JPH03210063A - 燃料噴射式エンジン - Google Patents

燃料噴射式エンジン

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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] 本発明は燃料噴射式エンジンに係り、特に、燃料を加圧
空気とともに例えばエンジン燃焼室内に噴射する、いわ
ゆる空気アシスト式の燃料噴射式エンジンに関する。
[従来の技術] 従来、この種の燃料噴射式エンジンとして、燃焼室に燃
料噴射ノズルか臨み、このノズルの開口端部にポペット
式の開閉弁が設けられ、この開閉弁の弁座に燃料吐出口
か開口し、開閉弁の上流から加圧空気が導入される構造
のものかある(内燃機関Vo1.10 No、116.
1971.il ) 。この燃料噴射式エンジンては、
開閉弁の開弁時に弁座との間に形成される通路を流れる
加圧空気の流速に基いて負圧か発生して燃料が通路内に
吸引され、燃料か加圧空気とともに燃焼室内に噴射され
るようになっている。
[発明が解決しようとする課題] ところて、この開閉弁の開弁時における通路は、加圧空
気の通路のうち最狭部になっており、よってこの通路断
面積は加圧空気の流速および流量の変化に大きな影響を
与え、ひいては、燃料流量に大きな影響を与える。通常
開閉弁は予め定められたストロ−つて開閉作動するが、
該開閉弁のリフト量は堆積物など種々の要因で経時的に
変化し得る。よって、この開閉弁のリフト量が変化する
と開閉弁と弁座との間の開弁時における通路断面積が変
化することになり、燃料流量か変動する結果をもたらす
。このように、開閉弁のリフト量の変動か生じた場合、
燃焼室に供給される燃料流量か変動することになり、エ
ンジン性能に悪影響を及ぼすという問題かある。なお、
多気筒エンジンの場合、喜気筒における開閉弁のリフト
量を全て同一にすることは極めて困難であり、従って各
気筒における燃料流量の変動を余儀なくされていた。
本発明は、このような点に鑑みなされたものて、その目
的とするところは、開閉弁のリフト量か経時的に変動を
来しても、供給される燃料流量に影響を与えないように
し、これによってエンジン性能の安定を図る燃料噴射式
エンジンを提供するにある。
[課題を解決するための手段] 本発明は、このような目的を達成するために、燃料を加
圧空気とともに開閉弁を介して噴射する燃料噴射式エン
ジンにおいて、開閉弁の開弁時における通路断面積より
も小さい一定の通路断面積を有する絞り部を、開閉弁の
上流の空気通路に設け、燃料を該空気通路に供給するよ
う構成したものである。
[作用] 開閉弁の上流の空気通路に、開閉弁の開弁時における通
路断面積よりも小さい一定の通路断面積を有する絞り部
が存在するので1例え開閉弁のリフト量か変動しても絞
り部の通路断面積が一定であってこの絞り部が空気通路
の中で最狭部を提供するので、この絞り部を流れる加圧
空気によって発生する負圧の変化は極めて少なくなる。
従って、開閉弁の開弁時間や燃料の供給圧力などが一定
てあれば、この一定の通路断面積を有する絞り部によっ
て燃料流量が決定されるので、燃料流量か一定に保持さ
れ、エンジン性能も確保することがてきる。
[実施例] 以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。
第1図には船舶推進機用エンジンとして使用されるのに
好適ないわゆる筒内噴射式の2サイクルエンジンの全体
構成が模式的に示されている。符号lOで示すのかエン
ジン全体であり、2サイクルエンジンとして周知のよう
に、シリンダブロック12に形成された排気ボート13
および掃気通路14をピストン16が往復動することに
より開閉する。ピストン16はコンロッド17を介して
クランク軸18に接続される。クランク軸18を収納す
るクランク室20には、リート弁22を備えた吸気通路
24が臨み、吸気通路24内にはスロットル弁25か配
置される。シリンダヘッド26には点火プラグ28と、
噴射ノズル30を備えた燃料噴射装置31が設けられ、
点火プラク28および噴射ノズル30は燃焼室32に臨
んでいる。燃料噴射装置31にはクランク軸18によっ
て駆動されるニアコンプレッサ34からの加圧空気か管
路35を介して導入され、この燃料噴射装置31に導入
される加圧空気はレギュレータ36によって調圧され、
余剰の加圧空気は管路37を介して前記吸気通路24に
戻される。燃料噴射装置31には、さらに燃料タンク4
0からの燃料か燃料ポンプ41によって加圧され、ダン
パー42によって脈動を制御された後、管路43を介し
て導入され、その燃料圧力はレギュレータ44によって
調圧されるとともに余剰の燃料は燃料タンク40に戻さ
れる。なお燃料噴射装置31は制御器46により制御さ
れ、この制御器46は周知のように前記点火プラグ28
の点火時期も制御する。
第2図には前記燃料噴射装置31の一実施例の具体的な
構造が示されている。燃料噴射装置31は、主として、
空気噴射器48と、燃料噴射器50と、を燃料噴射装置
31の本体に組み付けることにより構成され、空気噴射
器48に前記燃焼室に臨む噴射ノズル30が連結されて
この噴射ノズル30が燃料噴射装置31の本体から突出
している。噴射ノズル30の口元部にポペット型の開閉
弁52が配置され、この開閉弁52の弁棒53は噴射ノ
ズル30内を第2図の上方に延在し、空気噴射器48内
の上部で終端している。この弁棒53の上部にストッパ
54および可動部材56が固定され、縮装されたコイル
