JPH03121262A - 空気燃料噴射式２サイクルエンジン - Google Patents

空気燃料噴射式２サイクルエンジン

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JPH03121262A
JPH03121262A JP1257458A JP25745889A JPH03121262A JP H03121262 A JPH03121262 A JP H03121262A JP 1257458 A JP1257458 A JP 1257458A JP 25745889 A JP25745889 A JP 25745889A JP H03121262 A JPH03121262 A JP H03121262A
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JP
Japan
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air
fuel
fuel injection
cylinder
chamber
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JP1257458A
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Takeshi Motoyama
本山　雄
Takahiro Suzuki
隆広 鈴木
Ryuichi Ichikawa
隆一 市川
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Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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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、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をこした空気燃料噴射式２サイク
ルエンジンに関し、特に燃料室内に燃料噴射弁により燃
料を供給するようにした場合の、噴射量の制御範囲、つ
まりダイナミックレンジの拡大に関する。
〔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宥和であるが、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、燃焼室への噴射口を有
する空気室及び燃料室が形成された噴射ボディと、該空
気室及び燃料室の噴射口をバルブにより開閉するバルブ
機構と、該バルブの開タイミングに合わせて上記燃料室
に燃料を供給する燃料噴射弁とで構成したものを開発し
ている。
ところで上記２サイクルエンジンは主として自動車の動
力源に採用されるが、自動車用エンジンの場合、高速高
負荷から低速低負荷までの極めて広い範囲で使用される
から、上記空気燃料噴射装置、ひいては燃料噴射弁は極
めてダイナミックレンジの広いものが要請される。しか
しながら燃料噴射弁自体のダイナミックレンジには自ず
と限界があり、従ってダイナミックレンジをより太き（
するには複数の燃料噴射弁を採用することが考えられる
。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが燃料噴射弁はシリンダヘッドの上部に配設され
るものであるから、複数の燃料噴射弁を採用した場合、
その配置構造の如何によってはエンジン高さが高くなっ
て車載上の問題が生じたり、あるいは燃料分配用配管が
複雑化したりする懸念がある。
そこで本発明は、上記懸念を回避しながらダイナミック
レンジを大幅に拡大できるようにした空気燃料噴射式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〕
本発明は、シリンダヘッドの上部に取り付けられた空気
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おい
て、上記空気燃料噴射装置を、燃焼室への噴射口を有し
、空気及び燃料が単独で又は混合状態で供給されるチャ
ンバが形成された噴射ボディと、上記噴射口をパルプで
開閉するバルブ機構と、上記チャンバに燃料を供給する
燃料噴射弁とで構成し、該燃料噴射弁をシリンダ軸線と
斜めに交差する平面内において複数並列配せて噴射弁を
作動させるもののように、許容作動時間が短い場合に特
にを効であるが、予め空気。
燃料を混合するタイプにおいても勿論有効である。
また本発明は単気筒エンジン、複数気筒エンジンの何れ
にも適用できるが、単気筒の場合は、上記平面としてク
ランク軸と平行な平面だけでなく、直角方向の平面も採
用できる。また複数気筒エンジンの場合は、上記平面と
してクランク軸と平行な平面を採用し、各気筒用空気燃
料噴射装置の各燃料噴射弁を全てこの平面内において配
置するのが好ましい。これにより各燃料噴射弁の燃料供
給口を結ぶ線が直線をなし、燃料分配管が直線状のもの
となる。
さらにまた、本発明における各燃料噴射弁の配置には、
全ての噴射弁が平行になっている場合だけでなく、各気
筒において、放射状をなしている場合も含まれる。
〔作用〕
本発明に係る空気燃料噴射装置では、燃料噴射弁を複数
設けたので、例えば低速低負荷時には単数の燃料噴射弁
を作動させ、高速高負荷領域で全ての燃料噴射弁を作動
させることにより、各燃料噴射弁のダイナミックレンジ
の総和に対応するダイナミックレンジが得られ、上述の
要請に応えることができる。
また上記各燃料噴射弁は、シリンダ軸線と斜めに交差す
る平面内において並列配置されているので、例えばシリ
ンダ軸線方向に沿って配置した場合に比較してエンジン
高さが高くなるのを回避できる。また複数気筒エンジン
