JPS6338685A - 燃料噴射方法 - Google Patents

燃料噴射方法

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JPS6338685A
JPS6338685A JP61245146A JP24514686A JPS6338685A JP S6338685 A JPS6338685 A JP S6338685A JP 61245146 A JP61245146 A JP 61245146A JP 24514686 A JP24514686 A JP 24514686A JP S6338685 A JPS6338685 A JP S6338685A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、燃料、特に燃料−空気混合物をノズルを通じ
て内燃エンジンの燃焼室の中へ噴射する方法に関する。
（発明が解決しようとする問題点） ノズルから燃焼室の中へ出る燃料の小満の噴霧特性は、
燃料の燃焼能率に大きな影響を有し、これは次いでエン
ジンの作動安定性、燃料能率および排気放射物に影響す
る。これらの影響を最適にするために、ノズルから出る
燃料の噴霧パターンの所望の特性は、燃料小滴の大きさ
が小さいこと、燃焼室への燃料噴霧の貫通を制御するこ
と、および少なくとも低いエンジン負荷で比較釣合まれ
る燃料小滴の雲を公平に分配することを含む。
エンジン排気ガスの有害な成分の制御において、燃焼室
のガスチャージ内の燃料の配置を制御していくつかの異
なるパラメータを充たすことが望ましい。理想的には、
燃料をガスチャージに分配することにより、その結果と
しての燃料−空気混合物が点火プラグで容易に点火可能
であり、すべての燃料が完全に燃焼するのに十分な空気
に接近でき、そして火焔が消される前にすべての燃料に
広がるのに十分な温度になければならない。異常爆発を
促進する燃焼温度、または排気ガス中の望ましくない汚
染菌の形成のような他の因子も考慮しなければならない
。
本発明の目的は、燃料の十分な燃焼およびエンジン排気
ガスの放射物の制御に貢献するような、燃料をノズルを
通じてエンジン燃焼室に噴射する方法を提供することで
ある。
（問題点を解決するための手段） この目的を念頭において、大気圧下の静止空気で測定し
たときにノズルからの噴霧貫通３５ミリメートルの所に
多くて２５メートル／秒の噴霧軸線の方向の分散速度を
有する燃料噴霧を確立する条件の下で、好ましくはガス
に同伴される、計量された塁の燃料をノズルを通じて燃
焼室に送り出すことからなる、燃料を内燃エンジンの燃
焼室に噴射する方法を提案する。噴霧分散速度は、ノズ
ルから噴霧貫通７０ｍｍの所で噴霧軸線の方向に１８メ
ートル／秒より小さいことが好ましい。
いくつかの理由のために、噴霧貫通の手段を作動条件下
の燃焼室内に設けるのは不都合であることか認められよ
う。従って、本発明を定義する際に、噴霧速度と貫通が
大気圧下の静止空気において測定される。これらの測定
は、燃料を燃焼室へ送り出すために使用される噴射機構
とノズルでなされ、その噴射機構は、燃料をエンジンの
燃焼室に噴射するときと同じ条件の下で作動され、すな
わち燃料とガス圧が通常のエンジン作動と同じであり、
かつノズル開口運動が通常のエンジン作動と同じである
。
軸方向の噴霧分散速度が３５ｍｍの所で１６メートル／
秒以下であるのが好適であり、通常６〜１０メートル／
秒であり、好ましくは約８メートル／秒である。半径方
向の、すなわち噴霧軸線に垂直な噴霧分散速度は、噴霧
軸線から３５ｍｍの所で多くて２５メートル／秒が好適
であり、通常約１２メートル／秒である。
上記の噴霧貫通パラメータを維持することは、低い燃料
供給速度で、すなわち低いエンジン負荷で、エンジン排
気ガスの炭化水素（ＨＣ）を制御するのに特に重要であ
る。低い負荷では、毎秒の燃料噴射量が低く、もしガス
チャージのいたる所、　　に広く分散されるならば、点
火性と火焔維持が不十分になる。これらの不利な影響を