ばね58が可動部材56を介して弁棒53を上方に付勢
し、これにより開閉弁52を閉じる方向に付勢している
。60はソレノイドコイルであり、このソレノイドコイ
ル60かコネクタ61を介して励磁されることにより、
可動部材56はコイルばね58の付勢力に抗して82図
の下方へ下降し、弁棒53を介して開閉弁52を開弁す
る。ここで、開弁時においてストッパ54かプレート6
2に当接することにより、開閉弁52の最大ストローク
、すなわちリフト量か決定される。64は加圧空気の導
入口てあり、空気噴射器48本体ならびに噴射ノズル3
0の内周と弁棒53の外周との間の空気通路66に加圧
空気を導入する。
空気通路66の開閉弁52よりも上流側てあって弁棒5
3の略中央部に、該弁棒53の軸方向に所定の長さを有
する大径部68か一体的に形成されている。従って、こ
の大径部68の外周に、開閉弁52の開閉に係りなく、
かつ開閉弁52のリフト量に係りのない通路断面積を有
する絞り部70か形成される。この絞り部70の通路断
面積を決定すべく、大径部68の外周位置に筒体72か
配置されており、この筒体72は絞り部70に向けて半
径方向に開口する燃料ボート74を有している。ここで
絞り部70の通路断面積は、開閉弁52の開弁時におけ
る開閉弁52とその弁座との間の通路断面積よりも小さ
く決定されている。
この実施例では、燃料噴射器50は前記空気噴射器48
と略直角方向に配置され、その先端の燃料ノズル76は
、前記筒体72の燃料ボート74に連通ずるように開口
している。なお78は燃料噴射器50に対する燃料の導
入口である。
以上の構成により、ソレノイドコイル60が通電されて
可動部材56かコイルばね58の付勢力に抗して下方に
移動し、開閉弁52を開くことにより、導入口64から
の加圧空気が絞り部70を通過し、その通過時に発生す
る負圧により燃料ノズル76から噴射する燃料が円滑に
空気通路66内に導入され、開閉弁52の位置からエン
ジン燃焼室に噴射される。ここて、開閉弁52と噴射ノ
ズル30の弁座との間に堆積物が溜るようなこと等の理
由で開閉弁52の開弁時におけるリフト量か変化しても
、少なくとも絞り部70の通路断面積は該リフト量に影
響されずに一定てあり、かつ開弁時における開閉弁52
回りの通路断面積よりも小さい。よって、燃料噴射器5
0の燃料ノズル76からの燃料流量、ひいては噴射ノズ
ル30から燃焼室に噴射される燃料流量は一定に保たれ
る。
また、燃料噴射器50の燃料ノズル76からの燃料が、
負圧の発生する絞り部70に向けて供給されるので、導
入口64から導入される加圧空気の圧力に対して燃料ノ
ズル76から供給される燃料の圧力を大幅に高める必要
がなくなる。これにより、この燃料圧力を高くした場合
に生ずる燃料通路途中の燃料の漏れやポンプの大型化な
どを防止できる。
次に第3図には本発明の第2実施例が示されている。こ
の実施例が前述の実施例と異なる点は、空気通路66の
開閉弁52よりも上流側に設けるべき絞り部70を、開
閉弁52の弁棒53外周により画成するのに代え、空気
通路自体の形状により絞り部70を画成した点である。
すなわち、加圧空気の導入口64を弁棒53から離間し
た燃料噴射装置31の本体に設け、この導入口64から
弁棒53外周に至る空気通路80を形成するとともに、
この空気通路80の途中を絞ることにより絞り部70を
形成している。前述の実施例と同様に絞り部70の通路
断面積は開閉弁52の開弁時における通路断面積よりも
小さく設定しである。
前述の実施例と同様にこの絞り部70に対して燃料噴射
器50の燃料ノズル76か臨み、絞り部70を通過する
加圧空気により負圧を発生させ、この負圧を利用して燃
料ノズル76からの燃料を円滑に空気通路80内に導入
している。
この実施例では、全く可動部分のない位置に絞り部70
を形成するので、前述の実施例と比較して経時的にもよ
り一定の通路断面積を確保することができる。
なお以上の実施例において、開閉弁52の開弁時期と燃
料噴射器50の燃料ノズル76からの燃料供給時期は多
少のずれかあってもよいか、実質的に同時に行なうこと
が好適である。
[効果] 以上説明したように、本発明によれば、開閉弁の開弁時
における通路断面積よりも小さい一定の通路断面積を有
する絞り部を、開閉弁の上流の空気通路に設けたので、
経時的に開閉弁の開弁時のおけるリフト量に変動か生じ
ても、絞り部における一定の通路断面積か燃料流量を主
に規制することになり、よって常に燃料流量を一定に保
つことによりエンジン性能の向上を図ることがきるとい
う優れた効果かある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用される筒内噴射式2サイクルエン
ジンの一例を示す模式図、第2図は本発明の一実施例の
要部を具体的に示す断面図、第3図は本発明の他の実施
例を示す断面図である。 10−・・エンジン 31−・・燃料噴射装置 2・・・開閉弁 6・・・空気通路 70・・・絞り部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)燃料を加圧空気とともに開閉弁を介して噴射する
    燃料噴射式エンジンにおいて、開閉弁の開弁時における
    通路断面積よりも小さい一定の通路断面積を有する絞り
    部を、開閉弁の上流の空気通路に設け、燃料を該空気通
    路に供給するよう構成した燃料噴射式エンジン。
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