JP2007262995A - インジェクタの取付構造および燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排気に含まれる未燃焼のＨＣが低減されるインジェクタの取付構造およびエンジンを提供する。
【解決手段】インジェクタ７０は、噴孔７３側の端部７１が吸気ポート１６を形成するシリンダヘッド１２の壁面３１よりも燃焼室２０側へ突出している。すなわち、インジェクタ７０の端部７１は、吸気ポート１６を形成するシリンダヘッド１２の燃焼室２０と対向する壁面３１であり、かつ吸気バルブ４０が燃焼室２０側へ突出する壁面３１を通り、シリンダ１３の中心軸Ｌｃに垂直な仮想平面Ｌｉから、燃焼室２０側へ突出している。これにより、インジェクタ７０の中心軸Ｉｃの延長線上に位置する吸気ポート１６を形成するシリンダヘッド１２の壁面は低減される。そのため、インジェクタ７０から噴射された燃料噴霧は、吸気ポート１６を形成するシリンダヘッド１２の壁面へ付着を抑制することができ、燃焼室２０へ流入する。
【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンの吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタの取付構造および燃料噴射装置に関する。

エンジンの燃焼室に吸入される吸気に燃料を噴射するポート噴射式のインジェクタが広く知られている。インジェクタは、エンジンの回転数や負荷状態に応じて適量の燃料を噴射するように例えば電子的に開閉タイミングが制御される（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２２５５９８公報

特許文献１の場合、インジェクタはエンジンの燃焼室から離れた位置に搭載される。そのため、インジェクタから噴射された燃料は、一部が吸気ポートを形成するシリンダヘッドの壁面に付着する。また、近年のエンジンは、一つのシリンダに二つ以上の吸気ポートが連通している。そのため、吸気の流れ方向において、吸気ポートの分岐点よりも上流側にインジェクタを搭載する場合、インジェクタから噴射された燃料が各吸気ポート間に設けられる隔壁に付着する。これらのように、吸気ポートを形成する壁面に燃料が付着すると、燃料は微粒化が促進されないまま燃焼室へ流入する。微粒化が妨げられた燃料は燃焼室で燃焼せず、未燃焼の炭化水素（ＨＣ）としてエンジンから排出される。その結果、排気中の未燃焼のＨＣの増加および燃費の悪化を招くという問題がある。

そこで、本発明の目的は、排気に含まれる未燃焼のＨＣが低減されるインジェクタの取付構造を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、排気に含まれる未燃焼のＨＣが低減され、燃費が向上する燃料噴射装置を提供することにある。

請求項１記載の発明では、インジェクタの端部は、吸気ポートを形成する壁面のうち、吸気バルブが突出する壁面を通りシリンダの中心軸と直交する仮想平面と重なる位置または仮想平面よりも燃焼室側へ突出している。これにより、インジェクタから噴射された燃料は吸気ポートを形成する壁面に付着することが抑制される。その結果、微粒化が不十分な燃料の燃料室への流入が抑制される。したがって、排気中の未燃焼のＨＣを低減することができる。

請求項２記載の発明では、インジェクタは燃焼室側の端部に噴孔を有している。これにより、インジェクタから燃料を噴射したとき、燃料噴霧の延長線上に位置する壁面への燃料噴霧の付着が抑制される。その結果、微粒化が不十分な燃料の燃焼室への流入は抑制される。したがって、排気中の未燃焼のＨＣを低減することができる。

請求項３記載の発明では、噴孔は噴射される燃料噴霧の断面が筒状となるように配置されている。これにより、インジェクタから噴射された燃料は、筒状の噴霧を形成する。そのため、吸気バルブが吸気ポートと燃焼室との間を開放しているとき、インジェクタから噴射された燃料は、吸気バルブの外周側を経由して燃焼室へ流入する。その結果、インジェクタから噴射された燃料は、吸気ポートを形成する壁面への付着だけでなく、吸気バルブへの付着も低減される。これにより、微粒化が不十分な燃料の燃焼室への流入は抑制される。したがって、排気中の未燃焼のＨＣを低減することができる。

