JPS61104155A - Fuel injection device in auxiliary combustion chamber - Google Patents
Fuel injection device in auxiliary combustion chamberInfo
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- JPS61104155A JPS61104155A JP22654784A JP22654784A JPS61104155A JP S61104155 A JPS61104155 A JP S61104155A JP 22654784 A JP22654784 A JP 22654784A JP 22654784 A JP22654784 A JP 22654784A JP S61104155 A JPS61104155 A JP S61104155A
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- 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
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明はインジェクタ及び逆止弁を含む内燃様間（以
後エンジンという）の副燃焼室内燃料噴射装置に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) The present invention relates to a sub-combustion chamber fuel injection device for an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine), which includes an injector and a check valve.
（従来技術）
従来インジェクタを含む゛副燃焼室内燃料噴射装置とし
ては多くの先行技術が開示されているが、このような燃
料噴射装置は次のような欠点を持っている。(Prior Art) Although many prior art technologies have been disclosed as sub-combustion chamber fuel injection devices including conventional injectors, such fuel injection devices have the following drawbacks.
（イ）副燃焼室内に排気ガスが残留し、副燃焼室内の濃
混合気と相乗的に作用して着火不安定を引き起すことが
ある。(b) Exhaust gas may remain in the sub-combustion chamber and act synergistically with the rich mixture in the sub-combustion chamber, causing ignition instability.
〈口）インジェクタ自体の燃料噴射時間τにおける最大
燃料量ｑｆｍａｘと最小燃料量ｑｆｍｉｎとの比率制御
に限度（約１０＞がある。(Note) There is a limit (approximately 10>) to the ratio control between the maximum fuel amount qfmax and the minimum fuel amount qfmin during the fuel injection time τ of the injector itself.
（ハ）インジェクタでは微少燃料の計量が困難である。(c) It is difficult to measure a small amount of fuel with an injector.
（ニ）インジェクタ自体が発熱している上に、シリンダ
ヘッドの熱がインジェクタに伝わりインジェクタと逆止
弁間の燃料が気化し燃料がシリンダ内に十分噴射されな
い。(d) In addition to the injector itself generating heat, the heat from the cylinder head is transferred to the injector, causing the fuel between the injector and the check valve to vaporize, and fuel not being injected into the cylinder sufficiently.
（ホ）高圧燃料（約２．５／ｌ ／ ｃＩｉ）を使用す
るので配管の安全性が低い。(E) Since high pressure fuel (approximately 2.5/l/cIi) is used, piping safety is low.
（へ）アイドル運転時のように燃料の噴霧が少ない場合
に噴霧の粒径が大きく、アイドル運転が不安定となる。(F) When there is little fuel spray, such as during idling, the particle size of the spray becomes large, making idling unstable.
（発明が解決しようとする問題点）
この発明は、
（イ）副燃焼室内の混合気に対する排気ガスによる着火
性の悪影響を除き安定した着火性が得られるようにする
。(Problems to be Solved by the Invention) This invention provides: (a) Stable ignitability can be obtained by eliminating the adverse effects of exhaust gas on ignitability on the air-fuel mixture in the sub-combustion chamber.
（ロ）燃料噴射時間τにおけるｑｆｍａｘ ／ｑｆｎ＋
ｉｎを従来より大きくする。(b) qfmax /qfn+ at fuel injection time τ
Make in larger than before.
（ハ）微少燃料の計量が可能。(c) Possible to measure small amounts of fuel.
（：）インジ”フタの発熱やシリンダラドの 。(:) Overheating of the lid and cylinder head.
熱を受けてもインジェクタと逆止弁との間の燃料が気化
しない。The fuel between the injector and the check valve does not vaporize even if it receives heat.
（ホ）低圧燃料の使用が可能。(e) Low pressure fuel can be used.
（へ）アイドル運転時においても噴霧粒径を小さくし、
アイドル運転を安定させる。(f) Reduce the spray particle size even during idling operation,
Stabilize idle operation.
（ト）エンジンの全運転領域において噴霧の粒径を従来
よりも細かくする。(g) Make the spray particle size finer than before in all engine operating ranges.
副燃焼室内燃料噴射装置の提供を課題とする。The objective is to provide a fuel injection device within a sub-combustion chamber.
（問題点を解決するための手段）
上記課題を解決するためこの発明は下記要素（イ）エン
ジンのシリンダヘッドに設けた副燃焼室に弁孔を介して
連通ずる逆止弁室。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention provides the following elements (a): a check valve chamber that communicates with an auxiliary combustion chamber provided in the cylinder head of the engine via a valve hole;
（ロ）前記弁孔を開閉する電磁式逆止弁。(b) An electromagnetic check valve that opens and closes the valve hole.
（ハ）吐出口及びその上流に燃料絞りを有し、吐出口を
介して逆止弁室を燃料ポンプに連通ずる燃料通路。(c) A fuel passage having a discharge port and a fuel throttle upstream thereof, and communicating the check valve chamber with the fuel pump via the discharge port.
（ニ）前記燃料絞りと吐出口との間において燃料通路を
空気ポンプに連通し、かつ空気絞りを有する空気通路。(d) An air passage that connects the fuel passage to the air pump between the fuel throttle and the discharge port and has an air throttle.
（ホ）燃料絞りの上流において燃料通路に設けた電磁式
燃料インジェクタ。(e) An electromagnetic fuel injector installed in the fuel passage upstream of the fuel throttle.
（へ）前記逆止弁及び燃料インジェクタをエンジンの吸
入行程において同期的に聞かせ、エンジンの圧縮、爆発
及び排気行程において同期的に閉じさせる電気回路。(F) An electric circuit that causes the check valve and the fuel injector to open synchronously during the intake stroke of the engine and close synchronously during the compression, explosion, and exhaust strokes of the engine.
