JP3127832B2 - 内燃機関のエアアシスト装置 - Google Patents
内燃機関のエアアシスト装置Info
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
- F02M69/04—Injectors peculiar thereto
- F02M69/047—Injectors peculiar thereto injectors with air chambers, e.g. communicating with atmosphere for aerating the nozzles
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
- F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
- F02D9/1035—Details of the valve housing
- F02D9/1055—Details of the valve housing having a fluid by-pass
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
- F02M69/04—Injectors peculiar thereto
- F02M69/042—Positioning of injectors with respect to engine, e.g. in the air intake conduit
- F02M69/044—Positioning of injectors with respect to engine, e.g. in the air intake conduit for injecting into the intake conduit downstream of an air throttle valve
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- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
- F02M69/46—Details, component parts or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus covered by groups F02M69/02 - F02M69/44
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関のエアアシ
スト装置に関する。
スト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料噴射弁から噴射された燃料を微粒化
するために、スロットル弁下流の吸気通路内に燃料噴射
弁を配置し、スロットル弁上流の吸気通路からアシスト
エア通路を分岐してこのアシストエア通路のアシストエ
アの噴出口から噴出したアシストエアを燃料噴射弁から
噴射された燃料に吹き当てるようにしたエアアシスト装
置が従来より用いられている。ところでこのようにアシ
ストエアによって燃料の微粒化を行う場合、アシストエ
ア量を機関運転状態に応じた最適のアシストエア量に制
御する必要があり、そのために通常アシストエア通路内
に流量制御弁が設けられている。ところがこのような流
量制御弁を設けると製造コストがアップする。そこでア
シストエア通路内に流量制御弁を設けることなく吸気通
路の上部内壁面上にアシストエア通路に通ずる空気取入
れポートを形成し、この空気取入れポートの開口面積を
スロットル弁の外周端面により制御するようにしたエア
アシスト装置が公知である（特開昭５７−１１９１３９
号公報参照）。
するために、スロットル弁下流の吸気通路内に燃料噴射
弁を配置し、スロットル弁上流の吸気通路からアシスト
エア通路を分岐してこのアシストエア通路のアシストエ
アの噴出口から噴出したアシストエアを燃料噴射弁から
噴射された燃料に吹き当てるようにしたエアアシスト装
置が従来より用いられている。ところでこのようにアシ
ストエアによって燃料の微粒化を行う場合、アシストエ
ア量を機関運転状態に応じた最適のアシストエア量に制
御する必要があり、そのために通常アシストエア通路内
に流量制御弁が設けられている。ところがこのような流
量制御弁を設けると製造コストがアップする。そこでア
シストエア通路内に流量制御弁を設けることなく吸気通
路の上部内壁面上にアシストエア通路に通ずる空気取入
れポートを形成し、この空気取入れポートの開口面積を
スロットル弁の外周端面により制御するようにしたエア
アシスト装置が公知である（特開昭５７−１１９１３９
号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところでこのエアアシ
スト装置ではアシストエア通路が空気取入れポートから
上方に延びている。しかしながらこのようにアシストエ
ア通路が空気取入れポートから上方に延びていると空気
取入れポートからアシストエア通路内に流入した吸入空
気中に含まれる水分が空気取入れポート内に付着堆積す
る。空気取入れポート内に水分が付着堆積すると空気取
入れポート内へ流入する吸入空気中に含まれる塵埃が空
気取入れポート内に次第に堆積し、その結果空気取入れ
ポートが目詰りしてしまうという問題を生ずる。
スト装置ではアシストエア通路が空気取入れポートから
上方に延びている。しかしながらこのようにアシストエ
ア通路が空気取入れポートから上方に延びていると空気
取入れポートからアシストエア通路内に流入した吸入空
気中に含まれる水分が空気取入れポート内に付着堆積す
る。空気取入れポート内に水分が付着堆積すると空気取
入れポート内へ流入する吸入空気中に含まれる塵埃が空
気取入れポート内に次第に堆積し、その結果空気取入れ
ポートが目詰りしてしまうという問題を生ずる。
【０００４】また、空気取入れポート内に水分が付着堆
積すると寒冷地においては機関停止中にこの付着堆積し
た水分によってスロットル弁が氷結してしまうという問
題も生ずる。特にスロットル弁上流の吸気通路内にブロ
ーバイガスを供給するようにした内燃機関ではブローバ
イガス中に含まれる水分やオイル等の液状物によって空
気取入れポートは一層目詰りを生じやすくなり、更にス
ロットル弁は一層氷結しやすくなる。
