JPH04143453A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、内燃機関における燃料供給装置に関する。

（従来の技術） 従来の内燃機関の燃料供給装置としては、例えば第３図
に示すようなものがある（実開昭６４−２１２６７号公
報参照）。

燃料噴射弁１は、シリンダヘッド３の吸気ポート５に連
通して接続される吸気マニホールド７に装着され、その
噴口部９はシリンダヘッド３に取り付けられた吸気弁１
１の傘部１１ａに指向している。この燃料噴射弁１は、
噴射時期に必要な噴射量を定量噴射し、噴射された燃料
は燃料噴霧Ａとなって吸気ポート５から燃焼室１３に供
給される。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このような従来の燃料供給装置にあっては、
燃焼室１３内に供給された燃料は重力により降下するな
どし、点火、燃焼の必要な時期に必ずしも燃焼室１３内
の上方にある点火栓の付近に噴霧Ａがとどまれない状態
となっている。

このため、特に機関冷間時などには燃焼室１３内に供給
された燃料の気化が進行し難く、点火栓の付近に点火、
火炎伝播可能な混合気形成ができず、失火あるいは不完
全燃焼などにより運転性が著しく損なわれるばかりでな
く、未燃ＨＣを多量に排出し、大気を汚染するなどの問
題点があった。

そのてこの発明は、噴射された燃料噴霧が点火栓近傍に
集まり易くすることを目的としている。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 前記課題を解決するためにこの発明は、燃料噴射弁の噴
口部を帯電させるとともに、点火栓あるいは点火栓とそ
の近傍を前記噴口部とは反対の極性に帯電させるよう構
成し、かつ前記帯電は少なくとも機関冷間運転時で燃料
噴射開始から点火時期までの間行われるようにしたもの
である。

（作用） 噴口部から噴射された燃料の噴霧は、この噴口部と同じ
極性に帯電し、噴口部とは反対の極性に帯電している点
火栓の近傍に上記噴霧が引きつけられて集まる。これに
より、機関冷間時で燃料が気化し難い状態においても、
上記帯電された燃料噴霧か点火栓近傍に浮遊して点火お
よび燃焼し易い混合気形成が行われる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図に基づいて説明する。

第１図はこの発明の第１実施例を示している。

燃料噴射弁２１は、その先端側が絶縁体２３を介して吸
気マニホールド２５のシリンダへ・シト２７近傍に取付
けられている。燃料噴射弁２１の先端部には、導電性の
細管で形成された噴口部としての噴口延伸部２９が接続
され、噴口延伸部２９の先端に噴口３１が形成されてい
る。噴口延伸部２９は吸気ボート３３内に深く挿入され
、噴口３１から噴射される燃料噴霧は、吸気弁３５の傘
部３７に向かうように設定される。

吸気弁３５に対し燃料噴射弁２１と反対側の吸気弁３５
近傍のシリンダヘッド２７には、点火栓３９が取付けら
れている。点火栓３９および前記噴口延伸部２９は、配
線４１および配線４３を介して直流高電圧電源４５の（
−）端子４７および（＋）端子４９にそれぞれ接続し、
これにより点火栓３９の中心電極５１は（−）の高圧静
電気に、噴口延伸部２９は（＋）の高圧静電気にそれぞ
れ帯電可能となる。

直流高電圧電源４５は、図示しない制御部により、この
内燃機関の冷却水温が所定値以下となる少なくとも冷間
運転時で、燃料噴射開始から点火時期まで、即ち燃料噴
霧が吸気ボート３３の壁に伝わって流下するいわゆる壁
流が最も発生し易い期間を含む所定クランク角内のタイ
ミングに、直流高電圧を噴口延伸部２９および点火栓３
９の中心電極５１に印加するよう制御される。また、燃
料噴射弁２１には、電動コンプレッサ５３による加圧空
気を配管５５によって供給し、燃料噴射弁２１内におい
て燃料がこの加圧空気と混合し微粒化されて噴口延伸部
２９に導かれるようにしている。

直流高電圧電源４１には上記とは逆に、（−）端子４７
に噴口延伸部２９を、（＋）端子４９に点火栓３９をそ
れぞれ接続しても差し支えないが、空気中における酸素
はイオン状態で（−）のため、燃料の空気とのイオン結
合を考慮して噴口延伸部２９の極性を（＋）とするのが
望ましい。

