
作部に連動し所定の運転条件下で前記加圧空気を絞りを
介して減圧し排ガスの一部と混合して前記インジェクタ
に導く混合器を備え、排ガスと減圧した前記加圧空気と
を燃料と共に前記インジェクタから燃焼室内へ噴射する
ことを特徴とする空気・燃料噴射式エンジンにより達成
される。
で加圧した加圧空気と燃料ポンプで加圧した燃料とを共
通のインジェクタから燃焼室内に噴射し、点火栓で点火
する空気・燃料噴射式エンジンにおいて、スロットル操
作部に連動し所定の運転条件下で前記加圧空気を絞りを
介して減圧し排ガスの一部と混合して前記インジェクタ
に導く混合器を備え、排ガスと減圧した前記加圧空気と
を燃料と共に前記インジェクタから燃焼室内へ噴射する
ことを特徴とする空気・燃料噴射式エンジンにより達成
される。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の一実施例である自動二輪車用
単気筒エンジンを一部断面した側面図、図２は混合器を
示す断面図である。図１において符号１０はクランクケ
ース、１２はシリンダボデー、１４はシリンダヘッド、
１６はピストン、１８はクランク軸、２０はコンロッド
である。
単気筒エンジンを一部断面した側面図、図２は混合器を
示す断面図である。図１において符号１０はクランクケ
ース、１２はシリンダボデー、１４はシリンダヘッド、
１６はピストン、１８はクランク軸、２０はコンロッド
である。
【０００８】２２はエアクリーナ、２４はその内部に設
けたエレメントである。エアクリーナ２２はスロットル
ボデー２６、吸気管２８、リード弁３０を介してクラン
ク室３２に接続されている。３４はスロットル弁であ
る。３６は掃気通路、３８は排気通路である。排気ポー
トの上壁には一部を切欠いた糸巻き形の排気制御弁４０
が設けられ、これをエンジン回転速度変化に応じて回転
させることにより排気タイミングを変えるようになって
いる。４２はプランジャ式空気ポンプであり、クランク
軸１８により歯車機構（図示せず）を介して機械的に駆
動される。この空気ポンプ４２はエアクリーナ２２から
導かれる空気を圧縮して吐出口４４に吐出する。
けたエレメントである。エアクリーナ２２はスロットル
ボデー２６、吸気管２８、リード弁３０を介してクラン
ク室３２に接続されている。３４はスロットル弁であ
る。３６は掃気通路、３８は排気通路である。排気ポー
トの上壁には一部を切欠いた糸巻き形の排気制御弁４０
が設けられ、これをエンジン回転速度変化に応じて回転
させることにより排気タイミングを変えるようになって
いる。４２はプランジャ式空気ポンプであり、クランク
軸１８により歯車機構（図示せず）を介して機械的に駆
動される。この空気ポンプ４２はエアクリーナ２２から
導かれる空気を圧縮して吐出口４４に吐出する。
【０００９】４６は点火栓、４８は電磁式インジェクタ
である。このインジェクタ４８は空気ポンプ４２で加圧
され吐出口４４から導かれる加圧空気と、例えばギヤポ
ンプからなる燃料ポンプ（図示せず）で加圧した燃料と
を混合して燃焼室５０に噴射する。ここにインジェクタ
４８に入る空気には、高負荷運転時に少量の排ガスが後
記混合器６０により混入される。またこのインジェクタ
４８の噴射タイミングは制御回路（図示せず）により運
転条件に応じて変化するように管理され、掃気行程の終
期から圧縮行程にかけて開くように設定される。
である。このインジェクタ４８は空気ポンプ４２で加圧
され吐出口４４から導かれる加圧空気と、例えばギヤポ
ンプからなる燃料ポンプ（図示せず）で加圧した燃料と
を混合して燃焼室５０に噴射する。ここにインジェクタ
４８に入る空気には、高負荷運転時に少量の排ガスが後
記混合器６０により混入される。またこのインジェクタ
４８の噴射タイミングは制御回路（図示せず）により運
転条件に応じて変化するように管理され、掃気行程の終
期から圧縮行程にかけて開くように設定される。
【００１０】なおこのインジェクタ４８に導かれる空気
圧および燃料圧は、差圧レギュレータ５２において一定
となるように管理される。すなわち空気ポンプ４２の吐
出圧はこの差圧レギュレータ５２で一定に保たれる一
方、ダイヤフラム弁によりこの空気圧と差圧設定ばね力
との合力を燃料圧と平衡させるものである。この差圧レ
ギュレータ５２を通った余剰な空気はパイプ５４によっ
てエアクリーナ２２に戻される。
圧および燃料圧は、差圧レギュレータ５２において一定
となるように管理される。すなわち空気ポンプ４２の吐