積すると寒冷地においては機関停止中にこの付着堆積し
た水分によってスロットル弁が氷結してしまうという問
題も生ずる。特にスロットル弁上流の吸気通路内にブロ
ーバイガスを供給するようにした内燃機関ではブローバ
イガス中に含まれる水分やオイル等の液状物によって空
気取入れポートは一層目詰りを生じやすくなり、更にス
ロットル弁は一層氷結しやすくなる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに１番目の発明によれば、燃料噴射弁からの噴射燃料
にアシストエアを供給するためのアシストエア通路を具
備し、機関吸気通路の上部内壁面にアシストエア通路に
通ずる空気取入れポートを形成した内燃機関のエアアシ
スト装置において、空気取入れポートの上方にアシスト
エア室を形成すると共に空気取入れポートをアシストエ
ア室内に開口せしめ、アシストエア室内への空気取入れ
ポートの開口部よりも下方に位置するアシストエア室内
にアシストエア通路へのアシストエア流出口を形成し、
空気取入れポートの開口部からアシストエア流出口に至
るアシストエア室の底壁面上に空気取入れポートの開口
部から流入した液状物が自重によってアシストエア流出
口まで流れ落ちる液状物流通路を形成している。即ち、
空気取入れポートからアシストエア室内に流入した液状
物は液状物流通路に沿って自重により、アシストエア流
出口まで流れ落ち、次いでアシストエア通路内に送り込
まれる。
めに１番目の発明によれば、燃料噴射弁からの噴射燃料
にアシストエアを供給するためのアシストエア通路を具
備し、機関吸気通路の上部内壁面にアシストエア通路に
通ずる空気取入れポートを形成した内燃機関のエアアシ
スト装置において、空気取入れポートの上方にアシスト
エア室を形成すると共に空気取入れポートをアシストエ
ア室内に開口せしめ、アシストエア室内への空気取入れ
ポートの開口部よりも下方に位置するアシストエア室内
にアシストエア通路へのアシストエア流出口を形成し、
空気取入れポートの開口部からアシストエア流出口に至
るアシストエア室の底壁面上に空気取入れポートの開口
部から流入した液状物が自重によってアシストエア流出
口まで流れ落ちる液状物流通路を形成している。即ち、
空気取入れポートからアシストエア室内に流入した液状
物は液状物流通路に沿って自重により、アシストエア流
出口まで流れ落ち、次いでアシストエア通路内に送り込
まれる。
【０００６】２番目の発明では１番目の発明において、
空気取入れポートを加熱するための加熱手段を具備して
いる。即ち、この加熱手段によって空気取入れポートに
付着した液状物が気化せしめられる。３番目の発明で
は、燃料噴射弁からの噴射燃料にアシストエアを供給す
るためのアシストエア通路を具備し、機関吸気通路の上
部内壁面上にアシストエア通路に通ずる空気取入れポー
トを形成した内燃機関のエアアシスト装置において、空
気取入れポート上流の吸気通路上部内壁面上に空気取入
れポート内に液状物が侵入するのを阻止するための液状
物遮断突出壁又は液状物逃し溝を形成している。即ち、
空気取入れポートに向けて吸気通路内を流れる液状物は
空気取入れポートに流入しないように液状物遮断突出壁
又は液状物逃し溝によって流れ方向が偏向せしめられ
る。
空気取入れポートを加熱するための加熱手段を具備して
いる。即ち、この加熱手段によって空気取入れポートに
付着した液状物が気化せしめられる。３番目の発明で
は、燃料噴射弁からの噴射燃料にアシストエアを供給す
るためのアシストエア通路を具備し、機関吸気通路の上
部内壁面上にアシストエア通路に通ずる空気取入れポー
トを形成した内燃機関のエアアシスト装置において、空
気取入れポート上流の吸気通路上部内壁面上に空気取入
れポート内に液状物が侵入するのを阻止するための液状
物遮断突出壁又は液状物逃し溝を形成している。即ち、
空気取入れポートに向けて吸気通路内を流れる液状物は
空気取入れポートに流入しないように液状物遮断突出壁
又は液状物逃し溝によって流れ方向が偏向せしめられ
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、１は機関本
体、２は吸気枝管、３はサージタンク、４は排気マニホ
ルドを夫々示し、各吸気枝管２には対応する気筒の吸気
ポート内に向けて燃料を噴射するための燃料噴射弁５が
取付けられる。サージタンク３は吸気ダクト６およびエ
アフローメータ７を介してエアクリーナ８に連結され、
吸気ダクト６内には機関本体１から排出されたブローバ
イガスを吸気ダクト６内に供給するためのブローバイガ
ス供給管９が配置される。更に、ブローバイガス供給管
９下流の吸気ダクト６内にはスロットル弁１０が配置さ
れる。
体、２は吸気枝管、３はサージタンク、４は排気マニホ
ルドを夫々示し、各吸気枝管２には対応する気筒の吸気
ポート内に向けて燃料を噴射するための燃料噴射弁５が
取付けられる。サージタンク３は吸気ダクト６およびエ
アフローメータ７を介してエアクリーナ８に連結され、
吸気ダクト６内には機関本体１から排出されたブローバ
イガスを吸気ダクト６内に供給するためのブローバイガ
ス供給管９が配置される。更に、ブローバイガス供給管
９下流の吸気ダクト６内にはスロットル弁１０が配置さ
れる。
【０００８】図２に示されるように燃料噴射弁５の先端
部にはアシストエア用アダプタ１１が取付けられる。こ
のアダプタ１１は二又に分岐された燃料空気流通孔１２
と、アダプタ１１周りに形成されたアシストエア室１３
と、燃料空気流通孔１２内に開口するアシストエア噴出
口１４とを具備する。一方、図１に示されるようにスロ
ットル弁１０周りの吸気ダクト６の内壁面上には空気取
入れポート１５が形成され、この空気取入れポート１５
はアシストエア導管１６を介してアダプタ１１周りのア
シストエア室１３に連結される。
部にはアシストエア用アダプタ１１が取付けられる。こ
のアダプタ１１は二又に分岐された燃料空気流通孔１２
と、アダプタ１１周りに形成されたアシストエア室１３
と、燃料空気流通孔１２内に開口するアシストエア噴出
口１４とを具備する。一方、図１に示されるようにスロ
ットル弁１０周りの吸気ダクト６の内壁面上には空気取
入れポート１５が形成され、この空気取入れポート１５
はアシストエア導管１６を介してアダプタ１１周りのア
シストエア室１３に連結される。
【０００９】図１に示す実施例では空気取入れポート１