請求項４記載の発明では、噴孔は噴射される燃料噴霧の断面が楕円形状となるように配置されている。これにより、インジェクタから噴射された燃料は、断面が楕円状の噴霧を形成する。そのため、吸気バルブが吸気ポートと燃焼室との間を開放しているとき、インジェクタから噴射された燃料は、吸気バルブの外形が円形状の弁部の周囲を経由して燃焼室へ流入する。その結果、インジェクタから噴射された燃料は、吸気ポートを形成する壁面への付着だけでなく、吸気バルブの弁部への付着も低減される。これにより、微粒化が不十分な燃料の燃焼室への流入は抑制される。したがって、排気中の未燃焼のＨＣを低減することができる。

請求項５記載の発明では、噴孔は噴射される燃料噴霧の断面形状が略Ｃ字形状になるように配置されている。これにより、インジェクタから噴射された燃料は、周方向の一部が欠けた筒状の噴霧を形成する。そして、噴霧の欠けた部分の延長上には、吸気バルブの軸部が位置する。そのため、吸気バルブが吸気ポートと燃焼室との間を開放しているとき、インジェクタから噴射された燃料は、吸気バルブの軸部を避けるとともに、弁部の周囲を経由して燃焼室へ流入する。その結果、インジェクタから噴射された燃料は、吸気ポートを形成する壁面への付着だけでなく、吸気バルブの軸部および弁部への付着も低減される。これにより、微粒化が不十分な燃料の燃焼室への流入は抑制される。したがって、排気中の未燃焼のＨＣを低減することができる。

請求項６記載の発明では、インジェクタは二つ以上の吸気ポートにそれぞれ設けられている。各吸気ポートに設けられているインジェクタは、いずれも請求項１から請求項５のいずれか一項に記載されている発明の要件を満たしている。そのため、複数のインジェクタから噴射される燃料は、いずれも吸気ポートを形成する壁面への付着が低減されつつ、燃焼室へ流入する。これにより、微粒化が不十分な燃料の燃焼室への流入は抑制される。したがって、排気中の未燃焼のＨＣを低減することができる。

請求項７記載の発明では、二つ以上の吸気ポートには、それぞれ複数のインジェクタを設けてもよい。これにより、例えば吸気の流量、あるいはエンジンの状態に応じて適切な量の燃料を噴射することができる。

請求項８記載の発明では、インジェクタの端部は、吸気ポートを形成するシリンダヘッドの壁面のうち、吸気バルブが突出する壁面を通りシリンダの中心軸と直交する仮想平面と重なる位置または仮想平面よりも燃焼室側へ突出している。これにより、インジェクタから噴射された燃料は吸気ポートを形成するシリンダヘッドの壁面に付着することが抑制される。その結果、微粒化が不十分な燃料の燃料室への流入が抑制される。これにより、インジェクタから噴射された燃料は十分に燃焼する。したがって、排気中の未燃焼のＨＣを低減することができ、燃費を向上することができる。

請求項９記載の発明では、インジェクタは燃焼室側の端部に噴孔を有している。これにより、インジェクタから燃料を噴射したとき、燃料噴霧の延長線上に位置する壁面への燃料噴霧の付着が抑制される。その結果、微粒化が不十分な燃料の燃焼室への流入は抑制される。したがって、排気中の未燃焼のＨＣを低減することができ、燃費を向上することができる。

請求項１０記載の発明では、噴孔は噴射される燃料噴霧の断面が筒状となるように配置されている。これにより、インジェクタから噴射された燃料は、筒状の噴霧を形成する。そのため、吸気バルブが吸気ポートと燃焼室との間を開放しているとき、インジェクタから噴射された燃料は、吸気バルブの外側を経由して燃焼室へ流入する。その結果、インジェクタから噴射された燃料は、吸気ポートを形成するシリンダヘッドの壁面への付着だけでなく、吸気バルブへの付着も低減される。これにより、微粒化が不十分な燃料の燃焼室への流入は抑制される。したがって、排気中の未燃焼のＨＣを低減することができ、燃費を向上することができる。

