JP3092973B2 - ２サイクル機関ならびに相当２サイクル機関の空気式燃料噴射法 - Google Patents

２サイクル機関ならびに相当２サイクル機関の空気式燃料噴射法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、１シリンダ式あるいは複数シリンダ式２サイ
クル機関の空気式燃料噴射法に関する。高効率１シリン
ダ式あるいは複数シリンダ式２サイクル機関において
は、燃料が混合されていない新鮮空気によってシリンダ
を掃気するプロセスと、シリンダへ霧状液体燃料を導入
するプロセスを各々別個に行う；この２つのプロセスを
各々、機関の燃焼サイクル中の正確に設定した別個の時
点で実行する。シリンダに連通しており、カムで開閉さ
せる弁を備えている噴射器」と、噴射器に液体燃料を供
給する手段」と、噴射器の開弁時に燃料を霧化し、噴射
する圧縮空気供給源」とから成っている空気圧噴射シス
テムによって霧状燃料をシリンダ内へ噴射する。一例と
して、シリンダの下部に接続しているポンプ覆い（cart
er pompe）によって新鮮空気によるシリンダの掃気を行
い、シリンダ内を往復運動するピストンが下死点へ向か
って移動するときにポンプ覆いの空気を圧縮する。ピス
トンが下死点へ向かって移動するときにピストンがシリ
ンダの供給口（lumiere d'admi-ssion）から外れ供給口
が開けば、ポンプ覆いをシリンダの供給口に接続してい
る導管が圧縮空気をシリンダへ送り込み、シリンダに進
入したこの圧縮空気がシリンダを掃気する。一例とし
て、ポンプ覆い内の圧縮空気を用いて燃料の霧化ならび
に噴射を行うことによって燃料の空気式噴射を行う。弁
が取り付けられている導管によってポンプ覆いを噴射器
に接続することができる。弁の下手側の導管部分自体を
１つのチャンバ（capacite）とすることができる。噴射
器の開弁時に一定量の圧縮空気を用いて燃料を霧化し、
シリンダ内へ噴射する。開弁によって圧力がポンプ覆い
内の最大圧に近付けば該チャンバへ圧縮空気が再び送り
込まれる。２サイクル機関における燃料の霧化ならびに
噴射を、機関のシリンダ、あるいは複数シリンダ式機関
の場合は噴射を行うシリンダではないシリンダに取り込
むガスを用いて行う噴射方法がフランス特許ＦＲ−Ａ−
２ ６２５ ５３２に開示されている。１つの実施態様
としては、開閉弁の弁座の位置でシリンダの上部に接続
している空気式噴射器のチャンバを介して噴射を行うシ
リンダのチャンバに接続されている保存チャンバ（capa
cite de stockage）によって与圧ガスを空気式燃料噴射
器へ供給することができる。かくして性能向上を図るこ
とができる。しかしながら既知の噴射方式を採用してい
る２サイクル機関においては、十分な性能を常時確保す
ることは不可能であり、高負荷時はとくにそうである。
噴射的の空気／燃料比は、燃料の理想的霧化ならびに有
効燃焼を確保するには不十分であることが少なくない。
トルクを増大させるために機関に過給（sura-limente
r）することは一般的に不可能である。また、配分条件
（conditions de mise en oeuvre de la distributio
n）により機関の燃焼サイクル数（regime de fonctionn
ement）が制限される。空気／燃料混合体吸入弁は寸法
を相対的に大きくしなければならず、そのために高さの
大きいシリンダ ヘッドを使用しなければならない。本
発明の噴射方法によれば在来噴射法の前記の諸難点を解
消することができる。本発明の噴射方法は、燃焼室を区
画するピストンが往復運動する少なくとも１つのシリン
ダ」と、燃焼室の延長部（prolongement）に位置してお
り、ピストンによって燃焼室から隔てられているポンプ
覆い（carter）」と、新鮮空気供給体に連通しており、
燃焼室に新鮮空気を送り込む少なくとも１つの新鮮空気
供給口」と、燃焼ずみガスを燃焼室から排出する少なく
とも１つの燃焼ずみガス排出口」と、噴射口（orifice
d'injection）から燃料を燃焼室内に噴射する空気式燃
料噴射システム」を備えている２サイクル機関に対して
適用することができる。該噴射システムは、噴射口を開
閉する手段」と、噴射口を介して燃焼室に連通してお
り、圧縮空気が送り込まれる噴射チャンバ（capacite
