JPS631756A - 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、エンジンの回転に同調して駆動されるプラン
ジャの復帰行程でプランジャ室に空気を吸入させるよう
構成するとともに、プランジャ室への空気取入れ用の通
路に、ガバナ装置によって開度調節される燃料制御弁を
介して燃料流入口を連通接続し、プランジャ室への空気
吸入に伴って燃料が吸入空気中に霧化混合されるよう構
成し、プランジャの進出作動によって圧縮させた混合気
を燃料噴射孔を介して、シリンダ内の圧縮吸気中に噴出
させるよう構成してあるエンジンの燃料噴射装置に関す
る。

〔従来の技術〕

圧縮点火機関においてエンジンの停止を行う場合は燃料
噴射装置を無噴射位置まで強制的に操作保持する構造が
一般的である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

エンジン運転中、燃料噴射装置はガバナ装置のガバナス
プリングを介して燃料供給量増大側に操作されており、
ハンドアクセルレバ−によってエンジンが比較的高速回
転に設定されている状態からエンジンを停止する場合に
は、先ずアクセルレバ−を戻し操作してから、燃料噴射
装置を無噴射位置に操作しなければならず、煩わしさを
怒じるものであった。又、アクセルを上げている状態か
ら一気に無噴射位置に強制操作するように構成するには
、ガバナスプリングに打勝つ十分な操作力を持った機構
を設置しなければならず製造コストの点から観て好まし
くない。

ここで本発明はこの点に着目してなされたものであって
、前述のように液状の燃料を直接噴射するのではなく、
プランジャ室内で液状の燃料を一度霧化した状態でシリ
ンダ内に噴射する構成の燃料噴射装置を利用して、圧縮
点火型のエンジンを容易に急停止できる機構を構造簡単
なものとして提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の特徴は冒記したエンジンの燃料噴射装置におい
て、プランジャ室に独立して連通ずるエンジン停止用の
空気取入れ通路を設けると共に、該通路を開閉弁によっ
て開閉可能に構成してあることにあり、その作用及び効
果は次のとおりである。

〔作　用〕

通常の運転中は空気取入れ通路に設けた開閉弁を閉じて
おけば、プランジャ室には燃料制御弁から燃料が霧化さ
れながら流入してきて正常な燃料分を有する混合気が形
成されシリンダ内に送り込まれる。しかし、エンジン停
止操作時に前記開閉弁を開くと、プランジャの復帰行程
時の負圧によってプランジャ室には燃料制御弁からの霧
化燃料に加えて空気取入れ通路より多量の空気も流入し
てくるので、プランジャ室内に形成される混合気は燃料
分の非常に少ない希薄なものとなってしまう。従って、
この希薄な混合気をシリンダ内に送り込めば点火しない
か、又、点火したとしてもエンジンの作動を続行させる
のに必要な爆発力は発生しない。

〔発明の効果〕

以上のようにガバナ装置等に特別な機構を設けずにプラ
ンジャ室に独立連通する空気取入れ通路及び、この空気
取入れ通路に設けた開閉弁によって冒記した燃料噴射装
置を持った圧縮点火機関を容易に急停止させる機構を構
造簡単なものとして構成でき、圧縮点火機関の操作性を
向上させながらコスト的に有利な停止構造が得られた。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を例示図に基づいて説明する。

第２図及び第３図にエンジンの全体縦断側面が、第４図
にその縦断正面が示される。エンジンの本体ケース（１
）は、出力側となる前ケース（ｌａ）と、ヘッド側とな
る後ケース（１ｂ）をボルト接合した二つ割り構造に構
成され、この前後ケース（ｌａ）　、　（Ｌｂ）にベア
リング（２）　、　（２）を介してシリンダケース（３
）が回動自在に水平支承されている。

前記シリンダケース（３）は、前記ベアリング（２）　
、　（２）に支承される前後の筒軸ケース（４）　、　
（５）と、その中間に挟持連結される中間ケース（６）
とからなり、この中間ケース（６）に、シリンダケース
（３）の回動軸心（ｐ＋）と直交する軸心を有する貫通
形のシリンダ（７）が形成されている。

