JPH0765555B2 - 燃料噴射系への空気供給装置 - Google Patents
燃料噴射系への空気供給装置Info
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- JPH0765555B2 JPH0765555B2 JP60165001A JP16500185A JPH0765555B2 JP H0765555 B2 JPH0765555 B2 JP H0765555B2 JP 60165001 A JP60165001 A JP 60165001A JP 16500185 A JP16500185 A JP 16500185A JP H0765555 B2 JPH0765555 B2 JP H0765555B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
- F02M69/08—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel characterised by the fuel being carried by compressed air into main stream of combustion-air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧搾空気を消費する燃料噴射系を有する内燃
機関に組込まれる給気系に関するものである。
機関に組込まれる給気系に関するものである。
燃料の計量および/または噴射の実施に際して圧搾空気
が必要とされる燃料噴射系は公知であり、従ってこの場
合、燃料噴射系を常に作動させるために十分な給気を保
証する空気系を備えることが必要である。圧搾空気供給
手段としてエンジンによって駆動されるコンプレッサを
備えることが便利であるが、この種の給気源は若干の問
題を示す。
が必要とされる燃料噴射系は公知であり、従ってこの場
合、燃料噴射系を常に作動させるために十分な給気を保
証する空気系を備えることが必要である。圧搾空気供給
手段としてエンジンによって駆動されるコンプレッサを
備えることが便利であるが、この種の給気源は若干の問
題を示す。
第1に、ある種の給気貯蔵系が備えられていなければ、
エンジンの始動に際して直ちに始動されうる圧搾空気源
が存在しないので、エンジンを始動するためには、コン
プレッサが十分な空気圧を供給するまでの一定時間、エ
ンジンをスタータ・モータによって駆動しなければなら
ないであろう。
エンジンの始動に際して直ちに始動されうる圧搾空気源
が存在しないので、エンジンを始動するためには、コン
プレッサが十分な空気圧を供給するまでの一定時間、エ
ンジンをスタータ・モータによって駆動しなければなら
ないであろう。
空気系を十分な作動圧までもたらす際の時間遅れがわず
かであるとしても、自動車メーカはこの点に関してきび
しい要求を受ける。
かであるとしても、自動車メーカはこの点に関してきび
しい要求を受ける。
給気貯蔵手段が備えられている場合でも、その不使用期
間中に空気漏れの可能性が残り、また空気タンクが噴射
系の全空気回路と常に連通している場合にはこの可能性
が増大する。
間中に空気漏れの可能性が残り、また空気タンクが噴射
系の全空気回路と常に連通している場合にはこの可能性
が増大する。
給気を作動圧まで高めるに必要な時間は、コンプレッサ
とインゼクタ(噴射装置)との間の導管および部品中の
空気スペース容積を最小限に保持することによって短縮
させることができる。しかし、このことは急速なエンジ
ン始動を達成するためには有効であるが、給気中の脈動
の大きさを低下させることに関しては有害である。最も
経済的なコンプレッサ構造は往復ピストン型であって、
またエネルギー消費量と製造コストを低くするためには
コンプレッサのサイズを小さくすることが望ましい。こ
れは給気系の中の余剰空気量がきわめて限定されること
となり、これが給気系中の最小容積と相まって給気系の
顕著な脈動を生じ、これは燃料噴射系の安定動作に導か
ない。
とインゼクタ(噴射装置)との間の導管および部品中の
空気スペース容積を最小限に保持することによって短縮
させることができる。しかし、このことは急速なエンジ
ン始動を達成するためには有効であるが、給気中の脈動
の大きさを低下させることに関しては有害である。最も
経済的なコンプレッサ構造は往復ピストン型であって、
またエネルギー消費量と製造コストを低くするためには
コンプレッサのサイズを小さくすることが望ましい。こ
れは給気系の中の余剰空気量がきわめて限定されること
となり、これが給気系中の最小容積と相まって給気系の
顕著な脈動を生じ、これは燃料噴射系の安定動作に導か
ない。
従って本発明の目的は、前述の動作上の問題点を克服
し、または減少させた、圧搾空気をもって作動する燃料
噴射系への空気供給装置を提供するにある。
し、または減少させた、圧搾空気をもって作動する燃料
噴射系への空気供給装置を提供するにある。
前記の目的を考慮して、本発明によれば、エンジンによ
って駆動され空気を導管によって燃料噴射系に送るため
のコンプレッサと、空気タンクと、空気タンクを空気導
管に選択的に接続するためのタンク弁と、導管中の空気
圧が所定値以下のときに作動して前記タンク弁を閉じ、
タンクを空気回路から分離する制御手段とを含む内燃機
関の燃料噴射系への空気供給装置が提供される。
って駆動され空気を導管によって燃料噴射系に送るため
のコンプレッサと、空気タンクと、空気タンクを空気導
管に選択的に接続するためのタンク弁と、導管中の空気
圧が所定値以下のときに作動して前記タンク弁を閉じ、
タンクを空気回路から分離する制御手段とを含む内燃機
関の燃料噴射系への空気供給装置が提供される。
エンジン始動状態において空気導管中の圧力が燃料噴射
系を作動するに十分なレベルとなるまで、前記制御手段
は空気タンクから空気導管を分離するように構成され
る。この構造は、コンプレッサによって一定圧となるま
で輸送されるべき空気量が少ないが故に、空気タンクが
