JP4115929B2

JP4115929B2 - エンジンの燃料系構造

Info

Publication number: JP4115929B2
Application number: JP2003430661A
Authority: JP
Inventors: 好雄岡田; 寛之渡部
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2003-12-25
Filing date: 2003-12-25
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2023-12-25
Also published as: JP2005188386A

Description

請求項に係る発明は、スロットル弁の下流側と同弁の上流側とのそれぞれにインジェクタ（燃料噴射弁）を有するエンジンの燃料系構造に関するものである。

自動二輪車等のエンジンには、１気筒あたり２個のインジェクタが設けられることがある。そのようなインジェクタの配置を示す刊行物として、たとえば下記の特許文献１がある。図９は、その文献１に記載されたエンジンと燃料系の配置関係を示すもので、エアクリーナケース１１１からスロットル弁１１５ａを経てエンジン１０２に至る吸入空気の経路に、主インジェクタ１２１と副インジェクタ１２２とが配置されている。

主インジェクタ１２１は、１気筒あたり１個のみが配置される一般的な場合と同様にスロットル弁１１５ａの下流側（吸入空気の流れについて下流側）に配置されるが、副インジェクタ１２２はスロットル弁１１５ａの上流側（同じく吸入空気の流れについて上流側）に配置される。つまり図９のように、副インジェクタ１２２は、スロットルボディ１１５の入口にあるファンネル１１４の付近に、当該ファンネル１１４の内側へ燃料を噴射するように取り付けられている。

図示の例では、主インジェクタ１２１と副インジェクタ１２２とのそれぞれには、ポンプ（図示省略）からの燃料を送る供給パイプ１３２と、噴射しなかった燃料をタンク（図示省略）へ戻すリターンパイプ１３９とが接続されている。また、副インジェクタ１２２は、ファンネル１１４内に至る吸入空気の流れに及ぼす抵抗を小さくするためのカバー１２２ａにて周囲を覆っている。
特開２０００−９７１３１号公報

主インジェクタと副インジェクタとのそれぞれに対して上記のように燃料供給パイプとリターンパイプとが接続されている場合、
i) 燃料系、すなわちインジェクタへの燃料供給に関連する部品数が増して構造も複雑になり、コストアップを招く、
ii) リターンパイプやその支持部材の分だけ燃料系やエンジンが重くなり、それを含む車両や機器についても重量の増加をまねく、
iii) インジェクタがエアクリーナケースの内部にある場合、燃料供給パイプとともにリターンパイプが同ケースを貫通することとなり、それに関連して同ケースに穴をあけたり気密性確保のためにその穴を塞いだりするのに相当の手間とコストがかかる
といった不利がともなう。

なお、リターンパイプは、１気筒あたり１個のみ配置されたインジェクタに関してはこれを省略することに特別の困難性はないが、１気筒あたり２個配置される場合には、これ（リターンパイプ）をなくすことは困難であった。それは、とくに副インジェクタに関して、リターンパイプがないと、燃料中に発生する気泡に基づいてつぎのような不都合が生じるからである。
x) 副インジェクタの付近に気泡が溜まりやすい。インジェクタを設ける部分での吸入空気の通路は、エンジンへの燃料の供給を確実にすべく上方から下向きに吸気を送り込むよう配置されるのが一般的であり、したがってスロットル弁の上流側にある副インジェクタは、位置的にもスロットル弁の上方であってエンジン本体よりもかなり高い位置に設けられる。そのため、燃料供給パイプ内で発生した気泡が、副インジェクタの付近に集まりやすいのである。
y) 副インジェクタ付近に溜まる気泡は、燃料噴射の円滑性を阻害することが多い。燃料とともに少しずつ噴射されて消滅するのではなく、多めに溜まっていわゆるエア噛み現象（インジェクタが作動しながら燃料が噴射されない現象）を引き起こすからである。連続して燃料を噴射する主インジェクタとは違って、副インジェクタは、エンジンが高出力運転をされるときなど限定された時期にのみ燃料噴射を行うことが多く、したがって、燃料を噴射しない間に副インジェクタ付近に多めに気泡が溜まり、燃料噴射の開始時期に気泡のみを噴射（つまりエア噛み）してしまうのである。こうなるとエンジンは、要求に応じて的確に出力を発揮することが難しくなる。

請求項に係る発明は、主インジェクタと副インジェクタとを有するエンジンの燃料系構造でありながらも、各インジェクタから燃料タンクへ至るリターンパイプをなくし、しかも、気泡発生に関連する上記x)またはy)の不都合を生じさせないものを提供することを目的とする。

