JPH03121258A - 空気燃料噴射式２サイクルエンジン - 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、空気燃料噴射装置により空気及び燃料を気筒
内に直接噴射するようにした空気燃料噴射式２サイクル
エンジンに関し、特にハウジング内に空気通路及び燃料
通路を形成し、該両通路の燃焼室側噴射口をバルブで開
閉するようにした場合の、該ハウジングの生産性の改善
に関する。

〔従来の技術〕

２サイクルエンジンは、小型軽量であり、しかも簡単な
構造で高出力が得られる点で有利であるが、低速低負荷
時に失火を含む不整燃焼が生じ易く、排気ガス中に炭化
水素が多く、また掃気方式に起因する吹き抜けにより燃
料消費率が悪い等の構造上の問題点を有している。空気
燃料噴射式２サイクルエンジンはこのような問題点の解
消が期待される２サイクルエンジンとして最近注目され
ている。

上記２サイクルエンジンにおいて採用される空気燃料噴
射装置として、本願発明者等は、例えば第７図に概念的
に示す構造のものを開発している。

図において、５１は空気燃料噴射装置であり、これは噴
射ボディ５２のシリンダ挿入部を構成するハウジング５
３の軸心に空気通路５３ａを形成し、該空気通路５３ａ
を囲むように複数の燃料通路５３ｂを形成し、該両通路
５３ａ、５３ｂの噴射口５３ｃ、５３ｄをバルブ５４で
開閉するように構成する。そして、上記噴射ボディ５２
の側壁に形成された保持凹部５２ａに燃料噴射弁５５を
取り付け、該保持凹部５２ａと上記燃料通路５３ｂとを
供給通路５２ｂで連通させた構造になっている。

この空気燃料噴射装置５１は、上記ハウジング５３をシ
リンダヘッド５６の取付孔５６ａに挿入することにより
シリンダヘッド５６に装着されている。

この空気燃料噴射装置５１では、空気通路５３ａには常
時圧縮空気が供給されており、またバルブ５４の開タイ
ミングに合わせて上記燃料噴射弁５５から燃料が燃料通
路５３ｂに供給される。これにより空気通路５３ａ内の
圧縮空気が気筒内に供給されるとともに、燃料通路５３
ｂ内に貯溜されている燃料が燃料噴射弁５５からの噴射
燃料量に相当する量だけ気筒内に噴射供給される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで上記ハウジング５３の燃料通路５３ｂ及び燃料
噴射口５３ｄを形成する場合、小径のドリルにより図示
下側から燃料通路５３ｂを加工し、噴射口５３ｄを加工
した後、燃料通路５３ｂの下端部を埋め栓で閉塞する方
法が考えられる。一方、ハウジング５３は、その噴射口
部分がシリンダヘッド５６の燃焼室５６ｂに達する必要
があるから相当の長さになる。

その結果、上記概念図で示す構造の場合、燃料通路５３
ｂの加工に当たっては、小径でかつ長いドリルを用いる
こととなるが、このような加工は困難であり、上記ハウ
ジング５３は生産性の低いものとなる。また、均一な噴
射を実現するには上記噴射口５３ｄ及び燃料通路５３ｂ
を多数形成する必要があり、加工孔数が増加する点から
も生産性の低いものとなる。

また、上記構造の場合、孔加工時の切粉が通路内に残留
する懸念があり、これを防止するための洗浄工数が増大
する問題もある。

従って、上記ハウジングの構造としては、上記小径で長
い孔加工を不要にできる構造が要請される。

そこで本発明は、上記要請に応えるためになされたもの
で、ハウジングの構造を工夫することにより上記小径で
長い孔の加工を不要にして、生産性を大きく向上でき、
かつ切削粉の残留の問題を解消できる空気燃料噴射式２
サイクルエンジンを提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明は、シリンダヘッドに挿入されたハウジン
グ内に第１通路及びこれの外側に位置する第２通路をそ
れぞれ形成し、該両通路を燃焼室に向かって開口させ、
該第１．第２通路の何れか一方に空気を、他方に燃料を
供給するとともに、上記両開口を上記第１通路内に挿入
されたバルブで開閉するごとにより、空気及び燃料を気
筒内に直接噴射するようにした空気燃料噴射式２サイク
ルエンジンにおいて、上記ハウジングを、筒状の外側ハ
ウジングと、該外側ハウジング内に嵌合挿入される筒状
の内側ハウジングとの２分割構造とし、該内側ハウジン
グ内を第１通路とするとともに、該内側ハウジングと外
側ハウジングとの境界部に上記第２通路を形成したこと
を特徴としている。

ここで本発明における上記第２通路は、内側。

外側ハウジングを分解した状態で、内側ハウジングの外
周面又は外側ハウジングの内周面に溝状に凹設すること
で実現できる。なお、両ハウジングの外周面、内周面に
対向するように溝を凹設し、両者でもって第２通路を構
成してもよい。