の場合は、燃料噴射弁を同一平面内において並列配置し
たので、該噴射弁の外端部に形成されている燃料供給口
が直線上に位置することとなり、外供給口への燃料分配
管が直線棒状のものとなり、燃料の分配構造が簡単であ
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図は燃料噴射弁の取付状態を示す正面図、第２図は
燃料通路を示す断面平面図、第３図、第４図はそれぞれ
空気燃料噴射装置単体の断面側面図、断面正面図、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上にシリンダへラド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の本戦時後側（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リード弁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でおり、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ヨメータ、１４は発電機、１
５は各種補器類駆動プーリである。
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）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。
また上記シリンダヘッド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の電極
部１８ａが挿入されている。
さらにまた上記シリンダヘッド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パルプ機構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、８
亥ハウジング２３をシリンダヘッド４上に押圧固定する
とともに、上記パルプ機構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
ラド４上に押圧固定されている。
ここで上記内側ハウジング２６の軸心を貫通する孔内が
空気室２７になっており、該貫通孔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、下横凹溝２６ｄ、２６８同士は上記外周面に軸方向
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。そして上記各横凹溝２６ｄ、２６ｅ及び縦凹溝
２６ｆ内が燃料室２８になっており、核燃料室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の貫通孔内には、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の下端に立状の弁
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箇所にガイド片３
３ｄ３３ｅ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３
３ａは、ボディ本体２４の上面から突出し、該突出部３
３ｃには円盤状のリテーナ３４が螺装され、ロックナツ
ト３５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
むようにキャップ４３が着脱可能に配設されており、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’を磁コイル３６が埋設されている。さらに該ｉｕ
ｉ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
ーナ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側の空気導入
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
は圧力洲整弁に接続されていまた上記各ボディ本体２４
の車載時後側で、かつ各点火プラグ１８の上方部分には
、上記燃料噴射弁２２を取り付けるため保持凹部２４ａ
がそれぞれ一対づつ、合計６つ形成されており、該各保
持凹部２４ａの軸心は、シリンダ軸ｖＡＡと４５度で交
差し、かつクランク軸６に平行に延びる平面Ｂ上におい
て並列に配置されている。また該各保持凹部２４ａ内は
、該ボディ本体２４．上記外側ハウジング２５のフラン
ジ部２５ｂに斜め下方に延びるよう形成された燃料通路
２４ｂ、２５Ｃによって上記燃料室２８の上側の横凹溝
２６ｄに連通している。
そして上記各保持凹部２４ａ内にはそれぞれ燃料噴射弁
２２の噴射ノズル側の端部が挿入保持されており、該各
燃料噴射弁２２の軸線は上記平面Ｂ上に位置している。
従って各燃料噴射弁２２はクランク軸方向に並列配置さ
れて側面から見ると完全に重なっており、その上端の燃
料供給口２２ｂ同士を結ぶ線は直線をなしている。この
各燃料噴射弁２２は、先端に噴射ノズル５１ａが形成さ
れたボディ５１内に、円筒状のバルブバイブ５２ａの先
端に球状のバルブポール５２ｂを固着してなり、上記噴
射口５１ａを開閉するバルブ５２を配置し、該バルブ５
２を電磁コイルで駆動するよう構成されている。
また上記各燃料噴射弁２２の燃料供給口２２ｂは１本の
フユーエルレ′−ル３１内に挿入され、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６本の燃料噴射弁２２の配
置幅に渡る長さのアルミ合金グイキャスト品であり、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。このようにして該各燃料噴射弁２
２は、相互にはフューエルレール３１によって連結され