５の少くとも一部が常時スロットル弁１０上流の吸気ダ
クト６内に開口している。従ってスロットル弁１０上流
の吸気ダクト６内の圧力と吸気枝管２内の圧力との圧力
差によってスロットル弁１０上流の吸気ダクト６内の空
気が空気取入れポート１５からアシストエア導管１６を
介してアダプタ１１周りのアシストエア室１３内に供給
され、次いでこの空気、即ちアシストエアはアシストエ
ア噴出口１４から燃料空気流通孔１２内に噴出せしめら
れる。燃料噴射弁５のノズル口１７からは燃料が燃料空
気流通孔１２内に向けて噴射せしめられ、アシストエア
噴出口１４から噴出するアシストエアによって噴射燃料
の微粒化が促進される。
５の少くとも一部が常時スロットル弁１０上流の吸気ダ
クト６内に開口している。従ってスロットル弁１０上流
の吸気ダクト６内の圧力と吸気枝管２内の圧力との圧力
差によってスロットル弁１０上流の吸気ダクト６内の空
気が空気取入れポート１５からアシストエア導管１６を
介してアダプタ１１周りのアシストエア室１３内に供給
され、次いでこの空気、即ちアシストエアはアシストエ
ア噴出口１４から燃料空気流通孔１２内に噴出せしめら
れる。燃料噴射弁５のノズル口１７からは燃料が燃料空
気流通孔１２内に向けて噴射せしめられ、アシストエア
噴出口１４から噴出するアシストエアによって噴射燃料
の微粒化が促進される。
【００１０】図３から図５にスロットル弁１０周りの拡
大図を示す。図３から図５に示されるように吸気ダクト
６の内壁面は円形の断面形状を有し、スロットル弁１０
の弁体１０ａも円形の輪郭形状を有する。スロットル弁
１０の弁軸１０ｂはほぼ水平方向に延びており、この弁
軸１０ｂから最も離れた吸気ダクト６の内壁面上方部に
複数個の空気取入れポート１５が形成されている。図３
から図５に示す実施例では３個の空気取入れポート１５
が弁軸１０ｂに対し垂直な対称面Ｋに関して対称的に配
置されているが４個以上或いは２個の複数個の空気取入
れポート１５を対称面Ｋに関して対称的に配置すること
もできる。
大図を示す。図３から図５に示されるように吸気ダクト
６の内壁面は円形の断面形状を有し、スロットル弁１０
の弁体１０ａも円形の輪郭形状を有する。スロットル弁
１０の弁軸１０ｂはほぼ水平方向に延びており、この弁
軸１０ｂから最も離れた吸気ダクト６の内壁面上方部に
複数個の空気取入れポート１５が形成されている。図３
から図５に示す実施例では３個の空気取入れポート１５
が弁軸１０ｂに対し垂直な対称面Ｋに関して対称的に配
置されているが４個以上或いは２個の複数個の空気取入
れポート１５を対称面Ｋに関して対称的に配置すること
もできる。
【００１１】図３から図５に示されるように空気取入れ
ポート１５上方の吸気ダクト６の壁面内にはアシストエ
ア室１８が形成されており、全ての空気取入れポート１
５はアシストエア室１８内に開口する。一方、アシスト
エア室１８内にはアシストエア流出口１９が形成され、
このアシストエア流出口１９はアシストエア通路２０を
介してアシストエア導管１６（図１）に接続される。
ポート１５上方の吸気ダクト６の壁面内にはアシストエ
ア室１８が形成されており、全ての空気取入れポート１
５はアシストエア室１８内に開口する。一方、アシスト
エア室１８内にはアシストエア流出口１９が形成され、
このアシストエア流出口１９はアシストエア通路２０を
介してアシストエア導管１６（図１）に接続される。
【００１２】図３から図５に示される実施例ではアシス
トエア室１８の底壁面１８ａはアシストエア流出口１９
に向けて傾斜した平坦面から形成されており、各空気取
入れポート１５はこの平坦な底壁面１８ａ上においてア
シストエア室１８内に開口している。従って空気取入れ
ポート１５からアシストエア室１８内に流入した吸入空
気中の水分、および空気取入れポート１５からアシスト
エア室１８内に流入したブローバイガス中の水分やオイ
ルは平坦な底壁面１８ａに沿って自重によりアシストエ
ア流出口１９まで流れ落ちる。従ってこれら水分やオイ
ル、即ち液状物は空気取入れポート１５にほとんど付着
堆積しないので空気取入れポート１５にはほとんど塵埃
等が堆積せず、斯くして空気取入れポート１５が目詰り
するのを阻止することができることになる。
トエア室１８の底壁面１８ａはアシストエア流出口１９
に向けて傾斜した平坦面から形成されており、各空気取
入れポート１５はこの平坦な底壁面１８ａ上においてア
シストエア室１８内に開口している。従って空気取入れ
ポート１５からアシストエア室１８内に流入した吸入空
気中の水分、および空気取入れポート１５からアシスト
エア室１８内に流入したブローバイガス中の水分やオイ
ルは平坦な底壁面１８ａに沿って自重によりアシストエ
ア流出口１９まで流れ落ちる。従ってこれら水分やオイ
ル、即ち液状物は空気取入れポート１５にほとんど付着
堆積しないので空気取入れポート１５にはほとんど塵埃
等が堆積せず、斯くして空気取入れポート１５が目詰り
するのを阻止することができることになる。
【００１３】また、この実施例ではアシストエア流出口
１９からアシストエア通路２０およびアシストエア導管
１６を介してアダプタ１１周りのアシストエア室１３に
至るアシストエア通路は上昇することなく下降し続け
る。従ってアシストエア流出口１９から流出した液状物
はアシストエア噴出口１４を介して吸気枝管２内に排出
される。
１９からアシストエア通路２０およびアシストエア導管
１６を介してアダプタ１１周りのアシストエア室１３に
至るアシストエア通路は上昇することなく下降し続け
る。従ってアシストエア流出口１９から流出した液状物
はアシストエア噴出口１４を介して吸気枝管２内に排出
される。
【００１４】また、この実施例では図３に示されるよう
に空気取入れポート１５に隣接して加熱手段、即ち機関
冷却水又は再循環排気ガスの流通路２１が形成されてい
る。従ってたとえ空気取入れポート１５内に液状物が付
着したとしてもこの液状物は流通路２１内を流れる機関
冷却水又は再循環排気ガスによって加熱され、それによ
ってこの液状物は気化せしめられる。
に空気取入れポート１５に隣接して加熱手段、即ち機関
冷却水又は再循環排気ガスの流通路２１が形成されてい
る。従ってたとえ空気取入れポート１５内に液状物が付
着したとしてもこの液状物は流通路２１内を流れる機関
冷却水又は再循環排気ガスによって加熱され、それによ
ってこの液状物は気化せしめられる。
