JPH04241770A - Fuel supply device for internal combustion engine - Google Patents

Fuel supply device for internal combustion engine

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JPH04241770A
JPH04241770A JP3013935A JP1393591A JPH04241770A JP H04241770 A JPH04241770 A JP H04241770A JP 3013935 A JP3013935 A JP 3013935A JP 1393591 A JP1393591 A JP 1393591A JP H04241770 A JPH04241770 A JP H04241770A
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JP
Japan
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fuel
engine
heater
injector
mixed gas
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3013935A
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Japanese (ja)
Inventor
Shuzo Kushida
串田 修三
Takahisa Yamashita
貴久 山下
Yasushi Hibino
靖 日比野
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Texas Instruments Japan Ltd
Original Assignee
Texas Instruments Japan Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH04241770A publication Critical patent/JPH04241770A/en
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Abstract

PURPOSE:To ensure an atomized condition of fuel at both cold and warm times of an internal combustion engine so as to always obtain a good combustion condition by selectively directing an injection direction of fuel to both a fuel heating means and except this means while providing a fuel injection means and the fuel heating means. CONSTITUTION:An intake manifold 5 is mounted to a cylinder head 2 through a gasket 4B to fix an injector 7 to a branch pipe 5a of the intake manifold. A heater 8 is fixed to the branch pipe 5a in an intake port lower side part 2a of the cylinder head 2. When an engine is cold, mixed gas, jetted from the injector 7, collides against the heater 8 to perform atomization and efficient combustion in a combustion chamber 18. On the other hand, when the engine is warmed, the mixed gas is directed not to the heater 8 but to the center of an intake valve seat 11. Then, the mixed gas, without coming into contact with the heater 8 cooled with no electrification, is atomized by heat of the engine to efficiently perform combustion in the combustion chamber.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関用燃料供給装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel supply system for an internal combustion engine.

【0002】0002

【従来技術】火花点火内燃機関、例えばガソリンエンジ
ンにあっては、ガソリンを吸入空気と混合して燃焼室へ
供給するために、キャブレタ(気化器)が用いられてい
る。キャブレタは、エンジン内部の負圧を利用してガソ
リンを霧状化し、必要に応じて適当量の空気を自動的に
供給して可燃性ガス(混合ガス)とする機能を有する。
2. Description of the Related Art In a spark ignition internal combustion engine, such as a gasoline engine, a carburetor is used to mix gasoline with intake air and supply the mixture to a combustion chamber. The carburetor has the function of atomizing gasoline using negative pressure inside the engine and automatically supplying an appropriate amount of air as needed to create a flammable gas (mixed gas).

【0003】これを図12で説明すると、スロットルボ
ディ71は中間域の径の絞められたベンチュリ管として
形成されていて、その空気供給口からチョーク弁73を
介して供給された空気72によってフロートチャンバ(
図示ぜず)中のガソリンがノズル75先端にて霧状化さ
れる。この霧状ガソリンと空気との混合ガスMGはバタ
フライ弁74を介してキャブレタ76からハニカムヒー
タ77を通って予備加熱され、吸気マニホールド5の分
岐管を通してエンジンの燃焼室(いずれも図示せず)へ
導かれる。なお、スロットルボディ71と吸気マニホー
ルド5とは、ハニカムヒータ77を取り巻く絶縁物質(
インシュレータ)78を挟み、ガスケット79を介在せ
しめた状態で気密に一体化されている。ハニカムヒータ
77は多数のガス通路77aが密に形成されていて、ヒ
ータ自体に通電することによって、通過する混合ガスを
所定の温度に加熱し、ノッキングの防止や燃料消費量の
節約等を図るようになされている。マニホールド5には
、図示しないシリンダライナ周囲の水冷ジャケットを通
って暖められた冷却水を通す温水通路5fが形成される
。ハニカムヒータ77は一般に、バッテリの節電のため
に、エンジン冷却水の温度が上昇すると(例えば70℃
になると)、通電を停止するように構成される。
To explain this with reference to FIG. 12, the throttle body 71 is formed as a venturi tube with a narrowed diameter in the intermediate region, and air 72 is supplied from the air supply port through a choke valve 73 to the float chamber. (
(not shown) is atomized at the tip of the nozzle 75. This mixed gas MG of atomized gasoline and air is preheated via a butterfly valve 74 from a carburetor 76 and passes through a honeycomb heater 77, and then passes through a branch pipe of the intake manifold 5 to the combustion chamber of the engine (both not shown). be guided. Note that the throttle body 71 and the intake manifold 5 are made of an insulating material (
They are airtightly integrated with an insulator 78 sandwiched therebetween and a gasket 79 interposed therebetween. The honeycomb heater 77 has a large number of densely formed gas passages 77a, and by energizing the heater itself, it heats the passing mixed gas to a predetermined temperature, thereby preventing knocking and saving fuel consumption. is being done. A hot water passage 5f is formed in the manifold 5, through which heated cooling water passes through a water cooling jacket surrounding a cylinder liner (not shown). Generally, the honeycomb heater 77 is activated when the engine coolant temperature rises (for example, 70°C) to save battery power.
), the device is configured to stop energizing.

