JPH01195912A - 燃焼室内部品改良=行程内燃機関と設計法 - Google Patents
燃焼室内部品改良=行程内燃機関と設計法Info
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- JPH01195912A JPH01195912A JP63123002A JP12300288A JPH01195912A JP H01195912 A JPH01195912 A JP H01195912A JP 63123002 A JP63123002 A JP 63123002A JP 12300288 A JP12300288 A JP 12300288A JP H01195912 A JPH01195912 A JP H01195912A
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- 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
- F02B25/00—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
- F02B25/14—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using reverse-flow scavenging, e.g. with both outlet and inlet ports arranged near bottom of piston stroke
-
- 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
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-
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
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- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は吸気ポートおよび排気ポート、ならびにシリン
ダヘッドの部分に取り付けた遅れ燃料供給システムを有
する2サイクルΦエンジンの燃焼室に関する。
ダヘッドの部分に取り付けた遅れ燃料供給システムを有
する2サイクルΦエンジンの燃焼室に関する。
2サイクル・エンジンの研究は、導き入れられた燃料の
適正かつ完全な燃焼を実現するうえで、燃焼の開始条件
の重要性を明らかにしている。
適正かつ完全な燃焼を実現するうえで、燃焼の開始条件
の重要性を明らかにしている。
この燃焼の開始は主として内部空気力学および点火点付
近を支配する諸条件、特に点火点付近における混合ガス
の豊富さに関する条件によって左右される。
近を支配する諸条件、特に点火点付近における混合ガス
の豊富さに関する条件によって左右される。
導き入れられた燃料の完全燃焼は、導き入れられ燃焼の
ために室内にとどまっている燃料の質によって左右され
る。
ために室内にとどまっている燃料の質によって左右され
る。
事実、排気ポートが塞がれる前に燃料が導き入れられる
エンジンでは、燃料のかなりの部分が燃焼室内で燃焼し
ないままに排出されることがある。
エンジンでは、燃料のかなりの部分が燃焼室内で燃焼し
ないままに排出されることがある。
その結果として、エンジンの消耗および重大な汚染がも
たらされる。
たらされる。
この不都合は燃焼したガスの掃気のために、燃料を混合
した空気を吸入するエンジンにおいてとりわけ増大する
。
した空気を吸入するエンジンにおいてとりわけ増大する
。
そこで、燃焼したガスの掃気を確実に行う、燃料を混合
していない新気の吸入の使用に、新気が燃焼室に導き入
れられると起動する遅れ燃料供給システムを組み合わせ
るならば、燃焼していない燃料の排出を防ぐことができ
よう。ただしそれには、燃焼にとって(特に新気中の燃
料の混合の均一化に関して)、燃料の一部が逃げる危険
を伴っても、排気ポートが塞がれる前に燃料を送り込む
ことが不可欠でないことが条件となる。
していない新気の吸入の使用に、新気が燃焼室に導き入
れられると起動する遅れ燃料供給システムを組み合わせ
るならば、燃焼していない燃料の排出を防ぐことができ
よう。ただしそれには、燃焼にとって(特に新気中の燃
料の混合の均一化に関して)、燃料の一部が逃げる危険
を伴っても、排気ポートが塞がれる前に燃料を送り込む
ことが不可欠でないことが条件となる。
遅れ燃料供給システムは、燃焼室に直接または間接的に
通じ、例えばクランク軸の回転に伴って電子的にまたは
カムによって制御されるインジェクタか、あるいはまた
、特許FR−A−2,575,521において説明され
ているような空気インジェクタを有することができる。
通じ、例えばクランク軸の回転に伴って電子的にまたは
カムによって制御されるインジェクタか、あるいはまた
、特許FR−A−2,575,521において説明され
ているような空気インジェクタを有することができる。
シリンダヘッドに空気インジェクタを有する2サイクル
書エンジンにおいては、燃焼室における空気インジェク
タおよび点火点それぞれの位置は内部空気力学の、した
がって燃焼開始条件の重要なパラメータである。
書エンジンにおいては、燃焼室における空気インジェク
タおよび点火点それぞれの位置は内部空気力学の、した
がって燃焼開始条件の重要なパラメータである。
主として未燃焼ガスを減らし、燃焼開始条件、したがっ
て燃焼条件を改善する目的で、本発明は燃焼室の異なる
配置を提案する。
て燃焼条件を改善する目的で、本発明は燃焼室の異なる
配置を提案する。
本発明により工夫された配置は、特に数値シミュレーシ
ョンおよびエンジン上での試験によって、理論的にまた
実験的に研究された。
ョンおよびエンジン上での試験によって、理論的にまた
実験的に研究された。
シリンダヘッドに空気燃料インジェクタを装着した2サ
イクル・エンジンの場合には、考案され、その利点によ
り取り上げられた配置は、点火点が排気ポートの側に置
かれているか、あるいは空気インジェクタが排気ポート
の反対側に置かれているか、あるいはさらに空気燃料イ
ンジェクタが、後部トランスファ・ポートのような後部
吸気ポートの側に取り付けられていることを特徴とする