出圧はこの差圧レギュレータ５２で一定に保たれる一
方、ダイヤフラム弁によりこの空気圧と差圧設定ばね力
との合力を燃料圧と平衡させるものである。この差圧レ
ギュレータ５２を通った余剰な空気はパイプ５４によっ
てエアクリーナ２２に戻される。
【００１１】次にＥＧＲを行うための混合器６０を図２
を用いて説明する。この混合器６０はスロットル弁３４
の中開度時に空気ポンプ４２からインジェクタ４８に入
る空気に排ガスを混入するものである。この図２におい
て６２はボデーであり、このボデー６２にはスプール６
４が摺動自在に装填されている。スプール６４は下端が
開いた略筒状に作られ、この下端の開口はボデー６２に
設けたパイプ６６によって前記インジェクタ４８の空気
入口に接続されている。
を用いて説明する。この混合器６０はスロットル弁３４
の中開度時に空気ポンプ４２からインジェクタ４８に入
る空気に排ガスを混入するものである。この図２におい
て６２はボデーであり、このボデー６２にはスプール６
４が摺動自在に装填されている。スプール６４は下端が
開いた略筒状に作られ、この下端の開口はボデー６２に
設けたパイプ６６によって前記インジェクタ４８の空気
入口に接続されている。
【００１２】 ボデー６２にはこのスプール６４を挾んで
対向する位置に空気流入ポート６８と、排ガス流入ポー
ト７０とが形成されている。空気流入ポート６８には、
前記空気ポンプ４２の吐出口４４からパイプ７２により
導かれた約５kg/cm の加圧空気がチェック弁７４を介し
て導かれる。なお７６はリリーフ弁であり、空気ポンプ
４２から供給された空気のうち、インジェクタ４８に使
われない余剰分をパイプ７８によりエアクリーナ２２に
戻すものである。排ガス流入ポート７０はパイプ８０に
より排気通路３８に接続されている（図１）。
対向する位置に空気流入ポート６８と、排ガス流入ポー
ト７０とが形成されている。空気流入ポート６８には、
前記空気ポンプ４２の吐出口４４からパイプ７２により
導かれた約５kg/cm の加圧空気がチェック弁７４を介し
て導かれる。なお７６はリリーフ弁であり、空気ポンプ
４２から供給された空気のうち、インジェクタ４８に使
われない余剰分をパイプ７８によりエアクリーナ２２に
戻すものである。排ガス流入ポート７０はパイプ８０に
より排気通路３８に接続されている（図１）。
【００１３】スプール６４はスロットル操作部としての
スロットルグリップ８２の開閉に従って上下に移動し、
スロットルグリップ８２のアイドル位置では図２に示す
ように最下位置に復帰する。なおスロットルグリップ８
２とスプール６４とをつなぐワイヤ８４の途中には分配
器８６が介在し、スロットルグリップ８２の回動をワイ
ヤ８８によりスロットル弁３４に伝えてこれを開閉す
る。
スロットルグリップ８２の開閉に従って上下に移動し、
スロットルグリップ８２のアイドル位置では図２に示す
ように最下位置に復帰する。なおスロットルグリップ８
２とスプール６４とをつなぐワイヤ８４の途中には分配
器８６が介在し、スロットルグリップ８２の回動をワイ
ヤ８８によりスロットル弁３４に伝えてこれを開閉す
る。
【００１４】スプール６４のアイドルを含む低負荷位置
では、空気流入ポート６８のみが開いてインジェクタ４
８には空気のみが供給される。スロットルグリップ８２
が開方向に回動されて負荷が増大すると、スプール６４
が図２の位置から上昇し、空気流入ポート６８の前には
スプール６４に形成したじゃま板部６４ａが対向する一
方、排ガス流入ポート７０が開かれる。この結果空気ポ
ンプ４２から送られた空気はこのじゃま板６４ａによる
絞り効果によって減圧されてスプール６４内に流入する
一方、排ガスが開かれた排ガス流入ポート７０からこの
スプール６４内に流入する。そしてこれら空気と排ガス
はスプール６４内で混合してインジェクタ４８に導かれ
る。
では、空気流入ポート６８のみが開いてインジェクタ４
８には空気のみが供給される。スロットルグリップ８２
が開方向に回動されて負荷が増大すると、スプール６４
が図２の位置から上昇し、空気流入ポート６８の前には
スプール６４に形成したじゃま板部６４ａが対向する一
方、排ガス流入ポート７０が開かれる。この結果空気ポ
ンプ４２から送られた空気はこのじゃま板６４ａによる
絞り効果によって減圧されてスプール６４内に流入する
一方、排ガスが開かれた排ガス流入ポート７０からこの
スプール６４内に流入する。そしてこれら空気と排ガス