請求項１１記載の発明では、噴孔は噴射される燃料噴霧の断面形状が楕円形状となるように配置されている。これにより、インジェクタから噴射された燃料は、楕円の筒状の噴霧を形成する。そのため、吸気バルブがシリンダヘッドの燃焼室側の端部から離座し、吸気ポートと燃焼室との間を開放しているとき、インジェクタから噴射された燃料は、吸気バルブの外形が円形状の弁部の周囲を経由して燃焼室へ流入する。その結果、インジェクタから噴射された燃料は、吸気ポートを形成するシリンダヘッドの壁面への付着だけでなく、吸気バルブの弁部への付着も低減される。これにより、微粒化が不十分な燃料の燃焼室への流入は低減される。したがって、排気中の未燃焼のＨＣを低減することができ、燃費を向上することができる。

請求項１２記載の発明では、噴孔は噴射される燃料噴霧の断面形状が略Ｃ字形状になるように配置されている。これにより、インジェクタから噴射された燃料は、周方向の一部が欠けた筒状の噴霧を形成する。そして、噴霧の欠けた部分の延長上には、吸気バルブの軸部が位置する。そのため、吸気バルブがシリンダヘッドの燃焼室側の端部から離座し、吸気ポートと燃焼室との間を開放しているとき、インジェクタから噴射された燃料は、吸気バルブの軸部を避けるとともに、弁部の周囲を経由して燃焼室へ流入する。その結果、インジェクタから噴射された燃料は、吸気ポートを形成するシリンダヘッドの壁面への付着だけでなく、吸気バルブの軸部および弁部への付着も低減される。これにより、微粒化が不十分な燃料の燃焼室への流入は低減される。したがって、排気中の未燃焼のＨＣを低減することができ、燃費を向上することができる。

請求項１３記載の発明では、インジェクタはシリンダヘッドが形成する二つ以上の吸気ポートにそれぞれ設けられている。各吸気ポートに設けられているインジェクタは、いずれも請求項８から請求項１２のいずれか一項に記載されている発明の条件を満たしている。そのため、複数のインジェクタから噴射される燃料は、いずれも吸気ポートを形成するシリンダヘッドの壁面、すなわち複数の吸気ポートを区画するシリンダヘッドの壁面への付着が抑制されつつ、燃焼室へ流入する。これにより、微粒化が不十分な燃料の燃焼室への流入は抑制される。したがって、排気中の未燃焼のＨＣを低減することができ、燃費を向上することができる。

請求項１４記載の発明では、二つ以上の吸気ポートには、それぞれ複数のインジェクタを設けてもよい。これにより、例えば吸気の流量、あるいはエンジンの状態に応じて適切な量の燃料を噴射することができる。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるインジェクタの取付構造および燃料噴射装置を適用したエンジンを図１および図２に示す。エンジン１０は、例えばガソリンを燃料とするガソリンエンジンである。なお、燃料は、例えばアルコールなどであってもよい。

エンジン１０は、シリンダブロック１１とシリンダヘッド１２とを備えている。シリンダブロック１１は、筒状のシリンダ１３を形成している。エンジン１０は、一つまたは複数のシリンダ１３を有している。シリンダ１３は、内側にピストン１４を収容している。ピストン１４は、コンロッド１５によりシリンダ１３の軸方向へ往復移動する。

シリンダヘッド１２は、シリンダブロック１１の一方の端部側に配置されている。シリンダヘッド１２は、吸気ポート１６および排気ポート１７を形成している。エンジン１０は、シリンダヘッド１２を貫いて吸気ポート１６を開閉する吸気バルブ４０と、排気ポート１７を開閉する排気バルブ５０とを備えている。
吸気バルブ４０は、図２に示すようにシリンダヘッド１２が形成する吸気側通孔１８を貫いている。吸気バルブ４０は、軸部４１と弁部４２とを有している。軸部４１は、ガスケット４３を挟んで吸気側通孔１８を形成するシリンダヘッド１２に摺動可能に支持されている。軸部４１は、軸方向の一方の端部が弁部４２に接続し、他方の端部がタペット４４を挟んで吸気カム４５に接している。弁部４２は、シリンダヘッド１２が吸気ポート１６の端部に形成する弁座４６に着座可能である。シリンダヘッド１２とタペット４４との間には、弾性部材としてのスプリング４７が設置されている。スプリング４７は、タペット４４をシリンダヘッド１２から離れる方向へ押し付けている。タペット４４は、吸気バルブ４０と一体に移動する。そのため、スプリング４７は、吸気バルブ４０の弁部４２が弁座４６に着座する方向へ押し付けている。

