JPH04103873A - エアブラスト弁 - Google Patents

エアブラスト弁

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JPH04103873A
JPH04103873A JP22127390A JP22127390A JPH04103873A JP H04103873 A JPH04103873 A JP H04103873A JP 22127390 A JP22127390 A JP 22127390A JP 22127390 A JP22127390 A JP 22127390A JP H04103873 A JPH04103873 A JP H04103873A
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Takahiro Kushibe
孝寛 櫛部
Yuichi Takano
雄一 高野
Naotaka Shirabe
調 尚孝
Yutaka Niwa
豊 丹羽
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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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〕 本発明はエアブラスト弁に関する。
〔従来の技術〕
圧縮空気通路の一端に形成されたノズル口と、このノズ
ル口を開閉制御する開閉弁と、圧縮空気通路内に燃料を
噴射する燃料噴射弁とを具備し、ノズル口を機関燃焼室
内に配置し、開閉弁が開弁したときにノズル口から燃料
が圧縮空気と共に機関燃焼室内に噴出せしめられるエア
ブラスト弁が公知である(特開昭62−93481号公
報参照)。このエアブラスト弁では機関1サイクル中に
燃料噴射弁から2回に分けて燃料を圧縮空気通路内に噴
射するようにしており、即ち開閉弁が閉弁してからしば
らくした後かつ開閉弁が次に開弁する以前に予め燃料噴
射弁から圧縮空気通路内に燃料を噴射し、次いで開閉弁
の開弁期間中に再び燃料噴射弁から燃料を圧縮空気通路
内に噴射するようにしている。
ところでエアブラスト弁では圧縮空気通路内を圧縮空気
が流れているときに燃料噴射弁から燃料を噴射すると、
圧縮空気流と燃料流の相対速度が大きくなるために燃料
に強力な剪断力が作用し、斯くして燃料の微粒化を向上
させることができる。
上述のエアブラスト弁では流れている圧縮空気中に後半
の燃料噴射が行われるので、少くとも後半に噴射された
燃料の微粒化が良好となり、従って良好な燃焼が確保さ
れる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述のようにエアブラスト弁から噴出される燃料の微粒
化を良好にするた約には、圧縮空気通路内を圧縮空気が
流れているとき、即ち開閉弁の開弁期間中に燃料噴射弁
から燃料を噴射することが最も好ましい。しかしながら
開閉弁の開弁期間中だけでは所望の燃料量を噴射し切れ
ない場合には、燃料噴射弁から噴射された燃料をできる
だけ長い時間に亘ってノズル口近傍の圧縮空気通路内に
滞留させ、斯くしてこの滞留期間中に燃料を機関本体内
の燃焼熱によってできるだけ霧化させ、次いで開閉弁が
開弁したときにこの霧化した燃料をノズル口から噴出せ
しめることが好ましい。
しかしながら上述のエアブラスト弁ではζ上述のように
開閉弁が閉弁してからしばらくした後かつ開閉弁が次に
開弁する以前に燃料噴射弁から前半の燃料噴射が行われ
、次いでしばらく経過した後に開閉弁が開弁し始める。
従って、この前半に噴射された燃料がノズル口近傍の圧
縮空気通路内に到達してから開閉弁が開弁するまでの期
間、即ち燃料のノズル口近傍における滞留期間が比較的
短い。この比較的短い滞留期間内では燃料が機関本体内
の燃焼熱により十分に霧化せず、その結果燃焼が悪化し
てしまうという問題がある。
〔課題を解決するための手段〕
上記問題点を解決するた必に本発明によれば圧縮空気通
路の一端に形成されたノズル口と、ノズル口を開閉制御
する開閉弁と、圧縮空気通路内に燃料を噴射する燃料噴
射弁とを具備し、開閉弁が開弁したときにノズル口から
燃料が圧縮空気と共に噴出せしめられるエアブラスト弁
において、機関の1サイクル毎に燃料噴射弁から1回燃
料を噴射すると共に燃料噴射弁の開弁時期を開閉弁の開
弁時期とほぼ同じ時期に設定している。
〔作 用〕
開閉弁の開弁期間中に圧縮空気通路内を流れている圧縮