常に空気導管と連通している場合よりも、導管中の圧力
を急速に上昇させることができる。エンジンが始動し始
めると、コンプレッサの圧力は、タンクを含む全空気回
路の圧力を全作動圧まで急速に高めるのに十分となる。
系を作動するに十分なレベルとなるまで、前記制御手段
は空気タンクから空気導管を分離するように構成され
る。この構造は、コンプレッサによって一定圧となるま
で輸送されるべき空気量が少ないが故に、空気タンクが
常に空気導管と連通している場合よりも、導管中の圧力
を急速に上昇させることができる。エンジンが始動し始
めると、コンプレッサの圧力は、タンクを含む全空気回
路の圧力を全作動圧まで急速に高めるのに十分となる。
エンジンの始動時に、燃料噴射系の空気回路の正常作動
圧以下の、しかし噴射系を確実に噴射させるのに十分な
所定圧まで導管中の圧力が上昇するときまで空気タンク
弁が閉鎖状態に留まるように構成されることが望まし
い。空気導管中の圧力が所定値に達したとき、タンク弁
が開き始めて、空気をタンクの中に流入させる。しかし
空気導管中の圧力はなおも正常作動圧以下であるから、
タンク弁は完全には開かれず、導管中の圧力が前記所定
値以上に上昇するに従ってタンク弁の開放度を徐々に増
大させ、正常作動圧に達したときにのみ完全に開かれる
ように構成されることが好ましい。
圧以下の、しかし噴射系を確実に噴射させるのに十分な
所定圧まで導管中の圧力が上昇するときまで空気タンク
弁が閉鎖状態に留まるように構成されることが望まし
い。空気導管中の圧力が所定値に達したとき、タンク弁
が開き始めて、空気をタンクの中に流入させる。しかし
空気導管中の圧力はなおも正常作動圧以下であるから、
タンク弁は完全には開かれず、導管中の圧力が前記所定
値以上に上昇するに従ってタンク弁の開放度を徐々に増
大させ、正常作動圧に達したときにのみ完全に開かれる
ように構成されることが好ましい。
空気タンクはコンプレッサと燃料噴射ユニットとの間の
空気系の容積を増大することにより、コンプレッサから
生じる圧力パルスを減衰させるが故に、燃料噴射ユニッ
トにおける圧力が実質的に定常になり、少なくともパル
スの大きさが大巾に低減される。
空気系の容積を増大することにより、コンプレッサから
生じる圧力パルスを減衰させるが故に、燃料噴射ユニッ
トにおける圧力が実質的に定常になり、少なくともパル
スの大きさが大巾に低減される。
空気タンクがコンプレッサから供給される空気脈動を減
衰させるアキュムレータとして作用することのほかに、
給気貯蔵手段として使用されることが望ましい。この構
造においては、エンジンが作動していないときにタンク
弁の制御手段が空気タンクを給気弁から分離するので、
エンジンが比較的長時間作動しないときに空気漏れによ
る空気圧の損失の危険性が減少する。しかし、エンジン
の点火回路を生かしたときなど、エンジン始動行程の初
期において、タンク中の圧力が給気系の残余部分の圧力
よりも所定量だけ高ければ、タンク弁が開いてタンクか
ら給気系中に空気を供給し、これによって空気系中の圧
力を上昇させる。
衰させるアキュムレータとして作用することのほかに、
給気貯蔵手段として使用されることが望ましい。この構
造においては、エンジンが作動していないときにタンク
弁の制御手段が空気タンクを給気弁から分離するので、
エンジンが比較的長時間作動しないときに空気漏れによ
る空気圧の損失の危険性が減少する。しかし、エンジン
の点火回路を生かしたときなど、エンジン始動行程の初
期において、タンク中の圧力が給気系の残余部分の圧力
よりも所定量だけ高ければ、タンク弁が開いてタンクか
ら給気系中に空気を供給し、これによって空気系中の圧
力を上昇させる。
また、エンジン点火行程の終了時に、エンジンが完全停
止するまでにエンジンがなお数回転することは理解され
よう。このような追加的回転を用いて、第1に、エンジ
ンの点火回路が切られたのち一定時間、タンク弁の開放
状態を保証することにより、第2に給気系の作動圧を増
大してタンク中の空気圧を補圧することにより、タンク
中への圧搾空気の追加送入を成すことができる。
止するまでにエンジンがなお数回転することは理解され
よう。このような追加的回転を用いて、第1に、エンジ
ンの点火回路が切られたのち一定時間、タンク弁の開放
状態を保証することにより、第2に給気系の作動圧を増
大してタンク中の空気圧を補圧することにより、タンク
中への圧搾空気の追加送入を成すことができる。
制御手段は好ましくは、エンジン点火系の給電停止後の
設定時間中、タンク弁が開放状態に保持され、リリーフ
弁の作動圧の増大を生じるように構成される。この時間
が経過したのち、タンク弁が閉じ、タンクを給気系の他
の部分から分離し、そののちリリーフ弁はその正常作動
圧に戻る。
設定時間中、タンク弁が開放状態に保持され、リリーフ
弁の作動圧の増大を生じるように構成される。この時間
が経過したのち、タンク弁が閉じ、タンクを給気系の他
の部分から分離し、そののちリリーフ弁はその正常作動
圧に戻る。
もちろん、空気タンクを含めて給気系の圧力が系中の空
気漏れなどで所定値以下に下がれば、コンプレッサから
出る空気全量が燃料噴射系に送られ、空気タンク中に空
気がそらされてその中に圧力を形成することはない。こ
の状態はエンジンの始動中および始動後の非常に短時間
存在するだけで、そののちタンクが空気回路に接続され
るので、タンク内部に空気の貯蔵分が形成され、給気中
の圧力脈動が減少する。
気漏れなどで所定値以下に下がれば、コンプレッサから
出る空気全量が燃料噴射系に送られ、空気タンク中に空
気がそらされてその中に圧力を形成することはない。こ
の状態はエンジンの始動中および始動後の非常に短時間
存在するだけで、そののちタンクが空気回路に接続され
るので、タンク内部に空気の貯蔵分が形成され、給気中
の圧力脈動が減少する。
以下、本発明を図面に示す実施例について詳細に説明す
る。
る。
第1図について述べれば、エンジン70は通常の往復型内
燃機関であるが、本発明は他の型の内燃機関およびガソ
