JP2608145B2 - Evaporative combustion type fuel injection engine - Google Patents
Evaporative combustion type fuel injection engineInfo
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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「気化燃焼式燃料噴射機関」に関する新しき
設計であり、特に設計改良を経た一種の往復式内燃機関
に関する。その主な特徴は、インジェクションノズルの
位置を、ピストンがクランクを経て上部死点に持ち上っ
た時、ピストンスカートの下縁の下方、即ちシリンダの
スパークプラグの点火爆発する個所から遠く離れた位置
に設け、インジェクションノズルが作動行程に於いて比
較的低い温度で作業してカーボンの蓄積がなく、且つそ
の使用寿命を延長させるのである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a new design relating to a "vaporization combustion type fuel injection engine", and more particularly to a type of reciprocating internal combustion engine which has been improved in design. Its main feature is that the position of the injection nozzle is located below the lower edge of the piston skirt when the piston rises to the top dead center via the crank, i.e., far away from where the cylinder spark plug ignites and explodes. In addition, the injection nozzle operates at a relatively low temperature during the working stroke, so that there is no accumulation of carbon and its service life is extended.
従来の技術 ２サイクル機関に対する環境保護圧力で淘汰されない
ように、本発明者は将来これを推し広げた場合に「ゼロ
欠点」の目標に達せれる様、何度も連続的なテストを行
った。長時間のテストで、２サイクル機関を長時間使用
した場合に、そのインジェクションノズルの位置に於い
てカーボンを蓄積する現象を発生して、燃料と空気混合
の比例に影響を与え、ひいてエンジンの正常な出力に影
響を及ぼすことを発見した。BACKGROUND OF THE INVENTION In order not to be squeezed out by the environmental protection pressure on two-stroke engines, the present inventor has conducted a number of continuous tests to achieve the "zero defect" goal in the future if this is pushed forward. In a long-term test, when a two-cycle engine is used for a long time, a phenomenon occurs in which carbon accumulates at the position of the injection nozzle, which affects the proportion of fuel and air mixture, and consequently the engine Found to affect normal output.
発明が解決しようとする問題点 本発明者は、この発見した欠点に対して如何なる改善
をするか積極的に研究し、そして何回もの分析、テス
ト、実験等を経て、改善の方法を探し出した。再び何回
もの実際のテストを行った結果、本発明「気化燃焼式燃
料噴射機関」の設計は、原案で発生する欠点を改進でき
て、耐用とゼロ欠点の目標を遂げた。Problems to be Solved by the Invention The present inventor has actively studied what improvement can be made to the found disadvantages, and sought a method of improvement through many analyzes, tests, experiments, and the like. . After a number of actual tests again, the design of the present "vaporized combustion fuel injection engine" has been able to remedy the drawbacks arising in the original draft and has achieved the goal of serviceability and zero drawbacks.
本発明は、２サイクル機関に対して、そのシリンダ内
で爆発した後に発生する排気は、掃気孔でシリンダ内に
送り込まれた空気と燃料の混合気体に追い出される。か
ような設計は、不完全燃料した上記の混合気体が排気孔
より排出されるのを避け難い為に、燃料の浪費ばかりで
なく、尚且つ、ガソリンの内で燃焼されなかったHC成分
を排出する。特にエンジンが空回り、又は低速運転の状
態の場合、大量の燃焼不完全な燃料は掃気行程に伴って
排出されたHCは、空気の品質に対して甚大なる影響を与
える。According to the present invention, for a two-stroke engine, exhaust gas generated after explosion in the cylinder is expelled by a mixed gas of air and fuel sent into the cylinder through a scavenging hole. Such a design makes it difficult to avoid exhausting the incompletely fueled gas mixture from the exhaust hole, thereby not only wasting fuel but also discharging HC components that were not burned in gasoline. I do. Particularly when the engine is idling or running at a low speed, a large amount of incompletely combusted fuel has a great influence on the quality of air due to HC discharged in the scavenging process.
問題点を解決するための手段 本発明の主要なる目的は、ピストン内部に一気化室を
備えてあり、インジェクションノズルを、ピストンが上
部死点にある時、ピストンスカートの下縁の下方即ちシ
リンダスパークプラグの点火爆発する個所から遠く離れ
た位置に設け、運転使用中に長時間運転しても、インジ
ェクションノズルにカーボンが蓄積されないようにする
ことにある。SUMMARY OF THE INVENTION The main object of the present invention is to provide a vaporization chamber inside a piston, and to move an injection nozzle below a lower edge of a piston skirt or a cylinder spark when the piston is at a top dead center. An object of the present invention is to prevent the carbon from being accumulated in the injection nozzle even if the plug is provided at a position far from the ignition and explosion point of the plug, even if the plug is operated for a long time.
