JPH0347462A - 少なくとも１つの導管に絞り手段がある空気圧燃料噴射式２サイクル機関 - Google Patents

少なくとも１つの導管に絞り手段がある空気圧燃料噴射式２サイクル機関

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JPH0347462A
JPH0347462A JP2172527A JP17252790A JPH0347462A JP H0347462 A JPH0347462 A JP H0347462A JP 2172527 A JP2172527 A JP 2172527A JP 17252790 A JP17252790 A JP 17252790A JP H0347462 A JPH0347462 A JP H0347462A
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Pierre Duret
ピエール　デュレ
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IFP Energies Nouvelles IFPEN
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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】 本発明は、少なくとも１つの導管に絞り手段がある空気
圧燃料噴射式２サイクル機関に関する。１気筒式あるい
は複数気筒式２サイクル機関の構成要素として一般に、
シリンダの一端に連通しているポンプ　ケーシングと呼
ばれるケーシングが、少なくとも１つの移送導管と移送
開口（ｏｕｖｅｒｔｕｒｅ　ｄｅ　ｔｒａｎｓｆｅｒｔ
）を介して新鮮ガスをシリンダ内へ導入する。シリンダ
内で往復運動するピストンがポンプ　ケーシング内へ新
鮮ガスを吸い込み、ポンプ　ケーシング内で圧縮する。
ピストンがポンプ　ケーシングと反対の方向に向かって
移動する時にポンプ　ケーシングに設けられている吸入
弁が新鮮ガスをケーシング内へ導入し、続いてピストン
がポンプケーシングへ向かって移動する時にこのガスが
圧縮され、ポンプ　ケーシングに設けられている吸入弁
が閉弁する。シリンダの開口からピストンが外れれば導
管と移送開口を通って新鮮ガスがシリンダへ入り、一般
的に移送開口に対してわずかに位置がずれている排気開
口空排出される燃焼ずみガスにとって替わるべき新鮮ガ
スの掃気が行われる。ピストンがケーシングに向かって
往復運動することによってシリンダ中のガスが圧縮され
る。混合体の点火と燃焼によってピストンがケーシング
へ向かって移動する。
Ｉｎ５ｔｉｔｕｔ　Ｆｒａｎｃａｌｓ　ｄｕ　Ｐｅｔｒ
ｏｌｅ　　のフランス特許第２．４９８．７５７に開示
されているシステムにおいては、ポンプ　ケーシング内
の新鮮ガスの圧力を利用し、空気圧によって燃料をシリ
ンダ内へ噴射する。そのための手段として、液体燃料配
合手段がポンプ　ケーシングから来ている導管に直結さ
れている。ポンプ　ケーシング内の圧縮空気が導管を介
して液体燃料配合手段へ送られ、燃料の霧化ならびにシ
リンダ内への噴射が行われる。
このシステムにはいくつかの改良が加えられているニー
例としてポンプ　ケーシングを噴射器に接続している導
管にリザーバ（ｃａｐａｃｌｔｅ）が設けられており、
ポンプ　ケーシングに接続している導管の端部に弁が設
けられている。かくして、機関のサイクル中のポンプ　
ケーシング内の最大圧に近い圧力の空気が溜められ、噴
射器の作動時にこの圧縮空気が燃料を霧化し、燃料／空
気混合体としてシリンダ内へ噴射する。
２サイクル機関の難点の１つとして、新鮮燃料／空気混
合体がシリンダ内の燃焼ずみガスとが十分に分離されず
、燃焼開始条件を悪くする。
この難点を解消すべく、機関の移送導管の、シリンダの
近傍の位置に設けられており、燃焼ずみガスの排出を遅
くする働きをする絞り手段が考案されている；シリンダ
の、噴射と点火が行われる部分へ新鮮ガスが押し戻され
る。しかし、ポンプ　ケーシングから送られてくる空気
の量を絞るこの手段は、ポンプ　ケーシングの圧縮空気
を利用する空気圧式噴射器を備えている２サイクル機関
に使用されたことは一度もない。
また、ポンプ　ケーシングから送られてくる圧縮空気を
利用して空気圧式噴射を行う場合は、噴射用の空気と、
噴射時にシリンダに入っているガスとの間の圧力差は一
般に非常に小さく、燃料の理想的霧化ならびに極めて高
い噴射効率を確保するといことはできない。噴射器に接
続しているリザーバと、弁によってポンプケーシングか
ら切り離されている導管を用いる場合はこの難点は大き
な障害として残る；最大限ポンプ　ケーシング内の最大
