JP2000073853A - 筒内燃料噴射式エンジン - Google Patents
筒内燃料噴射式エンジンInfo
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Abstract
13と、該燃料噴射弁の外周に形成されるフランジ13
aと、燃料噴射弁をシリンダヘッドに固定する固定部材
76とを備え、該固定部材は、シリンダヘッド8にボル
ト77により固定される固定部76aと、該固定部から
二股状に延び前記フランジ13aに係止される押さえ部
76bとを有し、前記固定部及び押さえ部の固定面及び
係止面の内少なくとも1つに曲面Rを形成した構成。
Description
噴射するエンジンにおいて、燃料噴射弁の固定構造の技
術分野に属する。
高圧燃料を筒内に噴射するエンジンにおいては、燃料噴
射弁は、その先端に設けた皿バネを潰すことにより燃焼
室とのシールを確保している。しかしながら、燃料噴射
弁の取付部及び燃料噴射弁の固定部材には寸法誤差があ
り、常に、燃料噴射弁軸方向近傍を押さえることができ
ず、燃料噴射弁の軸が傾いてしまい、皿バネによるシー
ルが均等に行われず、燃焼圧が抜けてしまい、その結
果、燃料噴射弁のノズルにススが付着してしまうという
問題を有している。
であって、燃料噴射弁の先端を確実にシールすることが
できる筒内燃料噴射式エンジンを提供することを目的と
する。
に請求項1記載の発明は、シリンダヘッド8に挿入され
る燃料噴射弁13と、該燃料噴射弁の外周に形成される
フランジ13aと、燃料噴射弁をシリンダヘッドに固定
する固定部材76とを備え、該固定部材は、シリンダヘ
ッド8にボルト77により固定される固定部76aと、
該固定部から二股状に延び前記フランジ13aに係止さ
れる押さえ部76bとを有し、前記固定部及び押さえ部
の固定面及び係止面の内少なくとも1つに曲面Rを形成
したことを特徴とし、請求項2記載の発明は、請求項1
において、前記シリンダヘッド8内には点火プラグ14
の回りに冷却水通路92が形成されており、前記ボルト
77は、点火プラグ14と反対側に位置することを特徴
とし、請求項3記載の発明は、請求項1、2において、
前記シリンダヘッド内には燃焼室Fの頂面を冷却する主
冷却水通路92と、燃焼室の側部を冷却する副冷却水通
路91が形成され、前記ボルト77と燃料噴射弁13の
間に、前記主冷却水通路と副冷却水通路を連通するバイ
パス通路95を形成したことを特徴とし、請求項4記載
の発明は、請求項1〜3において、クランク軸が縦方向
に配置されたエンジンにおいて、固定部材76の固定部
の固定面には凸部76cが形成され、シリンダヘッド8
には、前記凸部が嵌合される凹部8dが形成されている
ことを特徴とし、請求項5記載の発明は、請求項1〜3
において、クランク軸が縦方向に配置されたエンジンに
おいて、シリンダヘッドに突起8eを設け、該突起によ
り固定部材の固定部76aを支持させたことを特徴と
し、請求項6記載の発明は、請求項1〜3において、ク
ランク軸が縦方向に配置され複数の気筒を有するエンジ
ンにおいて、複数の燃料噴射弁13の固定部材76の固
定部76aを一体化させたことを特徴とし、請求項7記
載の発明は、請求項1〜6において、前記エンジンが2
サイクルエンジンであり、高圧燃料ポンプはクランク軸
により駆動されることを特徴とし、請求項8記載の発明
は、請求項1〜6において、前記エンジンが4サイクル
エンジンであり、高圧燃料ポンプはクランク軸により駆
動されることを特徴とする。なお、上記構成に付加した
番号は、本発明の理解を容易にするために図面と対比さ
せるもので、これにより本発明が何ら限定されるもので
はない。
を参照しつつ説明する。図1は、本発明の筒内燃料噴射
式エンジンが適用される船外機の模式図であり、図
(A)はエンジンの平面図、図(B)は図(A)のB−
B線に沿う縦断面図、図(C)は船外機の側面図、図
(D)は燃料供給系の構成図である。
ランク軸10(図A)が縦置状態で搭載されるエンジン