。
イクル・エンジンの場合には、考案され、その利点によ
り取り上げられた配置は、点火点が排気ポートの側に置
かれているか、あるいは空気インジェクタが排気ポート
の反対側に置かれているか、あるいはさらに空気燃料イ
ンジェクタが、後部トランスファ・ポートのような後部
吸気ポートの側に取り付けられていることを特徴とする
。
エンジンの製造にとって幸いなことに、これらの配置状
態はエンジンの単純な構成と両立する。
態はエンジンの単純な構成と両立する。
かくして、本発明は、遅れ燃料供給システムを装着した
少なくとも一つの燃焼室を有する2サイクル内燃機関で
あって、その遅れ燃料供給システムがピストンと協調す
るシリンダを覆うシリンダヘッドに通じており、そのシ
リンダヘッド、シリンダおよびピストンが燃焼室を限っ
ており、シリンダの内壁が、シリンダの第一の軸平面ま
たは排気平面が通る第一の基準点の付近に位置する少な
くとも一つの排気ポートと、第二の基準点または吸気基
準点の付近に位置する少なくとも一つの吸気ポートを有
している2サイクルΦエンジンに関する。
少なくとも一つの燃焼室を有する2サイクル内燃機関で
あって、その遅れ燃料供給システムがピストンと協調す
るシリンダを覆うシリンダヘッドに通じており、そのシ
リンダヘッド、シリンダおよびピストンが燃焼室を限っ
ており、シリンダの内壁が、シリンダの第一の軸平面ま
たは排気平面が通る第一の基準点の付近に位置する少な
くとも一つの排気ポートと、第二の基準点または吸気基
準点の付近に位置する少なくとも一つの吸気ポートを有
している2サイクルΦエンジンに関する。
本発明は、排気平面に垂直でかつシリンダの軸を含む平
面がシリンダの二つの配備域を限つていて、その第二の
配備域を補完する第一の配備域が排気ポートの基準点を
含むことと、燃料供給システムが第二配備域内に位置す
ることを特徴とする。
面がシリンダの二つの配備域を限つていて、その第二の
配備域を補完する第一の配備域が排気ポートの基準点を
含むことと、燃料供給システムが第二配備域内に位置す
ることを特徴とする。
シリンダヘッドは点火プラグを有することができ、その
点火プラグは第一の配備域に位置することができる。
点火プラグは第一の配備域に位置することができる。
吸気基準点は第二配備域に位置することができる。
燃料供給システムは第二配備域内に、ほぼ吸気基準点の
方に向けられた細まり噴射を生じるように調整すること
ができる。
方に向けられた細まり噴射を生じるように調整すること
ができる。
燃料供給システムは、一方、上述の第二配備域を横切っ
て吸気基準点の方に向けられ、他方、シリンダヘッドの
付近の第一配備域の方に向けられた広がり噴射を生じる
ように調整することができる。
て吸気基準点の方に向けられ、他方、シリンダヘッドの
付近の第一配備域の方に向けられた広がり噴射を生じる
ように調整することができる。
燃料供給システムは空気インジェクション・システムで
あることができ、そのインジェクション・システムは噴
射の形態を修正するように調整したデフレクタを存する
ことができる。
あることができ、そのインジェクション・システムは噴
射の形態を修正するように調整したデフレクタを存する
ことができる。
混合ガスの噴射を生じる空気インジェクション・システ
ムは一つのバルブを有することができる。このバルブは
ソレノイドのような電磁システムによって制御するか、
あるいは上側と下側のガスの圧力差により自動的に制御
し、場合によってはバネのような戻し手段を備えるか、
あるいはまたクランク軸に結合された連鎖によって機械
的に制御することができ、この連鎖は伝動歯車、カム軸
などを有することができる。
ムは一つのバルブを有することができる。このバルブは
ソレノイドのような電磁システムによって制御するか、
あるいは上側と下側のガスの圧力差により自動的に制御
し、場合によってはバネのような戻し手段を備えるか、
あるいはまたクランク軸に結合された連鎖によって機械
的に制御することができ、この連鎖は伝動歯車、カム軸
などを有することができる。
インジェクション・システムは回転コックプラグを有す
ることができる。
ることができる。
燃料供給システムは上記の垂直平面に広がり噴射を生じ
るように調整することができる。
るように調整することができる。
燃料供給システムはガスの掃気ループ(単数または複数
の)とほぼ向流になるように向けられた噴射を生じるよ
うに調整することができる。
の)とほぼ向流になるように向けられた噴射を生じるよ
うに調整することができる。
吸気ポートはトランスファ・ポートであることができ、
したがってシリンダからクランクケース・ポンプに接続
することができる。
したがってシリンダからクランクケース・ポンプに接続
することができる。
吸気ポートは上向きに傾いたコンジットに接続すること
ができる。こうして、このポートから来る流体はシリン
ダヘッドの方へ向けられる。
ができる。こうして、このポートから来る流体はシリン
ダヘッドの方へ向けられる。
その上、本発明は、遅れ燃料供給システムを装着した少
なくとも一つの燃焼室を有する2サイクル・エンジンで
あって、燃焼室がシリンダヘッド、シリンダおよびピス
トンによって限られており、シリンダの内壁が、第一の
基準点の付近に位置する少なくとも一つの排気ポートと
、第二の基準点または吸気基準点の付近に位置する少な
くとも一つの吸気ポートを有している2サイクル・エン
ジンの設計法に関する。
なくとも一つの燃焼室を有する2サイクル・エンジンで
あって、燃焼室がシリンダヘッド、シリンダおよびピス
トンによって限られており、シリンダの内壁が、第一の
基準点の付近に位置する少なくとも一つの排気ポートと
、第二の基準点または吸気基準点の付近に位置する少な
くとも一つの吸気ポートを有している2サイクル・エン
ジンの設計法に関する。
この設計法は特に、少なくとも一つの吸気ポートの配置
および形態を、最初にほぼ燃料供給システムの方に向か
う新鮮なガスの流れを生じるように調整することと、燃
料供給システムを、新鮮なガスの流れに従って、できる
限り吸気基準点の近くに取り付けることを特徴とする。
および形態を、最初にほぼ燃料供給システムの方に向か
う新鮮なガスの流れを生じるように調整することと、燃
料供給システムを、新鮮なガスの流れに従って、できる
限り吸気基準点の近くに取り付けることを特徴とする。
以下の説明を読むことで本発明を良く理解することがで