（ト）前記空気絞りと空気ポンプとの間の空気通路に配
設され、エンジンの吸気通路の圧力との差をエンジンの
各運転条件に対応して設定された一つの値に保持する空
気圧Ｐａを発生する空気レギュレータ。(g) An air pressure Pa that is disposed in the air passage between the air throttle and the air pump and maintains the difference between the pressure in the intake passage of the engine and one value set corresponding to each operating condition of the engine. Air regulator that generates.
（チ）前記インジェクタと燃料ポンプとの間の燃料通路
に配置され、エンジンの吸気通路の圧力との差をエンジ
ンの各運転条件に対応して設定された一つの値に保持す
る燃圧Ｐｆを発生する燃料レギュレータ。(h) Disposed in the fuel passage between the injector and the fuel pump, and generates a fuel pressure Pf that maintains the difference between the pressure in the engine intake passage and the pressure at one value set corresponding to each engine operating condition. fuel regulator.
（す）エンジンの吸気通路への吸入空気量を検知して各
吸入空気量に対応した値の信号を出す空気ｍセンサ。(S) An air m sensor that detects the amount of intake air into the engine's intake passage and outputs a signal with a value corresponding to each amount of intake air.
（ヌ）前記空気ｍセンサからの信号値を入力し、この信
号値に対応して予め定められた値の、Ｐａ。(v) Input the signal value from the air m sensor, and set Pa to a predetermined value corresponding to this signal value.
Ｐｆどの差圧を発信するコンピュータ。A computer that transmits differential pressure such as Pf.
（ル）コンピュータからの信号により、前記燃料通路及
び空気通路の少くとも一方に設けた、前記の差圧を保持
する引り
から構成されている。(l) It consists of a pull provided in at least one of the fuel passage and the air passage to maintain the differential pressure in response to a signal from the computer.
（発明の作用）
上記構成において、エンジンの吸気通路に吸入された空
気量は空気量センサにより検知され、空気量センサは吸
入空気量に対応する信号をコンピュータに送る。コンピ
ュータは空気量センサからの信号値に対応して予め設定
されるＰａ−Ｐｆ−ΔＰの信号を差圧保持機構に送る。(Operation of the Invention) In the above configuration, the amount of air taken into the intake passage of the engine is detected by the air amount sensor, and the air amount sensor sends a signal corresponding to the amount of intake air to the computer. The computer sends a preset signal of Pa-Pf-ΔP corresponding to the signal value from the air amount sensor to the differential pressure holding mechanism.
この結果燃料レギュレータ内従って燃料絞りの燃圧Ｐｆ
と空気レギュレータ内従って空気絞りの空気圧Ｐａと差
が一定となり、この一定の差圧を有する空気と燃料が空
気絞りより下流の混合室内で混ざり合い１次混合気とし
て吐出口を経て逆止弁室に流入し、エンジンの吸入行程
においてインジェクタの開弁と同期して開弁する逆止弁
の弁孔から副燃焼室に噴射される。この１次混合気に点
火栓により着火される。As a result, the fuel pressure Pf in the fuel regulator and therefore at the fuel throttle
The difference between the air pressure Pa in the air regulator and the air throttle becomes constant, and the air and fuel having this constant pressure difference are mixed in the mixing chamber downstream of the air throttle, forming a primary mixture that passes through the discharge port and enters the check valve chamber. and is injected into the sub-combustion chamber through the valve hole of the check valve, which opens in synchronization with the opening of the injector during the intake stroke of the engine. This primary air-fuel mixture is ignited by the ignition plug.
（実施例の説明） 以下、実施例を示す図面に基づきこの発明を説明する。(Explanation of Examples) Hereinafter, the present invention will be explained based on drawings showing embodiments.
先ずこの発明の原理を第５〜７図により説明する。１は
空気と燃料とを混合する吸気筒を示し、２は吸気筒１内
で燃料流と空気流とを混ぜ合わせるためのノズルである
。５は燃料ポンプ、２１は空気ポンプを示す。又記号ｆ
は燃料を、ａは空気を、Ｓｆは燃料絞りを、ｓａは空気
絞りを、Ｓｌは燃料及び空気が噴出する吐出口をそれぞ
れ示す。今吸気筒１内の圧力をＰＯ１燃料ポンプ５と空
気ポンプ２１から圧送される燃料と空気の、燃料絞りＳ
ｆ及び空気絞り３ａの直前での圧力をそれぞれＰｆ、Ｐ
ａとするど吐出口Ｓ１から噴出する燃料及び空気の♀は
空気圧Ｐａと燃圧Ｐｆとの差圧に左右される。First, the principle of this invention will be explained with reference to FIGS. 5 to 7. Reference numeral 1 indicates an intake cylinder for mixing air and fuel, and reference numeral 2 indicates a nozzle for mixing a fuel flow and an air flow within the intake cylinder 1. 5 indicates a fuel pump, and 21 indicates an air pump. Also symbol f
denotes fuel, a denotes air, Sf denotes a fuel throttle, sa denotes an air throttle, and Sl denotes a discharge port through which fuel and air are spouted. Now the pressure inside the intake cylinder 1 is PO1, the fuel and air pumped from the fuel pump 5 and the air pump 21 are throttled
f and the pressure just before the air restrictor 3a are Pf and P, respectively.
The amount of fuel and air ejected from the discharge port S1 at a time depends on the differential pressure between the air pressure Pa and the fuel pressure Pf.
すなわち空気圧Ｐａをある値以上にすると、燃料絞りＳ
ｆから供給される燃料は空気絞りＳａがら供給される空
気流によって停止するが、空気圧Ｐａを前記の値より下
げるに従って燃料の供給量 。In other words, when the air pressure Pa exceeds a certain value, the fuel throttle S
The fuel supplied from f is stopped by the air flow supplied from air throttle Sa, but as the air pressure Pa is lowered below the above value, the amount of fuel supplied decreases.