避けるかまたは減少させるために、ガスチャージ中の燃
料の分配を一般に制限し、そして特に点火箇所（点火プ
ラグ）のすぐ近くに濃い混合物を確立することが必要で
ある。
このように、チャージが、点火プラグに濃い混合物かあ
ることにより容易に点火可能である。比較的少量の燃料
が全部のガスチャージにわたって薄く分散されないし、
また燃料がガスチャージの高度に瞬滅した範囲に分配さ
れない。これらの両方により、火焔の貫通が低くなり、
かつその結果として未燃焼の燃料が生じて排気ガスにＨ
Ｃを作る。
貫通を制限すると、他の補正作用なしでは、エンジン負
荷範囲の上端でＨＣ放射物が若干増加することになり得
るけれども、これは、自動車のような多くの用途で全エ
ンジン作動時間の比較的小さい部分だけの間経験される
作動範囲にある。
低い貫通燃料噴霧の利益は、最大エンジン負荷の８０パ
ーセントまでおよびエンジン最大作動速度の５０パーセ
ントまでのエンジン作動において特に重要である。
噴射ノズルが、中空の円錐型のパターンよりむしろその
いたる所に分散された燃料を有する雲を形成する燃料噴
霧パターンを生ずる構造であるときに、低い貫通燃料噴
霧の使用が特に有利である。
本出願人の共に係属中の国際特許出願Ｎｏ、ＰＣＴ／Ａ
Ｕ８６１００２０１号明細書に、燃料を燃焼室に噴射す
る特別な方法と特別な形状のノズルが開示されているが
、その各々を、ここに開示された低い貫通燃料噴霧の場
合に用いることができる。
従って、好ましい一実施例において、燃料を燃焼室に噴
射する方法は、燃料がガス流れに同伴し、選択的にノズ
ルを開放して、そのように形成された燃料−ガス混合物
を燃焼室に排出し、そして燃料−ガス混合物がノズルを
通過する際に燃料−ガス混合物のためのそれぞれの好適
な通路を助長して、ほぼ円形の第一配列のガス同伴燃料
小滴と、ノズルから出る第一配列により区画された範囲
内にある第二配列のガス同伴燃料小滴を発生させ、その
ときノズルから出る燃料小滴が、前述のように測定した
ときに、噴霧貫通３５ミリメートルの所に多くて２５メ
ートル／秒の噴霧軸線の方向の分散速度を有する。
本発明の上記の好ましい配置では、ガス同伴燃料小滴の
配列が空気に対する燃料小滴の露出を一層大きくし、そ
して前記通路からの流れがノズルから遠ざかって速度が
落ちる際に、流れが粉砕されるので、燃料小滴が分散し
て霧を形成する。最後に、分散された流れが燃料小滴の
普通の雲を形成する。
その配列は、燃料小滴の流れが円形のまたは末広がりの
円錐形の形成物をなしているようなものであるときに、
トロイド状空気流れがこれとほぼ同心の形成物内に作ら
れる。トロイドの外側領域の空気流が燃料小滴の流れの
形成物を補完し、そして燃料がトロイド状空気流に同伴
して流れ形成物の内方に運ばれる。この燃料小滴の分散
が燃料の有効な分配に丘献すると共に燃料を区画された
範囲内に保持する。
噴霧雲は、少なくとも約９０°から約２１０’までの間
に含まれる角度により区画された円錐形容積内に含まれ
るのか望ましい。
空気に同伴された燃料を、ポペット弁制御ポ−トを通じ
て燃焼室に送り出すことができるが、その際弁には、末
端縁部の周囲に間隔を置いて配置された複数の切欠きが
設けられている。これらの切欠きを設けることにより、
燃料−ガス混合物のための二つの選択的通路が得られる
。すなわち、弁要素の末端縁に切欠きのない部分により
形成された外側通路と、切欠きを通る他の通路であり、
その切欠きの底縁は弁要素の末端縁から半径方向内方に
変位されている。
弁が開いているときに燃料−ガス混合物が通る弁の表面
は末広がりの円錐形であるのが好適であり、その結果末
端縁から出る燃料−ガス混合物が初めにこの流れの方向
を維持して外側配列のガス同伴燃料小滴を形成する。し
かしながら、末端縁が切欠きにより中断される場合、燃
料とガスの少なくともいくらかが切欠きを通過して、弁
からその末端の内方を出る。
ポペット弁の上記の構造は、緊密に混合された燃料とガ
スの雲を形成し、その雲は従って高度に点火可能な混合
