JPH06502708A - 回転絞り弁と内燃機関燃焼室への流体供給における該絞り弁の利用方法 - Google Patents

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】 回転絞り弁と内燃機関燃焼室への流体供給における該絞り弁の利用方法 発明の詳細な説明 （発明の利用分野） 本発明は、流体源から内燃機関の燃焼室へ流体を供給する際に用いる、少なくと も１つのほぼ円筒状の面と側壁からなる回転絞り弁に関する。

本発明は、エンジン燃焼室への気体、特に空気−燃料混合気の吸込みを制御する 、開存の封入装置からなる回転絞り弁に特に関する。

本発明は、気体、特に空気−燃料混合気の供給を受ける１個又は数個のシリンダ ーを有するニサイクルあるいは四サイクル内燃機関に利用できる。

（発明の背景） 混合気の燃焼室への供給は弁など往復運動によって駆動される部材によって行う ことができる。本出願人は特許出願第ＥＮ−８９／１７　、４８４号でこの種の 装置の特許出願を行っている。

しかし、エンジンの性能は弁による噴射装置、特に噴射の開始と終了を制御する 装置と混合気のための開口面積によって制限される（振動間Ｈ）。

さらに、これらの装置は比較的大きなシリンダーヘッドに搭載しなければならな い。改良の１つに、回転絞り弁を混合気の制御、供給に使用したものがある。

したがって、特許出願第ＥＮ−９０／ＯＳ　、３２３号では、ニサイクルエンジ ンへの燃料の圧気注入を制御するのに回転絞り弁を使用している。

開示された絞り弁はシリンダーの軸に垂直な面に位置する回転軸を有している。

それらの弁には燃焼室との接続路に連絡する流路が通っており、エンジンクラン ク軸の回転速度の関数としてそれらの弁を回転させる駆動手段に接続している。

弁に比べ、かかる絞り弁はより高速で作動させることができ、噴射注入をより自 由に調節できる。

しかし、特に絞り弁の入口での封入の問題が残る。

そのために封入手段が各絞り弁の上流又は下流、あるいはその両方に設けられて いる。

特許出願第ＦＲ−２　、５５９　、２０８号は、燃焼室からのおよび／または燃 焼室への排気および／または吸気を制御する絞り弁に関するもので、１個あるい は数個の封入部材が用いられている。この特許の改良点は、封入部材（１個ある いは複数個）と絞り弁との間の接触面の潤滑と冷却にある。

この装置の技術は、特に封入性能に関しては、十分信頼できるものではない。

（発明の要旨） 本発明は、単純なデザインの回転絞り弁であって、吸気レベルで特別な封入部材 を必要としない絞り弁を提案する。

吸気過程での封入は、本発明では絞り弁の形状と配置によって達成できる。

本発明は本書冒頭に記載した種類の回転絞り弁に関する。

すなわち、本発明の回転弁は、入口と出口を有する少なくとも１本の該流体用流 路からなり、入口は回転弁の該側壁にあって弁の回転軸からゼロではない一定の 距離をおいて設けられている。出口は該回転弁の円筒面にあって入口に対し半径 方向にずれている。

出口は、入口より回転軸から遠くに位置する。

さらに、少なくとも１個の燃料噴射器が入口及び回転弁の内側近くに突き出るが 、該噴射器の軸が流路の面のうち回転弁の回転軸に最も近い側の面の傾きに近い 傾きになるように噴射器が配置されている。

噴射器に協同して作用する流路それぞれについて、回転弁の長手方向の軸から最 も遣い流路の面が入口を開始点として該軸からさらに遠くなるようにするのが好 ましい。

さらに、該流路の少なくとも１つが燃料を捕捉する手段からなる。

すなわち、燃料を捕捉する該手段は、該流路によって形成されるエルボ−からな り回転弁の回転によって生じる遠心力で燃料を保持するようになっている。

本発明の一実施例によれば、回転弁は内燃機関燃焼室への空気−燃料混合気の吸 込みを制御するためのものである。

さらに他の実施例によれば、回転弁には、燃焼室の反対側の端部からある一定の 距離を置いて２本の流路が長手方向の面に対して互いに対称になるように設けら れている。

さらに、回転弁は軸方向の冷却用流路を備えてもよい。

上述したように、回転弁は１気筒エンジンの燃焼室の入口に搭載される。本発明 の範囲を逸脱することなく、多気筒エンジンの燃焼室に数個の回転弁を設けても よく、各シリンダーヘッドにそれぞれ１個の弁を配置する。その場合、冷却用に １本の軸方向の流路をすべての回転弁を通るように設けるのが好ましい。

さらに、本発明による１個あるいは数個の回転弁によって船外機を構成してもよ く、その場合その長手方向の軸（１本あるいは数本）は垂直である。

Ｋ皿立皿里ユＩＪ 本発明のその他の特徴、利点は以下の非制限的実施例の説明と添付の図面から明 らかとなる。図面で、−第１図は、本発明による回転弁を取付けた多気筒エンジ ンの長手方向断面を示す部分図であり、−第２図は、本発明による回転絞り弁の 一実施例の長手方向断面図であり、 一第３図は、第２図の線Ａ−Ａに沿った断面図であり、−第４図は、第２図の線 Ｉ−Ｉに沿った断面図であり、−第５図は、第２図の線＋＋−Ｉ＋に沿った断面 図であり、−第６図は、第２図の線！＋１−　Ｉｌｌに沿った断面図であり、 一第７図は、第２図の線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図であり、燃焼室との接続を示 す図である。

