JPH01244159A - 内然機関 - Google Patents

内然機関

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JPH01244159A
JPH01244159A JP1032510A JP3251089A JPH01244159A JP H01244159 A JPH01244159 A JP H01244159A JP 1032510 A JP1032510 A JP 1032510A JP 3251089 A JP3251089 A JP 3251089A JP H01244159 A JPH01244159 A JP H01244159A
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throat
cylinders
internal combustion
cylinder
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JP1032510A
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James A Donohue
ジェームス・エイ・ドノヒュー
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Outboard Marine Corp
Original Assignee
Outboard Marine Corp
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Publication date
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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】 （産業上の利用分野） 本発明は一般的に内燃機関に関する。更に詳細には、本
発明は対向作動ニジリンダニ行程内燃機関に関し、且つ
特に船外発動機のような船用推進装置で使用するように
なっている前記機関に関する。
また、本発明は前記機関用の燃料供給システムに関し、
且つ特に前記機関用の燃料噴射システムに関する。
本発明は二行程機幽での空気／燃料ａ合物の過剰掃気に
よる燃料損失を減少し又は排除することに向けられる。
この目標を達成するために、噴射される燃料を良好な霧
化並びに燃料送出の適当な調時及び持続期間が必要であ
る。
（従来の技術） 次の米国特許に注目される。
立在 １．３９４．８５０＾、Ｒ，Ｌｏｎｇ　　　　　　　１
９２１年ｌθ月２５日、１．８６０．７８４　Ｒ，Ｉ！
、Ｎｅ１ｓｏｎ　　　　　　１９３２年５月３１日、１
．９２１．５１Ｇ　１１．Ｄｅ賀ａｓｍａｎｄｔ　　　
　１９３３年８月　８日、２．５２８．２６３　Ｃ，＄
１．Ｃｂａｐｍａｎ　　　　　１０００年ｌＯ月３１日
、ＣＯ３３＋３０２３．Ｊａｒｎｕｓｘｋｉａｗｉｃｚ
　　１９７？年７月５日、４＋１３１＋０９ＯＳ、Ｊａ
ｒｎｕｓｚｋｉｅｗｉｃｚ　　１９７Ｂ年１２月２６日
、４．３０７．６８７　Ｅ、Ｈｏ１ｓｔｅｉｎ　　　　
　１９Ｂ１年１２月２９日、４．４２２．４３０　Ｗ、
５１ｉａｔｒａｋ　　　　　　１９８３年１２月２７日
。
また、ドイツ特許３７２．８０７に注意が引かれる。
（課題を解決するための手段） 本発明は、ヘッド端をそれぞれ含む第１及び第、２のシ
リンダと、第１及び第２のシリンダ中で上死点位置及び
下死点装置の間をそれぞれ往復移動可能であり且つ互い
に位相はずれしている第１及び第２のピストンと、シリ
ンダ間に延び且つ喉部を含む燃料供給ベンチエリと、第
１及び第２のシリンダのヘッド端に近接して配置されて
喉部と連通し、且つ閉位置及び開位置の間を移動できて
燃料を喉部へ流す弁を含む燃料噴射器とを具備する内燃
