JP2019163738A - 多気筒内燃機関 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両衝突時に圧力センサが壊れてしまうことを抑制することができる多気筒内燃機関を提供する。【解決手段】内燃機関100は、横置き前方吸気の多気筒内燃機関である。この内燃機関100は、それぞれが低圧デリバリパイプ71に接続されていて吸気ポート21に燃料を噴射する複数のポート噴射弁70と、それぞれが高圧デリバリパイプ81に接続されていて燃焼室13内に燃料を噴射する複数の筒内噴射弁80と、樹脂製のコネクタ部91を有する圧力センサ90と、を備えている。そして、内燃機関100では、圧力センサ90が低圧デリバリパイプ71の長手方向における端部にコネクタ部91を露出させた状態で取り付けられており、金属製の高圧側燃料パイプ82がコネクタ部91の前方であり且つインテークマニホールド40の集合部41よりも後方側の位置を通過して高圧デリバリパイプ81と高圧燃料ポンプ60とを接続している。【選択図】図1
Description
この発明は車両に搭載される多気筒内燃機関に関するものである。
特許文献1には、複数の気筒を備えた多気筒内燃機関の各燃料噴射弁に燃料を供給するデリバリパイプが開示されている。このデリバリパイプには、デリバリパイプ内の燃料の圧力を検出する圧力センサが取り付けられている。
デリバリパイプの周辺には、インテークマニホールドなど、内燃機関を構成する他の部品が配設されている。そのため、車両が衝突した際に、周辺に配設されている部品が変形したりすると、デリバリパイプに取り付けられている圧力センサにぶつかることがある。圧力センサにおけるコネクタ部は樹脂製であるため、このコネクタ部に周辺の部品がぶつかると、圧力センサが壊れてしまうおそれがある。
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するための多気筒内燃機関は、シリンダヘッドの吸気ポートに接続されたインテークマニホールドがシリンダブロックよりも車両前方側に位置し且つクランクシャフトの回転軸が車両幅方向を向いている状態で車両に搭載される横置き前方吸気の多気筒内燃機関である。この多気筒内燃機関は、前記シリンダヘッドにおける、前記吸気ポートよりも前記シリンダブロック側の位置に取り付けられており、それぞれが高圧デリバリパイプに接続されていて燃焼室内に燃料を噴射する複数の筒内噴射弁と、前記シリンダヘッドにおける、前記吸気ポートよりもヘッドカバー側の位置に取り付けられており、それぞれが低圧デリバリパイプに接続されていて前記吸気ポートに燃料を噴射する複数のポート噴射弁と、樹脂製のコネクタ部を有する圧力センサと、を備えている。そして、この多気筒内燃機関では、前記インテークマニホールドの集合部から分岐して各吸気ポートに接続している枝管が、前記高圧デリバリパイプと前記低圧デリバリパイプとの間を通り抜けて前記シリンダヘッドに接続しており、前記圧力センサが前記低圧デリバリパイプの長手方向における端部に前記コネクタ部を露出させた状態で取り付けられており、金属製の燃料パイプが、前記コネクタ部の前方であり且つ前記集合部よりも後方側の位置を通過して前記高圧デリバリパイプと高圧燃料ポンプとを接続している。
上記課題を解決するための多気筒内燃機関は、シリンダヘッドの吸気ポートに接続されたインテークマニホールドがシリンダブロックよりも車両前方側に位置し且つクランクシャフトの回転軸が車両幅方向を向いている状態で車両に搭載される横置き前方吸気の多気筒内燃機関である。この多気筒内燃機関は、前記シリンダヘッドにおける、前記吸気ポートよりも前記シリンダブロック側の位置に取り付けられており、それぞれが高圧デリバリパイプに接続されていて燃焼室内に燃料を噴射する複数の筒内噴射弁と、前記シリンダヘッドにおける、前記吸気ポートよりもヘッドカバー側の位置に取り付けられており、それぞれが低圧デリバリパイプに接続されていて前記吸気ポートに燃料を噴射する複数のポート噴射弁と、樹脂製のコネクタ部を有する圧力センサと、を備えている。そして、この多気筒内燃機関では、前記インテークマニホールドの集合部から分岐して各吸気ポートに接続している枝管が、前記高圧デリバリパイプと前記低圧デリバリパイプとの間を通り抜けて前記シリンダヘッドに接続しており、前記圧力センサが前記低圧デリバリパイプの長手方向における端部に前記コネクタ部を露出させた状態で取り付けられており、金属製の燃料パイプが、前記コネクタ部の前方であり且つ前記集合部よりも後方側の位置を通過して前記高圧デリバリパイプと高圧燃料ポンプとを接続している。
