JP2011149311A - Fuel injector for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関への燃料噴射弁の取付け構造、及び内燃機関の吸気ポートの形状を含む内燃機関用燃料噴射装置に関するものである。 The present invention relates to a structure for mounting a fuel injection valve to an internal combustion engine and a fuel injection device for an internal combustion engine including the shape of an intake port of the internal combustion engine.
従来技術として、1つの気筒に燃料噴射弁を一本搭載する内燃機関用噴射装置においては、1本の燃料噴射弁より2方向に噴霧を分割する為に、吸気ポートの上流側、すなわち燃料噴射弁の噴射部付近は、この噴射部付近の吸気ポートの幅が、その下流側の吸気弁が設けられた部分の吸気ポートの幅より狭いのが一般的であった。すなわち、吸気ポートの内壁面は、上流側から下流側にかけて広がって、末広がりの形状で形成されているのが一般的である。 As a conventional technique, in an internal combustion engine injection device in which one fuel injection valve is mounted in one cylinder, in order to divide the spray in two directions from one fuel injection valve, the upstream side of the intake port, that is, the fuel injection In the vicinity of the injection portion of the valve, the width of the intake port near the injection portion is generally narrower than the width of the intake port in the portion where the intake valve on the downstream side is provided. That is, the inner wall surface of the intake port is generally formed in a shape that widens from the upstream side to the downstream side and widens toward the end.
ところが、この場合、燃料噴射弁から噴射された燃料噴霧が、末広がりの気流に乗って拡がるため、吸気ポートの内壁面等に付着する燃料が多くなる。そして、その分、気筒内への燃料供給量が少なくなるとか、気筒内での燃焼効率が悪化するため、燃費性能を向上させる上で問題があった。 However, in this case, since the fuel spray injected from the fuel injection valve spreads on the divergent airflow, the amount of fuel adhering to the inner wall surface of the intake port increases. As a result, the amount of fuel supplied into the cylinder is reduced, or the combustion efficiency in the cylinder is deteriorated, which causes a problem in improving fuel efficiency.
近年、ガソリン用内燃機関の燃費性能の向上技術において、気筒内へ直接燃料を噴射する直噴内燃機関が知られているが、この直噴内燃機関は、システムのコストが高く、小排気量の内燃機関においては、あまり普及していない。 In recent years, a direct-injection internal combustion engine that directly injects fuel into a cylinder is known as a technology for improving the fuel efficiency of an internal combustion engine for gasoline. This direct-injection internal combustion engine has a high system cost and a small displacement. It is not very popular in internal combustion engines.
そこで、更なる燃費向上を図るために、各吸気弁に1本の燃料噴射弁を搭載する発明が特許文献1にて知られている。この特許文献1では、従来の内燃機関の吸気ポートにおいて、吸気ポートの内壁面への燃料付着量を低減するために、各燃料噴射弁の噴射部の相互間距離を短くして、内燃機関に搭載している。
Therefore, in order to further improve fuel consumption, an invention in which one fuel injection valve is mounted on each intake valve is known from
すなわち、特許文献1は、燃料噴射弁の噴射部が吸気ポートの内壁面から離れるようにして、吸気ポートの内壁面に沿って高速度で流れる気流により、燃料噴霧が内壁面側に流されず、吸気弁の中心に燃料噴霧が向かうよう構成したものである。
That is, in
特許文献1では、燃料噴射弁の噴射部相互間の間隔を小さくしているが、燃料噴射弁同士を余り接近させると、燃料噴射弁の搭載が難しいことがある。特に、燃料噴射弁の取り付け間隔、及び取り付け方向がフューエルレールによって決まる場合は、より難しい場合が多い。また、燃料噴射弁を大きく傾けて取り付ける場合も同様の問題がある。
In
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、燃料噴射弁相互の間隔を充分に空けることができ、かつ、吸気ポートの内壁面に沿って高速で流れる気流に、燃料噴射弁の燃料噴霧が巻き込まれて、吸気ポートの内壁等に燃料が付着すると言う問題を解消することができる、燃料噴射弁の取付け構造及び吸気ポートの形状を含む内燃機関用燃料噴射装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art, and an object of the present invention is to provide a sufficient space between the fuel injection valves and to ensure that the intake ports are not separated from each other. The fuel injection valve mounting structure and the intake port of the intake port can solve the problem that the fuel spray of the fuel injection valve is entrained in the airflow flowing at high speed along the wall surface and the fuel adheres to the inner wall of the intake port. An object of the present invention is to provide a fuel injection device for an internal combustion engine including a shape.
