JPH0660611B2 - 気体噴射系により送出される炭化混合気の品質を改善するための装置 - Google Patents
気体噴射系により送出される炭化混合気の品質を改善するための装置Info
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- JPH0660611B2 JPH0660611B2 JP60299784A JP29978485A JPH0660611B2 JP H0660611 B2 JPH0660611 B2 JP H0660611B2 JP 60299784 A JP60299784 A JP 60299784A JP 29978485 A JP29978485 A JP 29978485A JP H0660611 B2 JPH0660611 B2 JP H0660611B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
- F02M69/08—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel characterised by the fuel being carried by compressed air into main stream of combustion-air
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M67/00—Apparatus in which fuel-injection is effected by means of high-pressure gas, the gas carrying the fuel into working cylinders of the engine, e.g. air-injection type
- F02M67/02—Apparatus in which fuel-injection is effected by means of high-pressure gas, the gas carrying the fuel into working cylinders of the engine, e.g. air-injection type the gas being compressed air, e.g. compressed in pumps
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は往復内燃機関に燃料を供給する気化噴射系によ
り送出される炭化混合気の品質を改善するための装置に
関する。
り送出される炭化混合気の品質を改善するための装置に
関する。
このようなエンジンには通常、気化器により、または、
液体燃料の直接または間接の噴射により燃料が供給され
る。第１の場合即ち気化器による場合、前もって行われ
る空気と燃料の混合がシリンダの吸入口のかなり上流で
起るので、空気中の燃料の分布とシリンダ間の混合気の
配分の双方において不均一を生じ易い。これらの欠かん
はエンジンの効率を悪化させ、（特に２行程エンジンに
おいて）シリンダが流入する混合気によって掃気される
と混合気が排気されて損失を生じる。更に、エネルギの
節減と汚染の減少の点よりみて気化を最適化しなければ
ならないとき、空気中の燃料の分量の制御がきわめて微
妙で難しくなる。
液体燃料の直接または間接の噴射により燃料が供給され
る。第１の場合即ち気化器による場合、前もって行われ
る空気と燃料の混合がシリンダの吸入口のかなり上流で
起るので、空気中の燃料の分布とシリンダ間の混合気の
配分の双方において不均一を生じ易い。これらの欠かん
はエンジンの効率を悪化させ、（特に２行程エンジンに
おいて）シリンダが流入する混合気によって掃気される
と混合気が排気されて損失を生じる。更に、エネルギの
節減と汚染の減少の点よりみて気化を最適化しなければ
ならないとき、空気中の燃料の分量の制御がきわめて微
妙で難しくなる。
第２の場合即ち液体燃料の直接または間接噴射の場合、
シリンダ間の不均一分布による有害な影響や排気ロスを
軽減し、さらに燃料の制御を可能にする。
シリンダ間の不均一分布による有害な影響や排気ロスを
軽減し、さらに燃料の制御を可能にする。
しかし、この方法はシリンダの中の混合気の不均等性を
生ずるという欠点を有し、特に高速時に燃焼不良を起し
易い。
生ずるという欠点を有し、特に高速時に燃焼不良を起し
易い。
第３の方法は往復エンジンではほとんど使用されないか
全く使用されないもので、すなわち、気体噴射による方
法である。
全く使用されないもので、すなわち、気体噴射による方
法である。
この方法は、直接または間接液体噴射の利点を気化器の
利点と合せたものである。実際に、導入される液体混合
気はすでに一部用意された炭化混合気であり、その配分
は各シリンダに無関係に均一にしたり、排気ロスを少な
くするように決定することができる。
利点と合せたものである。実際に、導入される液体混合
気はすでに一部用意された炭化混合気であり、その配分
は各シリンダに無関係に均一にしたり、排気ロスを少な
くするように決定することができる。
従来技術として、フランス特許ＦＲ−Ａ−５６３１７
４，ＦＲ−Ａ−３１３６５２，ＦＲ−Ａ−１０３７５５
０，ＦＲ−Ａ−６６９７６７がある。
４，ＦＲ−Ａ−３１３６５２，ＦＲ−Ａ−１０３７５５
０，ＦＲ−Ａ−６６９７６７がある。