本発明の別の目的は、エンジンが冷く、又は再始動の
場合、ピストンが上部死点にあり、ピストンスカート部
がインジェクションノズルの上方にあっても、インジェ
クションノズルは燃料を直接クランクケース内に噴射で
きるようにすることにある。It is another object of the present invention that when the engine is cold or restarts, the injection nozzle transfers fuel directly into the crankcase, even if the piston is at top dead center and the piston skirt is above the injection nozzle. The purpose is to enable injection.
本発明のもう一つの目的は、上記クランクケース内に
噴射した燃料を２サイクル機関の掃気行程で、燃料をシ
リンダ内に追い込むことにある。Another object of the present invention is to drive fuel injected into the crankcase into a cylinder during a scavenging stroke of a two-cycle engine.
本発明の尚もう一つの目的は、連続的に運転して温度
が上昇し、ピストンの気化室の温度が直接燃料を気化す
るに足りる場合、インジェクションノズルが燃料を噴射
する段階に於いて、ピストンが下部死点の時に、気化室
へ直接噴射するように改めることにある。Still another object of the present invention is to provide a step of injecting fuel by an injection nozzle when the temperature is increased by continuous operation and the temperature of the vaporization chamber of the piston is sufficient to directly vaporize the fuel. At the bottom dead center, to inject directly into the vaporization chamber.
本発明の又もう一つの目的は、そのインジェクション
ノズルの位置を、原案のシリンダスパークプラグの点火
爆発にする個所より遠く離れて設け、インジェクション
ノズルを何時でも比較的低い温度の状態で作業を行っ
て、エンジンとインジェクションノズルの寿命を延長す
ることにある。Yet another object of the present invention is to locate the injection nozzle farther from the point where the original cylinder spark plug will ignite and explode, and to operate the injection nozzle at a relatively low temperature at any time. Another object of the present invention is to extend the life of the engine and the injection nozzle.
実施例 以下本発明を図面を参照して、より詳しく説明する。Embodiments The present invention will be described below in more detail with reference to the drawings.
第１図を参照するに、これは本発明の実施例の縦断面
図である。シリンダヘッド２は本発明内燃機関１の上方
に位置してあり、シリンダヘッド２の中央にスパークプ
ラグを一つ備え、シリンダ４はシリンダヘッド２の下方
に位置する。シリンダ４の中央にピストン５を置く。ピ
ストン５は連接棒６に由りてクランク軸７に連結する。
クランクケース８の位置はシリンダ４の下方にあって、
その内部は丁度クランク軸７を置く。ピストン５の上縁
とシリンダ4,およびシリンダヘッド２の間に一燃焼室９
を形成して、スパークプラグ３はシリンダヘッド２を貫
通する。その点火先端は丁度燃焼室９の上方に位置して
いる。第３掃気道10は、図面上のシリンダ４の右下方に
位置して、クランクケース８と相い通じる。インジェク
ションノズル11は、シリンダ４の右下方に設けてあり、
ピストン５が上部死点にある場合は、ピストンスカート
13の下縁近くにある。排気口14はシリンダ４の左側に設
けられている。Referring to FIG. 1, this is a longitudinal sectional view of an embodiment of the present invention. The cylinder head 2 is located above the internal combustion engine 1 of the present invention, has one spark plug at the center of the cylinder head 2, and the cylinder 4 is located below the cylinder head 2. The piston 5 is placed at the center of the cylinder 4. The piston 5 is connected to a crankshaft 7 via a connecting rod 6.
The position of the crankcase 8 is below the cylinder 4,
Inside it just places the crankshaft 7. One combustion chamber 9 between the upper edge of the piston 5 and the cylinder 4 and the cylinder head 2
, And the spark plug 3 penetrates the cylinder head 2. Its ignition tip is located just above the combustion chamber 9. The third scavenging passage 10 is located below and to the right of the cylinder 4 on the drawing and communicates with the crankcase 8. The injection nozzle 11 is provided at the lower right of the cylinder 4,
When the piston 5 is at the top dead center, the piston skirt
It is near the lower edge of 13. The exhaust port 14 is provided on the left side of the cylinder 4.
