JP2930662B2 - Fuel injection two-stroke engine - Google Patents

Fuel injection two-stroke engine

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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、スロットル弁とその下流側に位置するリー
ド弁との間に燃料噴射弁を設けた燃料噴射式2サイクル
エンジンに関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fuel injection type two-stroke engine provided with a fuel injection valve between a throttle valve and a reed valve located downstream of the throttle valve.

(発明の背景) 従来の燃料噴射式の2サイクルエンジンンにおいて
は、潤滑オイルは燃料との混合を促進するために混合潤
滑方式を採用していた。すなわち燃料と潤滑ォイルとを
予め一定割合で混合した混合燃料を燃料噴射弁から噴射
するようにしていた。しかしこの場合には、潤滑オイル
の混合割合(混合比)が常に一定になるため、オイル消
費量が多くなるという問題があった。すなわちエンジン
負荷が最大になる状態で十分な潤滑オイル量が得られる
ようにオイル混合比を決める必要があるため、低負荷時
にはオイルが無駄に消費されることになるからである。
BACKGROUND OF THE INVENTION In a conventional fuel injection type two-stroke engine, a lubricating oil employs a mixed lubrication system to promote mixing with a fuel. That is, a fuel mixture in which the fuel and the lubricating foil are previously mixed at a predetermined ratio is injected from the fuel injection valve. However, in this case, the mixing ratio (mixing ratio) of the lubricating oil is always constant, so that there is a problem that the oil consumption increases. That is, it is necessary to determine the oil mixing ratio so that a sufficient amount of lubricating oil can be obtained in a state where the engine load is maximized, so that the oil is wasted when the load is low.

そこでオイルを燃料と分けて供給する分離潤滑方式が
考えられるが、これを燃料噴射式のエンジンに適用する
場合には、燃料とオイルとの混合が良好に行われず、エ
ンジン各部へのオイル供給が円滑にできないという問題
があった。
Therefore, a separate lubrication system that supplies oil separately from fuel is conceivable.However, when this is applied to a fuel injection type engine, mixing of fuel and oil is not performed well, and oil supply to various parts of the engine is not possible. There was a problem that it could not be done smoothly.

(発明の目的) 本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、
燃料噴射式2サイクルエンジンに分離潤滑方式を適用す
る場合に、オイルと燃料との混合が良好に行われ、エン
ジン各部へのオイルの供給を円滑にすることができ、オ
イル消費量を減らすことができる燃料噴射式2サイクル
エンジンを提供することを目的とする。
(Object of the Invention) The present invention has been made in view of such circumstances,
When a separate lubrication system is applied to a fuel injection type two-stroke engine, oil and fuel are mixed well, oil can be smoothly supplied to each part of the engine, and oil consumption can be reduced. It is an object of the present invention to provide a fuel injection type two-stroke engine that can be used.

(発明の構成) 本発明によればこの目的は、吸気通路に設けたスロッ
トル弁とその下流側に位置するリード弁との間に燃料を
噴射する燃料噴射弁を有する燃料噴射式2サイクルエン
ジンにおいて、前記スロットル弁とリード弁との間に潤
滑オイルを吐出するオイル吐出口を前記燃焼噴射弁の噴
射口に近接させて設け、オイル吐出方向が燃料噴射方向
に鋭角をもって交わるようにすると共に、前記オイル吐
出口の開口面を燃料噴射方向と略平行にしたことを特徴
とする燃料噴射式2サイクルエンジン、により達成され
る。
According to the present invention, an object of the present invention is to provide a fuel injection type two-stroke engine having a fuel injection valve for injecting fuel between a throttle valve provided in an intake passage and a reed valve located downstream thereof. An oil discharge port for discharging lubricating oil is provided between the throttle valve and the reed valve in close proximity to the injection port of the combustion injection valve so that the oil discharge direction intersects the fuel injection direction at an acute angle, The fuel injection type two-stroke engine is characterized in that the opening surface of the oil discharge port is substantially parallel to the fuel injection direction.

ここにオイル吐出口を燃料噴射口の下流側に近接させ
たり、上流側に近接させることができる。
Here, the oil discharge port can be brought closer to the downstream side of the fuel injection port or closer to the upstream side.