ここに提案する発明は気体噴射燃料混合気を改善するた
めにノズルを使用する気体インジェクタの構成に成る。
めにノズルを使用する気体インジェクタの構成に成る。
特に、本発明は、往復内燃機関に供給する気体噴射系に
より送出される炭化混合気の品質を改善する装置に関す
るもので、該気体噴射系がエンジンの燃料室(1)と連絡
する噴射予室(4)に開口する液体燃料を噴射する手段(8)
を備える装置に関する。
より送出される炭化混合気の品質を改善する装置に関す
るもので、該気体噴射系がエンジンの燃料室(1)と連絡
する噴射予室(4)に開口する液体燃料を噴射する手段(8)
を備える装置に関する。
この装置はさらに、特に炭化混合気の速度を上げる少な
くとも２つの手段を備え、その第１の手段は前記噴射予
室の中に設けられる噴射ノズル(5)であり、この噴射ノ
ズルは出口縁(12)を有し、ノズルには前記燃料噴射手段
により液体燃料が供給される。
くとも２つの手段を備え、その第１の手段は前記噴射予
室の中に設けられる噴射ノズル(5)であり、この噴射ノ
ズルは出口縁(12)を有し、ノズルには前記燃料噴射手段
により液体燃料が供給される。
この噴射ノズルは前記予室と同軸となるように設けられ
る。
る。
噴射ノズルは前記予室の壁とつながっていて、ほぼその
首の高さの所に、少なくとも１つの液体燃料噴射手段
(8)が開口する少なくとも１つの横方向オリフィス(9)を
有する。
首の高さの所に、少なくとも１つの液体燃料噴射手段
(8)が開口する少なくとも１つの横方向オリフィス(9)を
有する。
前記ノズルはその出口縁(12)を噴射弁(6)により開閉さ
れるようになっている。第２の加速手段は該噴射弁の一
方の壁と、該ノズルの出口縁(12)によって定まる空間に
よって形成される。
れるようになっている。第２の加速手段は該噴射弁の一
方の壁と、該ノズルの出口縁(12)によって定まる空間に
よって形成される。
第２の加速手段はチューリップ状の一端を有する固定部
材(10)を含み、この部材はノズルを貫通する棒状部(11)
を有する。噴射予室はパルス的に加圧空気を供給する空
気源に接続される。
材(10)を含み、この部材はノズルを貫通する棒状部(11)
を有する。噴射予室はパルス的に加圧空気を供給する空
気源に接続される。
第２の加速手段は前記室の全通路断面の２０パーセント
〜８０パーセントを占める炭化混合気の最大の通路断面
を有する。
〜８０パーセントを占める炭化混合気の最大の通路断面
を有する。
燃料噴射手段はノズルの内面の方向に噴気流を発射する
ような予室内の位置に設けられている。
ような予室内の位置に設けられている。
本発明の装置が、予室とつながっている弁座(13)に間欠
的に接触する噴射弁を有する場合、炭化混合気を加速す
る手段は、弁が開弁位置のとき弁とその弁座との間の通
路により形成される。
的に接触する噴射弁を有する場合、炭化混合気を加速す
る手段は、弁が開弁位置のとき弁とその弁座との間の通
路により形成される。
本発明の特徴と利点をより良く理解するため、以下図面
について説明する。
について説明する。
図面において、(1)は往復内燃機関の燃焼室で、この内
燃機関のシリンダヘッド(2)は噴射予室(4)を燃焼室(1)
に連絡させる噴射オリフィス(3)を有する。
燃機関のシリンダヘッド(2)は噴射予室(4)を燃焼室(1)
に連絡させる噴射オリフィス(3)を有する。
第１図は、燃料の噴射手段と噴射混合気の均等性とを実
質的に改善するノズルを備える気体インジェクタの一実
施例の断面図を示す。このノズルは(5)で示され、予室
(4)内に挿入され噴射弁(6)によって閉じられるようにな
っており、空気等酸素を含有するガスの吸気口(7)と１
つ以上の液体燃料インジェクタ(8)とをもっている。
質的に改善するノズルを備える気体インジェクタの一実
施例の断面図を示す。このノズルは(5)で示され、予室
(4)内に挿入され噴射弁(6)によって閉じられるようにな
っており、空気等酸素を含有するガスの吸気口(7)と１
つ以上の液体燃料インジェクタ(8)とをもっている。
これらのインジェクタはノズル(5)を通って予室の中と
連結している。これらは例えば、現在多量生産のエンジ
ンに使用されている市販の電子的または機械的インジェ
クタでよい。(12)はノズルの出口の縁である。
連結している。これらは例えば、現在多量生産のエンジ
ンに使用されている市販の電子的または機械的インジェ
クタでよい。(12)はノズルの出口の縁である。
ノズルは炭化混合気となっているガスを加速する第１の
手段を形成する。これらのガスを加速させる第２の手段
はノズルの出口縁と弁(6)とによって、または弁(6)とこ
の弁座(13)によって形成される。
手段を形成する。これらのガスを加速させる第２の手段
はノズルの出口縁と弁(6)とによって、または弁(6)とこ
の弁座(13)によって形成される。
弁の移動は従来の制御手段または同様な手段により行わ
れ、この弁の開弁により、予室(4)と、ノズル(5)の間を
通る気体の流れを生じる。この時ノズルは燃料をインジ
ェクタから引き出して噴霧状にすることによって効果的
な噴射を制御する。
れ、この弁の開弁により、予室(4)と、ノズル(5)の間を
通る気体の流れを生じる。この時ノズルは燃料をインジ
ェクタから引き出して噴霧状にすることによって効果的
な噴射を制御する。
液体燃料は弁の開弁中または開弁前に予室内に導入し、
予室はこれを貯えておく役目をする。しかし、噴気流が
