JPH01151771A - 気体圧式直噴型燃料噴射装置 - Google Patents

気体圧式直噴型燃料噴射装置

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JPH01151771A
JPH01151771A JP63277614A JP27761488A JPH01151771A JP H01151771 A JPH01151771 A JP H01151771A JP 63277614 A JP63277614 A JP 63277614A JP 27761488 A JP27761488 A JP 27761488A JP H01151771 A JPH01151771 A JP H01151771A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の燃料噴射装置、特に、特許範囲請求
の請求項１に記載されているような、たとえば、国際公
開ＷＯ−Ａ−８７１００５８４ニ開示されているような
空気圧式直噴型燃料噴射装置に関する。
燃焼室の壁面の液体燃料にょる濡れを減らすがあるいは
無くして燃料効率を高めると共に排気内存害物を減らす
ように内燃機関の燃焼室に空気補助式に燃料を噴射する
のが望ましいことは長い間認められている。
この目的のために、種々の燃料噴射装置が提案されてお
り、単純な形態としては、スロットル・ボデー式噴射装
置あるいはポート式噴射装置がある。このような空気ア
シスト式噴射装置のもっと複雑な形態のものとしては、
米国特許第４，６９３゜４２０号に開示されている形式
のものとが、米国特許第２．９８４．２３０号に開示さ
れている形式のものがある。もちろん、最初に述べた２
つの噴射装置は、実際には、直噴型燃料噴射装置には分
類され得ない。
本発明による気体圧式直噴型燃料噴射装置は特許請求の
範囲の請求項１の特徴記載部分に記載されている特徴に
よって特徴付けられる。
本発明に係る気体圧式直噴型燃料噴射装置は複数の気体
圧式噴射器を包含し、各気体圧式噴射器が燃料の圧力よ
りも低い所定の圧力で加圧気体の供給を受ける気体通路
に加圧燃料を分配する普通の電気パルス幅制御式電磁燃
料噴射器を有し、この気体通路を通して内燃機関の燃焼
室に流入する気体量が圧力作動式のポペット弁で制御さ
れる。
４サイクル点火式エンジンで使用するような気体圧式噴
射器は電気駆動あるいはエンジン駆動のポンプによって
所定圧力の加圧気体の供給を受け、２サイクル点火式エ
ンジンで使用する場合には、エンジンそれ自体が気体圧
縮機として用いられ、圧縮行程の一部で気体源弁が気体
を計量し、この気体源弁が高い燃焼圧力をロックアウト
するようにも作動するのが好ましい。
したがって、本発明の主要な目的は、内燃機関用の改良
した気体圧式直噴型燃料噴射器であって、電磁燃料噴射
器が加圧気体の供給を受けている気体通路に必要に応し
て燃料を給送するように配置してあり、そして、この気
体通路を流れる気体流が弁によって制御され、好ましく
は対応したピストンの圧縮行程中に燃焼室の一部を構成
する層状チャージ室に気体・燃料混合気を供給できるよ
うにした気体圧式直噴型燃料噴射装置を提供する。
本発明の別の目的は、複数の気体圧式噴射器を包含し、
各気体圧式噴射器が４ストロ一ク内燃機関の対応したシ
リンダと協働し、また、各気体圧式噴射器が対応したシ
リンダの層状チャージ室に開口する弁制御式気体通路に
燃料を給送する電磁燃料噴射器を包含し、対応した対の
気体圧式噴射器の空気通路が１つの加圧気体源に接続し
てあり、１つの気体圧式噴射器の電磁燃料噴射器が対応
したシリンダのピストンが圧縮行程で移動しているとき
に作動し、他の対応したシリンダのピストンが排気行程
にあるときに加圧気体のみが給送されるように他の気体
圧式噴射器の電磁燃料噴射器が作動停止とされるように
なっている改良した気体圧式直噴型燃料噴射装置を提供
することにある。