従来技術として記載された特許文献の記載内容は、この明細書に記載された技術的要素の説明として、参照によって導入ないし援用することができる。 The content of the patent document described as a prior art can be introduce | transduced thru | or incorporated by reference as description of the technical element described in this specification.
本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では、シリンダに少なくとも一対の吸気弁が並置された内燃機関に用いる内燃機関用燃料噴射装置において、吸気弁を包囲して内燃機関に流れ込む気流を導く吸気ポート内に、各吸気弁に夫々対応して搭載された燃料噴射弁を備え、前記シリンダ中心軸方向より見たときの吸気ポートの内壁の直線状の形状を画定するように、吸気弁の並置方向の両側に存在する吸気ポートの内壁に、互いに平行な所定長さの面または線からなるストレート壁部を有していることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means. That is, according to the first aspect of the present invention, in an internal combustion engine fuel injection device used in an internal combustion engine in which at least a pair of intake valves are juxtaposed to a cylinder, the intake port interior that guides the airflow that surrounds the intake valve and flows into the internal combustion engine. In addition, the fuel injection valves mounted corresponding to the respective intake valves are provided, and in the juxtaposition direction of the intake valves so as to define the linear shape of the inner wall of the intake port when viewed from the cylinder central axis direction. The present invention is characterized in that straight walls are formed of surfaces or lines of a predetermined length parallel to each other on the inner walls of the intake ports existing on both sides.
この発明によれば、吸気ポートの内壁に、前記シリンダ中心軸方向より見たときの吸気ポートの内壁の直線状の形状を画定するストレート壁部を有しているから、吸気ポート内を流れる気流は、ストレート壁部に沿って流れる。従って、燃料噴射弁相互間の間隔を、従来のように極端に狭くするとか大きく傾斜しなくとも、吸気ポートの内壁、及びシリンダを形成するシリンダブロックの内周壁への燃料の付着が低減される。 According to the present invention, since the inner wall of the intake port has the straight wall portion that defines the linear shape of the inner wall of the intake port when viewed from the cylinder central axis direction, the airflow flowing in the intake port Flows along the straight wall. Therefore, even if the interval between the fuel injection valves is not extremely narrow or greatly inclined as in the prior art, the adhesion of fuel to the inner wall of the intake port and the inner peripheral wall of the cylinder block forming the cylinder is reduced. .
請求項2に記載の発明では、吸気弁の並置方向の各ストレート壁部相互間の最大幅である吸気ポート上流幅をL1とし、吸気弁の弁部が当接する弁座の上流端相互間の最大幅をL2としたとき、L1≧L2の関係が成立していることを特徴としている。
In the invention according to
この発明によれば、L1≧L2の関係が成立しているから、従来のように吸気ポートが上流から下流側にかけて末拡がりの形状とはならないので、吸気ポート内を流れる気流は、各ストレート壁部に沿って流れ、吸気ポートの内壁、及びシリンダを形成するシリンダブロックの内周壁への燃料の付着が低減される。 According to the present invention, since the relationship of L1 ≧ L2 is established, the intake port does not have a divergent shape from upstream to downstream as in the prior art. The fuel adheres to the inner wall of the intake port and the inner peripheral wall of the cylinder block forming the cylinder.
請求項3に記載の発明では、吸気ポートは、気流が分岐する起点となる分岐部と、該分岐部から分岐する一対の分岐ポートとを備えており、各ストレート壁部は、少なくとも分岐部から吸気弁の弁部が当接する弁座の上流端に至るまでの間隔に亘って存在することを特徴としている。 In the invention according to claim 3, the intake port includes a branch portion that is a starting point from which the airflow branches, and a pair of branch ports that branch from the branch portion, and each straight wall portion includes at least a branch portion. It is characterized in that it exists over an interval from the valve portion of the intake valve to the upstream end of the valve seat that abuts.
この発明によれば、各ストレート壁部は、少なくとも分岐部から吸気弁の弁部が当接する弁座の上流端に至るまでの間隔に亘って存在するから、この間隔内で、吸気ポート内を流れる気流もストレートに流れるようになり、吸気ポートの内壁、及びシリンダを形成するシリンダブロックの内周壁への燃料の付着が低減される。 According to the present invention, each straight wall portion exists at least in the interval from the branching portion to the upstream end of the valve seat with which the valve portion of the intake valve abuts. The flowing airflow also flows straight, and the adhesion of fuel to the inner wall of the intake port and the inner peripheral wall of the cylinder block forming the cylinder is reduced.
請求項4に記載の発明では、各ストレート壁部は、少なくとも、上記間隔の2倍の長さに亘って存在することを特徴としている。 The invention according to claim 4 is characterized in that each straight wall portion exists at least over the length of twice the interval.