空気中に燃料噴射弁から噴射された燃料については、圧
縮空気流と燃料流との相対速度が大きいために燃料に強
力な剪断力が作用し、その結果燃料が良好に微粒化せし
袷られる。次いで開閉弁の閉弁時期までに圧縮空気流に
よってノズル口に運ばれた燃料はただちにノズル口から
噴出せしめられる。一方、開閉弁の閉弁時期までにノズ
ル口から噴出せしめられなかった燃料は、ノズル口近傍
の圧縮空気通路内に到達してから次の機関サイクルで開
閉弁が開弁するまでの比較的長い時間に亘ってノズル口
近傍の圧縮空気通路内に滞留する。この滞留期間中に燃
料は機関本体内の燃焼熱により加熱されて十分に霧化せ
しめられ、次いで開閉弁が開弁するとこの霧化した燃料
がノズル口から噴出せしめられる。
〔実施例〕
第1図を参照すると、1はシリンダブロック、2はシリ
ンダブロックl内において往復動するピストン、3はシ
リンダブロック1上に固定されたシリンダヘッド、4は
ピストン2とシリンダヘッド3間に形成された燃焼室を
夫々示す。シリンダヘッド3の内壁面上には燃焼室4内
に向けて燃料を圧縮空気と共に噴出するエアブラスト弁
6が配置される。またシリンダヘッド3の内壁面中央部
には図示しない点火栓が配置される、。
エアブラスト弁6のハウジング10内にはまっすぐに延
びる圧縮空気通路11が形成され、この圧縮空気通路1
1の先端部には燃焼室4内に位置するノズル口12が形
成される。圧縮空気通路11内には開閉弁13が配置さ
れ、この開閉弁13の外端部にはノズル口12の開閉制
御をする弁体14が一体形成される。ハウジング10内
には開閉弁13と共軸的に配置されかつ圧縮ばね15に
よって開閉弁13に向けて付勢された可動コア16と、
可動コア16を吸引するためのソレノイド17が配置さ
れる。開閉弁13の内端部は圧縮ばね18によって可動
コア16の端面に当接せしめられており、圧縮ばね1B
のばね力は圧縮ばね15のばね力よりも強いので通常ノ
ズル口12は開閉弁13の弁体14によって閉鎖されて
いる。ソレノイド17が付勢されると可動コア16が開
閉弁13の方向に移動し、その結果開閉弁13の弁体1
4がノズル口12を開口せしめる。一方、圧縮空気通路
11からは圧縮空気通路11から斜めに延びる圧縮空気
通路19が分岐され、この圧縮空気通路19は圧縮空気
通路21を介して圧縮空気源23に接続される。従って
圧縮空気通路21.19及び11内は圧縮空気で満たさ
れている。ハウジング10内には燃料噴射弁25が取付
けられ、この燃料噴射弁25の噴口26からは燃料が圧
縮空気通路19内に向けて噴射される。
第2図および第3図に2サイクル内燃機関の場合の給気
弁ふよび排気弁の開弁期間、燃料噴射弁25からの燃料
噴射期間および開閉弁13の開弁期間、即ちエアブラス
ト弁6の開弁期間を示す。なお第2図は機関低回転運転
時、第3図は機関高回転運転時を夫々示している。
第2図ふよび第3図に示されるように本実施例では排気
弁が給気弁よりも先に開弁し、先に閉弁する。開閉弁1
3の閉弁開始時期は機関負荷および機関回転数に基づい
て定められ、予め実験により機関負荷および機関回転数
に対して夫々最適な閉弁開始クランク角がマツプの形で
求められている。
一方、開閉弁13の開弁開始時期は上述の開閉弁13の
閉弁開始時期よりも予め定必られた一定時間T1だけ早
い時期に設定される。従って開閉弁13の開弁期間は機
関回転数によらずに予め定められた一定時間T1となり
、クランク角でみた開閉弁13の開弁期間は機関回転数
が高くなるほど広くなる。
なち開閉弁13の閉弁開始時期はエアブラスト弁6から
燃焼室4内に燃料を噴出できる筒内圧の上限値に依存す
る。一方間閉弁13の開弁開始時期は、第3図に示す機
関高回転運転時においてエアブラスト弁6から燃焼室4
内に噴出された燃料が排気弁を介して排気ボート内に吹
き抜けない範囲内で定められる。
第2図および第3図に示されるように燃料噴射弁25か
ら機関の1サイクル毎に1回燃料が圧縮空気通路19内
に噴射されると共に、燃料噴射弁25の開弁開始時期、
即ち燃料噴射開始時期は上述の開閉弁13の開弁開始時
期とほぼ同じ時期に設定される。
燃料噴射時間、即ち燃料噴射弁25の開弁期間は機関負
荷および機関回転数に基づいて定められ、予め実験によ
り機関負荷および機関回転数に対して夫々最適な値がマ
ツプの形で求められている。
この燃料噴射時間は機関回転数が一定の場合、機関負荷
が高くなるほど長くなる。燃料噴射弁25の閉弁開始時
期はこのマツプに基づいて算出された燃料噴射時間だけ
