JP4013300B2 - Direct-injection engine intake system - Google Patents

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JP4013300B2
JP4013300B2 JP28450597A JP28450597A JP4013300B2 JP 4013300 B2 JP4013300 B2 JP 4013300B2 JP 28450597 A JP28450597 A JP 28450597A JP 28450597 A JP28450597 A JP 28450597A JP 4013300 B2 JP4013300 B2 JP 4013300B2
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port
intake
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injection engine
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正尚 山川
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/12—Other methods of operation
    • F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

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  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の吸気ポートを有するとともに吸気ポートの下方にインジェクタが配置された直噴エンジンの吸気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、下流端が燃焼室に開口する一対の吸気ポートをシリンダヘッドに形成するとともに、その吸気ポートの下方にインジェクタを配置するようにしたエンジンの吸気装置は知られている。例えば特開平７−２８６５２０号公報に示されている筒内噴射式のエンジンでは、吸気ポートの下方に配置したインジェクタの噴射口を燃焼室の周縁部に臨ませ、このインジェクタから燃焼室内に直接燃料を噴射するようにしている。
【０００３】
この種のエンジンでは、インジェクタが燃焼室の周縁部から斜め下方（ピストン側）に向けて燃料を噴射するように配置されていて、この上記インジェクタから圧縮行程で燃料が噴射されると、ピストン頂部で反射された燃料が点火プラグ周りに送られることで成層燃焼が行なわれ、また、吸気行程で燃料が噴射されると、混合気が燃焼室全体に拡散されて均一燃焼が行なわれる。
【０００４】
そこで、運転状態に応じて燃料噴射形態を変更し、例えば低負荷低回転領域では圧縮行程噴射により成層燃焼状態とする一方、高負荷領域や高回転領域では吸気行程噴射により均一燃焼状態とするというような制御が行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のこの種のエンジンでは、上記インジェクタの設置角度（シリンダ軸線と直交する平面に対する下向きの傾斜角度）が小さいと、ピストンの頂部に成層化促進のためのキャビテイに設けておいても、圧縮行程噴射による成層燃焼時には、噴射燃料がキャビテイ外に多く飛散してトラップ性が悪くなるため成層度が低下し、燃費及び燃焼安定性等が悪化する。さらに、吸気行程噴射による均一燃焼時には、シリンダ壁面への燃料付着が増大し、ＨＣ端量の増加するとともに潤滑用のオイルの希釈を招くといった問題が生じる。
【０００６】
また、インジェクタの設置角度を大きくすれば上記の問題が改善されるが、吸気ポートとの干渉防止等のレイアウト上の制約から、単にインジェクタの設置角度を大きくするだけでは問題は解消できない。
【０００７】
一方、吸気流動を利用して上記の問題を改善することが考えられ、例えば燃焼室内にタンブル（縦渦）を生成するように略直線上に形成した吸気ポートを大きな入射角を持って燃焼室に開口すれば、インジェクタからの噴霧がタンブルによって下方に向けられるため、成層燃焼時に上記キャビテイによるトラップ性が改善されるとともに、均一燃焼時にシリンダ壁面への燃料付着が低減されるが、このようなタンブルだけでは、成層燃焼時に、上記キャビテイにトラップされた混合気を点火プラグ方向に向かわせるような輸送作用が充分に得られず、点火プラグ周りの混合気の空燃比にバラツキが生じ易くなる。
【０００８】
また、タンブル成分は圧縮行程中に減衰、崩壊し易いので、燃料噴射量が比較的多い中負荷での成層燃焼時に、混合気の適度の拡散を図ることができず、燃費が悪化する。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑み、インジェクタを吸気ポートに近接させてコンパクトにレイアウトすることができるとともに、斜めスワールの強化と、より下向きに燃料を噴射することができるエンジンの吸気装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願の第１の発明は、シリンダ列方向の一方側から見て、吸気ポート下方側にインジェクタを、吸気ポート上方側に吸気弁上部を配置させ、シリンダ軸線方向の一方側から見たインジェクタの軸線方向が、シリンダ列方向と直角方向に設定された直噴エンジンの吸気装置において、上記吸気ポートは同一の燃焼室にそれぞれ開口する第１と第２のポートを備え、少なくとも該第１ポートを、シリンダ軸線方向の一方側から見てシリンダボアの接線方向に指向させて、吸気ポートに対するインジェクタの投影面積を上記第１ポート側が多くなるように構成し、かつ第１ポートのバルブガイド部の上流部位においてインジェクタの大径部と隣接する下方側の内壁を該大径部に沿わせ、該上流部位における下方側と上方側の内壁間の距離を該第１ポートのスロート径より小さく設定するとともに、該上流部位におけるポート横断面形状を、ポート軸芯に対して上記吸気弁側および上記第２ポートから離れる側に多くの流通空間が形成される異形断面形状としたものである。
【００１１】
本願の第２の発明は、上記第１の発明において、上記バルブガイド部の上流部位における上記第２ポートの横断面形状は略円形断面とされ、上記燃焼室内のスワール成分を強化するために閉じる開閉弁を上記第２ポートにのみ上記上流部位より上流側に設けたものである。
【００１２】
本願の第３の発明は、上記第１の発明において、上記上流部位における第１ポート横断面積を上記第２ポートにおける同上流部位におけるポート横断面積より小さく設定したものである。
【００１３】
本願の第４の発明は、上記第２の発明において、上記上流部位より上流側の上記第２ポートに上記燃焼室内のスワール成分を強化するために閉じる開閉弁を設け、上記上流部位より上流側の上記第１ポートの上方および下方に、それぞれシリンダ列方向に延びる上記開閉弁の弁軸と、インジェクタへ燃料を供給する燃料分配通路が配置されているものである。
【００１４】
本願の第５の発明は、上記第４の発明において、上記開閉弁はシリンダヘッドに接続される吸気マニホールドのシリンダヘッド側に配置され、該吸気マニホールドとシリンダヘッドとの合せ面位置における上記第２ポートの横断面形状は略円形断面とされているものである。
【００１５】
本願の第６の発明は、上記第４の発明において、上記開閉弁を軸支する支持部を、上記吸気マニホールドのシリンダヘッドとの合せ面を形成する接続フランジ部に隣接して配置させ、かつ吸気マニホールドと一体形成されているものである。
【００１６】
本願の第７の発明は、上記第４の発明において、上記燃料分配通路は、上記インジェクタの頭部に接続されるとともに、上記吸気マニホールドのシリンダヘッドとの合せ面を形成する接続フランジ部に隣接して配置されているものである。
【００１７】
本願の第８の発明は、上記第７の発明において、上記燃料分配通路が、上記吸気マニホールドと一体形成されているものである。
【００１８】
本願の第９の発明は、上記第１の発明において、上記吸気マニホールドとシリンダヘッドとの合せ面位置における上記第１ポートの横断面形状は略円形断面とされ、ポート下流側に向かって徐々に上記異形断面形状に変化しているものである。
【００１９】
本願の第１０の発明は、シリンダ列方向の一方側から見て、吸気ポート下方側にインジェクタを、吸気ポート上方側に吸気弁上部を配置させ、シリンダ軸線方向の一方側から見たインジェクタの軸線方向が、シリンダ列方向と直角方向に設定された直噴エンジンの吸気装置において、上記吸気ポートは同一の燃焼室にそれぞれ開口する第１と第２のポートを備え、少なくとも該第１ポートを、シリンダ軸線方向の一方側から見てシリンダボアの接線方向に指向させて、吸気ポートに対するインジェクタの投影面積を上記第１ポート側が多くなるように構成し、かつ第１ポートのバルブガイド部の上流部位においてインジェクタの大径部と隣接する下方側の内壁を吸気弁側に寄せ、該上流部位における下方側と上方側の内壁間の距離を該第１ポートのスロート径より小さく設定するとともに、該上流部位におけるポート横断面積を上記第２ポートにおける同上流部位におけるポート横断面積より小さく設定したものである。
【００２０】