この発明によれば、各ストレート壁部は、少なくとも分岐部から吸気弁の弁部が当接する弁座の上流端に至るまでの間隔の2倍の長さに亘って存在するから、この長い間隔内で、吸気ポート内を流れる気流も、より確実にストレートに流れるようになり、吸気ポートの内壁、及びシリンダを形成するシリンダブロックの内周壁への燃料の付着が低減される。 According to the present invention, each straight wall portion exists at least twice as long as the interval from the branch portion to the upstream end of the valve seat with which the valve portion of the intake valve abuts. Then, the airflow flowing in the intake port also flows more reliably in a straight line, and the adhesion of fuel to the inner wall of the intake port and the inner peripheral wall of the cylinder block forming the cylinder is reduced.
請求項5に記載の発明では、分岐ポート相互間は仕切り壁部によって仕切られており、各ストレート壁部に相対向する仕切り壁部の部分も、前記シリンダ中心軸方向より見たときに直線状の形状を画定するように形成されていることを特徴としている。 In the invention according to claim 5, the branch ports are partitioned by the partition wall portion, and the portion of the partition wall portion facing each straight wall portion is also linear when viewed from the cylinder central axis direction. It is characterized by being formed so as to demarcate the shape.
この発明によれば、各ストレート壁部に相対向する仕切り壁部の部分も、前記シリンダ中心軸方向より見たときに直線状の形状を画定するように形成されているから、仕切り壁部に沿う吸気ポート内を流れる気流も、ストレートに流れるようになり、仕切り壁部の壁面、吸気ポートの内壁面、及びシリンダを形成するシリンダブロックの内周壁への燃料の付着が低減される。 According to the present invention, the portion of the partition wall portion facing each straight wall portion is also formed so as to define a linear shape when viewed from the cylinder central axis direction. The airflow that flows in the intake port along the line also flows straight, and the adhesion of fuel to the wall surface of the partition wall portion, the inner wall surface of the intake port, and the inner peripheral wall of the cylinder block forming the cylinder is reduced.
請求項6に記載の発明では、各ストレート壁部は、シリンダの中心軸方向から見たときに、吸気弁の中心軸に平行に形成されていることを特徴としている。 The invention according to claim 6 is characterized in that each straight wall portion is formed in parallel to the central axis of the intake valve when viewed from the central axis direction of the cylinder.
この発明によれば、各ストレート壁部は、シリンダの中心軸方向から見たときに、吸気弁の中心軸に平行に形成されているから、各ストレート壁部に沿って、吸気ポート内を流れる気流が、ストレートに流れるようになり、吸気ポートの内壁、及びシリンダを形成するシリンダブロックの内周壁への燃料の付着が低減される。 According to the present invention, each straight wall portion is formed in parallel to the central axis of the intake valve when viewed from the central axis direction of the cylinder, and therefore flows in the intake port along each straight wall portion. The airflow flows straight, and the adhesion of fuel to the inner wall of the intake port and the inner peripheral wall of the cylinder block forming the cylinder is reduced.
請求項7に記載の発明では、各ストレート壁部は、シリンダの中心軸方向から見たときに、一対の吸気弁相互間の中心とシリンダの中心軸とを通る仮想平面に平行に形成されていることを特徴としている。 In the invention according to claim 7, each straight wall portion is formed in parallel to a virtual plane passing through the center between the pair of intake valves and the center axis of the cylinder when viewed from the direction of the center axis of the cylinder. It is characterized by being.
この発明によれば、各ストレート壁部は、シリンダの中心軸方向から見たときに、一対の吸気弁相互間の中心とシリンダの中心軸とを通る仮想平面に平行に形成されているから、各ストレート壁部に沿って、吸気ポート内を流れる気流が、ストレートに流れるようになり、吸気ポートの内壁、及びシリンダを形成するシリンダブロックの内周壁への燃料の付着が低減される。 According to the present invention, each straight wall portion is formed in parallel to a virtual plane passing through the center between the pair of intake valves and the center axis of the cylinder when viewed from the direction of the center axis of the cylinder. The airflow flowing in the intake port along each straight wall portion flows straight, and the adhesion of fuel to the inner wall of the intake port and the inner peripheral wall of the cylinder block forming the cylinder is reduced.
請求項8に記載の発明では、シリンダの中心軸方向から見たときに、燃料噴射弁の中心軸を含む平面、及び吸気弁の中心軸を含む平面は、互いに平行に設置されていることを特徴としている。 In the invention according to claim 8, when viewed from the direction of the central axis of the cylinder, the plane including the central axis of the fuel injection valve and the plane including the central axis of the intake valve are installed in parallel to each other. It is a feature.
