JPH074216A - 改良ロータリー プラグ - Google Patents

改良ロータリー プラグ

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JPH074216A
JPH074216A JP6132593A JP13259394A JPH074216A JP H074216 A JPH074216 A JP H074216A JP 6132593 A JP6132593 A JP 6132593A JP 13259394 A JP13259394 A JP 13259394A JP H074216 A JPH074216 A JP H074216A
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JP6132593A
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Stephen Glover
グラヴァ ステファン
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IFP Energies Nouvelles IFPEN
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L7/00—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F01L7/02—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four

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  • Taps Or Cocks (AREA)
  • Sliding Valves (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】内燃機関の燃焼室に流体を導入させるためのほ
ぼ円筒形のロータリー プラグに関し、燃料の気化噴射
に適した装置を提供する。 【構成】プラグは流体を流す曲り部分を有する内部チャ
ネル1 を少くとも１つ含む。このチャネルの各々は該プ
ラグの円筒底面にある入口開口2 と、円筒外周面にある
出口開口3 と、プラグの回転に伴う遠心力の効果で、流
体中の重い成分を一時滞留させるための曲り部分とを含
み、該曲り部分の位置におけるチャネルの外側面と該プ
ラグの外周面との間に挟まれる壁の厚さが相対的に薄く
なっている。チャネルの少くとも１つの出口開口の少く
とも１つと、前記曲り部分の少くとも１つとが、プラグ
の同じ断面に存在するような位置にある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流体源と内燃機関の燃
焼室との間で流体を受け渡しするためのロータリー プ
ラグに関し、少くともほぼ円筒状の面と、側面とを有す
ることを特徴とする。
【０００２】本発明は特に構造的な封止手段を有し、気
体、特に空気と燃料との混合気が内燃機関の燃焼室の中
へ流入することを制御するためのロータリー プラグに
関する。
【０００３】本発明は、１又は数個のシリンダをもつ２
気筒又は４気筒の内燃機関に気体、特に空気−燃料の混
合気を供給することに適する。
【０００４】
【発明の背景】燃焼室への気体混合物の注入は、周知の
ように、弁のような往復運動で動く部品を通して行われ
る。この型のシステムの１つは本願出願人のフランス特
許出願FR-2,655,653号によって保護されている。しかし
この型のシステムではエンジンの性能が弁の噴射システ
ム、特に噴射の開始および終了の制御に関するシステム
と、混合気に対する弁の面積とにより制限される（発振
問題）。
【０００５】更にこれらのシステムはかなり大きな寸法
をもつシリンダ ヘッドにとりつけなければならない。
一つの改善法としては、混合気の制御と導入にロータリ
ープラグを使うことである。
【０００６】フランス特許出願FR-2,662,214号はこれを
考慮して２気筒エンジンにおける燃料の気化噴射を制御
するためにロータリー プラグの使用を提案するもので
ある。
【０００７】開示されたプラグはシリンダ軸に垂直な面
上にある回転軸をもち、燃料導入パイプとエンジンの燃
焼室とを連結する横断チャネルが該プラグの中を貫通し
ていて、エンジンのクランクシャフトの回転速度に応じ
て該プラグを回転させる駆動手段に連結されている。
【０００８】弁に比較すると、このようなプラグは、こ