リン、アルコールまたは重油で作動する燃料系にも応用
される。
燃機関であるが、本発明は他の型の内燃機関およびガソ
リン、アルコールまたは重油で作動する燃料系にも応用
される。
往復型コンプレッサ71がエンジン70のクランク軸に対し
てベルトドライブによって連結されているので、コンプ
レッサはクランク軸が回転している限り作動する。燃料
噴射ユニット78は燃料を計量し、エンジンのそれぞれの
燃焼室の中に噴射し、またコンプレッサ71から導管72を
介して圧搾空気を受け燃料タンク74からポンプ73を介し
て燃料を受ける。
てベルトドライブによって連結されているので、コンプ
レッサはクランク軸が回転している限り作動する。燃料
噴射ユニット78は燃料を計量し、エンジンのそれぞれの
燃焼室の中に噴射し、またコンプレッサ71から導管72を
介して圧搾空気を受け燃料タンク74からポンプ73を介し
て燃料を受ける。
空気室50はダイヤフラム弁51と一体的に形成され、この
弁組立体は導管72に接続された導入口52と排出口53とを
有する。
弁組立体は導管72に接続された導入口52と排出口53とを
有する。
ダイヤフラム弁51は、導入口52および排出口53と常時連
通した弁室58を含み、またこの弁室の一方の側壁はダイ
ヤフラム59によって形成されている。弁要素60がダイヤ
フラム59に固着され、空気室ポート61と協働して弁室58
と空気室50とを選択的に連通する。ダイヤフラム59と大
気中に開口したハウジング64上の環状ショルダ63との間
にバネ62が圧縮状態で保持されている。
通した弁室58を含み、またこの弁室の一方の側壁はダイ
ヤフラム59によって形成されている。弁要素60がダイヤ
フラム59に固着され、空気室ポート61と協働して弁室58
と空気室50とを選択的に連通する。ダイヤフラム59と大
気中に開口したハウジング64上の環状ショルダ63との間
にバネ62が圧縮状態で保持されている。
故に、弁要素60はバネ62と大気圧との作用で空気室ポー
ト61を密封する方向に弾発され、これに対してダイヤフ
ラム59に作用する弁室58内部の空気圧が弁要素60を逆方
向に弾発して、空気室ポート61を開く。バネ62によって
ダイヤフラムに加えられる応力は、弁室58の内部の圧力
が給気系の正常作動圧以下の特定値にあるときに弁要素
60が開放を開始するように選定される。これにより、空
気室50の中への流れを制限することができ、燃料噴射ユ
ニット78への給気を大巾に空乏させることがない。550K
Paの作動圧力を有する装置において弁は約200KPaで開き
始める。
ト61を密封する方向に弾発され、これに対してダイヤフ
ラム59に作用する弁室58内部の空気圧が弁要素60を逆方
向に弾発して、空気室ポート61を開く。バネ62によって
ダイヤフラムに加えられる応力は、弁室58の内部の圧力
が給気系の正常作動圧以下の特定値にあるときに弁要素
60が開放を開始するように選定される。これにより、空
気室50の中への流れを制限することができ、燃料噴射ユ
ニット78への給気を大巾に空乏させることがない。550K
Paの作動圧力を有する装置において弁は約200KPaで開き
始める。
弁室58の内部の圧力が上昇しつづけるに従って、弁要素
60はポート61から徐々に離れ、空気室50中への空気流を
増大させ、ポート61が完全に開かれて短時間で弁室内部
圧とタンク内部圧が平衡するにいたる。
60はポート61から徐々に離れ、空気室50中への空気流を
増大させ、ポート61が完全に開かれて短時間で弁室内部
圧とタンク内部圧が平衡するにいたる。
空気室50は、エンジンの始動後 秒のオーダで装置作動圧まで高められる。装置内の残余
部分が作動圧まで高められたとしても、空気室がエンジ
ン始動時から給気系と無調整的に常時連通している場合
よりもはるかに急速である。
部分が作動圧まで高められたとしても、空気室がエンジ
ン始動時から給気系と無調整的に常時連通している場合
よりもはるかに急速である。
空気室50の配備のもう1つの利点は、コンプレッサ71と
燃料噴射ユニット78との間の空気系の容量を増大するに
ある。このことは、往復型コンプレッサ71の動作の周期
的性質から生じる圧力パルスを吸収する能力を与えるの
で、燃料噴射ユニットにおける圧力パルスが大巾に低減
される。
燃料噴射ユニット78との間の空気系の容量を増大するに
ある。このことは、往復型コンプレッサ71の動作の周期
的性質から生じる圧力パルスを吸収する能力を与えるの
で、燃料噴射ユニットにおける圧力パルスが大巾に低減
される。
100mlのタンクを含めて200mlの容量を有する給気系の場
合、空気室が給気系の他部分と連通している際に燃料噴
射ユニットの圧力パルスは約50%低減される。550KPAの
公称系圧を有するこの種の構造の場合、空気室を接続さ
れていない場合の圧力パルスの大きさは約13KPAである
が、空気室を接続された場合、圧力パルスは約6KPAに減
少する。
合、空気室が給気系の他部分と連通している際に燃料噴
射ユニットの圧力パルスは約50%低減される。550KPAの
公称系圧を有するこの種の構造の場合、空気室を接続さ
れていない場合の圧力パルスの大きさは約13KPAである
が、空気室を接続された場合、圧力パルスは約6KPAに減
少する。
給気系は作動圧を所要値に保持するための圧力調整器65
を含み、この調整器は通常の構造とすることができる。
あるいは、この調整器は、調整された圧力を変化させる
ことがないことを条件として、第3図に示すようなもの
であってもよい。
を含み、この調整器は通常の構造とすることができる。
あるいは、この調整器は、調整された圧力を変化させる
ことがないことを条件として、第3図に示すようなもの
であってもよい。
本発明による他の給気系を示す第2図について述べる。
この系においては、その多くの要素は第1図のものと同
一であって、同一の参照数字で示す。第2図に示す装置
は、短時間でスタートする必要のある自動車に時に適し
ており、供給空気を貯蔵しておくことが望ましい。