請求項１に記載したエンジンの燃料系構造は、
・スロットル弁の下流側（吸入空気の流れについて下流側をいう。以下同様）に主インジェクタを有するとともに、同弁の上流側（吸入空気の流れについて上流側をいう。以下同様）に副インジェクタを有するエンジンの燃料系構造において、
・各インジェクタから燃料タンクへ至るリターンパイプをなくしたこと、および、
・副インジェクタとそれへ至る燃料の供給パイプ（の少なくとも各一部）を、吸入空気によって冷却されるように配置したこと
を特徴とする。副インジェクタや上記のパイプを吸入空気によって冷却されるように配置するには、たとえば図１のように、吸入空気が流れるエアクリーナケース１１の内部に副インジェクタとパイプを設けるなどする。なお、この請求項の燃料系構造においては、副インジェクタが、エンジンの運転中につねに燃料噴射を行うものであるか、限定された時期にのみ燃料噴射するものであるかは問わない。

こうしたエンジンの燃料系構造には、下記a)・b)のような作用的特徴がある。すなわち、
a) 副インジェクタはスロットル弁の上流側にあり、位置的にもエンジンのかなり高い部分にあるためこの付近に気泡が集まりがちであるが、そのような気泡が消滅することにより、いわゆるエア噛みによって燃料噴射の円滑さが妨げられることが適切に防止され得る。気泡が消滅するのは、副インジェクタとそれへ至る燃料の供給パイプが吸入空気によって冷却され、発生した気泡が凝縮して再び液体の燃料に戻るからである。したがって、各インジェクタから燃料タンクへ至るリターンパイプがなくても、インジェクタ付近に気泡が溜まることによる不都合が発生しない。

b) 各インジェクタからのリターンパイプをなくしたことから、i)燃料系の部品数が減少して構造が簡単になる、ii)リターンパイプやその支持部材の分だけ燃料系やエンジンさらにはそれらを含む車両や機器の軽量化がはかれる、iii)インジェクタがエアクリーナケースの内部にある場合、リターンパイプが同ケースを貫通することにともなう穴加工や気密性確保のための技術的負担が軽減する----といった利益がある。

請求項１に記載したエンジンの燃料系構造は、さらに、
・上記の副インジェクタを、金属製のノズル部材を含めて構成し、エンジン（エンジン本体と連続する金属部分を含む）に対し断熱された金属製の支持プレートを当該ノズル部材に接触させた状態で支持させ、当該ノズル部材および支持プレートを吸入空気の流路内に配置した
ことを特徴とする。ノズル部材および支持プレートを構成する上記の金属としてはたとえば、アルミニウムもしくはその合金、銅もしくはその合金といった熱伝導率が顕著に高いものが好ましい。上記の支持プレートをエンジンに対し断熱した状態で支持するには、たとえば、エンジンまたはそれに連続する金属部分に直接取り付けるのでなく、たとえば樹脂製のエアクリーナケースに当該支持プレートを取り付けるとよい。

この請求項の燃料系構造によれば、副インジェクタ内にある燃料が効果的に冷却され、したがって、そのインジェクタ付近に気泡が溜まることが一層よく防止される。燃料が効果的に冷却されるのは、上記したノズル部材および支持プレートが、吸入空気の流路内に配置されていることによって強く冷却されるうえ、金属製であって熱伝導率が高いためにインジェクタ内の燃料がもつ熱量を効果的に奪うからである。

請求項２に記載したエンジンの燃料系構造は、さらに、
・副インジェクタへ至る上記の供給パイプとして、表面に冷却フィンを有する部分または金属製の部分を吸入空気の流路内に有するものを使用した
ことを特徴とする。

この構造によれば、燃料の供給パイプ内にある燃料が効果的に冷却され、したがってやはり、副インジェクタ付近に気泡が溜まることが一層よく防止される。燃料が効果的に冷却されるのは、供給パイプが、吸入空気の流路内に配置されているうえ、冷却フィンを有するために大きな表面積にて冷却され、または金属製部分においてその高熱伝導率に基づき内側の燃料の熱量を効果的に奪うからである。

エンジンの燃料系構造は、
・スロットル弁の下流側に常時作動する主インジェクタを有するとともに、同弁の上流側に、限定された時期（たとえば回転速度が一定値以上のとき）にのみ作動（つまり燃料噴射）する副インジェクタを有するエンジンの燃料系構造において、
・各インジェクタから燃料タンクへ至るリターンパイプをなくしたこと、および、
・副インジェクタへ至る燃料の供給パイプを、主インジェクタへ至る燃料の供給パイプから分岐させ、その分岐点から一旦下方へ向かわせたうえ上方の副インジェクタへ至るよう配置・接続したこと
を特徴とするよう構成するのもよい。図４・図５または図６にはこうした燃料系構造の例を示している。