上記構成によれば、車両が前方から衝突し、コネクタ部よりも前方側に位置している集合部がコネクタ部に近づくようにインテークマニホールドが変形したりしたとしても、インテークマニホールドはコネクタ部の前方に位置している金属製の燃料パイプに当接するようになる。そのため、車両が前方から衝突することによってインテークマニホールドが変形したりしても、圧力センサのコネクタ部に衝突しにくくなる。すなわち、樹脂製のコネクタ部を金属製の燃料パイプによって保護し、圧力センサが壊れてしまうことを抑制することができる。
以下、多気筒内燃機関の一実施形態について、図1及び図2を参照して説明する。
図1に示されているように、内燃機関100のシリンダブロック10には、気筒11が設けられている。なお、内燃機関100は直列4気筒の多気筒内燃機関であり、4つの気筒11を備えている。各気筒11にはピストン12がそれぞれ1つずつ収容されている。
図1に示されているように、内燃機関100のシリンダブロック10には、気筒11が設けられている。なお、内燃機関100は直列4気筒の多気筒内燃機関であり、4つの気筒11を備えている。各気筒11にはピストン12がそれぞれ1つずつ収容されている。
また、シリンダブロック10の上部にはシリンダヘッド20が組み付けられている。そして、シリンダヘッド20の上部にはヘッドカバー30が組み付けられている。
内燃機関100では、シリンダブロック10の上部にシリンダヘッド20が組み付けられていることにより、各気筒11の内周面、各気筒11に収容されている各ピストン12の上面及びシリンダヘッド20の下面によって4つの燃焼室13が区画されている。
内燃機関100では、シリンダブロック10の上部にシリンダヘッド20が組み付けられていることにより、各気筒11の内周面、各気筒11に収容されている各ピストン12の上面及びシリンダヘッド20の下面によって4つの燃焼室13が区画されている。
シリンダヘッド20には、各燃焼室13と連通する吸気ポート21及び排気ポート22が設けられている。そして、シリンダヘッド20には、吸気ポート21内に燃料を噴射するポート噴射弁70と燃焼室13内に燃料を噴射する筒内噴射弁80とが、それぞれ4つずつ取り付けられている。
より詳細には、図1に示されているように、シリンダブロック10における、吸気ポート21よりもシリンダブロック10側の位置に筒内噴射弁80が取り付けられており、吸気ポート21よりもヘッドカバー30側の位置にポート噴射弁70が取り付けられている。すなわち、シリンダヘッド20には、ポート噴射弁70と筒内噴射弁80とが各吸気ポート21を上下に挟むように配設されている。
図1及び図2に示されているように、各ポート噴射弁70は、低圧デリバリパイプ71に接続されている。低圧デリバリパイプ71には低圧側燃料チューブ72が接続されている。そして、この低圧側燃料チューブ72を通じて低圧デリバリパイプ71に燃料が供給される。なお、低圧側燃料チューブ72はゴムや樹脂で構成されている。
また、各筒内噴射弁80は、高圧デリバリパイプ81に接続されている。高圧デリバリパイプ81は高圧側燃料パイプ82によって高圧燃料ポンプ60の吐出口と接続されている。高圧側燃料パイプ82は、金属製の燃料パイプであり、低圧側燃料チューブ72よりも変形しにくい。より具体的には、高圧側燃料パイプ82は、高張力鋼からなる単層の鋼管である。
図1に示されているように、ヘッドカバー30には、高圧燃料ポンプ60が取り付けられている。ヘッドカバー30内には、吸気カムシャフトと排気カムシャフトが収容されている。高圧燃料ポンプ60は、排気カムシャフトによって駆動されるプランジャポンプであり、排気カムシャフトの上方に取り付けられている。
高圧燃料ポンプ60はフィードポンプによって燃料タンクから汲み上げられて燃料供給チューブ61を通じて供給された燃料を加圧して高圧側燃料パイプ82を通じて高圧デリバリパイプ81に供給する。なお、燃料供給チューブ61は低圧側燃料チューブ72と同様にゴムや樹脂で構成されている。低圧側燃料チューブ72は、高圧燃料ポンプ60に接続している部分よりも上流側の部分で燃料供給チューブ61から分岐し、低圧デリバリパイプ71に接続している。したがって、高圧燃料ポンプ60に供給されなかった燃料が低圧側燃料チューブ72を通じて低圧デリバリパイプ71に供給される。