d'injection）」と、噴射室内に液体燃料を噴射する手
段」とから成っている。機関の性能を向上させ、特定部
材を小形化すべく、噴射用として、機関の低負荷に対し
ては専ら燃焼室（chambre)あるいは機関のシリンダに新
鮮空気を供給する新鮮空気供給体が発生する圧縮ガスを
利用し、さらに、機関の高負荷に対しては、支持体（su
pport）の燃焼室内に噴射する空気／燃料混合体を作る
ための新鮮空気を供給するという機能と、燃焼ずみガス
を掃気するという機能との二重機能を理想的に実行すべ
く複数段式とすることができるシリンダの外部の供給源
（コンプレッサ、ターボコンプレッサなど）が発生する
圧縮ガスを利用する。いずれの場合にも、本発明の噴射
方法を採用した２サイクル機関においては、低負荷に対
して外部圧縮空気を利用する必要がない限り容易に起動
することができ、かつ、機関のシリンダの外部の供給源
から供給される追加量の圧縮空気の効果により極めて良
好な高負荷時性能あるいは全負荷時性能を確保すること
ができる。以下、添付図を参照しつつ本発明のいくつか
の代表的実施態様としての噴射方法について詳述するこ
ととする。第１〜５図を参照しつつ本発明の空気式噴射
方法を採用した複数の実施態様の２サイクル機関につい
て説明する；同部材は同番号で示す。第１図を参照し
て、２サイクル機関１の燃焼室２の上部がシリンダ ヘ
ッド３によって閉め切られており、下部の延長部として
のポンプ覆い５を機関のクランク軸６が貫通している。
連接棒７によってクランク軸６に接続されているピスト
ン４がシリンダ内を往復運動する。ピストン４の上部と
シリンダ ヘッド３の内壁面との間に燃焼室２が区画さ
れており、ピストン４によって燃焼室２がポンプ覆い５
から隔てられている。ピストン４がシリンダ内を上死点
に向かって（矢印１０の方向）移動するときにポンプ覆
い５に設けられている空気吸入口８から大気が吸入され
る。ピストン４が上死点に向かって移動してポンプ覆い
５のチャンバ内の圧力が低下すれば開弁し、ピストン４
が下死点に向かって移動してポンプ覆い５内の空気が圧
縮されれば閉弁する弁を吸入口８に係合させることがで
きる。ポンプ覆い５に連通している複数の供給口（ouve
rture de transfert）１２と、供給口１２とわずかに異
なる高さに設けられており、燃焼ずみガスを燃焼室２か
ら排出する少なくとも１つの排出口１３がシリンダ１の
側壁体に設けられている。シリンダの燃焼サイクルの段
階に従ってシリンダ内を移動するピストン４が供給口１
２と排出口１３を開閉する。ピストン４が下死点へ向か
って移動するときにポンプ覆い５内の空気が圧縮され、
圧縮空気が供給口１２を通って燃焼室２に入り、燃焼ず
みガスが排出口１３を通って出ていく。霧状燃料が空気
式燃料噴射システム１４によって燃焼室２内に噴射さ
れ、燃焼室２内の新鮮空気と混合され、点火プラグによ
って点火される。好適には、空気式噴射システム１４に
は、フランス特許ＦＲ−Ａ−２ ６２５５３２に開示さ
れている噴射システムのいくつかの部材を用いることが
できる。空気式噴射システム１４の噴射チャンバ１６が
弁１８の弁座になっている噴射口１７を介して燃焼室２
に接続されており、機関の燃焼サイクル中に弁１８が噴
射口１７を開閉する。カム（不図示）が弁１８を開弁
し、バネによって弁１８が弁座へ戻されて閉弁する。弁
１８を制御するカムは、ピストン４が上死点へ向かって
移動するときの燃焼室２内での圧縮行程が終わる前に噴
射口１７を開弁させ、シリンダ内に燃料を噴射させるよ
うにセットする。弁１８は、ピストン４によって所定の
圧力に圧縮された燃焼室２内の圧縮ガスの一部がチャン
バ１６へ戻され、該チャンバ１６内に圧力を立ち上がら
せるように設定した時点で閉弁する。同圧縮ガスは、弁
１８の開弁時に噴射器（不図示）から供給される燃料を
移送し、霧化する働きをする。好適には、同噴射器は
弁１８の近傍に設ける。空気／燃料混合体が点火プラグ
１５によって点火され、燃焼し、圧縮され終わればピス
トン４が下死点へ向かって移動し、先述のごとくポンプ
覆い５内の空気が圧縮され、新鮮空気によって燃焼室２
が掃気される。燃焼室２内の圧力がチャンバ１６内のガ
スの圧力より低くなれば注入器（in-jecteur）（不図
示）によって液体空気がチャンバ１６へ送り込まれ、弁