本発明のまた別の目的は、複数の気体圧式噴射器を包含
し、各気体圧式噴射器が２ストロ一ク内燃機関の１つの
シリンダと組合わせてあり、各気体圧式噴射器が対応し
たシリンダの層状チャージ室に開口する弁制御式空気通
路に燃料を給送する電磁燃料噴射器を包含し、この気体
通路が調整気体圧貯蔵室に作動可能に接続してあって、
この調整気体圧貯蔵室がエンジンの複数のシリンダ内で
作動するそれぞれのピストンの圧縮行程の一部で気体制
御弁を経て加圧気体の供給を受けるようになっている改
良した気体圧式直噴型燃料噴射装置を提供することにあ
る。
本発明と共にその他の目的、特徴がより良く理解されう
るように、以下、添付図面に関連して詳細な説明を行な
う。
〔実施例の説明〕
まず第１図を参照して、ここにはマルチシリンダ４スト
ローク内燃機関の一部が示してあり、このエンジンはシ
リンダ２　（１つのみ図示）を構成するボアを形成した
エンジン・ブロック１と、このエンジン・ブロック１に
普通の要領で固定したシリンダ・ブロック３と、エンジ
ン・ブロックとシリンダ・ブロックの間にはさんだ普通
のガスケット４とを包含する。
各シリンダ内径孔位置において、シリンダ・ヘッド３は
層状化室（層状チャージ室）５を構成する（ぼみを備え
ており、この層状化室は対応するシリンダ・ボア２およ
びその中で往復動するように装着したピストン６と共に
燃焼室７を構成する。
一対のポペット弁８（吸気用と排気用）（１つのみ図示
）が対応したシリンダに対す゛る気体例えば空気の出入
を制御するように装着しである。
各吸気用ポペット弁８および各排気用ポペット弁（図示
せず）はシリンダ・ヘッド３に設けた弁ステム・ガイド
ｌＯ内を軸線方向に往復動するように案内され、ポペッ
ト弁８のステム上部はシリンダ・ヘッド３の上方に突出
している。従来同様に、各ポペット弁８は、通常は、ポ
ート、たとえば、図示の吸気用ポペット弁８の場合には
吸気通路１１の一端にある吸気ボート１１ａに対して閉
鎖位置に維持されている。これは普通の要領で吸気用ポ
ペット弁８のステムに割りロック１５によって固定され
たばねリテナ１４に対して作用する弁戻しばね１２によ
って行なわれる。ポペット弁８の各々は適当な弁駆動列
（これは本発明の部分ではないので図示していない）に
よって従来同様に互いにタイムングの合ったシーケンス
で作動させられる。
本発明によれば、空気圧式直噴型燃料噴射装置がシリン
ダ・ヘッド３に作動可能に組合わせてあり、これは全体
的に２０で示す複数の空気圧式噴射器を包含する。この
空気圧式噴射器は、第１．２図に示すような好ましい実
施例では、対応したシリンダに加圧空気・燃料混合気を
噴射するように作動可能に設置されている。好ましくは
、第１図に示すように、加圧空気・燃料混合気は後述す
る目的および要領で成る特定の時期に層状チャージ室５
に放出される。
第２図で最も良くわかるように、空気圧式噴射器２０は
主ボデー部２１を包含する。この主ボデー部２１は、図
示構造では、段付き下方外側形態を有し、両側に一体の
外向き支持フランジ２１ｂと、上方平坦加工面２１ｃと
を備えた下方平坦面取り付は部２１ａを包含する。フラ
ンジ２１ｂは、それぞれ、間隔を置いた孔２１ｄを有す
る。
第２図も参照して、ボデー部２１は段付き垂直ボアを備
え、この垂直ボアは内部上壁面２２、中間壁面２３、下
方壁面２４を構成しており、上下の壁面２２．２４はそ
れぞれ中間壁面２３よりも内径が大きくなっている。上
壁面２２は平坦な肩部２５によって中間壁面につながっ
ており、中間壁面２３は平坦な肩部２６によって下方壁
面２４につながっている。
ボデー部２１は段付き水平ボアも備えており、この水平
ボアは内部外方面３０、シール壁面３２、中間壁面３１
、内方壁面３３を構成している。この内方壁面３３は中
間壁面２３に開口している。
外方壁面３０、シール壁面３２および中間壁面３１の内
径は所望に応して予め選定しておき、電磁燃料噴射器３
４を受は入れたときに、シール壁面３２とこの電磁燃料