また、図1に示されているように、シリンダヘッド20には、樹脂製のインテークマニホールド40が取り付けられている。インテークマニホールド40はスロットルボディーが取り付けられる集合部41と、集合部41から分岐して各吸気ポート21に繋がる枝管42と、を備えている。なお、各枝管42は内部の通路が集合部41から分岐して他の枝管42の内部の通路と別れており、外部では他の枝管42と一体に繋がっている。枝管42は、シリンダヘッド20における吸気ポート21の開口部を挟んで上下に位置している低圧デリバリパイプ71と高圧デリバリパイプ81との間を通り抜けてシリンダヘッド20に接続している。なお、シリンダヘッド20における排気ポート22の開口部には排気管50が接続されている。
内燃機関100では、インテークマニホールド40及び吸気ポート21を通過して燃焼室13に導入される空気に対して、ポート噴射弁70や筒内噴射弁80から燃料が噴射される。噴射された燃料と空気との混合気が燃焼室13内で燃焼するとピストン12が押し下げられ、クランクシャフト14が回転する。そして、燃焼後の排気は排気ポート22及び排気管50を通じて排出される。なお、図1では、クランクシャフト14の回転軸を「回転軸Xcs」として図示している。
内燃機関100は、車両に搭載される車載内燃機関であり、インテークマニホールド40がシリンダブロック10よりも車両前方側に位置し且つクランクシャフト14の回転軸Xcsが車両幅方向を向いている状態で車両に搭載される。換言すれば、図1における左側が車両前方となり、図1における紙面と垂直な方向が車両幅方向になるような姿勢で車両に搭載される。すなわち、内燃機関100は横置き前方吸気の車載内燃機関である。
図2に示されているように、低圧デリバリパイプ71の長手方向における端部には低圧デリバリパイプ71内の燃料の圧力を検出する圧力センサ90が取り付けられている。なお、図2は、内燃機関100の燃料供給系を車両前方側から見たときの高圧燃料ポンプ60と低圧デリバリパイプ71と高圧デリバリパイプ81との位置関係を示す図である。図2では、高圧燃料ポンプ60と低圧デリバリパイプ71と高圧デリバリパイプ81との位置関係を把握しやすくするために、シリンダヘッド20やシリンダブロック10、ヘッドカバー30などを省略して示している。また、図2では、高圧デリバリパイプ81よりも手前にあるインテークマニホールド40を破線で示している。
圧力センサ90は先端側が低圧デリバリパイプ71内に差し込まれている一方で、配線が接続される後端側のコネクタ部91が露出した状態で低圧デリバリパイプ71に取り付けられている。なお、圧力センサ90のコネクタ部91は樹脂で形成されている。
図1及び図2に示されているように、内燃機関100では、金属製の燃料パイプである高圧側燃料パイプ82が、コネクタ部91の前方であり且つ集合部41よりも後方側の位置を通過して高圧デリバリパイプ81と高圧燃料ポンプ60とを接続している。
図1に示されているように、高圧側燃料パイプ82は、コネクタ部91の前方におけるコネクタ部91と数ミリメートルから数センチメートル離れた位置において、コネクタ部91を内側にして湾曲した状態で配策されている。これにより、この内燃機関100では、コネクタ部91の前方においては、高圧側燃料パイプ82とコネクタ部91との間には他の部品は介在していない。
本実施形態の作用について説明する。
車両が前方から衝突し、コネクタ部91よりも前方側に位置しているインテークマニホールド40の集合部41がコネクタ部91に近づくようにインテークマニホールド40が変形したりしたとしても、インテークマニホールド40はコネクタ部91の前方に位置している金属製の高圧側燃料パイプ82に当接する。そのため、車両が前方から衝突することによってインテークマニホールド40が変形したりしても、圧力センサ90のコネクタ部91に衝突しにくい。
車両が前方から衝突し、コネクタ部91よりも前方側に位置しているインテークマニホールド40の集合部41がコネクタ部91に近づくようにインテークマニホールド40が変形したりしたとしても、インテークマニホールド40はコネクタ部91の前方に位置している金属製の高圧側燃料パイプ82に当接する。そのため、車両が前方から衝突することによってインテークマニホールド40が変形したりしても、圧力センサ90のコネクタ部91に衝突しにくい。
本実施形態の効果について説明する。
(1)樹脂製のコネクタ部91を金属製の高圧側燃料パイプ82によって保護し、圧力センサ90が壊れてしまうことを抑制することができる。
(1)樹脂製のコネクタ部91を金属製の高圧側燃料パイプ82によって保護し、圧力センサ90が壊れてしまうことを抑制することができる。