き、その全ての利点が非常に明確になるだろう。説明は
添付の図面によって図解されている。図面は下記からな
る。
き、その全ての利点が非常に明確になるだろう。説明は
添付の図面によって図解されている。図面は下記からな
る。
一図1は先行技術によるエンジンの配置を断面図で図式
的に示す。
的に示す。
一図2は本発明によるエンジンの配置を断面図で図式的
に示す。
に示す。
一図3A〜3Fは、ピストンの移動の途中で、図1で図
解された先行技術によるエンジンの配置について数値シ
ミュレーションによって得られた等燃料濃度線を示す。
解された先行技術によるエンジンの配置について数値シ
ミュレーションによって得られた等燃料濃度線を示す。
−図4A〜4Fは、ピストンの移動の途中で、図2で図
解された本発明によるエンジンの配置について数値シミ
ュレーションによって得られた等燃料濃度線を示す。
解された本発明によるエンジンの配置について数値シミ
ュレーションによって得られた等燃料濃度線を示す。
一図5は、広がりデフレクタを使用した本発明によるエ
ンジンの第二の配置態様を断面図で図式的に示す。
ンジンの第二の配置態様を断面図で図式的に示す。
一図6は、細まりデフレクタを使用した本発明によるエ
ンジンの第三の配置態様を断面図で図式的に示す。
ンジンの第三の配置態様を断面図で図式的に示す。
一図7は、図1. 2. 5および6の断面に垂直な平
面において広がりデフレクタを使用した本発明によるエ
ンジンの配置態様を、その垂直な平面による断面で図式
的に示す。
面において広がりデフレクタを使用した本発明によるエ
ンジンの配置態様を、その垂直な平面による断面で図式
的に示す。
−図8は、そのラッパ形の部分の両側における圧力差に
よって自動的に制御されるバルブを有する燃料供給シス
テムを示す。
よって自動的に制御されるバルブを有する燃料供給シス
テムを示す。
−図9は、ソレノイドによって電磁的に制御されるバル
ブを有する燃料供給システムを示す。
ブを有する燃料供給システムを示す。
一図10は、回転コックプラグを何する燃料供給システ
ムを示す。
ムを示す。
先行技術によるエンジンの配置を図式的に表した図1で
、参照番号1はシリンダ2の上部を形成するシリンダヘ
ッドを指し、そのシリンダ内をピストン3が移動し、そ
のピストンはコンロッド6によってクランク軸7に連結
されている。
、参照番号1はシリンダ2の上部を形成するシリンダヘ
ッドを指し、そのシリンダ内をピストン3が移動し、そ
のピストンはコンロッド6によってクランク軸7に連結
されている。
燃焼室は参照番号4を有し、クランクケース下半分は参
照番号5を存する。
照番号5を存する。
シリンダヘッド1は、電弧により点火点を生じるプラグ
9と、遅れ燃料供給システム8を有する。遅れ燃料供給
システム8は空気インジェクション・システムであるこ
とができる。
9と、遅れ燃料供給システム8を有する。遅れ燃料供給
システム8は空気インジェクション・システムであるこ
とができる。
ブリーザ・パイプがポートIOでシリンダ2に連絡して
いる。
いる。
吸気パイプがポート11および側面の一つまたは複数の
□ポートでシリンダ2に連絡している。
□ポートでシリンダ2に連絡している。
これらのポートはすべて一つまたは複数の口を有する。
シリンダ2とそこを滑るピストン3は、実際と同じよう
に軸Pの周囲での回転体と想定されている。回転体のシ
リンダおよびピストンと明らかに異なる形のシリンダお
よびピストンを使用しても、本発明の範囲を超えるもの
ではない。
に軸Pの周囲での回転体と想定されている。回転体のシ
リンダおよびピストンと明らかに異なる形のシリンダお
よびピストンを使用しても、本発明の範囲を超えるもの
ではない。
排気ポート10が第一の基準点10aの周囲に位置し、
また排気平面がこの点とシリンダの軸を含んでいると考
えるなら、排気平面に垂直でシリンダの軸を通る平面が
燃焼室内で区別された二つの配備域を限っていて、第二
の配備域4bを補完する第一の配備域4aが排気ポート
の基準点10aを含んでいる。
また排気平面がこの点とシリンダの軸を含んでいると考
えるなら、排気平面に垂直でシリンダの軸を通る平面が
燃焼室内で区別された二つの配備域を限っていて、第二
の配備域4bを補完する第一の配備域4aが排気ポート
の基準点10aを含んでいる。
先行技術(図1)では、燃料供給システム8は第一の配
備域4a内、すなわち、垂直な平面に関して排気ボー)
10の基準点10aと同じ側に位置している。
備域4a内、すなわち、垂直な平面に関して排気ボー)
10の基準点10aと同じ側に位置している。
同様に、後部吸気ボー)11および側面吸気ボー) 1
2がその周囲に位置している第二の基準点11a1
または吸気基準点は、プラグ9とともに第二の配備域4
b内に位置しており、他方、燃料供給システム8は第一
の配備域4aの内に位置している。
2がその周囲に位置している第二の基準点11a1
または吸気基準点は、プラグ9とともに第二の配備域4
b内に位置しており、他方、燃料供給システム8は第一
の配備域4aの内に位置している。
本発明(図2)では、吸気基準点11aは燃料供給シス
テム8と同様に第二の配備域内、すなわち、その線Pが
図の平面において前面スプールである垂直な平面に関し
て排気ポートの基準点10aと反対側に位置している。
テム8と同様に第二の配備域内、すなわち、その線Pが
図の平面において前面スプールである垂直な平面に関し
て排気ポートの基準点10aと反対側に位置している。
最後に、プラグ9は第一の配備域4a内に位置している
。
。
燃料供給システム8は、シリンダ3が上向位相にある時
にのみ燃料を供給する。したがって、インジェクション
・バルブはシリンダが下死点に達した後にのみ開く。
にのみ燃料を供給する。したがって、インジェクション
・バルブはシリンダが下死点に達した後にのみ開く。
吸気ポートの位置および排気ポートの位置はそれぞれ、
それらのポートが周囲に位置している第一および第二の
基準点から与えられる。
それらのポートが周囲に位置している第一および第二の
基準点から与えられる。
これらの基準点は、吸気および排気ポートの水準におけ
るガスの速度のベクトル合力の作用点にほぼ対応してい
る。
るガスの速度のベクトル合力の作用点にほぼ対応してい
る。
しかしながら、これらの合力を求めることは難しいので
、多くの場合、基準点がそれぞれ吸気ポートおよび排気