排気バルブ５０は、シリンダヘッド１２が形成する排気側通孔１９を貫いている。排気バルブ５０は、軸部５１と弁部５２とを有している。軸部５１は、ガスケット５３を挟んで排気側通孔１９を形成するシリンダヘッド１２に摺動可能に支持されている。軸部５１は、軸方向の一方の端部が弁部５２に接続し、他方の端部がタペット５４を挟んで排気カム５５に接している。弁部５２は、シリンダヘッド１２が排気ポート１７の端部に形成する弁座５６に着座可能である。シリンダヘッド１２とタペット５４との間には、弾性部材としてのスプリング５７が設置されている。スプリング５７は、タペット５４をシリンダヘッド１２から離れる方向へ押し付けている。タペット５４は、排気バルブ５０と一体に移動する。そのため、スプリング５７は、排気バルブ５０の弁部５２が弁座５６に着座する方向へ押し付けている。

シリンダ１３を形成しているシリンダブロック１１の内壁面１１１と、シリンダヘッド１２のシリンダブロック１１側の面と、ピストン１４のシリンダヘッド１２側の端面と、吸気バルブ４０のピストン１４側の端面と、排気バルブ５０のピストン１４側の端面とが形成する空間は、燃焼室２０である。燃焼室２０は、吸気ポート１６および排気ポート１７に連通可能である。燃焼室２０と吸気ポート１６との連通は、吸気バルブ４０によって開閉される。燃焼室２０と排気ポート１７との連通は、排気バルブ５０によって開閉される。吸気ポート１６は、図１に示すように燃焼室２０とは反対側の端部がインテークマニホールド２１が形成する吸気通路２２に連通している。インテークマニホールド２１は、燃焼室２０とは反対側の端部が図示しない吸気導入部に連通している。吸気導入部から導入された空気は、例えば図示しないエアクリーナ、スロットルおよびサージタンクを経由してインテークマニホールド２１が形成する吸気通路２２から吸気ポート１６へ供給される。

本実施形態の場合、図３に示すように燃焼室２０には、吸気ポート１６および排気ポート１７がそれぞれ二本ずつ連通している。すなわち、本実施形態のエンジン１０は、いわゆる４バルブエンジンである。なお、エンジン１０の吸気ポート１６および排気ポート１７は、それぞれ一本ずつ燃焼室２０へ連通してもよく、それぞれ三本以上燃焼室２０へ連通する構成としてもよい。さらに、例えば燃焼室２０に連通する吸気ポート１６を三本とし、排気ポート１７を二本とするいわゆる５バルブエンジンのように、吸気ポート１６と排気ポート１７との本数は異なってもよい。

シリンダヘッド１２は、図１に示すように燃焼室２０のほぼ中央部に連通する通孔部２３を有している。通孔部２３は、シリンダヘッド１２をシリンダ１３の軸方向に貫いている。通孔部２３には、点火装置６０が設置される。点火装置６０は、図示しない点火コイルと点火プラグとが一体に構成されてる。点火装置６０は、点火プラグ側の端部が燃焼室２０に露出している。

シリンダヘッド１２は、図２に示すように吸気ポート１６の外側から内側へ貫く設置孔部２４を有している。設置孔部２４は、吸気ポート１６の途中に設置されている。設置孔部２４には、インジェクタ７０が設置されている。インジェクタ７０は、設置孔部２４を形成するシリンダヘッド１２を貫いている。インジェクタ７０は、軸方向の一方の端部７１が吸気ポート１６に露出し、他方の端部が燃料レール７２に接続している。インジェクタ７０は、燃料レール７２とは反対側の端部７１に噴孔７３を有している。燃料レール７２は、例えばシリンダヘッド１２に支持されている。燃料レール７２には、図示しない燃料タンクから燃料が供給される。インジェクタ７０は、燃料レール７２へ供給された燃料を噴孔７３から吸気ポート１６を流れる吸気へ噴射する。インジェクタ７０は、図示しないＥＣＵから出力される電気信号によって燃料の噴射を断続する。すなわち、インジェクタ７０は、電気的に燃料の噴射を断続する電磁弁である。図３に示す本実施形態のように、エンジン１０が二本の吸気ポート１６を有する場合、インジェクタ７０は各吸気ポート１６にそれぞれ設置されている。

