JP2002089414A - エンジンの燃料噴射弁配置構造 - Google Patents

エンジンの燃料噴射弁配置構造

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JP2002089414A JP2000277186A JP2000277186A JP2002089414A JP 2002089414 A JP2002089414 A JP 2002089414A JP 2000277186 A JP2000277186 A JP 2000277186A JP 2000277186 A JP2000277186 A JP 2000277186A JP 2002089414 A JP2002089414 A JP 2002089414A
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 開口部２８，３１及び開口部４２，４３
の内壁に第１・第２燃料噴射弁２７，４１の燃料噴射範
囲が接触することを限度とし、第１・第２燃料噴射弁２
７，４１をカム軸５８，５８に沿って移動する要領で、
第１・第２燃料噴射弁２７，４１の軸線５６，５７を第
１・第２燃焼室２３，３５の第１・第２シリンダ中心線
５１，５２からオフセットさせた。 【効果】 インテークマニホールドの位置をカム軸に沿
って移動させなければならない場合でも、燃料噴射弁か
ら噴射した燃料が開口部の内壁に付着しにくくすること
ができ、燃料の気化を促進することができる。従って、
燃焼室内の混合気を均一にすることができ、スロットル
バルブを開けたときのエンジン回転の応答性、燃料消
費、排出ガス特性、ノッキングの発生等のエンジン性能
を改善することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン部品のレ
イアウトに関わらずにエンジン性能を改善するのに好適
なエンジンの燃料噴射弁配置構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来のエンジンの燃料噴射状態を
示す断面図であり、シリンダヘッド１００にインテーク
マニホールド１０１を取付け、このインテークマニホー
ルド１０１に燃料噴射弁１０２を取付け、この燃料噴射
弁１０２からシリンダヘッド１００に設けた吸気通路１
０３内に燃料１０４を噴射する状態を示す。なお、１０
５は吸気通路１０３の燃焼室１０６への開口部（即ち、
吸気側バルブシートである。）、１０７は開口部１０５
を開閉する吸気バルブ、１０８は排気通路、１１１は排
気通路１０８の燃焼室１０６への開口部（即ち、排気側
バルブシートである。）、１１２は開口部１１１を開閉
する排気バルブである。
【０００３】図５は図４の５矢視図であり、インテーク
マニホールド１０１を、これの出口１０１ａの中心が燃
焼室１０６の中心線１１３に一致するように配置し、更
に、２方向噴射型の燃料噴射弁１０２を、これの軸線が
燃焼室１０６の中心線１１３に一致するように配置する
ことで、想像線で示したカム軸１１４に沿うように並べ
た２つの開口部１０５，１０５に向けてそれぞれ燃料１
０４，１０４を噴霧するようにした状態を示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】例えば、シリンダヘッ
ド１００に点火プラグや他のエンジン部品を取付けるた
め、あるいは他の理由のために、インテークマニホール
ド１０１を燃焼室１０６の中心線１１３に一致するよう
に配置することができない場合があり、このような場合
には、インテークマニホールド１０１をカム軸１１４に
沿う方向に移動させてシリンダヘッド１００に取付ける
ことになる。これに伴って、燃料噴射弁１０２も矢印の
方向に移動することになり、燃料１０４，１０４の噴射
範囲が変化して、噴射した燃料のうち、開口部１０５，
１０５の内壁に付着する量が多くなり、燃料が気化しに
くくなる。従って、燃焼室内の混合気が不均一となり、
エンジンの出力性能に影響を及ぼすことになる。
【０００５】そこで、本発明の目的は、エンジンの燃料
噴射弁配置構造を改良することで、エンジン部品のレイ