１８が開弁して空気／燃料混合体が燃焼室２内へ噴射さ
れる。弁１８が開弁すればチャンバ１６内の与圧ガスが
噴射口１７を通って高速度で燃焼室２内へ流れ込み、霧
状液体燃料を燃焼室２内へ連行する。機関の低負荷／中
燃焼サイクル数に対しては上記のシステムは完璧に機能
する。しかし上記のシステムでは、圧縮ガスの保存チャ
ンバ１６の設計、ならびにその圧縮ガス供給方式の関係
から燃料を霧化するための圧縮ガスの量と噴射燃料の量
との比を大きくすることはできない。そのため、高負荷
時に大量の燃料を噴射するときに燃料が十分に霧化され
ない恐れがある。さらに、わずかな過給によって駆動ト
ルクを大きくすることが不可能である。また、燃料噴射
システムの作動条件の関係から機関を高負荷で作動させ
ることは非常に困難である。燃焼室に十分な供給を行う
ためには噴射口と十分な寸法の弁を備える必要がある。
そのためシリンダ ヘッドの寸法が大きくなり、弁の慣
性が大きくなる。さらに、前記のシステムにおいては、
空気／燃料混合体噴射口を開閉する弁を制御するカム軸
のセッティング（calage）に関して一定の制約が課せら
れる。第１図に示す機関のシリンダの空気式噴射システ
ム１４のコンプレッサ２０は、機関によって機械的に駆
動することもでき、また機関の排出ガスで回転させるタ
ーボコンプレッサとすることもできる。コンプレッサ２
０の吸入管２１に調節蝶弁２２が設けられており、吐出
し 管２３のコンプレッサ２０と反対側の端部のチャン
バ１６に接続されており、熱交換器２４と弁２５を吐出
し管２３に設けられている。本発明によれば、シリンダ
１が低負荷で作動しているときは弁２５が閉弁してお
り、燃焼室２内への燃料噴射は専らチャンバ１６内の圧
縮ガスによって行われる。負荷ならびに機関に要求され
る出力が一定の限界を越えれば弁２５が開弁し、たとえ
ば機関によってコンプレッサ２０が駆動されて回転し、
チャンバ１６から一定量の圧縮空気が供給される。弁１
８が開弁して燃料噴射が行われるときに、チャンバ１６
内の圧縮ガスとコンプレッサ２０から供給される空気に
よって燃料の霧化ならびに噴射が行われる。一例として
機関の負荷と燃焼サイクル数（regime）に従って蝶弁２
２によってコンプレッサ２０の流量を調節することがで
きる。シリンダ１の圧縮行程中は、コンプレッサ２０に
よってチャンバ１６へ送り込まれる圧縮空気の量はチャ
ンバ１６内の圧縮ガスの量よりもはるかに多い。また、
この量は容易に調節することができ、噴射すべき燃料の
量に関係なく極めて良好な燃料の霧化を確保することが
できる。また、わずかな過給を行うことによって機関の
燃焼サイクル数とトルクを大きくすることができる。燃
焼室へ送り込む空気／霧状燃料混合体の流量を少し多く
するだけで噴射口と弁の寸法を著しく小さくすることが
でき、引いてはシリンダ ヘッドの高さを小さくするこ
とができる。また、噴射を行うシリンダの外部の供給源
から追加量の圧縮空気を供給することによってチャンバ
１６内の圧力を高くするならば、カム軸のセッティング
を遅くすることができる。本発明の応用形実施態様とし
ての２サイクル機関を第２図に示す。第２図に示す機関
のシリンダは第１図に示す機関のシリンダとほぼ同じで
ある。ただし、第２図に示すシリンダ１のポンプ覆い５
には、導管２７に設けられている弁２８を介して圧縮空
気チャンバ２６に接続されている補助開口が設けられて
いる。チャンバ２６自体は導管２９によってシリンダの
空気式噴射シスム テ３０に接続されている。第２図に
示す機関においては、第１図に示す噴射システム１４の
ものと同じ部材に加えて、チャンバ２６と、チャンバ２
６をポンプ覆い５とチャンバ１６に接続している導管が
噴射システム３０に設けられている。一例として、導管
２７をチャンバ１６に直結し、第２図のチャンバ２６と
導管２９を省くことによってチャンバ１６とチャンバ２
６を一体化することができる。ポンプ覆い５内において
ピストン４によって圧縮された空気の圧力が弁２８を開
弁し得る値になれば同空気の一部が弁２８を介してチャ
ンバ１６へ送り込まれる。供給口１２が開口すればポン
プ覆い５内の圧力が低下し、弁２０閉弁し、圧縮空気が
チャンバ２６内に閉じ込められる。弁１８の開弁時にこ
の圧縮空気によって燃料が霧化され、チャンバ１６内へ
連行される。機関が低負荷／中燃焼サイクル数で作動し