物であり、燃焼室のガスチャージへの貫通が低い。この
雲は、噴射ノズルと点火プラグの適当な相対位１４によ
り燃焼室内に点火プラグにきわめて接近して位置させる
ことができる。
雲の中の燃料の粒子の大きさは１０ミクロン（ソータ平
均直径）までの位であるのが好ましい。
（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例により詳細に説明する
。
第１図において、エンジン９は、一般的な通常の構造の
単シリンダニサイクルガソリンエンジンであり、シリン
ダ１０．クランクケース１１およびシリンダ１０内で往
復運動するピストン１２を有する。ピストン１２は、連
接棒１３によりクランク軸１４に連結されている。クラ
ンクケースには、通常のリード弁１９を組み込んだ吸気
ポート１５が設けられ、かつ三つの移送通路１６（一つ
だけを示す）がクランクケースをそれぞれの移送ポート
と連通しており、移送ポートのうち二つが１７と１８で
示され、三番目の移送ポートはポート１８の反対側にあ
る１７と同等物である。排気ポート２０が中央の移送ポ
ート１８にほぼ対向してシリンダの壁に形成されている
。
分離可能なシリンダヘッド２１が燃焼空洞２１を有し、
その中へ点火プラグ２３と燃料噴射器２４が突出してい
る。空洞２２が移送ポート１８と排気ポート２０の中心
を通って延びるシリンダの軸平面に対してほぼ対称に位
置している。空洞２２が移送ポート１８のすぐ上のシリ
ンダ壁からシリンダ中心線を過ぎて成る距離だけシリン
ダを横切って延びている。
シリンダの」−２の軸平面に沿った空洞２２の横断面形
状は最も深い点または基底２８でほぼ弓形であり、その
とき弧の中心線が移送ポート１８の上のシリンダ壁より
もシリンダの中心線に幾分近い。移送璧１８の上のシリ
ンダ壁に近い弓形基底２８の端がほぼ真直な面２５と合
併し、かつ弓形基底２８の反対端すなわち内端が比較的
短い急勾配面２６と合併している。
噴射器２４は、そのノズルが空洞２２の最も深い部分あ
たりにあるように位置すると共に、点火プラグ２３が、
移送ポート１８から離れた空洞の面に位置している。従
って、移送ポートを通ってシリンダに入る空気チャージ
が空洞に沿って噴射ノズル２４を過ぎて点火プラグに向
かって進み、そして燃料をノズルから点火プラグへ運ぶ
。
空洞２２の形状およびそれに由来する燃焼過程の別の詳
細は、１９８６年５月２３日に提出された英国特許出願
第８６１２６０１号および１９８６年５月２６日に提出
された対応する米国特許出願に「２サイクル内燃エンジ
ンの関する改良」と題してシュルンケ（Ｓｃｈ　Ｉ　ｕ
ｎｋｅ）とデービス（Ｄａｖｉｓ　）により開示されて
いる。
噴射器２４は燃料計量兼噴射系統の必須部分であり、そ
れにより空気に同伴された燃料が空気供給圧力によりエ
ンジンの燃焼室へ配送される。燃料計は兼噴射ユニット
の一つの特別な形態を第２図に示しである。
燃料計ゴ兼噴射ユニットには、収容室３２を有する噴射
本体３１に連結される自動車型絞り本体噴射器のような
、都合よく手に入る計量装置３０を組込んである。燃料
が燃料ポンプ３６により燃料溜め３５から吸収されて圧
力調整器３７を経て燃料人口ポート３３を通り計量装置
３０へ配送される。周知のように作動する計量装置は、
エンジン燃料の要求に従って成る量の燃料を計量して収
容室３２に入れる。計量装置へ供給された過剰の燃料は
燃料戻りポート３４を経て燃料溜め３５へ戻される。燃
料計量装置３０の特別な構造は本発明にとって臨界的な
ものではなく、どんな適当な装置を使用しても良い。
作用においては、収容室３２が、空気源３８から圧力調
整器３９を経て本体３１の空気入口ポート４５を通って
供給される空気により与圧される。
噴射弁４３を作用させて、与圧空気が計量された量の燃
料を礒射器先端４２を通ってエンジンの燃焼室の中へ排
出することができる。噴射弁４３は、燃焼室に対し内方
に開口する、すなわち収容室から外方に開口するポペッ
ト弁構造である。
噴射弁４３は、収容室３２を通っている弁心棒４４を経