このような燃料系構造によれば、
c) 副インジェクタがスロットル弁の上流側にあって高い位置にあるにもかかわらず、その付近に気泡の集まることが避けられる。副インジェクタへ至る燃料の供給パイプには一旦下方へ向かう部分を設けているため、燃料ポンプ等からそれまでの部分において発生した気泡は、重力（浮力）の作用により、副インジェクタ寄りに進むことが防止されるからである。下方へ向かうまでの部分で発生した気泡は、上記の分岐点から主インジェクタへ向かい、主インジェクタにて燃料とともに噴射される。主インジェクタはエンジンの運転中に常時作動しているため、燃料噴射の円滑性を損なわずに少しずつ気泡を燃料とともに噴射するので、気泡が溜まることによる不都合を発生しない。そしてこのような作用に基づき、各インジェクタから燃料タンクへ至るリターンパイプをなくすことができる。
なお、各インジェクタから燃料タンクへ至るリターンパイプをなくしているため、この燃料系構造にも、前記b)にあげた作用的特徴が備わっている。

請求項３に記載したエンジンの燃料系構造は、前記請求項に係る特徴と上記特徴とを併せもつものである。たとえば図４および図５に示すものは、この請求項に係る燃料系構造の一例である。

上記した特徴を併せもつことから、この燃料系構造には上記a)・b)・c)の作用的特徴がすべて備わっている。副インジェクタの付近には上記c)のとおり気泡が集まり難いうえ、もし気泡が存在しても上記a)のようにそれが消滅することから、副インジェクタにおいては、気泡が溜まることによるエア噛み等の不都合がきわめて効果的に防止される。

エンジンの燃料系構造は、
・スロットル弁の下流側に常時作動する主インジェクタを有するとともに、同弁の上流側に、限定された時期（たとえば回転速度が一定値以上のとき）にのみ作動（つまり燃料噴射）する副インジェクタを有するエンジンの燃料系構造において、
・各インジェクタから燃料タンクへ至るリターンパイプをなくしたこと、および、
・各インジェクタへの燃料の供給パイプを、副インジェクタを経由して主インジェクタへ至るよう接続した
ことを特徴とするよう構成するのもよい。図７または図８にはこうしたものの例を示している。

このような燃料系構造によれば、
d) 副インジェクタがスロットル弁の上流側にあって高い位置にあるためこの付近に気泡が集まりやすいが、そのような気泡が、上記のように接続した供給パイプによって燃料とともに主インジェクタへ送り出されるため、副インジェクタにおいて気泡が溜まることによる不都合は発生しない。一方、主インジェクタは、エンジンの運転中に常時作動しているため、燃料噴射の円滑性を損なわないで少しずつ気泡を燃料とともに噴射し、気泡が溜まることによる不都合を生じさせない。また、主インジェクタが常時燃料を噴射しているため、副インジェクタ付近から主インジェクタへ向けてつねに燃料の流れが存在し、そのために気泡は上方の副インジェクタ付近から下方の主インジェクタまで円滑に送られることとなる。こうして、主・副の両インジェクタにおいて気泡に基づく不都合が防止される。
なお、この構造でも、各インジェクタから燃料タンクへ至るリターンパイプをなくしているため、やはり前記b)にあげた作用的特徴が備わっている。

請求項４に記載したエンジンの燃料系構造は、前記請求項に係る特徴と上記特徴とを併せもつものである。たとえば図７に示すものは、この請求項に係る燃料系構造の一例である。

上記した特徴を併せもつことから、この燃料系構造には、上記a)・b)・d)の作用的特徴がすべて備わっている。副インジェクタの付近では上記a)のように気泡が消滅し、それにより気泡のなくなった（またはほとんどなくなった）燃料が主インジェクタに送られることから、主・副の両インジェクタにおいて気泡に基づく不都合を防止する意味で、作用的にとくに好ましい。

請求項１に記載したエンジンの燃料系構造によれば、エア噛みによって燃料噴射の円滑性が妨げられることが防止される。また、各インジェクタから燃料タンクへのリターンパイプを設けないので、燃料系の配管構造が簡単になりエンジンの軽量化がはかれるほか、インジェクタ等をエアクリーナケースの内部に設ける場合には同ケース気密性確保が容易になるという利点もある。
請求項１に記載した燃料系構造によれば、副インジェクタ内にある燃料がとくに効果的に冷却され、そのインジェクタ付近に気泡の溜まることが一層よく防止される。
請求項２に記載したエンジンの燃料系構造は、燃料の供給パイプ内にある燃料がとくに効果的に冷却され、したがって、やはり副インジェクタ付近に気泡が溜まることがとくに適切に防止される。