ポートの表面の重心に対応すると考えることができる。
、多くの場合、基準点がそれぞれ吸気ポートおよび排気
ポートの表面の重心に対応すると考えることができる。
かくして、排気システムが二つのポートを有するときは
、排気基準点がその二つのポートの間に位置するか、あ
るいはそれらのポートは該排気基準点の周囲に位置する
。
、排気基準点がその二つのポートの間に位置するか、あ
るいはそれらのポートは該排気基準点の周囲に位置する
。
本発明では、吸気ポートはトランスファ・ポートである
ことができ、それ故エンジンのクランクケース・ポンプ
に接続できる利点がある。
ことができ、それ故エンジンのクランクケース・ポンプ
に接続できる利点がある。
その上、本発明では、トランスファ・コンジット11は
、それがシリンダ4に開いている水準において、90°
未溝の角度αをなすという利点がある。なお、この角度
はコンジット11の軸とシリンダの軸によって定義され
る。したがって、コンジット11はシリンダヘッドの方
に向かってシリンダに開いている。
、それがシリンダ4に開いている水準において、90°
未溝の角度αをなすという利点がある。なお、この角度
はコンジット11の軸とシリンダの軸によって定義され
る。したがって、コンジット11はシリンダヘッドの方
に向かってシリンダに開いている。
コンジットを出る流体がシリンダヘッドに向かうように
、できれば、この角度は30〜45°の間であるのが有
利である。゛ 図3A〜3Fおよび4A〜4Fはクランク軸の回転の途
中で燃焼室に生じる燃料濃度の変動を図解している。こ
れらの図は、吸気ポートから吸入される新鮮なガスのマ
スによって形成される掃気ループと、空気インジェクタ
の噴射との相互作用を考慮しながら、燃焼室の二次元モ
デル化によって得られたものである。
、できれば、この角度は30〜45°の間であるのが有
利である。゛ 図3A〜3Fおよび4A〜4Fはクランク軸の回転の途
中で燃焼室に生じる燃料濃度の変動を図解している。こ
れらの図は、吸気ポートから吸入される新鮮なガスのマ
スによって形成される掃気ループと、空気インジェクタ
の噴射との相互作用を考慮しながら、燃焼室の二次元モ
デル化によって得られたものである。
これらの図の上の線分14はシリンダヘッドを表し、他
方、場15は燃料供給域に対応している。
方、場15は燃料供給域に対応している。
縦の線分16はシリンダの内壁を表し、下の線分17は
ピストンを表す。
ピストンを表す。
モデル化が燃焼室内でのガスの挙動、とりわけ掃気につ
いてできる限り正しく再現するように、吸気が区域19
aおよび19bで記号化した二つのポートから行われ、
また排気が区域18で記号化した一つのポートから行わ
れるものと考える。
いてできる限り正しく再現するように、吸気が区域19
aおよび19bで記号化した二つのポートから行われ、
また排気が区域18で記号化した一つのポートから行わ
れるものと考える。
吸気ポートは下死点の前で55°に開き、下死点の後で
55°に閉じている(すなわち、それぞれクランク軸の
角度125°および235°である)。
55°に閉じている(すなわち、それぞれクランク軸の
角度125°および235°である)。
排気ポートは下死点の前で71’に開き、下死点の後で
71’に閉じている(すなわち、それぞれクランク軸の
角度109°および251’である)。
71’に閉じている(すなわち、それぞれクランク軸の
角度109°および251’である)。
水平線に対して初期角度ゼロ度で空気を導゛き入れる第
一の吸気ポート19aは、水平線に対して初期角度60
度で空気を導き入れる第二の吸気ポート19bの正面に
ある。
一の吸気ポート19aは、水平線に対して初期角度60
度で空気を導き入れる第二の吸気ポート19bの正面に
ある。
排気ポート18は第一の吸気ポート19aの上にある。
燃料濃度が新気、燃焼したガスおよび燃料の混合物のマ
スと比較して燃料のマスであることで、等濃度線は、下
記の燃料濃度の値に対応する参照記号を有する濃度範囲
を画定している。
スと比較して燃料のマスであることで、等濃度線は、下
記の燃料濃度の値に対応する参照記号を有する濃度範囲
を画定している。
帯域の参照記号 燃料濃度の範囲
R10,01未満
R20,01〜0.02
R30,02〜0.03
R40,03〜0.05
R50,05〜0.075
RE3 0.075以上図3A〜3Fは
図1の燃焼室にほぼ一致する燃焼室のモデル化を図解し
ている。
図1の燃焼室にほぼ一致する燃焼室のモデル化を図解し
ている。
それぞれの図は下記の指示に対応するクランク軸角度に
ついて得られたものである。
ついて得られたものである。
図 クランク軸の角度3 A
213゜ 3 B 235゜ 3 C351’ 3 D 277゜3 E
303゜:lF
330゜これらの図(3A〜3F
)の場合、燃料供給システムは、噴射の初期方向をシリ
ンダの軸に関して後部吸気ポートの方に20’傾けるこ
とのできるデフレクタを有している。
213゜ 3 B 235゜ 3 C351’ 3 D 277゜3 E
303゜:lF
330゜これらの図(3A〜3F
)の場合、燃料供給システムは、噴射の初期方向をシリ
ンダの軸に関して後部吸気ポートの方に20’傾けるこ
とのできるデフレクタを有している。
図3A〜3Fのモデル化は、噴射がごく短い時間しかそ
の初期方向を保たず、非常に急速に、図の平面において
時計回りのほぼ旋回する運動によって動く掃気ループに
より排気ポートの方へ逸れることを示している。
の初期方向を保たず、非常に急速に、図の平面において
時計回りのほぼ旋回する運動によって動く掃気ループに
より排気ポートの方へ逸れることを示している。
図3Fはクランク軸の角度が3300である時(すなわ
ち点火が行われる瞬間)の燃焼室内の等濃度線を表した
ものであるが、空気式噴射と掃気ループとの相互作用に
よって、空気インジェクタがある排気ポート側に燃料の
濃い帯域が生まれることを示している。しかしながら、
点火プラグは、守るのが難しい構成上の理由により、燃
料の濃い側に置くことができないので、反対側に取り付
けられている。
ち点火が行われる瞬間)の燃焼室内の等濃度線を表した
ものであるが、空気式噴射と掃気ループとの相互作用に
よって、空気インジェクタがある排気ポート側に燃料の
濃い帯域が生まれることを示している。しかしながら、
点火プラグは、守るのが難しい構成上の理由により、燃
