JPS62126270A - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は燃料噴射式の内燃機関に関し、特に２サイクル
機関に好適な燃料噴射式内燃機関に関するものである。

〔従来技術〕

２サイクルエンジンにおいて、燃料噴射ノズルから燃料
を燃焼室に直接噴射するようにすれば、２サイクルエン
ジン特有の吹き抜は撰失が低減し、より理想に近い燃焼
を行わせることができるため、燃費を向上することがで
きる。

しかし、燃料噴射用として一般に使用されている電子燃
料噴射ノズルは、噴射したときの燃料が油滴状になって
霧化特性が悪いため、これを直接燃焼室に取り付けても
不整燃焼を起こすことがあり、安定した燃焼を期待する
ことは難しい。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、燃焼室に燃料を直接噴射する場合に、
良好な燃料の霧化と安定した燃焼を可能にする燃料噴射
式内燃機関を提供することにある。

〔発明の構成〕

上記目的を達成する本発明は、燃焼室に閉弁方向のスプ
リング弾性力が付勢された噴射弁を介して混合室を接続
し、この混合室に電子燃料噴射ノズルを臨ませると共に
加圧空気を常時負荷させ、かつ前記噴射弁のスプリング
弾性力を、前記燃焼室の内圧が低くなるとき開弁する強
さに設定したことを特徴とするものである。

〔実施例〕

以下、本発明を図に示す実施例により説明する。

第１図は本発明の実施例からなる２サイクルの燃料噴射
式内燃機関を示し、１はシリンダ、２はピストン、３は
シリンダヘッドである。シリンダ１には、吸気側に吸気
ボート４と掃気ボート５が設けられ、排気側に排気ポー
ト６が設けられている。シリンダヘッド３には燃焼室７
が形成され、その燃焼室７に点火栓８が設けられている
。上記燃焼室７には燃料噴射装置９が接続され、この燃
料噴射装置９は内部に混合室１０を形成し、その混合室
１０は噴射弁１１を介して燃焼室７に連通している。ま
た、混合室１０には電子燃料噴射ノズル１２がノズル先
端を開口するように取付けられている。

上記噴射弁１１は、第２図に示すような構成になってい
る。その弁体２５は弁軸２５ｓをハウジング２６の軸受
部２７に摺動自在に支持され、かつ弁軸２５ｓの後端に
スプリング２８を設け、そのスプリング２８により弁２
５ｖを閉弁させる方向に付勢している。

また、上記混合室１０には高圧に調整された加圧空気が
常時負荷されている。この加圧空気は、外気から空気清
浄器１８を介してコンプレッサ１９により吸引圧縮され
てサージクンク２０に貯えられたものが、圧力レギュレ
ータ２１により所定圧に調圧されて供給されるようにな
っている。

一方、この混合室１０に設けた電子燃料噴射ノズル１２
には、燃料タンク１４の燃料が、フィルタ１５．ポンプ
１６を介し、圧力レギュレータ１７によって一定圧に調
圧されて達しており、かつマイコンからなる制御部２３
で設定された電圧パルスが印加されたとき上記混合室１
０内に噴射されるようになっている。

上述した内燃機関において、混合室１０に常時負荷され
る加圧空気の圧力Ｐａは、スプリング２８の弾性力のセ
ット荷重Ｐｓよりも大であるように設定されている。そ
して、圧縮行程や爆発行程等の燃焼室７の内圧Ｐが高く
なる（圧縮圧Ｐｃ）ときは、上記差圧（Ｐａ　−Ｐｓ　
）が圧縮圧Ｐｃよりも小さく、噴射弁１１を閉弁状態に
しているが、排気行程や掃気行程等の燃焼室７の内圧Ｐ
が低くなる（残圧Ｐｄ）のときは、上記差圧（Ｐａ　−
Ｐｓ　）がその残圧Ｐｄよりも大きくなって噴射弁１１
を開弁状態にするようになっている。

これをクランク回転角との関係で表すと第３図のように
なる。この第３図中、ＴＤＣは上死点、ＢＤＣは下死点
、Ｅ、０．は排気ボート開口、Ｅ、Ｃ，は排気ボート閉
口、Ｓ、０．は掃気ボート開口、Ｓ、Ｃ，は掃気ボート
閉口をそれぞれ表している。

この第３図から、噴射弁１１は、排気ポート９の閉口（
Ｅ、Ｃ，）によって燃焼室７の内圧Ｐが一定基準以上に
上昇すると開弁じ、この開弁状態を、爆発・膨張を経て
排気ポート９が開口（Ｅ、Ｏ，）　Ｌ、内圧が一定の基
準以下に低下するまで続行する。この間の内圧（圧縮圧
Ｐｃ）と加圧空気の圧力Ｐａ、スプリング２８のセット
荷重Ｐｓとの間は、Ｐａ　−Ｐｓ　＜Ｐｃの関係になっ
ている。