圧に等しいリザーバ内の圧力は、排気導管内の波効果（
ｅｆｆｅｔｄ’ｏｎｄｏｓ）によってシリンダ圧が上昇
する噴射時のシリンダ内の圧力をそれほど大きく越えな
い場合が少なくない。
このような現状に鑑みて本発明は、内部でビストンが往
復運動する少なくとも１つのシリンダとシリンダの一端
に連通しており、少なくとも１つの吸気手段を備えてい
るケーシングと、ケーシングをシリンダの移送開口に接
続しており、燃料が混合されていない空気をシリンダ内
へ導入する少なくとも１つの導管と、シリンダ内に燃料
を空気圧噴射する空気圧式燃料噴射器と、該空気圧式燃
料噴射器に燃料を供給し、燃料を配合する供給／配合手
段と、弁を介してケーシングに接続されており、空気圧
式噴射器に接続している与圧空気リザーバが設けられて
おり、燃料を霧化する与圧空気を噴射器に供給する導管
と、ピストンの往復運動方向においてシリンダの移送開
口に対して位置がずれている排気導管とから成っており
、シリンダ内の霧化ならびに噴射が改善されているため
に効率ならびに機能が向上している２サイクル機関を提
供することを目的とするものである。
本発明の機関には、該目的を達成すべく、構成要素とし
てさらに、移送導管の、シリンダの近傍の位置に、シリ
ンダに導入する新鮮ガスを絞る１つあるいは複数の絞り
手段が設けられており、機関の少なくとも１つの作動パ
ラメータに従って該絞り手段を開閉させる。
空気圧によって燃料を内燃室内に噴射する場合に、機関
の少なくとも１つの作動パラメータに従って開閉させる
移送導管の絞手段によって、ポンプ　ケーシング内にお
いてピストンによって圧縮された空気の圧力を高める。
シリンダの燃焼室に新鮮空気を導入する複数の移送開口
群がシリンダの一方の側に位置しており、排気開口群が
他方の側に位置しており、移送開口群と排気開口群がシ
リンダの軸方向対称面の左右にほぼ対称に位置している
横断方向掃気式（英語ではｃｒｏｓｓ−ｓｃａｖｅｎｇ
＋ｎｇ）　２サイクル機関は既知である。
ポンプ　ケーシングから送られてくる掃気ガスとしての
圧縮空気が移送開口を通ってシリンダの燃焼室に入り、
燃焼ずみガスが入っている燃焼室を沖積断方向に向かっ
て掃気する。
また掃気ガスを、偏流ピストン（ｐｉｓｔｏｎｄｅｆｌ
ｅｃｔｅｕｒ）としてのピストンの上部によって偏流さ
せ、燃焼室の上部を掃気した後排気開口から排出させる
ことも考えられる。
横断方向掃気式機関の１つの長所としては、シリンダ　
ブロックの機械加工に関して、移送開口ならびに排気開
口をシリンダ　ブロックの外側から機械加工できるため
に製造コストが安い。
横断方向掃気式機関の別の長所としては、複数気筒式機
関の場合に、移送導管を隣り合っているシリンダの間に
入れないようにシリンダをきわめて小さい間隔で並置し
、シリンダ　ブロックの長さを小さくすることができる
。したがってシリンダの６心間隔はシリンダ　口径にほ
ぼ等しくなる。
しかし横断方向掃気／空気圧噴射式複数気筒２サイクル
機関の場合は、移送導管に絞り手段を設けることはまだ
行われていない。また、機関の製造を容易化し、機能を
向上させるように絞り手段を配置するということもまだ
行われていない。
すなわち本発明１つの実施態様としての目的は、少なく
とも２つの横断方向掃気式シリンダが一直線状に配置さ
れており、機関の製造を容易化し、機能を向上させるよ
うに絞り手段が配置されている２サイクル機関を提供す
ることである。
同２サイクル機関においては、相手シリンダの燃焼室に
接続されている移送導管の端部がシリンダの軸線に対し
て平行である方向においてほぼ同軸であり、移送導管の
絞手段がやはりシリンダの軸線に対して平行である方向
において同軸である。
以下、添付図を参照しつつ本発明の排気絞り機能付き２
サイクル機関、ならびに在来２サイクル機関と比較した
場合のその作動原理について詳述することとする。
第１図に、在来機関のクランク軸の回転角との関係にお
けるシリンダ内の圧力（Ｐｉ）、空気圧式噴射器内の圧
力（Ｐ　２）　、ならびに移送導管内の圧力（Ｐ３）の
変化を示し、第２図に、本発明の機関のクランク軸の回
転角との関係におけるシリンダ内の圧力（Ｐｉ）、空気
圧式噴射器内の圧力（Ｐ２）、ならびに移送導管内の圧
力（Ｐ３）の変化を示する。
１つあるいは複数の移送導管に絞り手段が設けられてい
る本発明の空気圧噴射式機関の図解を第３図に示す。
圧力変化グラフを第一図に示す在来機関には移送導管の
絞り手段は設けられていない。
シリンダの上部はシリンダヘッド２によって閉切られて
おり、下部はポンプ　ケーシング３に連通しており、シ
リンダ１の燃焼室とポンプケーシング３の下側スペース
が、シリンダ１内で往復運動するピストン４の左右に配
置されている。ピストン４は連接棒５によってクランク
