JP3935466B2 - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の燃料供給装置に関し、特にシリンダヘッドの上方に設けられたカム軸の延設部にて駆動されるポンプによって高圧の液体燃料を噴射弁に供給するように構成された内燃機関の燃料供給装置に関するものである。

各気筒に個々に設けられた噴射弁に高圧の液体燃料を供給すべく、吸気弁或いは排気弁を開弁駆動するカム軸の軸端に一体形成された延設部で駆動されるポンプを備えた内燃機関が知られている（特許文献１を参照されたい）。

この従来の燃料供給装置の構成は、車体に横置きされた機関本体の気筒列方向の一端にポンプが配置されると共に、各気筒の噴射弁に燃料を分配するための燃料分配管が吸気マニホルドの内側に配設されている。そして、余剰燃料をタンクへ戻すリターンパイプがポンプから上向きに延出され、燃料分配管に接続される高圧燃料供給管がポンプの下方に延設されている。
特開２００１−１９３６０１号公報（図３）

上記従来の燃料供給装置によると、吸気マニホルドの内側に燃料分配管が配置され、しかもポンプから燃料分配管への高圧燃料供給管がポンプの下方にあるので、配管接続部へのアクセス性が極めて低い上、配管接続部を目視することも困難である。即ち、従来の構成には、保守・整備の際の作業性が極めて低いという欠点があった。

このような従来技術の欠点を解消して配管接続部へのアクセス性を高めることのできる内燃機関の燃料供給装置を提供するために本発明の請求項１は、シリンダヘッド（２）の上方に設けられて吸気弁と排気弁とを個別に駆動する一対のカム軸（３、４）の一方（排気カム軸４）の延設部にて駆動され、且つその軸線を前記カム軸の軸線と直交させて配置されるポンプ（１５）によって液体燃料を各気筒の噴射弁（１７）に供給するようにしてなる内燃機関（１）の燃料供給装置において、シリンダヘッドの上面に結合されるヘッドカバー（７）が、一対のカム軸の各上方に画成され且つその端部同士が互いに連結された一対のブローバイガスチャンバ（８・９）と、噴射弁の取付部を上方に露出させる開口（１１）とを備えており、各噴射弁に燃料を分配する燃料分配管（１６）を、開口から露出した機関本体の上部に一対のブローバイガスチャンバの一方の内側壁に沿って気筒列方向に延設し、ヘッドカバーにおける一対のブローバイガスチャンバのポンプ側の端部同士を連結した部分の一部に下向きの凹部（２２）を形成し、且つ燃料分配管に接続された高圧燃料供給管（２０）並びに余剰燃料戻し管（２１）をこの凹部を横切って延設し、ポンプに燃料を供給する低圧燃料供給管（入力ポート２３）と、燃料分配管に燃料を供給する高圧燃料供給管（２０）とを、ポンプの上方にてポンプに接続したことを特徴とするものとした。

また本発明の請求項２は、上記構成に加えて、一方のカム軸（吸気カム軸３）の端面に対向する位置に配置したポンプを他方のカム軸（排気カム軸４）で駆動するものとした。

このような本発明の請求項１の構成によれば、ポンプに対する低圧燃料供給管及び高圧燃料供給管の接続作業性が向上すると共に、余剰燃料戻し管と燃料分配管との接続部などの各燃料配管接続部の車載状態での視認性が高まる。従って、組付性並びに保守整備性が高まり、高い信頼性を長期間に亘って維持する上に多大な効果を奏することができる。また請求項２の構成によれば、機関本体の気筒列方向端からのポンプの突出量を削減し、機関本体の気筒列方向寸法を低減することができるので、機関本体のコンパクト化の推進に大きな効果を奏することができる。

以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。

図１は、本発明が適用された直列４気筒内燃機関のフライホイル側の端面の要部を表す立面図である。この内燃機関１は、気筒列を車体幅方向に向けると共に、その気筒軸を後傾させて車体に搭載されるものである。

シリンダヘッド２の上方には、吸気弁を開弁駆動する吸気カム軸３と排気弁を開弁駆動する排気カム軸４とが、シリンダヘッド２に固定された上下２分割のカム軸ホルダ５・６で支持されている。そしてシリンダヘッド２の上面には、図２に併せて示すように、動弁機構を覆うヘッドカバー７が結合されている。

ヘッドカバー７には、内側が空洞をなすブローバイガスチャンバ８・９が２本のカム軸３・４の上方に画成されると共に、上部カム軸ホルダ５に設けられた燃料噴射弁の取付け部１０を上方へ露出させる開口１１が設けられている。そしてブローバイガスチャンバ８・９の外周壁の下方への延出部の端縁が、シリンダヘッド２の上面及び上部カム軸ホルダ５のフライホイール側端部の上面の一部にシール部材１２を介して当接し、ブローバイガスチャンバ８・９の内周壁の下端縁、つまり開口１１の外周縁が、上部カム軸ホルダ５の上面にシール部材１３を介して当接している。