シリンダ（７）には−対のピストン（８）　、　（８）
が対向して内嵌され、各ピストン（８）のスカート部に
、ローラー（９）がピストンピン（１０）を介して回動
自在に支持されている。

前記本体ケース（１）の前後ケース（ｌａ）　、　（ｌ
ｂ）の間にはカム板（１２）が共締め固定されていて、
このカム板（１２）の中央に形成した長円形内周面（１
３）であるカム孔（１３）に前記両ピストン（８）　、
　（８）のローラー（９）　、　（９）が内接するよう
構成され、シリンダケース（３）の１回転に対して各ビ
ストン（８）が２回往復運動するようになっている。

そして、前記カム孔（１３）の内周部には保合案内部（
１３ａ）であるガイドレール（１３ａ）が設けられてお
り、両ピストン（８）　、　（８）のスカート部から延
出された部分にガイド部（１１）を前記ガイドレール（
１３ａ）に係合させて、エンジン運転中にピストン（８
）のローラー（９）がカム孔（１３）の内周面から離れ
ないように構成している。

前記シリンダ（７）の後端面は後ケース（１ｂ）の中央
に形成したヘッド部（１４）にシリンダケース（３）の
軸心方向に摺接するよう構成され、このシリンダ後端面
にシリンダケース（３）の回動軸心（Ｐｌ）と偏心した
１個の吸排気口（１５）が形成されている。又、前記ヘ
ッド部（１４）の摺接面には、前記吸排気口（１５）の
移動方向に沿って所定角度位相をもって、排気孔（１６
）、吸気孔（１７）及び燃料噴射孔（１８）が設けられ
、シリンダケース（３）の回転に伴って前記吸排気口（
１５）が前記排気孔（１６）、吸気孔（１７）及び噴射
孔（１８）に順次適当タイミングで位置して、排気−吸
気一圧縮一爆発膨張の４サイクルを行って、シリンダケ
ース（３）が−定方向（Ａ）に連続回転駆動されるよう
になっている。

そして、このシリンダケース（３）の回転出力が、前記
前部筒軸ケース（４）の外端に取付けたプーリ（１９）
、もしくは軸端スプライン孔（２０）に嵌入止着したＰ
ＴＯ軸（図示せず）から取出されるようになっている。

又、前部筒軸ケース（４）の軸端には前記出力プーリ（
１９）と共線めでファン（２１）が取付けられ、後部筒
軸ケース（５）の後部中央に形成した開口（２２）から
取入れた外気を、シリンダ（７）の周囲のリブ（２３）
部間に形成した冷却風通路（２４）を通したのち、前部
筒軸ケース（４）の前端周部に設けた排出口（２５）か
ら吸引排出して、前記ヘッド部（１４）及びシリンダ（
７）の冷却を行うよう構成されている。

前記ヘッド部（１４）の外側部には、第５図に示すよう
に、前記排気孔（１６）に連通ずるマフラー（２６）、
吸気孔（１７）に連通ずるエヤークリーナ（２７）が夫
々接続されるとともに、図外燃料タンクに配管接続され
る燃料流入口（２８）が設けられ、燃料流入口（２８）
が以下に説明する燃料噴射装置に接続されている。

燃料噴射装置の詳細が第１図に示されている。

つまり、ヘッド部（１４）の内部にはプランジャ式のポ
ンプケーシング（２９）が埋設固定され、その先端に前
記燃料噴射孔（１Ｂ）が形成されている。

このポンプケーシング（２９）内には、シリンダケース
（７）の回転力によって直接に前後に進退駆動されるプ
ランジャ（３２）が内嵌されている。そのプランジャ（
３２）の駆動構造について詳述すると、シリンダケース
（３）の回転軸心（Ｐｌ）の位置に回転軸（３０）であ
り後述するガバナ機構を内装するガバナケース（３０）
が取付けられ、ヘッド部（１４）内に挿通されて、シリ
ンダケース（３）の回転に伴いガバナケース（３０）も
ヘッド部（１４）内で回転するように構成されている。

