JP3387447B2 - ２サイクル多気筒直噴エンジン用燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２サイクル多気筒
直噴エンジンに用いる燃料噴射装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】２気筒以上の２サイクル多気筒ガソリン
直噴エンジンに用いる燃料噴射装置は、エンジンの複数
のシリンダに対してそれぞれ設けられる複数の筒内直接
噴射用インジェクタと、燃料ポンプと、該燃料ポンプが
吐出する燃料を複数の筒内直接噴射用インジェクタの燃
料供給口に分配する燃料配管と、各気筒用のインジェク
タから所定の噴射タイミングで所定量の燃料を噴射させ
るべく、各気筒用のインジェクタのソレノイドに駆動電
流を与えるインジェクタ制御装置とにより構成される。
各シリンダに対して設けられたインジェクタはエンジン
のシリンダヘッドに取り付けられて、各シリンダ内（燃
焼室内）に直接燃料を噴射する。

【０００３】２サイクル多気筒直噴エンジンに用いる筒
内直接噴射用インジェクタとしては、４サイクルガソリ
ンエンジンに用いられて既に実績があるトップフィード
形のものが多く用いられている。

【０００４】図２及び図３は、一例として、２気筒２サ
イクルエンジンに筒内直接噴射用インジェクタを取り付
けた状態を示したもので、図２はエンジンの側面図、図
３はエンジンのシリンダヘッド部の断面図である。

【０００５】図２において１Ａ及び１Ｂはそれぞれクラ
ンクケース２の上部に取り付けられた第１及び第２のシ
リンダブロック、３Ａ及び３Ｂはそれぞれ第１及び第２
のシリンダブロック１Ａ及び１Ｂの上部に取り付けられ
た第１及び第２のシリンダヘッド、４はクランクケース
２に支持されたクランク軸である。図３は第１のシリン
ダヘッド３Ａを断面して示したもので、第１のシリンダ
ヘッド３Ａには第１のシリンダに対して設けられた第１
の点火プラグ５Ａと、第１のシリンダに対して設けられ
た第１の筒内直接噴射用インジェクタ６Ａとが取り付け
られている。

【０００６】第１のインジェクタ６Ａは、先端に噴口部
６０１Ａを有し、燃料配管９が接続される管状の燃料コ
ネクタ６０２Ａを後端部に有するインジェクタボディ６
０３Ａと、インジェクタボディ内で噴口部６０１Ａを開
閉するニードルバルブ６０４Ａと、インジェクタボディ
内に配置されてニードルバルブ６０４Ａを駆動するソレ
ノイド（図示せず。）とを備えたトップフィード形のも
ので、インジェクタボディ６０３Ａの後端部寄りの側面
にはソレノイドに駆動電流を与える電線７Ａを接続する
ための電気コネクタ６０５Ａが突設されている。

【０００７】インジェクタ６Ａは、その噴口部６０１Ａ
をエンジンの第１のシリンダ内の燃焼室８Ａ内に臨ませ
た状態でシリンダヘッド３Ａに取り付けられ、図示しな
い燃料ポンプから燃料配管９と燃料コネクタ６０２Ａの
軸心部に設けられた燃料供給口とを通してインジェクタ
ボディ６０３Ａ内に所定の圧力をもって燃料が与えられ
ている。

【０００８】図示してないが、第２のシリンダヘッド３
Ｂには、第２の点火プラグ５Ｂと、上記第１のインジェ
クタ６Ａと同様に形成された第２の筒内直接噴射用イン
ジェクタ６Ｂとが取り付けられている。

【０００９】従来用いられていた燃料配管９は、図２に
示すように、第１のシリンダブロック１Ａと第２のシリ
ンダブロック１Ｂとの間に跨って直線的に延びるように
形成された管からなっていて、その横断面の輪郭形状
は、矩形の長手方向の一端側に半円弧状のアールを付け
た形状に設定されている。

【００１０】燃料配管９の内部にはその長手方向に伸び
る燃料通路９０１と、該燃料通路９０１に連通した第１
及び第２のインジェクタ接続孔９０２Ａ及び９０２Ｂ
（９０２Ｂは図示せず。）とが設けられていて、第１及
び第２のインジェクタ接続孔９０２Ａ及び９０２Ｂにそ
れぞれインジェクタ６Ａ及び６Ｂの燃料コネクタが接続
されている。

【００１１】直噴エンジンに用いる筒内直接噴射用イン
ジェクタは、常用の燃料圧力が５〜１２［ＭＰａ］と高
いため、上記燃料配管９としては、比較的軽量で強度が
高い引抜き管（冷鍛管）が用いられ、複数のインジェク
タ間を接続する配管９全体が一体に形成されている。