【００１５】ところで従来よりアシストエアの流路面積
は吸入空気量が少ないときには吸入空気量の増大に伴な
って増大せしめられ、吸入空気量が一定値を越えるとほ
ぼ一定に維持される。従ってアシストエア量Ｑはスロッ
トル開度に対しておおよそ図１８の実線で示すように変
化する。即ち、アイドリング運転時には噴射燃料の微粒
化に対して最適なアシストエア量が存在し、この最適な
アシストエア量が図１８においてＱ0 で示されている。
一方、最適なアシストエア量はスロットル開度が大きく
なるにつれてＱ0 から徐々に増大し、スロットル開度が
或る程度大きくなるとアシストエアの流路面積が一定と
なるためにアシストエア量が増大しなくなる。次いでス
ロットル開度が更に大きくなるとスロットル弁の前後差
圧が小さくなるためにアシストエア量は徐々に減少す
る。
は吸入空気量が少ないときには吸入空気量の増大に伴な
って増大せしめられ、吸入空気量が一定値を越えるとほ
ぼ一定に維持される。従ってアシストエア量Ｑはスロッ
トル開度に対しておおよそ図１８の実線で示すように変
化する。即ち、アイドリング運転時には噴射燃料の微粒
化に対して最適なアシストエア量が存在し、この最適な
アシストエア量が図１８においてＱ0 で示されている。
一方、最適なアシストエア量はスロットル開度が大きく
なるにつれてＱ0 から徐々に増大し、スロットル開度が
或る程度大きくなるとアシストエアの流路面積が一定と
なるためにアシストエア量が増大しなくなる。次いでス
ロットル開度が更に大きくなるとスロットル弁の前後差
圧が小さくなるためにアシストエア量は徐々に減少す
る。
【００１６】図１９の（Ａ）から（Ｅ）は吸気通路Ｘ内
に配置されたスロットル弁Ｙにより吸気通路Ｘの内壁面
上に形成されたアシストエアの空気取入れポートＺの開
口面積を制御するようにした場合の種々の例を示してい
る。なお、図１９の（Ａ）から（Ｅ）において各スロッ
トル弁Ｙはアイドリング位置にあるところを示してお
り、吸入空気は各吸気通路Ｘ内を上方から下方に向けて
流れる。
に配置されたスロットル弁Ｙにより吸気通路Ｘの内壁面
上に形成されたアシストエアの空気取入れポートＺの開
口面積を制御するようにした場合の種々の例を示してい
る。なお、図１９の（Ａ）から（Ｅ）において各スロッ
トル弁Ｙはアイドリング位置にあるところを示してお
り、吸入空気は各吸気通路Ｘ内を上方から下方に向けて
流れる。
【００１７】吸気通路Ｘの内壁面上に空気取入れポート
Ｚを形成する場合、加工の容易性や寸法精度から考える
と空気取入れポートＺはドリルによって穿設することが
好ましい。従って空気取入れポートＺａの断面形状は円
形断面とすることが好ましいことになる。図１９の
（Ａ）から（Ｄ）は空気取入れポートＺの断面形状を円
形断面とした場合を示しており、また図１９（Ａ）は空
気取入れポートＺを比較的小径に、図１９（Ｂ），
（Ｃ），（Ｄ）は空気取入れポートＺを比較的大径に形
成した場合を夫々示している。
Ｚを形成する場合、加工の容易性や寸法精度から考える
と空気取入れポートＺはドリルによって穿設することが
好ましい。従って空気取入れポートＺａの断面形状は円
形断面とすることが好ましいことになる。図１９の
（Ａ）から（Ｄ）は空気取入れポートＺの断面形状を円
形断面とした場合を示しており、また図１９（Ａ）は空
気取入れポートＺを比較的小径に、図１９（Ｂ），
（Ｃ），（Ｄ）は空気取入れポートＺを比較的大径に形
成した場合を夫々示している。
【００１８】図１９（Ａ）に示されるように空気取入れ
ポートＺの断面形状を比較的小径の円形形状から形成す
るとアシストエアの流路面積がかなり小さくなり、その
結果図１８の破線Ｑ1 で示すようにアシストエア量は実
線に示す最適値に対して全体的にかなり少なくなる。従
ってこの場合には噴射燃料の微粒化を良好に促進するこ
とが困難となる。
ポートＺの断面形状を比較的小径の円形形状から形成す
るとアシストエアの流路面積がかなり小さくなり、その
結果図１８の破線Ｑ1 で示すようにアシストエア量は実
線に示す最適値に対して全体的にかなり少なくなる。従
ってこの場合には噴射燃料の微粒化を良好に促進するこ
とが困難となる。
【００１９】噴射燃料の微粒化を促進するためにはアシ
ストエア量を増大する必要があり、そのためには空気取
入れポートＺの流路面積を増大させる必要がある。図１
９（Ｂ）は空気取入れポートＺの断面形状を比較的大径
の円形断面から形成し、それによって空気取入れポート
Ｚの流路面積を増大させた場合を示している。ところが
この場合、図１９（Ｂ）に示されるように空気取入れポ
ートＺがスロットル弁Ｙの上流側および下流側に共に開
口するように配置されるとアイドリング運転時には矢印
Ｆで示されるように吸入空気が空気取入れポートＺ内に
流入することなくスロットル弁Ｙ下流の吸気通路Ｘ内に
流入する。従ってこの場合には空気取入れポートＺの流
路面積を増大させてもアイドリング運転時のアシストエ
ア量を増量することができない。
ストエア量を増大する必要があり、そのためには空気取
入れポートＺの流路面積を増大させる必要がある。図１
９（Ｂ）は空気取入れポートＺの断面形状を比較的大径
の円形断面から形成し、それによって空気取入れポート
Ｚの流路面積を増大させた場合を示している。ところが
この場合、図１９（Ｂ）に示されるように空気取入れポ
ートＺがスロットル弁Ｙの上流側および下流側に共に開
口するように配置されるとアイドリング運転時には矢印
Ｆで示されるように吸入空気が空気取入れポートＺ内に
流入することなくスロットル弁Ｙ下流の吸気通路Ｘ内に
流入する。従ってこの場合には空気取入れポートＺの流
路面積を増大させてもアイドリング運転時のアシストエ
ア量を増量することができない。
【００２０】一方、図１９（Ｃ）は比較的大径の円形断
面形状を有する空気取入れポートＺをスロットル弁Ｙの
上流側のみに開口するように配置した場合を示してい
る。この場合には吸入空気が空気取入れポートＺ内に流
入するので図１８において破線Ｑ３で示されるようにア
シストエア量は全体的に増大する。しかしながらこの場
合、アイドリング運転時における吸気通路Ｘ内への空気
取入れポートＺの開口面積がかなり大きくなるので図１
８の破線Ｑ3 からわかるようにアイドリンク運転時にお
けるアシストエア量が最適値Ｑ0 よりもかなり大きくな
ってしまう。
面形状を有する空気取入れポートＺをスロットル弁Ｙの