請求項３に記載した燃料系構造は、副インジェクタ付近に気泡が集まり難く、また万一そこに気泡が存在したとしてもそれが消滅して、エア噛みの不都合がきわめて効果的に防止される。

請求項４に記載した燃料系構造は、請求項１〜３のいずれかの構造と上記の構造とを併せもつことから、副インジェクタの付近では燃料中から気泡が消滅し、そうして気泡のなくなった燃料が主インジェクタに送られる。したがって、主・副の両インジェクタにおいて、気泡に基づくエア噛み等の不都合がきわめて効果的に防止される。

発明の一形態を図１〜図３に示す。図１は、エンジン２の吸気系および燃料系の構造を示す断面図であって、全体図である図２中の要部を示している。また図３は、図１における副インジェクタ２２の取付け構造を示す詳細図である。図中の太い矢印は燃料の流れを示し、白抜き矢印は吸入空気の流れを示している（他の図においても同様）。

エンジン２は自動二輪車用の４気筒４サイクル（総排気量は約６００ｃｃ）のものであり、車体（図示省略）において図２のように燃料タンク１の下方位置に搭載される。エンジン２は、車体前方（図示左方）の吸気取入れ口３ａから吸気ダクト３等を経由して空気（吸入空気。走行にともなってやや圧縮された空気）を取り込むとともに、燃料タンク１から、その下部に設けられた燃料ポンプ３１等を経由して燃料（ガソリン）の供給を受ける。吸気ダクト３につづく吸気の通路には図示のようにエアクリーナケース１１やエアフィルタ１２があり、さらにエアファンネル１４やスロットルボディ１５があって、エンジン２のシリンダヘッド２ａにおける吸気口２ｂにつながっている。吸気ダクト３やエアクリーナケース１１、スロットルボディ１５はエンジン２について各１組あるが、ファンネル１４からシリンダヘッド２ａの吸気口２ｂに至る吸気の通路、およびそこにあるスロットル弁１５ａ・１５ｂやインジェクタ２１・２２は、１気筒につき各１組（エンジン２について合計４組）配置されている。なお、図２中の符号２ｃは、エンジン２のクランクケースとエアクリーナケース１１との各内部をつなぐブローバイガス還元用の管である。

スロットルボディ１５は、図１のとおり内部に二つのスロットル弁１５ａ・１５ｂを設けたものである。下流側にあるスロットル弁（メインバルブ）１５ａは、アクセルグリップ（図示省略）に接続していて、それによるスロットル操作に連動して開閉するが、上流側にあるスロットル弁（サブバルブ）１５ｂは、駆動用モータに連結していてＥＣＵ（電子制御ユニット）などの制御手段にて開度制御される。スロットル弁１５ａのみでは急激なスロットル操作によってエンジンの回転数変化が円滑でなくなることがあるため、もう一つのスロットル弁１５ｂの開度を適切に制御することにより、吸気流量の変動を滑らかにしてエンジンの回転数変化をスムーズにする。スロットルボディ１５の上流端には、吸気の流入を円滑にするために、上流側に向かって開口径がやや拡大したファンネル１４を接続している。

エアクリーナケース１１は、樹脂にて製造した上部ケース１１ａと下部ケース１１ｂとを、内部の気密性を保つべくシール部材１１ｃを介して結合させることにより形成している。スロットルボディ１５との接続部１１ｄについても、密着部の多い入れ込み構造にしたりグロメット等のシール部材を使用したりするなど、気密性を保てる構造を採用している。吸気温度センサ１６の取付け部分についても同様である。

エンジン２への燃料の供給は、上記した燃料ポンプ３１（図２）から送られる燃料を二つのインジェクタ２１・２２から吸気通路内に噴射することにより行っている。一方のインジェクタ（主インジェクタ）２１はスロットルボディ１５の下流側端部に取り付けていて、エンジン２の運転中はスロットル弁１５ａの下流側へ燃料を常時噴射する。もう一つのインジェクタ（副インジェクタ）２２は、ファンネル１４の入口に臨ませて取り付け、スロットル弁１５ｂの上流側部分に向けて、エンジン２が高出力（たとえば３０００ｒｐｍ以上（機種によっては６０００〜８０００ｒｐｍ以上）の高回転域）になったときのみ燃料を噴射する。スロットルボディ１５は、上流側であるファンネル１４を上にして下流側をエンジン２に接続しているので、主インジェクタ２１はエンジン２に近く、また副インジェクタ２２はエンジンから上方に離れた部分に位置している。