アウトに関わらずにエンジン性能を改善することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、インテークマニホールドに２方向噴射型
燃料噴射弁を取付け、カム軸に沿って並べた２つの吸気
孔を備えた燃焼室へ燃料を噴射する形式のエンジンにお
いて、吸気孔の内壁に燃料噴射弁の噴射範囲が接触する
ことを限度とし、燃料噴射弁をカム軸に沿って移動する
要領で、燃料噴射弁の軸線を燃焼室の中心からオフセッ
トさせたことを特徴とする。
【０００７】吸気孔の内壁に燃料噴射弁の噴射範囲が接
触することを限度として、燃料噴射弁の軸線を燃焼室の
中心からカム軸に沿ってオフセットさせたことにより、
インテークマニホールドの位置をカム軸に沿って移動さ
せなければならない場合でも、燃料噴射弁から噴射した
燃料が吸気孔の内壁に付着しにくくすることができ、燃
料の気化を促進することができる。従って、燃焼室内の
混合気を均一にすることができ、スロットルバルブを開
けたときのエンジン回転の応答性、燃料消費、排出ガス
特性、ノッキングの発生等のエンジン性能を改善するこ
とができる。
【０００８】請求項２は、エンジンを、クランク軸方向
に各気筒を相互にオフセットさせるとともにクランク軸
方向でエンジンの一側に２気筒分のスロットルボディを
配置したＶ型２気筒エンジンとし、スロットルボディに
近い第１燃焼室に臨む第１燃料噴射弁を、スロットルボ
ディから遠ざかる方へオフセットさせ、スロットルボデ
ィから遠い第２燃焼室に臨む第２燃料噴射弁を、スロッ
トルボディ側へオフセットさせたことを特徴とする。
【０００９】クランク軸方向に各気筒を相互にオフセッ
トさせるとともにクランク軸方向でエンジンの一側に２
気筒分のスロットルボディを配置したＶ型２気筒エンジ
ンでは、各気筒に接続するインテークマニホールドの長
さがそれぞれ異なるので、各燃焼室の吸入空気量に差が
生じ、気筒間の出力のアンバランスによって、出力を高
めるのが難しくなるが、例えば、第１燃焼室側に設けた
短いインテークマニホールドを長くするために吸気通路
側のインテークマニホールド出口をスロットルボディか
ら遠ざかる方へ移動させ、第１燃焼室側のインテークマ
ニホールドより長い第２燃焼室側のインテークマニホー
ルドを短くするために吸気通路側のインテークマニホー
ルド出口をスロットルボディ側へ移動させて、それぞれ
のインテークマニホールドの長さの差を小さくした場合
に、第１燃料噴射弁をスロットルボディから遠ざかる方
へオフセットさせ、第２燃料噴射弁をスロットルボディ
側へオフセットさせれば、スロットルバルブを開けた時
のエンジン回転の応答性、燃料消費、排出ガス特性、ノ
ッキングの発生等のエンジン性能を改善しつつ、各イン
テークマニホールドの略等長化によるエンジン出力の向
上を図ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図１は本発明に係る燃料噴射弁構造を採用
したエンジンの側面図であり、エンジン１０は、クラン
クケース１１上部に第１シリンダブロック１２及び第２
シリンダブロック１３を取付け、これらの第１・第２シ
リンダブロック１２，１３の上部にそれぞれ第１シリン
ダヘッド１４及び第２シリンダヘッド１５をそれぞれ取
付け、これらの第１・第２シリンダヘッド１４，１５に
第１・第２インテークマニホールド１６，１７を介して
２気筒用スロットルボディ１８を取付け、このスロット
ルボディ１８にエアクリーナ２１を取付けたＶ型２気筒
エンジンである。
【００１１】また、エンジン１０は、シリンダ挟角が９
０°より小さいＶ型エンジンであり、スロットルボディ
１８を第１・第２シリンダヘッド１４，１５間に配置す
ることが困難であるため、図で手前側の第１シリンダヘ
ッド１４より更に手前側に配置したものである。第１シ
リンダブロック１２及び第１シリンダヘッド１４が第１
気筒側、第２シリンダブロック１３及び第２シリンダヘ
ッド１５が第２気筒側である。
【００１２】図２は本発明に係る燃料噴射弁配置構造を
示すエンジンの要部平面図であり、第１シリンダヘッド
１４に、第１燃焼室２３に通じる吸気通路２４を設け、
第１インテークマニホールド１６に第１燃料噴射弁２７
を取付け、第１燃焼室２３に開口させた吸気通路２４の