が増加する。従って吐出口Ｓ１から噴出する燃料流ｍＧ
ｆは第６図に示すようにＰａ−Ｐｆに対しほぼ直線的に
変化し、Ｐａ＝Ｐｆ’において最大となる。又吐出口Ｓ
１から噴出する空気流量Ｇａは第７図に示すように直線
的に変化する。increases. Therefore, the fuel flow mG ejected from the discharge port S1
As shown in FIG. 6, f changes almost linearly with respect to Pa-Pf, and reaches a maximum when Pa=Pf'. Also, the discharge port S
The air flow rate Ga ejected from 1 changes linearly as shown in FIG.
第６図及び第７図からエンジンの各運転条件における最
適の空燃比を持つ混合気を得るためには空気流ＲＧａ及
び燃料流ΦＧｆを空気圧Ｐａと燃圧Ｐｆとの差圧Ｐａ−
Ｐｆ−ΔＰに基いて制御する必要がある。From FIGS. 6 and 7, in order to obtain a mixture with the optimum air-fuel ratio under each operating condition of the engine, the air flow RGa and the fuel flow ΦGf must be adjusted to the differential pressure Pa - between the air pressure Pa and the fuel pressure Pf.
It is necessary to control based on Pf-ΔP.
この発明はエンジンの運転条件に応じて燃料流ｆｆｉ
Ｇ’ ｆを、燃圧Ｐｆとその運転条件における吸気筒１
内の吸気圧力ＰＯどの予め設定されている差圧Ｐｆ−Ｐ
Ｏ＝に２に基いて燃料レギュレータにより制御し、又空
気流ｆｆ１Ｇａを、エンジンの各運転時に吸気筒１内に
吸入される空気量に応じて予め設定されている差圧Ｐａ
−ＰＯ＝に１に基いて空気レギュレータによりｆｌｉｌ
ｌ ｌｌ１ｂ、この１次混合気を副燃焼室内に注入して
副燃焼室内の排気ガスの着火性に及ぼす悪影響を排除し
安定した着火が得られるようにしている。This invention adjusts the fuel flow ffi according to engine operating conditions.
G' f is the fuel pressure Pf and the intake cylinder 1 under the operating conditions.
The preset differential pressure Pf-P such as the intake pressure PO within
The air flow ff1Ga is controlled by the fuel regulator based on O=2, and the air flow ff1Ga is controlled by the differential pressure Pa that is preset according to the amount of air taken into the intake cylinder 1 during each operation of the engine.
flil by air regulator based on -PO=1
This primary air-fuel mixture is injected into the sub-combustion chamber to eliminate any adverse effects on the ignitability of the exhaust gas within the sub-combustion chamber, thereby ensuring stable ignition.
次に第１〜４図に示づ一実施例に基・きこの発明を説明
する。なお、第５図と同じ名称に対しては同じ番号を付
して説明する。第１図において３は燃料タンク、４は燃
料フィルタ、５は燃料ポンプを示す。６は燃料レギュレ
ータでダイアフラム８により燃料室７と負圧空１０とに
仕切られ、負圧室１０は負圧通路１６により吸気筒１に
連通し、又同室１０内には圧縮スプリング１１が収容さ
れている。燃料室７は燃料通路５５により燃料ポンプ５
及び燃料フィルタ４を介して燃料タンク３に連通してい
る。ダイアフラム８には燃料室７内に突出するバルブ９
が設けられ、同バルブ９の先端は燃料レギュレータ６内
のリターン通路１９が燃料室７に臨むリターンボート１
９ａを開閉する。Next, the invention will be explained based on an embodiment shown in FIGS. 1 to 4. Note that the same names as in FIG. 5 will be described with the same numbers. In FIG. 1, 3 represents a fuel tank, 4 represents a fuel filter, and 5 represents a fuel pump. 6 is a fuel regulator which is partitioned by a diaphragm 8 into a fuel chamber 7 and a negative pressure air 10, the negative pressure chamber 10 is communicated with the intake cylinder 1 through a negative pressure passage 16, and a compression spring 11 is housed in the same chamber 10. There is. The fuel chamber 7 is connected to the fuel pump 5 by a fuel passage 55.
and communicates with the fuel tank 3 via the fuel filter 4. The diaphragm 8 has a valve 9 projecting into the fuel chamber 7.
The tip of the valve 9 is connected to the return boat 1 where the return passage 19 in the fuel regulator 6 faces the fuel chamber 7.
Open and close 9a.
リターン通路１９は燃料タンク３に通じている。The return passage 19 communicates with the fuel tank 3.
燃料レギュレータ６は又燃料室７に連通する複数個（第
１図では４個、エンジンのシリンダ数に対応する）の出
口ボート１２を有している。The fuel regulator 6 also has a plurality (four in FIG. 1, corresponding to the number of engine cylinders) of outlet boats 12 communicating with the fuel chamber 7.