(作用) スロットル弁を通った吸気はその下流側のリード弁に
おいてその流れが絞られ、このリード弁通過時の流速が
上昇する。一方オイル吐出口を燃料噴射弁の噴射口に近
接させ、このオイル吐出口の開口面は燃料噴射方向と略
平行でかつオイル吐出方向が燃料噴射方向に鋭角をもっ
て交わるようにしたから、オイルは燃料の噴流に良好に
混入して燃料によって吸気通路内に運ばれ、オイルと燃
料とは共に吸気によってリード弁に運ばれ、このリード
弁を通過する際に高速の吸気と良好に混合する。吸気に
混合された燃料と潤滑オイルとは吸気と共にエンジン各
部に供給される。
(Operation) The flow of the intake air passing through the throttle valve is restricted at the reed valve on the downstream side, and the flow velocity at the time of passing the reed valve increases. On the other hand, the oil discharge port is located near the injection port of the fuel injection valve, and the opening surface of the oil discharge port is substantially parallel to the fuel injection direction and the oil discharge direction intersects the fuel injection direction at an acute angle. , And is carried into the intake passage by the fuel, and both the oil and the fuel are carried to the reed valve by the intake air, and mix well with the high-speed intake air when passing through the reed valve. The fuel mixed with the intake air and the lubricating oil are supplied to various parts of the engine together with the intake air.

(実施例) 第1図は本発明の一実施例の基本的構成を示す図であ
る。これらの図において、符号10はクランク室予圧式2
サイクル2気筒エンジン、12はシリンダ、14はピスト
ン、16は点火栓、18はクランクケース、20はクランク
軸、22はコンロッドである。クランクケース18内にはク
ランク室24が形成される。
(Embodiment) FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an embodiment of the present invention. In these figures, reference numeral 10 denotes a crankcase preload type 2
A cycle two-cylinder engine, 12 is a cylinder, 14 is a piston, 16 is a spark plug, 18 is a crankcase, 20 is a crankshaft, and 22 is a connecting rod. A crank chamber 24 is formed in the crank case 18.

26はスロットルボデーであり、この下流側はリード弁
28を介して吸気ポート30に接続されている。なおこのス
ロットルボデー26とリード弁28との間はゴム製の接続管
32により接続されている。スロットルボデー26には蝶型
のスロットル弁が取付けられている。スロットル弁34の
開度θはポテンショメータ36により検出される。
26 is a throttle body, downstream of which is a reed valve
It is connected to the intake port 30 via 28. A rubber connection pipe is provided between the throttle body 26 and the reed valve 28.
Connected by 32. A butterfly type throttle valve is attached to the throttle body 26. The opening θ of the throttle valve is detected by a potentiometer.

38は排気ポート、40は排気通路である。42は掃気ポー
トであり、この掃気ポート42は掃気通路44によってクラ
ンク室24に連通している。
38 is an exhaust port, and 40 is an exhaust passage. Reference numeral 42 denotes a scavenging port, and the scavenging port 42 communicates with the crank chamber 24 through a scavenging passage 44.

46は燃料タンク、48は電動式燃料ポンプである。50は
電磁式燃料噴射弁であり、この噴射弁50へは燃料ポンプ
48より圧送された燃料が供給される。52は圧力調整器で
あって、燃料ポンプ48より噴射弁50へ圧送される燃料圧
を一定に保つ。すなわち燃料ポンプ48より噴射弁50へ供
給される燃料圧が所定圧以上になると、圧力調整器52が
開き燃料の一部を燃料タンク46へ還流させる。
46 is a fuel tank and 48 is an electric fuel pump. Reference numeral 50 denotes an electromagnetic fuel injection valve.
The fuel pumped from 48 is supplied. Reference numeral 52 denotes a pressure regulator, which keeps the fuel pressure fed from the fuel pump 48 to the injection valve 50 constant. That is, when the fuel pressure supplied from the fuel pump 48 to the injection valve 50 becomes equal to or higher than a predetermined pressure, the pressure regulator 52 opens and a part of the fuel is returned to the fuel tank 46.

54はクランクケース18に取付けられた圧力センサであ
る。ここに使用される圧力センサ54は、クランク室24に
臨むステンレス薄板により閉空間を画成し、この閉空間
にシリコンオイルを充填し、このシリコンオイルを介し
てステンレス薄板の変位を半導体圧力センサで検出する
構造を有するものであり、シールダイヤフラム型、ある
いはメタルダイヤフラム・シリコンオイル封入型等と呼
ばれるものである。
Reference numeral 54 denotes a pressure sensor attached to the crankcase 18. The pressure sensor 54 used here defines a closed space with a thin stainless steel plate facing the crankcase 24, fills this closed space with silicon oil, and displaces the thin stainless steel plate with the semiconductor pressure sensor via the silicon oil. It has a structure for detecting, and is called a seal diaphragm type, a metal diaphragm / silicon oil sealed type, or the like.