そして断面が半円状のカム溝（３１ａ）を外周面に設け
た円筒カム（３１）をスプライン構造にて前記ガバナケ
ース（３０）に取付け、この円筒カム（３１）を前記プ
ランジャ（３２）に側面に摺接し、円筒カム（３１）の
カム溝（３１ａ）　とプランジャ（３２）との間に鋼製
ボール（５４）を介在させてカム機構を構成することに
よって、シリンダケース（３）の１回転に対してプラン
ジャ（３２）が１往復駆動されるように構成している。

さらに詳述すると、ポンプケーシング（２９）内に形成
されたプランジャ室（３３）の周部には、プランジャ（
３２）が後退したときに開口される小孔（３４）群が形
成され、この小孔（３４）群が環状溝（３５）、ガバナ
ケース（３０）に設けられた通路（３６）、及びエヤー
クリーナ（２７）から分岐し可変絞り弁（３９）を有す
る通路（３８）に連通接続されている。

又、ガバナケース（３０）とは連通せずにプランジャ室
（３３）とエヤークリーナ（２７）とを直接に連通させ
る空気取入れ通路（４１）も設けられ、この空気取入れ
通路（４１）には開閉弁（４２）が設けられている。尚
、通常の運転中は開閉弁（４２）は閉じられている。

そして、前記ガバナケース（３０）内に、回転軸心（Ｐ
ｌ）方向に摺動自在に円筒状の燃料制御弁（３７）が内
装されており、この燃料制御弁（３７）はガバナスプリ
ング（４３）を介してガバナロフト（４５）によって摺
動操作する。燃料はヘッド部（１４）端部付近に設けら
れた燃料流入口（２８）に連通ずる流路（４０）からガ
バナケース（３０）内にはいり、燃料制御弁（３７）に
設けた小孔（３７ａ）から通路（３６）内にはいる。そ
して燃料量の調節は図外の調速レバーとレリーズワイヤ
（４７）を介して連結された調速アーム（４６）によっ
て前述のように燃料制御弁（３７）を摺動操作し、燃料
制御弁（３７）の小孔（３７ａ）に連通ずる環状溝（３
７ｂ）と通路（３６）との連通関度によって行い、速度
設定を行う。

前記燃料制御弁（３７）は機械式ガバナによって進退制
御されるように構成されており、このガバナは前記燃料
制御弁（３７）の開度を大きくする方向に押圧するガバ
ナスプリング（４３）と、開度を小さくする方向に押圧
するガバナフォースを発生させるガバナウェイト（４４
）とから構成されている。

前記ガバナウェイト（４４）は、シリンダケース（３）
の後端部に回動軸心（Ｐ、）と偏心して形成された凹部
（４８）内に収容され、シリンダケース（３）に固定し
たブラケット（４９）に対して揺動自在に１区支されて
いる。そして、このガバナウェイト（４４）から連設し
たアーム（４４ａ）が、前記燃料制御弁（３７）から連
設のプッシュロンド（３７ｃ）の先端に接当され、ガバ
ナウェイト（４４）の遠心力（ガバナフォース）が燃料
制御弁（３７）に伝えられるようになっている。

エンジン全体は以上のように構成されており、次にその
作動について詳述する。

前記シリンダケース（３）は第４図において時計回りに
回動されるものであり、吸排気口（１５）が排気孔（１
６）と重複するとともに両ピストン（８）。

（８）が接近移動して排気が行われたのち、吸排気口（
１５）が吸気孔（１７）と重複しつつ両ピストン（８）
　、　（８）が遠心力で互いに離間移動することによっ
てシリンダ（７）内に空気が取入れられ、引続き吸気の
圧縮行程に入る。

この吸気圧縮行程が終了するまでにプランジャ（３２）
が１回後退前進駆動され、プランジャ（３２）の後退に
よりプランジャ室（３３）に空気が急速に吸入されると
ともに、このとき通路（３６）に発生する負正によって
燃料制御弁（３７）から燃料が吸引されて空気に霧化し
ながら混合される。