【0004】特に乗用車にあっては、排気浄化を目的に
、近年、キャブレタに替わって、燃料インジェクタの使
用が普及しつつある。燃料インジェクタは、エンジン内
の負圧に頼ることなく、積極的にガソリンを霧状化して
噴射し、而も燃焼室近くに設けることができるので、低
温時(特に冬期や寒冷地におけるエンジン始動時)に燃
料の液化、壁流を低減、理想燃焼に近づけられ、排気浄
化が図れ、エンジンのレスポンス(始動性や加速性)も
改善される。特に吸入空気の量をセンサで検出し、コン
ピュータによってガソリンの噴射量を制御する電子制御
燃料噴射方式は、常に最適な条件での混合ガス供給がな
されるという利点がある。
[0004] Particularly in passenger cars, fuel injectors have recently become popular in place of carburetors for the purpose of purifying exhaust gas. The fuel injector actively atomizes and injects gasoline without relying on negative pressure inside the engine, and can be installed near the combustion chamber, so it can be used at low temperatures (especially when starting the engine in winter or in cold regions). ), it liquefies the fuel, reduces wall flow, approaches ideal combustion, purifies exhaust, and improves engine response (startability and acceleration). In particular, an electronically controlled fuel injection system in which the amount of intake air is detected by a sensor and the amount of gasoline injected is controlled by a computer has the advantage of always supplying a mixed gas under optimal conditions.

【0005】図13は燃料インジェクタを設けたエンジ
ンの要部を示す断面図である。吸気マニホールド5の各
分岐管5a毎に燃料インジェクタ(以下、単にインジェ
クタと呼ぶ。)7を設け、インジェクタ7と吸気バルブ
シート11の中心とを結ぶ直線を横きるようにしてシリ
ンダヘッド2内に燃料加熱装置(以下、ヒータと呼ぶ。 )80を配設している。
FIG. 13 is a sectional view showing the main parts of an engine provided with a fuel injector. A fuel injector (hereinafter simply referred to as an injector) 7 is provided for each branch pipe 5a of the intake manifold 5, and fuel is injected into the cylinder head 2 across the straight line connecting the injector 7 and the center of the intake valve seat 11. A heating device (hereinafter referred to as a heater) 80 is provided.

【0006】インジェクタ7から噴射された霧状ガソリ
ンと空気との混合ガス(以下、単に混合ガスと呼ぶ。)
MGは、ヒータ80に接触し、吸気バルブ9が開いて開
口したバルブシート11を通って燃焼室18に入り、吸
気バルブ9が閉じてから点火プラグ17によって点火、
燃焼し、エンジンが駆動する。
A mixed gas of atomized gasoline and air (hereinafter simply referred to as mixed gas) injected from the injector 7.
The MG contacts the heater 80, enters the combustion chamber 18 through the open valve seat 11 when the intake valve 9 is opened, and is ignited by the spark plug 17 after the intake valve 9 is closed.
It burns and the engine runs.

【0007】冬期や早朝のエンジン始動時はエンジンが
冷えており、混合ガスMGは、通電して昇温したヒータ
80に接触して加熱されることにより、効率的に燃焼す
る。
[0007] When the engine is started in winter or early in the morning, the engine is cold, and the mixed gas MG is efficiently combusted by being heated by contacting the heater 80 whose temperature has been raised by supplying electricity.

【0008】夏期や相当のエンジン駆動時間経過後は、
エンジンが暖められているので混合ガスMGを加熱する
必要がなく、ヒータ80への通電を停止する。このため
、エンジン暖時には、混合ガスMGは、通電されずに冷
えているヒータ80に接触し、■  吸気流体抵抗増大
よるエンジンの出力低下、■  ガソリンが飛散して燃
焼が遅れ、これによるレスポンス劣化■  飛散ガソリ
ンがシリンダヘッド2や吸気マニホールド分岐管5aの
内面に付着、凝縮して液滴化し、甚だしくは壁流が起こ
ってHC、COの生成率が上昇して排気ガスが汚染され
る。また、燃費も悪化するという問題が起こる。
[0008] In summer or after a considerable amount of engine operation time has elapsed,
Since the engine is warmed up, there is no need to heat the mixed gas MG, and the power supply to the heater 80 is stopped. For this reason, when the engine is warm, the mixed gas MG comes into contact with the heater 80, which is not energized and is cold, resulting in ■ a decrease in engine output due to an increase in intake fluid resistance, and ■ a delay in combustion due to gasoline scattering, resulting in a deterioration in response. (2) The scattered gasoline adheres to the inner surface of the cylinder head 2 and the intake manifold branch pipe 5a, condenses and becomes droplets, and even worse, wall flow occurs, increasing the production rate of HC and CO, and contaminating the exhaust gas. Further, there arises a problem that fuel efficiency also deteriorates.

【0009】以上のような次第で、ヒータの設置は、エ
ンジン冷時には好都合であるが、エンジン暖時には却っ
て不都合になる。他方、ヒータの非設置は、エンジン暖
時には前記の問題が起こらないが、エンジン冷時には燃
料の燃焼効率が低いという不都合が生ずる。即ち、ヒー
タは二律背反的な性格を持っている。
[0009] As described above, installing a heater is convenient when the engine is cooled, but becomes more inconvenient when the engine is warmed up. On the other hand, if the heater is not installed, the above-mentioned problem does not occur when the engine is warm, but when the engine is cold, the inconvenience of low fuel combustion efficiency occurs. In other words, the heater has antinomic characteristics.