吸気孔としての開口部２８，３１に向けて第１燃料噴射
弁２７から燃料３２，３３を噴射し、また、第２シリン
ダヘッド１５に、第２燃焼室３５に通じる吸気通路３６
を設け、第２インテークマニホールド１７に第２燃料噴
射弁４１を取付け、第２燃焼室３５に開口させた吸気通
路３６の吸気孔としての開口部４２，４３に向けて第２
燃料噴射弁４１から燃料４４，４５を噴射した状態を示
す。（シリンダヘッド、インテークマニホールド及び燃
料噴射弁の表記方法は図５と同様である。）
【００１３】ここで、４７は第１燃焼室２３に開口させ
た排気通路の開口部、４８は第２燃焼室３５に開口させ
た排気通路の開口部、５１，５２は第１・第２燃焼室２
３，３５の中心を示す第１・第２シリンダ中心線、５３
は第１・第２シリンダ中心線５１，５２間の中心である
エンジン中心線、５４，５５はそれぞれ吸気通路２４，
３６に接続した第１・第２インテークマニホールド１
６，１７の出口１６ａ，１７ａの中心を示す第１・第２
インマニ中心線、５６，５７は第１・第２燃料噴射弁２
７，４１の軸線、５８，５８はカム軸（詳しくはカム軸
の軸線）である。
【００１４】第１燃焼室２３は、エンジン中心線５３に
対してスロットルボディ１８側に配置したものであり、
第２燃焼室３５は、エンジン中心線５３に対してスロッ
トルボディ１８とは反対の側に配置したものである。
【００１５】また、第１インテークマニホールド１６の
第１インマニ中心線５４は、第１シリンダ中心線５１に
対してエンジン中心線５３側に距離Ｆ１だけオフセット
させ、第２インテークマニホールド１７の第２インマニ
中心線５５は、第２シリンダ中心線５２に対してエンジ
ン中心線５３側に距離Ｆ２だけオフセットさせたもので
ある。
【００１６】更に、第１燃料噴射弁２７は、第１シリン
ダ中心線５１に対してエンジン中心線５３側に距離Ｆ３
だけオフセットさせ、且つ第１インマニ中心線５４に対
してエンジン中心線５３とは反対の側に（Ｆ３−Ｆ１）
だけオフセットさせたものであり、第２燃料噴射弁４１
は、第２シリンダ中心線５２に対してエンジン中心線５
３側にＦ４だけオフセットさせ、且つ第２インマニ中心
線５５に対してエンジン中心線５３とは反対の側に（Ｆ
２−Ｆ４）だけオフセットさせたものである。
【００１７】第１・第２燃料噴射弁２７，４１は、両方
とも２方向噴射型で、２方向にぞれぞれ所定角度で燃料
を噴射するものである。第１燃料噴射弁２７のオフセッ
ト量Ｆ３は、燃料３２の方の噴射範囲の端部３２ａが開
口部２８の内壁に接触する限度である。また、第２燃料
噴射弁４１のオフセット量Ｆ４は、燃料４４の方の噴射
範囲の端部４４ａが開口部４２の内壁に接触する限度で
ある。
【００１８】以上説明したように、本発明は、第１・第
２インテークマニホールド１６，１７に２方向噴射型の
第１・第２燃料噴射弁２７，４１を取付け、カム軸５
８，５８に沿って並べた２つの開口部２８，３１及び２
つの開口部４２，４３を備えた第１・第２燃焼室２３，
３５へ燃料を噴射する形式のエンジン１０において、開
口部２８，３１及び開口部４２，４３の内壁に第１・第
２燃料噴射弁２７，４１の燃料噴射範囲が接触すること
を限度とし、第１・第２燃料噴射弁２７，４１をカム軸
５８，５８に沿って移動する要領で、第１・第２燃料噴
射弁２７，４１の軸線５６，５７を第１・第２燃焼室２
３，３５の第１・第２シリンダ中心線５１，５２からオ
フセットさせたことを特徴とする。
【００１９】上記構成により、例えば、第１・第２イン
テークマニホールド１６，１７の位置を第１・第２シリ
ンダ中心線５１，５２からカム軸５８，５８に沿って移
動させなければならない場合でも、第１・第２燃料噴射
弁２７，４１から噴射した燃料３２，３３及び燃料４
４，４５が開口部２８，３１及び開口部４２，４３の内
壁に付着しにくくすることができ、燃料３２，３３，４
４，４５の気化を促進することができる。従って、第１
・第２燃焼室２３，３５内の混合気を均一にすることが
でき、スロットルボディ１８に設けたスロットルバルブ
を開けたときのエンジン回転の応答性、燃料消費、排出
ガス特性、ノッキングの発生等のエンジン性能を改善す
ることができる。
【００２０】図３は燃料噴射弁配置構造の比較例を示す