副インジェクタ２２によってファンネル１４の入口付近に燃料を噴射すると、その燃料の気化にともない吸入空気を冷却してその密度を上げることができ、また噴射圧によって周囲の空気を巻き込んでエンジン２に送り込めることから、エンジン２の出力が効果的に高められる。この例における副インジェクタ２２は、上記のように高回転域でのみ噴射することによりメリットをもたらすが、常時（低回転域を含めて）噴射することとしても、出力上、同様に好ましい効果が発揮される。

図１〜図３に示すこの例では、インジェクタ２１・２２から燃料をタンク１へ戻すリターンパイプをなくすことにより、燃料配管等を簡単化・軽量化している。リターンパイプをなくす場合には、一般的にインジェクタ２１・２２またはそれらの付近の燃料パイプ内に気泡が溜まりやすいことから、この例では、いわゆるエア噛みの現象を発生させないよう燃料系構造につぎのような工夫を施している。

I) まず、燃料ポンプ３１（図２）と直結している燃料の供給パイプ３２を、図１のとおり、主インジェクタ２１への分配供給をなすヘッダパイプ３３に接続し、さらにその先に上向きの供給パイプ３４をつないで副インジェクタ２２への分配供給用ヘッダパイプ３５に接続している。これにより、供給パイプ３２などで燃料中に発生した気泡は、一部が主インジェクタ２１にてスロットルボディ１５内に噴射されながら、多くが副インジェクタ２２の付近にまで供給パイプ３４にて送られる。

II) 副インジェクタ２２とそれへ至る燃料の供給パイプ３４の一部（副インジェクタ２２に近い上方部分）を、密閉されたエアクリーナケース１１の内部におさめ、そこを流れる吸入空気に表面が接触するように配置する。吸入空気によって副インジェクタ２２や供給パイプ３４の上部を冷却し、もって燃料中の気泡を消滅させるのである。

III) 吸入空気による冷却効果が高くなるよう、副インジェクタ２２に関してつぎのような構成も採用している。すなわち、副インジェクタ２２は外周部の少なくとも一部を金属によって形成し、またその取り付けを図３のような支持構造にて行っている。つまり、図３のように、1)副インジェクタ２２のノズル（の外周壁）２２ａを熱伝導率の高いアルミ合金により形成する、2)そのノズル２２ａを、同様のアルミ合金でできた表面積の広い支持プレート２２ｂにて支持させ、ノズル２２ａの外周と支持プレート２２ｂとを全周的に（３６０°の範囲で）接触させる、3)支持プレート２２ｂも、吸入空気の流れに接触して冷却されるようエアクリーナケース１１の内部に配置する、4)支持プレート２２ｂは、ボルト止めによってエアクリーナケース１１と一体の（したがって樹脂製の）ボス部１１ｃに固定し、エンジン２（図２）の金属部分からは断熱された状態に取り付ける。副インジェクタ２２のこうした支持構造（ノズル２２ａや支持プレート２２ｂ等との位置関係）は、後述する図５の例と同様である（ゆえに図５を参照されたい）。なお、冷却効果を高める目的から、吸入空気が副インジェクタ２２に直接当たるようにし、図９の例におけるカバー１２２ａ等は使用しないこととした。

IV) 副インジェクタ２２へ至るまでの部分でも燃料を効果的に冷却できるよう、エアクリーナケース１１内に位置する燃料供給パイプ３４およびヘッダパイプ３５につぎのような構成を施してもいる。すなわち、1)供給パイプ３４をアルミ合金など熱伝導率の高い金属製配管により形成し、2)ヘッダパイプ３５は、軽量化のために樹脂製としながらも、吸入空気に触れる表面積を大きくして冷却効果を高めるべく、図１・図３に示すように管長方向に長い冷却フィン３５ａを一体に形成している（ヘッダパイプ３５とその冷却フィン３５ａの形状は、図５の例におけるヘッダパイプ４６と冷却フィン４６ａの形状と同じである）。