２２は空気レギュレータを示し、ダイアフラム２４によ
り空気室２３と負圧室２８とに仕切りされ、空気室２３
は空気通路５６により空気ポンプ２１を介して吸気筒１
内のエアバルブ３８とスロットルバルブ１７との間に連
通ずる。ダイアフラム２４には空気室２３内に突出する
バルブ２５が設りられ、同バルブ２５の先端は空気レギ
ュレータ２２内のリターン通路２０が空気室２３に臨む
レリーズボート２５ａを開閉する。リターン通路２０は
吸気筒１内のエアーバルブ３８とスロットルバルブ１７
との間に通じている。空気室２３にはさらに燃料レギュ
レータ６の出口ボート１２と同数の出口ボート２３ａを
有している。負圧室２８の上部には負圧室２８より小径
のリテーナ至２８ａが設けられ、これにリテーナ３２が
摺動自在に挿入されている。リテーナ３２の外周にはリ
テーナ３２の軸方向にガイド溝３１が設けられ、これに
係合する案内片３０がリテーナ室り８ａ内に突設されて
いる。負圧室２８内にはリテーナ３２とダイアフラム２
４との間において圧縮スプリング２９が収容されている
。負圧ｖ２８は負圧通路１６ａ、１６を介して吸気筒１
内に連通している。22 indicates an air regulator, which is partitioned into an air chamber 23 and a negative pressure chamber 28 by a diaphragm 24;
is connected to the intake cylinder 1 via the air pump 21 by the air passage 56.
It communicates between the air valve 38 and the throttle valve 17 inside. The diaphragm 24 is provided with a valve 25 that projects into the air chamber 23, and the tip of the valve 25 opens and closes a release boat 25a in which a return passage 20 in the air regulator 22 faces the air chamber 23. The return passage 20 connects the air valve 38 and throttle valve 17 in the intake cylinder 1.
It is connected between. The air chamber 23 further includes the same number of outlet boats 23a as the outlet boats 12 of the fuel regulator 6. A retainer 28a having a smaller diameter than the negative pressure chamber 28 is provided above the negative pressure chamber 28, and a retainer 32 is slidably inserted into this. A guide groove 31 is provided on the outer periphery of the retainer 32 in the axial direction of the retainer 32, and a guide piece 30 that engages with the guide groove 31 is provided to protrude into the retainer chamber 8a. A retainer 32 and a diaphragm 2 are installed in the negative pressure chamber 28.
4, a compression spring 29 is housed therebetween. The negative pressure v28 is supplied to the intake cylinder 1 via the negative pressure passages 16a and 16.
It communicates within.
空気レギュレータ２２の上端には電気アクチュエータ３
３が取りつけられ、そのスクリューロッド３４はリテー
ナ３２に設けたねじ孔３２ａに螺合している。At the upper end of the air regulator 22 is an electric actuator 3.
3 is attached, and its screw rod 34 is screwed into a screw hole 32a provided in the retainer 32.
吸気筒１に回動可能に取りつけた偏心軸３９にはエアバ
ルブ３８が取りつけられている。偏心軸３９には固定レ
バー４１が取りつけられ、同レバー４１は吸気筒１に取
りつけた引きばね４０に連結されている。偏心軸３９の
回動は連結機構を介して可変抵抗器４２の回動摺動子４
２ａに伝達される。４３．４４はそれぞれ可変抵抗器４
２及び回動摺動子４２ａのターミナルであり、配線４５
゜４６によりコンピュータ３５に接続される。An air valve 38 is attached to an eccentric shaft 39 rotatably attached to the intake cylinder 1. A fixed lever 41 is attached to the eccentric shaft 39, and the lever 41 is connected to a tension spring 40 attached to the intake cylinder 1. The rotation of the eccentric shaft 39 is connected to the rotation slider 4 of the variable resistor 42 via a coupling mechanism.
2a. 43 and 44 are respectively variable resistors 4
2 and the terminal of the rotating slider 42a, and the wiring 45
46 to the computer 35.
コンピュータ３５は電気アクチュエータ３３に接続され
ており、可変抵抗器４２の出力信号（この出力信号はエ
アバルブ３８を通過する吸入空気母に比例する）を受け
ると、この出力信号ｍに対し予め設定されている、空気
レギュレータ２２の空気室２３の空気圧力（以後空気圧
という）Ｐａと燃料レギ・レータ６の燃料空７の燃料圧
力（以 ′°□後燃圧という）Ｐｆとの差圧ΔＰに
該当する信号を電気アクチュエータ３３に出力する。電
気アクチュエータ３３は差圧ΔＰに該当する信号量だけ
スクリューロッド３４を回動させ、これによりリテーナ
３２を上下動させる。これに伴い圧縮スプリング２９の
ばね力が変動しダイアフラム２４を介しバルブ２５が移
動しレリーズボート２５ａからリターン通路２０を介し
吸気筒１内のエアバルブ３８とスロットルバルブ１７と
の間に放出される空気ｍが増減する。The computer 35 is connected to the electric actuator 33 and, upon receiving the output signal of the variable resistor 42 (which output signal is proportional to the intake air mass passing through the air valve 38), sets a preset value for this output signal m. A signal corresponding to the differential pressure ΔP between the air pressure (hereinafter referred to as air pressure) Pa in the air chamber 23 of the air regulator 22 and the fuel pressure (hereinafter referred to as 'after fuel pressure) Pf in the fuel chamber 7 of the fuel regulator 6. is output to the electric actuator 33. The electric actuator 33 rotates the screw rod 34 by a signal amount corresponding to the differential pressure ΔP, thereby moving the retainer 32 up and down. Accordingly, the spring force of the compression spring 29 changes, the valve 25 moves via the diaphragm 24, and air m is released from the release boat 25a via the return passage 20 between the air valve 38 in the intake cylinder 1 and the throttle valve 17. increases or decreases.
吸気筒１は空気集合多枝管４９を介してエンジンＥの各
吸気管１３に連通する。３６はエンジンＥの吸気ボート
を示す。エンジンＥのシリンダヘッド５０には副燃焼室
７０とこれに開口する弁孔５２が設けられ、弁孔５２は
電磁式逆止弁５７の弁子５７ａにより開閉される。副燃
焼室７０は連通孔７１により主燃焼室５１と連通してい
る。点火栓７２は連通孔７１に近接して副燃焼室７０に
設けられている。The intake pipe 1 communicates with each intake pipe 13 of the engine E via an air collecting multi-branch pipe 49. 36 indicates the intake boat of engine E. The cylinder head 50 of the engine E is provided with a sub-combustion chamber 70 and a valve hole 52 that opens into the sub-combustion chamber 70, and the valve hole 52 is opened and closed by a valve element 57a of an electromagnetic check valve 57. The auxiliary combustion chamber 70 communicates with the main combustion chamber 51 through a communication hole 71. The ignition plug 72 is provided in the sub-combustion chamber 70 adjacent to the communication hole 71.