この圧力センサ54は、ステンレス薄板の変位をシリコ
ンオイルによって半導体圧力センサに伝え、ここでクラ
ンク室24の内圧Pを検出し、この内圧Pの変化に対応し
て電圧が変化する電気信号、すなわち圧力信号pを出力
する。56はクランク軸20の回転速度Nと回転角度αを検
出する角度センサである。
The pressure sensor 54 transmits the displacement of the stainless steel plate to the semiconductor pressure sensor using silicon oil, detects the internal pressure P of the crank chamber 24, and changes the voltage in response to the change of the internal pressure P. The signal p is output. An angle sensor 56 detects the rotation speed N and the rotation angle α of the crankshaft 20.

58は潤滑オイルタンク、60はギヤポンプや電磁ポンプ
あるいはソレノイド式ポンプなどからなるオイルポンプ
である。潤滑オイルは、このオイルポンプ60によってス
ロットル弁34とリード弁28との間の吸気通路内に開口す
るオイル吐出口62に供給される。
Reference numeral 58 denotes a lubricating oil tank, and 60 denotes an oil pump including a gear pump, an electromagnetic pump, a solenoid pump, or the like. The lubricating oil is supplied by the oil pump 60 to an oil discharge port 62 opened in an intake passage between the throttle valve 34 and the reed valve 28.

64はデジタル演算装置で構成された制御装置である。
この制御装置64は、運転条件に応じた燃料噴射量Mと潤
滑オイルの噴射量mとを求めこれらを噴射させるもので
ある。すなわちスロットル弁開度θやクランク回転速度
Nなどにより決まる運転条件に応じて、適切な噴射装置
M、mとがメモリ64Aに予め記憶され、制御装置64はこ
のメモリ64Aのデータを用いて噴射量M、mを求めるも
のである。そして燃料噴射弁50を所定タイミングで所定
時間開いて燃料を噴射する一方、オイルポンプ60の作動
速度などを制御することにより潤滑オイルの吐出量mを
制御する。
Numeral 64 denotes a control device constituted by a digital operation device.
The control device 64 obtains a fuel injection amount M and a lubricating oil injection amount m according to the operating conditions and injects them. That is, appropriate injection devices M and m are stored in advance in the memory 64A in accordance with operating conditions determined by the throttle valve opening θ, the crank rotation speed N, and the like, and the control device 64 uses the data in the memory 64A to M and m are obtained. Then, the fuel injection valve 50 is opened at a predetermined timing for a predetermined time to inject fuel, while controlling the operation speed of the oil pump 60 and the like, thereby controlling the discharge amount m of the lubricating oil.

ここに制御装置64は、スロットルボデー26に設けた温
度センサ66より求めた吸気温度Taや、シリンダヘッドに
設けた温度センサ68で求めた機関温度Tb、加減速度、失
火の有無など、他の運転状態を示す情報によりこの噴射
量M、mを補正するようにしてもよい。
Here the control device 64, and the intake air temperature T a determined from the temperature sensor 66 provided in the throttle body 26, engine temperature T b obtained by the temperature sensor 68 provided in the cylinder head, acceleration, the presence or absence of a misfire, the other The injection amounts M and m may be corrected based on the information indicating the operation state of.

次にこの実施例の動作を説明する。ピストン14の上昇
によりクランク室24の内圧が下がると、吸気通路から吸
気がリード弁28を介してクランク室24内へ流入する。燃
料噴射弁50からはクランク軸20の回転に同期して所定量
Mの燃料が噴射され、またオイル吐出口62からは所定量
mの潤滑オイルが吐出されるから、吸気には燃料と潤滑
オイルとが混入して混合気が形成され、この混合気がク
ランク室24内に流入する。
Next, the operation of this embodiment will be described. When the internal pressure of the crank chamber 24 decreases due to the rise of the piston 14, the intake air flows from the intake passage into the crank chamber 24 via the reed valve 28. A predetermined amount M of fuel is injected from the fuel injection valve 50 in synchronization with the rotation of the crankshaft 20, and a predetermined amount m of lubricating oil is discharged from the oil discharge port 62. Is mixed to form an air-fuel mixture, and the air-fuel mixture flows into the crank chamber 24.