上述の燃料噴射弁25の開弁開始時期よりも遅い時期に
設定される。
第2図および第3図かられかるように本実施例では燃料
噴射弁25の開弁開始時期を開閉弁13の開弁開始時期
とほぼ同じ時期に設定することにより、できるだけ多く
の燃料を開閉弁13の開弁期間中に燃料噴射弁25から
圧縮空気通路19内に噴射するようにしている。この開
閉弁13の開弁期間中には圧縮空気通路21.19.1
1内を圧縮空気がノズル口12に向かって流れている。
即ち、開閉弁13の開弁期間中には流れている圧縮空気
中に燃料が噴射されるので、圧縮空気流と燃料流との相
対速度が大きいために燃料に強力な剪断力が作用し、斯
くして燃料の微粒化を向上させることができる。次いで
燃料は圧縮空気流によって圧縮空気通路19.11内を
ノズル口12に向かって運ばれる。この噴射燃料がノズ
ル口に到達するまでの時間T2は機関回転数によらずほ
ぼ一定の時間となる。従って、開閉弁13の閉弁開始時
期よりもこの一定時間T2以上前に燃料噴射弁25から
噴射された燃料は、圧縮空気流によって上述のように微
粒化されると共にただちにノズル口12から燃焼室4内
に噴出せしめられる。
一方、開閉弁13の閉弁開始時期より一定時間T2だけ
前の時期から開閉弁13の閉弁開始時期までの期間、即
ち開閉弁13の開弁期間末期に燃料噴射弁25から噴射
された燃料はノズル口12近傍の圧縮空気通路11内に
滞留する。また、開閉弁13の閉弁後に燃料噴射弁25
から噴射される燃料は静止した状態の圧縮空気中に噴射
されるので、この燃料の微粒化はあまり良好ではない。
この燃料もやはりノズル口12近傍の圧縮空気通路11
内に順次到達してそこに滞留する。これらの燃料は次の
機関サイクルで開閉弁13が開弁するまでノズル口12
近傍の圧縮空気通路11内に滞留する。本実施例では開
閉弁13の閉弁直後からこれらの燃料が順次ノズル口1
2近傍の圧縮空気通路11内に到達しており、従ってこ
れらの燃料がノズル口12の近傍に滞留する時間が非常
に長い。この滞留期間中にこれらの燃料は燃焼室4内の
燃焼熱による加熱されて十分に霧化せしめられ、次いで
開閉弁13が開弁するとこの霧化した燃料がノズル口1
2から燃焼室4内に噴出せしめられる。このようにエア
ブラスト弁6から噴出せしめられる全燃料の微粒化また
は霧化が向上せしめられるので、良好な燃焼を確保する
ことができる。
〔発明の効果〕
エアブラスト弁から噴出せしめられる全燃料の微粒化お
よび霧化が向上せしめられ、斯くして良好な燃焼を確保
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はエアブラスト弁の側面断面図、第2図は機関低
回転運転時における給排気弁の開弁期間、開閉弁の開弁
期間、および燃料噴射期間を示す線図、第3図は機関高
回転運転時における給排気弁の開弁期間、開閉弁の開弁
期間、および燃料噴射期間を示す線図である。 6・・・エアブラスト弁、 11.19.21・・・圧縮空気通路、12・・・ノズ
ル口、        13・・・開閉弁、25・・・
燃料噴射弁。 DC 6・・・エアブラスト弁 11.19.21・・・圧縮空気通路 12・・・ノズル口 13・・・開閉弁 25・・・燃料噴射弁 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  圧縮空気通路の一端に形成されたノズル口と、該ノズ
    ル口を開閉制御する開閉弁と、該圧縮空気通路内に燃料
    を噴射する燃料噴射弁とを具備し、該開閉弁が開弁した
    ときに該ノズル口から燃料が圧縮空気と共に噴出せしめ
    られるエアブラスト弁において、機関の1サイクル毎に
    該燃料噴射弁から1回燃料を噴射すると共に該燃料噴射
    弁の開弁時期を該開閉弁の開弁時期とほぼ同じ時期に設
    定したエアブラスト弁。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03134262A (ja) * 1989-10-17 1991-06-07 Sanshin Ind Co Ltd 筒内噴射式内燃機関

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH03134262A (ja) * 1989-10-17 1991-06-07 Sanshin Ind Co Ltd 筒内噴射式内燃機関

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