のような構造によって、速い速度で動作し、噴射の制御
に関してはより柔軟に対応できる。
【０００９】しかしながら、このシステムでは封止に問
題がある。特にプラグの入口でそうである。
【００１０】封止装置は時により、プラグの上流か下流
の何れか又は両方につけられる。
【００１１】フランス特許出願中のFR-2,559,208号は燃
焼室からのガスの流出および又は該室への導入を制御す
るためのプラグに関するもので、そのために１乃至数個
の封止装置が適用される。この先行技術で期待される改
善は封止装置とプラグの間の接触面の減擦と冷却とであ
る。
【００１２】しかしその複雑さのために、このシステム
に信頼性があるか、特に封止に関してはどうかは確かで
はない。
【００１３】本願出願者によって提出されたフランス特
許出願FR-2,679,960号は入口における封止をプラグを貫
通するチャネル（流体を通す通路のことで、以後チャネ
ルと称する。）の形状とレイアウトで行うプラグについ
て述べている。
【００１４】詳しくいえば、このプラグは１つの入口開
口と１つの出口開口とをもち、流体の貫通する少くとも
１つのチャネルを含んでいて、その入口開口はプラグの
側面（円筒形の底面、又は頂面に当たる平面で、以後側
面と称す）にあって、プラグの回転軸からゼロでない距
離を隔てた所にあり、一方出口開口は該プラグの筒面に
あって、該入口開口に対してずれていて、軸に放射状方
向を向いている。
【００１５】この先行技術で開示されているチャネルに
は、該チャネルの途中に形成される曲り部分から成る構
造的に燃料を滞留する手段があって、プラグの回転に伴
って発生する遠心力の効果で、そこに燃料を一時保持し
易くしている。
【００１６】
【発明の概要】本発明はこの後者の型のプラグに対して
加えられる改良に関する。実際には本発明は構造的封止
を有するロータリー プラグについて、その周囲の部材
との間の熱交換の改善を齎らすことに関する。
【００１７】先行技術による構造的封止つきプラグで
は、特に熱くなる部分があって、その熱的な影響によっ
て、プラグの変形を来すことがある。
【００１８】それ故本発明によるプラグでは熱交換を最
適化することによって、熱的な影響を軽減し、その熱く
なる部分の近くに滞留する燃料を予熱するためにその熱
を活用することを可能とする。この予熱は燃料の気化を
促し、よりよい混合気を準備することになる。こうして
混合気は燃焼室に導入される前に部分的に均一化され
る。
【００１９】上記の利点と改良は内燃機関の燃焼室に混
合気を導入するためのほぼ円筒形のロータリー プラグ
の場合顕著である。この場合、曲った部分をもち、混合
気を貫流させる少くとも１つの内部チャネルがあって、
（複数の場合）各チャネルの流体入口開口は該プラグの
側面上にあり、出口開口は円筒面上にあって、曲ってい
る部分の位置でチャネルの外側の面とプラグの外周面と
の間の壁の厚さが非常に薄くなっている。
【００２０】本発明によれば、前記少くとも１つの内部
チャネルの少くとも１つの出口開口と少くとも１つの曲
り部分とが、プラグの同じ断面上にある。
【００２１】前記少くとも１つのチャネルの少くとも１
つの曲り部分はその外側の曲面が、エンジンの燃焼フェ
ーズの間にシリンダ ヘッドの吸気口と相対する位置に
来ることが有利である。
【００２２】別の実施例では、チャネルが２つの曲り部
分をもっていて、最初の曲り部分はほぼ縦方向への流れ
の方向を逆転させるためのものであり、第２の曲り部分
は、出口において流れが軸に対して放射方向になるよう
にするためのものである。
【００２３】このロータリー プラグは軸に関して対称
な２つのチャネルを持つことが好ましい。
【００２４】チャネルの入口に近い所のチャネル部分
は、混合気をプラグの内部に効果的に向けるために、少
くとも１つの強く傾斜した面をもっている。
【００２５】
【実施例】第１図は本発明によるロータリー プラグの
一例を説明に便利なように内部を透視して画いた透視図
である。
【００２６】本発明によるプラグはその軸を通る面に対
して対称位置にある２つの同じ形の流体通路（以後チャ
ネルと称す）をもっていることが好ましいが、簡単のた
めに第１図には１つのチャネルのみが示されている。
【００２７】それぞれのチャネルは、周知のように側面
（円筒形のプラグの頂面又は底面に相当する面のことを
いうが、図示のような位置関係から以後は単に側面と称
す）にある混合気の入口開口（2）と、プラグの円筒面
にある出口開口（3）とをもつ。