【0010】このため、図13のようにインジェクタ7
と吸気バルブシート11の中心とを結ぶ直線上にフィン
付きヒータ80のフィン80aを配してエンジン暖時の
前述の不都合をその儘起こさせるか、或いは、ヒータを
上記直線から少し外れた位置に配してエンジン冷時、暖
時の双方に対応させるという妥協的な設計も試みられて
いる。然し、後者の設計では、エンジン冷時、暖時の双
方共、燃焼室への理想的な燃料供給がなされず、満足し
得るものではない。
For this reason, as shown in FIG. 13, the injector 7
Either the fins 80a of the finned heater 80 are arranged on a straight line connecting the center of the intake valve seat 11 and the center of the intake valve seat 11, thereby causing the above-mentioned problem when the engine warms up, or the heater is positioned slightly away from the straight line. Compromise designs have also been attempted, such as arranging the engine to accommodate both cold and warm engine conditions. However, the latter design is not satisfactory because it does not provide ideal fuel supply to the combustion chamber both when the engine is cold and when it is warm.

【0011】[0011]

【発明の目的】本発明は、内燃機関の冷時、暖時共に霧
状化した燃料状態を保持し、常に適正な燃焼条件で燃料
を供給出来る内燃機関用燃料供給装置を提供することを
目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fuel supply device for an internal combustion engine that can maintain an atomized state of fuel both when the engine is cold and when it is warm, and can always supply fuel under appropriate combustion conditions. It is said that

【0012】0012

【発明の構成】本発明は、燃料噴射手段とこの燃料噴射
手段から噴射された燃料を加熱するための燃料加熱手段
とを有し、前記燃料の噴射方向が、前記燃料加熱手段に
向くことと、これ以外(例えば後述の燃焼室18の入口
)に向くこととの双方のいずれにも選択されるように構
成された内燃機関用方向可変型燃料供給装置に係る。な
お、上記「噴射方向」とは、燃料が噴射する領域の中心
軸線の方向を指す。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises a fuel injection means and a fuel heating means for heating the fuel injected from the fuel injection means, and the injection direction of the fuel is directed toward the fuel heating means. The present invention relates to a variable-direction fuel supply device for an internal combustion engine that is configured to be oriented toward either of the following directions (for example, toward the inlet of a combustion chamber 18, which will be described later). Note that the above-mentioned "injection direction" refers to the direction of the central axis of the region where fuel is injected.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。[Examples] Examples of the present invention will be described below.

【0014】図1はオーバ  ヘッド  カムシャフト
(OHC)方式のガソリンエンジンの燃焼室周辺の断面
図である。
FIG. 1 is a sectional view of the vicinity of a combustion chamber of an overhead camshaft (OHC) type gasoline engine.

【0015】シリンダブロック1上にはガスケット4A
を介してシリンダヘッド2が固定される。なお、シリン
ダヘッド2は、アルミニウム合金製である。シリンダヘ
ッド2に圧入されたバルブガイド13には、吸気バルブ
9が往復動可能に嵌入し、吸気バルブシート11に接当
する。図中、9aはバルブヘッド、9bはバルブフェー
ス、9cはバルブステムである。吸気バルブ9は、スプ
リング14によって付勢され、タペット15を介してカ
ムシャフト16に接当する。排気バルブも、吸気バルブ
9と同様の機構でシリンダヘッド2に取付けられるが、
これは吸気バルブに隠れて図には現れていない。ピスト
ン19は、シリンダブロック1に圧入されたシリンダラ
イナ3に挿入され、第1圧力リング20A、第2圧力リ
ング20Bによってシールされ、油掻きリング20Cに
よって潤滑油の供給が制御される。シリンダライナ3の
外側には、水冷ジャケット23が形成されていて、水冷
によってシリンダライナ3の過熱が防止され、冷却に供
された冷却水は、温水ジャケット24に導かれてシリン
ダヘッド2のインテークポート下側部分2aを温めるよ
うにしてある。 シリンダヘッド2には、ガスケット4Bを介して吸気マ
ニホールド5が取付けられ、吸気マニホールド5の分岐
管5aにはインジェクタ7が固定される。シリンダヘッ
ド2のインテークポート下側部分2aの吸気マニホール
ド分岐管5aの近くには、ヒータ8がその表面を露呈し
て埋め込まれ、固定されている。
Gasket 4A is placed on the cylinder block 1.
Cylinder head 2 is fixed via. Note that the cylinder head 2 is made of aluminum alloy. The intake valve 9 is fitted into the valve guide 13 press-fitted into the cylinder head 2 so as to be able to reciprocate, and comes into contact with the intake valve seat 11 . In the figure, 9a is a valve head, 9b is a valve face, and 9c is a valve stem. The intake valve 9 is biased by a spring 14 and comes into contact with a camshaft 16 via a tappet 15. The exhaust valve is also attached to the cylinder head 2 using the same mechanism as the intake valve 9, but
This is hidden in the intake valve and is not visible in the diagram. The piston 19 is inserted into a cylinder liner 3 press-fitted into the cylinder block 1, sealed by a first pressure ring 20A and a second pressure ring 20B, and the supply of lubricating oil is controlled by an oil scraper ring 20C. A water cooling jacket 23 is formed on the outside of the cylinder liner 3, and the water cooling prevents the cylinder liner 3 from overheating. The lower portion 2a is heated. An intake manifold 5 is attached to the cylinder head 2 via a gasket 4B, and an injector 7 is fixed to a branch pipe 5a of the intake manifold 5. A heater 8 is embedded and fixed with its surface exposed near the intake manifold branch pipe 5a in the lower intake port portion 2a of the cylinder head 2.