軸６に接続されている。シリンダ１の壁体に穿設されて
いる排気量ロアが排気導管８に連通している。
排気量ロアに対してわずかに上に向かって位置をずらし
てピストンに設けられている移送開口９が移送導管１０
に連通しており、移送導管１０はポンプ　ケーシングの
内部スペースに連通している。
ポンプ　ケーシング３に穿設されている穴１１に弁１１
ａが取り付けられており、穴１１は吸気導管１２に連通
しており、吸気導管１２内に設けられている蝶弁１３が
導管１２の流通断面積を加減する。
シリンダヘッド２に固定されている空気圧式噴射器１５
がシリンダ１の上部の中に達している。
フランス特許第２，４９８，７５７に開示されており、
同特許の第７添付図に図示されているとおりのものとす
ることができる空気圧式噴射器１５に、導管１６を通し
て液体燃料が供給され、圧縮空気リザーバ１８が設けら
れている導管１７を通って圧縮空気が供給される。圧縮
空気リザーバ１８は、導管１７の延長部の導管１７’に
よってポンプ　ケーシング３に接続されている。ケーシ
ング３内の圧力が所定の限界値を越えればケーシング３
と導管１７’に連通している穴Ｉｆに取り付けられてい
る弁２０がその弁座から離れ、ケーシング３と導管１７
’が連通し、ケーシング３の中の空気がリザーバ１８に
入る。
空気圧式噴射器１５は、機関のサイクルの所定の時点で
噴射を開始するカム制御棒体とすることができる。導管
１６を通って空気圧式噴射器に到達する燃料がリザーバ
１８の与圧空気によって霧化され、与圧空気中に浮遊し
ている霧化燃料がシリンダ１の中へ導入される；燃料配
合手段を導管１６に設けることも考えられる。
点火プラグ２１がシリンダ　ヘッド２に取り付けられて
いる。
一例として蝶弁とすることができる絞り手段２２が、シ
リンダ１の近傍の、移送導管内に設けられている。絞り
手段２２は、蝶弁１３の開閉に応じて絞り手段２２を開
閉する枢着接続／作動体２４によってポンプ　ケーシン
グ３内の吸気導管１２の蝶弁に接続することができる。
絞り手段２２と、絞り手段２２を蝶弁１３に接続し、こ
の２つの絞り手段を比例動作させる手段２４が噴射器の
機能を大幅に向上させる重要な要素になっている；これ
については第１．２図を参照しつつ後述することとする
。
第３図に示す空気圧噴射式２サイクル機関の作動原理は
次のとおりである。
出発点としてピストン４が上死点に位置しており、燃料
／空気混合体がシリンダ１の上部で圧縮されている状態
を考えれば、点火プラグ２１によって該混合体が点火さ
れれば燃焼が生じ、ピストン４が下に向かっておされる
。ピストン４の下降に伴ってシリンダ４の排気量ロアが
開通し、わずかに遅れて移送導管９が開通する。
排気ガスは導管８を通って排出され、ピストンで圧縮さ
れたポンプ　ケーシング３内の空気は移送導管ｌＯを通
ってシリンダへ送られる。
弁１１ａが閉弁すればポンプ　ケーシング３内の空気の
圧力が最大値まで上昇する。ポンプケーシング３内の空
気の圧力がリザーバ１８内の空気の圧力を越えれば弁２
ｏが開弁し、ポンプケーシング３内の最大圧に近い圧力
の空気がリザーバ１８に入る。
弁２０が閉弁し、ピストン４が下死点に到達し、再び上
昇し始める。リザーバＩ８の圧縮空気を用いて噴射器１
５がシリンダの上部において燃料の噴射を行う。ピスト
ン４の上昇に伴って開口９゜７が閉まり、燃料／空気混
合体が圧縮される。
弁１１ａが開弁ずればポンプ　ケーシング３へ空気が入
る。
第１図に、在来機関のクランク軸の回転角との関係にお
けるシリンダ内の圧力（Ｐｉ）、空気圧式噴射器内の圧
力（Ｐ　２）　、ならびに移送導管内の圧力（Ｐ３）の
変化を示し、第２図に、本発明の機関のクランク軸の回
転角との関係におけるシリンダ内の圧力（ＰＬ）、空気
圧式噴射器内の圧力（Ｐ２）、ならびに移送導管内の圧
力（Ｐ３）に変化を示する。
第１．２図において、下死点（ＰＭＢ）と上死点（ＰＭ
Ｈ）の位置を横座標で示す。移送開口９の開閉位置と排
気量ロアの開閉位置も示す。
在来機関の場合は（第１図）、ピストンが下死点に向か
って移動するのに伴ってシリンダ内の圧力Ｐ１が急速に
低下し、またピストンの下降に伴って排気開口が開き（
ＯＥ）と移送開口が開＜　（ＯＴ）。それと同時に導管
８を通って排気ガスが排出され、ポンプ、ケーシング３
内の圧縮空気によってシリンダの掃気が行われる。
掃気開始時にリザーバ１８内の圧力がポンプケーシング
３内の圧力の最大値（曲線Ｐ３の最大値に等しい）にほ
ぼ等しい最大値になっている。
掃気が終了すれば噴射（Ｉ）が開始される；このように
タイミングを設定すればシリンダ内の圧力を比較的低く
シ、燃焼ずみガスの排出に燃料が連行される危険性が低
くなる。リザーバ１８の与圧空気（圧力Ｐ２）によって
噴射が行われる。噴射器Ｉ５に棒体が開いた時の燃料の