2と、エンジン2の下端面に接続されエンジン2を支持
するガイドエキゾースト部3と、ガイドエキゾースト部
3の下端面に接続されるアッパケース4、ロアケース5
及びプロペラ6からなる。上記エンジン2は、筒内噴射
式V型6気筒2サイクルエンジンであり、6つの気筒7
a〜7f(図B)が平面視でVバンクをなすように横置
き状態で且つ縦方向に2列に配設されたシリンダボディ
7に、シリンダヘッド8が連結、固定されている。
が摺動自在に嵌合配置され、各ピストン11はクランク
軸10に連結されている。シリンダヘッド8には、磁力
で開閉作動されるソレノイド開閉式の燃料噴射弁13及
び点火プラグ14が挿入配置されている。気筒7a〜7
fは、それぞれ掃気ポート(図示せず)によりクランク
室12に連通され、また、気筒7a〜7fには排気ポー
ト15が接続されている。図(B)の左バンクの排気ポ
ート15は左集合排気通路16に、右バンクの排気ポー
ト15は右集合排気通路17に合流されている。エンジ
ン2のクランク室12には、吸気マニホールドから分岐
する吸気通路19が接続されており、該吸気通路19の
クランク室12への接続部には、逆流防止用のリード弁
20が配設され、また、リード弁20の上流側には、エ
ンジン内にオイルを供給するためのオイルポンプ21
と、吸気量を調節するためのスロットル弁22が配設さ
れている。
ている燃料タンク23内の燃料は、手動式の第1の低圧
燃料ポンプ25によりフィルタ26を経て船外機側の第
2の低圧燃料ポンプ27に送られる。この第2の低圧燃
料ポンプ27は、エンジン2のクランク室12のパルス
圧により駆動されるダイヤフラム式ポンプであり、燃料
を気液分離装置であるベーパーセパレータタンク29に
送る。ベーパーセパレータタンク29内には、電動モー
タにより駆動される燃料予圧ポンプ30が配設されてお
り、燃料を加圧し予圧配管31を経て高圧燃料ポンプ3
2に送る。エンジン2は複数の気筒7a〜7fがVバン
クをなすように2列に配設されており、燃料供給レール
33は、各列のシリンダヘッド8に縦方向に固定されて
いる。高圧燃料ポンプ32の吐出側は、燃料供給レール
33に接続されるとともに、高圧圧力調整弁35および
燃料冷却器36、戻り配管37を介してベーパーセパレ
ータタンク29に接続されている。また、予圧配管31
とベーパーセパレータタンク29間には予圧圧力調整弁
39が設けられている。
ト40により駆動される。このポンプ駆動ユニット40
は駆動ベルト41を介してクランク軸10に連結されて
いる。ベーパーセパレータタンク29内の燃料は、燃料
予圧ポンプ30により例えば3〜10kg/cm2程度
に予圧され、加圧された燃料は、高圧燃料ポンプ32に
より50〜100kg/cm2程度若しくはそれ以上に
加圧され、加圧された高圧燃料は、高圧圧力調整弁35
にて設定圧を越える余剰燃料がベーパーセパレータタン
ク29に戻され、必要な高圧燃料分のみを燃料供給レー
ル33に供給し、各気筒7a〜7fに装着した燃料噴射
弁13に供給するようにしている。
ン2の駆動状態、船外機1や船の状態を示す各種センサ
からの検出信号が入力される。例えば、クランク軸10
の回転角(回転数)を検出するエンジン回転数センサ4
3、吸気通路19内の温度を検出する吸気温センサ4
4、スロットル弁22の開度を検出するスロットル開度
センサ45、最上段の気筒7d内の空燃比を検出するに
空燃比センサ46、高圧燃料配管内の圧力を検出する燃
料圧力センサ47、エンジンの冷却水温度を検出する冷
却水温センサ48等が設けられている。ECU42は、
これら各センサの検出信号を制御マップに基づき演算処
理し、制御信号を燃料噴射弁13、点火プラグ14、オ
イルポンプ21、予圧燃料ポンプ30に伝送する。
お、以下の説明では前述の図と同一の構成には同一番号
を付けて説明を省略する場合がある。クランク軸10に
はフライホイール80が固定され、その上部すなわちク
ランク軸10の上端に駆動プーリ50が取り付けられ、
また、ポンプ駆動ユニット40の回動軸51には従動プ