〔作用〕

本発明に係る空気燃料噴射装置では、ハウジングを外側
ハウジングと内側ハウジングとの２分割構造とし、しか
も外側、内側ハウジングの境界部に第２通路を形成する
構造としたので、該第２通路の加工にあたっては、外側
、内側ハウジングを分解し、加工面が外方に露出した状
態で、凹溝状に加工することができる。従って上述の細
長い孔の加工は不要となり、それだけ生産性を改善でき
る。

また外方に露出した状態で、通路を凹溝状に形成する構
造であるから、切削粉は簡単な洗浄工程によって除去で
き、切削粉の通路内残留を確実に防止できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第６図は本発明の一実施例による空気燃料
噴射式２サイクルエンジンを説明するための図であり、
第１図、第２図はそれぞれ空気燃料噴射装置の断面側面
図、断面正面図、第３図９第４図はそれぞれ第１図のｍ
−ｍ線断面図、　ＩＶ−■線断面図、第５図、第６図は
該実施例エンジンの断面右側面図、正面図である。

図において、１は空気及び燃料を気筒内に直接噴射させ
るように構成された水冷式２サイクル並列３気筒エンジ
ンであり、該エンジン１はクランクケース２上に、３つ
の気筒３ａがクランク軸方向に並列に形成されたシリン
ダボディ３を搭載してボルト締め固定するとともに、該
シリンダボディ３上にシリンダヘッド４を配置してボル
ト締め固定した構成になっている。

上記各気筒３ａ内に摺動自在に挿入されたピストン５は
、上記クランクケース２内に配置されたクランク軸６の
クランクアーム６ａにコンロッド６ｂを介して連結され
ており、該各クランクアーム６ａは上記クランクケース
２のクランク室２ａ内に位置している。また各クランク
室２ａの車載時後側（第４図左側）に位置する背面部に
は外気を導入するための吸気口２ｂが形成されており、
該各吸気口２ｂにはこれを開閉するり一ド弁７が配設さ
れている。またこの各吸気口２ｂには吸気マニホールド
８の分岐管８ａがそれぞれ接続されており、該各分岐管
８ａが合流するエアチャンバ８ｂは上記シリンダボディ
３の背面にてクランク軸６と略平行に延びている。また
このエアチャンバ８ｂの一端には、スロットルバルブを
内蔵するスロットルボディ９が接続されており、図示し
ていないがこのスロットルボディ９は空気ダクトを介し
てエアクリーナに接続されてる。なお、１２は上記スロ
ットルバルブが所定開度以上のとき該バルブの上流側に
燃料を噴射する副燃料噴射弁、１３はスロットルバルブ
の開度を検出するポテンショメータ、１４は発′ｒ４機
、１５は各種補器類駆動ブーりである。

また上記シリンダボディ３の背面側の上記吸気口２ｂ上
方部分には排気ポート３ｂが形成されており、該各排気
ボート３ｂに接続された排気マニホールド１６の各分岐
管は上記エアチャンバ８ｂの上方付近で合流した後、下
方に屈曲され、車両後方に延びている。なお、図示して
いないが、上記シリンダボディ３には上記各クランク室
２ａと各気筒３ａの上部とを連通させる掃気通路が形成
されている。

また上記シリンダへラド４の下面の上記各気筒３ａに対
向する部分には、上記ピストン５の上面に凹設された凹
部５ａとで燃焼室１７を構成する燃焼凹部４ａが半球状
に凹設されている。該各燃焼室１７内には、シリンダヘ
ッド４に斜め後方から螺挿された点火プラグ１８の電橋
部１８ａが挿入されている。

さらにまた上記シリンダへラド４の上面の各燃焼室１７
の上方部分には、それぞれ空気燃料噴射装置１９が装着
されている。該各空気燃料噴射装置１９は主として、上
記シリンダヘッド４に挿入固着された噴射ボディ２０と
、該噴射ボディ２０内に形成されたチャンバとしての空
気室及び燃料室の噴射口を開閉するバルブ機構２１と、
上記噴射ボディ２０の外壁の後側部分に装着され、上記
燃料室に燃料を供給する燃料噴射弁２２とから構成され
ている。

上記噴射ボディ２０は、シリンダヘッド４の燃焼室１７
に臨む取付孔４ｂ内に挿入されたハウジング２３と、該
ハウジング２３をシリンダへラド４上に押圧固定すると
ともに、上記バルブ機構２１及び上記燃料噴射弁２２を
保持するボディ本体２４とから構成されている。