霧化第一図のグラフにおいては、噴射（Ｉ）中に変化す
るこの圧力差は曲線Ｐ２と曲線Ｐ１との間の鉛直距離の
差に相当する。噴射（Ｉ）中のこの２つの曲線の間の斜
線部分が噴射に使われるエネルギーを表している。圧力
差ΔＰ＝・Ｐ２−Ｐｌは噴射の進行に伴って小さくなり
、排気開口が閉まる時点（ＦＥ）の近くでゼロになる。
圧力Ｐ１は、掃気の終了後にまずゆっくりと、続いて急
速に上昇し、圧力Ｐ２は噴射の進行に伴って下降し、リ
ザーバ１８の圧縮空気の一部が出ていく。
移送導管に絞り手段２２が設けられている本発明の２サ
イクル機関の圧力変化プロセスを第２図のグラフに示す
。
絞り手段２２の上手の移送導管内の圧力Ｐ３は、ケーシ
ングからシリンダへ空気が移動しにくいためにケーシン
グの圧縮時に在来機関の場合よりも高い値に達する。
したがって、ピストン１の下降中に圧縮されるケーシン
グ１内の空気は、掃気プロセスの初発段階において、移
送導管に絞り手段が設けられていない場合よりも高い最
大値に到達する。
第２図の曲線Ｐ２の最大値に近い圧力の圧縮空気がリザ
ーバ１８に入り、リザーバ１８内の圧力が在来機関の場
合よりも高い値に達する。
それ故、圧力差ΔＰ＝Ｐ２−Ｐｉは、噴射段階Ｉ全体を
とおして在来機関の場合（第１図）よりも本発明の機関
の場合（第２図）のほうが高い。それは、少なくとも噴
射開始時のＰ２が在来機関よりも本発明の機関のほうが
高いからである。
在来機関の噴射時のシリンダ内の圧力の最小値は約１．
０５バールである。
噴射開始時のリザーバ１８内の圧力Ｐ２は、在来機関の
場合（第１図）は１．１８バールであり、本発明の機関
の場合（第２図）は１．２５バールである。
それ故、噴射開始時において、在来機関の場合は八Ｐ＝
１．１８−１．０５＝０．　１３バールであり、本発明
の機関の場合は△Ｐ−１，２５１，０５＝０．２０バー
ルである。
すなわち在来機関と比べた場合の本発明の機関の圧力差
の利得は有意に大きく、そのために在来機関に比べて本
発明の機関のほうが噴射器に到達する燃料霧化空気の量
が有意に多く、また霧化ならびに噴射用のこの空気の速
度が有意に高い。
したがって在来機関に比べて本発明の機関のほうが燃料
より細かく霧化され、より良い状態でシリンダ内へ導入
される。
吸気蝶弁１３の開閉位置に合わせて絞り手段２２の開閉
位置を調節することにより、第２図のグラフの斜線部分
で表される噴射エネルギーが可能な限り大きくなるよう
に噴射時の最大圧力差Ｐを設定する。
第３図に示す実施態様においては、蝶弁１３の位置は機
関の負荷によって決まり、したがって接続集合体２４に
よってやはり機関の負荷に応じて絞り手段の位置を調節
することができる。
一般的には、絞り手段２２は、排気導管内、あるいはシ
リンダの壁体を貫通する排気口の近傍に設けた蝶弁、シ
ャツタ弁（ｖｏｌｅｔＬ仕切り弁などとすることができ
る。
また、シリンダの軸線を軸にして回転する開口付き部材
とすることも考えられる。
該絞り手段は、機関の負荷によって位置が決まる、ケー
シングへ空気を導入する吸気蝶弁あるいは吸気仕切り弁
に枢着した棒体などの任意の手段によって機械的に接続
することができる。
また、機関の回転数と負荷を表すパラメータを入力デー
タとして用いる電子手段によって開閉させる伝動絞り手
段を用いることも考えられる。パラメータとしてはいろ
いろな種類のものが考えられ、それに対応するデータを
検知器で捕捉し、それによって吸気導管の蝶弁や仕切り
弁の開度を調節したり、吸気部の圧力効果の値を調節し
たりすることができる。
また、機関の回転数と負荷を表す他のパラメータを利用
することも考えられる；吸気部の空気の温度、機関の冷
却水の温度、大気圧を基準とする機関内の各種圧力など
。
本発明の機関に使用する絞り手段は、機械手段、電子手
段その他任意の適切な手段で開閉させること任意の適切
なタイプのものとすることができる。
空気圧式噴射器１５には、機械式、電子式、電機式弁、
あるいは自動弁、回転仕切り弁その他これらに相当する
適切な手段を備えることができる。
在来型の横断方向掃気式２サイクル機関のシリンダ３０
を第５図に示す。
シリンダ３０のシリンダブロック３１の上部がシリンダ
ヘッド３２で閉切られており、ピストン３３がシリンダ
３０内で往復運動する。シリンダの燃焼室３４は、ピス
トン３３の上面とシリンダヘッド３２の下面とによって
仕切られている。
ピストン３３が往復運動するシリンダ３０の中空円筒部
（ａｌｅ″ｓａｇｅ）の延長部としてのポンプ　ケーシ
ング３５を機関のクランク軸３Ｂが貫通しており、クラ
ンク軸３Ｂははずみ車（ｖｏｌａｎｔ　ｄ’１ｎｅｒ−
ｔｌｅ）３Ｈに一体化されている。
ピストン３３は連接棒３７によってクランク軸３Ｂに接
続されている。