機関を提供する。
本発明の一実施例を詳細に説明する前に、本発明はその
適用において、以下に説明し又は図面に例示する構造の
細部及び構成部品の構成に制限されないことは理解され
るべきである０本発明は他の実施例が可能であり且つ種
々の仕方で実施され又は実行され得る。また、ここで用
いた表現及び用語は説明のためのものであり且つ制限と
関係ないことは理解されるべきである。
（実施例） 図面に、内燃機関１１を含む船用推進装置１０が示され
ており、該内燃機関は側壁２５及び２７をそれぞれ含む
一対のシリンダ１５及び１７を含むシリンダブロックｌ
’３を具備する０機関ブロック組立体３１を備えるシリ
ンダブロック１３に、それぞれのシリンダヘッド端３５
及び３７を備えるシリンダヘンド３３が固定される。
第１及び第２のシリンダ１５及び１７中に第１及び第２
のピストン４５及び４７がそれぞれ配置され、該第１及
び第２のピストンは下死点位置とシリンダヘッド端３５
及び３７に対して近接して離間した関係にある上死点位
置との間を往復移動することができる。ピストン４５及
び４７は反対に作用するように互いに連結されており、
即ちピストン４５及び４７の一方はピストン４５及び４
７の他方が下死点に近接している時に上死点に近接する
。
燃料は単一の燃料噴射器５１を含む燃料供給構造によっ
て第１及び第２のシリンダ１５及び１７へ供給され、該
燃料噴射器は燃料供給通路即ち導管６１と連通し、該燃
料供給通路即ち導管はベンチュリの形であり、シリンダ
１５及び１７の間に延び且つシリンダ１５及び１７とヘ
ッド端３５及び３７を通して（図面に示したように）、
又はピストン４５及び４７が上死点位置にある時に該ピ
ストンより上方の領域で側壁２５及び２７を通して連通
ずる。燃料噴射器５１は好ましくは燃料を計量するため
及び噴射の調時及び期間を制御するために電子的に作動
される。燃料噴射器のシリンダへラド３３中への配置は
コンパクト性並びに製作及び装着の容易性の故に好まし
い。
好ましくは低圧力噴射器である適当な電気−機械式噴射
器が燃料を燃料供給ベンチエリ６１へ供給するために採
用され得る。更に詳しくは、燃料供給通路６１は燃料供
給通路６１の残りの部分と比較して最小の横断面積を有
する喉部即ち中央部分６３を含む。
喉部６１と燃料供給即ち入口口部６５が連通し、該口部
は燃料噴射器５１中の燃料供給穴即ち通路６９０部分を
形成し且つ円錐状弁座６３と連通し、該弁座は喉部６３
から離れる方向へ先細になり且つまた燃料供給穴６９の
部分を形成する。。
燃料供給穴６９中に弁部材７１が配置され、該弁部材は
適当なばね′７２によって閉位置まで上方へ偏圧され且
つソレノイドコイル７４の作用によって開位置まで下方
へ移動することができる。弁部材７１は燃料供給穴６９
を通して移動し得る心棒７３と、心棒７３の方向への往
復動に応動して、弁ヘシド７５が弁座６７から離間した
開位置及び弁ヘッド７５が弁座６７に係合して燃料供給
口部６５を閉じる閉位置の間で移動し得る円錐状弁へラ
ド７５とを含む。
圧力下の燃料は心棒７３と取囲み関係にある燃料供給穴
６９の領域へ供給され、弁部材７１が開位置へ移動され
ている時に人口口部６５を通して喉部６３中へ噴射され
得る。その結果として、喉部６３へ入る燃料は末広の円
錐状の噴霧の形であ他の構造が採用され得るが、開示し
た構造では、喉部６３は全体として、入口口部６５の直
径よりも大きい幅を有し、幅よりも大きい長さを有し且
つ比較的小さい高さを有する概ね一様な横断面積の短い
通路である。ベンチエリ喉部６３は第１及び第２の燃料
通路９５′及び９７と連通する両端８５及び８７を有し
、該燃料通路は、シリンダヘッド：ｆａ３５及び３７を
通して、又は上死点にある時のピストン４５及び４７よ
り上方の位置においてシリンダ側壁２５及び２７を通し
て、第１及び第２のシリンダ１５及び１７まで延び且つ