ているときはこの在来型空気式噴射システムは支障なく
機能する。機関が高負荷で作動しているときは、チャン
バ１６へ圧縮空気を送り込む圧縮空気供給源としてチャ
ンバ２６しかなければ、本システムには第１図に示すシ
ステムのものとほぼ同じ難点があることになる。さら
に、本システムには、圧縮空気供給チャンバを備え、圧
縮空気供給チャンバをポンプ覆いに接続する導管に弁を
設けなければならない。本発明によれば、機関が高負荷
で作動しているときは、弁２５と、コンプレッサ２０の
吸入導管に設けられている蝶弁２２が開弁し、弁２５を
介して吐出し導管２３によってコンプレッサ２０から送
り出される一定の調節自在量の圧縮空気が燃焼室へ送り
込まれる。弁１８が開弁すればコンプレッサ２０から送
り出される圧縮空気がチャン バ２６から送り出される
圧縮空気に加え合わされ、空気／燃料比が大きくなり、
有効噴射が確保される。先の場合と同様に、蝶弁２２に
よってコンプレッサ２０から送り出される空気の流量を
調節することができる。第３図に示す機関のシリンダに
は、第１図に示す噴射システムと基本構造が同じである
空気式燃料噴射システム３１が装備されている。ただ
し、噴射システム３１においては、第１図に示すシステ
ムとの相違点として、コンプレッサ２０に対して分岐し
ている導管３２が吸入導管２１とコンプレッサの吐出し
導管２３を結合しており、蝶弁２２が導管３２に設けら
れている。分岐導管３２の上手の吸入導管２１に弁３３
が設けられている。シリンダ１の低負荷時作動モード
は、第１図のシリンダに関して先述したとおりである。
高負荷時は、弁２５が開弁し、コンプレッサ２０に対し
て分岐している導 管３２に設けられている蝶弁２２に
よってコンプレッサ２０からチャンバ１６へ送り込まれ
る追加圧縮空気の流量が調節される。第１、２、３図に
示すシステムにおいては、コンプレッサ２０から供給さ
れる追加圧縮空気の流量を調節することができる。本発
明の噴射方法を採用した第４図に示す応用形実施態様と
しての２サイクル機関においては、空気式燃料噴射シス
テム３４によってコンプレッサ２０から供給される追加
空気の噴射圧を調節することができる。コンプレッサ２
０の吐出し導管２３はチャンバ３６に接続されており、
チャンバ３６は導管３５を介して噴射チャンバ１６に接
続されており、調節蝶弁３７が導管３５に設けられてい
る。コンプレッサ２０に対して分岐している導管３８が
弁３９を介してチャンバ３６に接続されている。機関が
高負荷で作動しているときは、蝶弁３７が開弁し、弁１
８の開弁時にコンプレッサ２０からチャンバ３６を経て
供給される圧縮空気によって燃料の霧化と燃焼室２内へ
の噴射が行われる。吐出し弁（clapet de decharge）３
９のセッティング（valeur de tarage）によってチャン
バ３６内の圧力が一定限界内に維持される。第３、４図
のシステムを第２図のシステムに適用することも可能で
ある。第５図に示す応用形実施態様としての２サイクル
機関においては、システ ム４０によって本発明の噴射
方法を実施する。噴射システム４０において、圧縮空気
保存チャンバ４６が吐出し導管２３によってコンプレッ
サ２０に接続されており、熱交換器２４が吐出し導管２
３に設けられている。圧縮空気保存チャンバ４６は導管
４５によって噴射チャンバ１６に接続されており、調節
蝶弁４８が導管４５に設けられている。コンプレッサ２
０に対して分岐している導管４４によって、弁４３が設
けられているコンプレッサの吸入導管２１が吐出し弁４
９を介してチャンバ４６に接続されている。さらに、圧
縮空気チャンバ４６は、調節蝶弁５１が設けられている
導管５０によってシリンダ１の供給口１２に接続されて
いる。シリンダの吐出し口１３は、シリンダ１の軸線を
中心にして供給口の向い側に位置している。第５図に示
すごとくピストン４が下死点に近付けばピストン４が供
給口１２から外れて供給口１２が開口し、コンプレッサ
２０からチャンバ４６へ送られて保存されていた圧縮空
気によって燃焼室２が掃気され、燃焼室２に新鮮空気が
満たされる（矢印５３）。蝶弁５１によってシリンダの
燃焼室２を掃気する新鮮空気の流量が調節される。さら
に、吐出し弁４９のセッティング、あるいは第３図の蝶
弁２２と同じ蝶弁によってチャンバ４６内の圧縮空気の
圧力が一定の限界内に維持される。燃焼室２が掃気さ