シリンダの壁体を貫通している移送開口３９は移送導管
４０によってポンプ　ケーシング３５に接続されている
。
同じくシリンダ３０を貫通している排気開口４１は、シ
リンダ３０の軸線方向において移送開口に対してわずか
に位置がずれている。
ピストン３３の往復運動に伴って開口３９．４１が開閉
する。
同じくシリンダ３０の壁体を貫通している開口４２の位
置に、ポンプ　ケージング３５に空気を導入する吸気導
管が固定されており、弁（不図示）が該吸気導管に備え
られている。
ピストン３３が上死点に向かって移動すればポンプ　ケ
ーシング３５の圧力が低下し、該弁（不図示）が開弁じ
た後開口４２を通って空気がポンプ　ケーシングに導入
される。
ピストン３３が下死点に向かって移動すればポンプ　ケ
ーシング内の空気が圧縮され、圧縮された空気の一部が
移送導管４０へ送られ、開口３９を通って燃焼室３４に
入る（矢印４４）。
第４，５図に示す横断方向掃気式２サイクル機関の場合
は、移送開口３９はすべてシリンダの軸対称面の一方の
側に位置しており、排気開口４Ｉはすべて他方の側に位
置している。
さらに、移送開口３９から燃焼室３４へ空気を導入する
湾曲／傾斜デフレクタ４５がピストン３３の上部に設け
られている。
燃焼室３４の掃気空気は矢印４６の方向に向かって上昇
し、燃焼室３４の上部を掃気する。
燃焼室内の燃焼ずみガスは移送開口３９の反対側に設け
られている排気開口４１を通って出ていく。
移送開口と排気開口がこのように配置されており、また
デフレクタ４５が備えられているために燃焼室、とくに
その上部が有効に横断方向掃気される。
空気圧噴射式機関の場合は、燃焼室を掃気し、新鮮空気
を入れれば、シリンダの上部に設けられている噴射器が
霧化燃料を圧縮空気流の中に導入する。圧縮空気は一般
にポンプ　ケーシング３５から、またはポンプ　ケーシ
ングから圧縮空気を受けるリザーバから供給する。
燃料の霧化ならびに燃焼室内への燃料／空気混合体の噴
射は、空気圧噴射時のポンプ　ケーシング内の圧縮空気
の圧力が高ければ高いほど理想的に行われる。
この噴射圧を高くするための手段として、移送導管４０
に圧縮空気絞り手段を設け、空気圧噴射に先立って圧縮
空気を絞り、ポンプ　ケーシング内へ噴射する圧縮空気
の圧力を高くする。
第６図に示す横断方向掃気式複数気筒２サイクル機関の
場合は、シリンダ５０ａ、５０ｂ、５０ｃが小さい間隔
で一直線状に並置されており、シリンダの移送導管はす
べてシリンダの軸線５１を通る鉛直面の一方の側に位置
しており、隣り合っているシリンダ５０ａ　、５０ｂ　
、５０ｃの間の部分の完全に外側に位置しており、全体
が非常にコンパクトな複数気筒シリンダになっている。
このようにシリンダを配置すればシリンダの会心間隔と
口径の比が１．１５以下になる。
また、本発明の機関においては、移送開口５５を介して
シリンダの燃焼室５４ａ、５４ｂ、５４ｃに遠道してい
る移送導管５２ａ、５２ｂ、５２ｃの端部をシリンダ５
１の軸線に対して平行である方向５６に一直線に整列さ
せ、シリンダの軸線の脇に位置させることができる。
移送導管の絞り手段５７ａ、５７ｂ、５７ｃは、移送導
管の各端部５２ａ　＋５２ｂ　、５２ｃに配置し、シリ
ンダ５１の軸線に対して平行である方向５６に一直線に
整列させることができる。
第６図に示す第１実施態様においては、各絞り手段５７
ａ　、５７ｂ　、５７ｃは、５６の方向に一直線に整列
し、シリンダ　ブロックの軸線を軸にして回転する短軸
片（ｂｏｕｔ　ｄ’ａｒｂｒｅ）と、該短軸片に取り付
けられており、移送導管の端部５２ａ１５２ｂ。
５２ｃの位置で圧縮空気を絞る蝶弁５８とで構成されて
いる。
好適には、圧縮空気を絞る蝶弁５８が各々に取り付けら
れている短軸片５７ａ、５７ｂ、５７ｃは、１本の作動
軸に一体化するか、または５６の方向に向けたこの１本
の作動軸の遂次部分とする。
該作動軸は、機関の１つの作動パラメータによって決ま
る角度を持たせることが出来る；−例として、蝶弁５８
を調整する作動軸をシリンダのポンプ　ケーシングに空
気を導入する手段に接続することができる。
第７図を参照して、ポンプ　ケーシングに入った空気が
ピストン５３ａによって圧縮されてシリンダ５０ａの燃
焼室５４ａが掃気される時に、圧縮空気絞り手段５７ａ
の蝶弁５８が掃気中に半閉し、移送導管を通過する圧縮
空気が絞られてポンプケーシング内の圧縮空気の圧力が
上昇し、燃焼室５４ａに新鮮空気が入った後燃焼室５４
ａ内へ燃料が空気圧噴射される。
シリンダ５２ｂ　５２ｃの場合もこれと同じプロセスが
実行される。
シリンダの燃焼室の移送開口によってシリンダの燃焼室
に導入する圧縮空気を絞る手段を備えている応用形実施
態様としての横断方向掃気式２サイクル機関のシリンダ
５０′を第８図に示す。
移送導管５２”は、移送開口５５゛に連通している端部