図２に示すように、インジェクタ７０は燃料レール７２とは反対側の噴孔７３を有する側の端部７１が吸気ポート１６の燃焼室２０側へ突出している。吸気ポート１６を形成するシリンダヘッド１２は、燃焼室２０から遠い側に燃焼室２０と対向する壁面３１を有している。この壁面３１からは、吸気バルブ４０の軸部４１が突出している。すなわち、シリンダヘッド１２の壁面３１は、吸気ポート１６を形成するとともに、吸気バルブ４０の軸部４１を摺動可能に支持するガイドの燃焼室２０側の端部である。

ここで、シリンダブロック１１が形成するシリンダ１３の中心軸はＬｃと定義し、この中心軸Ｌｃから垂直すなわちシリンダ１３の径方向に伸び壁面３１を通る平面は仮想平面をＬｉと定義する。このとき、インジェクタ７０の端部７１は、仮想平面Ｌｉと重なる位置または仮想平面Ｌｉよりも燃焼室２０側に突出している。図１および図２では、インジェクタ７０の端部７１が仮想平面Ｌｉよりも燃焼室２０側へ突出している例を示している。インジェクタ７０の突出量は、図２の突出量Ｄとして示している。

インジェクタ７０の端部７１が仮想平面Ｌｉと重なる位置または仮想平面Ｌｉよりも燃焼室２０側へ突出することにより、インジェクタ７０の中心軸Ｉｃの噴孔７３側の延長線上に位置する吸気ポート１６を形成するシリンダヘッド１２の壁面は、その面積が低減される。そのため、インジェクタ７０の噴孔７３から噴射された燃料は、吸気ポート１６を形成するシリンダヘッド１２の壁面付着を抑制することができ、燃焼室２０へ流入する。

インジェクタ７０の噴孔７３から噴射される燃料は、霧状に微粒化されている。微粒化された燃料が吸気ポート１６を形成するシリンダヘッド１２の壁面に付着すると、液滴状に成長する。成長した燃料の液滴が燃焼室２０に流入すると、微粒化が不十分なため、燃料の燃焼が不完全になるおそれがある。その結果、排気に含まれるＨＣの増大を招いたり、燃焼に寄与しない燃料による燃費の悪化を招く。

一方、第１実施形態のエンジン１０の場合、インジェクタ７０から噴射された燃料は、吸気ポート１６を形成するシリンダヘッド１２の壁面付着を抑制することができ、燃焼室２０へ流入する。そのため、インジェクタ７０から噴射された燃料の微粒化が妨げられることはなく、燃焼室２０には霧状を維持した燃料が流入する。これにより、燃料は燃焼室２０において十分に燃焼する。したがって、排気中の未燃焼のＨＣを低減することができるとともに、燃費を向上することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図４に示す。なお、第１実施形態と同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第２実施形態の場合、インジェクタ７０は第１実施形態と同様に端部７１が仮想平面Ｌｉと重なるまたは仮想平面Ｌｉよりも燃焼室２０側に突出している。そして、第２実施形態の場合、図４に示すようにインジェクタ７０は中空の円錐状の燃料噴霧８０を形成する。燃料噴霧８０の形状は、インジェクタ７０の噴孔７３の配置を調整することにより、容易に設定することができる。第２実施形態のインジェクタ７０から噴射される燃料噴霧８０は、中空の円錐状となる。すなわち、図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように燃料噴霧８０を構成する燃料の流量には、燃料噴霧８０の径方向へ分布が生じる。