この発明によれば、吸気弁及び燃料噴射弁は、いずれも同一の方向から組み付けることが出来る。したがって、吸気弁及び燃料噴射弁の組み付けを容易にすることができ、組付け工数を低減することができる。 According to this invention, both the intake valve and the fuel injection valve can be assembled from the same direction. Therefore, the assembly of the intake valve and the fuel injection valve can be facilitated, and the number of assembly steps can be reduced.
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。 A plurality of modes for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, parts corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. When only a part of the configuration is described in each mode, the other modes described above can be applied to the other parts of the configuration.
各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。 Not only combinations of parts that clearly show that combinations are possible in each embodiment, but also a combination of the embodiments even if they are not clearly shown unless there is a problem with the combination. It is also possible.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図1乃至図3を用いて詳細に説明する。図1は、第1実施形態となる内燃機関用燃料噴射装置において使用した内燃機関の概要を示す断面図である。図2は、図1のシリンダ中心軸方向すなわち矢印Y2方向から見た、吸気弁と燃料噴射弁との位置関係を説明する吸気ポート部分の模式外形図である。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an outline of an internal combustion engine used in the fuel injection device for an internal combustion engine according to the first embodiment. FIG. 2 is a schematic external view of the intake port portion for explaining the positional relationship between the intake valve and the fuel injection valve, as viewed from the cylinder central axis direction of FIG.
更に、図3は内燃機関用燃料噴射装置に搭載された燃料噴射弁の外形図である。図1において、内燃機関10は、例えばガソリンを燃料とするガソリン用内燃機関である。なお燃料はガソリンに限らず、例えばアルコール等であっても良い。
FIG. 3 is an external view of a fuel injection valve mounted on the fuel injection device for an internal combustion engine. In FIG. 1, an
内燃機関10は、ハウジングとしてのシリンダブロック11およびシリンダヘッド12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。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に支持されてシリンダ13の軸方向へ往復移動する。
The
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には、吸気ポート16と、排気ポート17とが形成されている。吸気ポート16は、図2に示すようにシリンダブロック11に接続される前に、二本の分岐ポート18、19に分岐している。
The
また、図1に示すようにシリンダヘッド12を貫いて、分岐ポート18、19(図2)を開閉する吸気弁40、50と、排気ポート17を開閉する排気弁60とを備えている。
Further, as shown in FIG. 1, through the
図2のように、吸気弁40、50は、軸部41、51と弁部42、52とを有している。軸部41、51は、ガスケット43(図1)を挟んでシリンダヘッド12に摺動可能に支持されている。
As shown in FIG. 2, the
軸部41、51は、軸方向の一方の端部が弁部42、52に接続し、他方の端部が、図1のように、それぞれタペット45を挟んで、吸気カム44に接している。シリンダヘッド12と各吸気弁40、50のタペット45との間には、弾性部材としてのスプリング46が設置されている。スプリング46は、タペット45をシリンダヘッド12から離れる方向へ押付けている。タペット45は、吸気弁40、50と一体に移動する。
As for
排気弁60は、シリンダヘッド12を貫いている。排気弁60は、軸部61と弁部62とを有している。軸部61は、ガスケット63(図1)を挟んで、シリンダヘッド12内において、移動可能に支持されている。
The
図1のように、排気弁60の軸部61は、軸方向の一方の端部が、弁部62に接続され、他方の端部が、タペット64を挟んで、排気カム65に接している。シリンダヘッド12とタペット64との間には、弾性部材としてのスプリング66が設置されている。スプリング66は、タペット64をシリンダヘッド12から離れる方向へ押付けている。タペット64は、排気弁60と一体に移動する。
As shown in FIG. 1, the