該シリンダと連通している。
第１図に示す構造では、燃料通路９５及び９７はそれぞ
れの軸線１０５及び１０７に沿って延び且つ該燃料通路
は軸線１０５及び１０７に沿ってそれぞれ延び且つ関連
するシリンダ１５及び１７と連通するそれぞれの円筒状
端部分１１５及びｌ１７と、該燃料通路は軸線１０５及
び１０７に沿ってそれぞれ延びるそれぞれの末広の円錐
状部分１２５及び１２７とを含み、該末広の円錐状部分
はそれらの内方即ち小さい端において喉部６３の両端８
５及び８７とそれぞれ連通し且つそれらの外方即ち大き
い端において円筒状部分１１５及び１１７とそれぞれ連
通する。シリンダ１５及び１７と連通する円筒状部分１
１５及び１１７の端はそれぞれのノズル１３゛５及び１
３７を形成する。
好ましくは、燃料供給ベンチエリ６１は音速のノズルを
得るように構成される。そのようなノズルは、ノズル１
３５及び１３７の間の圧力差即ち比が２対ｌより大きい
時、即ちベンチエリ喉部６３の一端における圧力が他端
における圧力の二倍である時に燃料供給ベンチュリ６１
中に得られる。。
そのような圧力比は、燃料供給通路６１の喉部６３とシ
リンダ１５及び１７にそれぞれ連通するノズル１３５及
び１３７との間に４対ｌの面積比を用いる時に得られる
ことができる。加えて、１８０°以外のクランク軸回転
角度で位相はずれしている２つのシリンダは充分な圧力
差がシリンダ間にある限り採用され得る。
第３図に示す構造はシリンダ１５及び１７のそれぞれと
喉部６３との間に単一の通路を含むが、第３図に示す単
一の通路と同等の全流れ面積を有する３つまたは４つの
副即ち小通路９５ａ％ｂ及びＣ並びに９７ａ、ｂ、及び
Ｃを第４図に示すように採用することは好ましい、副通
路は一緒に加算された時に第３図ｉ示す単一のガス通路
６１及び上述した４対ｌの比に匹敵する流れ面積を有す
る円筒状及び円錐状通路部分を含む。
好ましくは、副通路９５ａ、ｂ及びＣ並びに９７ａ、ｂ
及びＣは、シリンダ１５及び１７中に扇形の形状をした
噴霧を生じるように角度方向の配列をもって概ね第４図
に示すように配置される。
上述した構造を達成するために、シリンダへフド３３は
円筒状凹部１４１を含み、該凹部はその内方端に第１の
端ぐり１４３を存し且つそのその内方に案内穴１４５を
有する。燃料噴射器５１は凹部１４１中に受入れられ且
つ適当な装置によって円筒状ヘッド３３へ固定され得る
。他の構造が採用され得るが、燃料噴射器５１は底部材
即ち弁円板１５１を含み、該底部材即ち弁円板はその下
側表面１５３に円筒状の凹部即ちポケッ）１５５を有し
、該凹部即ちポケットはその中心に燃料供給穴６９の部
分を形成し且つ入口口部６５を通して凹部即ちポケット
１５５中へ連通する前記した弁座６７を含む穴を有する
。・下側表面１５３は喉部６３の１つの側即号壁を画成
する。
凹部即ちポケット１５５中にベンチエリ喉部６３の他の
３つの側を画成する弁板１６１が配置されその中に燃料
通路９５及び９７の末広の部分１２５及び１２７が設け
られる。
弁板１６１は案内穴１４５中に受入れられて整合を得る
ための案内短軸１６３を設けている。加えて、弁板１６
１及び弁円板１５１は１つ以上のピン１６５によって一
緒にキー止めされることができ、又は別の方法で適当に
一緒に固定されることができる。
適当なガスケット即ちシール１７１が指示したように採
用され得る。
燃料通路９５及び９７の円筒状部分１！５及び１１７は
シリンダヘッド３３中の円筒状穴によって設けられ又は
シリンダブロック１３中に形成された円筒状穴によって
設けられる０円筒状通路部分１１５及び１１７がシリン
ダブロック１３に配置されるならば、燃料噴射器５１を
受入れる凹部はシリンダヘッド３３の外部面ではな（て
シリンダブロック１３の側−に配置され得る。
開示した構造では、シリンダ１５及び１７の一方の高圧
力は燃料を喉部６３からシリンダ１５及び１７の他方へ