本願の第１１の発明は、上記第１０の発明において、上記吸気ポートの途中に上記第１と第２のポートへ分岐させるコモン部を設け、該コモン部より上流側の吸気ポートに上記第１ポートに対応する一側を切り欠いた開閉弁を設けたものである。
【００２１】
本願の第１２の発明は、上記第１１の発明において、上記コモン部より上流側に上記吸気マニホールドとシリンダヘッドとの合せ面を位置させ、該合せ面位置における吸気ポートの横断面形状を、上記第１ポートに対応する一側は第１ポートの横断面形状に近似させて、上記第２ポートに対応する他側より狭い横断面形状としたものである。
【００２２】
本願の第１３の発明は、上記第１１の発明において、シリンダ列方向に延びる上記開閉弁の弁軸の支持部と、インジェクタの頭部に接続され燃料を供給する燃料分配通路とを、上記吸気マニホールドのシリンダヘッドとの合せ面を形成する接続フランジ部に隣接して配置させ、かつ吸気マニホールドと一体形成させたものである。
【００２３】
本願の第１４の発明は、上記第１または第１０の発明において、シリンダ列方向の一方側から見て、上記燃焼室の天井をペントルーフ形状とし、シリンダ軸線に対して、吸気弁、吸気ポート、インジェクタのそれぞれが同一方向に傾斜しているとともに、インジェクタの先端が該ペントルーフ形状の上記燃焼室の天井に開口しているものである。
【００２４】
本願の第１５の発明は、上記第１または第１０の発明において、シリンダ軸線を挟んで吸気弁と排気弁がＶ字状に配置され、該吸気弁と排気弁の頭上に配置のカム軸が、シリンダ軸線方向において同一高さの位置に配置されているものである。
【００２５】
本願の第１６の発明は、上記第１５の発明において、シリンダ軸線を挟んでＶ字状に傾斜する上記吸気弁と排気弁のシリンダ軸線に対する傾斜角が同一角度に設定されているものである。
【００２６】
これらの構成により、斜めスワール生成の一対の吸気ポート形状とインジェクタとを関係付け、ベントルーフ型燃焼室としながらインジェクタ設置角度をより立てることが可能となり、コンパクトな構成でありながら、点火プラグ周りへの混合気の成層度を充分に高めることができる。また、インジェクタへの分配通路の熱害を抑えつつ、上流側吸気ポートの吸気抵抗を少なくできる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２８】
図１〜図７は第１の実施形態を示す直噴エンジン構造の一例である。これらの図において、１はエンジン本体であって、シリンダブロック２及びシリンダヘッド３等からなり、複数のシリンダＣ１、Ｃ２…を備えており、その各シリンダＣ１、Ｃ２…にはピストン４が嵌挿され、このピストン４の頂面とシリンダヘッド３の下面との間に燃焼室５が形成されている。上記ピストン４の頂部にはキャビテイ６が設けられている。
【００２９】
上記シリンダヘッド３には吸気ポート７が形成されており、燃焼室５にそれぞれ開口する第１ポート７A と第２ポート７B が形成されている。また２つの排気ポート８A 、８B が形成されており、上記両ポート７A 、７B をそれぞれ開閉する２つの吸気弁９と、上記両排気ポート８A 、８B をそれぞれ開閉する２つの排気弁１０と、点火プラグ１１と、インジェクタ１２とが取付けられている。上記インジェクタ１２は燃焼室５の周縁部に配置され、この位置から燃焼室５内に直接燃料を噴射するようになっている。
【００３０】
また、上記点火プラグ１１は燃焼室５の中央部に配置されており、上記吸気弁９と、上記排気弁１０の頭上には同一の高さ位置に、吸気側カム軸３１と排気側カム軸３２が配置されている。
【００３１】
上記第１ポート７A と第２ポート７B は、吸気マニホールド１５に形成された上流側第１ポート１７A と上流側第２ポート１７B が接続されており、上流側第２ポート１７B には吸気の流量を制御する開閉弁１８が設けられている。
【００３２】
これらの構造を具体的に説明すると、図２および図３に示すように、上記シリンダヘッド３の下面により構成される燃焼室５の天井部分はペントルーフ型となっており、上記ピストン４の頂部も上記天井部分に対応して中央部が隆起したペントルーフ形状とされている。
【００３３】
また上記キャビテイ６は、ピストン４の頂部を部分的に凹陥させてなるもので、インジェクタ１２側にオフセットした位置に設けられている。つまり、ピストン４の頂部においてインジェクタ１２側の周縁付近から中央部付近にわたる範囲内でキャビテイ６が形成され、このキャビテイ６の周縁部のうちのピストン中央部側の部分と点火プラグ１１とが対応するような位置関係になっている。
【００３４】
上記第１ポート７A と第２ポート７B は互いに独立に形成されており、シリンダ軸線CLの一方側から見た平面視の形状としては図１に示すように、両吸気ポート７A 、７B ともにシリンダC １、C ２…の接線方向に延びており、特に第１ポート７A は、下流端側がさらにシリンダC １、C ２…の接線方向に曲がって燃焼室５に開口している。
【００３５】
一方、インジェクタ１２は平面視において、両ポート７A 、７B の燃焼室５の開口部間にその先端部が臨設され、点火プラグ１１に向かって配置されており、シリンダ列方向（シリンダ中心O を通るシリンダ列方向中心線CY）に対して直角方向のシリンダ中心O を通る中心線CX上に配置されている。
【００３６】
シリンダ列方向（シリンダ列方向中心線CY）の一方側から見た正面視形状としては、図１の第１ポート７A の軸線方向の断面図である図２と、図１の第２ポート７B の軸線方向の断面図である図３に示すようになっている。
【００３７】
図１において、両ポート７A 、７B は、中心線CXに対して共に斜め方向に配置され、両ポート７A 、７B に対するインジェクタの投影面積は、第１ポート７A 側が多くなっており、第１ポート７A の下方に、コイルが内蔵されたインジェクタ１２の大径部１２A が位置している。
【００３８】
図２において、第１ポート７A は、吸気弁９のバルブガイド１３より上方において、インジェクタ１２の大径部１２A が接近しており、その分、ポートの縦断面方向の幅が狭くなって、第１ポート７A の燃焼室５の開口部の径ｄより小さく設定されている。
【００３９】
なお、図１に示すようにインジェクタ１２と第１ポート７A との軸線方向が相違するものの、第１ポート７A の軸線方向断面図を示す図２においては、インジェクタ１２も軸線方向断面図として示している。
【００４０】
上記両ポート７A 、７B をバルブガイド１３の上方にて横断面図示した形状を図４、図５に示す。これら図４、図５により、第１ポート７A の内壁はインジェクタ１２の大径部１２A に沿って形成され、第１ポート７A のみ縦断面方向の幅が狭くなっており、この部分において、第２ポート７B の断面積S ２より第１ポート７A の断面積S １が小さく設定されている。また第１ポート７A の横断面は反第２ポート７B 側に広くなっており、吸気主流がこの反第２ポート７B 側に偏位してスワール成分が強化されるようになっている。
【００４１】
なお、両ポート７A 、７B ともに吸気弁９側のポート横断面積を多く設定するために吸気弁９側の内壁の一部を直線状としており、タンブル流が強くなるよう設定されている。
【００４２】
両ポート７A 、７B の上流はともに円形断面とされ、吸気マニホールド１５に形成された上流側第１ポート１７A と上流側第２ポート１７B は、図２、図３に示すように高さ方向が相違しており、上流側第１ポート１７A における上方には上流側第２ポート１７Ｂに配置される開閉弁１８の弁軸１９の支持部２０が形成され、下方には、各インジェクタ１２の頭部へ燃料を分配供給する分配通路３０が形成され、これら気筒列方向に延びる支持部２０と分配通路３０が吸気抵抗とならない位置にレイアウトされている。
【００４３】
また、これら支持部２０と分配通路３０は、吸気マニホールド１５のシリンダヘッド３との接合部であるフランジ部１５ａに接続される形で設けられており、吸気マニホールド１５の軽量化と支持部２０、分配通路３０の高剛性化が図られている。
【００４４】
この構成によると図２に示すように吸気弁９の弁軸の傾き角θｖ１は排気弁１０の弁軸の傾き角θｖ２と同様に傾き、吸気弁９が第１ポート７Ａに寄っているにもかかわらずインジェクタ１２は、第１ポート７Ａ側に寄せられて、インジェクタ１２の設置角度、すなわちシリンダ軸線ＣＬと直交する平面のシリンダヘッド下面３ａに対する下向きの傾斜角度θｉｎｊが大きく設定されており、燃焼室５の周縁部から、より下向きに燃料が噴射される。
【００４５】
その一方で開閉弁１８が閉じられると、第１ポート７Ａのインジェクタ１２の大径部１２ａの異形形状によって吸気主流が吸気弁９側と反第２ポート７Ｂ側の合成方向に偏位し、タンブル成分とともにスワール成分が強化され、斜めスワールが燃焼室５に生成される。また、第１ポート７Ａの異形形状部分が絞られているため吸気流速が高められ、一層の斜めスワールが強化される。
【００４６】
以上の点により、成層燃焼状態とされるときには、開閉弁１８が閉じられ、燃焼室５に強い斜めスワールが生成され、圧縮行程後期でサイドから斜め下方に噴射された燃料噴霧がさらに下向きに偏向され、キャビテイ６内に燃料噴霧がトラップされ、キャビテイ６から点火プラグ１１周りへ成層化された混合気が輸送され、成層燃焼が行なわれる。
【００４７】
均一燃焼状態とされるときは、開閉弁１８が開き、横断面積が大きい第２ポート７Ｂからも充分な吸気が燃焼室５に導入され、タンブル比が強い斜めスワールによって均一燃焼が促進される。
【００４８】