上流側のみに開口するように配置した場合を示してい
る。この場合には吸入空気が空気取入れポートＺ内に流
入するので図１８において破線Ｑ３で示されるようにア
シストエア量は全体的に増大する。しかしながらこの場
合、アイドリング運転時における吸気通路Ｘ内への空気
取入れポートＺの開口面積がかなり大きくなるので図１
８の破線Ｑ3 からわかるようにアイドリンク運転時にお
けるアシストエア量が最適値Ｑ0 よりもかなり大きくな
ってしまう。
【００２１】一方、アイドリング運転時におけるアシス
トエア量が最適値Ｑ0 となるように空気取入れポートＺ
の断面積を小さくすると今度は図１８の破線Ｑ2 で示さ
れるようにスロットル弁Ｙが開弁したときのアシストエ
ア量が実線に示す最適値よりも小さくなってしまう。即
ち、空気取入れポートＺの断面積をどのようにしようと
も、また空気取入れポートＺとスロットル弁Ｙとの位置
関係をどのようにしようとも図１８において実線で示さ
れる最適のアシストエア量とすることはできない。
トエア量が最適値Ｑ0 となるように空気取入れポートＺ
の断面積を小さくすると今度は図１８の破線Ｑ2 で示さ
れるようにスロットル弁Ｙが開弁したときのアシストエ
ア量が実線に示す最適値よりも小さくなってしまう。即
ち、空気取入れポートＺの断面積をどのようにしようと
も、また空気取入れポートＺとスロットル弁Ｙとの位置
関係をどのようにしようとも図１８において実線で示さ
れる最適のアシストエア量とすることはできない。
【００２２】これに対して図１９（Ｄ）に示されるよう
にスロットル弁Ｙの弁体の厚みを厚くするとアシストエ
ア量を図１８の実線で示すような最適値とすることがで
きる。しかしながらこのようにスロットル弁Ｙの弁体の
厚みを厚くすると機関高負荷運転時における吸気通路Ｘ
の通路抵抗が大きくなり、斯くして機関高出力を得るこ
とができなくなる。従って図１９（Ｄ）に示されるよう
にスロットル弁Ｙの弁体の厚みを厚くすることはできな
い。
にスロットル弁Ｙの弁体の厚みを厚くするとアシストエ
ア量を図１８の実線で示すような最適値とすることがで
きる。しかしながらこのようにスロットル弁Ｙの弁体の
厚みを厚くすると機関高負荷運転時における吸気通路Ｘ
の通路抵抗が大きくなり、斯くして機関高出力を得るこ
とができなくなる。従って図１９（Ｄ）に示されるよう
にスロットル弁Ｙの弁体の厚みを厚くすることはできな
い。
【００２３】また、図１９（Ｅ）に示すように空気取入
れポートＺの断面形状を細長い長穴形状に形成するとア
イドリング運転時にはアシストエア量を図１８に示す最
適値Ｑ0 とすることができ、またスロットル開度が大き
くなったときには図１８において実線で示されるような
最適なアシストエア量を確保することができる。しかし
ながら空気取入れポートＺの断面形状を細長い長穴形状
に形成するにはフライスによる加工や放電加工等の複雑
でかつ長時間を要する加工が必要となり、従って大巾な
コストアップを招くという問題がある。また、プレスに
よる打ち抜き加工を用いると単時間で細長い長穴を形成
することができるがプレス加工を行うと吸気ダクトに歪
みが生じ、その結果アイドリング運転時における吸入空
気量およびアシストエア量が吸気ダクト毎にばらついて
しまうという問題がある。
れポートＺの断面形状を細長い長穴形状に形成するとア
イドリング運転時にはアシストエア量を図１８に示す最
適値Ｑ0 とすることができ、またスロットル開度が大き
くなったときには図１８において実線で示されるような
最適なアシストエア量を確保することができる。しかし
ながら空気取入れポートＺの断面形状を細長い長穴形状
に形成するにはフライスによる加工や放電加工等の複雑
でかつ長時間を要する加工が必要となり、従って大巾な
コストアップを招くという問題がある。また、プレスに
よる打ち抜き加工を用いると単時間で細長い長穴を形成
することができるがプレス加工を行うと吸気ダクトに歪
みが生じ、その結果アイドリング運転時における吸入空
気量およびアシストエア量が吸気ダクト毎にばらついて
しまうという問題がある。
【００２４】上述の説明から明らかなようにアシストエ
ア量をスロットル弁Ｙにより制御するようにした場合に
は加工の容易性および加工精度から考えて空気取入れポ
ートＺの断面形状を円形状にすることが好ましいと云え
る。しかしながらこの場合、空気取入れポートＺの断面
形状を円形状にしたとしても一個の空気取入れポートＺ
を設けただけでは最適なアシストエア量を確保すること
ができない。最適なアシストエア量を確保するには複数
個の空気取入れポートＺを設けることが必要であり、従
って図３から図５に示される実施例では複数個の空気取
入れポート１５を設けるようにしている。
ア量をスロットル弁Ｙにより制御するようにした場合に
は加工の容易性および加工精度から考えて空気取入れポ
ートＺの断面形状を円形状にすることが好ましいと云え
る。しかしながらこの場合、空気取入れポートＺの断面
形状を円形状にしたとしても一個の空気取入れポートＺ
を設けただけでは最適なアシストエア量を確保すること
ができない。最適なアシストエア量を確保するには複数
個の空気取入れポートＺを設けることが必要であり、従
って図３から図５に示される実施例では複数個の空気取
入れポート１５を設けるようにしている。
【００２５】図３から図５を参照するとこの実施例では
各空気取入れポート１５が同一径の円形断面形状を有し
ている。これらの各空気取入れポート１５はドリルによ
って穿設されており、吸気ダクト６の半径方向に延びて
いる。図３から図５はスロットル弁１０がアイドリング
位置にあるときを示しており、図６はスロットル弁１０
がアイドリング位置にあるときにスロットル弁１０の弁
体１０ａに沿ってみたときの弁体１０ａと各空気取入れ
ポート１５との位置関係を示している。図３および図６
に示されるように各空気取入れポート１５は、スロット
ル弁１０がアイドリング位置にあるときに各空気取入れ
ポート１５の開口部の大部分がスロットル弁１０の外周
端面１０ｃによって覆われ、各空気取入れポート１５の
開口部の上流側端部領域のみがスロットル弁１０上流の
吸気ダクト６内に開口するように配置される。なお、図
３から図６に示す実施例ではこのとき各空気取入れポー
ト１５の開口部の上流側端部領域の面積は全て等しくな
っている。
各空気取入れポート１５が同一径の円形断面形状を有し