シリンダヘッド５０には逆止弁５７に近接して、電磁式
燃料インジェクタ１４が設けられている。An electromagnetic fuel injector 14 is provided in the cylinder head 50 adjacent to a check valve 57 .
燃料インジェクタ１４は燃料通路５８を介して逆止弁室
５９及び弁孔５２に連通している。燃料通路５８には吐
出口（第５図の８１に該当する）４８が設けられ、その
上流には燃料インジェクタ１４から噴射された燃料の流
ｍを絞る燃料絞り４７が設【プられている。吐出０４８
と燃料絞り４７との間は混合室６０となっており、混合
室６０は熱料インジェクタ１４に近接してシリンダヘッ
ド５０に設けた空気ノズル２７に連通し、空気ノズル２
７は空気通路５４を介し空気レギュレータ２２の出口ポ
ート２３ａに連通している。そして空気ノズル２７には
空気絞り２６が設けられている。なお、燃料インジェク
タ１４は燃料通路５３により燃料レギュレータ６の出口
ボート１２に連通している。The fuel injector 14 communicates with the check valve chamber 59 and the valve hole 52 via a fuel passage 58 . The fuel passage 58 is provided with a discharge port (corresponding to 81 in FIG. 5) 48, and a fuel throttle 47 is provided upstream thereof to throttle the flow m of fuel injected from the fuel injector 14. Discharge 048
A mixing chamber 60 is formed between the fuel throttle 47 and the fuel throttle 47, and the mixing chamber 60 communicates with the air nozzle 27 provided in the cylinder head 50 in the vicinity of the heating material injector 14.
7 communicates with the outlet port 23a of the air regulator 22 via an air passage 54. The air nozzle 27 is provided with an air throttle 26. Note that the fuel injector 14 communicates with the outlet boat 12 of the fuel regulator 6 through a fuel passage 53.
６１はコントロールユニット、６２はクランク角センサ
、６３はフライホイール、６４はディストリビュータで
クランク角センサ６２とディストリビュータ６４はコン
トロールユニット６０に接続され、コントロールユニッ
ト６０はさらに燃料インジェクタ１４と逆止弁５７に接
続されている。61 is a control unit, 62 is a crank angle sensor, 63 is a flywheel, and 64 is a distributor, and the crank angle sensor 62 and the distributor 64 are connected to the control unit 60, and the control unit 60 is further connected to the fuel injector 14 and the check valve 57. has been done.
第３図に示すように燃料インジェクタ１４と逆止弁５７
とはエンジンの吸入行程において同期間弁じ、圧縮、爆
発、排気行程において同期閉弁する。As shown in FIG. 3, the fuel injector 14 and the check valve 57
The valves open for the same period during the engine's intake stroke, and close at the same time during the compression, explosion, and exhaust strokes.
なお、空気レギュレータ２２は空気通路５４を介して逆
止弁５７の開閉にかかわらず燃料通路５８に空気を供給
する。Note that the air regulator 22 supplies air to the fuel passage 58 via the air passage 54 regardless of whether the check valve 57 is opened or closed.
上記の構成において、エンジンＥの吸気量に応じてエア
バルブ３８は引きばね４０とバランスを保ちながら偏心
軸３９とともに回動する。この回動に伴い回動摺動子４
２ａが回動して可変抵抗器４２の抵抗値が変化し、その
変化ｍが電気信号としてコンピュータ３５に出力される
。なお各吸入空気量に対応した値の信号を出す空気量セ
ンサとしては熱線式流量測定法、放電式流母測定法ある
いはカルマン渦式流量測定法等により吸入空気流速を直
接計測して、この測定値により吸入空気量を導出するよ
うな方法を用いてもよく、又エンジン回転数ならびに吸
気管負圧等のエンジンパラメータに基づてい吸入空気量
を測定する方法を用いてもよい。エンジンの吸入空気量
が計測できる方法であればいずれでもよい。コンピュー
タ３５にはこの電気信号値に対応して予め設定されてい
る、空気レギュレータ２２の空気圧Ｐａと燃料レギュレ
ータ６の燃圧ｐｆとの差圧ΔＰに該当する信号を電気ア
クチュエータ３３に出力する。電気アクチュエータはこ
の信号に該当する量だけスクリューロッド３４を回動さ
せ、これにより案内片３０とガイド溝３１とにより回動
を拘束されているリテーナ３２は上下方向に移動し、圧
縮スプリング２９のダイアフラム２４に対するばね力が
変化する。一方空気ボンプ２１からの加圧空気は空気レ
ギュレータ２２の空気室２３側からダイアフラム２４を
押圧するが負圧室２８に作用する吸気負圧ＰＯと圧縮ス
プリング２９との合計力が空気圧Ｐａとバランスしてパ
ルプ２５を開閉し余剰空気をレリーズボート２５ａを介
して吸気筒１内のエアバルブ３８とスロットルバルブ１
７との間、に放出する。このようにして空気ｖ２３内の
空気圧ｐａはＰａ−ＰＯ＋ｋｌとなる。ここでに１は圧
縮ス ？プリング２９による圧力である。In the above configuration, the air valve 38 rotates together with the eccentric shaft 39 while maintaining balance with the tension spring 40 according to the intake air amount of the engine E. Along with this rotation, the rotating slider 4
2a rotates, the resistance value of the variable resistor 42 changes, and the change m is output to the computer 35 as an electrical signal. Note that the air flow rate sensor that outputs a signal with a value corresponding to each intake air amount directly measures the intake air flow rate using a hot wire flow rate measurement method, a discharge flow rate measurement method, a Karman vortex flow rate measurement method, etc. A method of deriving the intake air amount from a value may be used, or a method of measuring the intake air amount based on engine parameters such as engine speed and intake pipe negative pressure may be used. Any method that can measure the intake air amount of the engine may be used. The computer 35 outputs to the electric actuator 33 a signal corresponding to the differential pressure ΔP between the air pressure Pa of the air regulator 22 and the fuel pressure pf of the fuel regulator 6, which is preset in accordance with this electric signal value. The electric actuator rotates the screw rod 34 by an amount corresponding to this signal, and as a result, the retainer 32 whose rotation is restricted by the guide piece 30 and the guide groove 31 moves in the vertical direction, and the diaphragm of the compression spring 29 The spring force on 24 changes. On the other hand, pressurized air from the air pump 21 presses the diaphragm 24 from the air chamber 23 side of the air regulator 22, but the total force of the intake negative pressure PO acting on the negative pressure chamber 28 and the compression spring 29 balances with the air pressure Pa. The pulp 25 is opened and closed, and surplus air is sent to the air valve 38 in the intake cylinder 1 and the throttle valve 1 via the release boat 25a.