さらに、インジェクタ１２へ供給される燃料の分配通路３０を、インジェクタ１２の頭部に位置させているため、インジェクタ１２の中間部に分配通路を配置するタイプに対してシリンダヘッド３外の分配通路３０のレイアウトゆえ、分配通路３０へのシリンダヘッド３側からの熱影響が少なく、高圧燃料でありながらべーパー発生が抑えられる。
【００４９】
特に吸気マニホールド１５とシリンダヘッド３の合せ面にはガスケット１４が介在されており、この構成により、分配通路３０へのシリンダヘッド３側からの熱影響が少なくなっている。
【００５０】
また、吸気マニホールド１５の上流側第１ポート１７Ａは、この分配通路３０を避け、弁軸１９の支持部２０も避けて形成されており、上流側第１ポート１７Ａでの横断面積を充分に確保しつつ、第１ポート７Ａの異形形状部で絞っているため、絞り効果による吸気流速アップが充分に図れる。
【００５１】
図８〜図１３は第２の実施形態を示す直噴エンジン構造であって、第１の実施形態との相違点は、吸気ポートが途中から分岐したコモン部を有する吸気系を備えた点である。以下、第１実施形態との相違点のみ説明する。
【００５２】
シリンダヘッド２３にはコモン部２４によりそれぞれ独立した第１ポート２７Ａと第２ポート２７Ｂが形成され、図８に示すように平面視において両ポート２７Ａ、２７Ｂが斜めに指向しており、インジェクタ１２は第１ポート２７Ａ側に寄っている。
【００５３】
図９、図１０に示すバルブガイド１３の上方における両ポート２７Ａ、２７Ｂの横断面形状は図１１、図１２に示すように第１ポート２７Ａがインジェクタ１２の大径部１２Ａに沿って異形形状とされ、横断面積も小さく設定されている。
【００５４】
さらに、コモン部２４の上流側の吸気ポート横断面は図１３に示すように第１ポート２７Ａと第２ポート２７Ｂの形状をそのままとして、コモン部２４を無くした形状としており、この横断面形状に第１ポート２７Ａ側を切欠いた開閉弁２８が配置されている。なおインジェクタ１２への分配通路４０は吸気マニホールド２５のフランジ部２５Ａに近接配置されている。
【００５５】
この第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果がもたらされる。すなわち、第１の実施形態の独立吸気ポートに対して、コモン部２４を有するコモンポートは、一般的にはスワール生成が弱くなるものの、コモン部２４の下流の第１ポート２７Ａと、コモン部２４の上流の吸気ポート２７を異形形状として、開閉弁２８を閉じる構成としたことで、第１の実施形態に近い斜めスワール強度が得られるとともに、この種のコモンポートは、共通通路が長いため、その分、吸気抵抗が低くできる。
【００５６】
【発明の効果】
以上のように本発明は、斜めスワール生成の一対の吸気ポート形状とインジェクタとを関係付け、ベントルーフ型燃焼室としながらインジェクタ設置角度をより立てることが可能となり、コンパクトな構成でありながら、点火プラグ周りへの混合気の成層度を充分に高めることができる。
【００５７】
また、インジェクタへの分配通路の熱害を抑えつつ、上流側吸気ポートの吸気抵抗を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態による直噴エンジンの概略平面図である。
【図２】上記エンジンの吸気ポートおよびその付近の概略正面図を示す図１における断面II−II図である。
【図３】上記エンジンの吸気ポートおよびその付近の概略正面図を示す図１における断面III −III 図である。
【図４】上記エンジンの吸気ポートの横断面図を示す図２における断面IV−IV図である。
【図５】上記エンジンの吸気ポートの横断面図を示す図２における断面Ｖ−Ｖ図である。
【図６】上記エンジンのインジェクタまわりの縦断面図を示す図２における断面VI−VI図である。
【図７】上記エンジンの吸気ポート上流側の開閉弁位置の横断面図を示す図３における断面VII −VII 図である。
【図８】本発明の第二の実施形態による直噴エンジンの概略平面図である。
【図９】上記エンジンの吸気ポートおよびその付近の概略正面図を示す図８における断面IX−IX図である。
【図１０】上記エンジンの吸気ポートおよびその付近の概略正面図を示す図８における断面Ｘ−Ｘ図である。
【図１１】上記エンジンの吸気ポートの横断面図を示す図９における断面XI−XI図である。
【図１２】上記エンジンの吸気ポートの横断面図を示す図９における断面XII −XII 図である。
【図１３】上記エンジンの吸気ポート上流側の開閉弁位置の横断面図を示す図１０における断面XIII−XIII図である。
【符号の説明】
３ シリンダヘッド
４ ピストン
５ 燃焼室
６ キャビティ
７Ａ，１７Ａ 第１ポート
７Ｂ，１７Ｂ 第２ポート
９ 吸気弁
１１ 点火プラグ
１２ インジェクタ
１８，２８ 開閉弁
３０，４０ 分配通路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an intake device for a direct injection engine having a pair of intake ports and having an injector disposed below the intake ports.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an intake device for an engine in which a pair of intake ports whose downstream ends are open to a combustion chamber is formed in a cylinder head and an injector is disposed below the intake port is known. For example, in an in-cylinder injection engine disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-286520, an injection port of an injector disposed below an intake port faces a peripheral portion of a combustion chamber, and fuel is directly fed from the injector into the combustion chamber. Is to be injected.
[0003]
In this type of engine, the injector is arranged so as to inject fuel obliquely downward (on the piston side) from the peripheral edge of the combustion chamber, and when the fuel is injected from the injector in the compression stroke, the top of the piston The fuel reflected in step S1 is sent around the spark plug to perform stratified combustion. When fuel is injected in the intake stroke, the air-fuel mixture is diffused throughout the combustion chamber and uniform combustion is performed.
[0004]
Therefore, the fuel injection mode is changed according to the operation state, for example, in the low load low rotation region, the stratified combustion state is set by the compression stroke injection, while in the high load region and the high rotation range, the uniform combustion state is set by the intake stroke injection. Such control is performed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In this type of conventional engine, if the installation angle of the injector (downward tilt angle with respect to a plane perpendicular to the cylinder axis) is small, the compression stroke can be achieved even if it is provided in the cavity for promoting stratification at the top of the piston. At the time of stratified combustion by injection, a lot of injected fuel scatters out of the cavity and the trapping property is deteriorated, so that the stratification degree is lowered and the fuel consumption and combustion stability are deteriorated. Further, during uniform combustion by intake stroke injection, fuel adhesion to the cylinder wall surface increases, resulting in a problem that the amount of HC end increases and dilution of lubricating oil occurs.