ている。これらの各空気取入れポート１５はドリルによ
って穿設されており、吸気ダクト６の半径方向に延びて
いる。図３から図５はスロットル弁１０がアイドリング
位置にあるときを示しており、図６はスロットル弁１０
がアイドリング位置にあるときにスロットル弁１０の弁
体１０ａに沿ってみたときの弁体１０ａと各空気取入れ
ポート１５との位置関係を示している。図３および図６
に示されるように各空気取入れポート１５は、スロット
ル弁１０がアイドリング位置にあるときに各空気取入れ
ポート１５の開口部の大部分がスロットル弁１０の外周
端面１０ｃによって覆われ、各空気取入れポート１５の
開口部の上流側端部領域のみがスロットル弁１０上流の
吸気ダクト６内に開口するように配置される。なお、図
３から図６に示す実施例ではこのとき各空気取入れポー
ト１５の開口部の上流側端部領域の面積は全て等しくな
っている。
【００２６】なお、スロットル弁１０はアイドリング位
置にあるときに図３に示される如く吸気ダクト６の横断
面に対して傾斜しており、このとき各空気取入れポート
１５は図６に示すように弁体１０ａの周縁に沿って整列
するように形成されている。即ち、図４の対称面Ｋから
離れている空気取入れポート１５ほど上流側に位置して
おり、従って各空気取入れポート１５は吸気ダクト６の
同一横断面内において整列配置されているわけではな
い。
置にあるときに図３に示される如く吸気ダクト６の横断
面に対して傾斜しており、このとき各空気取入れポート
１５は図６に示すように弁体１０ａの周縁に沿って整列
するように形成されている。即ち、図４の対称面Ｋから
離れている空気取入れポート１５ほど上流側に位置して
おり、従って各空気取入れポート１５は吸気ダクト６の
同一横断面内において整列配置されているわけではな
い。
【００２７】図７は図３から図６に示される実施例にお
いてスロットル弁１０上流の吸気ダクト６内への空気取
入れポート１５の開口部の開口割合Ｒとスロットル開度
との関係、およびアシストエア量Ｑとスロットル開度と
の関係を示している。図３から図６に示されるように複
数個の空気取入れポート１５を設けると空気取入れポー
ト１５の全流量面積、即ちアシストエアの流路面積をか
なり大きくとることができる一方でアイドリング運転時
における開口割合Ｒをかなり小さくすることができ、そ
の結果アシストエア量Ｑを図１８において実線で示す最
適値に一致させることができる。なお、図７におけるＱ
0 は図１８に示すＱ0 と同様にアイドリング運転時にお
ける最適のアシストエア量を示している。
いてスロットル弁１０上流の吸気ダクト６内への空気取
入れポート１５の開口部の開口割合Ｒとスロットル開度
との関係、およびアシストエア量Ｑとスロットル開度と
の関係を示している。図３から図６に示されるように複
数個の空気取入れポート１５を設けると空気取入れポー
ト１５の全流量面積、即ちアシストエアの流路面積をか
なり大きくとることができる一方でアイドリング運転時
における開口割合Ｒをかなり小さくすることができ、そ
の結果アシストエア量Ｑを図１８において実線で示す最
適値に一致させることができる。なお、図７におけるＱ
0 は図１８に示すＱ0 と同様にアイドリング運転時にお
ける最適のアシストエア量を示している。
【００２８】図８及び図９に別の実施例を示す。この実
施例ではアシストエア室１８の底壁面１８ａが円筒状を
なしており、各空気取入れポート１５はこの円筒状底壁
面１８ａ上においてアシストエア室１８内に開口してい
る。アシストエア室１８の一側にはアシストエア流出口
１９に向けて下降している傾斜溝２２が形成されてい
る。アシストエア室１８内に流入した液状物は円筒状底
壁面１８ａに沿って流れ落ち、次いで傾斜溝２２に沿っ
てアシストエア流出口１９まで流れ落ちる。
施例ではアシストエア室１８の底壁面１８ａが円筒状を
なしており、各空気取入れポート１５はこの円筒状底壁
面１８ａ上においてアシストエア室１８内に開口してい
る。アシストエア室１８の一側にはアシストエア流出口
１９に向けて下降している傾斜溝２２が形成されてい
る。アシストエア室１８内に流入した液状物は円筒状底
壁面１８ａに沿って流れ落ち、次いで傾斜溝２２に沿っ
てアシストエア流出口１９まで流れ落ちる。
【００２９】図１０および図１１に更に別の実施例を示
す。この実施例では５個の空気取入れポート１５が形成
されており、これらの空気取入れポート１５はアシスト
エア室１８の円筒状底壁面１８ａ上においてアシストエ
ア室１８内に開口している。またこの実施例では円筒状
底壁面１８ａの両端部に夫々アシストエア流出口１９が
形成されており、各アシストエア流出口１９は夫々対応
するアシストエア通路２０に連結されている。
す。この実施例では５個の空気取入れポート１５が形成
されており、これらの空気取入れポート１５はアシスト
エア室１８の円筒状底壁面１８ａ上においてアシストエ
ア室１８内に開口している。またこの実施例では円筒状
底壁面１８ａの両端部に夫々アシストエア流出口１９が
形成されており、各アシストエア流出口１９は夫々対応
するアシストエア通路２０に連結されている。
【００３０】図１２から図１５に更に別の実施例を示
す。この実施例では各空気取入れポート１５の上流であ
って各空気取入れポート１５の近傍の吸気ダクト６の上
部内壁面上に夫々液状物遮断突出壁３０が形成されてい
る。この実施例では液状物遮断突出壁３０は対応する空
気取入れポート１５を包囲するように円弧状に延びる薄
肉の円弧状突出壁からなる。このような液状物遮断突出
壁３０を設けると液状物は各空気取入れポート１５の側
方を通って下側流に流れ、斯くして液状物が空気取入れ
ポート１５内に流入するのを阻止することができる。
す。この実施例では各空気取入れポート１５の上流であ
って各空気取入れポート１５の近傍の吸気ダクト６の上
部内壁面上に夫々液状物遮断突出壁３０が形成されてい
る。この実施例では液状物遮断突出壁３０は対応する空
気取入れポート１５を包囲するように円弧状に延びる薄
肉の円弧状突出壁からなる。このような液状物遮断突出
壁３０を設けると液状物は各空気取入れポート１５の側
方を通って下側流に流れ、斯くして液状物が空気取入れ
ポート１５内に流入するのを阻止することができる。
【００３１】図１６に更に別の実施例を示す。この実施
例でも各空気取入れポート１５の上流であって各空気取
入れポート１５の近傍の吸気ダクト６の上部内壁面上に