【００２８】入口開口（2）の近くではチャネルはおお
むねプラグの縦軸に平行になっており、出口開口（3）
の近くでは、チャネルは放射方向になっていることが好
ましい。
【００２９】各チャネルは少くとも１つの曲り部分（2
0）をもっていて、その曲り部分の位置の壁の厚さは相
対的に薄くなっていることが望ましい。
【００３０】曲りの部分はプラグの外側へ向って曲る凹
みを呈していて、遠心力によって混合気の重い成分をそ
こに滞留させるポケット（20）を形成している。
【００３１】この特徴は第１図に示すチャネルの図と、
第２〜５図に示すその断面図とによって把握できるであ
ろう。
【００３２】第２図はこのプラグの入口に近い断面（第
１図のＡ断面）を示すもので、軸を通る面δ2に関して
対称な２つの半環状のチャネル（1と1'）とが示されて
いる。
【００３３】第３図は第２図の所から少し入った第１図
でＢで示す位置の断面である。対称の軸面δ3は第２図
の対称面δ2に対して少し回っている。２つのチャネル
（1と1'）は従って、これら２つの断面の間でねじられ
ている。各チャネルを構成する片方の壁（11, 11'）の
位置は第２図と第３図で殆ど変らないが他方の壁（12,
12'）はチャネルの断面を小さくするように角度を狭く
している。従って断面ＡとＢとの間で（12, 12'）で示
される方の壁は強い角度で傾いている。この特徴によ
り、流体が各チャネルの内部に向かって流れ易くなる。
【００３４】また断面ＡとＢとの間でチャネル（1,
1'）の外側の壁と、プラグの外周面との間の壁厚が実質
的に減少していることが分かるであろう。
【００３５】第４図は第１図のＣの位置の断面で各チャ
ネル（1, 1'）に対して、滞留ポケット（20, 20'）と、
中間地帯（30, 30'）と混合気の出口地帯（40, 40'）と
を示している。
【００３６】第５図は第１図のＤの位置の断面即ち各チ
ャネルの底面に近い所の断面で、第４図とよく似てい
る。以下の記述はチャネル（1, 1'）の何れにも通用す
るものであるが、チャネル（1）について説明する。
【００３７】第４図、第５図において滞留ポケット（2
0）の近くの壁（21）の厚さが極めて薄いことが特によ
く分かる。これは前にも述べたようにポケット内に存在
する燃料とプラグの外部との間の熱交換を促進する。従
ってポケット（20）は燃焼室の吸気口の前をエンジンの
燃焼中、即ち最も熱いサイクルの間に通過するようにす
ることが望ましい。これによって、ポケット（20）の壁
の近くに滞留している燃料を予熱することができる。
【００３８】その上この熱交換は壁（21）を冷却するこ
とにもなる。
【００３９】各チャネルの中間地帯（30, 30'）はポケ
ット（20, 20'）が狭くなる所を含み、おおむね筒状の
出口地帯（40, 40'）で終わる。筒状の出口地帯の軸は
出口における流体の速度を上げるため放射方向であるこ
とが好ましい。
【００４０】本発明のチャネルを通る流体の流れは次の
ようになる。流体はプラグの側面にある入口開口（2）
からチャネルに入り、上述のようなチャネルの傾斜によ
って急速にチャネルの内部に向かって流れ込む。そして
おおむねプラグの縦方向の軸に平行な通路に従って流れ
る。流体が流れるにつれて、チャネルの壁厚が次第に薄
くなる所を通る。
【００４１】次いで流体は半球状の底にぶつかり、殆ど
180゜に近く第１の方向変換を行う。続いてチャネルの
壁によって、第２の方向変換が行われる。この第２の方
向変換によって、チャネルの出口開口（3）の近くでは
チャネルは真直ぐ燃焼室に向かう方向、即ち殆どプラグ
の軸に対して放射状の向きとなる。
【００４２】出口地帯（40, 40'）が殆ど軸に垂直な方
向に向いていることが燃焼室への噴射を良好にする。
【００４３】更にチャネルの出口地帯（40, 40'）と滞
留ポケット（20, 20'）とがプラグの縦軸に対してほぼ
同じレベルに位置することが好ましい。これによってプ
ラグが回転した時滞留ポケットが動作サイクルの或るフ
ェイズにおいて、吸気口、即ち燃焼室に正面から相対す
ることができるという利点を生じる。
【００４４】第１乃至５図に示すプラグの回転方向は一
例であるが、この場合出口開口（3）が先ず燃焼室の吸
気口に相対し、次ぎにプラグが第１〜５図の方向に少し
回転すると、このチャネルのポケット（20）が、同じ吸
気口の前を通過する。
【００４５】この例では、先ず気化された混合物が、出
口開口（3）から燃焼室に噴射され、次ぎに或る角度プ
ラグが回転すると、ポケットが吸気口に対向する所に来