[0006]
Further, although the above problem can be improved by increasing the installation angle of the injector, the problem cannot be solved by simply increasing the installation angle of the injector because of layout restrictions such as prevention of interference with the intake port.
[0007]
On the other hand, it is conceivable to improve the above problem by using intake air flow. For example, an intake port formed on a substantially straight line so as to generate a tumble (vertical vortex) in the combustion chamber has a large incident angle. Since the spray from the injector is directed downward by tumble, trapping by the cavities is improved during stratified combustion and fuel adhesion to the cylinder wall surface is reduced during uniform combustion. With tumble alone, during stratified combustion, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture around the spark plug is likely to vary, because the air-fuel ratio of the air-fuel mixture around the spark plug cannot be sufficiently obtained by transporting the air-fuel mixture trapped in the cavity.
[0008]
Further, since the tumble component is easily attenuated and collapsed during the compression stroke, it is not possible to achieve proper diffusion of the air-fuel mixture during stratified combustion at a medium load with a relatively large amount of fuel injection, resulting in a deterioration in fuel consumption.
[0009]
In view of the above circumstances, the present invention provides an intake device for an engine that can be laid out compactly with an injector close to an intake port, and that can strengthen an oblique swirl and inject fuel downward. For the purpose.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, when viewed from one side in the cylinder row direction, an injector is disposed on the lower side of the intake port, an upper portion of the intake valve is disposed on the upper side of the intake port, and the axis of the injector viewed from one side in the cylinder axial direction In an intake device for a direct injection engine, the direction of which is set in a direction perpendicular to the cylinder row direction, the intake port includes first and second ports that open to the same combustion chamber, and at least the first port is In the upstream portion of the valve guide portion of the first port, the projected area of the injector with respect to the intake port is increased on the first port side so as to be directed in the tangential direction of the cylinder bore when viewed from one side in the cylinder axial direction. The lower inner wall adjacent to the larger diameter portion of the injector is placed along the larger diameter portion, and the distance between the lower and upper inner walls in the upstream portion is set to the first position. The cross-sectional shape of the port at the upstream portion is set to be smaller than the throat diameter of the port, and a deformed cross-sectional shape in which a large amount of circulation space is formed on the side away from the intake valve side and the second port with respect to the port axis It is what.
[0011]
According to a second invention of the present application, in the first invention, the cross-sectional shape of the second port in the upstream portion of the valve guide portion is a substantially circular cross-section, which is closed to strengthen the swirl component in the combustion chamber. An on-off valve is provided upstream of the upstream portion only at the second port.
[0012]
According to a third invention of the present application, in the first invention, the first port cross-sectional area at the upstream portion is set smaller than the port cross-sectional area at the upstream portion of the second port.