夫々液状物遮断突出壁３１が形成されている。この実施
例では液状物遮断突出壁３０は薄肉の平板状突出壁から
なる。このような液状物遮断突出壁３１を設けても液状
物は各空気取入れポート１５の側方を通って下流側に流
れ、斯くして液状物が空気取入れポート１５内に流入す
るのを阻止することができる。
例でも各空気取入れポート１５の上流であって各空気取
入れポート１５の近傍の吸気ダクト６の上部内壁面上に
夫々液状物遮断突出壁３１が形成されている。この実施
例では液状物遮断突出壁３０は薄肉の平板状突出壁から
なる。このような液状物遮断突出壁３１を設けても液状
物は各空気取入れポート１５の側方を通って下流側に流
れ、斯くして液状物が空気取入れポート１５内に流入す
るのを阻止することができる。
【００３２】図１７に更に別の実施例を示す。この実施
例では各空気取入れポート１５の上流であって各空気取
入れポート１５の近傍の吸気ダクト６の上部内壁面上に
夫々液状物逃し溝３２が形成されている。この実施例で
は液状物逃し溝３２は対応する空気取入れポート１５を
包囲するように円弧状に延びる円弧状逃し溝からなる。
このような液状物逃し溝３２を設けると液状物は液状物
逃し溝３２内に流入した後に各空気取入れポート１５の
側方を通って、下流側に流れ、斯くして液状物が空気取
入れポート１５内に流入するのを阻止することができ
る。
例では各空気取入れポート１５の上流であって各空気取
入れポート１５の近傍の吸気ダクト６の上部内壁面上に
夫々液状物逃し溝３２が形成されている。この実施例で
は液状物逃し溝３２は対応する空気取入れポート１５を
包囲するように円弧状に延びる円弧状逃し溝からなる。
このような液状物逃し溝３２を設けると液状物は液状物
逃し溝３２内に流入した後に各空気取入れポート１５の
側方を通って、下流側に流れ、斯くして液状物が空気取
入れポート１５内に流入するのを阻止することができ
る。
【００３３】
【発明の効果】空気取出しポートが目詰りするのを阻止
することができる。
することができる。
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】アシストエア式燃料の噴射弁の一部断面側面図
である。
である。
【図３】図１のスロットル弁周りの側面断面図である。
【図４】図３のIV−IV線に沿ってみた断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿ってみた断面図である。
【図６】スロットル弁の弁体の空気取入れポートとの位
置関係を示す図である。
置関係を示す図である。
【図７】空気取入れポートの開口割合Ｒおよびアシスト
エア量Ｑを示す図である。
エア量Ｑを示す図である。
【図８】別の実施例を示すスロットル弁周りの側面断面
図である。
図である。
【図９】図８のIX−IX線に沿ってみた断面図である。
【図１０】更に別の実施例を示すスロットル弁周りの側
面断面図である。
面断面図である。
【図１１】図１０の断面図である。
【図１２】更に別の実施例を示すスロットル弁周りの側
面断面図である。
面断面図である。
【図１３】図１２のXIII−XIII線に沿ってみた断面図で
ある。
ある。
【図１４】図１２のXIV −XIV 線に沿ってみた断面図で
ある。
ある。
【図１５】図１２の吸気ダクトの上部内面壁を示す図で
ある。
ある。
【図１６】更に別の実施例を示す吸気ダクトの上部内壁
面を示す図である。
面を示す図である。
【図１７】更に別の実施例を示す吸気ダクトの上部内壁
面を示す図である。
面を示す図である。
【図１８】アシストエア量Ｑを示す図である。
【図１９】スロットル弁と空気取入れポートとの関係を
説明するための図である。
説明するための図である。
２…吸気枝管 ５…燃料噴射弁 ６…吸気ダクト １０…スロットル弁 １４…アシストエア噴出口 １５…空気取入れポート １６…アシストエア導管 １８…アシストエア室 １９…アシストエア流出口 ２０…アシストエア通路 ３０，３１…液状物遮断突出壁 ３２…液状物逃し溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02M 69/00 310 F02M 69/00 380 F02M 39/04
Claims (3)
- 【請求項１】 燃料噴射弁からの噴射燃料にアシストエ
アを供給するためのアシストエア通路を具備し、機関吸
気通路の上部内壁面上にアシストエア通路に通ずる空気
取入れポートを形成した内燃機関のエアアシスト装置に
おいて、上記空気取入れポートの上方にアシストエア室
を形成すると共に該空気取入れポートを該アシストエア
室内に開口せしめ、アシストエア室内への空気取入れポ
ートの開口部よりも下方に位置するアシストエア室内に
アシストエア通路へのアシストエア流出口を形成し、上
記空気取入れポートの開口部からアシストエア流出口に
至るアシストエア室の底壁面上に空気取入れポートの開
口部から流入した液状物が自重によってアシストエア流
出口まで流れ落ちる液状物流通路を形成した内燃機関の
エアアシスト装置。 - 【請求項２】 上記空気取入れポートを加熱するための
加熱手段を具備した請求項１に記載の内燃機関のエアア
シスト装置。 - 【請求項３】 燃料噴射弁からの噴射燃料にアシストエ
アを供給するためのアシストエア通路を具備し、機関吸
気通路の上部の内壁面上にアシストエア通路に通ずる空
気取入れポートを形成した内燃機関のエアアシスト装置
において、上記空気取入れポート上流の吸気通路上部内
壁面上に空気取入れポート内に液状物が侵入するのを阻
止するための液状物遮断突出壁又は液状物逃し溝を形成
した内燃機関のエアアシスト装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08203770A JP3127832B2 (ja) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | 内燃機関のエアアシスト装置 |
| US08/902,697 US5797381A (en) | 1996-08-01 | 1997-07-30 | Air assist device of an engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08203770A JP3127832B2 (ja) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | 内燃機関のエアアシスト装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1047211A JPH1047211A (ja) | 1998-02-17 |