噴射器３４の噴射先端３４ａの外周面との間に０リング
・シール３５１封状態ではさみ込むようにしである。別
のＯリング・シール３５ａが環状の溝内に設置してあっ
て外方壁面３０と密封係合している。
各電磁燃料噴射器３４は、図示構造のばねクリップ１６
などによってボデー部２１内に適当に軸線方向保持され
ている。ばねクリップ１６はボデー部２１の外壁面に螺
合させた少なくとも１つのねじ１７によって取り付けで
ある。好ましくは、ばねクリップ１６の内側ばね脚部１
６ａはばねクリップの一端から見たときにＣ字形をして
おり、−軸線方向へ、すなわち、第２図で見て右方へ電
磁燃料噴射器３４に対してほぼ均一な付勢力を与えてい
る。
電磁燃料噴射器３４は頂部供給、底部供給のいずれでも
任意適当な形式の噴射器でよいが、図示構造では、電磁
燃料噴射器３４は米国特許第４．４２３．８４２号（そ
の開示内容は参考資料として本明細書にとりこむ）に開
示されている電磁燃料噴射器に類似した市販の底部供給
式噴射器である。
したがって、ボデー部２１は内ねじ付き側部ボート３７
を備えており、この側部ポート３７は環状の燃料フィル
タ組立体３６の供給部と流体連絡する位置で外方壁面３
０を貫いて開口している。側部ポート３７は燃料源（図
示せず）に接続するようになっており、燃料源は後述す
るように適切な所定供給圧力で燃料を供給するようにな
っている。
従来同様に、エンジンのそれぞれのシリンダ毎の電磁燃
料噴射器３４のソレノイド・コイル（図示せず）は燃料
噴射技術分野では周知の要領で外部コンピュータ（図示
せず）のような電子制御ユニットによって制御されるな
どして電源に接続されるようになっている。このような
配置では、ソレノイド・コイル（図示せず）が付勢され
ると、噴射器３４の噴霧先端３４ａから外方壁面３３の
構成する通路を通して壁面２３によって部分的に構成さ
れている空所に燃料が放出されることになる。
噴射器ノズル・ボデー（以下、ノズル・ボデー４０と呼
ぶ）は段付きの外形を有し、ボデー部２１の下方壁面に
受は入れられるような外径の上方部分４０ａと、シリン
ダ・ヘッド３に設けである対応した貫通ソケット３ａに
受は入れられるような寸法の下方縮径部分４０ｂとを有
する。当業者には明らかなように、下方縮径部分４０ｂ
は、第１図、第３図に示す空気圧式噴射器のこれらの部
分の軸線方向寸法の差で明らかなように、成る所与のエ
ンジン用途について任意所望の軸線方向寸法のものとす
ることができる。
上端のとこ”ろで、ノズル・ボデー４０は０リング・シ
ール４Ｉの受は入れる環状の溝４０ｃ＠備える。上方壁
面部４０ａの外周面には環状の溝が設けてあり、この溝
の上壁面は傾斜していてカム斜面として作用するように
なっている。このカム斜面は下方壁面２４に対して直角
にボデー部２１に形成した内ねじ付きの孔に螺合した調
節用ねじ４２の丸い頭部と係合する。゛それによって、
ノズル・ボデー４０がＯリング・シール４１と密封係合
するように移動し、その状態に保持され得る。
噴射器ノズル・ボデー４０を貫いて段付きの内径孔が設
けてあり、この内径孔は中間壁面２３と同じ直径であっ
てそれと同心となっていてその中間壁面の延長部となっ
ている内側上壁面４４と、弁ステム案内壁面４５と、噴
射器ノズル・ボデー４０の放出端のところに環状の截頭
円錐形弁座４６を構成する下方の外向に広がった壁面と
を有する。第２図で最も良くわかるように、弁ステム案
内壁面４５の内周面は複数の円周方向に隔たり半径方向
外方に延びる軸線方向溝４７を備えている。
ノズル・ボデー４０を通る流れはボベ７）弁５０によっ
て制御される。このポペット弁５０は弁座４６と対応す
る着座面を有するヘッド５Ｑａと、弁ステム案内壁面４
５に摺動自在に受は入れられる弁ステム案内部分５０ｂ
と、ノズル・ボデー４０の縮径部分４０ｂおよびボデー
部２１の所定の軸線方向寸法に対して適当な軸線方向寸
法の縮径弁ステム５０Ｇとを有する。したがって、外ね
じ付きの上端５０ｄがボデー部２１の外方に突出するこ