[0013]
According to a fourth invention of the present application, in the second invention, an on-off valve that is closed to reinforce a swirl component in the combustion chamber is provided at the second port upstream from the upstream site, and upstream from the upstream site. A valve shaft of the on-off valve extending in the cylinder row direction and a fuel distribution passage for supplying fuel to the injector are disposed above and below the first port, respectively.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the on-off valve is disposed on a cylinder head side of an intake manifold connected to the cylinder head, and the second position at a mating surface position between the intake manifold and the cylinder head. The port has a substantially circular cross-sectional shape.
[0015]
According to a sixth invention of the present application, in the fourth invention, the support portion that pivotally supports the on-off valve is disposed adjacent to a connection flange portion that forms a mating surface with the cylinder head of the intake manifold, and It is formed integrally with the intake manifold.
[0016]
According to a seventh invention of the present application, in the fourth invention, the fuel distribution passage is connected to a head portion of the injector and adjacent to a connection flange portion forming a mating surface with a cylinder head of the intake manifold. Are arranged.
[0017]
According to an eighth aspect of the present invention, in the seventh aspect, the fuel distribution passage is integrally formed with the intake manifold.
[0018]
According to a ninth invention of the present application, in the first invention, the cross-sectional shape of the first port at the mating surface position of the intake manifold and the cylinder head is a substantially circular cross-section, and gradually decreases toward the downstream side of the port. It has changed to the above-mentioned irregular cross-sectional shape.
[0019]
According to a tenth aspect of the present invention, when viewed from one side in the cylinder row direction, an injector is disposed on the lower side of the intake port, an upper portion of the intake valve is disposed on the upper side of the intake port, and the axis of the injector viewed from one side in the cylinder axial direction In an intake device for a direct injection engine, the direction of which is set in a direction perpendicular to the cylinder row direction, the intake port includes first and second ports that open to the same combustion chamber, and at least the first port is In the upstream portion of the valve guide portion of the first port, the projected area of the injector with respect to the intake port is increased on the first port side so as to be directed in the tangential direction of the cylinder bore when viewed from one side in the cylinder axial direction. The lower inner wall adjacent to the large-diameter portion of the injector is brought closer to the intake valve side, and the distance between the lower and upper inner walls in the upstream portion is set to the first position. As well as smaller than the throat diameter of the bets, in which the port cross-sectional area at the upstream site was set to be smaller than the port cross-sectional area in the upstream portion in the second port.
[0020]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the tenth aspect of the present invention, a common portion that branches to the first and second ports is provided in the middle of the intake port, and the first intake port is located upstream of the common portion. An open / close valve is provided by cutting out one side corresponding to the port.
[0021]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the eleventh aspect, the mating surface of the intake manifold and the cylinder head is positioned upstream from the common portion, and the cross-sectional shape of the intake port at the mating surface position is One side corresponding to the first port is approximated to the cross-sectional shape of the first port, and has a narrower cross-sectional shape than the other side corresponding to the second port.
[0022]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the eleventh aspect, the intake shaft includes a support portion for the valve shaft of the on-off valve that extends in the cylinder row direction, and a fuel distribution passage that is connected to the head of the injector and supplies fuel. The manifold is disposed adjacent to a connection flange portion that forms a mating surface with the cylinder head, and is integrally formed with the intake manifold.
[0023]
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the first or tenth aspect of the present invention, when viewed from one side in the cylinder row direction, the ceiling of the combustion chamber has a pent roof shape, and an intake valve, an intake port, Each of the injectors is inclined in the same direction, and the tip of the injector opens to the ceiling of the combustion chamber having the pent roof shape.
[0024]
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the first or tenth aspect of the present invention, the intake valve and the exhaust valve are disposed in a V shape across the cylinder axis, and a camshaft disposed above the intake valve and the exhaust valve is provided. These are arranged at the same height in the cylinder axial direction.
[0025]
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the fifteenth aspect, the inclination angle of the intake valve and the exhaust valve that are inclined in a V shape with the cylinder axis interposed therebetween is set to the same angle.
[0026]
With these configurations, it is possible to associate the shape of a pair of intake ports that generate slanted swirls with the injector, and to increase the injector installation angle while using a vent roof type combustion chamber. The degree of stratification of the air-fuel mixture can be sufficiently increased. Further, it is possible to reduce the intake resistance of the upstream intake port while suppressing the heat damage of the distribution passage to the injector.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0028]
FIGS. 1-7 is an example of the direct-injection engine structure which shows 1st Embodiment. In these drawings, reference numeral 1 denotes an engine body, which includes a cylinder block 2, a cylinder head 3, and the like, and includes a plurality of cylinders C1, C2,..., And a piston 4 is inserted into each of the cylinders C1, C2,. A combustion chamber 5 is formed between the top surface of the piston 4 and the lower surface of the cylinder head 3. A cavity 6 is provided at the top of the piston 4.
[0029]
An intake port 7 is formed in the cylinder head 3, and a first port 7A and a second port 7B that open to the combustion chamber 5 are formed. Two exhaust ports 8A and 8B are formed, two intake valves 9 for opening and closing the ports 7A and 7B, two exhaust valves 10 for opening and closing the exhaust ports 8A and 8B, respectively, and ignition. A plug 11 and an injector 12 are attached. The injector 12 is arranged at the peripheral edge of the combustion chamber 5 and directly injects fuel into the combustion chamber 5 from this position.
[0030]
The spark plug 11 is disposed at the center of the combustion chamber 5, and the intake side camshaft 31 and the exhaust side camshaft are located at the same height above the intake valve 9 and the exhaust valve 10. 32 is arranged.
[0031]
The first port 7A and the second port 7B are connected to an upstream first port 17A and an upstream second port 17B formed in the intake manifold 15, and the upstream second port 17B has a flow rate of intake air. An on-off valve 18 to be controlled is provided.
[0032]
Specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, the ceiling portion of the combustion chamber 5 constituted by the lower surface of the cylinder head 3 is a pent roof type, and the top of the piston 4 is also shown in FIGS. A pent roof shape with a raised central portion corresponding to the ceiling portion is formed.
[0033]
The cavity 6 is formed by partially denting the top of the piston 4 and is provided at a position offset to the injector 12 side. That is, the cavity 6 is formed in the range from the vicinity of the periphery on the injector 12 side to the vicinity of the center at the top of the piston 4, and the portion on the piston center portion side of the periphery of the cavity 6 corresponds to the spark plug 11. The positional relationship is as follows.
[0034]
The first port 7A and the second port 7B are formed independently from each other, and as viewed from one side of the cylinder axis CL, as seen in a plan view, both the intake ports 7A and 7B are both in the cylinder C as shown in FIG. 1, C 2... Extends in the tangential direction, and in particular, the first port 7 A has a downstream end further bent in the tangential direction of the cylinders C 1, C 2.