ーリ52が設けられ、駆動プーリ50と従動プーリ52
には駆動ベルト41が張設されている。ポンプ駆動ユニ
ット40にはボルト64により高圧燃料ポンプ32が取
り付けられている。これによりクランク軸10の回転が
駆動ベルト41を介して回動軸51に伝達され、高圧燃
料ポンプ32を駆動するようにしている。
固定され、ポンプ駆動ユニット40は、取付用ステー5
3及びシリンダボディ7に3本のボルト54、55、5
6により取り付けられている。また、燃料供給レール3
3および燃料噴射弁13は、シリンダヘッド8にボルト
により固定され、燃料噴射弁13は燃料供給レール33
に接続されている。また、高圧燃料ポンプ32は燃料給
排ユニット60を有し、燃料給排ユニット60の2つの
出口と左右の燃料供給レール33はそれぞれコネクタ6
1、62およびフレキシブル配管63により接続されて
いる。
リング(エンジンカバー)、57はスタータモータ、5
8はベルトテンショナー、59はサイレンサである。カ
ウリング1aには、エンジン2の両側に空気取入口1b
が形成されている。また、エンジン2の上部には、フラ
イホイール80、駆動プーリ50、従動プーリ52、高
圧燃料ポンプ32等を覆う回転体カバー81が装着され
ている。
高圧燃料噴射ユニット65のエンジン2への取付状態を
示す分解斜視図である。なお、本例においては、高圧圧
力調整弁35は高圧燃料ポンプ32内に内蔵されてい
る。シリンダボディ7の前方上部には3つのボス66、
67、68が形成されており、ボス66、67にボルト
69により取付用ステー53が固定される。ポンプ駆動
ユニット40にはボルト64により高圧燃料ポンプ32
が固定され、ポンプ駆動ユニット40は、ボルト55、
54により取付用ステー53のボルト孔53a、53b
に固定されると共に、ボルト56によりシリンダボディ
7のボス68に固定される。
13挿入用のボス70と、燃料噴射弁13固定用のボス
71と、点火プラグ14挿入用の軸穴72が縦方向に3
つづつ合計6つ形成され、また、燃料供給レール33固
定用のボス73が3つづ合計6つ形成されている。燃料
噴射弁13の一端は、燃料供給レール33の燃料通路に
圧入されて仮止めされ、燃料噴射弁13が装着された燃
料供給レール33は、ボルト75によりシリンダヘッド
8のボス73に固定される。燃料噴射弁13は外周にフ
ランジ13aを有し、フランジ13aに固定金具76を
装着し、この固定金具76をボルト77によりボス71
に固定することにより、燃料噴射弁13はシリンダヘッ
ド8に固定される。
ユニット60の入口にはコネクタ79が取り付けられ、
コネクタ79にはベーパーセパレータタンク29に接続
された予圧配管31が装着されている。燃料給排ユニッ
ト60の出口にはコネクタ61が取り付けられ、コネク
タ61と左右の燃料供給レール33の上部にはそれぞれ
フレキシブル配管63およびコネクタ62により接続さ
れている。
ンジンの1実施形態を示し、図4(A)はシリンダヘッ
ドの断面図、図4(B)は図4(A)のB方向から見た
一部正面図、図4(C)は図4(A)のC−C線に沿う
固定部材の断面図、図5は冷却水の流れを示す模式図、
図6はシリンダヘッド本体を内側から見た平面図、図7
(A)は図6の裏側から見た平面図、図7(B)は、図
7(A)のB−B線に沿って矢印方向に見た断面図であ
る。
ド本体8aとガスケット8cを介して固定されるカバー
部材8bからなり、燃料供給レール33は、ボルト75
によりヘッド本体8aに固定されている。燃料噴射弁1
3の固定部材(固定金具)76は、固定部76aと、こ
の固定部76aから二股状に延びる押さえ部76bを有
し、燃料噴射弁13のフランジ13aに押さえ部76b
を係止し、固定部76aをボルト77によりヘッド本体
8aに固定している。ボルト77は、点火プラグ14と
反対側の箇所にあり、これにより冷却水の流れを阻害す
ることなく、制約された狭いスペースの中で燃料噴射弁
13の取付を可能にしている。