れ、新鮮空気が燃焼室２に送り込まれるときに弁１８の
開弁によって燃焼室２内に燃料が噴射される。機関が低
負荷で作動しているときは、蝶弁４８が閉弁し、シリン
ダ１の圧縮行程時にチャンバ１６に保存されている圧縮
ガスによって燃料の霧化ならびに噴射が行われる。機関
が高負荷で作動しているときは、蝶弁４８が開弁し、チ
ャンバ１６内の圧縮ガスとチャンバ４６から送られてく
る圧縮空気とによって燃料の霧化と噴射が行われる。吐
出し弁４９によって該圧縮空気の圧力が一定限界内に維
持される。第５図に示すシステムにおいては、コンプレ
ッサ２０とチャンバ４６によって供給口１２からシリン
ダ内へ新鮮空気を供給し、また弁１８の開弁時に燃料を
噴射する。この場合は、ポンプ覆い５に代わってコンプ
レッサ２０がシリンダを掃気する。 いずれの場合も、
本発明の空気式噴射方法／システムによれば、低負荷運
転時に燃料を霧化させる空気の量を多くすることができ
る。本発明の空気式噴射方法／システムによれば、機関
のシリンダの外部の供給源から追加空気を供給すること
によって圧縮空気を過給することができ、また直径の小
さい弁を使用することが可能になる；弁の揚程と開度を
同じとすれば、弁の直径と重量が小さければ小さいほど
弁と機関の定格（regime）が大きくなる。さらに、シリ
ンダ ヘッドの高さを小さくし、噴射弁を開弁させるカ
ム軸のセッティングを容易化することができる。シリン
ダ外部の圧縮空気供給源は一般に、機関のクランク軸に
よってベルトを介して駆動するコンプレッサとする。機
関の排出ガスでタービンを回転させるターボコンプレッ
サを使用することも可能である。第６図に示す２サイク
ル機関シリンダ５５においては、排出口５６に排出導管
５７が接続されている。機関の排出導管５７に対して分
岐している導管５９にターボコンプレッサ６０が設けら
れている。蝶弁５８によって主排出導管５７を通過する
排出ガスの流量が調節される。蝶弁５８のセッティング
に応じた量の排出ガスが導管５９へ送られ、ターボコン
プレッサ６０を回転させる。第１〜５図に示すシステム
のコンプレッサ２０に代えて、排出ガスでタービンを回
転させるターボコンプレッサ６０を使用することができ
る。第６図に示すターボコンプレッサを用いた応用形実
施態様としてのシステムを第７図に示す。機関のシリン
ダ５５’の主排出口５６’に主排出導管５７’が接続さ
れている。シリンダ５５’の第２排出口５９’に副排出
導管５９’が接続されており、ターボコンプレッサ６
０’が副排出導管５９’に設けられている。副排出導
管５９’はターボコンプレッサ６０’の下手の主導管
５７’に接続されている。第７図に示す実施態様におい
ては、排出口５６’、５９’ａをシリンダの軸線方向に
おいて同じ高さに設けることもできるし、また少し異な
る高さに設けることもできる；後者の場合は排出口５
６’、５９’ａの開口角（angle d'ouver -ture）がず
れる（decaler）。擬態的には、ターボコンプレッサの
タービンに圧縮空気を供給する導管に接続されている排
出口が先に開き、したがって相対的に圧力が高いガスを
タービンに供給する。第８図に示す実施態様によれば、
燃料の噴射ならびにシリンダの掃気を行う空気の圧力と
流量を理想的に調節することができる。燃焼ずみガスを
燃焼室から有効に追い出し得る十分な量の空気を確保
し、高圧空気／燃料混合体を生成し得る高い噴射ガス圧
を噴射チャンバにおいて確保することができるならば機
関の性能を向上させることができる。この実施態様の機
関においては、圧縮アセンブリ６１が少なくとも２種類
の圧力と流量の空気を供給する。一例として、同圧縮ア
センブリ６１は、機関で回転させる少なくとも２段式の
コンプレッサとすることもでき、また機関の排出ガスで
回転させるターボコンプレッサとすることもできる。コ
ンプレッサ６１は吸入管２１に接続されており、弁４３
が吸入弁２１に設けられている。第１圧力の圧縮空気を
供給するコンプレッサ６１の中間出口６４が第１吐出し
導管６２によって第１チャンバ６３に接続されている。
コンプレッサから送り出される空気を冷却する熱交換器
６５が導管６２に設けられている。調節蝶弁６７が設け
られている別の導管６６によって第１チャンバ６３が燃
焼ずみガスを掃気する空気を燃焼室２内に噴射する入口
１２に接続されている。第２吐出し導管６８によって第