[0035]
On the other hand, in the plan view, the injector 12 has its front end disposed adjacent to the opening of the combustion chamber 5 of both ports 7A and 7B and is disposed toward the spark plug 11, and passes through the cylinder row direction (through the cylinder center O). It is arranged on the center line CX passing through the cylinder center O in the direction perpendicular to the cylinder row direction center line CY).
[0036]
As viewed from one side of the cylinder row direction (cylinder row direction center line CY), the front view shape is as shown in FIG. 2 which is a sectional view in the axial direction of the first port 7A in FIG. 1 and the second port 7B in FIG. It is as shown in FIG. 3 which is sectional drawing of an axial direction.
[0037]
In FIG. 1, both ports 7A and 7B are disposed obliquely with respect to the center line CX, and the projected area of the injector with respect to both ports 7A and 7B is increased on the first port 7A side, and the first port 7A. The large-diameter portion 12A of the injector 12 having a built-in coil is positioned below the bottom.
[0038]
In FIG. 2, the first port 7A is close to the large-diameter portion 12A of the injector 12 above the valve guide 13 of the intake valve 9, and accordingly, the width of the port in the longitudinal sectional direction is reduced. It is set smaller than the diameter d of the opening of the combustion chamber 5 of 1 port 7A.
[0039]
In addition, although the axial direction of the injector 12 and the first port 7A is different as shown in FIG. 1, the injector 12 is also shown as an axial sectional view in FIG. 2 showing the axial sectional view of the first port 7A. Yes.
[0040]
FIGS. 4 and 5 show a shape in which the ports 7A and 7B are cross-sectionally shown above the valve guide 13. FIG. 4 and 5, the inner wall of the first port 7A is formed along the large-diameter portion 12A of the injector 12, and only the first port 7A has a narrow width in the longitudinal sectional direction. The cross-sectional area S1 of the first port 7A is set smaller than the cross-sectional area S2 of the port 7B. The cross section of the first port 7A is wide on the side opposite to the second port 7B, and the main intake air is shifted to the side opposite to the second port 7B so that the swirl component is strengthened.
[0041]
In order to set a large port crossing area on the intake valve 9 side in both ports 7A and 7B, a part of the inner wall on the intake valve 9 side is made straight so that the tumble flow is strengthened.
[0042]
The upstream of both ports 7A and 7B have a circular cross section, and the upstream first port 17A and the upstream second port 17B formed in the intake manifold 15 are different in height direction as shown in FIGS. A support portion 20 of the valve shaft 19 of the on-off valve 18 disposed in the upstream second port 17B is formed above the upstream first port 17A, and below the head of each injector 12 is formed. A distribution passage 30 for distributing and supplying fuel is formed, and the support portion 20 extending in the cylinder row direction and the distribution passage 30 are laid out at positions where the intake resistance does not occur.
[0043]
Further, the support portion 20 and the distribution passage 30 are provided so as to be connected to a flange portion 15a which is a joint portion of the intake manifold 15 with the cylinder head 3, and the weight reduction of the intake manifold 15 and the support portion 20, The distribution passage 30 is made highly rigid.
[0044]
According to this configuration, as shown in FIG. 2, the inclination angle θv1 of the valve shaft of the intake valve 9 is inclined similarly to the inclination angle θv2 of the valve shaft of the exhaust valve 10, and the intake valve 9 is close to the first port 7A. Regardless, the injector 12 is brought closer to the first port 7A side, and the installation angle of the injector 12, that is, the downward inclination angle θinj with respect to the cylinder head lower surface 3a in a plane perpendicular to the cylinder axis CL, is set large. The fuel is injected downward from the peripheral edge of 5.
[0045]
On the other hand, when the on-off valve 18 is closed, the main shape of the intake air is displaced in the combined direction of the intake valve 9 side and the anti-second port 7B side due to the deformed shape of the large-diameter portion 12a of the injector 12 of the first port 7A. The swirl component is strengthened together with the component, and an oblique swirl is generated in the combustion chamber 5. In addition, since the deformed portion of the first port 7A is narrowed, the intake air flow rate is increased, and further oblique swirl is strengthened.
[0046]
Due to the above points, when the stratified combustion state is established, the on-off valve 18 is closed, a strong oblique swirl is generated in the combustion chamber 5, and the fuel spray injected obliquely downward from the side later in the compression stroke is further deflected downward. Then, fuel spray is trapped in the cavity 6, and the stratified air-fuel mixture is transported from the cavity 6 around the spark plug 11, and stratified combustion is performed.
[0047]
In the uniform combustion state, the on-off valve 18 is opened, sufficient intake air is introduced into the combustion chamber 5 from the second port 7B having a large cross-sectional area, and uniform combustion is promoted by the oblique swirl having a strong tumble ratio.
[0048]
Further, since the distribution passage 30 of the fuel supplied to the injector 12 is positioned at the head of the injector 12, the distribution passage 30 outside the cylinder head 3 is used for the type in which the distribution passage is disposed in the middle portion of the injector 12. Therefore, the heat influence from the cylinder head 3 side to the distribution passage 30 is small, and the generation of vapor is suppressed even though the fuel is high pressure.
[0049]
In particular, a gasket 14 is interposed between the mating surfaces of the intake manifold 15 and the cylinder head 3, and this configuration reduces the thermal influence from the cylinder head 3 side to the distribution passage 30.
[0050]
Further, the upstream first port 17A of the intake manifold 15 is formed so as to avoid the distribution passage 30 and the support portion 20 of the valve shaft 19, and sufficiently secure a cross-sectional area at the upstream first port 17A. On the other hand, since it is throttled by the deformed shape portion of the first port 7A, it is possible to sufficiently increase the intake air flow velocity due to the throttling effect.
[0051]
FIGS. 8 to 13 show a direct injection engine structure showing the second embodiment. The difference from the first embodiment is that an intake system having an intake port having a common portion branched from the middle is provided. is there. Hereinafter, only differences from the first embodiment will be described.
[0052]
The cylinder head 23 is formed with a first port 27A and a second port 27B which are independent from each other by a common portion 24. Both ports 27A and 27B are oriented obliquely in a plan view as shown in FIG. Close to the first port 27A side.
[0053]
The cross sectional shape of both ports 27A and 27B above the valve guide 13 shown in FIGS. 9 and 10 is such that the first port 27A is deformed along the large diameter portion 12A of the injector 12 as shown in FIGS. The cross-sectional area is also set small.
[0054]
Further, the intake port cross section on the upstream side of the common portion 24 is formed such that the shape of the first port 27A and the second port 27B is left as it is, as shown in FIG. An on-off valve 28 having a notch on the first port 27A side is arranged. The distribution passage 40 to the injector 12 is disposed close to the flange portion 25A of the intake manifold 25.