ピストン５が下部死点に移動すると、ピストン５内に
設けられた気化室15がインジェクションノズル11の燃料
噴射口12に対向すると共に、ピストン５の上面が第３掃
気道10の開口部より下方に変位するため、第３掃気道10
がピストン５の上方に形成されたシリンダ４内及び燃焼
室９と連通する。When the piston 5 moves to the lower dead center, the vaporization chamber 15 provided in the piston 5 faces the fuel injection port 12 of the injection nozzle 11 and the upper surface of the piston 5 is lower than the opening of the third scavenging passage 10. The third scavenging passage 10
Communicates with the inside of the cylinder 4 formed above the piston 5 and the combustion chamber 9.
そのため、ピストン５の下動に伴ってクランクケース
８内に噴射された燃料は、第３掃気道10を通過してシリ
ンダ４内に流入する。これにより、燃料が燃焼室９へ供
給されると共に、燃焼後に発生した排気ガスは、第３掃
気道10から供給された混合気により排気口14へ押し出さ
れる。Therefore, the fuel injected into the crankcase 8 with the downward movement of the piston 5 passes through the third scavenging passage 10 and flows into the cylinder 4. Thereby, the fuel is supplied to the combustion chamber 9, and the exhaust gas generated after the combustion is pushed out to the exhaust port 14 by the air-fuel mixture supplied from the third scavenging passage 10.
本発明ノインジェクションノズル11の設計位置は、内
燃機関１が運転した場合、ピストン５が上部死点にあっ
ても、インジェクションノズル11は尚もピストンスカー
トの下線より低く、インジェクションノズルは燃料をク
ランクケース８内に噴射できる。ピストン５が下部死点
にある時は、インジェクションノズル11は丁度ピストン
５内の気化室15に相対している。全運転過程内で、イン
ジェクションノズル11の燃料噴射口12はシリンダスパー
クプラグ３の着火する燃焼室９内に暴露していない為
に、インジェクションノズルは比較的低い温度で作業が
でき、且つ燃焼室内の燃焼不完全により起きるカーボン
の蓄積で燃料噴射口を塞ぐ問題も起きてこない。The design position of the injection nozzle 11 of the present invention is such that when the internal combustion engine 1 is operated, even if the piston 5 is at the upper dead center, the injection nozzle 11 is still lower than the lower line of the piston skirt, and the injection nozzle supplies fuel to the crankcase. 8 can be injected. When the piston 5 is at the bottom dead center, the injection nozzle 11 is just facing the vaporization chamber 15 in the piston 5. During the entire operation, the fuel injection port 12 of the injection nozzle 11 is not exposed to the combustion chamber 9 where the cylinder spark plug 3 ignites, so that the injection nozzle can work at a relatively low temperature, and The problem of blocking the fuel injection port due to the accumulation of carbon caused by incomplete combustion does not occur.
本発明内燃機関１がエンジン冷却、又は再始動の時、
ピストン５が上部死点にあり、ピストンスカート部13が
インジェクションノズル11の燃料噴射口12をオーバーし
た場合、インジェクションノズル11は燃料を予めクラン
クケース８内に噴射して予熱し、ピストン５が掃気行程
の段階に於いて、クランクケース８内の燃料が第３掃気
道10を通過してシリンダ４内に追い込まれて、スパーク
プラグ３の着火爆発用に供される。従って、エンジンが
冷たい場合、あるいはピストン５が上死点にある状態で
再始動した場合には、ピストン５が上部死点に上昇した
ときインジェクションノズル11からクランク室内に燃料
を噴射して混合気をクランクケース８の予熱で暖めるこ
とができるため、エンジンの始動性を高めることができ
る。内燃機関１を連続して運転すると、ピストン５の温
度は逐次上昇して、燃料が気化するに足る時になった場
合、インジェクションノズル11はピストン５が下部死点
にある時に、ピストン５内の気化室15に直接噴射するよ
うに改めた。When the internal combustion engine 1 of the present invention cools or restarts the engine,
When the piston 5 is at the top dead center and the piston skirt portion 13 exceeds the fuel injection port 12 of the injection nozzle 11, the injection nozzle 11 injects fuel into the crankcase 8 in advance and preheats it, and the piston 5 performs the scavenging process. At the stage, the fuel in the crankcase 8 passes through the third scavenging passage 10 and is driven into the cylinder 4 to be used for the ignition and explosion of the spark plug 3. Therefore, when the engine is cold or restarts with the piston 5 at the top dead center, when the piston 5 rises to the top dead center, fuel is injected from the injection nozzle 11 into the crank chamber to remove the air-fuel mixture. Since the crankcase 8 can be heated by preheating, the startability of the engine can be improved. When the internal combustion engine 1 is continuously operated, the temperature of the piston 5 gradually increases, and when it is time to evaporate the fuel, the injection nozzle 11 causes the vaporization in the piston 5 when the piston 5 is at the bottom dead center. Modified to spray directly into chamber 15.
