JPH02153257A - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents

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〕 本発明は内燃機関の燃料供給装置に係り、特に燃料を空
気圧力を利用して気筒内に直接噴射するに好適な燃料供
給装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、−・方向弁の４〕流側にあらかじめ燃料
を供給しておき、その後に空気を供給し、この空気圧力
で一方向弁を開いて、燃料を供給している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、空気の圧縮性について配慮されておら
ず、回転数が」１昇すると燃料の気筒内ノ＼の供給時期
が遅れるという問題があった。

本発明の目的は、回転数が上昇しても燃料の気筒内への
供給時期の遅れを防止することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、一方向弁の開弁時期を回転数に応じて早く
することにより達成できる。

〔作用〕

一方向弁の上流に空気を供給すると、空気通路の圧力が
上昇し、一方向弁の設定圧力以−にになると一方向弁が
開弁し、気筒内に燃料が供給される。

空気通路の空気圧力が上昇する時間は、空気通路の容積
に比例する。そのため容積が決まれば１−ｙｌする時間
は一定となる。一方時間当りのクランク軸の回転角度は
、回転数が大きくなると大きくなる。空気通路に空気を
供給する時期が同じの場合は、回転数が大きいほど一方
向弁の開弁するクランク軸に対する角度が大きくなる。

つまり燃料の気筒への供給時期がクランク角で遅れる。

そのため、回転数に応じて空気通路に空気を供給する時
期を早めればよい。

〔実施例〕

以下、第１図に本発明の実施例を示す。エンジン１５に
は、ピストン１、吸気ポート２、排気ポート３、点火プ
ラグ４、燃料噴射弁５、一方向弁６がある。燃料は燃料
噴射弁５により一方向弁６の上流側にあらかじめ供給さ
れる。一方空気分配器９のロータリ弁８は、エンジン１
５のクランク軸と同期して駆動される。空気源１１の供
給管１３によりロータリ弁８に導入された空気は、ロー
タリ弁８の回転により空気分配器９の分配管１２ａと連
通ずると、空気が空気通路７に導入され、一方向弁６を
開きエンジン１５に燃料が空気と共に供給される。一方
空気が導入されてしまい分配管１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ
はロータリ弁８の共通溝１６により導通され、排出管１
４と導通される、排出管１４には制御弁１０があり回転
数Ｎに比例して排出管１４の圧力を制御している。この
排出管１４の圧力は、導管５５で燃圧レギュレータ５１
に導入され、ポンプ５２の吐出圧力制御する。燃圧レギ
ュレータ５１の調整を排出管１・１（空気通路７と同じ
）で行うため燃料噴射弁５の圧力差を一定にできる。燃
圧レギュレータの戻り管５６は燃料タンク５３に、燃料
供給管５４は燃料噴射弁５に連通している。

第２図に回転数Ｎと噴射クランク角０の関係を示す。パ
ラメータは排出管１４の圧力の徘１１冒］−力である。

排出圧力が小さい場合は、エンジン］５への燃料の噴射
時期の噴射クランク角Ｏの変化が大きい。排出圧力が大
きくなると噴射クランク角の絶対値は小さくなるが、ア
イドル時の噴射クランク角θと最大値の時の噴射クラン
ク角０の差は大きい。そのため、Ｎが小さい時は排出圧
力を小さくし、Ｎが大きくなると排出圧力を大きくすれ
ば（第２図の点線）噴射クランク角Ｏの変化は小さくな
る。

第３図は、クランク角度と気筒内圧力の関係を示す。ク
ランク角−１１０ｄｅｇで排気ポートが閉じ気筒内圧力
が上昇する一８Ｑｄｅｇで約１．４ｋｇ／ｄになる。こ
のように圧縮行程で燃料を噴射すれば、排気ポートより
の燃料の流出は防止できるが気筒内圧力が高くなるため
、空気圧力をその分高くする必要がある。また噴射クラ
ンク角θの差が大きいと、アイドル時は−１１，０ｄｅ
ｇから一８０ｄｃ（Ｈの間で終了した燃料噴射が、差が
大きいだけ終了しなくなる。

第４図の他の実施例である。一方向弁を排気ポート３の
近くに排気流と逆方向に噴射する。このようにすれば、
排気ポートが開いていても燃料が排気ポートより流出し
ない。このようにすれば、図３に示したクランク角−１
１０ｄｅｇより以前（例えば−１４０ｄｅｇ−）で噴射
できるため、排出管１４に一定絞り５８を付加するだけ
で良い。

第５図は空気分配器８ｂこ三方弁１７を各気筒毎に設置
した実施例である。弁１９は、アクチュエータ１８で開
閉されろ。アクチュエータ１８の開閉時期は回転数Ｎに
より制御すれば、噴射遅れはない。また各気筒の排出管
１４ａ、ｉ４ｂ。

１４ｃ、１４ｄをまとめ、絞り５８を付けることにより
空気通路７の圧力を各気筒とも同じにできる。

第６図は空気源１１の発生圧力を回転数Ｎに比例して可
変にした場合である。この場合は第２図の排出圧力を可
変にしたのと同じ効果がある。しかし空気圧力を高くす
る必要がある。