て、噴射器本体３１内に位置したソレノイド４７のアー
マチュア４１に連結されている。
弁４３は円板ばね４０により閉鎖位置へ付勢され、かつ
ソレノイド４７を付勢することにより開放される。ソレ
ノイド４７の付勢をエンジンサイクルに対しタイミング
を合わせて制御して、燃料を収容室３２からエンジン燃
焼室へ配送する。
収容室を組込んである燃料噴射系統の作用の別の詳細は
、オーストラリア特許出願１９８４年第３２１３２号と
１９８５年第４６７５８号および１９８５年４月２日に
出願されたそれぞれの対応する米国特許出願第７４００
６７号と第８４９５０１号にエム−７ッケー（Ｍ、Ｍｅ
ｋａｙ　）により開示されている。
第３図は、上記の噴射弁４３と噴射本体３１の隣接する
部分を示す。弁４３が、第２図に示したようにソレノイ
ド４７により作用される弁心棒４４に取りつけられてい
る。弁の半径方向運動は、収容室３２の壁の上に三つの
周面４１を支承することにより制御される。係合する密
封面５０と５１が弁４３とポート４８に設けられている
。これらの面は１２００の夾角を有する。弁４３が作用
されると、面５０と５１がその間にのど部５２を残して
分離し、そののど部を通って燃料と圧縮ガスが燃焼室に
解放される。
ノズルの設計は、燃料の燃焼室への貫通度に影響を与え
る。前述した計量兼噴射ユニットに使用される弁要素の
一つの特別な設計は第４図と第５図に示されている。
第４図と第５図から分かるように、ポペット弁の外周に
等間隔に置かれた１２個の切欠きまたはスロット６５と
、前述したノズルポートの上の対応する密封面と使用中
協働する環状の密封面６１とがある。密封面６１の夾角
は通常１２０°であるが、例えばときどき使用される９
０°の角度のような他のどんな適当な角度でも良い。
第４図に示した実施例では、ポペット頭部の周囲に等間
隔で配置された１２個の切欠きがあり、各切欠きの対向
した半径方向壁の間の夾角は１４．５＠である。図示し
た特定の弁では、弁頭部の全直径が４．９ｍｍであり、
その対向する側面６６０間の切欠きの幅が周囲で０．　
７ｍｒａ、切欠きの中心線上の最小深さが０．７■であ
る。
切欠きの基底６７は弁の軸線に対し平行でない形状を有
し、かつ典型的には図示した弁の軸線に向かって内方に
下方へ傾斜させることができるので、弁の下面の切欠き
の深さは上面より大きい。
弁の軸線に対し傾斜した基底の角度は３０６の程度が代
表的である。他の変形では、切欠きの基底の平面が弁軸
線に平行であるか、またはどちらかの方向に、すなわち
スロットの深さが頂部から底縁へまたはこの逆に増加す
るように湾曲させることができる。
上記の構造の弁頭部の場合、燃料と空気の混合物が弁か
ら出て弁頭部より若干下に燃料小滴の雲を確立する。
第６図を参照すると、弁の切欠きのない部分から出る燃
料とガスの境界流れ７０は内側の流れより燃料が幾分濃
い。
前述したように、流れが弁からいくらかの距離を移動し
て速度を落し、流れが粉砕して燃料の霧になり、この霧
が境界流れ７０から内方へ運ばれて流れの配列の全範囲
内に、空気の本体内に分散した燃料の微細な小滴のほぼ
連続する雲７２を形成する。
主要な流れ７０が弁の縁から出て円錐形のカーテンの形
の末広がりの通路にあり、かつこのように作られた圧力
勾配の結果として、燃料−空気流れ７０により区画され
る容積内にほぼトロイド状の空気流７３を発達させる。
流れ７０に隣接するトロイド状流れの部分はそれと同じ
方向にある。
従って、このトロイド状空気流が境界流れ７０から燃料
小滴を取り出して内方へ運んで、円形流となって移動す
る空気内に分散させるが、それにより噴射器ノズルから
の燃料の分配が促進されかつ燃料の貫通が制限される。
このトロイド状空気流７３の効果は、燃料滴の比較的分
散した雲を引き起こす燃料小滴の外方と下方への分散を
防止することと、集中した燃料雲が確立させるように燃
料滴を中心に向かって運ぶことである。
燃料噴霧の貫通の制御に関する有益な効果は、ポートを
開閉するための切欠きのない通常のポペット弁と共にポ
ートの一連の切欠きで達成することもできる。切欠きの