シリンダ13を形成しているシリンダブロック11の内周壁21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側の上端面と、吸気弁40、50のピストン14側の側端面と、排気弁60のピストン14側の側端面とが形成する空間は、燃焼室22である。
The inner
燃焼室22は、吸気ポート16および排気ポート17に連通可能である。吸気ポート16は、燃焼室22とは反対側の端部が、図示しないサージタンクに連通している。サージタンクは、吸気ポート16と反対側の端部が、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、スロットル及び上記サージタンクを経由して吸気ポート16に流入する。
The
図1のシリンダヘッド12は、燃焼室22のほぼ中央部に点火装置70が設置される。点火装置70は、シリンダヘッド12を貫いて設置されている。点火装置70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いる。点火装置70は、点火プラグ側の端部が燃焼室22に露出している。
In the
この第1実施形態の場合、燃焼室22には、図2のように、吸気ポート16から分岐した二本の分岐ポート18、19が連通している。また、燃焼室22には、排気ポート17が連通している。すなわち、この第1実施形態の内燃機関10は、1気筒に4バルブを備えた内燃機関である。
In the case of the first embodiment, the
図2のように、吸気ポート16は、上記サージタンクから燃焼室22までの間に設けられた分岐部23において、二本の分岐ポート18、19に分岐している。これにより、サージタンクから吸気ポート16へ流入した吸気は、分岐部23から二本の分岐ポート18、19へ分配される。分岐ポート18と分岐ポート19とは、仕切り壁部24によって仕切られている。
As shown in FIG. 2, the
吸気ポート16の各分岐ポート18、19には、それぞれ一本ずつ燃料噴射弁81、82が設置されている。燃料噴射弁81、82は、いずれも軸方向の一方の端部が分岐ポート18、19に露出し、他方の端部が図示しない燃料を溜めるフューエルレールに接続されている。
Each of the
図3は、上記燃料噴射弁81、82の一部断面側面図である。燃料噴射弁81、82においては、それぞれフューエルレールとは反対側の端部は、燃料を噴射する燃料噴射側の端部である。燃料噴射弁81、82は、燃料噴射側の端部に噴孔84を有している。燃料噴射弁81、82は、噴孔84からそれぞれ分岐ポート18、19を流れる吸気へ燃料を噴射する。
FIG. 3 is a partial cross-sectional side view of the
この第1実施形態の場合、燃料噴射弁81、82は、燃料噴射弁81、82内部の図示しないコイルへの通電の断続によって軸方向へニードル85が往復移動する一種の電磁弁からなる。
In the case of the first embodiment, the
ニードル85は、ボディ86に形成された弁座87に着座、または弁座87から離座することにより、噴孔84からの燃料の噴射を断続する。燃料噴射弁81、82は、ボディ86の先端に噴孔84を形成する噴孔プレート88を備えている。
The
吸気弁40は、分岐ポート18の燃焼室22(図1)側の端部に設けられた弁座に弁部42、52が当接したり、弁座から弁部42、52が離間したりして分岐ポート18、19の出口を開閉する。また、吸気弁50は、分岐ポート19の燃焼室22側の端部を開閉する。図2のように、シリンダ13のシリンダ中心軸Pcは、図2の紙面垂直方向において燃焼室22の中心を通っている。分岐ポート18の燃料噴射弁81は、燃料噴射側の先端部に先端中心C1を有している。図2の紙面と垂直方向の一平面内に吸気弁中心軸Pv1と燃料噴射弁81の中心軸Pi1が存在している。
In the
図3のように、燃料噴射弁81、82の燃料噴射側の先端中心C1、C2とは、燃料噴射弁81、82の燃料噴射側の噴孔プレート88と燃料噴射弁81、82の中心軸である中心軸Pi1、Pi2とが交差する位置である。図2では、燃料噴射弁中心軸Pi1、Pi2同士の離間距離と吸気弁中心軸Pv1、Pv2同士の離間距離とを一致させている。
As shown in FIG. 3, the
図2で示すように、吸気ポート16を流れる吸気は、分岐部23において、分岐ポート18と分岐ポート19とに分かれて流れる。そのため、吸気ポート16から各分岐ポート18、19へ流入する吸気は、シリンダ13の半径方向において、吸気ポート16の中心側から外周側、すなわち、図1のシリンダ13を形成するシリンダブロック11の内周壁21側へ流れる傾向がある。
As shown in FIG. 2, the intake air flowing through the
しかし、この第1実施形態においては、図2のように、分岐ポート18、19の並置方向に相対向する各ストレート壁部181、191を、シリンダ中心軸方向より見たときに直線状の形状を確定するように、吸気弁中心軸Pv1、Pv2に沿って、互いに平行な所定長さの面または線からなるストレートな部分として構成している。
However, in the first embodiment, as shown in FIG. 2, when the
吸気ポート16の上流形状を画定する燃料噴射弁81、82の相互間方向の吸気ポート16の各ストレート壁部181、191相互間の最大幅である吸気ポート上流幅をL1とし、吸気弁40、50付近の吸気ポート16の各ストレート壁部181、191の幅である吸気ポート下流幅(正確には、弁部42,52が当接する弁座の上流端の最大幅)をL2としたとき、L1≧L2の関係が成立するように構成している。
The intake port upstream width which is the maximum width between the
また、図2の場合は、燃料噴射弁81、82の燃料噴射弁中心軸Pi1、Pi2、更には、吸気弁40、50の相互間中心及び排気弁60の中心を通る弁中心線Pv3を通過する、図2の紙面と垂直な平面に対して、吸気ポートの各ストレート壁部181、191が平行に配置されている。
In the case of FIG. 2, the
このようにして、吸気ポート16の内部を、ストレート、かつ互いに平行な各ストレート壁部181、191に沿って流れる気流並びに燃料噴射弁81、82から噴射された燃料噴霧が、吸気弁40、50を通過して内燃機関10の燃焼室22内に流れ込むようにしている。
In this way, the air flow flowing along the