ましい　伊の８Ｂ 第１図は、多気筒エンジンにおける回転弁の配置図である。当該技術分野で公知 のように、シリンダー１（本実施例では３個）の上部にはそれぞれヘッド２があ り、該ヘッドの半球形の底部が燃焼室４の上部を規定しているが、燃焼室はまた シリンダー１の壁とピストン５の上部によって規定されている。

各シリンダーごとに、少なくとも噴射口３によって、燃焼室４と本発明による回 転絞り弁の少なくとも１つとを連絡している。

この実施例によれば、絞り弁６はシリンダーヘッド２において回転し、噴射口３ と圧縮空気供給パイプ（図示ｔず）の間に位置していて、燃焼室４への圧縮空気 と燃料の混合気の供給を制御している。

燃料噴射装置７は絞り弁６の入口で圧縮空気パイプ上に設けるのが好ましい。

この実施例によれば、通常の円筒形の絞り弁は、少なくとも一方の側から突き出 し、軸受け９に係止している少なくとも１本の長軸８からなる。回転絞り弁の複 数の軸８は端部と端部を合わせて設ける。

軸８は中空であるのが好ましく、それによって例えば冷却液を軸内に通して該絞 り弁の内部を冷却することができる。これは、絞り弁の回転速度を考えると重要 なことである。

数個の絞り弁を端部と端部を合わせるようにして設けることにより複数の絞り弁 の一方の端部からもう一方の端部まで軸方向に連続した１本の冷却路を形成する ことができる。

本発明の範囲から逸脱することなく、１本の円筒形軸８を全部の絞り弁に通して もよく、あるいは複数の軸部を円筒形絞り弁の両側に設けてもよい。

第２図に本発明の絞り弁６の細部を示す。

絞り弁全体が円筒形で、長手方向に回転軸１０を有する。上述したように、絞り 弁の回転軸１０と同軸上にある軸方向通路１１を設けることによって、例えば冷 却液を絞り弁内に循環させることができる。

さらに、例えば圧縮空気−燃料の混合気を通すための流路１２が絞り弁内部に設 けられている。

流路１２は直線ではない。可変部を設け、燃焼室４につながる第一の口又は出口 １２１と、混合気が導入される第二の口又は入口１２２を配するのが好ましい。

入口１２２は絞り弁の側面にあって弁の回転軸１０からゼロではない一定の距離 をおいて設けられ、出口１２１は絞り弁の円筒面にあって入口１２２から半径方 向にずれている。出口１２１はいずれの場合も入口に比べ回転軸１０からの距離 が遠い。

入口レベルでは、流路１２の軸又は中立軸１２３は絞り弁６の回転軸１０とほぼ 平行である。

さらに、燃料噴射器７が絞り弁内の入口近くに突き出る。つまり、噴射器７は、 噴流の軸が流路１２の面の中で絞り弁の軸１０に最も近い面１２４と同じ平面に ほぼ収まるようにその方向が定められている。

さらに、流路１２の面のうち軸１０から最も遠い側の壁１２５は絞り弁の端部１ ２２を開始点として軸１０から離れる方向に傾斜させる。

上述した配置は直接噴射器７につながる流路１２の領域のみに関するものである が、この配置によって別の部材を設けることなく絞り弁内での封入性を保つこと ができる。壁と噴射器７が傾いているため燃料の噴流が低角度で壁１２４に当た り、燃料が流路１２の外に出てしまうのを防いでいる。さらに、壁が傾斜してい ることによって噴霧状燃料が流路１２のさらに奥深く噴射される。

したがってこの領域に燃料膜が形成される。

第３及び４図は入口１２２における絞り弁の形状をより分かりやすく示す。２本 の流路１２Ａ１１２Ｂが絞り弁の長手方向の面に対して対称的に設けられている 。本発明の範囲から逸脱することなくさらに多くの流路を設けることができる。

各流路１２とそれにつながる各噴射器７は上述のように配置するのが好ましい。

噴射器７が進入する部分を図示する第３図には環状の噴射領域が示され、第４図 には２本の流路の始まりでこの領域を２つの部分１２Ａ、１２Ｂにわける仕切が 示されている。ニザイクルエンジンの場合、流路が２本あると絞り弁はエンジン の回転速度の半分の速度で回転する。

さらに本発明では、入口１２２の下流に燃料を捕捉する手段を設けてもよい。

この手段は、流路１２を絞り弁の軸１０から一端遠ざけてから再び軸１０に近づ かせることによって「ポケッ）４１２Ｂを形成したもので、遠心力によってこの 部分に燃料が捕捉される。