送出するように利用される。前述した圧力比及び面積比
は、流れ分離を防止し且つ定常的でよく分散された微細
な滴の噴霧を得る音速のノズルを形成するために燃料供
給ベンチエリ６１及び喉部６３への燃料供給と関連して
存効である。圧縮又は燃焼後に一方のシリンダ中に存在
する高圧力は燃料を喉部６３を通過させて燃料を微細に
霧化された燃料滴に砕き且つ他方のシリンダヘッドな燃
料／ガス噴霧を供給する。
第３図に示す構造では、弁部材７１が第３図に示すよう
に開位置にある時に、シリンダ１５及び１７間のガス流
は弁ヘッド７５の下に位置される。
第５図及び第６図に、第３図に示す構造と関連して説明
した構成部品と同様であり且つ同じ参照符号を付けた構
成部品を含む燃料供給構造の別の実施例が図示される。
更に詳細には、第５図及び第６図に示す構造は、２つの
シリンダ１５及び１７の間に延びるガス通゛路６１を具
備し且つ喉部６３及び燃料噴射器５１を含み、該燃料噴
射器は喉部６３と連通ずる燃料供給通路即ち六６９と、
燃料噴射器５１から喉部６３中への燃料流れを阻止する
閉位置並びに該流れを許す開位置の間で移動し得る弁部
材７１とを含む、第５図及び第６図に示す構成は、弁部
材７１が閉位置にある時にシリンダ１５及び１７の間の
ガス通路６１を通るガス流れを阻止し且つ開位置にある
時に該流れを許すように作用することで、第３図に示す
構成と相違する。
他の構造が採用され得るが、第５図及び第６図に示す構
造では、燃料噴射器５１は、弁部材７１を閉位置まで上
方へ偏圧する適当なばね７２の形の手段と、電気的に付
勢された時に弁部材７１を開位置まで下方へ変位させる
作用をするソレノイドコイル７４とを含む、これに関し
て、弁部材７１がそれが閉位置にある時に喉部６３を閉
じるために喉部６３を横切って延びるようになっている
下方へ突出する円筒状延長部即ち部分２０１を追加して
含むことを除動ζて、弁円板１５１及び弁部材７１は第
３図に関して説明したのと概ね同じように構成される。
加えて、第５図及び第６図に示す弁口部１６１の構造は
、第３図に示す弁板１６１中のガス通路６１の円錐状の
末広通路部分１２５及び１２７が扇形の形状をした通路
部分１２５及び１２７に単一化されていることで、第３
図に示す構造と相違する。特に、第５図及び第６図に示
すように、ガス通路６１の中央部分即ち喉部６３は円形
の形状であり、弁部材が閉位置にある時に弁部材７１の
円筒状部分２０１を密封係合で受入れ、且つ弁部材７１
が開位置にある時に弁部材７１の円筒状部分２０１を入
れる同様に形成された凹部即ち壁２０３と連通する。適
当な手段が壁２０３をその中への円筒状部分２０１の移
動に応じて排気するために設けられ得る。
また、弁板１６１中のガス通路６１は円筒状部分即ち喉
部６３の各側に扇形の形状をした通路部分１２５及び１
２７を含み、該通路部分はそれらの内方端においてそれ
ぞれの首部２０５及び２゜７を通して喉部６３ど連結し
、且つそれらの外方端においてシリンダブロック１３中
の角度方向に離間した円筒状通路部分１１５及び１１７
のそれぞれの列と連通ずる。
第５図及び第６図に示す構造では、弁部材７１が開位置
にある時に、シリンダ１５及び１７の間のガス流は弁ヘ
ッド７５の円錐状部分の周りである。
第７図及び第８図に燃料供給構造の更に別の実施例が示
され、この実施例では弁部材７１は、噴射器５１からの
燃料の流れを阻止し且つ加えてシリンダ１５及び１７の
間のガス通路６１を通るガスの流れを阻止する閉位置と
、燃料噴射器５１から喉部６３中への燃料の流れを許し
且つシリンダ１５及び１７の間のガス通路６１を通るガ
スの流れを許す開位置との間を移動し得る。これに関し
て、第７図及び第８図に示す構造に含まれ且つ第３図、
第５図及び第６図に示す構成部品と同様な構成部品は、
第３図、第５図及び第６図に示す実施例に関して使用し
たのと同じ参照符号で示される。