とになる。
ポペット弁５０は、通常は、弁ばね５１によって図示の
弁閉鎖位置へ付勢されている。この弁ばね５１は弁ステ
ム部分５０ｃ、５０ｄをゆるく囲んでおり、一端は平坦
な肩部２５と衝合し、反対端は中央に孔のある逆カップ
型のばねリテナ５２と衝合している。このばねリテナ５
２は弁ステム端５０ｄに調節自在に螺合させたナツト５
３と衝合しており、弁ステム端５０ｄの自由端面にはス
クリュードライバ用のスロットが設けである。第２図で
最も良（わかるように、ばねリテナ５２の側部外周壁面
には複数の円周方向に隔たった孔５２ａが設けである。
これらの孔は、ばね５１の付勢力の調節中に、ばねリテ
ナ５２の下端面とボデー部２１の面２１ｃの間に自由に
空気が流れるに充分な間隙がなくなった場合に空気の通
路となる。
明らかなように、ボデー部２１、ノズル・ボデー４０の
それぞれの内周壁面２３．４４とポペット弁５０の縮径
ステム部５０ｃの間の間隙は空気通路５４を構成し、対
応した燃料噴射器３４によってここを通って燃料の放出
が行なわれ得る。
好ましい実施例としての図示の構造では、空気圧式噴射
器２０への空気の供給はフランジ付きの中空の空気入口
キャップ５５を経てな行なわれる。
この空気入口キャップ５５は円周方向に隔たったねじ５
６によってボデー部２１に固定されており、これらのね
じはキャップ５５のフランジ５５ａに設けである孔５５
ｂを貫いて延びていてボデー部２１に設けた内ねじ付き
の孔２１ｅに螺合している０図示のように、空気入口キ
ャップ５５は、その上端のところに、直立空気ホース・
コネクタ５５ｃを備え、このコネクタを貫いて通路５５
ｄが形成してあり、この通路は一端をキャップ５５の空
所に開口し、反対端は加圧空気源に接続している。この
加圧空気源は、たとえば、電動機駆動式あるいはエンジ
ン駆動式空気ポンプ（図示せず）によって与えられる。
図示のように、空気入口キャップ５５はＯリング・シー
ルによってボデー部２１の平坦加工面２１ｃに対してシ
ールされており、この０リング・シールは、図示構造で
は、空気入口キャップ５５の下面に設けた環状溝内に設
置されている。
好ましくは、空気ポンプ（図示せず）は、第１図、第３
図に示すように、調整空気圧貯蔵室６０に空気を供給す
る。第３図に示すように、普通の圧力調整器６２と組合
わせた空気正進がし通路６１が一端を調整空気圧貯蔵室
６０に接続し、反対端をエンジン（図示せず）の吸気通
路と、好ましくは、エンジンのスロットル弁の下流で接
続するようになっている。
第１図に示す形式の４ストロークマルチシリンダ・エン
ジンに関して言えば、調整空気圧貯蔵室６０からの加圧
空気は、好ましくは、ソレノイド弁６３で制御される空
気通路レールによって各組の第１、第２のシリンダに供
給される。すなわち、第１図のシリンダが第１シリンダ
と仮定すれば、それに対応した第２シリンダは、第１シ
リンダ２のピストンが圧縮行程にあるときにピストンが
排気行程にあるシリンダとなる。もちろん、第１シリン
ダのピストン６が排気行程にあるときは、対応した第２
シリンダのピストンは圧縮行程にある。
この配置では、第１図の第１シリンダ２のピストン６が
圧縮行程の始めあるいはそのすぐ後にあるとき、電磁燃
料噴射器３４のソレノイド・コイル（図示せず）は先に
説明した電子制御ユニットによって制御されるような電
源によって付勢され、後述の要領で第１シリンダ２に燃
料を供給し、−方、対応した第２シリンダのための空気
圧式噴射器の電磁燃料噴射器のソレノイド・コイルは付
勢されず、この第２シリンダへそのピストンがその排気
行程で移動しているときに空気のみが供給され、第２シ
リンダから排気ガスを追い出す助けとなる。
図示の好ましい空気供給構造では、４サイクル・エンジ
ンの作動中、空気は適当な供給圧力で空気圧式噴射器に
供給され、対応したピストン６が吸気行程の終り付近ま
たは圧縮行程の始めにあるとき、ポペット弁５０に作用
している空気の差圧は対応した弁４６に対して弁開放位