(2)コネクタ部91を保護する方法としては、コネクタ部91と他の部品との間を遮蔽するプロテクタを設けることが考えられるが、上記の構成によれば燃料パイプにプロテクタの機能を持たせることができるため、別途プロテクタを設ける必要がない。つまり、プロテクタを取り付ける必要がなくなるため、コストの低減を図ることができる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記の構成は、4気筒の内燃機関に限らず、横置き前方吸気の多気筒内燃機関であれば、同様に適用することができる。例えば3気筒や5気筒などの内燃機関に適用することもできる。
・上記の構成は、4気筒の内燃機関に限らず、横置き前方吸気の多気筒内燃機関であれば、同様に適用することができる。例えば3気筒や5気筒などの内燃機関に適用することもできる。
・樹脂製のインテークマニホールド40が衝突することによる衝撃からコネクタ部91を保護する機能を実現することができるのであれば、金属製の燃料パイプの素材は高張力鋼に限らない。例えば、高張力鋼ではない一般的な鋼材やアルミニウムであってもよい。
10…シリンダブロック、11…気筒、12…ピストン、13…燃焼室、14…クランクシャフト、20…シリンダヘッド、21…吸気ポート、22…排気ポート、30…ヘッドカバー、40…インテークマニホールド、41…集合部、42…枝管、50…排気管、60…高圧燃料ポンプ、61…燃料供給チューブ、70…ポート噴射弁、71…低圧デリバリパイプ、72…低圧側燃料チューブ、80…筒内噴射弁、81…高圧デリバリパイプ、82…高圧側燃料パイプ、90…圧力センサ、91…コネクタ部、100…内燃機関。
Claims (1)
- シリンダヘッドの吸気ポートに接続されたインテークマニホールドがシリンダブロックよりも車両前方側に位置し且つクランクシャフトの回転軸が車両幅方向を向いている状態で車両に搭載される横置き前方吸気の多気筒内燃機関であり、
前記シリンダヘッドにおける、前記吸気ポートよりも前記シリンダブロック側の位置に取り付けられており、それぞれが高圧デリバリパイプに接続されていて燃焼室内に燃料を噴射する複数の筒内噴射弁と、前記シリンダヘッドにおける、前記吸気ポートよりもヘッドカバー側の位置に取り付けられており、それぞれが低圧デリバリパイプに接続されていて前記吸気ポートに燃料を噴射する複数のポート噴射弁と、樹脂製のコネクタ部を有する圧力センサと、を備え、
前記インテークマニホールドの集合部から分岐して各吸気ポートに接続している枝管が、前記高圧デリバリパイプと前記低圧デリバリパイプとの間を通り抜けて前記シリンダヘッドに接続しており、前記圧力センサが前記低圧デリバリパイプの長手方向における端部に前記コネクタ部を露出させた状態で取り付けられており、金属製の燃料パイプが、前記コネクタ部の前方であり且つ前記集合部よりも後方側の位置を通過して前記高圧デリバリパイプと高圧燃料ポンプとを接続している多気筒内燃機関。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018052618A JP2019163738A (ja) | 2018-03-20 | 2018-03-20 | 多気筒内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018052618A JP2019163738A (ja) | 2018-03-20 | 2018-03-20 | 多気筒内燃機関 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2019163738A true JP2019163738A (ja) | 2019-09-26 |
Family
ID=68065240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2018052618A Pending JP2019163738A (ja) | 2018-03-20 | 2018-03-20 | 多気筒内燃機関 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2019163738A (ja) |
-
2018
- 2018-03-20 JP JP2018052618A patent/JP2019163738A/ja active Pending
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