あるポートの代表的な形状を第７図に示す。
そのポートは、使用中ポペット弁の対応する密封面と協
働する環状の密封面８０を有する。密封面８０の下流に
は、ポート軸線にほぼ垂直な環状の端面８１と、相互に
連結するほぼ円筒形の内面８４とがある。等間隔に配置
された１２個の切欠き８２が、内面８４から外周面８３
へ延びる端面８１に形成されている。切欠きの対向壁８
５は平行であるのが望ましい。切欠きの基底は平らであ
りかつ端面８１に平行であるのが好ましい。切欠きの深
さは、弁が開いているときにポートを通って切欠きの方
へ移動する燃料−空気チャージが円筒状面８４に突き当
らないで、邪魔されずに切欠きを通って進むような深さ
である。切欠き８２の間の円筒状面８４に突き当る燃料
−空気チャージの部分は、その面に沿って移動するよう
に変更される。
ポートの切欠きの前述した配置は、ポートから出る燃料
−空気混合物を燃料小滴の二つの配列に分割し、すなわ
ち切欠き８２を通って出る外側の配列と、内面８１の切
欠きのない部分から出る内側配列に分割する。この配置
では、外側の配列が、密封面８０の方向にほぼ連続する
ポートの軸線に関して末広がりであり、一方向側の配列
は内面８１に従う円筒形である。
切り欠いたポートにより作られる燃料雲は、同じ角度の
切り欠いた弁で生ずる雲がそうであるように低い貫通で
あり、その結果としての燃料雲を、主に第１図の空洞２
２のようなシリンダヘッドに設けられた燃焼空洞内に保
持することができる。
また、上記の切り欠いたポートの配置を使うときに、燃
料小滴の二つの配列が空気に対する燃料の露出を増加し
て点火性と燃焼性を促進する。
第８図は、三つの異なる噴射器ノズルからの燃料噴霧の
一連の距離一時間グラフである。これらのグラフを確立
するために用いられたデータは、それぞれのノズルから
大気圧の静止空気に灯油を噴射することにより得られた
。灯油は安全のためにガソリンの代用品として用いられ
、かつ灯油で得られた距離と速度はガソリンのそれと著
しく異ならないだろう。第８図の各プロットは、第２図
に示した全体構造の燃料計量兼噴射ユニットを用いて、
５５０ＫＰａの圧力の空気の供給で、０．３５ｍｍの噴
射器ノズルおよび５，１〜５．３５■の範囲の燃料の質
量で得られた。
第８図のプロット９０は、ノズルの先端の凹所に位置し
た平坦なポペット弁を有する噴射器ノズルで得られた。
そのとき、凹所は、弁が開放位置にあったときに弁を囲
むほぼ円筒状の壁を形成した。この構造は、半径方向に
含まれた高い貫通噴斯を発生した。プロット９０の傾斜
は噴霧速度を表わし、その噴霧速度はノズルから２５ｍ
ｍの軸方向距離で５０メートル／秒の程度であり、かつ
ノズルから５０ｍｍと７０ｍｔｉの間でもなお約４５メ
ートル／秒である。
第８図のプロット９１は、プロット９０のために用いら
れた噴射ノズルに基づいて、かつ第７図を参照して前述
の形状を有する、弁を取り囲む円筒壁に切欠きを形成す
るように修正された噴射ノズルで得られた。そのノズル
は、ノズルから２５１で約２０メートル／秒の軸方向噴
霧速度を与え、かつノズルから５０〜７０ｍｍの間では
約１２メートル／秒を与えた。
第８図のプロット９２は、弁の周囲に一連の切欠きを冑
する第４図と第５図を参照して述べた全体構造の噴射器
ノズルを用いて得られた。この構造は、試験した三つの
ノズルのうちで最も低い貫通度を与える。ノズルから約
３０ｍ＋＊の軸方向距離で、噴霧速度が約１２メートル
／秒であり、ノズルから５０〜６０ｍ＋ｅでは約７メー
トル／秒である。
第９図は、第８図に関して前に言及したと同じ三つの噴
射器ノズルの各々についてトルクに対するエンジンの燃
料消費を示す別の一連のグラフである。このグラフでは
、プロットが９ＯＡ。
９１Ａおよび９２Ａと番号をつけられていて、従って第
７図のプロット９０．９１および９２にそれぞれ対応す
る噴射ノズルのための消費プロットである。第９図から
認められるように、特に低いトルク範囲において、第８
図のプロット９１゜９２により表わされるように、低い
