JPH03233138A - ロータリーピストンエンジンの燃料噴射装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、燃料供給用のメインノズルと着火用のパイロ
ットノズルとを備えた２噴射ノズル式ロータリーピスト
ンエンジンの燃料噴射装置に関する。

（従来の技術） 一般にエンジンにおけるシリンダ室内の燃焼は、燃料供
給ノズルから噴射された燃料と吸気との混合気を点火プ
ラグによって点火することにより行われるが、ロータリ
ーピストンエンジンによれば、ノズルを２個用いる場合
があり、その例として、たとえば特開昭６１−６２２１
７号公報に示されたものがある。これは、ロータハウジ
ングに第１燃料噴射ノズルと第２燃料噴射ノズルを設け
て、エンジンの低出力時には第１燃料噴射ノズルのみ燃
料を噴射させ、また高出力時には第１と第２の両ノズル
から燃料を噴射させると共に、第１燃料噴射ノズルの先
端部に近接させて点火プラグを配置した構成とされてい
る。

これによれば、２つの燃料噴射ノズルを出力に対応させ
て使い分けることにより、より緻密な燃料噴射量制御が
行われると共に、第１燃料噴射ノズルに近接配置されて
いる点火プラグにより、噴射燃料量の少ない低負荷時に
も噴射燃料が確実に着火されることになる。

〈発明が解決しようとする課題） ところで、上記のようにノズルから噴射した燃料を点火
プラグで点火させる場合、第４図に示すようにノズルＡ
（たとえばパイロットノズル）から噴射された燃料（混
合気）Ｂでは、その外層部Ｂ１においてもつとも気化霧
化されているため、着火性能上、理想的にはこの外層部
Ｂ１の可燃混合気層に点火プラグＣが接触している状態
で着火動作が行われることが望まれる。しかし、たとえ
第４図イのような理想的な着火状態が得られるように燃
料ノズルＡと点火プラグＣとの位置関係を保って両者を
配置しても、燃料Ｂの噴霧時の形状は各燃焼サイクルで
同じとはならず、第４図口または第４図ハのように噴霧
形状が変化するので、上記可燃混合気層Ｂ１が点火プラ
グＣから逃げる事態が生じ、プラグ周りがオーバーリッ
チもしくはオーバーリーンとなって、パイロットノズル
からの噴射燃料に対して着火がなされず、したがってこ
のパイロットノズルの燃焼によるメインノズルの点火も
できなくなって、失火状態となる虞れがある。

これを避けるなめには、パイロットノズルによる燃料噴
射量を増大させることが考えられるが、それでは噴射量
増大によって燃費が悪化し、かつエンジンの出力性能が
低下することになる。

そこで本発明は、２噴射ノズル式のロータリーピストン
エンジンにおいて、点火プラグによるパイロットノズル
の確実な燃料着火動作が得られる燃料噴射装置の提供を
課題とする。

（課題を解決するための手段） すなわち本発明は、燃料供給用のメインノズルと着火用
のパイロットノズルとが、ロータハウジングに形成され
たそれぞれのノズルホールに該ハウジング内を指向する
ように装着されていると共に、上記パイロットノズルの
先端部に着火部を近接させて点火プラグが設けられてい
るロータリーピストンエンジンの燃料噴射装置において
、上記パイロットノズルが装着されているノズルホール
のロータハウジング内周面への開口部が、該ホールの内
部径より絞縮されていることを特徴とする。

（作　　　用） 上記の構成によれば、パイロットノズルが装着されてい
るノズルホールのロータハウジング内周面への開口部が
、ホール内部径よりも絞縮されているから、パイロット
ノズルより噴射された燃料は、その外周層の可燃混合気
層が上記出口の絞りによって跳ね返りを生し、これが噴
射燃料の伴流となって点火プラグ先端部の着火部層りに
供給される。したがって点火プラグには気化霧化された
状態の可燃混合気が、各燃焼サイクルの噴霧形状変化に
かかわらず安定して供給されることになって、該点火ノ
ズルによる燃料着火が確実に行われる。

（実　施　例） 次に、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図のロータリーピストンエンジン１において、トロ
コイド状内周面２が形成されたロータハウジング３内に
出力軸４を有して回転するロータ５が装備され、またロ
ータ５の各ロータフランクが交わる頂辺部にアベックシ
ール６が装着されると共に、該アベックシール６にコー
ナーシール７が装着されることにより、ロータ５の回転
によって一タハウジング内に順次形成される各作動室が
これらのシール６．７で気密状態に保たれるようになさ
れている。