【0016】図1はピストン19が上死点に達する直前
の状態を示しており、22は、ピストンピン21によっ
てピストン19に揺動可能に取付けられたコネクティン
グロッドである。ピストン19のこの位置で、吸気バル
ブ9は、カムシャフト16の回転によってスプリング1
4の付勢力に逆らって実線で示す位置に下降し、吸気バ
ルブ9と吸気バルブシート11との間が開かれて混合ガ
スが燃焼室18に入る。燃焼室18に入った混合ガスは
、点火プラグ17から発する火花によって着火し、爆発
してピストン19を押下げ、コネクティングロッド22
の下方に位置する図示しないクランクシャフトを図にお
いて時計方向に回転させる。このとき、吸気バルブ9は
、仮想線で示す元の位置に複していて、バルブフェース
9bが吸気バルブシートのフェース11aに接触し、吸
気バルブシート11と共に燃焼室18をシールしている
FIG. 1 shows the state of the piston 19 just before it reaches the top dead center, and 22 is a connecting rod that is swingably attached to the piston 19 by a piston pin 21. As shown in FIG. In this position of the piston 19, the intake valve 9 is moved by the spring 1 due to the rotation of the camshaft 16.
4 to the position shown by the solid line, the space between the intake valve 9 and the intake valve seat 11 is opened, and the mixed gas enters the combustion chamber 18. The mixed gas that has entered the combustion chamber 18 is ignited by the spark emitted from the spark plug 17 and explodes, pushing down the piston 19 and pushing down the connecting rod 22.
Rotate the crankshaft (not shown) located below clockwise in the figure. At this time, the intake valve 9 is in its original position shown by the imaginary line, and the valve face 9b is in contact with the face 11a of the intake valve seat, sealing the combustion chamber 18 together with the intake valve seat 11.

【0017】エンジン冷時には、仮想線で示すインジェ
クタ7から噴出した混合ガスMG1は、ヒータ8に衝突
して加熱されて霧状化し、更に吸入空気(又は混合ガス
)Aと共に燃焼室18に向かうように整流され、効率的
に燃焼する。
When the engine is cold, the mixed gas MG1 ejected from the injector 7 shown by the phantom line collides with the heater 8, is heated, becomes atomized, and is further directed to the combustion chamber 18 together with the intake air (or mixed gas) A. is rectified and burns efficiently.

【0018】エンジン暖時には、混合ガスの噴射方向中
心をヒータ8に向けずに吸気バルブシート11の中心に
向ける。すると、実線で示すインジェクタ7から噴出し
た混合ガスMG2は、エンジンの熱によって霧状化し、
ヒータ8には接触せずに直接バルブシート11の開口を
通って燃焼室18に導入される。従って、ヒータによる
前述のような問題を起こすことがなく、エンジン冷時に
おけると同様の効率的燃焼がなされる。
When the engine is warmed up, the center of the injection direction of the mixed gas is directed not toward the heater 8 but toward the center of the intake valve seat 11. Then, the mixed gas MG2 ejected from the injector 7 shown by the solid line is atomized by the heat of the engine,
It is directly introduced into the combustion chamber 18 through the opening in the valve seat 11 without contacting the heater 8 . Therefore, the above-mentioned problems caused by the heater do not occur, and efficient combustion is achieved in the same way as when the engine is cold.

【0019】エンジン暖時には更に次のような効果が奏
せられる。混合ガスMG2は、吸気バルブ9の吸気バル
ブシート11の直ぐ近くに位置するバルブヘッド2aの
曲面に衝突し、バルブヘッド9aから熱を供給されて霧
状化すると共に扇形に広がって燃焼室18に入り、理想
的な燃焼がなされる。これと同時に、吸気バルブ9は、
混合ガスMG2に熱を奪われて冷却するので、エンジン
暖時にあっても良好な寸法精度を維持する。
When the engine is warmed up, the following effects can be obtained. The mixed gas MG2 collides with the curved surface of the valve head 2a located immediately near the intake valve seat 11 of the intake valve 9, is supplied with heat from the valve head 9a, becomes atomized, and spreads in a fan shape into the combustion chamber 18. and ideal combustion takes place. At the same time, the intake valve 9
Since heat is removed by the mixed gas MG2 for cooling, good dimensional accuracy is maintained even when the engine is warm.

【0020】以上のようにして、混合ガスの噴射領域中
心線は、CL1 とCL2 との間の角度αだけ変位す
るようになり、エンジンの冷時、暖時共に、混合ガスが
理想的な状態で燃焼室に供給され、常に効率的な燃焼が
保証される。
As described above, the center line of the injection area of the mixed gas is displaced by the angle α between CL1 and CL2, and the mixed gas is in an ideal state both when the engine is cold and when it is warm. is supplied to the combustion chamber, ensuring efficient combustion at all times.

【0021】図2は混合ガス噴射方向変更の要領を示す
概略正面図(一部断面)である。吸気マニホールド分岐
管5aに設けられたインジェクタ支持筒5cには、柔軟
なパッキン38を介してインジェクタ7がその先端部で
揺動可能に支持される。インジェクタ7の後端部は、分
岐管5aに台44を介して取付けられたソレノイド42
に取付けられていて、ソレノイド42はコイルばね43
によって台44側に付勢されている。
FIG. 2 is a schematic front view (partially in section) showing how to change the mixed gas injection direction. The injector 7 is swingably supported at its tip via a flexible packing 38 in an injector support cylinder 5c provided in the intake manifold branch pipe 5a. The rear end of the injector 7 is connected to a solenoid 42 attached to the branch pipe 5a via a stand 44.
The solenoid 42 is connected to a coil spring 43.
It is urged toward the stand 44 side by.