上記ボディ本体２４の車載時後側に位置する部分の上記
点火プラグ１８上方に、上記燃料噴射弁２２を取り付け
るため保持凹部２４ａが該点火プラグ１８と略平行に凹
設されている。この各保持凹部２４ａ内に上記燃料噴射
弁２２の噴射ノズル側の端部が挿入保持されている。な
お２９はエンジン側の振動が燃料噴射弁２２に直接伝わ
るのを防止するための緩衝部材である。また上記各燃料
噴射弁２２の上端の燃料供給口２２ｂは１本のフューエ
ルレール３１内に挿入サレ、該レール３１内の燃料通路
３１ａに連通している。このフューエルレール３１はス
テー３２によって上記シリンダヘッド４の上面にボルト
締め固定されている。

上記ハウジング２３は、円筒状の胴部２５ａの上端にフ
ランジ部２５ｂを一体形成してなる外側ハウジング２５
内に同じく円筒状の胴部２６ａの上端にフランジ部２６
ｂを一体形成してなる内側ハウジング２６を上側から挿
入した２分割構造のもので、外側ハウジング２５のフラ
ンジ部２５ｂが上記ボディ本体２４によってシリンダへ
シト４上に押圧固定されている。

上記内側ハウジング２６の外周面の上部、及び下部には
上、下横凹溝２６ｄ、２６ｅがリング状に凹設されてお
り、該上側の横凹溝２６ｄは上記外側ハウジング２５の
フランジ部２５ｂ、ボディ本体２４に斜め上方に延びる
よう形成された燃料通路２５Ｃ，２４ｂによって上記保
持凹部２４ａに連通している。また上記上、下の横凹溝
２６ｄ。

２６ｅ同士は上記内側ハウジング２６の外周面に軸方向
に延びるよう形成された一対の縦凹溝２６ｆで連通され
ている。ここで上記内側ハウジング２６の軸心の貫通孔
内が空気通路（第１通路）２７になっており、該空気通
路２７の下端開口が燃焼室１７に臨む空気噴射口２６ｃ
となっている。

また、上記各横凹溝２６ｄ、２６ｅ及び縦凹溝２６ｒ内
が燃料通路（第２通路）２８になっており、該燃料通路
２８は内側ハウジング２６の下端に形成された燃料噴射
口２６ｇによって燃焼室１７内に連通している。なお、
３０はシールリングである。

また上記内側ハウジング２６の空気通路２７内に上述の
バルブ機構２１を構成するバルブ３３が下側から挿入さ
れている。このバルブ３３は弁軸３３ａの下端に首状の
弁板３３ｂを一体形成してなり、この弁板３３ｂによっ
て上記空気噴射口２６ｃ及び燃料噴射口２６ｇを開閉す
る。また上記弁軸３３ａには、上、下２一箇所にガイド
片３３ｄ。

３３ｅが一体形成されており、該ガイド片が上記内側ハ
ウジング２６の内周面に摺接する。また上記弁軸３３ａ
は、ボディ本体２４の上面から突出し、該突出部３３ｃ
には円盤状のリテーナ３４が螺装され、ロックナフト３
５で固定されている。

また上記ボディ本体２４の上端面にはリテーナ３４を囲
むようにキャンプ４３が着脱可能に装着されており、該
キャップ４３の内周面に上記リテーナ３４の外周面が摺
接している。またボディ本体２４のリテーナ３４下方部
分には通電時に励磁されて該リテーナ３４を下方に吸引
する電磁コイル３６が埋設されている。さらに該電磁コ
イル３６の軸心には円筒状のばね座３７がその上下位置
を可変に螺挿されており、該ばね座３７と上記リテ−す
３４との間には該バルブ３３を閉方向に付勢する付勢ば
ね３８が介設されている。なお、３９は上記ばね座を所
定位置に固定するためのセットボルトである。

さらにまた上記ボディ本体２４には、空気導入口２４ｄ
が形成されており、該導入口２４ｄは上記ばね座３７に
形成された連通孔３７ａを介して上記内側ハウジング２
６内の空気室２７に連通している。また該各空気燃料噴
射装置１９はエアレール４０で相互に連結されており、
該エアレール４０に貫通形成された空気通路４０ａは、
分岐通路４０ｂにより上記ボディ本体２４例の空気導入
口２４ｄに連通している。なお４２は分岐通路４０ｂ形
成時の加工孔を閉塞するプラグであり、また図示してい
ないが上記空気通路４０ａの一端は圧縮空気源に、他端
は圧力調整弁に接続されている。

