JP4598838B2 - エンジンの燃料系構造 - Google Patents
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Description
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。
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。
・ 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
を特徴とするとよい。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。
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。
・ 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
ことを特徴とするとよい。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。
・ 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
ことを特徴とするとよい。
・ 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、同弁の上流側であって主インジェクタと比較して高い位置に、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
を特徴とするとよい。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。
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。
・ 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、同弁の上流側であって主インジェクタと比較して高い位置に、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
ことを特徴とするとよい。図7または図8にはこうしたものの例を示している。
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。
発明によるエンジンの燃料系構造は、以上のほか、
主インジェクタを有するとともに、主インジェクタに比べて限定された時期に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、主インジェクタの燃料の供給パイプを流れる燃料によって副インジェクタへ至る経路内の気泡を主インジェクタへ送り出すように、各インジェクタへの燃料の供給パイプの経路が定められているようにし、
または、
主インジェクタへ至る燃料の供給パイプを流れる燃料によって、副インジェクタ付近に集まる気泡を主インジェクタへ送り出すようにし、
または、
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、主インジェクタへ至る燃料パイプを流れる燃料によって、分岐点付近に集まる気泡を主インジェクタへ送り出すようにし、
またはさらに、
副インジェクタへ至る燃料の供給パイプについて、主インジェクタへ至る燃料の供給パイプとの分岐部分は、分岐点から下方に向かうようにするのもよい。
発明による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。
発明による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。
発明による燃料系構造は、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。
発明による燃料系構造は、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。
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。
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 (4)
- 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、同弁の上流側であって主インジェクタと比較して高い位置に、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、同弁の上流側であって主インジェクタと比較して高い位置に、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、同弁の上流側であって主インジェクタと比較して高い位置に、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、
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、主インジェクタへ至る燃料パイプを流れる燃料によって、分岐点付近に集まる気泡を主インジェクタへ送り出すことを特徴とする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、同弁の上流側であって主インジェクタと比較して高い位置に、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、
副インジェクタへ至る燃料の供給パイプについて、主インジェクタへ至る燃料の供給パイプとの分岐部分は、分岐点から下方に向かうことを特徴とするエンジンの燃料系構造。
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