１圧力よりも低い第２圧力と第１圧力の圧縮空気の流量
よりも少ない流量の空気を送り出すコンプレッサ６１の
別の出口７０が第２チャンバ６９に接続されている。導
管６８に設けられている別の熱交換 器７１がコンプレ
ッサ６１から送り出される空気を冷却する。調節蝶弁７
３が設けられている管路７２によって空気／燃料混合を
行う噴射チャンバに第２チャンバ６９が接続されてい
る。好適には、チャンバ１６からコンプレッサ６１の出
口７０への逆流を阻止する逆止弁を管路７２に設け
る。コンプレッサの吸入導管２１は管路７４、７５によ
って各々管路６２、６８に接続されている。２つの吐出
し調節手段（相異なる閾値にセットした弁７６ 、７
７、あるいはまた蝶弁）が各々管路７４、７５に設けら
れている。管路７４、７５をこのように分岐させること
はチャンバ６３、６９内の圧力を理想的に調節するうえ
で有益であるが、必ずしもそうする必要はない。一例と
して、圧縮アセンブリは、１つあるいは複数の中間出口
を備えている１つのスクリュウ コンプレッサとするこ
ともできるし、また２つの直列接続コンプレッサとする
こともできる。この圧縮アセンブリによって２つの圧縮
空気流を得ることができる。中間出口６４から送り出さ
れる圧縮空気は相対的に流量が大きく、ピストンが下死
点に近付いたときに燃焼室を迅速掃気する。コンプレッ
サの出口７０から送り出される圧縮空気は相対的に流量
が小さいが、そのことは相対的に圧力が高いことを意味
し、燃焼室２へ噴射する空気／燃料混合体の噴射圧を高
める働きをする。管路６６、７２に設けられている蝶弁
６７、７３によって負荷に応じて空気の流量と圧力が追
加調節される。前記の実施態様においては、好適にはチ
ャンバ６３、６９によって噴射する圧縮空気の圧力と流
量を調節する。また、コンプレッサ６１の出口６４を入
口１２に直結し、コンプレッサ６１の出口７０を噴射チ
ャンバ１６に直結することも考えられる。より一般的に
は、１つあるいは複数の圧力のガスを供給することがで
きる任意のタイプの圧縮手段（たとえばsysteme d'onde
d'echappement du typeComprex）を使用することも考
えられる。カムで制御する弁を用いる空気式燃料噴射制
御システムを紹介したが、電磁システムで制御する弁、
あるいはまた機関のクランク軸によって駆動されて回転
し、噴射口を開閉する回転弁（boisseau rotatif）を使
用することも考えられる。本発明はあらゆる空気噴射式
２サイクル機関に対して適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１、２、３、４、５】本発明の５種類の実施態様と
しての噴射方法を採用した２サイクル機関のシリンダの
立面図と鉛直断面図である。
【図６、７】本発明の噴射方法の実施において圧縮ガス
供給源として用いるターボコンプレッサの水平断面図で
ある。
【図８】複数段式圧縮手段を用いた応用形２サイクル機
関の図解である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−41662（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−137112（ＪＰ，Ａ) 特表 平１−503555（ＪＰ，Ａ) 欧州特許出願公開323368（ＥＰ，Ａ １) 仏国特許出願公開2496757（ＦＲ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02M 67/00 - 67/08 F02M 69/08

Claims (22)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃焼室（２）を区画するピストン（４）
    が往復運動する少なくとも１つのシリンダ（１、５５、
    ５５’）と、燃焼室（２）の延長部に位置しており、ピ
    ストン（４）によって燃焼室（２）から隔てられている
    ポンプ覆い（５）と、新鮮空気供給体（５、２０、６
    １）に接続されており、燃焼室（２）に新鮮空気を送り
    込む少なくとも１つの新鮮空気供給口（１２）と、燃焼
    ずみガスを燃焼室（２）から排出する少なくとも１つの
    燃焼ずみガス排出口（１３）と、噴射口（１７）から燃