【００１２】燃料配管９は、図２に示されているよう
に、エンジンのシリンダヘッド３Ａ及び３Ｂにそれぞれ
ボルト１１により取り付けられた配管ステー１０Ａ及び
１０Ｂに固定されて支持されて、図示しない配管により
燃料ポンプの吐出口に接続される。

【００１３】インジェクタ６Ａ及び６Ｂは、図示しない
インジェクタ制御装置からそれぞれのソレノイドに駆動
電流が与えられている間噴口部６０１Ａ及び６０１Ｂ
（６０１Ｂは図示せず。）を開いてエンジンの第１のシ
リンダ内及び第２のシリンダ内の燃焼室に直接燃料を噴
射する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、シリン
ダブロックが独立している２サイクル多気筒エンジンに
おいては、爆発行程にあるシリンダでその爆発圧力によ
り比較的大きな変形が生じるが、爆発行程にないシリン
ダではほとんど変形が生じない。そのため、シリンダ相
互間に生じる相対変位量が大きくなり、インジェクタ間
を接続する燃料配管に大きな歪みが生じる。

【００１５】図４は従来の２サイクル多気筒直噴エンジ
ンにおいて燃料配管にシリンダの変形に起因した歪みが
生じている状態を誇張して示したものである。従来の２
サイクル多気筒直噴エンジンでは、その回転に伴って図
４に示したような歪みが燃料配管９に繰り返し生じるこ
とになるため、使用期間が長くなると、応力の集中が生
じやすい図示の矢印ａの部分で燃料配管９が破損して燃
料漏れが生じたり、インジェクタの応力集中が生じやす
い部分に亀裂が生じて燃料漏れが生じたり、ステーが図
示の矢印ｂの部分で破損したりするおそれがあった。

【００１６】２サイクル多気筒エンジンとしては、図２
に示したように、シリンダブロック及びシリンダヘッド
が独立しているものだけでなく、シリンダブロックのみ
が独立に設けられ、シリンダヘッドは複数のシリンダブ
ロックに対して共通に設けられているものもあるが、複
数のシリンダブロックがそれぞれ独立に設けられ、シリ
ンダヘッドが共通に設けられている場合にも上記と同様
の問題が生じる。

【００１７】本発明の目的は、複数のシリンダに対して
それぞれ設けられたインジェクタに燃料を分配する燃料
配管がエンジンの振動により破損したり、燃料配管を通
して与えられる歪みによりインジェクタが破損したりす
るのを防ぐことができるようにした２サイクル多気筒直
噴エンジン用燃料噴射装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数のシリン
ダを有する２サイクル多気筒直噴エンジンの複数のシリ
ンダのそれぞれのシリンダヘッドに取り付けられた複数
の筒内直接噴射用インジェクタと、該複数のインジェク
タの燃料供給口に燃料ポンプが吐出する燃料を分配する
燃料配管とを備えた２サイクル多気筒直噴エンジン用燃
料噴射装置に係わるもので、上記燃料配管の構造に工夫
を加えることにより、燃料配管が破損したり、インジェ
クタが破損したりするのを防止したものである。

【００１９】本発明では、燃料配管の各部のうち、エン
ジンの隣り合うシリンダヘッドにそれぞれ取り付けられ
るインジェクタの間を連絡する連絡管路部に、シリンダ
ブロックとシリンダヘッドとの接合面側に凸な形状に湾
曲した湾曲部を設けた。

【００２０】本発明の好ましい態様では、上記燃料配管
が、複数のインジェクタのそれぞれの燃料供給口に接続
される複数のヘッダ部と、隣り合うインジェクタの燃料
供給口にそれぞれ接続されるヘッダ部の間を接続する連
絡管路部とを有する形状に形成される。各連絡管路部
は、Ｕ字形ないしはＶ字形を呈するように湾曲された湾
曲部を有する形状に形成されていて、該湾曲部の頂点を
エンジンのシリンダブロックとシリンダヘッドとの接合
面側に向けた状態で配置される。

【００２１】２サイクル多気筒エンジンのインジェクタ
取付け面の運転時の変位を調べたところ、爆発−膨張行
程においては、シリンダヘッドとシリンダブロックとの
接合面に対してほぼ垂直な方向の変位量が最も大きいこ
とが明らかになった。またインジェクタ取付け面は、ク
ランク軸を回転中心として振動しており、インジェクタ
の振動加速度は、その燃料供給口の部分で最大になって
いることが明らかになった。

【００２２】上記のように、隣り合うインジェクタ間を
連絡する燃料配管の連絡管路部を、シリンダブロックと
シリンダヘッドとの接合面側に凸な湾曲部を有する形状
とすると、該連絡管路部に弾力性を持たせることができ
るため、隣り合うシリンダブロック間に生じる相対的変
位を連絡管路部の湾曲部により吸収して、燃料配管及び
インジェクタの特定の部分に大きな応力の集中が生じる
のを防ぐことができる。