【0022】ソレノイド42に通電すると、コイルばね
43の付勢力に逆らってソレノイド42が上昇し、イン
ジェクタ中心軸線CLは一点鎖線で示すように位置する
。ソレノイドへの通電を停止すると、コイルばね43の
付勢力によってソレノイド42が下降し、インジェクタ
中心軸線CLは二点鎖線で示す位置に位置する。両中心
軸線のなす角度はαである。
When the solenoid 42 is energized, the solenoid 42 rises against the biasing force of the coil spring 43, and the injector center axis CL is located as shown by the dashed line. When the energization to the solenoid is stopped, the solenoid 42 is lowered by the biasing force of the coil spring 43, and the injector center axis CL is located at the position shown by the two-dot chain line. The angle formed by both central axes is α.

【0023】インジェクタ7の構造は図3に示す通りで
ある。インジェクタ本体27は本体支持部28によって
アダプタ29内に支持される。本体27内にはニードル
31が挿通されていて、その後端側にはコア32が取付
けられている。ニードル31はリターンばね34によっ
て先方に向けて付勢され、本体先端のノズル30を閉塞
するようにしてある。コア後方に配設された電磁コイル
33に通電すると、コア32が電磁コイル33に引き寄
せられて後方に移動し、ノズル30が開口して燃料導入
管36からのガソリンがノズル30から噴出する。図中
、37は電子コイル作動用の端子である。
The structure of the injector 7 is as shown in FIG. The injector body 27 is supported within the adapter 29 by a body support 28 . A needle 31 is inserted into the main body 27, and a core 32 is attached to the rear end side. The needle 31 is urged forward by a return spring 34 to close the nozzle 30 at the tip of the main body. When the electromagnetic coil 33 disposed at the rear of the core is energized, the core 32 is attracted by the electromagnetic coil 33 and moves rearward, the nozzle 30 opens, and gasoline from the fuel introduction pipe 36 is ejected from the nozzle 30. In the figure, 37 is a terminal for operating the electronic coil.

【0024】図4はインジェクタ先端部の拡大断面図(
図5のIV−IV線断面図)、図5は図4のV−V線拡
大断面図である。吸気マニホールド分岐管5aに設けら
れたインジェクタ支持筒5c内に柔軟なパッキン38及
びOリング39Aを介してインジェクタ7が支持される
。インジェクタ支持筒5c内には、空気導入管41が取
付けられ、これに連通する貫通孔5dが設けられている
。アダプタ29には6箇所に貫通孔29aが設けられ、
アダプタ29の先端部は傾斜面29bによって円錐台形
の開口部29cが形成される。空気導入管41から供給
される空気は、図5に矢印で示すようにインジェクタ支
持筒5cとアダプタ29との間の空間40に入り、各貫
通孔29aを通ってアダプタ29内に入り、図4のノズ
ル30から噴出するガソリンと混合されて霧状の混合ガ
スMGとなる。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the tip of the injector (
FIG. 5 is an enlarged sectional view taken along the line V-V in FIG. 4). The injector 7 is supported within an injector support cylinder 5c provided in the intake manifold branch pipe 5a via a flexible packing 38 and an O-ring 39A. An air introduction pipe 41 is attached within the injector support cylinder 5c, and a through hole 5d communicating with the air introduction pipe 41 is provided. The adapter 29 is provided with through holes 29a at six locations,
At the tip of the adapter 29, a truncated conical opening 29c is formed by an inclined surface 29b. Air supplied from the air introduction pipe 41 enters the space 40 between the injector support cylinder 5c and the adapter 29 as shown by the arrow in FIG. The mixed gas MG is mixed with gasoline ejected from the nozzle 30 to form a mist-like mixed gas MG.

【0025】図6はインジェクタへのガソリン供給の概
要を示す概略図である。複数気筒(この例では4気筒)
のエンジンの各気筒に対応して設けられたインジェクタ
7は、後端側の燃料導入管36にて共通の燃料供給本管
45に接続する。燃料タンク48中のガソリンは、燃料
ポンプ49の駆動によって配管47を経由して燃料供給
本管45を通り、燃料タンク48に戻る。ガソリンは、
燃料供給本管45の後端に配設された圧力調節器46に
よって圧力を調節される。燃料供給本管45にはソレノ
イド42が取付けられ、各インジェクタ7は共通のソレ
ノイド42の駆動により、図2で説明したように、中心
軸線の方向を変更する。従って、各インジェクタ7の中
心軸線の方向変更は同時になされる。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the outline of gasoline supply to the injector. Multiple cylinders (4 cylinders in this example)
The injectors 7 provided corresponding to each cylinder of the engine are connected to a common fuel supply main pipe 45 through a fuel introduction pipe 36 on the rear end side. The gasoline in the fuel tank 48 is driven by the fuel pump 49 and returns to the fuel tank 48 via the pipe 47 and the fuel supply main pipe 45 . Gasoline is
The pressure is regulated by a pressure regulator 46 disposed at the rear end of the fuel supply main 45. A solenoid 42 is attached to the fuel supply main pipe 45, and each injector 7 changes the direction of its central axis by driving the common solenoid 42, as explained in FIG. Therefore, the direction of the central axis of each injector 7 is changed simultaneously.