料の濃い側に置くことができないので、反対側に取り付
けられている。
この結果は、特に高速回転のときには不安定になる、類
似の構成のエンジンで行った実験観察を完全に説明する
ものである。
似の構成のエンジンで行った実験観察を完全に説明する
ものである。
図30は排気ポートが閉じる瞬間の燃焼室を表している
ので、図3Bをも援用することにより、燃料の一部が直
接に排気ポートへ出ることが理解できる。モデル化の計
算により、研究したエンジンの構成の場合には未燃焼の
ままの損失が8%と評価される。
ので、図3Bをも援用することにより、燃料の一部が直
接に排気ポートへ出ることが理解できる。モデル化の計
算により、研究したエンジンの構成の場合には未燃焼の
ままの損失が8%と評価される。
図4A〜4Fは、図2の燃焼室にほぼ一致する本発明に
よる燃焼室のモデル化を図解している。この燃焼室では
、燃焼供給システムは噴射の初期方向をシリンダの軸に
関して排気ポートの方に20″傾けることのできるデフ
レクタを有している。
よる燃焼室のモデル化を図解している。この燃焼室では
、燃焼供給システムは噴射の初期方向をシリンダの軸に
関して排気ポートの方に20″傾けることのできるデフ
レクタを有している。
それぞれの図は下記の指示に対応するクランク軸角度に
ついて得られたものである。
ついて得られたものである。
図 クランク軸の角度4 A
211゜ 4 B 235’ 4 C251゜ 4 D 271’ 4E 310゜ 4 F 330゜ 図4A〜4Fに示したモデル化によって、上の場合と同
じように、燃料の噴射がごく短い時間しかその初期方向
を保たず、先行技術のエンジンと同様に回転する掃気ル
ープにより排気ポートの方へ逸れることが観察される。
211゜ 4 B 235’ 4 C251゜ 4 D 271’ 4E 310゜ 4 F 330゜ 図4A〜4Fに示したモデル化によって、上の場合と同
じように、燃料の噴射がごく短い時間しかその初期方向
を保たず、先行技術のエンジンと同様に回転する掃気ル
ープにより排気ポートの方へ逸れることが観察される。
これらの図は、本発明による構成では、燃料供給システ
ムから排気ポートまでに経過すべき距離が長いため、燃
料の濃い帯域が排気ポートに達するまでより多くの時間
がかかること、その帯域が燃焼室を横切って広がること
、そして最後に、点火が行われる瞬間にガス状混合物が
概して均一であること(図4F)を示している。
ムから排気ポートまでに経過すべき距離が長いため、燃
料の濃い帯域が排気ポートに達するまでより多くの時間
がかかること、その帯域が燃焼室を横切って広がること
、そして最後に、点火が行われる瞬間にガス状混合物が
概して均一であること(図4F)を示している。
モデル化の計算により、このエンジンの構成の場合には
未燃焼のままの損失が4%と評価される。
未燃焼のままの損失が4%と評価される。
さらに、排気側に置かれた点火プラグは燃料がより濃い
帯域に位置しており、ここでは非常に優れた燃焼開始が
行われ得る。この結果は、高速回転にしても燃焼に特別
な不安定を示さないエンジンで、実験的に確認されてい
る。
帯域に位置しており、ここでは非常に優れた燃焼開始が
行われ得る。この結果は、高速回転にしても燃焼に特別
な不安定を示さないエンジンで、実験的に確認されてい
る。
図5,6および7は、燃料供給システム8からの初期噴
射の方向の重要性を示している。
射の方向の重要性を示している。
これらの実施態様では、特許FR−A−2,575,5
22において説明されているような空気インジェクタ8
を使用している。
22において説明されているような空気インジェクタ8
を使用している。
装置20が、圧縮空気の流れのなかに置かれたノズル2
3の内部に燃料を噴射する。シート24に座っているイ
ンジェクション・バルブ22によって、圧縮圧が一定の
閾値に達する時に、インジェクション・システム8を燃
焼室から遮断することができる。
3の内部に燃料を噴射する。シート24に座っているイ
ンジェクション・バルブ22によって、圧縮圧が一定の
閾値に達する時に、インジェクション・システム8を燃
焼室から遮断することができる。
このシステムは、噴射の初期入射角を修正できるシート
に組み込んだデフレクタ25. 213. 27を有し
ている。
に組み込んだデフレクタ25. 213. 27を有し
ている。
これらのデフレクタによって、燃焼の開始に非常に好ま
しい条件を作り出し、また、排気ポートの方への空気式
燃料噴射の進みを遅らせて、それによって未燃焼燃料の
量を減らすことができる。
しい条件を作り出し、また、排気ポートの方への空気式
燃料噴射の進みを遅らせて、それによって未燃焼燃料の
量を減らすことができる。
したがって、図5では、空気式噴射の侵入を遅らせる、
広がりデフレクタ26を使用している。
広がりデフレクタ26を使用している。
この噴射2Gaの一部はインジェクタ8に最も近いシリ
ンダの面に向けられ、こうしてシリンダに逆らうことに
より、掃気ループの同伴を減少させるようにしている。
ンダの面に向けられ、こうしてシリンダに逆らうことに
より、掃気ループの同伴を減少させるようにしている。
図6は向流デフレクタを宵するエンジンを図解している
。向流デフレクタは一方で、未燃焼燃料が排気へと失わ
れるのを防ぐために掃気ループの辿る距離を増大させ、
他方で、噴射の一部をインジェクション・システムに最
も近いシリンダ内壁に沿ってとどめることができる。
。向流デフレクタは一方で、未燃焼燃料が排気へと失わ
れるのを防ぐために掃気ループの辿る距離を増大させ、
他方で、噴射の一部をインジェクション・システムに最
も近いシリンダ内壁に沿ってとどめることができる。
図7は、上述の垂直平面に平行な平面に沿って広がりデ
フレクタ27を有する燃焼室を図式的に示している。こ
の配置によって、該垂直平面に平行な平面において、空
気式燃料噴射の侵入を遅らせ、それによって未燃焼燃料
の損失を減少させることができる。
フレクタ27を有する燃焼室を図式的に示している。こ
の配置によって、該垂直平面に平行な平面において、空
気式燃料噴射の侵入を遅らせ、それによって未燃焼燃料
の損失を減少させることができる。
バルブ22は幾つかの仕方で制御することができる。図
2の場合には、バルブ22は機械的に、たとえばエンジ
ンの速度に同伴して回転するカム29によって制御され
ている。このカムはタペット30を介してバルブ22の