このようにしてピストン５の気化室15に噴射された燃
料は、気化室15で加温されながらインジェクションノズ
ル11の燃料噴射口12から噴射された圧力により気化室15
に連通された第３掃気道10へ供給される。さらに、気化
室15から第３掃気道10へ供給された燃料は、ピストン５
上端が第３掃気道10より下方に変位すると共に、ピスト
ン５の下動に伴うクランクケース８内の圧力によりシリ
ンダ４内に流入する。そして、燃焼後に発生した排気ガ
スは、第３掃気道10から供給された混合気により排気口
14へ押し出される。The fuel injected into the vaporization chamber 15 of the piston 5 in this way is heated by the vaporization chamber 15 while being heated in the vaporization chamber 15 by the pressure injected from the fuel injection port 12 of the injection nozzle 11.
Is supplied to the third scavenging passage 10 which is connected to the second scavenging passage. Further, the fuel supplied from the vaporization chamber 15 to the third scavenging passage 10 is supplied to the piston 5
The upper end is displaced below the third scavenging passage 10 and flows into the cylinder 4 by the pressure in the crankcase 8 accompanying the downward movement of the piston 5. The exhaust gas generated after the combustion is exhausted by an air-fuel mixture supplied from the third scavenging passage 10.
Extruded to 14.
そのため、連続運転になると、インジェクションノズ
ル11の燃料噴射口12から気化室15に噴射された燃料が気
化室15内で加温され、第３掃気道10へ排出されるため、
ピストン５の予熱で加温された燃料を燃焼室９に供給し
てエンジンの燃焼効率を高めることができる。Therefore, in continuous operation, the fuel injected from the fuel injection port 12 of the injection nozzle 11 into the vaporization chamber 15 is heated in the vaporization chamber 15 and discharged to the third scavenging passage 10,
The fuel heated by the preheating of the piston 5 can be supplied to the combustion chamber 9 to increase the combustion efficiency of the engine.
発明の効果 上記に述べた如く、本発明になる気化燃焼式燃料噴射
機関は、ピストンが上部死点に上昇したときインジェク
ションノズルの燃料噴射口がピストンスカートの下縁よ
りも下方に位置し、ピストンが下部死点に下降したと
き、インジェクションノズルの燃料噴射口がピストンの
気化室に対向する位置に配設されているため、インジェ
クションノズルの燃料噴射口の位置を燃焼室から離間さ
せるとともに、インジェクションノズルの燃料噴射口が
ピストンにより燃焼室と遮断され、燃焼時に発生するカ
ーボンがインジェクションノズルの燃料噴射口に堆積す
ることを防止できる。Effect of the Invention As described above, in the vaporization combustion type fuel injection engine according to the present invention, when the piston rises to the top dead center, the fuel injection port of the injection nozzle is located below the lower edge of the piston skirt, When is lowered to the bottom dead center, since the fuel injection port of the injection nozzle is disposed at a position facing the vaporization chamber of the piston, the position of the fuel injection port of the injection nozzle is separated from the combustion chamber, and the injection nozzle is The fuel injection port is blocked from the combustion chamber by the piston, and carbon generated at the time of combustion can be prevented from depositing on the fuel injection port of the injection nozzle.
さらに、ピストンが上部死点に上昇したときインジェ
クションノズルがピストンスカートの下縁よりも下方に
位置するため、クランク室内に燃料を噴射して混合気を
クランクケースの予熱で暖めることができるため、エン
ジンが冷たい場合、あるいはピストンが上死点にある状
態で再始動した場合でも、クランクケースの予熱で暖め
られた混合気を燃焼室に供給してエンジンの始動性を高
めることができる。Furthermore, when the piston rises to the top dead center, the injection nozzle is located below the lower edge of the piston skirt, so that fuel can be injected into the crank chamber and the air-fuel mixture can be heated by the preheating of the crankcase, so the engine Even if the engine is cold or restarts with the piston at the top dead center, the air-fuel mixture heated by the preheating of the crankcase can be supplied to the combustion chamber to improve the startability of the engine.