[0055]
In the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment is brought about. That is, the common port having the common portion 24 is generally weaker in swirl generation than the independent intake port of the first embodiment, but the first port 27A downstream of the common portion 24 and the common portion 24 Since the intake port 27 upstream of the engine has an irregular shape and is configured to close the on-off valve 28, an oblique swirl strength close to that of the first embodiment can be obtained, and this type of common port has a long common passage. The intake resistance can be lowered accordingly.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, the present invention relates a pair of intake port shapes for generating slanted swirls to an injector and makes it possible to increase the injector installation angle while using a vent roof type combustion chamber. The stratification degree of the air-fuel mixture around the plug can be sufficiently increased.
[0057]
Further, it is possible to reduce the intake resistance of the upstream intake port while suppressing the heat damage of the distribution passage to the injector.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of a direct injection engine according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1 showing a schematic front view of the intake port of the engine and the vicinity thereof.
3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 1 showing a schematic front view of the intake port of the engine and the vicinity thereof.
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 2 showing a cross-sectional view of the intake port of the engine. FIG.
5 is a cross-sectional VV diagram in FIG. 2 showing a cross-sectional view of the intake port of the engine. FIG.
6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 2 showing a vertical cross-sectional view around the injector of the engine.
7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 3 showing a cross-sectional view of the opening / closing valve position on the upstream side of the intake port of the engine.
FIG. 8 is a schematic plan view of a direct injection engine according to a second embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX in FIG. 8 showing a schematic front view of the intake port of the engine and the vicinity thereof.
10 is a cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 8 showing a schematic front view of the intake port of the engine and the vicinity thereof.
11 is a cross-sectional view taken along line XI-XI in FIG. 9 showing a cross-sectional view of the intake port of the engine.
12 is a cross-sectional view taken along the line XII-XII in FIG. 9 showing a cross-sectional view of the intake port of the engine.
13 is a cross-sectional view along line XIII-XIII in FIG. 10 showing a cross-sectional view of the opening / closing valve position on the upstream side of the intake port of the engine.
[Explanation of symbols]
3 Cylinder head 4 Piston 5 Combustion chamber 6 Cavity 7A, 17A 1st port 7B, 17B 2nd port 9 Intake valve 11 Spark plug 12 Injector 18, 28 On-off valve 30, 40 Distribution passage

Claims (16)

シリンダ列方向の一方側から見て、吸気ポート下方側にインジェクタを、吸気ポート上方側に吸気弁上部を配置させ、シリンダ軸線方向の一方側から見たインジェクタの軸線方向が、シリンダ列方向と直角方向に設定された直噴エンジンの吸気装置において、
上記吸気ポートは同一の燃焼室にそれぞれ開口する第１と第２のポートを備え、少なくとも該第１ポートを、シリンダ軸線方向の一方側から見てシリンダボアの接線方向に指向させて、吸気ポートに対するインジェクタの投影面積を上記第１ポート側が多くなるように構成し、かつ第１ポートのバルブガイド部の上流部位においてインジェクタの大径部と隣接する下方側の内壁を該大径部に沿わせ、該上流部位における下方側と上方側の内壁間の距離を該第１ポートのスロート径より小さく設定するとともに、該上流部位におけるポート横断面形状を、ポート軸芯に対して上記吸気弁側および上記第２ポートから離れる側に多くの流通空間が形成される異形断面形状としたことを特徴とする直噴エンジンの吸気装置。When viewed from one side in the cylinder row direction, the injector is located below the intake port and the upper portion of the intake valve is located above the intake port. The axial direction of the injector seen from one side in the cylinder axis direction is perpendicular to the cylinder row direction. In the direct-injection engine intake device set in the direction,
The intake port includes first and second ports that open to the same combustion chamber, and at least the first port is directed in the tangential direction of the cylinder bore when viewed from one side in the cylinder axial direction, with respect to the intake port. The projected area of the injector is configured to be increased on the first port side, and the lower inner wall adjacent to the large diameter portion of the injector at the upstream portion of the valve guide portion of the first port is along the large diameter portion. The distance between the lower and upper inner walls at the upstream portion is set to be smaller than the throat diameter of the first port, and the port cross-sectional shape at the upstream portion is set to the intake valve side and the port shaft core. An intake device for a direct injection engine, characterized in that it has an irregular cross-sectional shape in which a large number of circulation spaces are formed on the side away from the second port. 上記バルブガイド部の上流部位における上記第２ポートの横断面形状は略円形断面とされ、上記燃焼室内のスワール成分を強化するために閉じる開閉弁を上記第２ポートにのみ上記上流部位より上流側に設けたことを特徴とする請求項１記載の直噴エンジンの吸気装置。The cross-sectional shape of the second port in the upstream portion of the valve guide portion is a substantially circular cross-section, and the on-off valve that is closed to strengthen the swirl component in the combustion chamber is upstream of the upstream portion only in the second port. The direct-injection engine intake device according to claim 1, wherein 上記上流部位における第１ポート横断面積を上記第２ポートにおける同上流部位におけるポート横断面積より小さく設定したことを特徴とする請求項１記載の直噴エンジンの吸気装置。2. The intake system for a direct injection engine according to claim 1, wherein a first port cross-sectional area at the upstream portion is set smaller than a port cross-sectional area at the upstream portion of the second port. 上記上流部位より上流側の上記第２ポートに上記燃焼室内のスワール成分を強化するために閉じる開閉弁を設け、上記上流部位より上流側の上記第１ポートの上方および下方に、それぞれシリンダ列方向に延びる上記開閉弁の弁軸と、インジェクタへ燃料を供給する燃料分配通路が配置されていることを特徴とする請求項２記載の直噴エンジンの吸気装置。An on-off valve that is closed to strengthen the swirl component in the combustion chamber is provided at the second port upstream from the upstream part, and the cylinder port direction is respectively above and below the first port upstream from the upstream part. 3. The direct-injection engine intake device according to claim 2, wherein a valve shaft of the on-off valve extending in the direction and a fuel distribution passage for supplying fuel to the injector are disposed. 上記開閉弁はシリンダヘッドに接続される吸気マニホールドのシリンダヘッド側に配置され、該吸気マニホールドとシリンダヘッドとの合せ面位置における上記第２ポートの横断面形状は略円形断面とされていることを特徴とする請求項４記載の直噴エンジンの吸気装置。