以上のI)〜IV)を採用することにより、この例では、図示のようにリターンパイプを使用しないこととしてもインジェクタ２１・２２においてエア噛み現象の発生がなく、燃料噴射の円滑性が損なわれることがない。リターンパイプがないために、燃料配管関連の部品数が減少し構造が簡単になるほか、エンジンの軽量化がはかれて自動二輪車の走行性能が向上するという利点がある。副インジェクタ２２をエアクリーナケース１１の内部に配置したことから、それへの燃料供給パイプ３４が貫通部１１ｅにおいてエアクリーナケース１１を内外に貫通し、グロメット等のシール部材を用いて気密性の維持をはかっているが、リターンパイプがないためにそうした貫通部は１個所のみとなり、気密性維持のための処置も容易に行えた。

つづく図４および図５には発明の他の形態を示す。図４は、先の図１と同様に自動二輪車用エンジン２（全体の配置は図２と同じ）の吸気系および燃料系の構造を示す断面図であり、図５は、上部ケース１１ａを取り除いた状態のエアクリーナケース１１およびスロットルボディ１５等を車体の後部右方（図４の紙面の右方・裏側寄り）から見た斜視図である。図１〜図３の例と同一の部分には同一の符号を付けている。

図４・図５に示すこの例は、主・副のインジェクタ２１・２２についてリターンパイプを使用せず、かつエア噛み現象を発生させないようにした点では図１〜図３の例と差異がない。しかし、エア噛み現象を生じさせないための構成には独自のものがある。つまり、スロットルボディ１５の下流端部付近に設けた主インジェクタ２１（常時噴射）とファンネル１４の入口付近に設けた副インジェクタ２２（高回転域でのみ噴射）とのそれぞれに対する燃料供給パイプを、つぎのように構成し接続した点で特徴的である。

すなわち、燃料ポンプ３１（図２）と直結している燃料の供給パイプ３２を、図４のように、1)まずは分岐点４１において主インジェクタ２１向けと副インジェクタ２２向けとに分岐させ、2)前者（主インジェクタ２１向け）はパイプ４２を介してヘッダパイプ４３に接続し、3)後者（副インジェクタ２２向け）は、一旦下方へ向かうＵ字状パイプ４４に接続したうえ、4)その先を上向きの供給パイプ４５にて副インジェクタ２２のヘッダパイプ４６（冷却フィン４６ａつき）へ接続している。

こうしたことにより、図４・図５の燃料系構造では、上方にある副インジェクタ２２の付近に気泡の集まることが避けられる。副インジェクタ２２へ至る燃料の供給経路には一旦下方へ向かうＵ字状パイプ４４を設けているため、それまでの部分において発生した気泡が副インジェクタ２２寄りに進むことがないからである。分岐点４１までの部分に発生した気泡は、したがってパイプ４２を経て主インジェクタ２１へ向かい、常時作動している主インジェクタ２１によって少しずつ、燃料噴射の円滑性を損なわずにスロットルボディ１５内に噴射される。

またこの例では、図１〜図３について説明したII)〜IV)の構成をも採用している。したがって、分岐点４１以降のパイプ４４・４５等で万一内部に気泡が発生したとしても、エアクリーナケース１１内のパイプ４５・４６や副インジェクタ２２が吸入空気で冷やされることにより気泡は消滅し、エア噛み現象はきわめて効果的に防止される。
各インジェクタ２１・２２からのリターンパイプを使用しないために、この例でも、i)燃料配管関連の部品数が減少し構造が簡単になる、ii)エンジンの軽量化がはかれて自動二輪車の走行性能が向上する、iii)エアクリーナケース１１の気密性維持が容易になる、といった利点がある。

図６は、発明についてのさらに他の形態を示すもので、やはり自動二輪車用エンジン２の吸気系および燃料系の構造を示している。この例は、パイプ３２につづく分岐点４１やそれ以降のパイプ４２〜４６の構成および接続を図４・図５の例と同じにする（同一にした部分には図４等におけるのと同じ符号を付けている）ものの、副インジェクタ２２’等をエアクリーナケース１１’の内部におさめてはいない点で図４・図５の例と相違する。

すなわち、図６のとおり、副インジェクタ２２’はエアクリーナケース１１’を内外に貫通するように取り付け、先端部（噴射口）およびその付近のみをエアクリーナケース１１’の内側に入れてファンネル１４（スロットルボディ１５）の入口に向けている。その一方、副インジェクタ２２’の基部（ヘッダパイプ４６寄りの部分）およびそれへの燃料供給パイプ４５・４６はエアクリーナケース１１’の外側に位置させている。なお、副インジェクタ２２’とエアクリーナケース１１’との間にはグロメット等のシール部材を使用して、当該ケース１１’内の気密性を保っている。