ヘッドカバー７のフライホイル側の端面からは、カム軸ホルダ５・６の一部が突出しており、この突出部のカム軸方向の端面には、排気カム軸４の軸端に一体形成された延設部に形成されたカム１４で駆動されるプランジャＰを備えたポンプ１５が結合されている。このポンプ１５は、図３に併せて示すように、吸気カム軸３の軸端に対向する位置にその本体部が配置されている。

ヘッドカバー７の開口１１から露出した上部カム軸ホルダ５の上面には、吸気カム軸３の上方に延在するブローバイガスチャンバ８の内側壁に沿って延設された燃料分配管１６が固定されている。そして燃料分配管１６には、各気筒に個々に対応した噴射弁１７への分岐管１８が接続されている。また燃料分配管１６の一端（フライホイル側）には、ポンプ１５の上部にフランジ結合された吐出ポート１９に連なる高圧燃料供給管２０が連結され、燃料分配管１６の図示されていない他端（反フライホイル側）には、余剰燃料戻し管２１（図２）が接続されている。

これらの高圧燃料供給管２０と余剰燃料戻し管２１とを横切らせるために、ヘッドカバー７には、吸・排気両カム軸３・４に沿う２つのブローバイチャンバ８・９のフライホイル側の端部同士を連結する部分の一部に、下向きに窪んだ凹部２２が形成されている。

ポンプ１５は、燃料タンクから低圧ポンプが汲み上げたガソリンなどの液体燃料を、ポンプ本体の上方へ延出された入力ポート２３に連なる低圧燃料供給管から取り込み、それを加圧してポンプ本体の上部に接続された高圧燃料供給管２０を経て燃料分配管１６に圧送する。そして燃料分配管１６から各気筒の噴射弁１７へと分岐管１８を経て燃料が供給される。

噴射弁１７から噴射されなかった余剰燃料は、燃料分配管１６の反フライホイル側の端部に接続された余剰燃料戻し管２１から戻り、ポンプ１５の側面から上向きに突出したホース口２４から流れ出すポンプ機構部のリーク燃料と共に、図２における紙面の裏面側へ向けて延出されたリターン通路から燃料タンクへ戻される。

上述した本発明の構成によると、全ての燃料配管の接続部が上向きに設けられているので、組み付け作業が容易である上、全ての接続部を上方から視認できるので、燃料漏れなどの点検確認が容易である。つまり生産性の向上はもとより、保守・整備性の向上をも実現することができる。

また吸気弁駆動用カム軸３の軸端に対向する位置にポンプ１５の本体部を配設し、且つプランジャＰの軸線をカム軸４の軸線に直交配置し、排気弁駆動用カム軸４でプランジャＰを駆動するものとしたので、機関本体の気筒列方向端からのポンプ１５の突出量を削減し、機関本体の気筒列方向寸法を低減することができる。

本発明が適用された内燃機関のフライホイル側から見た要部立面図である。 本発明が適用された内燃機関の一部切除して示す要部前面図である。 本発明が適用された内燃機関の一部切除して示す要部上面図である。

符号の説明

１ 内燃機関
２ シリンダヘッド
３ 吸気カム軸
４ 排気カム軸
１５ ポンプ
１６ 燃料分配管
１７ 噴射弁
２０ 高圧燃料供給管
２３ 入力ポート（低圧燃料供給管）

Claims (2)

1. シリンダヘッドの上方に設けられて吸気弁と排気弁とを個別に駆動する一対のカム軸の一方の延設部にて駆動され、且つその軸線を前記カム軸の軸線と直交させて配置されるポンプによって液体燃料を各気筒の噴射弁に供給するようにしてなる内燃機関の燃料供給装置であって、
   前記シリンダヘッドの上面に結合されるヘッドカバーが、前記一対のカム軸の各上方に画成され且つその端部同士が互いに連結された一対のブローバイガスチャンバと、前記噴射弁の取付部を上方に露出させる開口とを備えており、
   前記噴射弁に燃料を分配する燃料分配管を、前記開口から露出した機関本体の上部に前記一対のブローバイガスチャンバの一方の内側壁に沿って気筒列方向に延設し、
   前記ヘッドカバーにおける前記一対のブローバイガスチャンバの前記ポンプ側の端部同士を連結した部分の一部に下向きの凹部を形成し、且つ前記燃料分配管に接続された高圧燃料供給管並びに余剰燃料戻し管を前記凹部を横切って延設し、
   前記ポンプに燃料を供給する低圧燃料供給管と、前記高圧燃料供給管とを、前記ポンプの上方にて前記ポンプに接続したことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
2. 前記ポンプは、一方のカム軸の端面に対向する位置に配置され且つ他方のカム軸で駆動されるものであることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料供給装置。

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