はスプール６４内で混合してインジェクタ４８に導かれ
る。
【００１５】さらにスロットルグリップ８２が回されて
高負荷になるとスプール６４はさらに上昇し、再び排ガ
ス流入ポート７０が閉じられ空気流入ポート６８のみが
開く。このため空気のみがインジェクタ４８に導かれ
る。これは高負荷時には燃料量が増えるために必要な空
気（新気）の量も増えることを考慮して、ＨＣやＣＯな
どを含めた排ガスの各成分の濃度を総合的に評価して好
ましいものとするためである。また高負荷で空気のみを
供給することによりインジェクタ４８に排ガス中のター
ルやカーボンが付着するのを防止することができる。し
かし本発明はこの高負荷時にもＥＧＲを行うものを含
む。なおインジェクタ４８の噴射量の制御範囲を考慮し
て、高負荷時に掃気通路３６内に他のインジェクタ９０
から燃料を追加するようにしてもよい。この場合燃料を
噴射する掃気通路３６は排気通路３８に対向する位置の
ものが望ましい。
高負荷になるとスプール６４はさらに上昇し、再び排ガ
ス流入ポート７０が閉じられ空気流入ポート６８のみが
開く。このため空気のみがインジェクタ４８に導かれ
る。これは高負荷時には燃料量が増えるために必要な空
気（新気）の量も増えることを考慮して、ＨＣやＣＯな
どを含めた排ガスの各成分の濃度を総合的に評価して好
ましいものとするためである。また高負荷で空気のみを
供給することによりインジェクタ４８に排ガス中のター
ルやカーボンが付着するのを防止することができる。し
かし本発明はこの高負荷時にもＥＧＲを行うものを含
む。なおインジェクタ４８の噴射量の制御範囲を考慮し
て、高負荷時に掃気通路３６内に他のインジェクタ９０
から燃料を追加するようにしてもよい。この場合燃料を
噴射する掃気通路３６は排気通路３８に対向する位置の
ものが望ましい。
【００１６】次に本実施例の動作を説明する。ピストン
１６の上昇に伴い外気はエレメント２４、スロットルボ
デー２６、吸気管２８、リード弁３０を通ってクランク
室３２内に吸入される。ピストン１６の下降に伴って、
クランク室３２内が予圧され、さらにピストン１６が掃
気ポートを開くと、クランク室３２内の空気が掃気通路
３６を通り掃気ポートから燃焼室５０内に流入する。
１６の上昇に伴い外気はエレメント２４、スロットルボ
デー２６、吸気管２８、リード弁３０を通ってクランク
室３２内に吸入される。ピストン１６の下降に伴って、
クランク室３２内が予圧され、さらにピストン１６が掃
気ポートを開くと、クランク室３２内の空気が掃気通路
３６を通り掃気ポートから燃焼室５０内に流入する。
【００１７】ピストン１６が上昇して掃気行程が終ると
インジェクタ４８が開き空気と燃料との混合気が燃焼室
５０内に噴射される。ピストン１６が上死点前の所定進
角位置に来るとこの混合気は点火栓４６により着火さ
れ、ピストン１６が下降して排気ポートが開くと排気が
始まる。
インジェクタ４８が開き空気と燃料との混合気が燃焼室
５０内に噴射される。ピストン１６が上死点前の所定進
角位置に来るとこの混合気は点火栓４６により着火さ
れ、ピストン１６が下降して排気ポートが開くと排気が
始まる。
【００１８】ここに混合器６０は低負荷時には空気のみ
をインジェクタ４８に供給するが、負荷が増大すると空
気と排ガスとを混合してインジェクタ４８に供給する。
すなわち中負荷でＥＧＲが行われる。このため中負荷で
の燃焼温度が低下しＮＯ X の排出量が減る。なお本発明
は４サイクルエンジンを包含する。
をインジェクタ４８に供給するが、負荷が増大すると空
気と排ガスとを混合してインジェクタ４８に供給する。
すなわち中負荷でＥＧＲが行われる。このため中負荷で
の燃焼温度が低下しＮＯ X の排出量が減る。なお本発明
は４サイクルエンジンを包含する。
【００１９】
【発明の効果】本発明は以上のように、空気と燃料とを
燃焼室に噴射するインジェクタに、所定の運転条件下で
排ガスを追加するにあたり、加圧空気を混合器内に設け
た絞りで減圧して排ガスと混合し、この混合体を燃料と
共にインジェクタから燃焼室に噴射するから、絞りで減
圧された空気と排ガスとを円滑に混合してインジェクタ
に導くことができると共に、燃料が拡散した着火領域に
排ガスが混入することになり、その燃焼温度が下がり、
ＮＯ X の排出量が減る。特にＥＧＲされる排ガスは点火
領域に直接混入するので、この領域の燃焼温度の低下に
直接寄与でき、僅かなＥＧＲ量でＮＯ X の大幅な減少が