また、吸気ポート16は、気流が吸気弁40、50に至る上流側において分岐部23で分岐して一対の分岐ポート18、19を有するように形成されている。すなわち分岐部とは吸気ポート内を流れる気流が左右に分岐を開始する部分に設けられた分岐ポートの最も上流端である。
Further, the
そして、各ストレート壁部181、191は、少なくとも分岐部23から弁部42、52が当接する弁座の上流端に至るまでの間隔S1内において存在する。更に好ましくは、各ストレート壁部181、191は、少なくとも、上記間隔S1の2倍の長さの間隔S2に亘って存在することが望ましい。
(第1実施形態の作用効果)
以下、上記構成よりなる第1実施形態の作用効果について説明する。この第1実施形態においては、上述のように各ストレート壁部181、191がストレートに形成されている。従って、吸気ポート16の上流側から分岐ポートに流入する吸気の気流は、分岐ポート18、19内で各ストレート壁部181、191に沿ってストレートに流れるため、少なくとも燃料噴射弁81、82の先端中心C1,C2から噴射された燃料噴霧の流れも、このストレートな気流に沿って運ばれて、吸気弁40、50内に吸込まれる。
And each
(Operational effects of the first embodiment)
Hereinafter, the effect of 1st Embodiment which consists of the said structure is demonstrated. In the first embodiment, as described above, the
つまり、吸気ポート16の各ストレート壁部181、191が、ストレートに形成されているため、燃料噴射弁81および燃料噴射弁82から噴射された燃料噴霧は、矢印F40、F50で示す吸気の流れに運ばれて、分岐ポート18、19の中心、すなわち、弁部42、52の中心から燃焼室22へ流入する。このように、従来のように下流側に行くに従って拡がる気流ではなく、ストレートに流れる気流に燃料噴霧が運ばれるため、上記各ストレート壁部181、191、及びシリンダ13を形成するシリンダブロック11の内周壁21への燃料の付着量が低減される。
That is, since the
なお、吸気ポート18、19の各ストレート壁部181、191をストレートにしたが、この吸気ポート16の更に上流側には、吸気ポート16の幅が次第に上流側に向かって縮小する図示しない傾斜面またはスロープが形成されている。すなわちいつまでもストレートな状態が続くわけには行かない。しかし、吸気ポート16の各ストレート壁部181、191が、少なくとも上記間隔S1内において形成されているから、分岐ポート18、19内を流れる気流は、各ストレート壁部181、191に沿ってストレートに流れて、吸気弁40、50の弁部42、52内に吸込まれる。
Although the
なお、各ストレート壁部181、191が延在する範囲はできるだけ長いほうが良いから、各ストレート壁部181、191は、少なくとも上記間隔S1の2倍の長さS2に亘って形成されていることが好ましい。
In addition, since the range where each
また、上述したように、図2の吸気ポート上流幅L1と、上記吸気ポート下流幅L2の関係が、L1≧L2とされている。これにより、吸気ポート16の各ストレート壁部181、191に沿って流れる気流の流れを、より確実にストレートなものにすることができる。ちなみに、従来の特許文献1の場合は、吸気ポート上流幅L1の方が、吸気ポート下流幅L2より小さく構成されている。
Further, as described above, the relationship between the intake port upstream width L1 and the intake port downstream width L2 in FIG. 2 is L1 ≧ L2. Thereby, the flow of the airflow which flows along each
以上により、分岐ポート18、19内、及びシリンダブロック11の内周壁21への燃料の付着量を低減することにより、燃焼に寄与しない燃料量が低減する。そのため、燃料噴射弁81および燃料噴射弁82から噴射された燃料噴霧の不完全な燃焼が少なくなる。
As described above, the amount of fuel that does not contribute to combustion is reduced by reducing the amount of fuel adhering to the
その結果、内燃機関10外部への未燃焼の燃料の排出は低減される。したがって、内燃機関10から排出される未燃焼の炭化水素(HC)を低減することができる。また、燃料噴射弁81および燃料噴射弁82から噴射された燃料は、液滴となることなく効率よく燃焼する。そのため、内燃機関10に所定の出力を要求するとき、燃料噴射弁81および燃料噴射弁82から噴射すべき燃料量は低減される。したがって、燃費を向上することができる。
As a result, the discharge of unburned fuel to the outside of the
図2のように、シリンダ13の中心軸Pc方向から見たときに、燃料噴射弁81の中心軸Pi1、吸気弁40の中心軸Pv1、燃料噴射弁82の中心軸Pi2、吸気弁50の中心軸Pv2、および各ストレート壁部181、191のストレートに延在する方向は、互いに平行に設置されている。
2, when viewed from the direction of the central axis Pc of the
これにより、吸気弁40、50および燃料噴射弁81、82は、いずれも同一の方向から組み付けられる。従って、吸気弁40、50および燃料噴射弁81、82の組み付けを容易にすることができ、組付け工数を低減することができる。
As a result, the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、以降の各実施形態においては、上述した第1実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成および特徴について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following embodiments, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and different configurations and features will be described.