弁以外の装置によりパルス的に噴射されること、又は市
販のインジェクタ以外の装置で燃料を量的に制御して予
室内に導入することも、本発明の範囲を逸脱するもので
はない。噴射ノズル(5)は概ね予室(4)と同軸であって弁
(6)によってオリフィス(3)と略同時に閉じるような位置
に置かれている。
予室はこれを貯えておく役目をする。しかし、噴気流が
弁以外の装置によりパルス的に噴射されること、又は市
販のインジェクタ以外の装置で燃料を量的に制御して予
室内に導入することも、本発明の範囲を逸脱するもので
はない。噴射ノズル(5)は概ね予室(4)と同軸であって弁
(6)によってオリフィス(3)と略同時に閉じるような位置
に置かれている。
第２図は、チューリップ状の固定部材(10)と棒状部材(1
1)と連結しているノズル(5)とを有する別の実施例を示
す。
1)と連結しているノズル(5)とを有する別の実施例を示
す。
この固定部材は噴射オリフィス(3)が常に開放している
ような位置に取り付けられ、噴射を断続するプロセスは
ダクト(7)を通る空気流をパルス的に加圧することによ
り行われる。この実施例は特に間接噴射のシステムに好
適である。これはシリンダヘッドの中や、例えば数ケの
吸気口をつなぐ吸気マニホルド内に収容することができ
る。
ような位置に取り付けられ、噴射を断続するプロセスは
ダクト(7)を通る空気流をパルス的に加圧することによ
り行われる。この実施例は特に間接噴射のシステムに好
適である。これはシリンダヘッドの中や、例えば数ケの
吸気口をつなぐ吸気マニホルド内に収容することができ
る。
噴射オリフィス(3)は炭化混合気を加速する第２の手段
の役目をする。同様に、この第２手段はノズル(5)の出
口縁(12)とチューリップ部(10)とにより形成される通路
によっても行われる。
の役目をする。同様に、この第２手段はノズル(5)の出
口縁(12)とチューリップ部(10)とにより形成される通路
によっても行われる。
この実施例では、噴射弁制御装置は特に必要としない。
しかし、燃焼フェース中、ガスの逆流を防止するための
手段(16)を設けなければならない。これは戻り止め弁に
より形成する。
しかし、燃焼フェース中、ガスの逆流を防止するための
手段(16)を設けなければならない。これは戻り止め弁に
より形成する。
噴射ノズルを備えることによって、上記装置により、
０．１バールまでの、きわめて小さい上流と下流の圧力
差で、良質の炭化混合気を高周波数（１００Hz以上）で
噴射させることができる。
０．１バールまでの、きわめて小さい上流と下流の圧力
差で、良質の炭化混合気を高周波数（１００Hz以上）で
噴射させることができる。
また、噴射オリフィス(3)の最大開口の大きさは重要な
パラメータであって、それは空気流の速度を調整するた
めである。結果は、この開口の通路断面が噴射予室の全
通路横断面の２０パーセントから８０パーセントの間の
とき良好であることが分っている。また、ノズルには、
予室内に液体燃料を噴射する時間を設定するのにかなり
大きい位置的な自由度があることが分っている。しか
し、本発明の範囲から逸脱しないで、弁(6)を他の任意
のタイプの周期的に開閉する手段とおき換えることもで
きる。
パラメータであって、それは空気流の速度を調整するた
めである。結果は、この開口の通路断面が噴射予室の全
通路横断面の２０パーセントから８０パーセントの間の
とき良好であることが分っている。また、ノズルには、
予室内に液体燃料を噴射する時間を設定するのにかなり
大きい位置的な自由度があることが分っている。しか
し、本発明の範囲から逸脱しないで、弁(6)を他の任意
のタイプの周期的に開閉する手段とおき換えることもで
きる。
本発明によれば、ノズルの出口縁が、ノズルを通過する
噴気流（第２図の矢印14）と、ノズルの外側を通る噴気
流（第２図の矢印15）とによって掃気されることが重要
である。また、噴射手段(8)が、燃料噴気流をノズルの
内壁に向って噴射することも重要である。
噴気流（第２図の矢印14）と、ノズルの外側を通る噴気
流（第２図の矢印15）とによって掃気されることが重要
である。また、噴射手段(8)が、燃料噴気流をノズルの
内壁に向って噴射することも重要である。
第３図には、噴射混合気の品質を大幅に改善したノズル
の型を示す。
の型を示す。
このノズルは、ガスの出口側の部分に、ある幅でみぞを
設けたことおよびガスの出口の内径（図の上側）を入口
の内径（図の下側）より大きくしたことを特徴とする。
設けたことおよびガスの出口の内径（図の上側）を入口
の内径（図の下側）より大きくしたことを特徴とする。
第４図と第５図は、比較のため、噴射ノズルの有る場合
（第４図）と無い場合（第５図）について、直接気体噴
射により供給されるエンジンについて燃料の等消費量帯
チャートを示す。
（第４図）と無い場合（第５図）について、直接気体噴
射により供給されるエンジンについて燃料の等消費量帯
チャートを示す。
これらの図面において、エンジンの回転速度Ｎを横軸
に、エンジンの馬力Ｐを縦軸に示す。
に、エンジンの馬力Ｐを縦軸に示す。
燃料消費量は馬力当りと時間当りのグラムで表わし、基
準と消費量との対応は次の通りである。
準と消費量との対応は次の通りである。
帯域 馬力当りと時間当りのグラム で示した燃料消費量範囲 Ｃ１ １９０以下 Ｃ２ １９０〜２００ Ｃ３ ２００〜２１０ Ｃ４ ２１０〜２２０ Ｃ５ ２２０〜２５０ Ｃ６ ２５０〜３００ Ｃ７ ３００以上 第４図と第５図の比較はノズル(5)の使用により明らか