動きを制御する。バルブの戻りはバネ31によって行わ
れる。
2の場合には、バルブ22は機械的に、たとえばエンジ
ンの速度に同伴して回転するカム29によって制御され
ている。このカムはタペット30を介してバルブ22の
動きを制御する。バルブの戻りはバネ31によって行わ
れる。
参照番号35および36はそれぞれ燃料の一様供給装置
およびベンチュリ・ノズルを指す。
およびベンチュリ・ノズルを指す。
参照番号37はデフレクタを指す。
もう一つの変化形を図解した図8の特定の場合には、バ
ルブ22は本来の意味の制御システムを有していない。
ルブ22は本来の意味の制御システムを有していない。
バルブは単に戻りバネ32を備えるだけでよい。それは
上側33と下側34との圧力差に応じて自由に移動する
ようになっている。
上側33と下側34との圧力差に応じて自由に移動する
ようになっている。
そこで、自動フラッパーまたはバルブのように動くので
、自動的に制御されると言うことにする。バネ32の校
正を行って、バルブの適切な開きが得られるようにする
。
、自動的に制御されると言うことにする。バネ32の校
正を行って、バルブの適切な開きが得られるようにする
。
図9では、バルブはソレノイド38によって制御されて
いる。このソレノイドは、最適な瞬間にバルブ22を開
くことができるように電子的に制御することができる。
いる。このソレノイドは、最適な瞬間にバルブ22を開
くことができるように電子的に制御することができる。
図1Oで表す燃料供給システムは回転コックプラグ39
を有している。この回転コックプラグは、エンジンの回
転に同伴し、したがって、燃料を含む噴射のシリンダ内
への侵入口4oの開閉を制御する。
を有している。この回転コックプラグは、エンジンの回
転に同伴し、したがって、燃料を含む噴射のシリンダ内
への侵入口4oの開閉を制御する。
第1図は先行技術によるエンジンの配置を断面図で図式
的に示す。 第2図は本発明によるエンジンの配置を断面図で図式的
に示す。 第3図A〜第3図Fは、ピストンの移動の途中で、第1
図で図解された先行技術によるエンジンの配置について
数値シミュレーションによって得られた等燃料濃度線を
示す。 第4図A〜第4図Fは、ピストンの移動の途中で、第2
図で図解された本発明によるエンジンの配置について数
値シミュレーションによって得られた等燃料濃度線を示
す。 第5図は、広がりデフレクタを使用した本発明によるエ
ンジンの第二の配置態様を断面図で図式的に示す。 第6図は、細まりデフレクタを使用した本発明によるエ
ンジンの第三の配置態様を断面図で図式的に示す。 第7図は、第1. 2. 5および6図の断面に垂直な
平面において広がりデフレクタを使用した本発明による
エンジンの配置態様を、その垂直な平面による断面で図
式的に示す。 第8図は、そのラッパ形の部分の両側における圧力差に
よって自動的に制御されるバルブを有する燃料供給シス
テムを示す。 第9図は、ソレノイドによって電磁的に制御されるバル
ブを有する燃料供給システムを示す。 第1O図は、回転コックプラグを有する燃料供給システ
ムを示す。 特許出願人 アンスティテユ フランセデュ ペトロー
ル 手続性1↑正書(自発) 1.事件の表示 昭和63年特許願第123002号
2、発明の名称 2サイクル内燃機関の燃焼室の内部
における諸装置の配置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 アンスティテユ フランセ デュ ベトロー
ル4、代理人 住 所 107東京都港区北青山1丁目2番3号7、
補正の対象 (1)代理権を証する書面 (2)明細書中の図面の簡単な説明の欄(3)タイプ仕
上げの明細書(但し、上記2の図面の簡単な説明を追加
したもの) (4)浄書した図面 8、補正の内容 (1)、(2)、(3)および(4)別紙のとおり9、
添付書類
的に示す。 第2図は本発明によるエンジンの配置を断面図で図式的
に示す。 第3図A〜第3図Fは、ピストンの移動の途中で、第1
図で図解された先行技術によるエンジンの配置について
数値シミュレーションによって得られた等燃料濃度線を
示す。 第4図A〜第4図Fは、ピストンの移動の途中で、第2
図で図解された本発明によるエンジンの配置について数
値シミュレーションによって得られた等燃料濃度線を示
す。 第5図は、広がりデフレクタを使用した本発明によるエ
ンジンの第二の配置態様を断面図で図式的に示す。 第6図は、細まりデフレクタを使用した本発明によるエ
ンジンの第三の配置態様を断面図で図式的に示す。 第7図は、第1. 2. 5および6図の断面に垂直な
平面において広がりデフレクタを使用した本発明による
エンジンの配置態様を、その垂直な平面による断面で図
式的に示す。 第8図は、そのラッパ形の部分の両側における圧力差に
よって自動的に制御されるバルブを有する燃料供給シス
テムを示す。 第9図は、ソレノイドによって電磁的に制御されるバル
ブを有する燃料供給システムを示す。 第1O図は、回転コックプラグを有する燃料供給システ
ムを示す。 特許出願人 アンスティテユ フランセデュ ペトロー
ル 手続性1↑正書(自発) 1.事件の表示 昭和63年特許願第123002号
2、発明の名称 2サイクル内燃機関の燃焼室の内部
における諸装置の配置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 アンスティテユ フランセ デュ ベトロー
ル4、代理人 住 所 107東京都港区北青山1丁目2番3号7、
補正の対象 (1)代理権を証する書面 (2)明細書中の図面の簡単な説明の欄(3)タイプ仕
上げの明細書(但し、上記2の図面の簡単な説明を追加
したもの) (4)浄書した図面 8、補正の内容 (1)、(2)、(3)および(4)別紙のとおり9、
添付書類
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)遅れ燃料供給システム(8)を装着した少なくと
も一つの燃焼室を有する2サイクル内燃機関であって、
その遅れ燃料供給システムは、ピストン(3)と協調す
るシリンダ(2)を覆うシリンダヘッド(1)に通じて
おり、そのシリンダヘッド、シリンダおよびピストンが
燃焼室(4)を限っており、シリンダの内壁が、シリン
ダの第一の軸平面または排気平面が通る第一の基準点(
10a)の付近に位置する少なくとも一つの排気ポート