この例では、副インジェクタ２２’の先端部付近のみしか吸入空気に接しないため、発生した気泡が冷却作用にて消滅する効果はほとんどない。しかし、Ｕ字状パイプ４４等の作用により前記のとおり副インジェクタ２２’寄りに気泡の進むことがないため、エア噛み現象の発生は十分に防止される。エアクリーナケース１１’に燃料供給パイプ４５等を貫通させることがないため、同ケース１１’の気密性の維持はとくに簡単になる。リターンパイプを使用しないことによる前記のような利点があることは言うまでもない。

図７にはさらに他の形態を示す。同図は、前記のものと同様の自動二輪車用エンジン２について吸気系および燃料系の構造を示している。この例は、主インジェクタ２１（常時作動）と副インジェクタ２２（高回転域でのみ作動）への燃料供給の経路に関して特徴的である。

すなわち、燃料ポンプ３１（図２）と直結した燃料供給パイプ３２を、パイプ５１およびヘッダパイプ５２によってまず副インジェクタ２２に接続し、さらにそのヘッダパイプ５２を燃料供給パイプ５３によって主インジェクタ２１のヘッダパイプ５４に接続している。そのほか、前記と同様に、副インジェクタ２２とその付近の燃料供給パイプ５１〜５３をエアクリーナケース１１内に配置して吸入空気に接するようにし、前記（図１〜図３の例における）II)〜IV)の構成をも採用しながら、インジェクタ２１・２２からのリターンパイプを不使用としてもいる。

こうした燃料系構造では、パイプ３２の内部等で発生した気泡が上方の副インジェクタ２２寄りに進むものの、副インジェクタ２２の付近で消滅し、または完全には消滅しなかったとしても主インジェクタ２１寄りに押し流されて主インジェクタ２１より吹き出されて管路内からなくなる。気泡が消滅するのは、副インジェクタ２２やその付近の燃料供給パイプ５１・５２等がエアクリーナケース１１内にあって吸入空気により冷却されるからである。消滅しなかったとしても気泡が主インジェクタ２１に押し流されて吹き出されるのは、エンジン２の運転中に常時噴射をする主インジェクタ２１に向けてパイプ５１〜５４内にはつねに燃料の流れが存在する（内径５ｍｍ程度の各パイプ５３内に、最大出力時にはたとえば毎秒２〜３ｃｃの流量が生じる）からである。燃料の流れとともに主インジェクタ２１に到達した気泡は、そこで少しずつ、エア噛みを起こさないように燃料とともにスロットルボディ１５内に噴射される。よって、副インジェクタ２２においても主インジェクタ２１においても、気泡によって円滑な燃料噴射が阻害されることはない。なお、この例でも、各インジェクタ２１・２２からタンクへ燃料を戻すリターンパイプがないために前述のメリットがもたらされる。ただし、燃料供給パイプ５１・５３がエアクリーナケース１１を貫通するため、同ケース１１にはそのための２個の貫通部１１ｅ・１１ｆを形成し、それぞれシール部材等で塞いでいる。

図８にはさらに他の形態を示している。この例も自動二輪車用エンジン２に関するものであり、燃料供給路をパイプ５１およびヘッダパイプ５２によって副インジェクタ２２’に接続し、そのヘッダパイプ５２をパイプ５３によって主インジェクタ２１のヘッダパイプ５４に接続した点、および、インジェクタ２１・２２’から燃料をタンクへ戻すためのリターンパイプを使用しない点で、図７の例と同様である。図７の例と同じ部分には同じ符号を付けている。

しかしこの例は、副インジェクタ２２’等をエアクリーナケース１１’の内側に設けたものではなく、その点では図７の例と相違して図６の例と共通する。すなわち、副インジェクタ２２’はエアクリーナケース１１’を内外に貫通させて取り付け、先端部（噴射口付近）をエアクリーナケース１１’の内側に入れてファンネル１４の入口に向ける一方、基部およびそれへの燃料供給パイプ５１・５３はエアクリーナケース１１’の外側に出している。副インジェクタ２２’とエアクリーナケース１１’との間は、グロメット等のシール部材を用いて密封している。

この例では、パイプ５１の内部等で発生した気泡が冷却されて消滅する効果はほとんどないが、副インジェクタ２２’を経たのち気泡が主インジェクタ２１寄りに押し流されてそれより少しずつ吹き出されるという効果は十分に得られる。前記図７の例と同じく、パイプ５１〜５４内には主インジェクタ２１へ向かう燃料の流れがつねに存在するからである。そのため、主・副のインジェクタ２１・２２’のいずれにおいても、エア噛み現象の発生が効果的に防止される。なおこの例には、燃料系配管を複雑化等するリターンパイプがないこと、および、エアクリーナケース１１’に燃料供給パイプ５１・５３等を貫通させることがないため同ケース１１’の気密性維持がきわめて容易である、といった利点もある。