between 7 and 7. In this way, the air pressure pa in the air v23 becomes Pa-PO+kl. Here 1 is compression? This is the pressure caused by the pulling 29.
一方燃料ボンブ５からの加圧燃料は燃料レギュレータ６
の燃料室７側よりダイアフラム８を押圧するが負圧室１
０内の吸気負圧ＰＯと圧縮スプリング１１のばね力との
バランスで開閉し、余剰燃料はリターン通路１９を経て
燃料タンク３にリターンされる。こうして燃料レギュレ
ータ６の燃料室７の燃圧ＰｆはＰｆ＝ＰＯ＋に２となる
。ここでに２ば圧縮スプリング１１の圧力である。On the other hand, the pressurized fuel from the fuel bomb 5 is supplied to the fuel regulator 6.
The diaphragm 8 is pressed from the fuel chamber 7 side of the negative pressure chamber 1.
It opens and closes depending on the balance between the intake negative pressure PO within 0 and the spring force of the compression spring 11, and excess fuel is returned to the fuel tank 3 via the return passage 19. In this way, the fuel pressure Pf in the fuel chamber 7 of the fuel regulator 6 becomes 2 (Pf=PO+). Here, 2 is the pressure of the compression spring 11.
従っＴＰａ−Ｐｆ＝に１−に２ ＝ΔＰとなり、吸気筒
１への吸気化に対しΔＰが前述のようにコンピュータ３
５により予め設定されている。Therefore, TPa - Pf = 1 - 2 = ΔP, and as mentioned above, ΔP for intake into the intake cylinder 1 is
5 is preset.
この結果燃料レギュレータ６の燃料室７内の燃圧Ｐｆの
燃料は燃料通路５３を通りインジェクタ１４に圧送され
、エンジンの吸入行程において燃料絞り４７より混合室
６０に吐出される。一方空気レギュレータ２２の空気室
２３内の空気圧ｐａの空気は空気通路５４を通り空気絞
り２６より混合室６０内に吐出されるが空気通路５４を
通る際燃料通路５３を流れる燃料の加熱を防止する。混
合室６０内では燃料と空気とが混合され吐出口４８より
燃料通路５８内に噴出される。エンジンの吸入行程にお
いては逆止弁５７の弁子５７ａは弁孔５２を開いている
ので弁孔５２から前記混合気（これを１次混合気という
）が副燃焼室７０に流入し、点火栓７２の着火により燃
焼する。燃焼ガスは火焔流となって１個又は複数個の連
通孔７１から主燃焼室５１に噴出する。As a result, the fuel at the fuel pressure Pf in the fuel chamber 7 of the fuel regulator 6 is fed under pressure to the injector 14 through the fuel passage 53, and is discharged into the mixing chamber 60 from the fuel throttle 47 during the intake stroke of the engine. On the other hand, the air at the air pressure pa in the air chamber 23 of the air regulator 22 passes through the air passage 54 and is discharged into the mixing chamber 60 from the air throttle 26, but when passing through the air passage 54, heating of the fuel flowing through the fuel passage 53 is prevented. . Fuel and air are mixed in the mixing chamber 60 and ejected from the discharge port 48 into the fuel passage 58 . During the intake stroke of the engine, the valve element 57a of the check valve 57 opens the valve hole 52, so the air-fuel mixture (this is called the primary air-fuel mixture) flows into the auxiliary combustion chamber 70 from the valve hole 52, and the spark plug It burns by ignition of 72. The combustion gas becomes a flame stream and is ejected from one or more communication holes 71 into the main combustion chamber 51 .
主燃焼室５１に噴出した火焔流は主燃焼室５１内に希薄
混合気を燃焼させる。点火栓７２が前述のように連通孔
７１に近接しているので初期に着火した火焔噴流が主燃
焼室５１に向うばかりでな（、副燃焼室７０の上部にも
伝播することになり、第２．第３の火焔が副燃焼室７０
内で連続的に発生するのでこれに対応して副燃焼室７０
内の火焔が主燃焼室５１に連続的に流入する火焔噴流と
なり、主燃焼室５１内の希薄混合気を効果的に燃焼させ
て層状給気燃焼が可能となる。The flame flow jetted into the main combustion chamber 51 burns the lean air-fuel mixture within the main combustion chamber 51. Since the spark plug 72 is close to the communication hole 71 as described above, the initially ignited flame jet not only heads toward the main combustion chamber 51 (but also propagates to the upper part of the auxiliary combustion chamber 70, 2. The third flame is the auxiliary combustion chamber 70
Since the combustion occurs continuously within the auxiliary combustion chamber 70,
The flame inside becomes a flame jet that continuously flows into the main combustion chamber 51, and the lean air-fuel mixture in the main combustion chamber 51 is effectively combusted to enable stratified air charge combustion.