貫通燃料噴霧を用いて相当な燃料消費の節約がなされる
。
第１０図は、エンジントルクに対してプロットされた、
エンジンの排気ガスの炭化水素含有量（ＨＣ）の別の一
連のグラフであり、９０Ｂ。
９１Ｂおよび９２Ｂと番号をつけられた三つのプロット
は、それらが第８図にそれぞれプロット９０．９１．お
よび９２により表わされた噴射ノズルを用いて得られた
ＨＣの数字であることを示す。再び認められるように、
プロット９１Ｂと９２Ｂにより表わされる二つの低い貫
通ノズルは、プロット９０ｂにより表わされる高い貫通
噴霧と比較して排気ガスの炭化水素が著しく減少する。
本発明は、燃料が空気または他のガス、特に燃焼を支持
するガスに同伴され、かつノズルを介して燃焼室に送り
出されるどんな形の燃料噴射系にも適用できることを理
解しなければならない。
一つの特別な燃料噴射系では、計量された量の燃料が空
気本体に送り出され、このようにエンジン燃焼室のガス
チャージの間に存在する差圧により、ノズルが開いたと
きにノズルを通じて排出される。燃料が空気本体の中へ
計量される際に空気本体は静止しているもまたは動いて
いても良い。
燃料を計量する方式は、調節可能な時間の間空気本体の
中へ噴出する与圧された燃料供給、または空気のパルス
により送り出される個々の測定された量の燃料を含むど
んな適当な型式のものでも良い。
燃焼室への燃料の貫通度は、前述したポペット弁または
ポートの設計のような、噴射ノズルの形状により、およ
び／またはノズルを介する差圧の制御により、および／
またはノズルを通る流れを制御する弁要素の揚程の程度
により制御することができる。
本発明を実施する際に使用するのに適当な燃料噴射系と
計量装置は、米国特許第４４６２７６０号と第４５５４
４４５号および国際特許出願Ｎｏ。
ＰＣＴ／ＡＵ８４１００１５０号とＰＣＴ／ＡＵ８５１
００１７６号に開示されている。
この明細書では、２サイクルで作動するエンジンおよび
火花点火と共に本発明の使用を言及したが、４サイクル
で作動する火花点火エンジンにも等しく適用できること
を理解しなければならない。
本発明はすべての用途のための内燃エンジンに適用でき
るが、自動車、オートバイおよび船舶用エンジンを含む
ポートを含む乗物にあるまたは乗物用のエンジンで燃料
経済と排気放射物の制御に貢献するのに特に有用である
。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を使用できる２サイクル往復エンジンの
一つのシリンダの単純化した形状の断面図、第２図は本
発明の動作に使用できる燃料噴射器の断面図、第３図は
第２図に示した噴射器のノズル部分の拡大断面図、第４
図は弁要素の頭部の好適な形状の拡大図、第５図は第４
図の弁要素の部分断面図、第６図は第４図と第５図に示
した弁頭部で達成される燃料噴霧の雲の構造を示す図、
第７図は本発明の実施において通例のポペット弁と使用
するのに適した弁ポートの斜視図、第８図は三つの異な
る噴射器ノズルの比較上の貫通性能を示すグラフ、第９
図は第８図に表わされた試験に使用されたと同じ三つの
噴射器ノズルを有するエンジンの排気ガス中の比較上の
燃料消費を示すグラフ、第１０図は第８図と第９図に表
わされた試験に使用されたと同じ三つの噴射器ノズルを
有するエンジンの排気ガス中の比較上の炭化水素レベル
を示すグラフである。 ９・・・エンジン、２１・・・燃焼空洞、２３・・・点
火プラグ、２４・・・燃料噴射器、４３・・・噴射弁、
４８・・・ポート、６５．８２・・・切欠き。 出順人代理人　　佐　　藤　　−雄 ｎ酊（ｍｍ） 、ｊ然ｔ４；／％　ｉ−量　（Ｖ緬） 燃村：９ｉ　（ｇ／ｋＷｈ）

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. １．内燃エンジンの燃焼室に燃料を噴射する方法におい
    て、計量された量の燃料をガスに同伴させ、静止空気で
    大気圧の下で測定したときにノズルからの噴霧貫通３５
    ミリメートルの所に多くて２５メートル／秒の噴霧軸線