この系においては、その多くの要素は第1図のものと同
一であって、同一の参照数字で示す。第2図に示す装置
は、短時間でスタートする必要のある自動車に時に適し
ており、供給空気を貯蔵しておくことが望ましい。
第2図において、空気タンク77はソレノイド弁87と計量
ユニット78とを通して導管72に連通し、また圧力調整器
83も導管72に連通されている。
ユニット78とを通して導管72に連通し、また圧力調整器
83も導管72に連通されている。
調整器83に対して圧力調整器84が組合わされ、この調整
器84もソレノイド作動であって、調整器の作動する圧力
を2つの所定の設定値間において変動させることができ
る。これらの設定値の低い値が給気系の正常作動圧であ
る。
器84もソレノイド作動であって、調整器の作動する圧力
を2つの所定の設定値間において変動させることができ
る。これらの設定値の低い値が給気系の正常作動圧であ
る。
導管72の中の実際圧が圧力センサ85によって検知され、
この圧力センサ85は電子制御装置86に接続され、また電
子制御装置86はソレノイド弁87および圧力調整器84に接
続されている。
この圧力センサ85は電子制御装置86に接続され、また電
子制御装置86はソレノイド弁87および圧力調整器84に接
続されている。
定常作動条件において、コンプレッサ71が燃料噴射ユニ
ット78に対して直接給気し、また調整器83が導管72の中
に定常圧を保持する。この定常圧は、調整器83の下方設
定値から生じる空気系作動圧である。
ット78に対して直接給気し、また調整器83が導管72の中
に定常圧を保持する。この定常圧は、調整器83の下方設
定値から生じる空気系作動圧である。
導管72の中の圧力が正常動圧にあるとき、センサ85がプ
ロセッサ(電子制御装置)86に信号を加えソレノイド弁
87を開くので、タンク77は導管72と常に連通している。
このようにして、タンク77は往復型コンプレッサ71から
生じる圧力パルスのダンパとしても作用し、燃料噴射ユ
ニット78において定常圧を生じる。前記の状態は、給気
系が正常状態で作動している場合に存在する状態であ
る。
ロセッサ(電子制御装置)86に信号を加えソレノイド弁
87を開くので、タンク77は導管72と常に連通している。
このようにして、タンク77は往復型コンプレッサ71から
生じる圧力パルスのダンパとしても作用し、燃料噴射ユ
ニット78において定常圧を生じる。前記の状態は、給気
系が正常状態で作動している場合に存在する状態であ
る。
またプロセッサ(電子制御装置)86はエンジンの点火系
79に接続され、点火系が切られたときに、調整器の圧力
調整器84が生かされて調整器83のリリーフ圧を増大する
ように構成されている。先に説明したように、エンジン
は点火系が切られたのち、エンジン回転要素の慣性によ
って数回転、回転しつづける。故に点火系が切られてい
ても、コンプレッサはなお数行程の間、作動しつづけ
る。調整器の圧力調整器84が生かされて導管72に対する
圧力を増大する間に、タンク77を導管72に連通したソレ
ノイド弁87も開放位置に保持されているので、タンク中
の圧力もリリーフ圧の増大に対応して増大する。
79に接続され、点火系が切られたときに、調整器の圧力
調整器84が生かされて調整器83のリリーフ圧を増大する
ように構成されている。先に説明したように、エンジン
は点火系が切られたのち、エンジン回転要素の慣性によ
って数回転、回転しつづける。故に点火系が切られてい
ても、コンプレッサはなお数行程の間、作動しつづけ
る。調整器の圧力調整器84が生かされて導管72に対する
圧力を増大する間に、タンク77を導管72に連通したソレ
ノイド弁87も開放位置に保持されているので、タンク中
の圧力もリリーフ圧の増大に対応して増大する。
電子制御器86は、ソレノイド弁87がエンジン点火の終了
時から所定時間開放状態に保持され、次に閉じられてタ
ンク中の高圧空気を空気回路の他の部分から離間するよ
うに構成されている。
時から所定時間開放状態に保持され、次に閉じられてタ
ンク中の高圧空気を空気回路の他の部分から離間するよ
うに構成されている。
ソレノイド弁87が閉じられたのち、調整器84が不作動と
されるので、圧力調整器83は給気系な正常作動圧に対応
する下方設定値に戻る。
されるので、圧力調整器83は給気系な正常作動圧に対応
する下方設定値に戻る。
エンジンが次に始動されるとき、エンジンの点火回路が
生かされた瞬間に、もし導管72の中の給気圧が設定値以
下であることを圧力センサ85が検出すれば、プロセッサ
86が作動してソレノイド弁87を開くので、タンク77の中
の高圧空気が導管72に供給され、このようにして燃料噴
射ユニット78に対して全作動圧の空気を供給する。エン
ジンが始動されたとき、コンプレッサ71が空気源として
作用して、燃料噴射ユニット78の作動を継続させ、タン
ク77を調整器83によって設定されたものと同一圧に高め
る。調整器83と圧力センサ85との間において導管72に逆
止め弁79が配置され、エンジン始動工程中に、特にソレ
ノイド弁87が開かれて空気をタンク77から給気系に送る
際の空気の逆流を防止する。
生かされた瞬間に、もし導管72の中の給気圧が設定値以
下であることを圧力センサ85が検出すれば、プロセッサ
86が作動してソレノイド弁87を開くので、タンク77の中
の高圧空気が導管72に供給され、このようにして燃料噴
射ユニット78に対して全作動圧の空気を供給する。エン
ジンが始動されたとき、コンプレッサ71が空気源として
作用して、燃料噴射ユニット78の作動を継続させ、タン
ク77を調整器83によって設定されたものと同一圧に高め
る。調整器83と圧力センサ85との間において導管72に逆
止め弁79が配置され、エンジン始動工程中に、特にソレ
ノイド弁87が開かれて空気をタンク77から給気系に送る
際の空気の逆流を防止する。
もし点火回路を生かしたときに、またタンク77を導管72
と連通したのちに、センサ85によって検知される導管72