てユニット化されており、また上記ボディ本体２４に対
しては、保持凹部２４ａ内に緩衝リング２９が介在され
ていることから弾性支持されている。
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内が負圧になるとり一ド弁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５３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。
そして上記燃料噴射において、エンジンの低速回転時に
は各空気燃料噴射装置１９の一対の燃料噴射弁２２の何
れか一方のみが作動し、所定のエンジン回転数以上にお
いて両方の燃料噴射弁２２が作動することとなる。その
ため本実施例では、空気燃料噴射装置全体のダイナミッ
クレンジを各燃料噴射弁単体のダイナミックレンジのお
よそ２倍に拡大でき、低速低負荷から高速高負荷までの
掻めて広い範囲で噴射燃料量を精度よく制御できる。
また本実施例では、全ての燃料噴射弁２２を、シリンダ
軸線Ａと４５度でかつクランク軸６と平行な平面Ｂ内に
おいて並列配置したので、エンジン全高を高くすること
なく２つの燃料噴射弁を配置でき、また各燃料噴射弁へ
の燃料分配構造を簡単にできる。即ち、例えば２つの燃
料噴射弁を設ける場合に、シリンダ軸方向に並列配置し
た場合は、空気燃料噴射装置の高さが高くなり、それだ
けエンジン全高が高くなるが、本実施例では２つの燃料
噴射弁をクランク軸方向に並列配置したので、エンジン
全高が高くなる問題を回避できる。
また全ての燃料噴射弁を平面Ｂ内に配置した結果、燃料
供給口２２ｂが同一直線上に位置することとなり、燃料
を分配するフューエルレール３１の構造が、簡単である
。ちなみに上記のように燃料噴射弁をシリンダ軸方向に
並列配置した場合は、各気筒ごとにフューエルレールが
必要になる等、構造が複雑化する懸念がある。
なお、上記実施例では、チャンバとして空気室。
燃料室を個別に有するタイプの空気燃料噴射装置を例に
とって、バルブ機構の作動に合わせて燃料噴射弁を作動
させることにより、バルブ開時に空気、燃料が混合され
る場合を説明した。しかし本発明は、空気室と燃料室と
が共用化されており、予め燃料と空気とを混合しておく
タイプの装置にも適用できる。
〔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
ンジンによれば、複数の燃料噴射弁をシリンダ軸線と斜
めに交差する平面内において並列配置したので、エンジ
ン全高の増大、及び燃料分配構造の複雑化をきたずこと
なくダイナミックレンジを拡大できる効果がある。
【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図は燃料噴射弁の取付状態を示す正面図、第２図は
燃料通路を示す断面平面図、第３図、第４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は空気燃料噴射式２サイクルエンジン、
３ａは気筒、４はシリンダヘッド、１７は燃焼室、１９
は空気燃料噴射装置、２０は噴射ボディ、２１はバルブ
機構、２２は燃料噴射弁、２６ｃ、２６ｇは噴射口、２
７．２８は空気通路。 燃料通路（チャンバ）、３３はバルブ、Ａはシリンダ軸
線、Ｂはシリンダ軸線と斜めに交差する平面である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）シリンダヘッドの上部に取り付けられた空気燃料
    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おいて、
    上記空気燃料噴射装置を、燃焼室への噴射口を有し、空
    気及び燃料が単独で又は混合状態で供給されるチャンバ
    が形成された噴射ボディと、上記噴射口をバルブで開閉
    するバルブ機構と、上記チャンバに燃料を供給する燃料
    噴射弁とで構成し、該燃料噴射弁をシリンダ軸線と斜め
    に交差する平面内において複数並列配置したことを特徴
    とする空気燃料噴射式２サイクルエンジン。
JP1257458A 1989-10-02 1989-10-02 空気燃料噴射式２サイクルエンジン Pending JPH03121262A (ja)

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JP1257458A JPH03121262A (ja) 1989-10-02 1989-10-02 空気燃料噴射式２サイクルエンジン
US07/591,798 US5105792A (en) 1989-10-02 1990-10-02 Fuel injection system for an engine
DE69007225T DE69007225T2 (de) 1989-10-02 1990-10-02 Brennstoffeinspritzsystem für Motor.
EP90118882A EP0421356B1 (en) 1989-10-02 1990-10-02 Fuel injection system for an engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1257458A JPH03121262A (ja) 1989-10-02 1989-10-02 空気燃料噴射式２サイクルエンジン

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JP1257458A Pending JPH03121262A (ja) 1989-10-02 1989-10-02 空気燃料噴射式２サイクルエンジン

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