ピストン14が下降するとクランク室24内でこの混合気
は予圧される。ここにクランク室24の内圧Pは吸入空気
量に対応し、かつクランク軸20の回転にほぼ同期して変
化する。この内圧Pは圧力センサ54で検出され、1サイ
クル中におけるこの出力pのピーク値pmあるいは変動量
Δpを求める一方、回転速度Nも検出して吸入空気量を
求める。制御装置64は、この運転状況に応じた噴射量M
と吐出量mとをメモリ64Aのデータを用いて求め、それ
ぞれ燃料噴射弁50とオイル吐出口62から吸気中に供給す
る。
When the piston 14 descends, the air-fuel mixture is pre-pressurized in the crank chamber 24. Here, the internal pressure P of the crank chamber 24 corresponds to the amount of intake air and changes substantially in synchronization with the rotation of the crankshaft 20. The internal pressure P is detected by the pressure sensor 54, while obtaining the peak value p m or variation Δp of the output p during one cycle, the rotational speed N may detect and determine the amount of intake air. The control device 64 controls the injection amount M according to the operating condition.
And the discharge amount m are obtained using the data of the memory 64A, and are supplied from the fuel injection valve 50 and the oil discharge port 62 during intake.

第2〜第4図は本発明の異なる実施例の構成をさらに
詳細に示す要部断面図である。
FIGS. 2 to 4 are cross-sectional views of a main part showing the configuration of another embodiment of the present invention in further detail.

第2図と第3図のものは、燃料噴射弁50とオイル吐出
口62とを接続管32の同側に配置し、燃料噴射弁50の噴射
口の下流側近傍においてオイル吐出口62が燃料噴射口に
接近し、オイル吐出方向と燃料噴射方向とが交わるよう
にしたものである。ここにオイル吐出口62の開口面すな
わちオイル吐出口62の開口を含む平面は燃焼噴射弁50の
燃料噴射方向と略平行であり、オイル吐出方向は燃料噴
射方向と鋭角をもって交わる。
2 and 3, the fuel injection valve 50 and the oil discharge port 62 are arranged on the same side of the connecting pipe 32, and the oil discharge port 62 is located near the downstream side of the injection port of the fuel injection valve 50. This is such that the oil discharge direction and the fuel injection direction cross each other near the injection port. Here, the opening surface of the oil discharge port 62, that is, the plane including the opening of the oil discharge port 62 is substantially parallel to the fuel injection direction of the combustion injection valve 50, and the oil discharge direction intersects the fuel injection direction at an acute angle.

第4図のものは燃料噴射弁50を上流側に向けて噴射す
るように配置し、その上流側にオイル吐出口62を設けた
ものである。ここにオイル吐出口62の開口面は燃料噴射
方向と略平行であり、かつオイル吐出方向は燃料噴射方
向と鋭角をもって交わる。この実施例によれば燃料噴射
流は吸気流と対向して両者が衝突することにより混合が
促進される。
In FIG. 4, the fuel injection valve 50 is arranged so as to be injected toward the upstream side, and an oil discharge port 62 is provided on the upstream side. Here, the opening surface of the oil discharge port 62 is substantially parallel to the fuel injection direction, and the oil discharge direction intersects the fuel injection direction at an acute angle. According to this embodiment, the mixing of the fuel injection flow is promoted by the collision of the fuel injection flow and the intake flow.

なおこれらの実施例では燃料噴射弁50およびオイル吐
出口62をゴム製の接続管32に取付けたので、エンジン振
動がこれらに伝わりにくくなり、燃料とオイルの供給作
動が円滑になると共に、スロットルボデー26の着脱の際
に燃料系およびオイル系のパイプを外す必要がなくなり
整備性が向上する。
In these embodiments, since the fuel injection valve 50 and the oil discharge port 62 are attached to the rubber connection pipe 32, engine vibrations are less likely to be transmitted to the connection pipe 32, the fuel and oil supply operation is smooth, and the throttle body is There is no need to remove the fuel and oil pipes when attaching and detaching the 26, which improves maintainability.

また第2、3図の実施例のように燃料をリード弁28に
向かって噴射する場合には、燃料は吸気通路内壁へ付着
しにくくなり、エンジンの応答性の向上が図れる効果も
ある。
When the fuel is injected toward the reed valve 28 as in the embodiments of FIGS. 2 and 3, the fuel is less likely to adhere to the inner wall of the intake passage, and there is an effect that the responsiveness of the engine can be improved.