第５．６及び７図は流路１２の進路、つまり本実施例では入口１２２の下流に設 けられた２本の流路の方向を示す。

捕捉手段は絞り弁の入口１２２付近での封入を確実にし強化するためのものであ る。

流路１２の端部１２１から混合気が噴射口３の軸に沿って供給されるが、これは 本技術分野では公知である。

回転弁の回転駆動を本技術分野で公知のいずれかの手段（ベルト、チェーン、ビ ニオン１．、、）を用いて行うことにより、該手段を設けられた流路の数に従っ てエンジン速度またはその約数の速度によって制御する。

上記の結果本発明では、絞り弁それ自体の中で、従ってより容易にかつ確実に、 封入が達成できるので、独立した封入装置を吸気口に設ける必要がない。

さらに、吸気過程以外のいずれのサイクルにおいても、絞り弁は流路１２の内部 に向けて燃料微粒子を運ぶことができる。

従って、燃料の微粒子あるいは混合気中の別の重い成分が絞り弁の入口で蓄積さ れる不都合がない。

さらに、燃料混合気の最も重い成分を捕捉する手段によって封入は完璧になる。

この手段は吸気の前に微粒子を捕捉する利点がある。この手段によって、吸気口 が閉じている限り、捕捉した燃料が保持され、絞り弁のいずれの端部への流出も 防止できる。

しかし端部１２１が燃焼室とつながるとすぐに、つまり吸気過程の最初から、圧 力が変化して該微粒子は直ちに混合気中に再び取込まれ燃焼室に向けて噴射され る。

多気筒エンジンの場合、本発明による絞り弁は第１図のように配置すればよい。

それにより、好ましくは冷却液を通すための長い軸方向の流路１１が設けられる 。このように搭載したすべての絞り弁を回転させるのに装置は１つですむ。

第２乃至７図は２本の流路１２が通っている絞り弁の場合を図示しているが１本 発明の範囲から逸脱することなく、２本の流路を燃焼室に向けて開口している端 部１２１の近くで合流させてもよい。その場合絞り弁（１個あるいは複数個）は エンジンと同じ速度で回転する。

上述したように、絞り弁には２本以上の流路を設けてもよく、その場合、エンジ ンと絞り弁の回転速度は相互に調節する。

流路（１本あるいは複数本）１２を通る混合気の速度を高めるために、流路は長 さ方向に先細−末広の形状にしてもよい。

さらに、本発明の絞り弁は例えばアルミニウムで鋳造する。

本技術分野の熟練者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく上述の絞り弁 にその他の変更及び／または追加を行ってもよい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）流体をその源から内燃機関の燃焼室に供給するための回転絞り弁であって、 少なくとも１つのほぼ円筒形の面と側壁からなり、入口（１２２）と出口（１２ １）を有する少なくとも１本の該流体用流路（１２）からなり、入口（１２２） は絞り弁の該横方向壁にあって絞り弁の回転軸（１０）からゼロではない一定の 距離をおいて位置し、出口（１２１）は該絞り弁の円筒形の面にあって入口（１ ２２）に対し半径方向にずれており、少なくとも１個の噴射器（７）が該絞り弁 内部でかつ該入口（１２２）近くに突き出し、噴射器（７）は該噴射器（７）の 軸が流路の面のうち絞り弁の回転軸（１０）に最も近い側の面（１２４）の傾き に近い傾きを持つように配置されていることを特徴とする回転絞り弁。 ２）噴射器（７）と協同して作用する各流路（１２）では、絞り弁の回転軸（１ ０）から最も離れている側の面（１２５）が第二の端部（１２２）を開始点とし て該回転軸からさらに離れることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の回 転絞り弁。 ３）該流路のうち少なくとも１本が燃料を捕捉する手段を含むことを特徴とする 特許請求の範囲第１あるいは２項に記載の絞り弁。 ４）該燃料捕捉手段は、該流路によって形成されたエルボー（１２６）からなり 絞り弁の回転によって生じる遠心力で該燃料を保持できるようになっていること を特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の絞り弁。 ５）絞り弁を冷却するために軸方向の流路（１１）をさらに含むことを特徴とす る前記特許請求の範囲のいずれかの項に記載の絞り弁。 ６）該入口から一定の距離をおいて長手方向の面に対し対称に設けた２本の流路 （１２Ａ、１２Ｂ）からなることを特徴とする前記特許請求の範囲のいずれかの 項に記載の絞り弁。 ７）前記特許請求の範囲のいずれかの項に記載の絞り弁を燃料圧気注入エンジン に利用する方法。 ８）前記特許請求の範囲のいずれかの項に記載の絞り弁を１気筒エンジンに利用 する方法。 ９）回転絞り弁を各シリンダーの入口に設けることにより前記特許請求の範囲第 １乃至７項のいずれかに記載の絞り弁を多気筒エンジンに利用する方法。 １０）１本の軸方向の流路（１１）がすべての絞り弁に通っていることを特徴と する特許請求の範囲第９項に記載の絞り弁。 １１）前記特許請求の範囲のいずれかの項に記載の絞り弁を船外機に利用する方 法。