次に本実施例の作用効果について説明する。

本実施例エンジン１では、ピストン５の上昇に伴ってク
ランク室２ａ内が負圧になるとリード弁７が開いて外気
が導入され、ピストン５の下降に伴ってクランク室２ａ
内の空気が一次圧縮されるとともに、排気ポート３ｂが
開き、またこれに少し遅れて掃気ボートが開き、これに
より気筒３ａ内に、新気が掃気ボートから供給され、燃
焼ガスが排気ポートから排出される。またこのとき、各
空気燃料噴射装置１９の空気室２７内には所定圧の圧縮
空気がエアレール４０の空気通路４０ａを介して供給さ
れており、また燃料噴射弁２２には所定圧の燃料がフュ
ーエルレール３１を介して供給されている。そして上記
排気ポート３ｂの開タイミングに合わせて各空気燃料噴
射装置１９の電磁コイル３６が通電され、またこれと略
同時に燃料噴射弁２２の電磁コイルにも通電される。こ
れによりバルブ３３が下降して空気噴射口２６ｃ及び燃
料噴射口２６ｇを開き、空気室２７内の圧縮空気が空気
噴射口２６ｃから燃焼室１７内に噴射され、また上記燃
料室２８内に貯溜されていた燃料が燃料噴射弁２２から
の噴射燃料量に相当する量だけ燃料噴射口２６ｇから燃
焼室１７内に噴射される。

このように動作する本実施例装置１のハウジング２３に
燃料通路２８を形成するには、内側ハウジング２６と外
側ハウジング２５とを分解した状態で、内側ハウジング
２６の外周面に上５下の横凹溝２５ｄ、２６ｅｌを凹設
し、さらに該両凹溝を連通させる縦凹溝２６ｆを凹設す
る。この場合、下部の横凹溝２６ｅがリング状に形成さ
れていることから、燃料噴射口２６ｇの個数に関わらす
縦凹溝２６ｆは２本と少なくてよい。

このように本実施例では、ハウジング２３を内側、外側
ハウジングに２分割し、内側ハウジング２６の外周面に
燃料通路２８を溝状に凹設するようにしたので、上述の
細長いドリルで形成する場合に比較して、加工が非常に
容易であり、それだけ生産性が向上する。

また２分割した状態で外周面に溝加工する構造であるか
ら、燃料噴射口２６ｇ部分に、リング状の横凹溝２Ｃ１
を形成することができ、そのため燃料噴射口２６ｇを多
数形成する場合でも、縦凹溝２６ｆは２本捏度で充分で
あり、上述の噴射口と同数の燃料通路が必要な場合に比
較して加工が非常に容易であり、この点からも生産性を
改善できる。

また燃料通路２日が凹溝からなっているから、加工時の
切削粉の洗浄が容易であり、切削粉が燃料通路２８内に
残留するのを確実に防止できる。

なお、上記実施例では燃料通路２８を内側ハウジング２
６に形成したが、これは外側ハウジング２５の内周面に
凹設することもでき、あるいは両ハウジングに対向する
ように形成することもできる。また、上記実施例では、
内側ハウジング内に空気通路を、両ハウジングの境界部
に燃料通路を形成したが、これとは逆に境界部に空気通
路を、内側ハウジング内に燃料通路を形成することも勿
論可能である。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に係る空気燃料噴射式２サイクルエ
ンジン【よれば、ハウジングを内側、外側ハウジングに
２分割し、内側ハウジング内に第１通路を、両ハウジン
グの境界部分に第２通路をそれぞれ形成したので、第２
通路の加工を両ハウジングを分解して加工面が露出した
状態で行うことができ、生産性を向上できる効果があり
、また切削粉の洗浄が容易であり、通路内への切削粉の
残留を確実に防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の一実施例による空気燃料
噴射式２サイクルエンジンを説明するための図であり、
第１図、第２図はそれぞれ空気燃料噴射装置の断面側面
図、断面正面図、第３図。 第４図はそれぞれ第１図の■−■線断面図、■−図にお
いて、１は空気燃料噴射式２サイクルエンジン、４はシ
リンダヘッド、１７は燃焼室、２３はハウジング、２５
は外側ハウジング、２６は内側ハウジング、２６ｃ、２
６ｇは空気噴射口。 燃料噴射口（開口）、２７は空気通路（第１通路）、２
８は燃料通路（第２通路）、３３はバルブである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリンダヘッドに挿入されたハウジング内に第１
   通路及びこれの外側に位置する第２通路をそれぞれ形成
   し、該両通路を燃焼室に向かって開口させ、該第１、第
   ２通路の何れか一方に空気を、他方に燃料を供給すると
   ともに、上記両開口を上記第１通路内に挿入されたバル
   ブで開閉することにより、空気及び燃料を気筒内に直接
   噴射するようにした空気燃料噴射式２サイクルエンジン
   において、上記ハウジングを、筒状の外側ハウジングと
   、該外側ハウジング内に嵌合挿入される筒状の内側ハウ
   ジングとの２分割構造とし、該内側ハウジング内を第１
   通路とするとともに、該内側ハウジングと外側ハウジン
   グとの境界部に上記第２通路を形成したことを特徴とす
   る空気燃料噴射式２サイクルエンジン。