(10)と、第二の基準点(11a)すなわち吸気基準
点の付近に位置する少なくとも一つの吸気ポート(11
)を有している2サイクル内燃機関であり、排気平面に
垂直でかつシリンダの軸(P)を含む平面がシリンダの
二つの配備域を限っていて、その第二の配備域(4b)
を補完する第一の配備域(4a)が排気ポートの基準点
(10a)を含むことと、燃料供給システムが第二配備
域(4b)内に位置することを特徴とする内燃機関。 (2)上述のシリンダヘッドが点火プラグ(9)を有し
することと、該点火プラグが上述の第一の配備域(4a
)に位置していることを特徴とする特許請求の範囲第1
項に記載の内燃機関。 (3)吸気基準点(11a)が上述の第二の配備域(4
b)内に位置していることを特徴とする特許請求の範囲
第1項ないし第2項に記載の内燃機関。 (4)燃料供給システム(8)が該第二配備域内に、ほ
ぼ上述の吸気基準点(11a)の方へ向けられた細まり
噴射(25a)を生じるように調整されている(図6)
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第3項の一つ
に記載の内燃機関。 (5)燃料供給システム(8)が、該第二配備域(4b
)を横切って吸気基準点(11a)の方に向けられ、か
つシリンダヘッド(1)の付近の上述の第一配備域の方
に向けられた広がり噴射(26a)を生じるように調整
されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第
3項の一つに記載の内燃機関。 (6)上述の燃料供給システム(8)が空気インジェク
ション・システムであることを特徴とする特許請求の範
囲第1項〜第5項の一つに記載の内燃機関。 (7)混合ガスの噴射を生じる該空気インジェクション
・システム(8)がバルブ(22)と、該噴射の形態を
修正するように調整したデフレクタ(25、26、27
)を有していることを特徴とする特許請求の範囲第6項
に記載の内燃機関。 (8)該バルブがソレノイドのような電磁システムによ
って制御されることを特徴とする特許請求の範囲第7項
に記載の内燃機関。 (9)該バルブが上側と下側のガスの圧力差により自動
的に制御され、場合によっては戻し手段を備えているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第7項に記載の内燃機関
。 (10)該バルブがクランク軸に結合された連鎖によっ
て機械的に制御されることを特徴とする特許請求の範囲
第7項に記載の内燃機関。 (11)上述の噴射の形態を修正するように調整した(
25、26、27)デフレクタを備えていることを特徴
とする特許請求の範囲第7項に記載の内燃機関。 (12)上述のインジェクション・システム(8)が回
転コックプラグを有していることを特徴とする特許請求
の範囲第6項に記載の内燃機関。 (13)燃料供給システムが上述の垂直平面内に広がり
噴射を生じるように調整されていること(図7)を特徴
とする特許請求の範囲第1項〜第12項の一つに記載の
内燃機関。 (14)燃料供給システムはガスの掃気ループ(単数ま
たは複数の)とほぼ向流になるように向けられた噴射を
生じるように調整されていることを特徴とする特許請求
の範囲第1項〜第12項の一つに記載の内燃機関。 (15)上述の吸気ポートがクランクケース・ポンプに
接続されたトランスファ・ポートであることを特徴とす
る特許請求の範囲の前項までのいずれかに記載の内燃機
関。 (18)該吸気ポートが上向きに傾いたコンジットに接
続されていることを特徴とする特許請求の範囲の前項ま
でのいずれかに記載の内燃機関。 (17)遅れ燃料供給システム(8)を装着した少なく
とも一つの燃焼室を有する2サイクル内燃機関の設計法
であって、該燃焼室がシリンダヘッド(1)、シリンダ
(2)およびピストン(3)によって限られており、シ
リンダの内壁が、第一の基準点(10a)の付近に位置
する少なくとも一つの排気ポート(10)と、第二の基
準点(11a)すなわち吸気基準点の付近に位置する少
なくとも一つの吸気ポート(11)を有している2サイ
クル内燃機関の設計法であり、少なくとも一つの吸気ポ
ートの配置および形態を、最初にほぼ燃料供給システム
の方に向かう新鮮なガスの流れを生じるように調整する
ことと、燃料供給システムを、新鮮なガスの流れに従っ
て、できる限り吸気基準点の近くに取り付けることを特
徴とする設計法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8707023A FR2615564B1 (fr) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | Methode pour disposer, dans une chambre de combustion d'un moteur deux temps, un systeme d'alimentation en carburant relativement a la lumiere d'echappement et moteur ainsi concu |
FR87/07023 | 1987-05-19 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01195912A true JPH01195912A (ja) | 1989-08-07 |
JP2761888B2 JP2761888B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=9351247
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63123002A Expired - Fee Related JP2761888B2 (ja) | 1987-05-19 | 1988-05-19 | 燃焼室内部品改良=行程内燃機関と設計法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4917073A (ja) |
EP (1) | EP0296899B1 (ja) |
JP (1) | JP2761888B2 (ja) |
AT (1) | ATE87709T1 (ja) |
DE (1) | DE3879774T2 (ja) |