図4は、第2実施形態を示す内燃機関の概要を示す断面図である。上記第1実施形態では少なくとも燃料噴射弁の部位に対向する吸気ポート18、19の各ストレート壁部181、191をストレートにしたが、この第2実施形態はこれだけにとどまらず、図4のように吸気ポート18、19の仕切り壁部24の部分241、242も、シリンダの中心軸方向から見たときにストレートな形状にしたものである。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an outline of the internal combustion engine showing the second embodiment. In the first embodiment, at least the
この仕切り壁部24とは、分岐部23から弁部42,52が当接する弁座の上流端までの分岐ポート18、19の内側の壁であり、上記各ストレート壁部181、191に対して分岐ポート18、19の並置方向に相対向する部分である。
The
これによれば、二本の分岐ポート18、19相互間は仕切り壁部24によって仕切られており、仕切り壁部24の部分241、242がストレートに形成されているため、分岐ポート18、19内を気流及び燃料噴霧が流れて内燃機関10内の燃焼室22に至る間に、気流及び燃料噴霧が、分岐ポート18、19のストレートな形状の仕切り壁部24の壁部分241、242及びこの部分241、242に相対向する各ストレート壁部181,191に沿って、ストレートに流れるようになる。従って、燃料噴射弁81、82から噴射された燃料噴霧が分岐ポート18、19の部分241、242等に付着するのが、より確実に防止される。
According to this, since the two
なお、図4のS1、S2は、第1実施形態におけるストレートな部分の間隔である。このように、この第2実施形態では、ストレートな部分の長さが第1実施形態よりも長く設定されている。しかし、第1実施形態のように、ストレートな部分の長さが、短く設定されることも可能である。 Note that S1 and S2 in FIG. 4 are intervals between straight portions in the first embodiment. Thus, in this 2nd Embodiment, the length of the straight part is set longer than 1st Embodiment. However, as in the first embodiment, the length of the straight portion can be set short.
また、この第2実施形態においても、ストレートに形成された各ストレート壁部181、191は、少なくとも分岐部23から吸気弁40、50の弁部42、52が当接する弁座の上流端に至るまでの間隔に亘って存在する。なお、ストレートに形成された各ストレート壁部181、191が更に上流側まで延在し、上記間隔の2倍の長さに亘って存在すれば、より好ましい。
Also in the second embodiment, the
(その他の実施形態)
本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。例えば、内燃機関10の分岐ポート18、19及び排気ポート17は、それぞれ三本以上が一つの気筒の燃焼室22へ連通する構成としてもよい。また、排気ポートを二本とする、いわゆる1気筒5バルブ内燃機関のように、分岐ポートと排気ポートとの本数が異なっていてもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified or expanded as follows. For example, the
尚、燃料噴射弁は、互いに並行でなくても良く、許容される範囲で、互いに傾斜して取付けられていても良い。また、燃料噴射弁の取付け間隔は、許容される範囲内で互いに接近させて吸気弁の間隔よりも小さくしていても良い。 Note that the fuel injection valves do not have to be parallel to each other, and may be inclined with respect to each other within an allowable range. Further, the fuel injection valve mounting interval may be made closer to each other within an allowable range to be smaller than the intake valve interval.