The on-off valve is disposed on the cylinder head side of the intake manifold connected to the cylinder head, and the cross-sectional shape of the second port at the mating surface position of the intake manifold and the cylinder head is a substantially circular cross section. 5. The direct-injection engine intake device according to claim 4, 上記開閉弁を軸支する支持部を、上記吸気マニホールドのシリンダヘッドとの合せ面を形成する接続フランジ部に隣接して配置させ、かつ吸気マニホールドと一体形成されていることを特徴とする請求項４記載の直噴エンジンの吸気装置。The support portion that pivotally supports the on-off valve is disposed adjacent to a connection flange portion that forms a mating surface with the cylinder head of the intake manifold, and is integrally formed with the intake manifold. 4. An intake device for a direct injection engine according to 4. 上記燃料分配通路は、上記インジェクタの頭部に接続されるとともに、上記吸気マニホールドのシリンダヘッドとの合せ面を形成する接続フランジ部に隣接して配置されていることを特徴とする請求項４記載の直噴エンジンの吸気装置。5. The fuel distribution passage is connected to a head portion of the injector and disposed adjacent to a connection flange portion that forms a mating surface with a cylinder head of the intake manifold. Direct injection engine intake system. 上記燃料分配通路は、上記吸気マニホールドと一体形成されていることを特徴とする請求項７記載の直噴エンジンの吸気装置。8. The intake system for a direct injection engine according to claim 7, wherein the fuel distribution passage is formed integrally with the intake manifold. 上記吸気マニホールドとシリンダヘッドとの合せ面位置における上記第１ポートの横断面形状は略円形断面とされ、ポート下流側に向かって徐々に上記異形断面形状に変化していることを特徴とする請求項１記載の直噴エンジンの吸気装置。The cross-sectional shape of the first port at the mating surface position of the intake manifold and the cylinder head is a substantially circular cross-section, and gradually changes to the irregular cross-sectional shape toward the downstream side of the port. Item 4. An intake device for a direct injection engine according to Item 1. シリンダ列方向の一方側から見て、吸気ポート下方側にインジェクタを、吸気ポート上方側に吸気弁上部を配置させ、シリンダ軸線方向の一方側から見たインジェクタの軸線方向が、シリンダ列方向と直角方向に設定された直噴エンジンの吸気装置において、
上記吸気ポートは同一の燃焼室にそれぞれ開口する第１と第２のポートを備え、少なくとも該第１ポートを、シリンダ軸線方向の一方側から見てシリンダボアの接線方向に指向させて、吸気ポートに対するインジェクタの投影面積を上記第１ポート側が多くなるように構成し、かつ第１ポートのバルブガイド部の上流部位においてインジェクタの大径部と隣接する下方側の内壁を吸気弁側に寄せ、該上流部位における下方側と上方側の内壁間の距離を該第１ポートのスロート径より小さく設定するとともに、該上流部位におけるポート横断面積を上記第２ポートにおける同上流部位におけるポート横断面積より小さく設定したことを特徴とする直噴エンジンの吸気装置。When viewed from one side in the cylinder row direction, the injector is located below the intake port and the upper portion of the intake valve is located above the intake port. The axial direction of the injector seen from one side in the cylinder axis direction is perpendicular to the cylinder row direction. In the direct-injection engine intake device set in the direction,
The intake port includes first and second ports that open to the same combustion chamber, and at least the first port is directed in the tangential direction of the cylinder bore when viewed from one side in the cylinder axial direction, with respect to the intake port. The projected area of the injector is configured to increase on the first port side, and the lower inner wall adjacent to the large diameter portion of the injector at the upstream portion of the valve guide portion of the first port is moved toward the intake valve side, The distance between the lower and upper inner walls of the part is set smaller than the throat diameter of the first port, and the port cross-sectional area at the upstream part is set smaller than the port cross-sectional area at the upstream part of the second port. An air intake device for a direct injection engine. 上記吸気ポートの途中に上記第１と第２のポートへ分岐させるコモン部を設け、該コモン部より上流側の吸気ポートに上記第１ポートに対応する一側を切り欠いた開閉弁を設けたことを特徴とする請求項１０記載の直噴エンジンの吸気装置。A common portion for branching to the first and second ports is provided in the middle of the intake port, and an open / close valve is provided on the intake port upstream from the common portion, with one side corresponding to the first port cut away. The direct-injection engine intake device according to claim 10. 上記コモン部より上流側に上記吸気マニホールドとシリンダヘッドとの合せ面を位置させ、該合せ面位置における吸気ポートの横断面形状を、上記第１ポートに対応する一側は第１ポートの横断面形状に近似させて、上記第２ポートに対応する他側より狭い横断面形状とされていることを特徴とする請求項１１記載の直噴エンジンの吸気装置。The mating surface of the intake manifold and the cylinder head is positioned upstream from the common portion, and the cross-sectional shape of the intake port at the mating surface position is set to one side corresponding to the first port. 12. The intake device for a direct injection engine according to claim 11, wherein the intake device of the direct injection engine has a narrower cross-sectional shape than the other side corresponding to the second port, approximating the shape. シリンダ列方向に延びる上記開閉弁の弁軸の支持部と、インジェクタの頭部に接続され燃料を供給する燃料分配通路とを、上記吸気マニホールドのシリンダヘッドとの合せ面を形成する接続フランジ部に隣接して配置させ、かつ吸気マニホールドと一体形成されていることを特徴とする請求項１１記載の直噴エンジンの吸気装置。A connecting flange portion that forms a mating surface with the cylinder head of the intake manifold, and a support portion of the valve shaft of the on-off valve that extends in the cylinder row direction and a fuel distribution passage that is connected to the head of the injector and supplies fuel. 12. The direct-injection engine intake device according to claim 11, wherein the intake device is disposed adjacently and integrally formed with an intake manifold. シリンダ列方向の一方側から見て、上記燃焼室の天井をペントルーフ形状とし、シリンダ軸線に対して、吸気弁、吸気ポート、インジェクタのそれぞれが同一方向に傾斜しているとともに、インジェクタの先端が該ペントルーフ形状の上記燃焼室の天井に開口していることを特徴とする請求項１または１０に記載の直噴エンジンの吸気装置。When viewed from one side in the cylinder row direction, the ceiling of the combustion chamber has a pent roof shape, and each of the intake valve, the intake port, and the injector is inclined in the same direction with respect to the cylinder axis, and the tip of the injector is 11. The intake device for a direct injection engine according to claim 1, wherein the intake device is open to a ceiling of the combustion chamber having a pent roof shape. シリンダ軸線を挟んで吸気弁と排気弁がＶ字状に配置され、該吸気弁と排気弁の頭上に配置のカム軸が、シリンダ軸線方向において同一高さの位置に配置されていることを特徴とする請求項１または１０に記載の直噴エンジンの吸気装置。An intake valve and an exhaust valve are arranged in a V shape across the cylinder axis, and cam shafts arranged above the intake valve and the exhaust valve are arranged at the same height in the cylinder axis direction. An intake device for a direct injection engine according to claim 1 or 10. シリンダ軸線を挟んでＶ字状に傾斜する上記吸気弁と排気弁のシリンダ軸線に対する傾斜角が同一角度に設定されていることを特徴とする請求項１５記載の直噴エンジンの吸気装置。16. The intake device for a direct injection engine according to claim 15, wherein the inclination angle of the intake valve and the exhaust valve, which are inclined in a V shape with respect to the cylinder axis, is set to the same angle with respect to the cylinder axis.
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