第２実施形態の場合、インジェクタ７０から噴射される燃料噴霧８０の形状を中空にすることにより、吸気バルブ４０が吸気ポート１６を開放したとき、インジェクタ７０から噴射される燃料噴霧８０は弁部４２と吸気ポート１６を形成するシリンダヘッド１２の壁面との間を通過する。これにより、インジェクタ７０から噴射された燃料は、シリンダヘッド１２の壁面を回避しつつ、かつ吸気バルブ４０の弁部４２の外周側を経由して燃焼室２０へ流入する。そのため、インジェクタ７０から噴射された燃料は、吸気ポート１６を形成するシリンダヘッド１２の壁面だけでなく、吸気バルブ４０の弁部４２への付着も抑制しながら燃焼室２０へ流入する。その結果、インジェクタ７０から噴射された燃料の微粒化が妨げられることはなく、燃焼室２０には霧状を維持した燃料噴霧８０が流入する。これにより、燃料は燃焼室２０において十分に燃焼する。したがって、排気中の未燃焼のＨＣをより低減することができるとともに、燃費を向上することができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図５に示す。なお、第１実施形態と同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第３実施形態の場合、インジェクタ７０は第１実施形態と同様に端部７１が仮想平面Ｌｉと重なるまたは仮想平面Ｌｉよりも燃焼室２０側に突出している。そして、インジェクタ７０は第２実施形態と同様に中空の燃料噴霧８１を形成する。また、第３実施形態では、図５に示すように吸気バルブ４０の中心軸Ｖｃとインジェクタ７０の中心軸Ｉｃとが交差している。吸気バルブ４０の弁部４２の断面は、図５のＡ−Ａ断面に示すようにほぼ真円形である。一方、吸気バルブ４０の中心軸Ｖｃとインジェクタ７０の中心軸Ｉｃとが交差している場合、インジェクタ７０から噴射された燃料噴霧８１は吸気バルブ４０と所定の角度を形成して弁部４２に到達する。そのため、インジェクタ７０から噴射された燃料噴霧の断面形状が真円形であると、燃料噴霧の一部は真円形の弁部４２の外周側を通過することなく弁部４２に付着するおそれがある。

第３実施形態の場合、インジェクタ７０は中心軸Ｉｃに垂直な断面、すなわち図５に示すＢ−Ｂ断面が楕円形状の燃料噴霧８１を形成する。すなわち、インジェクタ７０は、楕円錐形状の中空の燃料噴霧８１を形成する。第２実施形態で説明したように、燃料噴霧８１の形状はインジェクタ７０の噴孔７３の配置を調整することにより、容易に変更することができる。

第３実施形態の場合、インジェクタ７０から噴射される燃料噴霧８１の断面形状を楕円形とすることにより、吸気バルブ４０の中心軸Ｖｃとインジェクタ７０の中心軸Ｉｃとが交差しているときでも、インジェクタ７０から噴射される燃料噴霧８１は弁部４２と吸気ポート１６を形成するシリンダヘッド１２の壁面との間を通過する。これにより、インジェクタ７０から噴射された燃料は、シリンダヘッド１２の壁面を回避しつつ、かつ吸気バルブ４０の弁部４２を回避して燃焼室２０へ流入する。そのため、インジェクタ７０から噴射された燃料は、吸気ポート１６を形成するシリンダヘッド１２の壁面だけでなく、吸気バルブ４０の弁部４２への付着も抑制しながら燃焼室２０へ流入する。その結果、インジェクタ７０から噴射された燃料の微粒化が妨げられることはなく、燃焼室２０には霧状を維持した燃料が流入する。これにより、燃料は燃焼室２０において十分に燃焼する。したがって、排気中の未燃焼のＨＣをより低減することができるとともに、燃費を向上することができる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図６に示す。なお、第１実施形態と同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第４実施形態の場合、インジェクタ７０は第１実施形態と同様に端部７１が仮想平面Ｌｉと重なるまたは仮想平面Ｌｉよりも燃焼室２０側に突出している。そして、第４実施形態では、インジェクタ７０は中心軸Ｉｃに垂直な断面が略Ｃ字形状の燃料噴霧８２を形成する。すなわち、インジェクタ７０から噴射される燃料噴霧８２は、図６のＢ−Ｂ断面に示すように中空の楕円錐の周方向の一部が欠けた形状を有している。図７に示すようにインジェクタ７０の噴孔７３を形成する噴孔プレート７４には、周方向の一部に噴孔７３が配置されていない。このように、噴孔プレート７４に配置される噴孔７３の位置を調整することにより、インジェクタ７０からは中空の略Ｃ字形状の燃料噴霧８２が噴射される。