の中の圧力がタンク内にほとんど空気が存在しないとい
うことを示す所定値以下であれば、その場合には、プロ
セッサ86が作動してソレノイド弁87を閉鎖する。このよ
うにしてコンプレッサによって送られる空気の全量が直
接に燃料噴射ユニット78に供給され、給気系中の圧力
は、タンク77をも作動圧に高めることが必要な場合より
も速く、調整器83によって設定された値まで高められ
る。
と連通したのちに、センサ85によって検知される導管72
の中の圧力がタンク内にほとんど空気が存在しないとい
うことを示す所定値以下であれば、その場合には、プロ
セッサ86が作動してソレノイド弁87を閉鎖する。このよ
うにしてコンプレッサによって送られる空気の全量が直
接に燃料噴射ユニット78に供給され、給気系中の圧力
は、タンク77をも作動圧に高めることが必要な場合より
も速く、調整器83によって設定された値まで高められ
る。
プロセッサ86は、燃料噴射ユニット78への給気を過度に
空乏させることなく小量づつの空気をタンク77の中に通
過させるようにソレノイド弁87を周期的に開くように構
成されている。このようにしてタンク77は徐々に所要圧
まで高められる。
空乏させることなく小量づつの空気をタンク77の中に通
過させるようにソレノイド弁87を周期的に開くように構
成されている。このようにしてタンク77は徐々に所要圧
まで高められる。
典型的な構造においては、タンク77は100〜500mlあるい
はそれ以上の容量を有している。低い方の値は要求され
た圧力脈動吸収の程度によって選定され、高い方の値は
エンジンをスタートさせるための好ましい空気貯蔵容量
により選定される。脈動の吸収が重要な場合、低い方の
数値はタンクを含まない空気装置の容積の50%以下では
ないことが好ましい。
はそれ以上の容量を有している。低い方の値は要求され
た圧力脈動吸収の程度によって選定され、高い方の値は
エンジンをスタートさせるための好ましい空気貯蔵容量
により選定される。脈動の吸収が重要な場合、低い方の
数値はタンクを含まない空気装置の容積の50%以下では
ないことが好ましい。
第2図に示す給気系の中に使用される可調節圧力調整器
の適当な構造を第3図に示す。
の適当な構造を第3図に示す。
この可調節圧力調整器83は空気室90を含み、この空気室
は流路91を通して、第2図のコンプレッサ71と逆止め弁
との間の導管部分72に接続される。この空気室90の一方
の側壁はダイヤフラム92から成り、このダイヤフラムは
調整器本体の2部分93と94との間に、その外周部に沿っ
て締付けられている。
は流路91を通して、第2図のコンプレッサ71と逆止め弁
との間の導管部分72に接続される。この空気室90の一方
の側壁はダイヤフラム92から成り、このダイヤフラムは
調整器本体の2部分93と94との間に、その外周部に沿っ
て締付けられている。
このダイヤフラム92に弁要素95が取付けられて、抽気ポ
ート96と連通し、このポート96は流路97を通して大気に
連通している。キャビティ99の中に配置されたばね98が
ダイヤフラム92と背板100との間に圧縮状態に保持さ
れ、この背板100は調整器本体の端壁102に備えられたス
トッパ101に当接している。バネ98の圧縮状態によって
発生された応力が、弁要素95によってポート96を閉じる
方向にダイヤフラム92を弾発する。空気室90の中の空気
圧によって発生された応力がポート96を開く方向にダイ
ヤフラム92に弾発する。キャビティ99は流路103を通し
て大気を連通している。
ート96と連通し、このポート96は流路97を通して大気に
連通している。キャビティ99の中に配置されたばね98が
ダイヤフラム92と背板100との間に圧縮状態に保持さ
れ、この背板100は調整器本体の端壁102に備えられたス
トッパ101に当接している。バネ98の圧縮状態によって
発生された応力が、弁要素95によってポート96を閉じる
方向にダイヤフラム92を弾発する。空気室90の中の空気
圧によって発生された応力がポート96を開く方向にダイ
ヤフラム92に弾発する。キャビティ99は流路103を通し
て大気を連通している。
背板100は、キャビティ99の内部でバネ98の軸線方向に
制限運動を成すように可撓性ディスク108によって支持
されている。背板100の軸方向運動の範囲は、1方向に
おいてはストッパ101との当接によって制限され、他方
向においては調整器本体部分94の環状ショルダ104との
当接によって制限される。環状ショルダ104の周囲に同
心的に配置された電気コイル105は電磁石を成す。コイ
ル105を生かす際に、磁性素材から成る背板100は電機子
として作用し、第3図に示された位置から環状ショルダ
104に当接する位置まで移動させられる。
制限運動を成すように可撓性ディスク108によって支持
されている。背板100の軸方向運動の範囲は、1方向に
おいてはストッパ101との当接によって制限され、他方
向においては調整器本体部分94の環状ショルダ104との
当接によって制限される。環状ショルダ104の周囲に同
心的に配置された電気コイル105は電磁石を成す。コイ
ル105を生かす際に、磁性素材から成る背板100は電機子
として作用し、第3図に示された位置から環状ショルダ
104に当接する位置まで移動させられる。
この背板100の運動はバネ98の圧縮度を増大させ、これ
に対応してダイヤフラム92に対する応力を増大し、弁要
素95をポート96に当接保持し、ポート96を閉じる。従っ
て、ポート96を開くために必要とされる空気室90内部の
空気圧が上昇させられ、故に燃料噴射ユニット78とタン
ク77とに加えられる導管72中の空気の制御圧が増大され
る。エンジンを停止させるための点火回路の開放に対応
してコイル105が生かされるように、電子プロセッサ86
によってコイル105が制御される。エンジンが最終的に
回転を停止するように、プロセッサは点火回路の開放後
の設定時間、コイルを生かされた状態に保持するように
構成される。先に述べたように、エンジンが停止しつつ