る。燃焼はこの時起る。（又は恰度起ったばかりの所で
ある。）それ故大量のエネルギが燃焼室から解放され
る。プラグのこの地帯の壁厚が薄いので相当量の熱がこ
の壁を通して伝達される。
【００４６】結果として、遠心力によってこのポケット
（20）が滞留させられていた（例えば）燃焼が、ポケッ
トが燃焼室の吸気口の直前を通過する時予熱されること
になる。この熱交換は空気の中での燃料の蒸気化を促進
し、従って、それが燃焼室に入る前に混合気としての準
備を改善するのである。
【００４７】更に熱は燃料にうまい具合に移されてしま
うのでプラグの壁（21）は損傷される程に過熱されるに
至らないですむ。
【００４８】各チャネル（1, 1'）がひきつづいて吸気
口の前を通過するので、一つのチャネルについて述べた
ことは他のチャネルにも適用することは勿論である。
【００４９】図としては示していないが、プラグが第１
乃至５図に示すのと反対方向に回転する例もある。この
場合は、チャネル1の出口開口（3）から混合気をシリン
ダに噴射した後、他方のチャネル1'のポケット（20'）
が燃焼フェーズの時吸気口の前を通過する。本発明のこ
の代替実施例では燃料の予熱の効果をあげるためにプラ
グの中に燃料を導入するのに前の例よりも多くの時間が
たってからにして、燃料の気化と壁の冷却のタイミング
を定める。
【００５０】本発明の別の実施例を第６乃至９図に示す
が、この例によっても上述と同様の特徴が得られる。
【００５１】第６図はこの実施例のプラグの中のチャネ
ル（1）、（1'）の幾何学的関係と相対位置とを示してい
る。
【００５２】ここに示す各チャネルについて、以下の説
明の中の各要素の特徴は前の実施例と共通である。即
ち：
【００５３】滞留ポケット（20, 20'）と出口開口（3,
3'）とはほぼ同じ横断面上に位置する； ポケットの位
置の壁厚（21, 21'）は薄い； チャネル入口からの部
分が流れに沿う形で、燃料の内部への流入を容易にす
る； 出口地帯（40, 40'）はほぼプラグ軸に対し放射
状になっている。
【００５４】第７、８、９および１０図の断面図は各チ
ャネルの幾何学的関係を分かり易くするためのものであ
る。前の実施例と同様２つのチャネルは軸を含む面に関
して対称である。
【００５５】前の実施例との違いは主として各チャネル
の底部に関する部分にあって、ヘアピンの形をしている
曲り（25）が流体の流れの方向に変化を作り出している
ことである。更にこの曲り（25）と放射状の出口地帯
（40）との間に接続部分（35）があることである。
【００５６】流体は始め各チャネル（1）を通ってほぼ
縦方向に流れ、放射状の出口に達する前に底部（25）に
達し、そこで方向の逆転が起こり、第９図のC'-C'断面
に示す出口地帯（40）に来る。
【００５７】第７図と第８図は第６図の入口の面A'-A'
の断面と、それから少し進んだB'-B'の断面とを示す。
この間の変化は前の実施例で述べたことと同じ同じであ
るのでここには、説明しない。
【００５８】第９図は第６図のC'-C'面の断面を示すも
ので、ポケット（20）と放射方向の出口地帯（40）と、
出口開口（3）とが同じ断面にあることが示されてい
る。
【００５９】最後に第１０図はD'-D'断面についてのも
ので、各チャネルのヘアピン形の底部（25, 25'）を示
している。
【００６０】このような位置関係は、内部チャネルの気
体力学を改善すること、および又は、流れを改善するこ
とが必要な場合好んで選択される。
【００６１】勿論、以上の外に本発明の範囲を逸脱しな
いで他の修飾や改良を行うことは、当業者にとって可能
なことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】説明の便利のために、本発明のプラグの１つの
チャネルのみを透視して示す、本発明の実施例の透視図
である。
【図２、３、４、５】それぞれ第１図のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
で示す位置の断面図である。
【図６】本発明の別の実施例について、両チャネルの幾
何学的位置を示すための透視図である。
【図７、８、９、１０】第６図のＡ'、Ｂ'、Ｃ'および
Ｄ'で示す位置の断面図である。
【符号の説明】
１，１’： ロータリー プラグ ２，２’： 入口開口 ３，３’： 出口開口 20，20’： 滞留ポケット 21，21’： 滞留ポケットの（外側の）壁 40，40’： 出口地帯 25，25’： 底部 35，35’： （底部と出口地帯を）接続（する）部分