第４実施形態の場合、第３実施形態と同様に吸気バルブ４０の中心軸Ｖｃとインジェクタ７０の中心軸Ｉｃとが交差している。そして、図６のＡ−Ａ断面に示すように吸気バルブ４０の弁部４２の断面はほぼ真円形である。上述のように吸気バルブ４０の中心軸Ｖｃとインジェクタ７０の中心軸Ｉｃとが交差している場合、インジェクタ７０から噴射された燃料噴霧８２は吸気バルブ４０と所定の角度を形成して弁部４２に到達する。第３実施形態で説明したように、インジェクタ７０の中心軸Ｉｃの軸に垂直な燃料噴霧８２の断面を楕円形状とすることにより、弁部４２への燃料の付着は防止される。

さらに、第４実施形態では、燃料噴霧８２の断面形状を略Ｃ字形状とすることにより、燃料噴霧８２は吸気バルブ４０の軸部４１を避けて燃焼室２０へ流入する。すなわち、吸気バルブ４０の軸部４１は、燃料噴霧８２のうち周方向の一部が切り欠かれた部分の延長上に位置する。これにより、インジェクタ７０から噴射された燃料は、吸気ポート１６を形成するシリンダヘッド１２の壁面、および吸気バルブ４０の弁部４２だけでなく、吸気バルブ４０の軸部４１への付着も抑制しながら燃焼室２０へ流入する。その結果、インジェクタ７０から噴射された燃料の微粒化が妨げられることはなく、燃焼室２０には霧状を維持した燃料が流入する。これにより、燃料は燃焼室２０において十分に燃焼する。したがって、排気中の未燃焼のＨＣをさらに低減することができるとともに、燃費を向上することができる。

（その他の実施形態）
以上説明した複数の実施形態では、各吸気ポート１６にそれぞれ一本のインジェクタ７０を設置する例について説明した。しかし、吸気ポート１６には、それぞれ二本以上のインジェクタ７０を設置してもよい。
また、インジェクタ７０の噴孔７３の形成方法は問わない。例えば、第４実施形態のように噴孔７３を噴孔プレート７４に形成してもよく、先端部を構成するノズルに形成してもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。

本発明の第１実施形態によるエンジンの概略を示す断面図。 本発明の第１実施形態によるエンジンの主要部の概略を示す断面図。 本発明の第１実施形態によるエンジンの吸気ポートとインジェクタの配置とを示す模式図。 本発明の第２実施形態によるエンジンに用いられるインジェクタの噴霧を示す概略図であって、（Ａ）はインジェクタから噴射される燃料噴霧の模式図、（Ｂ）は燃料噴霧の（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面図、（Ｃ）は噴霧の位置と流量割合との関係を示す模式図。 本発明の第３実施形態によるエンジンに用いられるインジェクタおよび吸気バルブを示す概略図、吸気バルブのＡ−Ａ断面図、および噴霧のＢ−Ｂ断面図。 本発明の第４実施形態によるエンジンに用いられるインジェクタおよび吸気バルブを示す概略図、吸気バルブのＡ−Ａ断面図、および噴霧のＢ−Ｂ断面図。 本発明の第４実施形態によるエンジンに用いられる噴孔プレートを示す概略図。

符号の説明

１０：エンジン（燃料噴射装置）、１１：シリンダブロック、１２：シリンダヘッド、１３：シリンダ、１４：ピストン、１６：吸気ポート、２０：燃焼室、３１：壁面、４０：吸気バルブ、４１：軸部、４２：弁部、７０：インジェクタ、７３：噴孔、８０、８１、８２：燃料噴霧

Claims (14)