そして、エンジン始動時においては通路（３８）の可変
絞り弁（３９）を絞ってやれば前記負圧によって多量の
燃料が吸引されるので非常に燃料分の濃い混合気が形成
される。このようにして形成された混合気は小孔（３４
）群を介してプランジャ室（３３）に流入し、このとき
更に燃料の霧化が促進される。そして、プランジャ（３
２）の強制進出によってプランジャ室（３３）内の一定
量の混合気は圧縮され、高圧高温の混合気となる。

この混合気圧縮終了の後に、吸気圧縮行程を終えたシリ
ンダケース（３）の吸排気口（１５）が噴射孔（１８）
に重複しかかり、プランジャ室（３３）の高圧高温の混
合気が、シリンダ（７）内の高温圧縮空気中に噴出され
、爆発膨張行程に移る。この爆発膨張行程の間は、プラ
ンジャ（３２）は進出　　。

（圧縮）終端位置に保持され、燃焼ガスのプランジャ室
（３３）内への流入が阻止された状態に維持される。

そして、爆発膨張行程に引続いて前記排気行程に移り、
以下このサイクルを繰返す。

前記シリンダ（７）が吸気の圧縮行程、及び爆発膨張行
程にあるときの、吸排気口（１５）とヘッド部（１４）
との摺接部位での気密性を高めるために、前記吸排気口
（１５）の口縁段部にシールリング（５０）付きのスラ
ストリング（５１）を嵌入し、シリンダ（７）内圧をス
ラストリング（５１）の前部間隙（５２）に作用させる
ことでスラストリング（５１）をヘッド部（１４）に密
着させるよう構成されている。又、ヘッド部（１４）の
端面には、前記吸排気口（１５）からもれ出たガスを回
収する環状溝（５３）が形成されるとともに、この環状
溝（５３）の−部が通路（図示せず）を介して前記吸気
孔（１７）に連通され、もって、環状溝（５３）に回収
したガスを吸気とともにシリンダ（７）に戻すように構
成されている。

そして、エンジン停止時に空気取入れ通路（４１）の開
閉弁（４２）を開けると、プランジャ室（３３）に多量
の空気が流入し、プランジャ室（３３）に点火不能なほ
どの燃料分の非常に薄い混合気が形成されることになり
、エンジンの急停止が行えるのである。

〔別実施例〕

本発明に係る燃料噴射装置は前述のシリンダケース回動
型のエンジンのみならず、−般の吸排気弁付きのディー
ゼルエンジンの燃料噴射装置としても利用可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るエンジンの燃料噴射装置の実施例を
示し、第１図はエンジンのヘッド部付近の断面図、第２
図及び第３図はシリンダの回転位相が異なった状態での
断面図、第４図はエンジンの断面正面図、第５図はエン
ジンの正面図である。 （７）・・・・・・シリンダ、（１８）・・・・・・燃
料噴射装置、（２８）・・・・・・燃料流入口、（３２
）・・・・・・プランジャ、（３３）・・・・・・プラ
ンジャ室、（３６）・・・・・・通路、（３７）・・・
・・・燃料制御弁、（４１）・・・・・・空気取入れ通
路、（４２）・・・・・・開閉弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］エンジンの回転に同調して駆動されるプランジャ
   （３２）の復帰行程でプランジャ室（３３）に空気を吸
   入させるよう構成するとともに、プランジャ室（３３）
   への空気取入れ用の通路（３６）に、ガバナ装置によっ
   て開度調節される燃料制御弁（３７）を介して燃料流入
   口（２８）を連通接続し、プランジャ室（３３）への空
   気吸入に伴って燃料が吸入空気中に霧化混合されるよう
   構成し、プランジャ（３２）の進出作動によって圧縮さ
   せた混合気を燃料噴射孔（１８）を介して、シリンダ（
   ７）内の圧縮吸気中に噴出させるよう構成してあるエン
   ジンの燃料噴射装置であって前記プランジャ室（３３）
   に独立して連通するエンジン停止用の空気取入れ通路（
   ４１）を設けると共に、該通路（４１）を開閉弁（４２
   ）によって開閉可能に構成してあるエンジンの燃料噴射
   装置。 ［２］前記開閉弁（４２）を閉路付勢してある特許請求
   の範囲第［１］項に記載のエンジンの燃料噴射装置。