が仕切り体（ｃｌｏｌｓｏｎ）５９によって複数の部分
に分割されており、その各部分が移送開口５５′に対面
している。
本実施態様においては、導管５２′の端部に設けられて
いる圧縮空気絞り手段５７′は、シリンダ　ブロックと
仕切り体５９で支持されて回転する短軸片」と、移送導
管５５′に対面している導管５２′の端部の一部に各々
が位置している該短軸片の各部分に取り付けられている
蝶弁５８′」とで構成されている。
複数のシリンダ５０′が直線状に配置されている複数気
筒機関の作動原理は第６．７図に示す複数気筒機関のそ
れと同じである。
第９図に示す本発明の第２実施態様としての横断方向掃
気式複数気筒機関においては、各シリンダの移送導管の
端部に圧縮空気絞り手段が設けられている。
シリンダｅｒａ　、６０ｂ　、６０ｃがシリンダの軸線
Ｂ１に沿って一直線状に配置されており、各シリンダの
移送導管の端部６２がシリンダの軸線６Ｉに対して平行
である方向６Ｂに一直線状に配置されており、シリンダ
の軸線６１の脇に位置している。
各シリンダの移送開口６５へ向かう圧縮空気を絞る手段
は、各々が相手シリンダの移送導管６２の端部の中で軸
線６６を軸にして回転する円筒形仕切り弁６７ａ、６７
ｂ、６７ｃである。
好適には、仕切り弁６７ａ、Ｂ７ｂＪ７ｃは、移送導管
の端部６２の長さにほぼ等しい長さの開ロア０が各々に
設けられている円筒棒体Ｂ３の３つの逐次部分とする。
円筒棒体Ｂ９の開ロア０の２つの実施態様を第１２Ａ１
１２Ｂに示す。
第１２Ａ図の実施態様の場合は、円筒棒体６３の中央部
分を横断する直径方向に開ロア０が切られている。
第１２Ｂ図の実施態様の場合は、円筒棒体の側部を切設
して開ロア０′が形成されている。
第９図を参照して、円筒棒体Ｂ９は機関のシリンダ　ブ
ロックに回転自在に取り付けられており、６６つの方向
に向かって全長にわたって各シリンダｌ１ｉＯａ、６０
ｂ、１３０ｃの移送導管６２の端部を貫通している。開
ロア０が設けられている回転仕切り弁としての円筒棒体
６９の逐次部分６７ａ、６７ｂ、６７ｃは各々１つの移
送導管６２の端部に設けられている。
機関の１つの作動パラメータに従って軸線ＢＢを軸とす
る円筒棒体６３の角位置を調整することにより、各々が
１つの相手シリンダに係合しているすべての回転仕切り
弁を所望角位置に同時に位置決めすることができる。
第１θ図を参照して、仕切り弁６７ａの回転に伴って移
送導管６２が全開、半閉、全閉し、移送開口Ｂ５へ向か
う圧縮空気の量が調節される。
移送開口６５へ向かう圧縮空気を絞ることによって燃焼
室８４ａ内への燃料の空気圧噴射のクォリティを向上さ
せることができる。
応用形実施態様として、圧縮空気絞り手段として回転仕
切り弁を用いる横断方向掃気式機関のシリンダＢＯ′を
第１１図に示す。
本実施態様においては、移送導管の端部６２′が仕切り
体７３によって複数の逐次部分に分割されており、その
各部分がシリンダＢｏ′の移送開口６５”に連通してい
る。
本実施態様においては、シリンダ６０’の移送導管６２
′の端部に設けられている圧縮空気絞り手段としての回
転仕切り弁６７’は、シリンダブロック６０′と仕切り
体７３で支持されて回転する棒片６９”であり、移送開
口６５′に対面している移送導管６２′の端部の各部分
の高さに開ロア１が設けられている。
複数のシリンダ６０′が並置されている複数気筒機関の
作動原理は第９．１０図に示す複数気筒機関のそれと同
じである。
本発明の複数気筒２サイクル機関は、いずれの実施態様
においても、燃焼室に連通している移送開口に連通して
いる移送導管の端部において圧縮空気を絞ることによっ
て各シリンダ内への燃料の空気圧噴射のクォリティを向
上させる。
複数のシリンダが、直線状に配置されている機関の場合
は、シリンダの軸線に対して平行である方向に沿って、
該軸線の脇に複数の圧縮空気絞り手段を一直線状に配置
することによってこれを簡単に行うことができる。
該圧縮空気絞り手段は、機関のシリンダ　ブロックに回
転自在に取り付けた１本の作動軸に組み付けることもで
きるし、付加することもできるし、また機械加工によっ
て作り付けることもできる。
移送導管の端部をシリンダの軸線に対して平行である方
向に各シリンダの移送導管を一直線状に配置することに
よってシリンダ　ブロックの機械加工を容易化すること
ができる。
また、移送導管の圧縮空気絞り手段は、１本の作動軸で
簡単に調節することができる。
最後に、本発明の機関は、シリンダが並置され、−直線
になっており、シリンダの６心間隔と口径との比が非常
に小さいために全体的に非常にコンパクトな構造になっ
ている。
本発明は、上に紹介した実施態様だけに限られることは
ない。
すなわち、移送開口に連通している移送導管の端部の形