第７図は他の実施例である。エンジン１５のクランク軸
に直結したクランク歯車２０に駆動される歯車２１によ
りロータリ弁８が駆動される。空気分配器９の外周に直
結した歯車２４を設置し、アクチュエータ２２により歯
車２３を介して歯車２４を回転させる。アクチュエータ
２２は回転数Ｎに比例して操作するとクランク軸との位
相角が変化し、分配管１２ｄに供給するタイミングが変
化する。

第８図は他の実施例である。分配管１２ａの・部にシリ
ンダ２５を設置し、ピストン２６をアクチュエータ２７
で操作し、シリンダ容積を変化させる。回転数が低い場
合はシリンダ容積を大きくし、回転数が高くなるとシリ
ンダ容積を小さくする。

第９図は一方向弁の実施例である。弁体３ｏは、案内孔
６０にガイドされて移動するが、案内孔６０と弁座３２
の同心度が正確であれば、案内孔６０径を小さくしても
弁座と弁体の閉止時のもれはなくなる。しかし加工精度
を高めるため高価となる案内孔６０の内径を大きくして
おくと閉止時のもれはなくなるが、開時の弁体の位置が
弁座の中心位置にならないと噴射される噴霧に片寄りが
出来る。この片寄りは開弁毎に変化する可能性がある。

そのためばね３４により弁体を一方向にシフトさせてお
き、噴霧の片寄りを一定にする。

第１０図は、一方向弁の他の実施例である。第１０　（
ａ）図は、Ａ−Ａ’断面である。供給口３５ａ、３５ｂ
、３５ｃ、３５ｄにオフセットをイ」け、旋回流を発生
させる。また第１０（ｂ）図はＰ矢視図で噴射孔３６は
スリット状とした。このようにすれば、偏平な噴霧が形
成できる。

第１１図は、一方向弁の他の実施例である。案内壁６１
を付け、弁体を埋没させ、燃焼ガスの影響を少なくする
。また案内壁６１が深くなるため、噴霧の流速が低下し
、噴霧のバネ１〜レーシヨンが短かくなる。

第１２図は、一方向弁の他の実施例である。スリット状
の噴射孔３６を付加するとともに弁Ｊ＋と弁体との開弁
時のすきまと同じ開Ｌ」面積とした。

これにより弁体の片寄りによる噴霧の片寄りを噴射孔３
６で修正できる。

第］、３図は、一方向弁の他の実施例である。噴射孔３
６を弁体３０の動作方向と直角になるように設置した。

これにより噴霧の片寄りが修正できる。

第１４図は空気分配器９と空気圧縮機６３を−・体化し
た実施例である。ロータリ弁８と空気圧縮機６３を同軸
上に設置した。これにより回転数Ｎが上昇すると空気圧
縮機６３の回転も高くなり吐出空気圧力が高くなる。こ
のように構成すれば自動的に空気源の圧力を回転数Ｎと
連動できる。

第１５図は燃料噴射弁の開弁時期を示す説明図である。

燃料噴射弁は、空気分配器が閉じていて。

空気通路７の圧力が開放されている時期が良い。

この場合は燃料噴射弁の下流側が各気筒で同じ圧力とな
るため燃料噴射弁の精度が向上する。

第１６図は、本発明の他の実施例である。空気通路７の
内で燃料噴射弁５より一方向弁間の容積に対し、燃料噴
射弁５より上流で空気分配器９までの空積（分配管１２
ａを含む）の比率が一方向弁にかかる空気圧力と比例さ
せる。つまり２．５ｋｇ　／　ａ＃の場合は２．５倍、
３．０ｋｇ／ｃＪの場合は３倍とする。このようにして
おけば、空気通路の圧力が大気圧力となっても、燃料噴
射弁より供給した燃料が空気分配器９より排出されるこ
とはない。

〔発明の効果〕

本発明によれば２サイクルエンジン特有の燃料の排気ボ
ー１〜よりの流出が防止できる。また空気の圧縮性に起
因する噴射遅れが防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す図、第２図は回転数Ｎと
噴射クランク角Ｏの関係図、第３図はクランク角度と気
筒内圧力の関係図、第４図は他の実施例を示す図、第５
図は三方弁を各気筒毎に設置した実施例を示す図、第６
図は空気源の発生圧力を回転数Ｎに比例して可変にした
場合を示す図。 第７図、第８図は他の実施例を示す図、第９図は一方向
弁の実施例を示す図、第１０図から第１：３図は一方向
弁の他の実施例を示す図、第１４図は空気分配器と空気
圧縮機を一体化した実施例を示す図、第１５図は燃料噴
射弁の開弁時期を示す図、第１６図は他の実施例を示す
図である。 １・　ピストン、２・・・吸気ボート、３　排気ボート
、５・・燃料噴射片、６・・一方向弁、８　ロータリ弁
、９・・・空気分配器、１０・・・制御弁、１１・・・
空気源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃機関の気筒内に一方向弁を介して空気圧力で燃
   料を供給する燃料供給装置において、空気通路の圧縮遅
   れを補正するため、空気通路の圧力を可変にする部材を
   設置したことを特徴とした内燃機関の燃料供給装置。 ２、空気通路の圧力を弁により可変にすると共に機関の
   回転数に比例して行うことを特徴とした第１項の内燃機
   関の燃料供給装置。