1. シリンダを軸方向へ往復移動するピストンの端面側に形成される燃焼室と、前記燃焼室へ吸入される吸気が流れる吸気ポートと、前記吸気ポートと前記燃焼室との間を開閉する吸気バルブとを備えるエンジンにおいて、前記吸気ポートを流れる吸気に燃料を噴射するインジェクタの取付構造であって、
   前記インジェクタの前記燃焼室側の端部は、前記吸気ポートを形成する壁面のうち前記吸気バルブが突出する壁面を通り前記シリンダの中心軸と直交する仮想平面と重なる位置または前記仮想平面よりも前記燃焼室側へ突出しているインジェクタの取付構造。
2. 前記インジェクタの前記燃焼室側の端部は、前記燃料を噴射する噴孔を有する請求項１記載のインジェクタの取付構造。
3. 前記噴孔は、噴射される燃料噴霧の前記インジェクタの中心軸に垂直な断面の形状が筒状となるように配置されている請求項２記載のインジェクタの取付構造。
4. 前記吸気バルブは、前記燃焼室側の端部に軸に垂直な断面が概ね円形状の弁部と、前記弁部と一体に移動する軸部とを有し、
   前記インジェクタの中心軸と前記吸気バルブの中心軸とは交差し、
   前記噴孔は、噴射される燃料噴霧の前記インジェクタの中心軸に垂直な断面が楕円形状となるように配置されている請求項２または３記載のインジェクタの取付構造。
5. 前記吸気バルブは、前記燃焼室側の端部に軸に垂直な断面が概ね円形状の弁部と、前記弁部と一体に移動する軸部とを有し、
   前記インジェクタの中心軸と前記吸気バルブの中心軸とは交差し、
   前記噴孔は、噴射される燃料噴霧の前記インジェクタの中心軸に垂直な断面が前記軸部を避ける略Ｃ字形状となるように配置されている請求項２または３記載のインジェクタの取付構造。
6. 前記エンジンは一つのシリンダに連通する二つ以上の吸気ポートを備え、
   前記インジェクタは、二つ以上の前記吸気ポートにそれぞれ設けられている請求項１から５のいずれか一項記載のインジェクタの取付構造。
7. 前記インジェクタは、二つ以上の前記吸気ポートにそれぞれ複数設けられている請求項６記載のインジェクタの取付構造。
8. シリンダを形成するシリンダブロックと、前記シリンダに往復移動可能に支持されるピストンと、前記シリンダブロックに搭載され前記シリンダブロックおよび前記ピストンとの間に燃焼室を形成し前記燃焼室に連通可能な吸気ポートを有するシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドを貫いて前記吸気ポートの前記燃焼室側の端部を開閉する吸気バルブと、前記シリンダヘッドに設けられ前記吸気ポートを流れる吸気に燃料を噴射するインジェクタとを備える燃料噴射装置であって、
   前記インジェクタの前記燃焼室側の端部は、前記吸気ポートを形成する前記シリンダヘッドの壁面のうち前記吸気バルブが突出する壁面を通り前記シリンダの中心軸と直交する仮想平面と重なる位置または前記仮想平面よりも前記燃焼室側へ突出している燃料噴射装置。
9. 前記インジェクタの前記燃焼室側の端部は、前記燃料を噴射する噴孔を有する請求項８記載の燃料噴射装置。
10. 前記噴孔は、噴射される燃料噴霧の前記インジェクタの中心軸に垂直な断面の形状が筒状となるように配置されている請求項９記載の燃料噴射装置。
11. 前記吸気バルブは、前記吸気ポートを形成する前記シリンダヘッドの前記燃焼室側の端部から離座または前記端部に着座することにより前記吸気ポートと前記燃焼室との間を閉塞または開放する軸に垂直な断面が円形状の弁部と、前記シリンダヘッドを貫いて前記シリンダヘッドに摺動可能に支持され前記弁部とともに移動する軸部とを有し、
    前記インジェクタの中心軸と前記吸気バルブの中心軸とは交差し、
    前記インジェクタは、噴射される燃料噴霧の前記インジェクタの中心軸に垂直が楕円形状となるように配置されている複数の前記噴孔を有する請求項９または１０記載の燃料噴射装置。
12. 前記吸気バルブは、前記吸気ポートを形成する前記シリンダヘッドの前記燃焼室側の端部から離座または前記端部に着座することにより前記吸気ポートと前記燃焼室との間を閉塞または開放する軸に垂直な断面が円形状の弁部と、前記シリンダヘッドを貫いて前記シリンダヘッドに摺動可能に支持され前記弁部とともに移動する軸部とを有し、
    前記インジェクタは、噴射される燃料噴霧の前記インジェクタの中心軸に垂直な断面の形状が前記軸部を避ける略Ｃ字形状となるように配置されている複数の前記噴孔を有する請求項９または１０記載の燃料噴射装置。
13. 前記シリンダヘッドは二つ以上の吸気ポートを有し、
    前記インジェクタは、二つ以上の前記吸気ポートにそれぞれ設けられている請求項８から１２のいずれか一項記載の燃料噴射装置。
14. 前記インジェクタは、二つ以上の前記吸気ポートにそれぞれ複数設けられている請求項１３記載の燃料噴射装置。
    
    
    
    

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