第７図及び第８図に示す構造において、弁部材７１は適
当なばね７２によって閉位置まで下方へ偏圧され且つソ
レノイドコイル７４の作用によってその付勢に応動して
開位置まで上方へ変位することができる。弁部材７１、
弁円板１５１及び弁板１６１は所望の作用を可能にする
ように修正されている。特に、第７図及び第８図に示す
構造では、燃料供給穴即ち通路６９は燃料供給及び入口
口部６５の方へ先細になった円錐状弁座６７を弁円板１
５１に含む。
加えて、弁板は円錐状弁座２１１で終端し即ちそれに開
いた扇形の内方端を含み、該弁座は下方へ先細になって
おり且つ弁円板１５１に形成された円錐状弁座６７と整
合され且っ該弁座６７の連続部分を形成する。それらの
外方端において、扇形の形状をした通路部分１２５及び
１２７はシリンダブロック１３中の角度方向に離間した
円筒状通路部分１１５及び１１７のそれぞれの列とそれ
ぞれ連通する。
更に加えて、弁ヘッド７５は下方へ先細になった弁表面
２１３を含む下方の円錐状の形状にされた部分を含み、
該弁表面は弁部材７１が閉位置にある時に円錐状の弁座
６７及び２１１に係合して燃料供給穴即ち通路６９及び
ガス通路６１をそれぞれ閉じる。ソレノイド７４が電気
的に作動されると、弁部材７１は上方へ、即ち弁座６７
及び２１１から離れる方へ移動し、それにより燃料供給
穴即ち通路６９及びガス通路６１を開く。
第５図乃至第８図に示す構造では、燃料噴射器５１によ
ってガス通路６１中へ放出される燃料圧力はガス通路６
１を流通するガスの圧力よりも高い、これに関して、ガ
ス通路６１中の圧力の減少は、第６図及び第８図に示さ
れ且つ実際に増大した寸法のガス通路６１を提供する通
路部分列を採用することによって得られることができる
。しかしながら、喉部６３の各側でのガス通路の面積は
シリンダ２５及び２７の変位容積の小さいパーセンテー
ジであり、且つそのため機関の動力出力に実質的に影響
しないことは注目される。
第７図及び第８図に゛示す構造では、弁部材７１が開位
置にある時に、シリンダ１５及び１７の間のガスの流れ
は弁ヘッド７５の下方円錐状部分の周りである。
第５図乃至第８図に示す構造では、弁部材７１はシリン
ダ１５及び１７の間のガスの流れ並びに燃料噴射の調時
及び期間を制御する。これらの実施例では、燃料は燃料
噴射の時に喉部６３中の圧力よりも高い圧力にある。
通路６１を流れるガスは燃焼空気又は燃焼生成物又はそ
れらの組合せ物のいずれかであることは考えられる。
電気−機械式燃料送出を採用し且つ上述した燃料供給ベ
ンチエリ６３を使用する結果として、ここに開示した構
造は、制御されない四行程機関からの燃料消費量及び炭
化水素の排気に近づくレベルまで、二行程機関での燃料
消費量を減らし且つ炭化水素の排気を減らす作用をする
。
本発明の種々の特徴は特許請求の範囲に記載される。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の種々の特徴を具現化する二行程内燃機
関を含む船外発動機の形の船用推進装置の側面図であり
、第２図は第１図の線２−２に沿った部分断面拡大図で
あり、第３図は第２図に破線円で示す部分に含まれた燃
料供給構造の拡大図であり、第４図は第２図の底面の方
へ上にみた図であうで、修正例を例示する図であり、第
５図は修正された燃料供給構造の拡大図であり、第６図
は第５図の線６−６に沿った図であり、第７図は別の修
正された燃料供給構造の拡大図であり、第８図は第７図
の線８−８に沿った図である。 １１・・・内燃機関、　　１３・・・シリンダブロック
、１５．１７・・・シリンダ、 ４５．４７・・・ピストン、 ３１−・・機関ブロック組立体、 ５１・・・燃料噴射器、 ６１・・・燃料供給通路即ち導管、 ６３・・・喉部即ち中央部分、 ６５・・・入口口部、　６７、・２１１−・・弁座、６