耐食性のある金属や樹脂で製造され、固定部材の腐食に
より燃料噴射弁13の軸力が低下し、先端部のシール不
良を防止する。固定部材76の固定部76aの固定面に
は凸部76dが形成され、一方、ヘッド本体8cには、
前記凸部76dが嵌合される凹部8dが形成されてい
る。これにより、固定部材76の凸部76dを凹部8d
に嵌合させて仮止めすることにより、各固定部材76の
落下を防止することができ、ボルト77による各燃料噴
射弁13の組み付けを容易に行うことができる。
d及びボルト77の座面76eには所定の曲率からなる
曲面Rが形成され、また、押さえ部76bの係止面76
cにも所定の曲率からなる曲面Rが形成されている。こ
れにより、燃料噴射弁13の固定面及び燃料噴射弁13
の固定部材76の固定面及び係止面に寸法誤差があって
も、曲面Rによりその誤差を吸収することができ、常
に、燃料噴射弁13軸方向近傍を押さえることができ、
燃料噴射弁13の軸が傾くことがなく、皿バネ82によ
るシールが均等に行われるため、燃焼圧が抜けることに
より生じる燃料噴射弁のノズルにススが付着してしまう
という問題を解消することができる。
焼室Fの頂面を冷却する主冷却水通路92と、燃焼室F
の側部を冷却する副冷却水通路91が形成されている。
そして、図5に示すように、冷却水は、冷却水ポンプか
らシリンダボディ7の各気筒7a〜7cの冷却水通路8
5を下から上に供給されるとともに、シリンダヘッド8
側の副冷却水通路91を今度は上から下に流れ、次に、
主冷却水通路92に冷却水が下から上に供給され、サー
モスタットを経て戻り通路93を落下する。なお、図6
において、ヘッド本体8aの下部にはシリンダボディ7
の副冷却水通路91から主冷却水通路92への水供給口
92aが設けられ、また、図6及び図7に示すように、
気筒7aと気筒7bの間および気筒7bと気筒7cの間
には副冷却水通路91から主冷却水通路92への水供給
孔92bが設けられている。気筒7d〜7fについても
同様である。
ド本体8aの副冷却水通路91の燃料噴射弁13近傍
に、副冷却水通路91から外方に向けて延設される冷却
水通路延設部91aを設け、燃料噴射弁13の先端部を
冷却するようにしている。また、図4、図5及び図7に
示すように、シリンダヘッド8側の副冷却水通路91と
主冷却水通路92を連通するバイパス通路95を設け、
燃料噴射弁13の側部近傍を冷却するようにしている。
なお、図6において、96は点火プラグ挿入用の穴、9
7は燃料噴射弁挿入用の穴を示している。
構造の他の例を示し、図8(A)はシリンダヘッドの断
面図、図8(B)は図8(A)のB方向から見た一部正
面図、図9は図8(B)と同様の正面図である。図8の
例においては、ヘッド本体8aに突起8eを設け、突起
8aにより固定部材76を支持させその落下を防止して
いる。また、図9の例においては、各燃料噴射弁13の
固定部材76を一体化することにより、固定部材76の
落下を防止している。
4サイクルエンジンに適用した船外機の平面図である。
本実施形態においては、ポンプ駆動ユニット40がエン
ジン2の中央部に配置され、ポンプ駆動ユニット40の
両側に高圧燃料ポンプ32、34が配置されている。図
中、7はシリンダボディ、8はシリンダヘッド、10は
クランク軸、13は燃料噴射弁、19は吸気管、29は
ベーパーセパレータタンク、33は燃料供給レール、9
8は吸気弁、99はカムシャフトである。
たが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変
更が可能である。例えば、上記実施形態においては、船
外機に適用した例について説明しているが、船体側にエ
ンジンを設置するマリン用エンジン、自動二輪車用エン
ジン、あるいは高圧燃料部品の固定箇所がエンジンの複
数の部材(例えばシリンダボディとシリンダヘッド)に
またがる自動車用エンジンにも適用可能である。
1記載の発明によれば、燃料噴射弁の固定面及び燃料噴
射弁の固定部材に寸法誤差があっても、曲面によりその