な改善が得られたことを示す。
な改善が得られたことを示す。
第１図は噴射装置の一実施例の断面図、第２図は一定開
口を有する第１図に示す装置の変型、第３Ａ図、第３Ｂ
図および第３Ｃ図は夫々、側面および上からみた、噴射
ノズルの一実施例の縦断面図、側面図、横断面図、第４
図と第５図は本発明の装置の噴射ノズルの有る場合と無
い場合の、気体噴射により供給されるエンジン燃料の測
定消費量の比較図である。 １……燃焼室 ２……シリンダヘッド ３……噴射オリフィス（すき間） ４……噴射予室 ５……ノズル ６……噴射弁、 ７……ガス吸気口 ８……液体燃料インジェクタ ９……オリフィス 10……固定部材 11……棒状部材 12……出口縁 13……弁座 14、15……噴気流の方向 16……戻り止め弁
口を有する第１図に示す装置の変型、第３Ａ図、第３Ｂ
図および第３Ｃ図は夫々、側面および上からみた、噴射
ノズルの一実施例の縦断面図、側面図、横断面図、第４
図と第５図は本発明の装置の噴射ノズルの有る場合と無
い場合の、気体噴射により供給されるエンジン燃料の測
定消費量の比較図である。 １……燃焼室 ２……シリンダヘッド ３……噴射オリフィス（すき間） ４……噴射予室 ５……ノズル ６……噴射弁、 ７……ガス吸気口 ８……液体燃料インジェクタ ９……オリフィス 10……固定部材 11……棒状部材 12……出口縁 13……弁座 14、15……噴気流の方向 16……戻り止め弁
フロントページの続き (72)発明者 ジヤン トラピ フランス国 リイル マルメゾン 92500 リユ グレベ デユバル 39 (56)参考文献 特公 昭47−43368（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭51−18012（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (8)
- 【請求項１】往復内燃機関に供給する、気体噴射系によ
り送出される炭化混合気の品質を改善するための装置に
して、前記気体噴射系がエンジンの燃焼室と連結する噴
射予室(4)内に開口し液体燃料を噴射する手段(8)を備え
る装置において、前記装置が炭化混合気を加速させる少
なくとも２つの手段を備え、その第１の手段が前記の噴
射予室内に配設される出口縁(12)をもつ噴射ノズル(5)
であり、第２の手段が該出口縁(12)と、例えばチューリ
ップ型の噴射弁(6)との間に気体を流通させる狭い空間
(3)を形成し、これを通して噴射する手段であることを
特徴とする炭化混合気の品質を改善するための装置。 - 【請求項２】前記噴射ノズルが前記予室と同軸に配設さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装
置。 - 【請求項３】前記噴射ノズルが前記予室の壁と連結して
おり、さらに、概ねその首の高さの所に、少なくとも１
つの液体燃料噴射手段が開口する少なくとも１つの横向
きのオリフィス(9)を有することを特徴とする特許請求
の範囲第２項に記載の装置。 - 【請求項４】前記ノズル(5)が、噴射弁(6)により開閉さ
れるように配設され、第２の加速手段が前記弁の壁と、
該ノズルの出口縁(12)により画成される空間を気体を流
通させることであることを特徴とする特許請求の範囲第
２項および第３項のいずれかに記載の装置。 - 【請求項５】前記第２の加速手段が、一端がチューリッ
プ形状になっていて、これを支える胴体部分が前記ノズ
ルを貫通している部材を備え、この部材とノズル出口縁
との間が常に開かれており、前記噴射予室がパルス的に
空気を加圧供給する空気源に接続されていることを特徴
とする特許請求の範囲第２項に記載の装置。 - 【請求項６】前記第２の加速手段が、前記予室の全通路
断面の２０パーセント〜８０パーセントを占める最大通
路断面を有する炭化混合気通路をもつことを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の装置。 - 【請求項７】前記燃料噴射手段が前記ノズルの内面方向
に噴気流を発射するような前記予室内の位置に設けられ
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
装置。 - 【請求項８】噴射弁(6)を備え、この弁が前記予室と連
結している弁座(13)に間欠的に接触し、該弁が開いてい
る位置のとき弁とその弁座との間の通路により前記炭化
混合気を加速する手段が形成されることを特徴とする特
許請求の範囲第２項または第３項のいずれかに記載の装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8420057A FR2575521B1 (fr) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | Dispositif pour ameliorer la qualite du melange carbure delivre par un systeme d'injection pneumatique |
| FR84/20057 | 1984-12-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61268864A JPS61268864A (ja) | 1986-11-28 |