エンジンの要部平面図であり、Ｖ型２気筒エンジン１２
０の第１シリンダヘッド１２１に第１インテークマニホ
ールド１２２を取付け、この第１インテークマニホール
ド１２２に第１燃料噴射弁１２３を取付け、第１シリン
ダヘッド１２１に、第１燃焼室１２４に開口部１２５，
１２５を開口させた吸気通路１２６を設けることで、第
１燃料噴射弁１２３から開口部１２５，１２５に向けて
燃料１２７，１２７を噴射し、同様に、第２シリンダヘ
ッド１３１に第２インテークマニホールド１３２を取付
け、この第２インテークマニホールド１３２に第２燃料
噴射弁１３３を取付け、第２シリンダヘッド１３１に、
第２燃焼室１３４に開口部１３５，１３５を開口させた
吸気通路１３６を設けることで、第２燃料噴射弁１３３
から開口部１３５，１３５に向けて燃料１３６，１３６
を噴射した状態を示す。なお、１３８は第１燃焼室１２
４の中心を示す第１シリンダ中心線、１４１は第２燃焼
室１３４の中心を示す第２シリンダ中心線である。
【００２１】第１インテークマニホールド１２２は、ス
ロットルボディ１４３と第１シリンダヘッド１２１とを
連結し、第１インテークマニホールド１２２より長い第
２インテークマニホールド１３２は、スロットルボディ
１４３と第２シリンダヘッド１３１とを連結するもので
ある。
【００２２】第１燃料噴射弁１２３は、軸線を第１シリ
ンダ中心線１３８及び第１インテークマニホールド１２
２の出口１２２ａの中心と一致させたものであり、第２
燃料噴射弁１３３は、軸線を第２シリンダ中心線１４１
及び第２インテークマニホールド１３２の出口１３２ａ
の中心と一致させたものである。
【００２３】このエンジン１２０では、クランク軸に沿
う方向（図の上下方向）に２つの第１・第２燃焼室１２
４，１３４がオフセットしているために、第１インテー
クマニホールド１２２と第２インテークマニホールド１
３２との長さが異なり、第１・第２燃焼室１２４，１３
４の吸入空気量に差が生じて、空気及び混合気の吸入効
率の特性（例えば、吸入効率の最大値や吸入効率が最大
となるエンジン回転数）が異なってくる。従って、気筒
間の出力のアンバランスが生じ、出力を高めるのが難し
くなる。
【００２４】これに対して、図２に示した本発明のＶ型
２気筒エンジン１０では、クランク軸方向に各気筒を相
互にオフセットさせるとともにクランク軸方向でエンジ
ン１０の一側に２気筒分のスロットルボディ１８を配置
したＶ型２気筒エンジンとし、スロットルボディ１８に
近い第１燃焼室２３に臨む第１燃料噴射弁２７を、スロ
ットルボディ１８から遠ざかる方へオフセットさせ、ス
ロットルボディ１８から遠い第２燃焼室３５に臨む第２
燃料噴射弁４１を、スロットルボディ１８側へオフセッ
トさせたことを特徴とする。即ち、第１・第２燃料噴射
弁２７，４１を、第１・第２シリンダ中心線５１，５２
からそれぞれ近づける側にオフセットさせたことを特徴
とする。
【００２５】上記構成により、本発明のエンジン１０で
は、第１燃焼室２３側に設けた短い第１インテークマニ
ホールド１６を長くするために吸気通路２４側の出口１
６ａをスロットルボディ１８から遠ざかる方へ移動さ
せ、第１燃焼室２４側の第１インテークマニホールド１
６より長い第２燃焼室３５側の第２インテークマニホー
ルド１７を短くするために吸気通路３６側の出口１７ａ
をスロットルボディ１８側へ移動させて、それぞれの第
１・第２インテークマニホールド１６，１７の長さの差
を小さくした場合に、第１燃料噴射弁２７をスロットル
ボディ１８から遠ざかる方へオフセットさせ、第２燃料
噴射弁４１をスロットルボディ１８側へオフセットさせ
れば、スロットルボディ１８内に設けたスロットルバル
ブを開けた時のエンジン応答性、燃料消費、排出ガス特
性、ノッキングの発生等のエンジン性能を改善しつつ、
第１・第２インテークマニホールド１６，１７の略等長
化による第１・第２燃焼室２３，３５の吸入空気量の差
が少なくなって、各気筒で吸入効率の特性を合わせるこ
とができ、エンジン出力を向上させることができる。
【００２６】尚、本実施の形態では、本発明の燃料噴射
弁配置構造をＶ型２気筒エンジンに採用したが、これに
限らず、Ｖ型で気筒数が４，６，８又はこれ以上の気筒