次に上記実施例の作用を説明する。

燃料噴射弁２１内において、燃料が電動コンプレッサ５
３から供給される加圧空気と混合して微粒化され、微粒
化された燃料は噴口延伸部２９を経て噴口３１から、吸
気弁３５の開弁時にその傘部３７付近に噴霧Ｂとなって
噴射され、傘部３７に衝突して飛散し、吸気マニホール
ド２５からの吸入空気と混合する。噴口３１から噴射さ
れる燃料噴霧Ｂは、（＋）の高圧静電気に帯電している
噴口延伸部２９を通過する際（＋）に帯電し、方点火栓
３９の中心電極５１は（−）の高圧静電気に帯電してい
るので、前記傘部３７に向けて噴射された燃料噴霧Ｂは
中心電極５１の周辺へ吸引されて集まることになる。

上記した高電圧の印加動作は、少なくとも機関冷間運転
時で燃料噴射開始から点火時期までの間は行われるので
、機関冷間時で燃料が気化し難い状態においても、（＋
）に帯電された燃料噴霧を（−）に帯電された中心電極
５１の付近に引き付け、この付近に帯電噴霧を重力に抗
して浮遊させ、点火および燃焼し易い混合気形成が行な
われる。

しかも、空気中の酸素はイオン状態で（−）のため（＋
）に帯電した燃料とイオン結合し易く、空気と燃料との
混合はより良好なものとなる。このような混合気形成は
、着火を容易にし完全燃焼により運転性や過渡応答性を
向上させるとともに、未燃ＨＣを減少させて燃費を向上
させることができる。

また、高電圧印加は、冷間運転時で噴射始めから点火時
期までの一定期間のみ行うようにしているので、電力消
費を低減することができ、低コストで実施化できる。そ
して、導電体である噴口延伸部２９は、細長いパイプで
形成されているため、印加された高電圧により電界が集
中し易く、燃料を帯電させるには極めて有効である。

第２図はこの発明の第２実施例を示している。

この第２実施例は、前記第１実施例の構成に加え、電気
的導体からなるシリンダブロック２７の吸気ポート３３
の内壁を、噴口延伸部２９と同し極性の（＋）の高圧静
電気に帯電させるようにしたものであり、他の構成につ
いては第１図と同等であるので、ともに同一符号を付し
て構造説明は省略しである。直流高電圧電源４５の（＋
）端子４９に接続された配線４３の途中には、シリンダ
ヘッド２７に一端が接続する配線５９の他端が結線しで
ある。吸気ポート３３の上流側に接続される吸気マニホ
ールド２５は、例えば合成樹脂のような電気的不導体で
形成するか、あるいは図示しない絶縁体を介してシリン
ダヘッド２７に装着する。

この第２実施例によれば、前記第１実施例と同様に燃料
噴射弁２１の噴口３１から吸気弁３５の傘部３７に向け
て噴射される燃料噴霧Ｂは（＋）の帯電噴霧となり、（
−）に帯電している点火栓３９の中心電極５１の周辺へ
吸引されて集まり、点火、燃焼し易くなるという作用が
得られる上、（＋）の帯電噴霧は同じ極性に帯電されて
いる吸気ポート３３の内壁には付着し難くなって燃料の
壁流化率が低減し、点火栓３９の付近での帯電噴霧の浮
遊量は前記第１実施例より一層増加する。

これにより、機関冷間運転時や加速運転時での燃料輸送
遅れは低減され、点火および燃焼安定性が著しく向上し
て機関の運転性が向上するばかりでなく、燃費改善と未
燃ＨＣ量の低減なとにも優れた効果が発揮される。

なお、上記各実施例では点火栓３９に（−）の高圧静電
気を帯電させたが、点火栓３９近傍のシリンダヘッド２
７に絶縁部材を介して導電部材を配置し、この導電部材
に（−）の高圧静電気を帯電させるようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、燃料噴射弁の噴口部か
ら噴射された燃料噴霧は、機関冷間時の所定期間この噴
口部と同一の極性に帯電し、噴口部と逆の極性に帯電し
ている点火栓およびその近傍に上記噴霧が引きつけられ
て集まり、燃料の壁流化が抑制される。これにより、機
関冷間時で燃料が気化し難い状態であっても、上記帯電
された燃料噴霧を点火栓とその近傍に浮遊させて点火お
よび燃焼し易い混合気形成が可能となり、機関の運転安
定性や過渡応答性が向上するほか、燃費を改善でき、排
気中の未燃ＨＣを低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の燃料供給装置の第１実施例を示す断
面図、第２図はこの発明の燃料供給装置の第２実施例を
示す断面図、第３図は従来装置の断面図である。 ２１・・・燃料噴射弁 ２９・・・噴口延伸部 ３９・・・点火栓 （噴口部）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃料噴射弁の噴口部を帯電させるとともに、点火栓ある
   いは点火栓とその近傍を前記噴口部とは反対の極性に帯
   電させるよう構成し、かつ前記帯電は少なくとも機関冷
   間運転時で燃料噴射開始から点火時期までの間行われる
   ようにしたことを特徴とする燃料供給装置。