あるときの調整圧のこのような補圧はタンク中に貯蔵さ
れている空気圧を増大し、従って次のエンジン始動に使
用されうる空気量を増大する。
に対応してダイヤフラム92に対する応力を増大し、弁要
素95をポート96に当接保持し、ポート96を閉じる。従っ
て、ポート96を開くために必要とされる空気室90内部の
空気圧が上昇させられ、故に燃料噴射ユニット78とタン
ク77とに加えられる導管72中の空気の制御圧が増大され
る。エンジンを停止させるための点火回路の開放に対応
してコイル105が生かされるように、電子プロセッサ86
によってコイル105が制御される。エンジンが最終的に
回転を停止するように、プロセッサは点火回路の開放後
の設定時間、コイルを生かされた状態に保持するように
構成される。先に述べたように、エンジンが停止しつつ
あるときの調整圧のこのような補圧はタンク中に貯蔵さ
れている空気圧を増大し、従って次のエンジン始動に使
用されうる空気量を増大する。
通常、空気供給装置の調整された作動圧力は500〜600KP
aであり、エンジンを止める際、調整器は調整圧を150か
ら250KPaまで増加させるよう調整される。
aであり、エンジンを止める際、調整器は調整圧を150か
ら250KPaまで増加させるよう調整される。
第3図を参照して説明した調整器は、第2図を用いて説
明した装置において空気調整器として用いられ得る。こ
の調整器はコイル105、可撓性ディスク108、ストッパ10
1を省略することが可能である。背板100は調整器本体の
端壁102に当接し、調整器は固定された調整圧で作動す
る。
明した装置において空気調整器として用いられ得る。こ
の調整器はコイル105、可撓性ディスク108、ストッパ10
1を省略することが可能である。背板100は調整器本体の
端壁102に当接し、調整器は固定された調整圧で作動す
る。
特に直接シリンダ噴射式の多シリンダ型エンジンにおい
て使用するに適した空気室の他の実施態様を第4図に示
す。
て使用するに適した空気室の他の実施態様を第4図に示
す。
この構造においては、コンプレッサからの給気導管は部
分的に管120によって構成され、この管120は管121と一
体的に構成され、この管121が先に述べた空気室を成し
ている。各シリンダのインゼクタが管120と直接に連通
して、シリンダの燃焼室の中に直接に燃料を送入するた
めの空気を受けるように、管組立体120,120がエンジン
に対して配置されている。
分的に管120によって構成され、この管120は管121と一
体的に構成され、この管121が先に述べた空気室を成し
ている。各シリンダのインゼクタが管120と直接に連通
して、シリンダの燃焼室の中に直接に燃料を送入するた
めの空気を受けるように、管組立体120,120がエンジン
に対して配置されている。
円形断面の有段弁体123によって、管組立体120,121に対
して1つのインゼクタ122が固着されている。この弁体
はその末端124においてネジ山を備え、インゼクタ122の
中のネジ穴125と係合する。弁体123上のショルダ126
が、シールリング127を介して、管組立体の内部隔壁128
に係合するので、弁体123が管組立体をインゼクタに締
付ける。管組立体とインゼクタとの間に他のシールリン
グ130が配備されている。また弁体と管組立体の壁体132
との間にOリング131が配備されている。
して1つのインゼクタ122が固着されている。この弁体
はその末端124においてネジ山を備え、インゼクタ122の
中のネジ穴125と係合する。弁体123上のショルダ126
が、シールリング127を介して、管組立体の内部隔壁128
に係合するので、弁体123が管組立体をインゼクタに締
付ける。管組立体とインゼクタとの間に他のシールリン
グ130が配備されている。また弁体と管組立体の壁体132
との間にOリング131が配備されている。
弁体の内側孔135は穴136を通してインゼクタ内部と管12
0の内部とを連通し、また弁体の外側孔137は穴138を通
して管121の内部と連通している。内側孔と外側孔との
接合点に、切頭円錐形弁座140が備えられている。
0の内部とを連通し、また弁体の外側孔137は穴138を通
して管121の内部と連通している。内側孔と外側孔との
接合点に、切頭円錐形弁座140が備えられている。
弁要素141が外側孔137の中に、Oリングシール139を介
在させて摺動自在に受けられている。バネ142が弁要素
中のキャビティ143の底面と弁体のエンドキャップ144と
の間に圧縮され、弁要素の閉鎖端部145を弁座146と密封
係合させている。
在させて摺動自在に受けられている。バネ142が弁要素
中のキャビティ143の底面と弁体のエンドキャップ144と
の間に圧縮され、弁要素の閉鎖端部145を弁座146と密封
係合させている。
キャップ144の孔150が大気圧状態にある外側孔の端に連
通している。管120の中の圧力がスプリング力に打ち勝
って大気圧以上である正常作動圧以下の所定圧にあると
きに弁要素141が弁座140との密封接触状態を破るよう
に、バネ142によって弁要素141に加えられる応力が選定
される。この所定圧にあるとき、空気が管120から管121
に流入し始め、管120の中の圧力が上昇するに従って、
弁要素141がさらに徐々に開き、管120内部が正常作動圧
になると、弁要素141が完全に開かれる。そこで、管120
と121が相互に平衡する。
通している。管120の中の圧力がスプリング力に打ち勝
って大気圧以上である正常作動圧以下の所定圧にあると
きに弁要素141が弁座140との密封接触状態を破るよう
に、バネ142によって弁要素141に加えられる応力が選定
される。この所定圧にあるとき、空気が管120から管121
に流入し始め、管120の中の圧力が上昇するに従って、
弁要素141がさらに徐々に開き、管120内部が正常作動圧
になると、弁要素141が完全に開かれる。そこで、管120
と121が相互に平衡する。
先に述べるように、管121は第1図について述べた空気