然し、点火栓７２を連通孔７１より遠い副燃焼室７０の
上部に取りつけると初期の着火爆発に伴う圧力上昇によ
り副燃焼室７０内の下部に存在する燃焼混合気を主燃焼
室５１内へ押出してしまい副燃焼室７０内からの火焔噴
流を連続させて長く持続させることが不可能になってし
まう。However, if the spark plug 72 is installed in the upper part of the auxiliary combustion chamber 70 which is far from the communication hole 71, the pressure increase caused by the initial ignition explosion will push the combustion mixture existing in the lower part of the auxiliary combustion chamber 70 into the main combustion chamber 51. As a result, it becomes impossible to maintain the flame jet continuously for a long time from within the sub-combustion chamber 70.
第４図はこの発明の作動フローチャートを示す。FIG. 4 shows an operational flowchart of the present invention.
エンジン始動により、ステップ１において、ピストンが
排気上死点（ＴＤＣ：）であるかどうかを判断し、上死
点であると判断した場合には、そのシリンダがＮＯＩシ
リンダであるかどうかをステップ２で判断する。ステッ
プ２の判断の結果、ＮＯ１シリンダであればステップ３
でＮＯ１インジェクタ、ＮＯＩ逆止弁を開く、この時前
述のようにエンジンＥは吸入行程に入っているので１次
混合気が燃焼室５１に噴射される。なお、前記ステップ
１において、ピストンが上死点でな（（と判断した場合
には、直接ステップ４にステップする。ステップ４でク
ランク角がカウントされる毎に、ステップ５でそのカウ
ント値が吸気弁を閉じるタイミングであるかどうかを判
断させ、クランク角のカウント値が吸気弁を閉じるタイ
ミングになるまでステップ４およびステップ５を行う。When the engine is started, it is determined in step 1 whether the piston is at exhaust top dead center (TDC), and if it is determined that the piston is at exhaust top dead center, it is determined in step 2 whether the cylinder is an NOI cylinder or not. Judge by. If the result of judgment in step 2 is NO1 cylinder, step 3
The NO1 injector and NOI check valve are opened. At this time, the engine E is in the intake stroke as described above, so the primary air-fuel mixture is injected into the combustion chamber 51. In addition, in step 1, if it is determined that the piston is not at top dead center ((), step directly to step 4. Every time the crank angle is counted in step 4, the count value is changed to the intake air in step 5. It is determined whether or not it is the timing to close the valve, and steps 4 and 5 are performed until the crank angle count value reaches the timing to close the intake valve.
ステップ４でクランク角がカウントされ所定の回動角に
なるとステップ６でＮＯ１インジェクタ及びＮＯ１逆止
弁が閉じて１サイクルが終了する。Ｎｏ２ 、 Ｎｏ３
、 Ｎｏ４シリンダについても同じことが行なわれる
。In step 4, the crank angle is counted, and when it reaches a predetermined rotation angle, the NO1 injector and NO1 check valve are closed in step 6, and one cycle is completed. No2, No3
, the same is done for the No. 4 cylinder.
（発明の効果）
この発明は上述の構成を有するので次のような優れた効
果を有する。(Effects of the Invention) Since the present invention has the above-described configuration, it has the following excellent effects.
（イ）副燃焼室に燃料及び空気が流入するので副燃焼室
内の排気′ガスによる着火性の悪影響が排除され副燃焼
室内の着火性が安定する。(a) Since fuel and air flow into the sub-combustion chamber, the adverse effects of the exhaust gas in the sub-combustion chamber on ignitability are eliminated, and the ignitability within the sub-combustion chamber is stabilized.
（ロ）燃料噴射時間τにおけるｑｆｍａｘ ／ｑｒｍｉ
ｎを約５０にまで設定できるのでエンジンの各運転条件
に対し、燃費が非常に少なく、しかも安定した運転が可
能の燃料伍を設定することができる。(b) qfmax/qrmi at fuel injection time τ
Since n can be set up to about 50, it is possible to set a fuel level that provides very low fuel consumption and allows stable operation for each operating condition of the engine.
（ハ）インジェクタ自体が発熱しても、又インジェクタ
がシリンダヘッドにより加熱されても燃料インジェクタ
内に空気層（混合室６０）を有しているので燃料は気化
しない。その結果安定したエンジンの運転が可能になる
。 ６１（ニ）低圧燃料の使用
が可能になり配管部における燃料洩れの危険が少なくな
り、燃料系統の安全性が高くなる。(c) Even if the injector itself generates heat, or even if the injector is heated by the cylinder head, the fuel does not vaporize because the fuel injector has an air layer (mixing chamber 60). As a result, stable engine operation becomes possible. 61(d) It becomes possible to use low-pressure fuel, reducing the risk of fuel leakage in piping, and increasing the safety of the fuel system.
（ホ）エンジンの全運転領域において噴霧の粒径が従来
よりも細かくなり、この結果燃費が少なくなりエンジン
の運転が安定する。このことはアイドル運転に対しても
あてはまる。(e) The particle size of the spray becomes finer than before in the entire operating range of the engine, resulting in less fuel consumption and stable engine operation. This also applies to idling operation.