また上記ロータハウジング３の所定箇所に２つのノズル
ホール８．９がハウジング内外にわたって貫設され、ロ
ータ回転進み方向側のノズルホール８に燃料供給用のメ
インノズル１０がローターハウジング内を指向して挿嵌
されると共に、遅れ方向側のノズルホール９に着火用の
パイロットノズル１１が同じくローターハウジング内を
指向して挿嵌されて取り付けられている。この場合、ノ
ズルホール８と９は、上記作動室に、メインノズル１０
から噴射される噴射燃料に対して、パイロットノズル１
１から噴射され、かつ次に述べる点火プラグによって着
火された燃焼燃料が吹き当たるように、両ホールの位置
関係と、向きとを選んで形成される。

上記の両ノズルホール８．９の間には点火プラグ装着用
のプラグホール１２が同じくロータハウジング３に設け
られ、これに点火プラグ１３が取り付けられる。この場
合、プラグホール１２は前述のパイロットノズル１１が
挿嵌されているノズルホール９の、ロータハウジング３
におけるトロコイド状内周面２に開口するホール出口９
ａの直前において連通しており、これによってパイロッ
トノズル１１の先端部に着火部を近接させて点火プラグ
１３が取り付けられ、パイロットノズル１１から噴射さ
れた燃料に点火プラグ１３で着火できるように構成され
ている。

さらにパイロットノズル１１が装着されているノズルホ
ール９は、ロータハウジング内周面２に開口する上記ホ
ール出口９ａに隆起部１４が突設されて、第２図に示す
ように、このホール出口９ａの径Ｒ１がノズルホール９
の内部径Ｒ２よりも小径に絞られている。

以上の構成によれば、パイロットノズル１１から燃料を
噴射すると、その噴射燃料２０がノズルホール９からロ
ータハウジング内作動室に噴出するが、その噴出出口、
つまりホール出口９ａは隆起部１４によって出口径Ｒ１
をちいさく絞られているため、噴射燃料（混合気）２０
の外周層の気化霧化されている可燃混合気が隆起部１４
に当たって跳ね返り、この跳ね返りによって一層完全に
気化霧化された状態で噴射燃料層りに伴流を形成して、
かつ第２図中の矢印に示すごとく、ノズルホール９から
連通部を通してプラグホール１２内に進入することにな
る。したがって点火プラグ１３の着火部には完全に気化
霧化された可燃混合気が安定して供給されることになっ
て、該点火プラグ１３による燃料着火が確実に行われる
。このためメインノズル１０から噴射される燃料に対し
てもこれを確実に点火でき、失火障害の発生をなくする
ことができる。

第３図はホール出口９ａに絞りを設けた本発明構造と、
絞りを設けない従来構造との実験データ比較を示すもの
で、パイロットノズル１１の先端から点火プラグ１３の
先端までの距離Ｌ１をパラメータとして示すグラフであ
る。なお、この実験では絞りのない従来構造の場合、ホ
ール出口径は７．３ｍｍｇとし、本発明のものは５．６
ｍｍｇとした。

また距Ｍ　Ｌ　１は従来構造ではＬ１＝１５１１１１（
グラフ中のＸ印。以下同様）、Ｌｔ＝１７ｇ＋＋ａ（△
印）、Ｌ、＝１９厘、（目印）の値を選択し、本発明は
ＬＩ＝１３龍（０１印）、Ｌ＋＝１５＋＊■（×１印）
、Ｌ＋＝１７＋ｕ（△１印）の値を選択した。

このグラフは、横軸にプラグ距離Ｌ２　　（第２図で表
す点火プラグ１３の着火部から噴射燃料迄の距離）をと
り、縦軸に無失火運転限界噴射量（１シリンダ当たりの
１ストロークに対する流量を言う）をとって、これ以上
燃料噴射量を減らすと、換言すればグラフ中の各ライン
よりも下に噴射量が減ると失火事態が発生する無失火運
転限界を表したものであって、このグラフから明らかな
ように、パイロットホールにおけるホール出口の絞りの
ない従来構造では燃料噴射量を高く保たなければ無失火
状態を維持できず、この傾向がプラグ距ｊｌｉ　Ｌ　２
が増大するほど順著となっている。これに対して上記ホ
ール出口に絞りのある本発明は、たとえプラグ距離Ｌ２
が増大しても、従来構造によりも大幅に燃料噴射量の少
ない無失火状態でエンジンを駆動することができ、この
ことからホール出口の絞りによって点火プラグ１３の着
火部に可燃混合気が安定して供給されているのが理解さ
れる。また従来構造では、無失火状態を維持するための
燃料噴射量の増大によってエンジンの燃費が悪化し、か
つエンジン出力性能が低下するが、本発明構造では燃費
が改善され、かつエンジン出力性能が向上することが分
かる。