置まで開放移動させるようになっている。これにより、
層状チャージ室５に、したがって、燃焼室７に空気を分
配することができる。
ここで、ポペット弁５０が弁開放位置にあるとき、供給
されている空気の圧力より高い所定の圧力で燃料の供給
を受けている電磁燃料噴射器３４のソレノイド・コイル
（図示せず）が付勢され、燃料が空気通路５４に放出さ
れ、その中の加圧空気と一緒に放出通路（ポペット弁５
５のヘッド５０ａと対応した弁座４６の間に存在する）
を経て層状チャージ室５に給送される。この流れ横断面
積は空気圧式噴射器２０によって給送される空気の量を
絞るに充分に小さくなっていて、この空気量は燃焼室に
送られる全吸気チャージのほんの少しの割り合いであり
、二次空気使用量を減らし、全空気・燃料比についての
影響を最小限とする。
その後、ピストン６がその圧縮行程を続けると、シリン
ダ圧縮圧力が成る値に達し、ポペット弁５０を前後の差
圧が、ばね５１の助けによって、ポペット弁５０のヘッ
ド５０ａを弁座４６と係合するように再び動かすことに
なる。
−例として、成る特定のエンジン用途において、空気を
５５０ｋＰａ（約８０ｐｓｉ）の圧力で空気圧式噴射器
に供給し、燃料を６５０ｋＰａ（約９４ｐｓｉ）の圧力
で電磁燃料噴射器３４に供給した。空気と燃料の差圧は
１００　ｋＰａ　（１４，５ｐｓｉ　）となった。
この用途では、空気通路レールと空気圧式噴射器２０内
の空気体積は比較的大きくなって、空気通路５４への所
定の空気体積の噴射による圧力効果を最小限に抑えるこ
とができた。
本発明による空気圧式直噴型燃料噴射装置をマルチシリ
ンダ２ストローク・エンジンに応用した別の実施例が第
３図に示してあり、同様の部分は同様の符号が付けであ
るが、ただし、ダッシュ記号（′）が適切に付けである
。
第３図を参照して、ここにはマルチシリンダ２サイクル
内燃機関の一部が示してあり、これはシリンダ２′　（
１つのみ示す）を構成するボアを備えたエンジン・ブロ
ックと、このエンジン°ブロックに普通の要領で固定し
たシリンダ・ヘッド３′と、エンジン・ブロックとシリ
ンダ・ヘッドの間にはさんだ普通のガスケット４′とを
包含する。
シリンダ・ヘッド３′は、各シリンダ・ボア２′の位置
で、くぼみを備えており、このくぼみは層状チャージ室
５′を構成しており、この層状チャージ室５′はシリン
ダ・ボア２内で往復動するピストン６′と共に燃焼室７
′を構成する。
図示構造では、２ストローク・エンジンはエンジン・ブ
ロックの適当な位置に設けた吸気ボート８′と排気ボー
ト９′とを有する形式のものであり、各ポートホ対応し
たシリンダ・ボア２′に開口しており、この分野では周
知のようにピストン６′によって開閉される。図示位置
では閉ざされている。
図示のように、第１図、第２図に示した好ましい実施例
に従った空気圧式噴射器２０′はシリンダ・ヘッド３′
に適切に装着してあり、そのノズル・ボデー４０′が対
応した゛燃焼室７′の層状チャージ室５′にソケットを
通して延びている。２ストローク・エンジンでは、対応
したシリンダと組み合わされた各空気圧式噴射器２０′
の各々は所定の供給圧力に維持される加圧空気源と絶え
ず流体連絡しているのが好ましい。
第３図に示した２ストローク・エンジンの形式では、ピ
ストン６′が燃焼行程で図示の位置から下方に移動する
につれて、このピストン６′はまず排気ボート９′を開
いて燃焼ガスが逃げるのを許し、次いで、吸気ボート８
′を開き、図示しないクランクケースからなどの新気を
燃焼室７′に流入させる。上方移動の際に、ピストン６
′は吸気ボート８′を閉ざし、次いで排気ボート９′を
閉ざし、新気の圧縮を開始する。
ここで、本発明の別の特徴によれば、空気圧式噴射器２
０′の作動を行なわせるのに必要な加圧空気源はシリン
ダ２内のピストン６′の上向き圧縮行程中に燃焼室７′
から得られ、このとき、各燃焼室７′から調整空気圧貯
蔵室６０への圧縮空気の流れは空気源制御弁によって制