又、インジェクションノズルが燃焼室から離間してい
るため、インジェクションノズルの使用温度が減少して
寿命を延ばすことができ、且つ正常な燃料の噴射を行え
るのでエンジンの使用寿命を延長することができる。Further, since the injection nozzle is separated from the combustion chamber, the service temperature of the injection nozzle is reduced and the life can be extended, and the normal fuel injection can be performed, so that the service life of the engine can be extended.
又、連続運転になると、インジェクションノズルの燃
料噴射口から気化室に噴射された燃料が気化室内で加温
され、掃気通路へ排出されるため、ピストンの予熱で加
温された燃料を燃焼室に供給いてエンジンの燃焼効率を
高めることができる。Also, in continuous operation, the fuel injected from the fuel injection port of the injection nozzle into the vaporization chamber is heated in the vaporization chamber and discharged to the scavenging passage, so that the fuel heated by the preheating of the piston enters the combustion chamber. It can be supplied to increase the combustion efficiency of the engine.
第１図は、本発明実施例の縦断面図である。 １…内燃機関、２…シリンダヘッド、４…シリンダ、５
…ピストン、６…連接棒、７…クランク軸、８…クラン
クケース、９…燃焼室、10…掃気道、11…インジェクシ
ョンノズル、12…燃料噴射孔、13…ピストンスカート、
14…排気孔、15…気化室。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine, 2 ... Cylinder head, 4 ... Cylinder, 5
... piston, 6 ... connecting rod, 7 ... crankshaft, 8 ... crankcase, 9 ... combustion chamber, 10 ... scavenging passage, 11 ... injection nozzle, 12 ... fuel injection hole, 13 ... piston skirt,
14 ... exhaust hole, 15 ... vaporization chamber.
Claims (2)
ェクションノズルの燃料噴射口がピストンカートの下縁
よりも下方に位置してクランク室に連通し、前記ピスト
ンが下部死点に到ったとき、前記インジェクションノズ
ルの燃料噴射口が前記ピストン内に形成された気化室に
連通するように前記インジェクションノズルを設け、前
記インジェクションノズルの燃料噴射口が前記ピストン
により燃焼室と遮断され、且つ前記インジェクションノ
ズルの燃料噴射口から噴射された燃料の混合気がクラン
ク室と前記燃焼室とを連通する掃気通路を介して燃焼室
に供給されることを特徴とする気化燃焼式燃料噴射機
関。When a piston reaches an upper dead center, a fuel injection port of an injection nozzle is located below a lower edge of a piston cart and communicates with a crank chamber, and the piston reaches a lower dead center. When the injection nozzle is provided such that the fuel injection port of the injection nozzle communicates with a vaporization chamber formed in the piston, the fuel injection port of the injection nozzle is cut off from the combustion chamber by the piston, and An evaporative combustion type fuel injection engine wherein a mixture of fuel injected from a fuel injection port of an injection nozzle is supplied to a combustion chamber via a scavenging passage communicating the crank chamber and the combustion chamber.
ジンが冷えると、前記ピストンが上部死点に到ったとき
前記クランク室に燃料を噴射し、エンジンが暖まると、
前記ピストンが下部死点に到ったとき前記ピストンの気
化室に燃料を噴射することを特徴とする請求項１記載の
気化燃焼式燃料噴射機関。2. The injection nozzle, when the engine cools down, injects fuel into the crank chamber when the piston reaches the top dead center, and when the engine warms up.
2. The vaporized combustion type fuel injection engine according to claim 1, wherein when the piston reaches a bottom dead center, fuel is injected into a vaporization chamber of the piston.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1178894A JP2608145B2 (en) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | Evaporative combustion type fuel injection engine |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP1178894A JP2608145B2 (en) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | Evaporative combustion type fuel injection engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0347466A JPH0347466A (en) | 1991-02-28 |
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Family Applications (1)
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| Country | Link |
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
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| JPH0261364A (en) * | 1988-08-23 | 1990-03-01 | Yamaha Motor Co Ltd | Fuel feeding device for two-cycle engine |
-
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- 1989-07-11 JP JP1178894A patent/JP2608145B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JPH0347466A (en) | 1991-02-28 |
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