数のエンジンに採用してもよく、更には、他のエンジン
形式、例えば、直列型、水平対向型に採用しても差し支
えない。
【００２７】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１のエンジンの燃料噴射弁配置構造は、吸
気孔の内壁に燃料噴射弁の噴射範囲が接触することを限
度とし、燃料噴射弁をカム軸に沿って移動する要領で、
燃料噴射弁の軸線を燃焼室の中心からオフセットさせた
ので、インテークマニホールドの位置をカム軸に沿って
移動させなければならない場合でも、燃料噴射弁から噴
射した燃料が吸気孔の内壁に付着しにくくすることがで
き、燃料の気化を促進することができる。従って、燃焼
室内の混合気を均一にすることができ、スロットルバル
ブを開けたときのエンジン回転の応答性、燃料消費、排
出ガス特性、ノッキングの発生等のエンジン性能を改善
することができる。
【００２８】請求項２のエンジンの燃料噴射弁配置構造
は、エンジンを、クランク軸方向に各気筒を相互にオフ
セットさせるとともにクランク軸方向でエンジンの一側
に２気筒分のスロットルボディを配置したＶ型２気筒エ
ンジンとし、スロットルボディに近い第１燃焼室に臨む
第１燃料噴射弁を、スロットルボディから遠ざかる方へ
オフセットさせ、スロットルボディから遠い第２燃焼室
に臨む第２燃料噴射弁を、スロットルボディ側へオフセ
ットさせたので、例えば、第１燃焼室側に設けた短いイ
ンテークマニホールドを長くするために吸気通路側の出
口をスロットルボディから遠ざかる方へ移動させ、第１
燃焼室側のインテークマニホールドより長い第２燃焼室
側のインテークマニホールドを短くするために吸気通路
側の出口をスロットルボディ側へ移動させて、それぞれ
のインテークマニホールドの長さの差を小さくした場合
に、エンジン性能を改善しつつ、各インテークマニホー
ルドの略等長化によるエンジン出力の向上を図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃料噴射弁構造を採用したエンジ
ンの側面図
【図２】本発明に係る燃料噴射弁配置構造を示すエンジ
ンの要部平面図
【図３】燃料噴射弁配置構造の比較例を示すエンジンの
要部平面図
【図４】従来のエンジンの燃料噴射状態を示す断面図
【図５】図４の５矢視図
【符号の説明】
１０…エンジン、１６，１７…インテークマニホールド
（第１インテークマニホールド、第２インテークマニホ
ールド）、１６ａ，１７ａ…出口、１８…スロットルボ
ディ、２３，３５…燃焼室（第１燃焼室、第２燃焼
室）、２７，４１…燃焼噴射弁（第１燃料噴射弁、第２
燃料噴射弁）、２８，３１，４２，４３…吸気孔（開口
部）、３２，３３，４４，４５…燃料、５１，５２…燃
焼室の中心（第１シリンダ中心線、第２シリンダ中心
線）、５６，５７…燃料噴射弁の軸線（第１燃料噴射弁
の軸線、第２燃料噴射弁の軸線）、５８…カム軸。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 インテークマニホールドに２方向噴射型
    燃料噴射弁を取付け、カム軸に沿って並べた２つの吸気
    孔を備えた燃焼室へ燃料を噴射する形式のエンジンにお
    いて、前記吸気孔の内壁に前記燃料噴射弁の噴射範囲が
    接触することを限度とし、燃料噴射弁をカム軸に沿って
    移動する要領で、燃料噴射弁の軸線を燃焼室の中心から
    オフセットさせたことを特徴とするエンジンの燃料噴射
    弁配置構造。
  2. 【請求項２】 前記エンジンは、クランク軸方向に各気
    筒を相互にオフセットさせるとともにクランク軸方向で
    エンジンの一側に２気筒分のスロットルボディを配置し
    たＶ型２気筒エンジンであり、スロットルボディに近い
    第１燃焼室に臨む第１燃料噴射弁は、スロットルボディ
    から遠ざかる方へオフセットさせ、スロットルボディか
    ら遠い第２燃焼室に臨む第２燃料噴射弁は、スロットル
    ボディ側へオフセットさせたことを特徴とする請求項１
    記載のエンジンの燃料噴射弁配置構造。
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