(発明の効果) 請求項(1)の発明は以上のように、スロットル弁と
リード弁との間に潤滑オイルを吐出するオイル吐出口を
燃料噴射弁の噴射口に近接させて設け、オイル吐出方向
が燃料噴射方向に鋭角をもって交わるようにすると共
に、オイル吐出口の開口面を燃料噴射方向と略平行にし
たものであるから、オイルは燃料の噴流に良好に混入し
て燃料と共に吸気通路内に運ばれる。このためオイルと
燃料は共に吸気によってリード弁に運ばれ、リード弁を
通過する際に燃料および吸気と良好に混合される。オイ
ル吐出口に供給されるオイル量はオイルポンプにより、
制御されているから、エンジンの運転状態に応じた適量
の潤滑オイルをエンジン各部に円滑に供給することがで
きる。
(Effect of the Invention) As described above, according to the invention of claim (1), an oil discharge port for discharging lubricating oil is provided between the throttle valve and the reed valve close to the injection port of the fuel injection valve, and the oil discharge is performed. The direction intersects the fuel injection direction at an acute angle, and the opening surface of the oil discharge port is made substantially parallel to the fuel injection direction. Therefore, the oil mixes well with the fuel jet and mixes with the fuel in the intake passage. Transported to Therefore, both the oil and the fuel are carried to the reed valve by the intake air, and are well mixed with the fuel and the intake air when passing through the reed valve. The amount of oil supplied to the oil outlet is controlled by an oil pump.
Since it is controlled, an appropriate amount of lubricating oil according to the operating state of the engine can be smoothly supplied to each part of the engine.

ここにオイル吐出口は燃料噴射口の下流側に近接して
配置すれば(請求項(2))、オイルは燃料噴射流に乗
って拡散され、またオイル吐出口を燃料噴射口の上流側
に近接配置すれば(請求項(3))、吸気流によりオイ
ルが下流側に運ばれて燃料噴射流により良好に拡散され
る。
Here, if the oil discharge port is arranged close to the downstream side of the fuel injection port (claim (2)), the oil is diffused along with the fuel injection flow, and the oil discharge port is located upstream of the fuel injection port. If they are arranged close to each other (claim (3)), the oil is carried downstream by the intake air flow, and is satisfactorily diffused by the fuel injection flow.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例の基本的構成を示す図、第2
〜4図は本発明の異なる実施例の構成をさらに詳細に示
す要部断面図である。 10……エンジン、28……リード弁、34……スロットル
弁、50……燃料噴射弁、62……オイル吐出口。
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 4 to FIG. 4 are cross-sectional views of main parts showing the configuration of different embodiments of the present invention in more detail. 10 ... engine, 28 ... reed valve, 34 ... throttle valve, 50 ... fuel injection valve, 62 ... oil discharge port.

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F01M 3/00 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F01M 3/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】吸気通路に設けたスロットル弁とその下流
側に位置するリード弁との間に燃料を噴射する燃料噴射
弁を有する燃料噴射式2サイクルエンジンにおいて、 前記スロットル弁とリード弁との間に潤滑オイルを吐出
するオイル吐出口を前記燃焼噴射弁の噴射口に近接させ
て設け、オイル吐出方向が燃料噴射方向に鋭角をもって
交わるようにすると共に、前記オイル吐出口の開口面を
燃料噴射方向と略平行にしたことを特徴とする燃料噴射
式2サイクルエンジン。
1. A fuel injection type two-stroke engine having a fuel injection valve for injecting fuel between a throttle valve provided in an intake passage and a reed valve located downstream of the throttle valve. An oil discharge port for discharging lubricating oil is provided in close proximity to the injection port of the combustion injection valve so that the oil discharge direction intersects the fuel injection direction at an acute angle and the opening surface of the oil discharge port is injected with the fuel. A fuel injection type two-stroke engine characterized by being substantially parallel to the direction.
【請求項2】オイル吐出口は燃料噴射弁の噴射口の下流
側に近接して開口している請求項(1)の燃料噴射式2
サイクルエンジン。
2. The fuel injection system according to claim 1, wherein the oil discharge port is opened close to the downstream side of the injection port of the fuel injection valve.
Cycle engine.
【請求項3】オイル吐出口が燃料噴射口の上流側に近接
して位置する請求項(1)の燃料噴射式2サイクルエン
ジン。
3. The fuel injection type two-stroke engine according to claim 1, wherein the oil discharge port is located close to the upstream side of the fuel injection port.
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