室50として作動し、空気室50と同一の機能を果し、エン
ジン始動中は最小限容量の空気系を成し、この空気容量
は空気系が作動圧に達するに従って増大し、往復型給気
コンプレッサから生じる圧力パルスを減衰させる。
室50として作動し、空気室50と同一の機能を果し、エン
ジン始動中は最小限容量の空気系を成し、この空気容量
は空気系が作動圧に達するに従って増大し、往復型給気
コンプレッサから生じる圧力パルスを減衰させる。
第4図に示す構造において、その弁体123とその対応の
組成物は、管組立体120,121から成る給気系に対して各
インゼクタを接続するために、あるいはただ1つのイン
ゼクタ・シリーズに接続するために使用することができ
る。後者の場合、他のインゼクタは、外見は前記の弁体
と類似であるが外側孔137、穴138または弁要素141を含
まない成分によって管組立体に対して接続される。
組成物は、管組立体120,121から成る給気系に対して各
インゼクタを接続するために、あるいはただ1つのイン
ゼクタ・シリーズに接続するために使用することができ
る。後者の場合、他のインゼクタは、外見は前記の弁体
と類似であるが外側孔137、穴138または弁要素141を含
まない成分によって管組立体に対して接続される。
第4図に示した構造において、管120を含む空気装置の
容積は100mlであり、管121もまた100mlである。この構
造は空気装置において脈動圧力の吸収を行うことができ
る。
容積は100mlであり、管121もまた100mlである。この構
造は空気装置において脈動圧力の吸収を行うことができ
る。
第1図は給気回路の1実施態様の略示図であってタンク
と制御弁とを詳細断面図で示す図、第2図は給気回路の
第2実施態様を示す略示図、第3図は空気圧調整器の断
面図、第4図は空気室と制御弁の他の構造を示す部分破
断斜視図である。 50……空気室、51……ダイヤフラム弁、52……空気導入
口、53……空気排出口、59……ダイヤフラム、62……バ
ネ、65……圧力調整器、78……燃料噴射ユニット、71…
…コンプレッサ、72……空気導管、73……ポンプ、74…
…燃料タンク、77……空気タンク、83……圧力調整器、
85……圧力センサ、86……プロセッサ、87……ソレノイ
ド弁、95……弁要素、98……バネ、105……ソレノイ
ド。
と制御弁とを詳細断面図で示す図、第2図は給気回路の
第2実施態様を示す略示図、第3図は空気圧調整器の断
面図、第4図は空気室と制御弁の他の構造を示す部分破
断斜視図である。 50……空気室、51……ダイヤフラム弁、52……空気導入
口、53……空気排出口、59……ダイヤフラム、62……バ
ネ、65……圧力調整器、78……燃料噴射ユニット、71…
…コンプレッサ、72……空気導管、73……ポンプ、74…
…燃料タンク、77……空気タンク、83……圧力調整器、
85……圧力センサ、86……プロセッサ、87……ソレノイ
ド弁、95……弁要素、98……バネ、105……ソレノイ
ド。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 サム、ラツセル、レイトン オーストラリア国ウエスターン、オースト ラリア、マウント、クレアモント、ライ ル、ストリート、40 (56)参考文献 特開 昭58−220960(JP,A)
Claims (12)
- 【請求項1】コンプレッサと、該コンプレッサを燃料噴
射系に連通して前記コンプレッサから該燃料噴射系へ空
気を供給する空気導管と、空気室と、前記燃料噴射系へ
の空気の供給を中断することなく前記空気導管を前記空
気室と選択的に連通するようにエンジンの作動中に作動
する空気制御手段と、を備え、前記空気制御手段は所定
値以下に低下した前記空気導管内の圧力に対応して、前
記空気室を前記空気導管から分離することを特徴とする
内燃機関の燃料噴射系への空気供給装置。 - 【請求項2】前記空気制御手段が弁であって、該弁が前
記空気導管中の圧力が前記の所定値以上に上昇する際に
開き始め、前記空気導管中の圧力が前記所定値以上の一
定範囲内を上昇するに従って、前記弁を通る流路断面積
を徐々に増加するようにした特許請求の範囲第1項に記
載の空気供給装置。 - 【請求項3】前記空気制御手段が弁であって、該弁が電
気手段によって作動され、感圧スイッチが前記電気手段
を生かし、前記感圧スイッチが前記空気導管中の圧力に
感応して、前記空気導管中の圧力が前記所定値以下のと
き前記空気制御弁を閉鎖するようにした特許請求の範囲
第1項に記載の空気供給装置。 - 【請求項4】前記空気室の容量が前記コンプレッサと前
記燃料噴射系との間の給気系の残余部分の全容量の50%
以上である特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれか
1項に記載の空気供給装置。 - 【請求項5】内燃機関の燃料噴射系と、該燃料噴射系へ
空気を供給する空気供給系からなり、前記空気供給系
が、エンジンによって駆動され空気導管を通して空気を
燃料噴射系に送るコンプレッサと、空気タンクと、燃料
噴射系への空気供給を中断することなく該空気タンクを
前記空気導管に対して選択的に接続するようにエンジン
の作動中に作動する空気タンク弁と、所定値以下の空気
導管中の圧力に感応して作動し前記空気タンク弁を閉じ
前記空気タンクを前記空気導管から分離する制御手段と
を備え、かつ、前記空気タンク弁が電気的に作動され、
また前記制御手段が前記空気導管中の圧力を検知するセ
ンサと、前記空気タンク弁に対する電気エネルギーの供
給を制御するため、前記所定値以下の前記空気導管中の
圧力を検知する前記センサに感応して作動し前記空気タ
ンク弁を閉じるスイッチ手段とを備えた空気供給装置。 - 【請求項6】前記空気導管中の正常作動圧を設定するた
めの可調整リリーフ弁を備え、前記空気制御手段がエン
ジンに対する点火サイクルの終了に感応して作動し、 前記正常作動圧より高い圧力において前記リリーフ弁を
開き、 エンジンに対する点火サイクルの終了後一定時間、タン