発明の一形態を示す図であって、自動二輪車用エンジン２の吸気系および燃料系の構造を示す断面図である。図１の構造を含むエンジン２等の全体的な配置を、自動二輪車への搭載状態で示す断面図である。図１における副インジェクタ２２の取付け構造を示す詳細図である。発明の他の形態として、自動二輪車用エンジン２の吸気系および燃料系の構造を示す断面図である。図４の形態に関し、上部ケース１１ａを取り除いた状態のエアクリーナケース１１およびスロットルボディ１５等を車体の後部右方から見た斜視図である。さらに他の形態を示す図であって、自動二輪車用エンジン２の吸気系および燃料系の構造を示す断面図である。さらに他の形態を示す図であって、自動二輪車用エンジン２の吸気系および燃料系の構造を示す断面図である。さらに他の形態を示す図であって、自動二輪車用エンジン２の吸気系および燃料系の構造を示す断面図である。エンジンの吸気系および燃料系に関し、従来の構造を示す概念的な断面図である。

符号の説明

２自動二輪車用エンジン
１１・１１’ エアクリーナケース
１４ファンネル
１５スロットルボディ
１５ａ・１５ｂスロットル弁
２１主インジェクタ
２２・２２’ 副インジェクタ
２２ａノズル
２２ｂ支持プレート
３２〜３５・４２〜４６・５１〜５４燃料供給パイプ
４１分岐点

Claims

スロットル弁の下流側に主インジェクタを有するとともに、同弁の上流側に副インジェクタを有するエンジンの燃料系構造であって、
各インジェクタから燃料タンクへ至るリターンパイプがないこと、および、上記の副インジェクタとそれへ至る燃料の供給パイプが、吸入空気によって冷却されるように配置されていること、
ならびに、上記の副インジェクタが、金属製のノズル部材を有していて、エンジンに対し断熱された金属製の支持プレートを当該ノズル部材に接触させた状態で支持されており、当該ノズル部材および支持プレートが吸入空気の流路内にあること
を特徴とするエンジンの燃料系構造。
副インジェクタへ至る上記の供給パイプが、表面に冷却フィンを有する部分または金属製の部分を吸入空気の流路内に有することを特徴とする請求項１に記載したエンジンの燃料系構造。
スロットル弁の下流側に常時作動する主インジェクタを有するとともに、同弁の上流側に、限定された時期にのみ作動する副インジェクタを有するエンジンの燃料系構造であって、
各インジェクタから燃料タンクへ至るリターンパイプがないこと、および、副インジェクタへ至る燃料の供給パイプは、主インジェクタへ至る燃料の供給パイプから分岐し、その分岐点から一旦下方へ向かったうえ上方の副インジェクタへ接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載したエンジンの燃料系構造。
スロットル弁の下流側に常時作動する主インジェクタを有するとともに、同弁の上流側に、限定された時期にのみ作動する副インジェクタを有するエンジンの燃料系構造であって、
各インジェクタから燃料タンクへ至るリターンパイプがないこと、および、各インジェクタへの燃料の供給パイプが、副インジェクタを経由して主インジェクタへ至るよう接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載したエンジンの燃料系構造。
インジェクタを有するエンジンの燃料系構造であって、
上記インジェクタは、外周部の少なくとも一部が金属製のノズル部材を有していて、エンジンに対し断熱された金属製部材を当該ノズル部材に接触させた状態で支持されており、当該金属製部材が吸入空気の流路内にあることを特徴とするエンジンの燃料系構造。
前記金属製部材は、エアクリーナケースに固定されて、エアクリーナ内に配置されるインジェクタを支持することを特徴とする請求項５に記載のエンジンの燃料系構造。
上下方向に並ぶ２つのインジェクタを有するエンジンの燃料系構造であって、
燃料タンクから燃料を供給する１つの燃料供給パイプから分岐して、それぞれのインジェクタに燃料が供給され、
前記２つのインジェクタのうち、上方のインジェクタは、外周部の少なくとも一部が金属製のノズル部材を有していて、エンジンに対し断熱された金属製部材を当該ノズル部材に接触させた状態で支持されており、当該金属製部材が吸入空気の流路内にあり、
供給経路は、インジェクタから燃料タンクへ燃料が戻ることを阻止する経路に形成されることを特徴とするエンジンの燃料系構造。