【0026】図7はヒータの拡大断面図である。アルミ
ニウム合金製の天板51には、導電性接着剤52を介し
て発熱素子としてのPTC(positive tem
perature coefficient)素子(チ
タン酸バリウム等のセラミックスからなる)53が貼付
けられている。底板56は耐熱性樹脂(例えばエポキシ
若しくはフェノール樹脂)又はセラミックスからなり、
その上に端子板55、コンタクト54がこの順に鋲57
によって固定され、コンタクト54はPTC素子53に
弾性的に圧接している。天板51及び底板56は、いず
れも一方の端部側が下方に向けられてシリンダヘッドへ
の取付け部8aを形成し、取付け部8a内に固定された
端子59A、59Bがケーブル58、天板51によって
夫々端子板55、PTC素子53に電気的に接続される
。以上のようにヒータ8が構成され、ヒータ8は取付け
部8aで図1のシリンダヘッド2の内向きフランジ2b
に固定される。
FIG. 7 is an enlarged sectional view of the heater. A PTC (positive temperature) as a heating element is attached to the top plate 51 made of aluminum alloy through a conductive adhesive 52.
A perature efficient element 53 (made of ceramics such as barium titanate) is attached. The bottom plate 56 is made of heat-resistant resin (for example, epoxy or phenolic resin) or ceramics,
On top of that, a terminal plate 55, a contact 54 and a stud 57 are placed in this order.
The contact 54 is in elastic pressure contact with the PTC element 53. The top plate 51 and the bottom plate 56 each have one end facing downward to form an attachment part 8a to the cylinder head, and terminals 59A and 59B fixed in the attachment part 8a connect to the cable 58 and the top plate 51. are electrically connected to the terminal plate 55 and the PTC element 53, respectively. The heater 8 is configured as described above, and the heater 8 is attached to the inward flange 2b of the cylinder head 2 in FIG.
Fixed.

【0027】ヒータ8への通電及び通電停止並びにソレ
ノイド42への通電及び通電停止は、図示しない温度セ
ンサ(例えば熱電対)によるエンジン冷却水温度検出の
結果に基いて自動的になされる。後述する図8〜図11
の導入空気による混合ガス噴射方向変更の例にあっても
同様である。ソレノイドに替えて、例えばエアバルブの
ダイヤフラム弁を使用してインジェクタの向きを変更さ
せることもできる。
The energization and de-energization of the heater 8 and the energization and de-energization of the solenoid 42 are automatically performed based on the result of engine coolant temperature detection by a temperature sensor (for example, a thermocouple) not shown. Figures 8 to 11 described later
The same applies to the example of changing the mixed gas injection direction by introducing air. Instead of a solenoid, for example, a diaphragm valve of an air valve can be used to change the direction of the injector.

【0028】図8は他の例による混合ガス噴射方向変更
の機構を示す図4と同様の拡大部分断面図(図9、図1
0のVIII−VIII線断面図)、図9は図8のIX
−IX線拡大断面図、図10は図8のX−X線拡大断面
図である。この例にあっては、図4、図5のアダプタ2
9に替えてアダプタ69を使用している。アダプタ69
には、6箇所に貫通孔69aが設けられ、円錐台形の開
口69cを形成する傾斜面69bへ斜め下方に向けて空
気噴出用貫通孔69dが設けられている。アダプタ69
は、パッキン38と2個のOリング39B、39Bを介
してインジェクタ支持筒5cに支持される。インジェク
タ支持筒5cには空気導入管取付け部62が固定され、
これに小径の空気導入管61が取付けられる。そしてそ
の延長上に、空気導入管取付け部62に空気噴出用の貫
通孔62aが、インジェクタ支持筒5cに同貫通孔5e
が、アダプタ69に上記の同貫通孔69dが穿設されて
いる。インジェクタ7は、揺動せず、インジェクタ支持
筒5cに固定である。その他は図4、図5の例における
と同様である。
FIG. 8 is an enlarged partial sectional view similar to FIG. 4 (FIGS. 9 and 1) showing a mechanism for changing the mixed gas injection direction according to another example.
0), FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII of FIG.
10 is an enlarged sectional view taken along the line XX of FIG. 8. In this example, adapter 2 in Figures 4 and 5
An adapter 69 is used instead of 9. adapter 69
Through holes 69a are provided at six locations, and air ejection through holes 69d are provided diagonally downward toward an inclined surface 69b forming a truncated conical opening 69c. adapter 69
is supported by the injector support cylinder 5c via the packing 38 and two O-rings 39B, 39B. An air introduction pipe attachment part 62 is fixed to the injector support cylinder 5c,
A small diameter air introduction pipe 61 is attached to this. Further, on the extension thereof, a through hole 62a for blowing out air is provided in the air introduction pipe attachment portion 62, and a through hole 5e is provided in the injector support cylinder 5c.
However, the adapter 69 is provided with the same through hole 69d. The injector 7 does not swing and is fixed to the injector support cylinder 5c. The rest is the same as in the examples shown in FIGS. 4 and 5.