【００２３】燃料配管を上記のように形成すると、その
重量が増加するが、連絡管路部の湾曲部をシリンダブロ
ックとシリンダヘッドとの接合面側に凸な形状としたこ
とにより、燃料配管の振動加速度を低下させる方向に燃
料配管の重心を移動させて、燃料配管及びインジェクタ
に生じる応力を低減させることができるため、隣り合う
シリンダ間の相対的な変位を燃料配管の湾曲部により吸
収することができることと相俟って、燃料配管及びイン
ジェクタに無理な力が加わるのを防ぐことができ、燃料
配管及びインジェクタの破損を効果的に防止することが
できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係わる燃料噴射装
置の要部（燃料配管部分）をエンジンとともに示したも
ので、同図において図２及び図３に示した従来例の各部
と同等の部分にはそれぞれ同一の符号を付してある。

【００２５】図１に示した例では、燃料配管９が、第１
及び第２のシリンダブロック１Ａ及び１Ｂに対してそれ
ぞれ設けられた第１及び第２のインジェクタ６Ａ及び６
Ｂ（図１には図示せず。）のそれぞれの燃料供給口に接
続される複数のヘッダ部９Ａ及び９Ｂと、ヘッダ部９Ａ
及び９Ｂの間を接続する連絡管路部９０とを有してい
る。連絡管路部９０は、Ｖ字形を呈するように湾曲され
た湾曲部９１を有する形状に形成されていて、該湾曲部
の頂点９１ａをエンジンのシリンダブロック１Ａ，１Ｂ
とシリンダヘッド３Ａ，３Ｂとの接合面Ａ及びＢに対し
て直角な方向に向けた状態で（湾曲部９１を接合面Ａ，
Ｂに対して直角な平面上に位置させた状態で）配置され
ている。

【００２６】ヘッダ部９Ａ及び９Ｂは、従来例で用いら
れていた燃料配管と同様に引抜き管からなっていて、そ
の横断面の輪郭形状は、矩形の長手方向の一端側に半円
弧状のアールを付けた形状に設定されている。

【００２７】ヘッダ部９Ａ，９Ｂのそれぞれの内部に
は、燃料通路（図３の燃料通路９０１に相当するもの）
と、対応するインジェクタの燃料コネクタが嵌合接続さ
れるインジェクタ接続孔（図３の孔９０２Ａに相当する
もの）とが設けられている。

【００２８】ヘッダ部９Ａ及び９Ｂは、シリンダヘッド
３Ａ及び３Ｂにそれぞれ取り付けられたステー１０Ａ及
び１０Ｂに適宜の手段により固定されてインジェクタ６
Ａ及び６Ｂの燃料コネクタに接続されている。

【００２９】図示の連絡管路部９０は、断面が円形の引
抜き管を成形したものからなっていて、Ｖ字形を呈する
湾曲部９１と、その両端から互いに反対方向に伸びる直
管部９２Ａ，９２Ｂとからなっており、直管部９２Ａ，
９２Ｂがそれぞれヘッダ部９Ａ及び９Ｂに接続されてい
る。

【００３０】その他の点は、図２及び図３に示した従来
のものと同様に構成されている。

【００３１】燃料配管９の連絡管路部９０を上記のよう
に湾曲部９１を有する形状に形成すると、連絡管路部９
０に弾力性を持たせてその変形を容易にすることができ
るため、隣り合うシリンダブロック間に生じる相対的変
位を連絡管路部の湾曲部により吸収して、燃料配管及び
インジェクタの特定の部分に大きな応力の集中が生じる
のを防ぐことができる。

【００３２】また燃料配管の連絡管路部の湾曲部９１を
シリンダブロックとシリンダヘッドとの接合面側に凸な
形状とすると、燃料配管９の振動加速度を低下させる方
向に燃料配管の重心を移動させて、エンジンの運転に伴
って燃料配管及びインジェクタに生じる応力を低減させ
ることができる。そのため、隣り合うシリンダ間の相対
的な変位を燃料配管の湾曲部により吸収することができ
ることと相俟って、燃料配管及びインジェクタに無理な
力が加わるのを防ぐことができ、燃料配管及びインジェ
クタの破損を防止することができる。

【００３３】上記の例では、シリンダヘッドとシリンダ
ブロックとの双方が独立に設けられている２サイクル２
気筒エンジンに本発明を適用したが、独立に設けられた
複数のシリンダブロックに対して共通にシリンダヘッド
が設けられている場合にも本発明を適用することができ
る。