| JP3127832B2 true JP3127832B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=16479528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08203770A Expired - Fee Related JP3127832B2 (ja) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | 内燃機関のエアアシスト装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5797381A (ja) |
| JP (1) | JP3127832B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6358673B1 (en) | 1998-09-09 | 2002-03-19 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Pattern formation method and apparatus |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3114625B2 (ja) * | 1996-08-29 | 2000-12-04 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のエアアシスト装置 |
| US6553980B1 (en) * | 1999-08-06 | 2003-04-29 | Siemens Canada Limited | Center feed of air for air assist fuel injector |
| JP6091006B2 (ja) * | 2013-09-30 | 2017-03-08 | 東洋ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤ |
| WO2018080534A1 (en) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | Cummins Inc. | In-cylinder air injection via dual-fuel injector |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3805755A (en) * | 1972-09-25 | 1974-04-23 | Green Bay Res Corp | Engine vapor recycling device with improved action |
| JPS57119139A (en) * | 1981-01-16 | 1982-07-24 | Toyota Motor Corp | Air assistance device for internal combustion engine with electronically-controlled fuel injection |
| US4557234A (en) * | 1983-05-10 | 1985-12-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and system for controlling idle speed in an internal combustion engine |
| GR80859B (en) * | 1983-12-03 | 1985-04-02 | Pommer Fredi | Improved fuel saving apparatus |
| JP2884108B2 (ja) * | 1990-10-01 | 1999-04-19 | 愛三工業株式会社 | 流量制御弁 |
| JPH06213107A (ja) * | 1992-09-09 | 1994-08-02 | Nippondenso Co Ltd | 内燃機関の吸気絞り弁装置 |
| JPH06346825A (ja) * | 1993-06-08 | 1994-12-20 | Nippondenso Co Ltd | 内燃機関の補助空気制御装置における異常検出装置 |
-
1996
- 1996-08-01 JP JP08203770A patent/JP3127832B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-07-30 US US08/902,697 patent/US5797381A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6358673B1 (en) | 1998-09-09 | 2002-03-19 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Pattern formation method and apparatus |
| US6554507B2 (en) | 1998-09-09 | 2003-04-29 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Pattern formation method and apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1047211A (ja) | 1998-02-17 |
| US5797381A (en) | 1998-08-25 |
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| Date | Code | Title | Description |
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