御される。
図示構造では、空気源制御弁は下方ハウジング１１０と
上方ハウジング１１１とを包含し、これらのハウジング
は下方ハウジング１１０の上端にある外ねじを上方ハウ
ジング１１１の内ねし！１３に螺合させることよって相
互に固着される。さらに、下方ハウジング１１０の下端
には対応する外ねじが形成してあり、これはシリンダ・
ヘッド３′にあるねじ付きボアと螺合する。
下方ハウジング１１０は段付きの貫通内径孔を備え、そ
れは拡大内側上壁面１１５と、弁ステ五案内壁面１１６
と、外向に広がった截頭円錐形の弁座壁面１１７とを有
する。ポペット弁の形をした通常開の、過剰圧力遮断弁
が下方ハウジング１１０内に作動可能に装着しである０
図示構造では、ポペット弁は弁座壁面１１７に対応して
形成した着座面を有するヘッド１２０ａと、弁ステム案
内壁面１１６に摺動自在に受けいれられ、それによって
案内される平坦面１２０Ｃを有する弁ステム案内部１２
０ｂと、縮径外径の細長い弁ステム１２０ｄとを有し、
この弁ステムはばね調節用ねじ１２１ｄの中央孔をゆる
く貫いて延びている。
ばね調節用ねじ１２１ｄは下方ハウジングの上壁面１１
５にプレスばめなどで適切に固着したディスク状のリテ
ナ１２２の内ねじ付きの内径孔１２２ａに調節自在に螺
合している。リテナ１２２は、そのねじ付きの内径孔１
２２ａの半径方向外方に、複数の円周方向に隔たった軸
線方向の空気流路１２２ｂを備える。弁ステム１２０ｄ
をゆるく囲んで弁ばね１２３が設置してあり、その一端
はばね調節用ねじ１２１ｄと衝合しており、反対端は弁
ステム案内部１２０ｂと衝合しており、通常ポペット弁
を所定の力で弁開放位置に向って付勢している。ポペッ
ト弁の弁開放方向への軸線方向移動はリテナ・リング１
２４によって制限される。このリテナ・リング１２４は
この目的のために弁ステム１２０ｄの上方自由端に隣接
して設けた溝内に係合している。
上方ハウジング１１１は段付きの貫通内径孔を備え、こ
れは上方の内ねし付きの壁面１３０と、截頭円錐形弁座
１３１を構成する内方にテーバの付いた壁面とを有し、
弁座はまっすぐな壁面通路１３２によって１１３のとこ
ろで螺合させた拡大直径の下方壁面１３３につながって
いる。
通路１３２を通る流れは適切な一方向逆止弁によって制
御される。これは、たとえば、所望に応して所定の力の
ばね１３５によって第３図に示す弁閉鎖位置に向って通
常付勢されているボール弁である。ばねの予荷重は上方
ハウジング１１１の上方ねじ付き壁面１３０に調節自在
に螺合した内側スパナ係合用ヘッド螺子１３６で調節で
きる。
図示構造では、各空気源制御弁は上壁面１３０を介して
延びるように、上方ハウジング１１１に設けた内ねじ付
きの側部ポート１３７に螺合した導管１４０などによっ
て調整空気圧貯蔵室６０と流体連絡している。
エンジン作動中、ピストン６′が圧縮行程の初期段階に
あるとき、燃焼室７′内の圧力はボール弁にかかるばね
１３５の力とこのボール弁の上流側にかかる空気圧力に
打勝つには不充分である。
圧縮行程において圧力が高まるにつれて、ボール弁が開
いて加圧空気が調整空気圧貯蔵室６ｏに給送される。燃
焼室７′内の圧力が充分高くなると、ポペット弁の燃焼
室側と頂部側の圧力バランスが崩れ（差圧が生じ）、ポ
ペット弁を弁座１１７に向って閉ざすことになる。
ここで、空気源制御弁は空気圧式噴射器２０′を通って
実際に流れるよりもやや多い空気を常に供給するように
なっていなければならない。これにより、圧力調整弁６
２はエンジンのシリンダ内のそれぞれのピストン６′の
圧縮行程毎に常に作動することができる。
もちろん、ピストン６′の圧縮行程毎に、先に述べたよ
うな対応する空気圧式噴射器２ｏは対応した層状チャー
ジ室５′に空気・燃料混合気を供給することになる。理
論的には、この空気・燃料混合気とピストン６′によっ
てそれが圧縮行程をつづけている間圧線される空気によ
って層状チャージ室５′内の捕らえられることになると
考えることができる。