９・・・燃料供給穴−ち通路、 ７１−・・弁部材、　７２・・・ばね、７４・・・ソレ
ノイドコイル、 ７５・・・弁ヘッド、　９５．９７　・・・燃料通路、
１１５．１１７・・・円筒状部分、 １２５．１２７−・・円錐状部分、 １３５．１３７・・・ノズル、 １４１−・・円筒状凹部、　　１５１　・・・弁円板、
１６１・・・弁板。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、ヘッド端をそれぞれ含む第１及び第２のシリンダと
    、前記第１及び第２のシリンダ中で上死点位置及び下死
    点位置の間をそれぞれ往復移動可能であり且つ互いに位
    相はずれしている第１及び第２のピストンと、前記シリ
    ンダ間に延び且つ喉部を含む燃料供給ベンチユリと、前
    記第１及び第２のシリンダの前記ヘッド端に近接して配
    置されて前記喉部と連通し、且つ閉位置及び開位置の間
    を移動できて燃料を前記喉部へ流す弁を含む燃料噴射器
    とを具備する内燃機関。 ２、前記喉部が対向する第１及び第２の端を含み、且つ
    前記燃料供給ベンチユリが前記喉部の前記第１及び第２
    の端からそれぞれ延び且つ前記第１及び第２のシリンダ
    と連通する第１及び第２の通路を含み、前記第１及び第
    ２の通路のそれぞれが、概ね一様な横断面積を有し且つ
    前記第１及び第２のシリンダの関連した一方と連通する
    端部分と、前記喉部の前記第１及び第２の端の関連した
    一方と連通する小さい端を有し且つ一様な横断面積の部
    分の前記関連した一方と連通する大きい端を有する末広
    部分とを含む特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関。 ３、前記シリンダヘッド端を含むシリンダヘッドと、前
    記シリンダ側壁を含むシリンダブロックとを含み、前記
    シリンダヘッド及びシリンダブロックが一緒に固定され
    てシリンダブロック組立体を形成し、且つ前記端部分が
    前記シリンダブロック組立体に配置される特許請求の範
    囲第２項に記載の内燃機関。 ４、前記端通路が前記シリンダヘッド及び前記シリンダ
    ブロックの一方に配置される特許請求の範囲第３項に記
    載の内燃機関。 ５、前記機関ブロック組立体が凹部を含み且つ前記燃料
    噴射器が該凹部に配置される特許請求の範囲第３項に記
    載の内燃機関。 ６、前記喉部が横断面積を有し且つ前記端部分の前記横
    断面積の前記喉部の前記横断面積に対する比が少なくと
    も約４対１である特許請求の範囲第２項に記載の内燃機
    関。 ７、前記燃料噴射器が前記喉部の方へ末広になった円錐
    状弁座を含む燃料供給穴と、前記燃料供給穴中に延び且
    つ前記弁座と係合し得る末広の表面を有する円錐状弁ヘ
    ッドを含む弁部材とを含む特許請求の範囲第３項に記載
    の内燃機関。 ８、前記燃料噴射器が前記燃料穴に対して横断方向にあ
    る表面を有するポケットを中に有する底部材を含むカプ
    セルを具備し、且つ前記燃料供給穴が前記表面の通して
    前記ポケットと連通し、且つ前記ポケット中に受入れら
    れ且つ前記横断方向の表面と協働して前記喉部を画成す
    る弁板を含み、前記弁板がその中に前記末広の燃料通路
    部分を含む特許請求の範囲第７項記載の内燃機関。
JP1032510A 1988-02-12 1989-02-10 内然機関 Pending JPH01244159A (ja)

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US155561 1988-02-12

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