第１図はこの発明の一実施例の正面図を示す。
第２図は第１図の要部の詳細図を示す。第３図は逆止弁
、燃料インジェクタの作動時期及び燃料。
空気の供給状況を示ず図、第４図はこの発明の作動のフ
ローチャートを示す。第５図はこの発明の］
５・・・燃料ポンプ
６・・・燃料レギュレータ
１４・・・電磁式燃料インジェクタ
２１・・・空気ポンプ
２２・・・空気レギュレータ
２６・・・空気絞り
３３・・・電気アクチュエータ
（Ｐａ−Ｐｆを所定値に保持する機構）３５・・・コン
ピュータ
４２・・・可変抵抗器（空気ｍセンナ）４７・・・燃料
絞り
４８・・・吐出口
５２・・・弁口
５３・・・燃料通路
５４・・・空気通路
５７・・・電磁式逆止弁
７０・・・副燃焼室
■FIG. 1 shows a front view of an embodiment of the invention. FIG. 2 shows a detailed view of the main part of FIG. 1. Figure 3 shows the check valve, fuel injector operating timing, and fuel. FIG. 4, which does not show the air supply status, shows a flowchart of the operation of the present invention. FIG. 5 shows the structure of the present invention] 5... Fuel pump 6... Fuel regulator 14... Electromagnetic fuel injector 21... Air pump 22... Air regulator 26... Air throttle 33... Electric actuator (mechanism for maintaining Pa-Pf at a predetermined value) 35...Computer 42...Variable resistor (air m sensor) 47...Fuel throttle 48...Discharge port 52...Valve port 53 ...Fuel passage 54...Air passage 57...Solenoid check valve 70...Sub-combustion chamber■
Claims (1)
孔を介して連通する逆止弁室。 （ロ）前記弁孔を開閉する電磁式逆止弁。 （ハ）吐出口及びその上流に燃料絞りを有し、吐出口を
介して逆止弁室を燃料ポンプに連通する燃料通路。 （ニ）前記燃料絞りと吐出口との間において燃料通路を
空気ポンプに連通し、かつ空気絞りを有する空気通路。 （ホ）燃料絞りの上流において燃料通路に設けた電磁式
燃料インジェクタ。 （ヘ）前記逆止弁及び燃料インジェクタをエンジンの吸
入行程において同期的に開かせ、エンジンの圧縮、爆発
及び排気行程において同期的に閉じさせる電気回路。 （ト）前記空気絞りと空気ポンプとの間の空気通路に配
設され、エンジンの吸気通路の圧力との差をエンジンの
各運転条件に対応して設定された一つの値に保持する空
気圧Ｐａを発生する空気レギュレータ。 （チ）前記インジェクタと燃料ポンプとの間の燃料通路
に配置され、エンジンの吸気通路の圧力との差をエンジ
ンの各運転条件に対応して設定された一つの値に保持す
る燃圧Ｐｆを発生する燃料レギュレータ。 （リ）エンジンの吸気通路への吸入空気量を検知して各
吸入空気量に対応した値の信号を出す空気量センサ。 （ヌ）前記空気量センサからの信号値を入力し、この信
号値に対応して予め定められた値の、Ｐａ、Ｐｆの差圧
を発信するコンピュータ。 （ル）コンピュータからの信号により、前記燃料通路及
び空気通路の少くとも一方に設けた、前記の差圧を保持
する機構。 からなることを特徴とする副燃焼室内燃料噴射装置。[Scope of Claims] The following elements (a) A check valve chamber that communicates with an auxiliary combustion chamber provided in the cylinder head of the engine via a valve hole. (b) An electromagnetic check valve that opens and closes the valve hole. (c) A fuel passage having a discharge port and a fuel throttle upstream thereof, and communicating the check valve chamber with the fuel pump via the discharge port. (d) An air passage that connects the fuel passage to the air pump between the fuel throttle and the discharge port and has an air throttle. (e) An electromagnetic fuel injector installed in the fuel passage upstream of the fuel throttle. (F) An electric circuit that opens the check valve and the fuel injector synchronously during the intake stroke of the engine and closes them synchronously during the compression, explosion, and exhaust strokes of the engine. (g) An air pressure Pa that is disposed in the air passage between the air throttle and the air pump and maintains the difference between the pressure in the intake passage of the engine and one value set corresponding to each operating condition of the engine. Air regulator that generates. (h) Disposed in the fuel passage between the injector and the fuel pump, and generates a fuel pressure Pf that maintains the difference between the pressure in the engine intake passage and the pressure at one value set corresponding to each engine operating condition. fuel regulator. (li) An air amount sensor that detects the amount of intake air into the engine's intake passage and outputs a signal with a value corresponding to each amount of intake air. (J) A computer that inputs a signal value from the air amount sensor and transmits a predetermined value of differential pressure between Pa and Pf corresponding to this signal value. (l) A mechanism for maintaining the differential pressure, provided in at least one of the fuel passage and the air passage, in response to a signal from a computer. A sub-combustion chamber fuel injection device characterized by comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22654784A JPS61104155A (en) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | Fuel injection device in auxiliary combustion chamber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22654784A JPS61104155A (en) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | Fuel injection device in auxiliary combustion chamber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61104155A true JPS61104155A (en) | 1986-05-22 |
| JPH0476033B2 JPH0476033B2 (en) | 1992-12-02 |
Family
ID=16846859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22654784A Granted JPS61104155A (en) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | Fuel injection device in auxiliary combustion chamber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61104155A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63109279A (en) * | 1986-10-14 | 1988-05-13 | オービタル，エンジン，カンパニー，プロプライエタリ，リミテッド | Fuel injection device |
-
1984
- 1984-10-25 JP JP22654784A patent/JPS61104155A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63109279A (en) * | 1986-10-14 | 1988-05-13 | オービタル，エンジン，カンパニー，プロプライエタリ，リミテッド | Fuel injection device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0476033B2 (en) | 1992-12-02 |
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