つまり、吸気ポートの各ストレート壁部をストレートにしても、このストレート部分の更に上流側においては、傾斜部やスロープ部が存在するため、吸気ポート内の流れは完全にストレートにならない場合があり、この場合も許容される範囲内で、特許文献1の考え方を活用して燃料噴射弁相互の間隔を接近させるとか、燃料噴射弁の取付け角度を内向きに傾斜させると有益である。
In other words, even if each straight wall portion of the intake port is straight, there is an inclined portion or a slope portion on the further upstream side of this straight portion, so the flow in the intake port may not be completely straight, In this case as well, it is beneficial to make the interval between the fuel injection valves closer by utilizing the concept of
また、図2のようにシリンダ13の中心軸Pc方向の真上から見た場合に、左右対称形の吸気ポート18、19の形状としたが、この対象性は崩しても良く、要は、吸気ポート18、19の各ストレート壁部181、191を、少なくとも吸気弁40、50の中心軸Pv1、Pv2と平行なストレートにすることによって、気流の流れを、よりストレートなものに近づけることができれば良いため、完全な対象形でなくても良い。また、燃料噴射弁の種類は、特許文献1と同様に、様々な噴孔の形状を持つ燃料噴射弁を採用することが出来る。
In addition, when viewed from directly above the center axis Pc direction of the
図2では、燃料噴射弁中心軸Pi1、Pi2相互間の間隔と、吸気弁中心軸Pv1、Pv2相互間の間隔とを一致させているが、これは必ずしもそのようにする必要は無く、吸気弁中心軸Pv1、Pv2相互間隔よりも燃料噴射弁中心軸Pi1、Pi2相互間隔を小さくして、燃料噴射弁81、82を若干、吸気ポートの中心寄りに設けても良い。
In FIG. 2, the interval between the fuel injection valve central axes Pi1 and Pi2 and the interval between the intake valve central axes Pv1 and Pv2 are made to coincide with each other. The
また、燃料噴射弁81の先端中心C1及び燃料噴射弁82の先端中心C2を、それぞれ吸気弁中心軸Pv1または吸気弁中心軸Pv2よりもシリンダ13の中心軸Pc側に配置しても良い。しかし,この偏りは、従来の特許文献1のように極端に中心側に配置しなくても良く、燃料噴射弁81、82が充分に、組付け得る燃料噴射弁相互間隔にすることが出来る。
Further, the tip center C1 of the
更に、図2のように、L1≧L2の関係が成立するようにしたが、上記関係を確保する為の吸気ポートの断面形状は、図2の矢印Y3方向から見たとき、円形状でなくとも良く、四角形状または楕円形状でもあっても良い。 Furthermore, as shown in FIG. 2, the relationship of L1 ≧ L2 is established, but the cross-sectional shape of the intake port for ensuring the above relationship is not circular when viewed from the direction of the arrow Y3 in FIG. Alternatively, it may be rectangular or elliptical.
10 内燃機関
13 シリンダ
16 吸気ポート
18、19 分岐ポート
23 分岐部
24 仕切り壁部
40、50 吸気弁
81、82 燃料噴射弁
181、191 吸気ポートの各ストレート壁部
241、242 仕切り壁の壁面
L1 各ストレート壁部間の最大幅である吸気ポート上流幅
L2 吸気弁の弁部が当接する弁座の上流端相互間の最大幅
Pv1、Pv2 吸気弁の中心軸
S1 分岐部から弁部が当接する弁座の上流端に至るまでの間隔
S2 間隔S1の2倍の長さ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記吸気弁を包囲して前記内燃機関に流れ込む気流を導く吸気ポート内に、前記各吸気弁に夫々対応して搭載された燃料噴射弁を備え、
前記シリンダ中心軸方向より見たときの前記吸気ポートの内壁の直線状の形状を画定するように、前記吸気弁の並置方向の両側に存在する前記吸気ポートの内壁に、互いに平行な所定長さの面または線からなるストレート壁部を有していることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 In a fuel injection device for an internal combustion engine used for an internal combustion engine in which at least a pair of intake valves are juxtaposed to a cylinder,
In the intake port that surrounds the intake valve and guides the airflow flowing into the internal combustion engine, a fuel injection valve mounted corresponding to each intake valve is provided,
Predetermined lengths parallel to each other on the inner walls of the intake ports existing on both sides in the juxtaposition direction of the intake valves so as to define a linear shape of the inner walls of the intake ports when viewed from the cylinder central axis direction A fuel injection device for an internal combustion engine, characterized by having a straight wall portion composed of a surface or a line.
前記各ストレート壁部は、少なくとも前記分岐部から前記吸気弁の弁部が当接する弁座の上流端に至るまでの間隔に亘って存在することを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関用燃料噴射装置。 The intake port includes a branch portion that is a starting point from which the airflow branches, and a pair of branch ports that branch from the branch portion.
3. The internal combustion engine according to claim 1, wherein each of the straight wall portions exists at least over an interval from the branch portion to an upstream end of a valve seat with which the valve portion of the intake valve abuts. Engine fuel injection device.
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