    の方向の分散速度を有する燃料噴霧を確立する条件の下
    で、そのように形成された燃料−ガス混合物をノズルを
    通じて燃焼室に送り出すことを特徴とする燃料噴射方法
    。
  2. ２．噴霧軸線の方向の前記噴霧分散速度が、静止空気で
    大気圧の下で噴霧貫通７０ミリメートルのところで１８
    メートル／秒より小さい、特許請求の範囲第１項に記載
    の燃料噴射方法。
  3. ３．前記の貫通３５ミリメートルの所に前記噴霧分散速
    度が１８メートル／秒より小さい、特許請求の範囲第１
    項に記載の燃料噴射方法。
  4. ４．前記の貫通３５ミリメートルの所の前記噴霧分散速
    度が６〜１０メートル／秒である、特許請求の範囲第１
    項に記載の燃料噴射方法。
  5. ５．噴霧の軸線に垂直な方向の噴霧分散速度が、前記軸
    線から３５ミリメートルの半径方向距離の所で２０メー
    トル／秒より小さい、特許請求の範囲第１項から第３項
    までのうちのいずれか一つに記載の燃料噴射方法。
  6. ６．噴霧の軸線に対し垂直な方向の噴霧分散速度が前記
    軸線から３５ミリメートルの所で１０メートル／秒より
    小さい、特許請求の範囲第１項から第４項までのうちの
    いずれか一つに記載の燃料噴射方法。
  7. ７．計量された量の燃料を、ガスを含む室に送り出して
    燃料を前記ガスに同伴させ、ポートを選択的に開放して
    室を燃焼室と連通させ、その際室内の前記ガスが、ポー
    トが開いているときに燃料−ガス混合物を燃焼室に送り
    出す圧力にある、特許請求の範囲第１項から第５項まで
    のうちのいずれか一つに記載の燃料噴射方法。
  8. ８．燃料−ガス混合物がポートを通過する際に燃料−ガ
    ス混合物のためのそれぞれの好適な通路を助長して、ほ
    ぼ円形横断面の第一配列のガス同伴燃料小滴と、ポート
    から出る第一配列により区画される領域内にある第二配
    列のガス同伴燃料小滴とを発生させる、特許請求の範囲
    第１項から第７項までのうちのいずれか一つに記載の燃
    料噴射方法。
  9. ９．第一配列のガス同伴燃料小滴が配列の軸線に対して
    外方に広がる、特許請求の範囲第８項に記載の燃料噴射
    方法。
  10. １０．ガス同伴燃料をポートを通じて燃焼室に噴射し、
    かつ弁要素をポートに対して選択的に動かしてポートを
    開閉し、前記ポートと弁要素が、ポートの開放時に環状
    路を区画し、前記環状路がその少なくとも一つの周縁の
    少なくとも一部に沿って一連の切欠きを有し、前記ガス
    同伴燃料が環状路を通って推進され、そのときその一部
    が前記切欠きを通過し、その際前記切欠きが、環状路か
    ら出るガス同伴燃料小滴の残りの通路と異なる通路に、
    切欠きを通って燃焼室に出るガス同伴燃料小滴の配列を
    形成するように配置されている、特許請求の範囲第１項
    から第７項までのうちのいずれか一つに記載の燃料噴射
    方法。
  11. １１．２サイクル火花点火エンジンの燃焼室に燃料を噴
    射する方法において、計量された量の燃料をガスに同伴
    させ、静止空気で大気圧の下で測定されたときにノズル
    からの噴霧貫通３５ミリメートルの所に多くて２５メー
    トル／秒の噴霧軸線方向の分散速度を有する燃料噴霧を
    確立する条件の下に、このように形成された燃料−ガス
    混合物をノズルを通じて燃焼室に送り出すことを特徴と
    する燃料噴射方法。
  12. １２．燃焼室がシリンダヘッドと、シリンダ内を往復運
    動するピストンとの間に形成され、前記シリンダヘッド
    が、ピストンに向かって開口する空洞を有する場合に、
    燃料−ガス混合物を空洞の壁を介してかつピストンに向
    かう方向に燃焼室の中へ、噴射する過程を含む、特許請
    求の範囲第１項または第１１項に記載の燃料噴射方法。