しかしながら、この空気・燃料混合気の若干あるいはそ
の稀釈量が空気源制御を通って調整空気圧貯蔵室６０内
に流入する場合、圧力調整弁制御の通路６１がこのよう
な稀釈空気・燃料混合気を普通のスロットル弁（図示せ
ず）の下流側でエンジンの吸気通路（図示ぜす）に給送
することになるか、あるいは、この混合気は燃焼室７′
に戻ることができるように空気圧式噴射器２ｏに給送さ
れることになる。
空気圧式噴射器２０に再び言及して、空気、燃料につい
ての圧力値が特定のエンジン用途について与えられたが
、燃料圧力が常に空気圧力を基準としており、電磁燃料
噴射器３４からの放出中に燃料の圧力低下がほぼ１００
　ｋＰａ　（１４，５ｐｓｉ）となることが好ましいこ
とは当業者にとっては明らかであろう、したがって、上
述した例とは空気圧が変わった場合には、燃料圧力もそ
れ相当に変えなければならない。
本発明の空気圧式直噴型燃料噴射装置を使用することに
よって、空気圧式噴射器が燃料を非常に小さな液滴とし
て放出し、こ°の空気・燃料混合気が冷間始動条件ある
いは移行状態の下でもかなり濃縮されて点火を容易にす
ることは明らかであろう。２サイクル・エンジンで使用
することに関しては、ピストンが対応した排気ボートを
閉ざした後まで空気・燃料混合気が噴射されないので、
エンジンの排気系を通過する燃料の損失がなくなること
は明らかである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による空気圧式直噴型燃料噴射装置を組
み込んだ４ストロ一ク内燃機関の一部の横断面図であり
、構成要素を概略的に示す図である。 第２図は第１図の好ましい実施例の空気圧式噴射器それ
自体の横断面図であり、その電磁燃料噴射器とポペット
弁をと正面で示す図である。 第３図は本発明による空気圧式直噴型燃料噴射装置を有
する２ストロ一ク内燃機関の一部の横断面図であり、そ
こに組み込んだ空気源制御弁を示し、構成要素を概略的
に示す図である。 図面において、１・・・エンジン・ブロック、２・・・
シリンダ、３・・・シリンダ・ヘッド、４・・・ガスケ
ット、５・・・層状チャージ室、６・・・ピストン、７
・・・燃焼室、８９．９ポペツト弁、１０・・・弁ステ
ム・ガイド、１１・・・吸気通路、１２・・・弁戻しば
ね、１４・・、ばねリテナ、２０・・・空気圧式噴射器
、２１００．主ボデー部、３４・・・電磁燃料噴射器、
３６・・・燃料フィルタ組立体、４０・・・ノズル・ボ
デー、４１・・・０リング・シール、４２・・・調節用
ねじ、５０・・・ポペット弁、５１・・・弁ばね、５２
・・・ばねリテーナ、５３・・・ナツト、５５・・・空
気入口キャップ、６０・・・調整空気圧貯蔵室、６１・
・・空気圧迫がし通路、６２・・・圧力調整器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 　１．エンジン・ブロック（１、１′）とシリンダ・ヘ
    ッド（３、３′）とを有し、また、エンジン・ブロック
    （１、１′）の複数のシリンダ（２、２′）に気体を供
    給する吸気装置（１１、８′）が設けてあり、各シリン
    ダ （２、２′）がその中を往復動して燃焼室 （７、７′）を構成するピストン（６、６′）を有し、
    この燃焼室がその一部として層状チャージ室（５、５′
    ）を有する形式の内燃機関のための気体圧式直噴型燃料
    噴射装置であって、複数の気体圧式噴射室（２０、２０
    ′）を有し、各気体圧式噴射器が対応した該層状チャー
    ジ室（５、５′）に気体と燃料の混合気を放出するよう
    に、所定の位置にシリンダ・ヘッド（３、３′）によっ
    て支持されており、また、各気体圧式噴射器（２０、２
    ０′）が一端にノズル・ボデー（４０、４０′）を有す
    るボデー部（２１）を有し、このボデー部（２１）およ
    び前記ノズル・ボデー（４０、４０′）を貫いて内径孔