次いで噴射弁１１が開弁じ、その開弁状態を、掃気ボー
ト５の開口（Ｓ、Ｏ，）と閉口（Ｓ、Ｃ，）による掃気
行程を経て再び排気ポート９が閉口（Ｅ、Ｃ，）　して
、内圧Ｐが再び一定の基準圧に上昇するまで続行する。

この間の内圧（残圧Ｐｄ）と加圧空気の圧力Ｐａ、スプ
リング２８のセット荷重Ｐｓとの間は、Ｐａ　−Ｐｓ　
＞Ｐｄの関係になっている。

上述のように噴射弁１１が開弁する期間には、混合室１
０の加圧空気が燃焼室７へ噴射されるので、その期間の
適当な時期に電子燃料噴射ノズル１２から燃料を混合室
１０へ噴射する。混合室１０に噴射された燃料は、加圧
空気の作用によって細かく霧化されながら燃焼室７内へ
噴射されることになる。このような燃料噴射の時期は、
第３図に示すように噴射弁１１の開弁期間のなるべく遅
い時期に設定することが望ましく、噴射弁１１の閉弁直
前に噴射が終了するようにするとよい。このように設定
することにより、掃気に用いられる気体をほとんど空気
のみにすることができ、燃料の混合気を実質的に掃気が
終わった排気ポート９の閉じる直前、または閉じられた
後に噴射することができるため、燃料の吹き抜けをほと
んどなくすことができる。

上述した内燃機関によると、電子燃料噴射ノズル１２か
らの燃料噴射は、混合室１０内にいったん噴射したのち
加圧空気と共に噴射弁１１から燃焼室７内に噴射する構
造になっているため、上記電子燃料噴射ノズル１２の燃
料噴射が油滴状であっても、加圧空気の作用によって細
かく霧化されることになる。この燃料の細かい霧化によ
って安定な燃焼を得ることができ、燃費を向上すること
ができる。この効果は、２サイクル機関に限らず、４サ
イクル機関の場合にも得ることができる。

また、２サイクル内燃機関の場合は、噴射弁１１からの
加圧空気だけの噴射を、掃気ボート５の開弁時期とは関
係なく排気ボート開口時期とはパ同時に開始させること
ができるため、それによって一層完全な掃気状態を得る
ことができる。また、燃焼に重要なヘッド部からの掃気
も完全に行うことができる。

また、２サイクル内燃機関の場合は、上述した実施例で
説明したように燃料の噴射時期を掃気行程が実質的に終
了したときに選択することができるため、燃料の吹き抜
けをほとんどなくし、燃費の向上を著しく高めることが
できる。

なお、上述した実施例では２サイクル機関の場合につい
て説明したが、本発明は４サイクル機関に対しても適用
可能である。

〔発明の効果〕

上述したように本発明は、燃焼室に閉弁方向のスプリン
グ弾性力が付勢された噴射弁を介して混合室を接続し、
この混合室に電子燃料噴射ノズルを臨ませると共に加圧
空気を常時負荷させ、かつ前記噴射弁のスプリング弾性
力を、前記燃焼室の内圧が低くなるとき開弁ず、る強さ
に設定する構成にしたので、混合室にいったん噴射され
た燃料が加圧空気の作用によって細かく霧化されて燃焼
室に供給される。そのため、霧化特性の悪い電子燃料噴
射ノズルを使用しても良好な霧化された混合気を得るこ
とができ、安定した燃焼を行わせることができる。

また、２サイクル機関に適用する場合は、燃料の噴射時
期を掃気行程が実質的に終了した時点に選択することが
できるため、燃料の吹き抜けをほとんどなくすことがで
きる。また、噴射弁から加圧空気のみの噴射を、掃気ボ
ートの開口時期とは無関係に排気ポートの開口と同時に
開始することも可能になるので、それによって理想的な
掃気状態を得ることができ、さらにヘッド部からの掃気
も容易になるので、燃焼効率の一層の向上を期待するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による２サイクルの燃料噴射式
内燃機関の縦断面図、第２図は同内燃機関に使用された
噴射弁の拡大断面図、第３図は噴射弁の開弁時期と燃料
噴射時期をクランク角との関係で示した関係図である。 ３〜・・シリンダヘッド、　７−・燃焼室、　　９−・
燃料噴射装置、　　１０・−混合室、　　１１−噴射弁
、　１２−・電子燃料噴射ノズル、　２８−スプリング
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃焼室に閉弁方向のスプリング弾性力が付勢され
   た噴射弁を介して混合室を接続し、この混合室に電子燃
   料噴射ノズルを臨ませると共に加圧空気を常時負荷させ
   、かつ前記噴射弁のスプリング弾性力を、前記燃焼室の
   内圧が低くなるとき開弁する強さに設定したことを特徴
   とする燃料噴射式内燃機関。
2. （２）内燃機関が２サイクル機関である特許請求の範囲
   第１項記載の燃料噴射式内燃機関。