ク弁を開放状態に保持するように調整する特許請求の範
囲第5項に記載の空気供給装置。 - 【請求項7】第1のリリーフ圧と、より高い第2のリリ
ーフ圧との間で調整可能な空気圧調整器を備え、前記空
気調整器が前記第1のリリーフ圧で通常作動し、エンジ
ンの作動終了に対応して前記第2リリーフ圧で作動する
よう制御されていることを特徴とする特許請求の範囲第
5項に記載の空気供給装置。 - 【請求項8】前記空気圧調整器がエンジンの作動終了か
ら所定の時間、前記第2のリリーフ圧で作動するよう制
御されていることを特徴とする特許請求の範囲第7項記
載の空気供給装置。 - 【請求項9】前記空気圧調整器が前記エンジンの点火の
終了に対応して前記第1リリーフ圧から第2のリリーフ
圧に切替わるように制御されていることを特徴とする特
許請求の範囲第7項に記載の空気供給装置。 - 【請求項10】内燃機関内に燃料と空気との混合物を噴
射する燃料噴射器に空気を供給する方法において、コン
プレッサから燃料噴射器へ空気導管を通して空気を供給
することと、エンジンの作動中に前記空気導管を空気室
に空気制御手段を介して選択的に連通することと、前記
空気導管内の圧力が所定圧力以下に低下した時に前記空
気制御手段を作動させて前記コンプレッサを前記燃料噴
射器から分離することなしに前記空気導管を前記空気室
から分離すること、前記空気導管中の圧力が前記所定圧
力より上昇した際に前記空気制御手段が前記空気室へ制
御された空気流の供給を開始し、前記空気導管中の圧力
が前記所定圧力を越えて上昇するにつれて前記空気流の
制限を次第に減少すること、からなる燃料噴射器に空気
を供給する方法。 - 【請求項11】エンジンの点火が終了するとエンジンは
数回さらに回転し、少くとも、エンジンの点火終了当初
の間は前記空気導管が前記空気室と開放して連通してい
る特許請求の範囲第10項に記載の方法。 - 【請求項12】点火終了後の前記少くとも当初の間には
前記空気導管中の圧力が上昇されて前記空気室内の空気
圧を上昇する特許請求の範囲第10項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AUPG621284 | 1984-07-25 | ||
| AU6212 | 1984-07-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61112772A JPS61112772A (ja) | 1986-05-30 |
| JPH0765555B2 true JPH0765555B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=3770687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60165001A Expired - Lifetime JPH0765555B2 (ja) | 1984-07-25 | 1985-07-25 | 燃料噴射系への空気供給装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4674462A (ja) |
| JP (1) | JPH0765555B2 (ja) |
| BE (1) | BE902968A (ja) |
| CA (1) | CA1275210C (ja) |
| DE (1) | DE3526906C2 (ja) |
| GB (1) | GB2163221B (ja) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4993394A (en) * | 1985-07-19 | 1991-02-19 | Orbital Engine Company Propriety Limited | Fuel injection internal combustion engines |
| US5082184A (en) * | 1986-05-02 | 1992-01-21 | General Motors Corporation | Fuel injection |
| JPS625726A (ja) * | 1986-05-19 | 1987-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | 昇圧回路 |
| US4781164A (en) * | 1986-09-23 | 1988-11-01 | Orbital Engine Company Proprietary Limited | Fuel injection systems for internal combustion engines |
| US4962745A (en) * | 1988-10-04 | 1990-10-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel supply device of an engine |
| JP2711698B2 (ja) * | 1988-11-22 | 1998-02-10 | 三信工業株式会社 | 船舶推進機の電圧発生装置 |
| DE3841088A1 (de) * | 1988-12-07 | 1990-06-21 | Mesenich Gerhard | Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit luftunterstuetzter kraftstoffzerstaeubung |
| US5016597A (en) * | 1989-05-17 | 1991-05-21 | Outboard Marine Corporation | Crankshaft driven compressor for supplying air to a fuel injection mechanism |
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