またグラフによれば、従来構造では、パイロットノズル
１１の先端部と点火ノズル１３の着火部との距離Ｌ１を
長く取るほど無失火運転限界噴射量が改善されている。

これはパイロットノズル先端部と点火ノズル着火部とが
離れると、点火ノズルに届くまでの間に燃料が気化霧化
されやすく、かつ噴射燃料が点火ノズル着火部に当たり
やすくなって、その分着火性能が向上するからである。

しかしパイロットノズルと点火プラグを離すと噴射燃料
の燃焼に伴って生じるカーボンがノズルホール内に溜っ
て、これが着火の妨げとなっていくため望ましくはない
。ところが本発明構造では、距Ｍ　Ｌ　＋を１３ｍｎと
短くしても無失火運転限界噴射量の増大がみられない。

このことからパイロットノズルと点火プラグの先端間距
離Ｌ１を短くして着火障害の別の原因となるノズルホー
ル９内のカーボンの付着滞留をなくすることができるこ
とになる。さらには上記の距１１　Ｌ　１の短縮によっ
て燃料点火機構のコンパクト化が付随的に得られる利点
がある （発明の効果） 以上の記載によって明らかなように、本発明は、パイロ
ットノズルが挿嵌されているノズルホールのロータハウ
ジング内周面への開口部が、ホール内部径よりも絞縮さ
れているから、パイロットノズルより噴射された燃料は
、その外周層の可燃混合気層が上記開口部の絞りによっ
て跳ね返りを生じ、これが噴射燃料の伴流となって点火
プラグ先端の着火部側りに供給される。したがって点火
プラグには完全に気化霧化された可燃混合気が、各燃焼
サイクルの噴霧形状変化にかかわらず安定して供給され
ることになって、該点火ノズルによるパイロットノズル
の噴射燃料着火が確実に行われ、これによってメインノ
ズルから噴射された燃料に対する点火が失火なくできる
に至る。

また上記のようにパイロットノズルの噴射燃料に対する
着火性能が、燃料噴射量の増大を伴うことなく改善され
るなめ、燃費が改善され、かつエンジン出力性能も向上
することになる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明にかかるロータリーピストンエンジンの燃
料噴射装置の一実施例を示し、第１図はロータリーピス
トンエンジンの一部破断正面図、第２図は第１図の要部
拡大断面図、第３図は本発明構造と従来構造との実験結
果を比較して表したグラフである。 第４図イ、口、ハは従来の着火時の不都合を説明するも
のであって、イは正常状態、口はオーバーリッチ状態、
ハはオーバーリーン状態のそれぞれ模式図である。 １・・・ロータリーピストンエンジン、２・・・ロータ
ハウジング内周面（トロコイド状内周面）、３・・・ロ
ータハウジング、８，９・・・ノズルホール、９ａ・・
・開口部（ホール出口）、１０・・・メインノズル、１
１・・・パイロットノズル、１２・・・プラグホール、
１３・・・点火プラグ、１４・・・隆起部、Ｒ１・・・
ホール出口径、Ｒ２・・・ホール内部径。 Ｓヒ、三 第 ２ 図 第３ 図 １゜ プラグ距離Ｌ２（ｍｍ） ５

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃料供給用のメインノズルと着火用のパイロット
   ノズルとが、ロータハウジングに形成されたそれぞれの
   ノズルホールに該ハウジング内を指向するように装着さ
   れていると共に、上記パイロットノズルの先端部に着火
   部を近接させて点火プラグが設けられているロータリー
   ピストンエンジンの燃料噴射装置であって、上記パイロ
   ットノズルが装着されているノズルホールのロータハウ
   ジング内周面への開口部が、該ホールの内部径より絞縮
   されていることを特徴とするロータリーピストンエンジ
   ンの燃料噴射装置。