    料を燃焼室（２）内に噴射する空気式燃料噴射システム
    （１４、３０、３１）であって、噴射口（１７）を開閉
    する手段（１８）と、噴射口（１７）を介して燃焼室
    （２）に連通しており、圧縮空気が送り込まれる噴射チ
    ャンバ（１６）と、噴射チャンバ（１６）内に液体燃料
    を噴射する手段とから成っている空気式燃料噴射システ
    ムを備えている２サイクル機関における空気式燃料噴射
    方法にて、噴射チャンバ（１６）に送り込まれる圧縮空
    気として、機関の低負荷時においては該燃焼室（２）あ
    るいは新鮮空気を供給するポンプ覆い（５）から供給さ
    れる圧縮ガスを利用し、さらに、機関の高負荷時におい
    てはシリンダ（１）の外部の供給源（２０、３６、６
    ０、６１）から供給される圧縮空気を利用することを特
    徴とする空気式燃料噴射方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載したとおりの方法であっ
    て、シリンダの外部の供給源として、機関で駆動する圧
    縮ガス供給源を使用することを特徴とする方法。
  3. 【請求項３】 燃焼室（２）を区画するピストン（４）
    が往復運動する少なくとも１つのシリンダ（１）と、燃
    焼室（２）の延長部に位置しており、ピストン（４）に
    よって燃焼室（２）から隔てられているポンプ覆い
    （５）と、燃焼室（２）に新鮮空気を送り込む少なくと
    も１つの新鮮空気供給口（１２）と、燃焼ずみガスを燃
    焼室（２）から排出する少なくとも１つの燃焼ずみガス
    排出口（１３、５６）と、噴射口（１７）から燃料を燃
    焼室（２）内に噴射する空気式燃料噴射システム（１
    ４、３０、３１、３４、４０）であって、噴射口（１
    ７）を開閉する手段（１８）と、噴射口（１７）を介し
    て燃焼室（２）に連通しており、圧縮空気が送り込まれ
    る噴射チャンバ（１６）と、噴射チャンバ（１６）内に
    液体燃料を噴射する手段とから成っている空気式燃料噴
    射システムとを備えている２サイクル機関であって、空
    気式燃料噴射システム（１４、３０、３１、３４、４
    ０）の構成要素としてさらに、接続導管（２３、３５、
    ４５）を介して噴射チャンバ（１６）に連通している、
    シリンダ（１）の外部の追加圧縮ガス供給源（２０、３
    ６、４６）があり、該追加圧縮ガス供給源が機関の高負
    荷時にのみ作動することを特徴とする２サイクル機関。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載したとおりの機関であっ
    て、機関のシリンダ（１）の外部の圧縮ガス供給源とし
    てコンプレッサ（２０）があり、シリンダ（１）の噴射
    チャンバ（１６）に接続されている圧縮ガス吐出し導管
    （２３）と、コンプレッサと噴射チャンバとの間の連通
    を制御する調節手段が該コンプレッサ（２０）に設けら
    れていることを特徴とする機関。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載したとおりの機関であっ
    て、構成要素としてさらに、弁（２８）が設けられてい
    る導管（２７）によって機関のシリンダ（１）のポンプ
    覆い（５）と噴射チャンバ（１６）に接続されている圧
    縮空気チャンバ（２６）があることを特徴とする機関。
  6. 【請求項６】 請求項４に記載したとおりの機関であっ
    て、構成要素としてさらに、コンプレッサ（２０）に対
    して分岐している導管（３２）があり、流量調節蝶弁
    （２２）が該導管（３２）に設けられていることを特徴
    とする機関。
  7. 【請求項７】 請求項４に記載したとおりの機関であっ
    て、構成要素としてさらに、コンプレッサ（２０）の吐
    出し導管（２３）に接続されており、また噴射チャンバ
    （１６）にも接続されている圧縮空気チャンバ（３６、
    ４６）と、コンプレッサ（２０）に対して分岐してお
    り、一端がコンプレッサ（２０）の吸入導管に接続され
    ており、他端が吐出し弁（３９）を介して圧縮空気チャ