【0029】エンジン暖時には、図4、5の例における
と同様に、空気導入管41から導入された空気は、空間
40、6箇所の貫通孔69dを経由し(図9の矢印)、
ノズル30から噴出するガソリンに混合されて混合ガス
MG2が中心軸線CL2 をインジェクタ7の中心軸線
の延長線に一致する方向に噴射する。このとき、小径の
空気導入孔61からの空気導入は停止している。中心軸
線CL2 は吸気バルブシート(図1の11)の中心に
向いている。
When the engine is warmed up, air introduced from the air introduction pipe 41 passes through the space 40 and six through holes 69d (arrows in FIG. 9), as in the examples shown in FIGS. 4 and 5.
The mixed gas MG2 mixed with the gasoline ejected from the nozzle 30 is injected in a direction whose central axis CL2 coincides with an extension of the central axis of the injector 7. At this time, air introduction from the small diameter air introduction hole 61 is stopped. The central axis CL2 points toward the center of the intake valve seat (11 in FIG. 1).

【0030】エンジン冷時には、空気導入管41からの
空気導入はなされず、小径の空気導入管61から空気が
導入される。この導入空気は、導入管61が小径なる故
に高圧になり、この高圧空気は、貫通孔62a、5e、
空間40のOリング39B、39B間の領域40a、貫
通孔69dを順次経由し、アダプタ傾斜面69bに開口
する開口69eから円錐台形の開口部69cに噴出する
。この噴出空気は傾斜面69bに沿って旋回しながらノ
ズル30から噴出するガソリンと混合し、この混合ガス
MG1は、噴射中心線CL1 がインジェクタ7の中心
軸線延長CL2 に対して角度αだけ変位する。中心線
CL1 の方向に図7のヒータ8が配設されている。
When the engine is cold, air is not introduced from the air introduction pipe 41, but air is introduced from the small diameter air introduction pipe 61. This introduced air has a high pressure because the introduction pipe 61 has a small diameter, and this high pressure air flows through the through holes 62a, 5e,
The water passes through the region 40a between the O-rings 39B, 39B in the space 40 and the through hole 69d in order, and is ejected from the opening 69e opening into the adapter inclined surface 69b to the truncated conical opening 69c. This ejected air swirls along the inclined surface 69b and mixes with gasoline ejected from the nozzle 30, and the injection center line CL1 of this mixed gas MG1 is displaced by an angle α with respect to the central axis extension CL2 of the injector 7. The heater 8 shown in FIG. 7 is arranged in the direction of the center line CL1.

【0031】図11はアダプタ69への空気導入経路を
示す流体回路図である。空気供給本管63の先端で電磁
弁64によって空気導入管41と小径の空気導入管61
とのいずれかの経路が選択される。エンジン暖時には空
気導入管41を経由して空気がアダプタ69に導入され
て図8の混合ガスMG2が噴射する。エンジン冷時には
小径の空気導入管61を経由して高圧になった空気がア
ダプタ69に導入されて図8の混合ガスMG1が噴射す
る。
FIG. 11 is a fluid circuit diagram showing the air introduction path to the adapter 69. At the tip of the main air supply pipe 63, a solenoid valve 64 connects the air introduction pipe 41 and the small diameter air introduction pipe 61.
Either route is selected. When the engine is warmed up, air is introduced into the adapter 69 via the air introduction pipe 41, and the mixed gas MG2 shown in FIG. 8 is injected. When the engine is cold, high-pressure air is introduced into the adapter 69 via the small-diameter air introduction pipe 61, and the mixed gas MG1 shown in FIG. 8 is injected.

【0032】この例にあっても、エンジンの冷時、暖時
に対応して混合ガス噴射方向をヒータ又は吸気バルブシ
ートに向けるように変位させるので、図2〜図6の例に
おけると同様に、混合ガスが常に理想的な条件で燃焼し
、エンジンの理想的な駆動が保証される。その上、混合
ガス噴射方向の変更に要する可動部分は電磁弁内部のみ
であって、インジェクタは固定であるので、動作が単純
で故障の機会が少ないという利点がある。
In this example as well, the mixed gas injection direction is shifted to face the heater or the intake valve seat depending on when the engine is cold or warm, so as in the examples shown in FIGS. 2 to 6, The mixed gas is always combusted under ideal conditions, ensuring ideal engine operation. Furthermore, the only movable part required to change the mixed gas injection direction is inside the electromagnetic valve, and the injector is fixed, so there is an advantage that the operation is simple and there is less chance of failure.

【0033】なお、上記の実施例は、4サイクルエンジ
ンについての例であるが、ロータリーピストンエンジン
にも本発明が同様に適用可能である。また、吸入空気は
、酸素を富化した空気とすることもできる。更に、上述
のヒータの形状、構造、材質等は種々変更してもよいし
、使用する発熱素子もPTC素子以外であってもよい(
要は電気的なヒータ素子であればよい)。
Although the above embodiment is an example of a four-stroke engine, the present invention is equally applicable to a rotary piston engine. The intake air can also be oxygen-enriched air. Furthermore, the shape, structure, material, etc. of the above-mentioned heater may be changed in various ways, and the heating element used may also be other than the PTC element (
In short, any electrical heater element is sufficient).