誤差を吸収することができ、常に、燃料噴射弁軸方向近
傍を押さえることができ、燃料噴射弁の軸が傾くことが
なく、皿バネによるシールが均等に行われるため、燃焼
圧が抜けることにより生じる燃料噴射弁のノズルにスス
が付着してしまうという問題を解消することができ、請
求項2記載の発明によれば、冷却水の流れを阻害するこ
となく、制約された狭いスペースの中で燃料噴射弁の取
付を可能にし、請求項3記載の発明によれば、主冷却水
通路のよどみ部をなくすことができ、さらに、燃料噴射
弁の先端温度を低く維持することができ、請求項4〜6
記載の発明によれば、燃料噴射弁の固定部材の落下を防
止することができ、ボルトによる燃料噴射弁の組み付け
を容易に行うことができる。
船外機の模式図であり、図(A)はエンジンの平面図、
図(B)は図(A)のB−B線に沿う縦断面図、図
(C)は船外機の側面図、図(D)は燃料供給系の構成
図である。
を示す分解斜視図である。
を示し、図4(A)はシリンダヘッドの断面図、図4
(B)は図4(A)のB方向から見た一部正面図、図4
(C)は図4(A)のC−C線に沿う固定部材の断面図
である。
図である。
(B)は、図7(A)のB−B線に沿って矢印方向に見
た断面図である。
(A)はシリンダヘッドの断面図、図8(B)は図8
(A)のB方向から見た一部正面図である。
(B)と同様の正面図である。
ンジンに適用した船外機の平面図である。
76c…凸部 77…ボルト 91…副冷却水通路 92…主冷却水通路 95…バイパス通路 R…曲面
Claims (8)
- 【請求項1】シリンダヘッドに挿入される燃料噴射弁
と、該燃料噴射弁の外周に形成されるフランジと、燃料
噴射弁をシリンダヘッドに固定する固定部材とを備え、
該固定部材は、シリンダヘッドにボルトにより固定され
る固定部と、該固定部から二股状に延び前記フランジに
係止される押さえ部とを有し、前記固定部及び押さえ部
の固定面及び係止面の内少なくとも1つの面に曲面を形
成したことを特徴とする筒内燃料噴射式エンジン。 - 【請求項2】前記シリンダヘッド内には点火プラグの回
りに冷却水通路が形成されており、前記ボルトは、点火
プラグと反対側に位置することを特徴とする請求項1記
載の筒内燃料噴射式エンジン。 - 【請求項3】前記シリンダヘッド内には燃焼室の頂面を
冷却する主冷却水通路と、燃焼室の側部を冷却する副冷
却水通路が形成され、前記ボルトと燃料噴射弁の間に、
前記主冷却水通路と副冷却水通路を連通するバイパス通
路を形成したことを特徴とする請求項1又は2記載の筒
内燃料噴射式エンジン。 - 【請求項4】クランク軸が縦方向に配置されたエンジン
において、固定部材の固定部の固定面には凸部が形成さ
れ、シリンダヘッドには、前記凸部が嵌合される凹部が
形成されていることを特徴とする請求項1ないし3のい
ずれかに記載の筒内燃料噴射式エンジン。 - 【請求項5】クランク軸が縦方向に配置されたエンジン
において、シリンダヘッドに突起を設け、該突起により
固定部材の固定部を支持させたことを特徴とする請求項
1ないし3のいずれかに記載の筒内燃料噴射式エンジ
ン。 - 【請求項6】クランク軸が縦方向に配置され複数の気筒
を有するエンジンにおいて、複数の燃料噴射弁の固定部
材の固定部を一体化させたことを特徴とする請求項1な
いし3のいずれかに記載の筒内燃料噴射式エンジン。 - 【請求項7】前記エンジンが2サイクルエンジンであ
り、高圧燃料ポンプはクランク軸により駆動されること
を特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の筒内
燃料噴射式エンジン。 - 【請求項8】前記エンジンが4サイクルエンジンであ
り、高圧燃料ポンプはクランク軸により駆動されること
を特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の筒内
燃料噴射式エンジン。
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