状に応じて別の実施態様の圧縮空気絞り手段を、移送導
管の出口に設けることも考えられる。
また、機関の１つの作動パラメータに従って圧縮空気絞
り手段を調節する任意の適切なタイプの手段を用いるこ
とも考えられる。
圧縮空気絞り手段を直線移動弁体式滑り弁（ｄｉｓｔｒ
ｌｂｕｔｅｕｒ　Ａ　ｔｉｒｏｌｒ　ｍｏｂｌｌｅ　ｅ
ｎ　ｔｒａｎｓｌａ−ｔｌｏｎ）とする場合は、機械手
段、油圧手段、あるいは空気圧手段によって駆動軸を直
線移動させる。
本発明は、全ての空気圧噴射横断方向掃気式複数気筒２
サイクル機関に対して適用することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、在来空気圧噴射式２サイクル機関の作動中の
圧力の変化を示すグラフである。 第２図は、１つあるいは複数の移送導管に絞り手段が設
けられている空気圧噴射式２サイクル機関の作動中の圧
力の変化を示すグラフである。 第３図は、本発明の２サイクル機関の立面／断面図であ
る。 第４図は、横断方向掃気式２サイクル機関のシリンダの
対称鉛直面で切った断面図である。 第５図は、第４図の５−５矢視横断面図である。 第６図は、本発明の第１実施態様としての複数気筒式機
関の、第７図の６−６矢視横断面図である。 第７図は、第６図の７−７矢視断面図である。 第８図は、第６図の本発明の第１実施態様の応用形実施
態様としての機関のシリンダの横断面図である。 第９図は、本発明の第２実施態様としての機関の、第１
θ図の９−９矢視横断面図である。 第１θ図は、第９図のｔｏ−ｔｏ矢視断面図である。 第１１図は、第９図の本発明の第２実施態様の応用形実
施態様としての機関のシリンダの横断面図である。 第１２１１１２Ｂ図は、本発明の第２実施態様としての
機関に使用する２種類の回転仕切り弁（ｂｏｌｓｓｅａ
ｕ　ｒｏｔａｔｌｆ）の斜視図である。 特許出願代理人弁理士　関　根　秀　太平成２年８月１
５日

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）内部でピストン（４）が往復運動する少なくとも
    １つのシリンダ（１）と、シリンダの一端に連通してお
    り、少なくとも１つの吸気手段を備えているケーシング
    （３）と、ケーシング（３）をシリンダの移送開口（９
    ）に接続しており、燃料が混合されていない空気をシリ
    ンダ（１）内へ、導入する少なくとも１つの導管（１０
    ）と、シリンダ内に燃料を空気圧噴射する空気圧式燃料
    噴射器（１５）と、該空気圧式燃料噴射器に燃料を供給
    し、燃料を配合する供給／配合手段（１６）と、弁（２
    ０）を介してケーシング（３）に接続されており、空気
    圧式噴射器（１５）に接続している与圧空気リザーバ（
    １８）が設けられており、燃料を霧化する与圧空気を噴
    射器に供給する導管（１７）と、シリンダ（１）に接続
    されており、ピストン（４）の往復運動方向においてシ
    リンダ（１）の移送開口（９）に対して位置がずれてい
    る排気導管（８）と、機関の少なくとも１つの作動パラ
    メータに従って開閉することによって移送導管（４）を
    通過する圧縮空気の量を調節する絞り手段（２２）とか
    ら成っている２サイクル機関。
  2. （２）クレーム１に記載したとおりの２サイクル機関に
    て、該絞り手段（２２）が、移送導管（４）内の、シリ
    ンダ（１）の近傍に設けられている蝶弁であることを特
    徴とする２サイクル機関。
  3. （３）クレーム１または２に記載したとおりの２サイク
    ル機関にて、該絞り手段（２２）が枢着機械手段（２４
    ）によって、ケーシング（３）に空気を導入する導管（
    １２）内に設けられている圧縮空気絞り手段（１３）に
    接続されていることを特徴とする２サイクル機関。
  4. （４）クレーム１または２に記載したとおりの２サイク
    ル機関にて、機関の回転数または負荷を表す少なくとも
    １つのパラメータに従って電子手段によって絞り手段（
    ２２）を駆動し、開閉することを特徴とする２サイクル
    機関。
  5. （５）少なくとも２つの横断方向掃気型シリンダ（５０
    ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０’、６０ａＡ、６０ｂ、６０
    ｃ、６０’）が一直線状に配置されているクレーム１に
    記載したとおりの２サイクル機関にて、相手シリンダ（
    ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０’、＆“Ａ、６０ｂ、６