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の燃焼室に流体を入れるための
    ほぼ円筒形のロータリー プラグにおいて、該プラグが
    その中を流体の流れる、一部分が曲っている少くとも１
    つの内部チャネル（1, 1'）を含み、該チャネルの各々
    が該プラグの側面にある入口開口（2, 2'）と、該プラ
    グの筒面にある出口開口（3, 3'）と遠心力の作用によ
    って流体中の重い成分を滞留させるための曲り部分（2
    0, 20'）とを含み、該チャネルの外側の壁面とプラグの
    外周面との間の壁の厚さ（21, 21'）が前記曲り部分（2
    0, 20'）の位置で、相対的に薄くなっていて、少くとも
    １つの前記チャネルの少くとも１つの前記出口開口（3,
    3'）と、前記曲り部分（20, 20'）とがプラグの同じ断
    面上に位置することを特徴とする、改良ロータリープラ
    グ。
  2. 【請求項２】 請求項(1)に記載の装置において、少く
    とも１つの前記チャネルの少くとも１つの前記曲り部分
    （20, 20'）の外側の曲面が内燃機関の燃焼のフェーズ
    の間に該内燃機関の吸気口と相対するような位置に来る
    ように、該曲り部分（20, 20'）の位置が決められてい
    ることを特徴とする装置。
  3. 【請求項３】 請求項(1)又は(2)に記載の装置におい
    て、各チャネル （1,1'）の形状が、流体がその中を最
    初ほぼプラグの軸方向に流れ、最後にほぼ軸に対し放射
    方向に流れ出すような形であることを特徴とする装置。
  4. 【請求項４】 請求項(1)から(3)までの何れかに記載の
    装置において、各チャネルが連続する２つの曲り部分
    （25, 35）を含み、最初の曲り部分（25）が軸方向の流
    れの方向をほぼ逆転するためのものであり、第２の曲り
    部分（35）が出口開口において流れを軸に対して放射方
    向にするためのものであることを特徴とする装置。
  5. 【請求項５】 前記ロータリー プラグが軸面に関して
    対称的な位置にある２つのチャネル（1, 1'）を含むこ
    とを特徴とする、請求項(1)から(4)までに記載の装置。
  6. 【請求項６】 請求項(1)から(5)までに記載の装置にお
    いて、前記チャネルの出口開口（3）に近い所に位置す
    るチャネルの地帯が、流体をプラグ内部に効果的に方向
    付けするために少くとも１つの強く傾斜した面をもつこ
    とを特徴とする装置。
JP6132593A 1993-05-21 1994-05-23 改良ロータリー プラグ Pending JPH074216A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9306278A FR2705402B1 (fr) 1993-05-21 1993-05-21 Boisseau rotatif amélioré.
FR93/06278 1993-05-21

Publications (1)

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JPH074216A true JPH074216A (ja) 1995-01-10

Family

ID=9447458

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6132593A Pending JPH074216A (ja) 1993-05-21 1994-05-23 改良ロータリー プラグ

Country Status (7)

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US (1) US5437252A (ja)
EP (1) EP0625631B1 (ja)
JP (1) JPH074216A (ja)
AT (1) ATE140514T1 (ja)
DE (1) DE69400305T2 (ja)
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