    が設けてあり、前記ノズル・ボデー（４０、４０′）の
    自由外端で前記内径孔を取り巻いて弁座（４６）が設け
    てあり、前記内径孔の反対端が所定圧力の気体源（６０
    ）と接続できるようになっており、前記内径孔内に作動
    可能にポペット弁 （５０）が設置してあり、このポペット弁 （５０）が前記弁座（４６）に対して開放位置と閉鎖位
    置の間で動くことのできるヘッド（５０ａ）と、このヘ
    ッド（５０ａ）から延在し、内径孔と共に気体通路（５
    ４）を構成するステム（５０ｃ）とを有し、前記ポペッ
    ト（５０）と作動可能に制御手段（５１）が組合わせて
    あって通常は前記ポペット弁（５０）を前記閉鎖位置に
    保持しており、前記ポペット弁（５０）の前記開放位置
    への移動を許すように作動でき、前記ボデー部（２１）
    内に電磁式燃料噴射器（３４）が作動可能に設置してあ
    り、この電磁式燃料噴射器（３４）が対応するシリンダ
    （２、２′）内でのピストン（６、６′）の圧縮行程中
    に前記気体通路（５４）を通る気体流の方向で見て前記
    ポペット弁（５０）の前記ヘッド（５０ａ）の上流で前
    記気体通路（５４）に加圧燃料を噴射するようになって
    いる気体圧式直噴型燃料噴射装置において、対応したシ
    リンダ（２、２′）内のピストン（６、６′）の吸気行
    程の終りかあるいは圧縮行程の初めで、ポペット弁 （５０）に作用する気体の差圧が前記ポペット弁（５０
    ）を前記開放位置へ移動させるようになっており、対応
    するシリンダ（２、２′）内の圧縮圧力が所定の圧力に
    達したときに、前記ポペット弁（５０）が前記閉鎖位置
    に戻るようにしたことを特徴とする気体圧式直噴型燃料
    噴射装置。 　２．請求項１記載の気体圧式直噴型燃料噴射装置にお
    いて、前記気体圧式噴射器（２０、 ２０′）の各々の前記制御手段が前記ポペット弁（５０
    ）に作動可能に連結した、所定付勢力を持つ弁ばね（５
    １）であり、前記ポペット弁（５０）に作用する前記差
    圧が前記開放位置、前記閉鎖位置間のポペット弁（５０
    ）の動きを前記差圧の軸線方向の関数として行なわせる
    ようになっていることを特徴とする気体圧式直噴型燃料
    噴射装置。 　３．請求項１または２記載の気体圧式直噴型燃料噴射
    装置において、前記加圧気体源がエンジンから導かれ、
    複数の気体源制御弁を有し、各気体源制御弁が１つのシ
    リンダ（２′）の燃焼室（７′）と流体連絡状態で作動
    可能に組合わせてあり、各気体源制御弁が一端を対応し
    た燃焼室（７′）と流れ連絡する通路を有するハウジン
    グ手段（１１０、１１１）と、前記通路を通して前記燃
    焼室（７′）から流れてくる流れを制御する通常開のば
    ね付勢・圧力作動式ポペット弁（１２０ａ）と、このポ
    ペット弁（１２０ａ）を介する流れの方向で見て下流側
    で前記通路内に設置した通常閉のばね付勢式一方向弁と
    を有し、調整気体圧貯蔵室（６０）が前記気体灘制御弁
    のハウジング手段（１１０、１１１）内の前記通路の両
    端と流体連絡するように接続してあり、前記調整気体圧
    貯蔵室（６０）を前記気体圧式噴射室（２０′）と接続
    する通路が設けてあり、この通路が一端で前記調整気体
    圧貯蔵室（６０）と流体連絡し、反対端で気体圧式噴射
    器（２０′）の前記気体通路（５４）と流体連絡してお
    り、圧力調整通路（６１）が一端で前記調整気体圧貯蔵
    室（６０）と接続しており、反対端でエンジンの吸気装
    置（８′）に接続していることを特徴とする気体圧式直
    噴型燃料噴射装置。
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