    ０ｃ、６０’）の燃焼室に接続している移送導管の端部
    （５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２’、６２、６２’）が
    シリンダの軸線（５１、６１）に対して平行である方向
    （５６、６６）に沿ってほぼ一直線状に配置されている
    ことと、移送導管の圧縮空気絞り手段（５７ａ、５７ｂ
    、５７ｃ、５７’、６７ａ、６７ｂ、６７ｃ）がシリン
    ダの軸線（５１、６１）に対して平行である方向（５６
    、６６）に沿ってほぼ一直線状に配置されていることを
    特徴とする２サイクル機関。
  6. （６）クレーム５に記載したとおりの２サイクル機関に
    て、移送導管（５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２’、６２
    、６２’）の圧縮空気絞り手段（５７ａ、５７ｂ、５７
    ｃ、５７、６７ａ、６７ｂ、６７ｃ）がシリンダの軸線
    （５１、６１）に対して平行である軸線（５６、６６）
    を軸にして機関のシリンダブロック内で回転する１本の
    作動軸に一体化されていることを特徴とする２サイクル
    機関。
  7. （７）クレーム６に記載したとおりの２サイクル機関に
    て該圧縮空気絞り手段（５７ａ、５７ｂ、５７ｃ）が、
    一直線状に配置されている短軸片と、該短軸片に取り付
    けられており、移送導管（５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５
    ２’）の端部で圧縮空気を絞る蝶弁５８とで構成されて
    いることを特徴とする２サイクル機関。
  8. （８）クレーム７に記載したとおりの２サイクル機関に
    て、圧縮空気を絞る蝶弁（５８）が各々に取り付けられ
    ている短軸片が機関のシリンダ（５０ａ、５０ｂ、５０
    ｃ）の移送導管の端部（５２ａ、５２ｂ、５２ｃ）に設
    けられていることを特徴とする２サイクル機関。
  9. （９）シリンダ（５０’）の各移送導管の端部（５２’
    ）が仕切り体（５９）によって複数の部分に分割されて
    おり、移送導管（５２’）の各端部がシリンダの移送開
    口（５５’）に対面している、クレーム７に記載したと
    おりの２サイクル機関にて、各短軸片に複数の蝶弁（５
    ８’）が取り付けられており、各蝶弁（５８’）が移送
    開口（５５’）に対面しているシリンダ（５０’）の移
    送導管の端部（５２’）に配置されていることを特徴と
    する２サイクル機関。
  10. （１０）クレーム５または６に記載したとおりの２サイ
    クル機関にて、移送導管（６２）の圧縮空気絞り手段（
    ６７ａ、６７ｂ、６７ｃ）が回転仕切り弁であり、該回
    転仕切り弁が、シリンダの軸線（６１）に対して平行で
    ある軸線（６６）を軸にして機関のシリンダブロックで
    支持されて回転する円筒棒体（６９）であり、該円筒棒
    体（６９）の、機関の各シリンダ（６０ａ、６０ｂ、６
    ０ｃ）の移送導管の端部（６２）の位置に対応する位置
    に貫通開口（７０）が設けられていることを特徴とする
    ２サイクル機関。
  11. （１１）クレーム１０に記載したとおりの２サイクル機
    関にて、棒体（６９）の中央部分に直径方向に向かって
    開口（７０）設けられていることを特徴とする２サイク
    ル機関。
  12. （１２）クレーム１０に記載したとおりの２サイクル機
    関にて、棒体（６９’）の側面に開口（７０’）が切設
    されていることを特徴とする２サイクル機関。
  13. （１３）各シリンダ（６０’）の移送導管の端部（６２
    ’）が仕切り体（７３）によって複数の部分に分割され
    ており、その各部分が移送開口６５’に連通している、
    クレーム１０〜１２のいずれかに記載したとおりの２サ
    イクル機関にて、移送導管の圧縮空気絞り手段が棒体（
    ６９’）であり、該棒体（６９’）の、シリンダ（６０
    ’）の移送導管の各端部の高さに開口（７１）が設けら
    れており、該開口（７１）が、移送開口（６５’）に対
    面している移送導管（６２’）の端部の各部分の高さに
    位置していることを特徴とする２サイクル機関。
JP2172527A 1989-06-28 1990-06-28 少なくとも１つの導管に絞り手段がある空気圧燃料噴射式２サイクル機関 Pending JPH0347462A (ja)

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