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明に基く内燃機関用燃料供給装置は
、燃料の噴射方向が、燃料加熱手段に向くことと、これ
以外に向くこととの双方のいずれにも選択されるように
構成されているので、内燃機関の状況に適応して燃料加
熱手段の使用、非使用を選択するに当たり、燃料加熱手
段の非使用時に噴射燃料が燃料加熱手段の不所望な影響
を受けることがない。その結果、噴射燃料は燃料加熱手
段の使用時、非使用時の双方共に理想的な燃焼条件を確
保でき、内燃機関は常に理想的な駆動が保証される。
[Effects of the Invention] The fuel supply device for an internal combustion engine according to the present invention is constructed so that the direction of fuel injection can be selected either toward the fuel heating means or toward another direction. Therefore, when selecting whether or not to use the fuel heating means in accordance with the situation of the internal combustion engine, the injected fuel will not be undesirably influenced by the fuel heating means when the fuel heating means is not in use. As a result, the injected fuel can ensure ideal combustion conditions both when the fuel heating means is used and when it is not used, and ideal driving of the internal combustion engine is always guaranteed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】実施例によるガソリンエンジンの燃焼室周辺の
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of the vicinity of a combustion chamber of a gasoline engine according to an embodiment.

【図2】同燃料インジェクタの混合ガス噴出方向変更の
要領を示す概略正面図(一部断面)である。
FIG. 2 is a schematic front view (partially in section) showing how to change the mixed gas ejection direction of the fuel injector.

【図3】燃料インジェクタの拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the fuel injector.

【図4】図2の燃料インジェクタの先端部分及びその周
辺の拡大断面図(図5のIV−IV線断面図)である。
4 is an enlarged cross-sectional view of the tip portion of the fuel injector of FIG. 2 and its surroundings (cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 5);

【図5】図4のV−V線拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged sectional view taken along the line V-V in FIG. 4;

【図6】図5、図6の燃料インジェクタへのガソリン供
給の概要を示す概略図である。
6 is a schematic diagram showing an overview of gasoline supply to the fuel injector of FIGS. 5 and 6. FIG.

【図7】燃料加熱装置(ヒータ)の拡大断面図である。FIG. 7 is an enlarged sectional view of a fuel heating device (heater).

【図8】他の実施例による燃料インジェクタの先端部分
及びその周辺の拡大断面図(図9、図10のVIII−
VIII線断面図)である。
FIG. 8 is an enlarged sectional view of the tip portion and its surroundings of a fuel injector according to another embodiment (VIII-III in FIGS. 9 and 10).
VIII line sectional view).

【図9】図8のIX−IX線拡大断面図である。9 is an enlarged sectional view taken along the line IX-IX in FIG. 8. FIG.

【図10】図8のX−X線拡大断面図である。FIG. 10 is an enlarged sectional view taken along the line XX in FIG. 8;

【図11】図8〜図10のアダプタへの空気導入経路を
示す流体回路図である。
11 is a fluid circuit diagram showing an air introduction path to the adapter of FIGS. 8 to 10. FIG.

【図12】キャブレタの概略断面図である。FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of the carburetor.

【図13】燃料インジェクタ及び燃料加熱装置(ヒータ
)を備えた従来のガソリンエンジンの部分断面図である
FIG. 13 is a partial cross-sectional view of a conventional gasoline engine equipped with a fuel injector and a fuel heating device (heater).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2    シリンダヘッド 5    吸気マニホールド 5a  吸気マニホールドの分岐管 5c  インジェクタ支持筒 5d、5e、29a、62e、69a、69d  貫通
孔7    インジェクタ 8    ヒータ 9    吸気バルブ 11    吸気バルブシート 17    点火プラグ 18    燃焼室 29、69  アダプタ 30    ノズル 41    空気導入管 42    ソレノイド 45    燃料供給本管 61    小径の空気導入管 63    空気供給本管 64    電磁弁 CL  インジェクタの中心軸線
2 Cylinder head 5 Intake manifold 5a Intake manifold branch pipe 5c Injector support cylinder 5d, 5e, 29a, 62e, 69a, 69d Through hole 7 Injector 8 Heater 9 Intake valve 11 Intake valve seat 17 Spark plug 18 Combustion chamber 29, 69 Adapter 30 Nozzle 41 Air introduction pipe 42 Solenoid 45 Main fuel supply pipe 61 Small diameter air introduction pipe 63 Main air supply pipe 64 Solenoid valve CL Central axis of the injector

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  燃料噴射手段とこの燃料噴射手段から
噴射された燃料を加熱するための燃料加熱手段とを有し
、前記燃料の噴射方向が、前記燃料加熱手段に向くこと
と、これ以外に向くこととの双方のいずれにも選択され
るように構成された内燃機関用燃料供給装置。
1. A fuel injection device comprising a fuel injection means and a fuel heating means for heating the fuel injected from the fuel injection means, the injection direction of the fuel being directed toward the fuel heating means; A fuel supply device for an internal combustion engine configured to be selected from both directions.
JP3013935A 1991-01-11 1991-01-11 Fuel supply device for internal combustion engine Withdrawn JPH04241770A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0626514A1 (en) * 1993-05-28 1994-11-30 Texas Instruments Incorporated Fuel heater with variable fuel injection
EP0661445A1 (en) * 1994-01-03 1995-07-05 von Pickartz, Rikus Zwaantinus Injection internal combustion engine with fuel heating element and adjustable fuel directing device
NL9400015A (en) * 1994-01-06 1995-08-01 Pickartz Rikus Z Von Injection engine with fuel-heating element and controllable fuel-regulating device
CN108612605A (en) * 2018-03-21 2018-10-02 北京理工大学 A kind of preheating device, system and method

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