  13. １３．噴射軸線の方向の前記噴射分散速度が、静止空気
    で大気圧の下で噴霧貫通７０ミリメートルの所で１８メ
    ートル／秒より小さい、特許請求の範囲第１１項または
    第１２項に記載の燃料噴射方法。
  14. １４．前記の貫通３５ミリメートルの所の前記分散速度
    が６〜１０メートル／秒である、特許請求の範囲第１１
    項または第１２項に記載の燃料噴射方法。
  15. １５．計量された量の燃料を、ガスを含む室に送り出し
    て燃料を前記ガスに同伴させ、ポートを選択的に開放し
    て室を燃焼室と連通させ、そのとき室内の前記ガスが、
    ポートが開いているときに燃料−ガス混合物を燃焼室に
    送り出す圧力にある、特許請求の範囲第１１項または第
    １２項に記載の燃料噴射方法。
  16. １６．燃料−ガス混合物がポートを通過する際に燃料−
    ガス混合物のためのそれぞれの好適な通路を助長して、
    ほぼ円形横断面の第一配列のガス同伴燃料小滴と、ポー
    トから出る第一配列により区画される領域内にある第二
    配列のガス同伴燃料小滴とを発生する過程を含む、特許
    請求の範囲第１１項または第１２項に記載の燃料噴射方
    法。
  17. １７．火花点火内燃エンジンの燃焼室に燃料を噴射する
    方法において、燃焼室がシリンダヘッドと、シリンダ内
    を往復運動するピストンとの間に形成され、前記シリン
    ダヘッドが、ピストンに向かって開口する空洞を有する
    内燃エンジンの場合に、計量された量の燃料をガスに同
    伴させ、前記のガスに同伴された燃料をポートを通じて
    燃焼室に送り出し、弁要素をポートに対して動かしてポ
    ートを開閉することにより前記送り出しを行うように前
    記ポートを選択的に開放し、前記ポートと弁要素が、ポ
    ートが開いているときに環状路を区画し、静止空気で大
    気圧の下に測定したときにノズルからの噴射貫通３５ミ
    リメートルの所に多くて２５メートル／秒の噴射軸線の
    方向の分散速度を有する燃料噴射を確立する条件の下で
    、ガスに同伴された燃料を前記環状路を通じて送り出す
    ことを特徴とする燃料噴射方法。
  18. １８．前記環状路がその少なくとも一つの周縁の少なく
    とも一部に沿って一連の切欠きを有する場合に、前記の
    ガスに同伴される燃料が前記環状路を通って推進され、
    そのときその一部が前記切欠きを通り、その際前記切欠
    きが、環状路から出るガス同伴燃料小滴の残りの通路と
    異なる通路に、切欠きを通って燃焼室に出るガス同伴燃
    料小滴の配列を形成するように配列されている、特許請
    求の範囲第１７項に記載の燃料噴射方法。
  19. １９．内燃エンジンの燃焼室に燃料を噴射する方法にお
    いて、静止空気で大気圧の下に測定したときにノズルか
    らの噴射貫通３５ミリメートルの所に多くて２５メート
    ル／秒の噴霧軸線の方向の分散速度を有する燃料噴霧を
    確立する条件の下で、計量された量の燃料をノズルを通
    じて燃焼室に送り出すことを特徴とする燃料噴射方法。
  20. ２０．噴射軸線の方向の前記噴霧分散速度が、静止空気
    で大気圧の下に噴霧貫通７０ミリメートルの所で１８メ
    ートル／秒より小さい、特許請求の範囲第１９項に記載
    の燃料噴射方法。
  21. ２１．前記の貫通３５ミリメートルの所の前記噴霧分散
    速度が１８メートル／秒より小さい、特許請求の範囲第
    １９項に記載の燃料噴射方法。
  22. ２２．噴霧軸線に対し垂直な方向の噴霧分散速度が、前
    記軸線から３５ミリメートルの半径方向距離の所で２０
    メートル／秒より小さい、特許請求の範囲第１９項に記
    載の燃料噴射方法。
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