【００３４】上記の例では、２サイクル２気筒直噴エン
ジンを例にとったが、３気筒以上の２サイクル多気筒直
噴エンジンに用いられる燃料噴射装置にも本発明を適用
することができるのはもちろんである。

【００３５】上記の例では、燃料配管の連絡管路部９０
の湾曲部９１がＶ字形に形成されているが、燃料配管の
連絡管路部９０は、シリンダブロックとシリンダヘッド
との接合面側に凸な形状であればよく、必ずしもＶ字形
である必要はない。例えば、湾曲部９１をＵ字形とし
て、その頂点をシリンダブロックとシリンダヘッドとの
接合面側に向けた状態で配置するようにしてよい。

【００３６】本発明においては、前述のように、燃料配
管の連絡管路部の湾曲部の頂点をシリンダブロックとシ
リンダヘッドとの接合面に対して直角な方向に向けるこ
とが好ましいが、連絡管路部の湾曲部の頂点が指向する
方向は、シリンダブロックとシリンダヘッドとの接合面
に対して直角な方向から多少ずれていてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、隣り合
うインジェクタ間を連絡する燃料配管の連絡管路部を、
シリンダブロックとシリンダヘッドとの接合面側に凸な
湾曲部を有する形状として、該連絡管路部に弾力性を持
たせたので、隣り合うシリンダブロック間に生じる相対
的変位を連絡管路部の湾曲部により吸収して、燃料配管
及びインジェクタの特定の部分に大きな応力の集中が生
じるのを防ぐことができる。また燃料配管の連絡管路部
をシリンダブロックとシリンダヘッドとの接合面側に凸
な形状としたことにより、燃料配管の振動加速度を低下
させる方向に燃料配管の重心を移動させて、燃料配管及
びインジェクタに生じる応力を低減させることができる
ため、隣り合うシリンダ間に生じる相対的な変位を燃料
配管の湾曲部により吸収することができることと相俟っ
て、燃料配管及びインジェクタに無理な力が加わるのを
防ぐことができ、燃料配管及びインジェクタの破損を効
果的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる燃料噴射装置の要部をエンジン
の要部とともに示した側面図である。

【図２】従来の燃料噴射装置の要部をエンジンの要部と
ともに示した側面図である。

【図３】図２に示したエンジンのシリンダヘッド部の断
面図である。

【図４】従来の２サイクル２気筒エンジンにおいて、燃
料配管に歪みが生じる様子を誇張して示した側面図であ
る。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ…シリンダブロック、３Ａ，３Ｂ…シリンダ
ヘッド、９…燃料配管、９Ａ，９Ｂ…ヘッダ部、９０…
連絡管路部、９１…湾曲部、１０Ａ，１０Ｂ…ステー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 55/02 330 F02M 55/02 340 F02M 55/02 350

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のシリンダを有する２サイクル多気
   筒直噴エンジンの複数のシリンダのそれぞれのシリンダ
   ヘッドに取り付けられた複数の筒内直接噴射用インジェ
   クタと、該複数のインジェクタの燃料供給口に燃料ポン
   プが吐出する燃料を分配する燃料配管とを備えた２サイ
   クル多気筒直噴エンジン用燃料噴射装置において、 前記燃料配管は、前記エンジンの隣り合うシリンダヘッ
   ドにそれぞれ取り付けられるインジェクタの間を連絡す
   る部分に前記エンジンのシリンダブロックとシリンダヘ
   ッドとの接合面側に凸な形状に湾曲した湾曲部を有して
   いることを特徴とする２サイクル多気筒直噴エンジン用
   燃料噴射装置。
2. 【請求項２】 複数のシリンダを有する２サイクル多気
   筒直噴エンジンの複数のシリンダのそれぞれのシリンダ
   ヘッドに取り付けられた複数の筒内直接噴射用インジェ
   クタと、該複数のインジェクタの燃料供給口に燃料ポン
   プが吐出する燃料を分配する燃料配管とを備えた２サイ
   クル多気筒直噴エンジン用燃料噴射装置において、 前記燃料配管は、前記複数のインジェクタのそれぞれの
   燃料供給口に接続される複数のヘッダ部と、隣り合うイ
   ンジェクタの燃料供給口にそれぞれ接続されるヘッダ部
   の間を接続する連絡管路部とを有し、 前記連絡管路部は、Ｕ字形ないしはＶ字形を呈するよう
   に湾曲された湾曲部を有する形状に形成されていて、該
   湾曲部の頂点を前記エンジンのシリンダブロックとシリ
   ンダヘッドとの接合面側に向けた状態で配置されている
   ことを特徴とする２サイクル多気筒直噴エンジン用燃料
   噴射装置。