    ンバ（３６）に接続されている導管（３８）があること
    を特徴とする機関。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載したとおりの機関であっ
    て、圧縮空気チャンバ（４６）がさらにシリンダ（１）
    の燃焼室（２）へ新鮮空気を送り込む該新鮮空気供給口
    （１２）に接続されていることを特徴とする機関。
  9. 【請求項９】 請求項３に記載したとおりの機関であっ
    て、シリンダ（１）の外部の圧縮ガス供給源が機関の排
    出ガスで回転させるターボコンプレッサであることを特
    徴とする機関。
  10. 【請求項１０】 請求項３に記載したとおりの機関であ
    って、ポンプ覆い（５）が燃焼室（２）へ新鮮空気を送
    り込む該新鮮空気供給口（１２）に連通していることを
    特徴とする機関。
  11. 【請求項１１】 請求項３に記載したとおりの機関であ
    って、燃焼室（２）へ新鮮空気を送り込む該新鮮空気供
    給口（１２）が外部チャンバ（４６）であることを特徴
    とする機関。
  12. 【請求項１２】 請求項３に記載したとおりの機関であ
    って、該追加圧縮ガス供給源がコンプレッサ（２０）で
    あることを特徴とする機関。
  13. 【請求項１３】 請求項９に記載したとおりの機関であ
    って、シリンダ（５５’）の軸線方向において該排出口
    （５６’）と異なる高さにおいてシリンダ（５５’）の
    壁体に設けられている排出口（５９’ａ）に接続されて
    いる副排出導管（５９’）にターボコンプレッサ（６
    ０’）が設けられていることを特徴とする機関。
  14. 【請求項１４】 請求項３に記載したとおりの機関であ
    って、該供給口（１２）に接続されており、第１圧力と
    第１流量の空気を供給する第１空気圧縮手段と、該噴射
    チャンバ（１９）に接続されており、該第１空気圧縮手
    段が供給する空気の第１圧力よりも高い第２圧力と第１
    流量よりも少ない第２流量の空気を供給する第２空気圧
    縮手段が空気式燃料噴射システムにあることを特徴とす
    る機関。
  15. 【請求項１５】 請求項１４に記載したとおりの機関で
    あって、該第１圧縮手段と該第２圧縮手段が各々少なく
    とも２段式の１つの圧縮アセンブリ（６１）の１つの段
    であることを特徴とする機関。
  16. 【請求項１６】 請求項１４または１５に記載したとお
    りの機関であって、該第１圧縮手段と該第２圧縮手段が
    直列接続されている圧縮ユニットであることを特徴とす
    る機関。
  17. 【請求項１７】 請求項１４に記載したとおりの機関で
    あって、少なくとも１つのスクリュウ コンプレッサが
    空気式燃料噴射システムにあることを特徴とする機関。
  18. 【請求項１８】 請求項１４に記載したとおりの機関で
    あって、空気式燃料噴射システムの第１圧縮手段と該供
    給口（１２）との間に第１バッファ チャンバ (capaci
    te tampon)（６３）があり、第２圧縮手段と該噴射チャ
    ンバ（１６）との間に第２バッファ チャンバ（６９）
    があることを特徴とする機関。
  19. 【請求項１９】 請求項１４に記載したとおりの機関で
    あって、第１／第２圧縮手段が供給する空気の圧力を一
    定限界内に維持する手段（７６／７７）を備えているこ
    とを特徴とする機関。
  20. 【請求項２０】 請求項１４に記載したとおりの機関で
    あて、機関の回転によって駆動する圧縮手段が空気式燃
    料噴射システムにあることを特徴とする機関。
  21. 【請求項２１】 請求項１４に記載したとおりの機関で
    あって、該圧縮手段（６１）から送り出された空気をシ
    リンダへ送り込む調節自在閉切り手段を備えていること
    を特徴とする機関。
  22. 【請求項２２】 請求項１４に記載したとおりの機関で
    あって、該噴射チャンバから第２圧縮手段への逆流を阻
    止する逆止弁を備えていることを特徴とする機関。
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