| JPH0660611B2 true JPH0660611B2 (ja) | 1994-08-10 |
Family
ID=9311119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60299784A Expired - Fee Related JPH0660611B2 (ja) | 1984-12-28 | 1985-12-27 | 気体噴射系により送出される炭化混合気の品質を改善するための装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4703740A (ja) |
| EP (1) | EP0189714B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0660611B2 (ja) |
| DE (1) | DE3585320D1 (ja) |
| FR (1) | FR2575521B1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2617240B1 (fr) * | 1987-06-26 | 1992-10-02 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif et methode d'introduction sous pression de melange carbure dans le cylindre d'un moteur |
| FR2623854B1 (fr) * | 1987-11-27 | 1992-11-27 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif d'injection pneumatique de carburant dans un cylindre d'un moteur a combustion interne |
| JPH02221649A (ja) * | 1989-02-22 | 1990-09-04 | Yamaha Motor Co Ltd | 燃料噴射装置 |
| JPH03121262A (ja) * | 1989-10-02 | 1991-05-23 | Yamaha Motor Co Ltd | 空気燃料噴射式２サイクルエンジン |
| JP2761422B2 (ja) * | 1990-01-10 | 1998-06-04 | 三信工業株式会社 | 燃料噴射式エンジン |
| FR2678319A1 (fr) * | 1991-06-25 | 1992-12-31 | Inst Francais Du Petrole | Systeme d'aide a la pulverisation d'un melange carbure dans une chambre de combustion et application du systeme a un moteur a combustion interne. |
| US5216990A (en) * | 1991-08-02 | 1993-06-08 | Rolf Moosmann | Glow plug for internal combustion diesel engine |
Family Cites Families (13)
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|---|---|---|---|---|
| DE359399C (de) * | 1922-09-22 | Franz Maedler | Arbeitsverfahren fuer Verpuffungsmaschinen | |
| FR313652A (ja) * | 1900-01-01 | |||
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| FR563174A (fr) * | 1922-05-17 | 1923-11-28 | Injecteur-pulvérisateur-vaporisateur de combustible pour moteurs à combustion interne | |
| US1520772A (en) * | 1923-04-26 | 1924-12-30 | Ricardo Harry Ralph | Internal-combustion engine |
| FR669767A (fr) * | 1929-02-16 | 1929-11-20 | Dispositifs pour alimenter en mélange explosif les moteurs à combustion interne | |
| US2030247A (en) * | 1933-02-23 | 1936-02-11 | Gen Motors Corp | Oil engine |
| FR1037550A (fr) * | 1950-05-31 | 1953-09-17 | Daimler Benz Ag | Procédé pour l'injection de carburant au moyen d'air comprimé |
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