FR (1) | FR2615564B1 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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EP0435730B1 (fr) * | 1989-12-29 | 1994-01-26 | Institut Francais Du Petrole | Moteur à deux temps à injection pneumatique commandée |
US5448971A (en) * | 1990-06-20 | 1995-09-12 | Group Lotus Limited | Internal combustion engine and an improved rotary inlet valve for use therewith |
US6079379A (en) | 1998-04-23 | 2000-06-27 | Design & Manufacturing Solutions, Inc. | Pneumatically controlled compressed air assisted fuel injection system |
US6273037B1 (en) | 1998-08-21 | 2001-08-14 | Design & Manufacturing Solutions, Inc. | Compressed air assisted fuel injection system |
US6293235B1 (en) | 1998-08-21 | 2001-09-25 | Design & Manufacturing Solutions, Inc. | Compressed air assisted fuel injection system with variable effective reflection length |
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---|---|---|---|---|
JPS4865307A (ja) * | 1971-12-15 | 1973-09-08 | ||
JPS4872504A (ja) * | 1971-12-29 | 1973-09-29 | ||
JPS4993720A (ja) * | 1972-10-06 | 1974-09-06 | ||
JPS50142922A (ja) * | 1974-05-01 | 1975-11-18 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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FR2496757B1 (fr) * | 1980-12-22 | 1985-07-19 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif pour alimenter en melange carbure un moteur deux temps avec introduction d'air a travers le carter |
IT1145761B (it) * | 1981-04-29 | 1986-11-12 | Enzo Guidoboni | Motore a combustione interna che realizza il ciclo termodinamico con un nuovo procedimento |
FR2575522B1 (fr) * | 1984-12-28 | 1989-04-07 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif pour controler le jet de melange carbure delivre par un systeme d'injection pneumatique |
-
1987
- 1987-05-19 FR FR8707023A patent/FR2615564B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-05-18 AT AT88401201T patent/ATE87709T1/de not_active IP Right Cessation
- 1988-05-18 DE DE8888401201T patent/DE3879774T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-05-18 EP EP88401201A patent/EP0296899B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-05-19 US US07/195,795 patent/US4917073A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-05-19 JP JP63123002A patent/JP2761888B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
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JPS4872504A (ja) * | 1971-12-29 | 1973-09-29 | ||
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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EP0296899A1 (fr) | 1988-12-28 |
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ATE87709T1 (de) | 1993-04-15 |
US4917073A (en) | 1990-04-17 |
DE3879774D1 (de) | 1993-05-06 |
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