可能になる。従って燃焼室周辺の領域に過大量の排ガス
が含まれずエンジンの運転が安定する。
燃焼室に噴射するインジェクタに、所定の運転条件下で
排ガスを追加するにあたり、加圧空気を混合器内に設け
た絞りで減圧して排ガスと混合し、この混合体を燃料と
共にインジェクタから燃焼室に噴射するから、絞りで減
圧された空気と排ガスとを円滑に混合してインジェクタ
に導くことができると共に、燃料が拡散した着火領域に
排ガスが混入することになり、その燃焼温度が下がり、
ＮＯ X の排出量が減る。特にＥＧＲされる排ガスは点火
領域に直接混入するので、この領域の燃焼温度の低下に
直接寄与でき、僅かなＥＧＲ量でＮＯ X の大幅な減少が
可能になる。従って燃焼室周辺の領域に過大量の排ガス
が含まれずエンジンの運転が安定する。
【図１】本発明の一実施例である自動二輪車用単気筒エ
ンジンを一部断面した側面図
ンジンを一部断面した側面図
【図２】混合器を示す断面図
【符号の説明】４２ 空気ポンプ ４８ インジェクタ ５０ 燃焼室 ６０ 混合器 ６４ａ 絞りとして機能するじゃま板 ８２ スロットル操作部としてのスロットルグリップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02M 67/02 F02M 67/06 F02M 69/04 F02D 21/08 301 F02M 25/07 550 F02M 25/07 580
Claims (1)
- 【請求項１】 空気ポンプで加圧した加圧空気と燃料ポ
ンプで加圧した燃料とを共通のインジェクタから燃焼室
内に噴射し、点火栓で点火する空気・燃料噴射式エンジ
ンにおいて、スロットル操作部に連動し所定の運転条件
下で前記加圧空気を絞りを介して減圧し排ガスの一部と
混合して前記インジェクタに導く混合器を備え、排ガス
と減圧した前記加圧空気とを燃料と共に前記インジェク
タから燃焼室内へ噴射することを特徴とする空気・燃料
噴射式エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3022592A JP2937503B2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 空気・燃料噴射式エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3022592A JP2937503B2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 空気・燃料噴射式エンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04252866A JPH04252866A (ja) | 1992-09-08 |
| JP2937503B2 true JP2937503B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=12087120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3022592A Expired - Fee Related JP2937503B2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 空気・燃料噴射式エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2937503B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW350042B (en) * | 1994-12-21 | 1999-01-11 | Canon Kk | Toner for developing electrostatic image |
| KR100820024B1 (ko) * | 2002-05-14 | 2008-04-07 | 가부시키가이샤 미쿠니 | 전자제어 연료분사장치 |
-
1991
- 1991-01-24 JP JP3022592A patent/JP2937503B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04252866A (ja) | 1992-09-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |