JPH0447146B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、低負荷用吸気通路の他に、高負荷時
にのみ吸気を供給する高負荷用吸気通路を備えた
エンジンの燃料噴射装置に関するものである。

（従来技術） 近時、燃費向上のため、リーン運転（大きな空
燃比の運転）が行われることが多くなつており、
このため、例えば特開昭56−148636号公報に示す
ように、各気筒の吸気行程に含ませて燃料噴射を
行うことにより成層化燃焼を得る等の工夫がなさ
れている。

ところで、エンジンの吸気装置のなかには、各
気筒毎に低負荷用吸気通路と高負荷用吸気通路と
を備えて、高負荷用吸気通路に配設したシヤツタ
弁の開閉を制御することにより、低負荷時には低
負荷用吸気通路のみから流速の速い吸気を供給し
て運転性向上を図る一方、高負荷時には高負荷用
吸気通路からも吸気を供給して充填効率の向上を
図るようにしてたものがある。このようなエンジ
ンの吸気装置において、各気筒毎に１本の燃料噴
射弁のみによつて燃料を供給可能とするため、特
開昭58−48712号公報に示すように、全運転域に
おいて吸入空気が流れる低負荷用の吸気通路に対
して燃料噴射弁を設けるようにしたものがある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述のように低負荷用吸気通路
に対してのみ燃料噴射弁からの燃料を供給するも
のにあつては、シヤツタ弁が開いた高負荷時に、
高負荷用吸気通路から吸気通路に対する燃料の混
合性が悪く、すなわち燃焼室内で燃料が部分的に
編在することとなり、出力、燃費、排気対策上不
利となる。

本発明は以上のような事情を勘案してなされた
もので、低負荷用吸気通路とシヤツタ弁が配設さ
れた高負荷用吸気通路とを備えたものにおいて、
低負荷時の燃焼安定性をより向上させると共に、
高負荷時の出力および燃費向上と排気対策上より
有利なエンジンの燃料噴射装置を提供することを
目的とする。

（問題点を解決するための手段、作用） 上記目的を達成するために、本発明において
は、低負荷時に閉弁されるシヤツタ弁が配設され
ると共に該シヤツタ弁下流において第１、第２の
分岐吸気通路に分岐され、該第１、第２の分岐吸
気通路を介して燃焼室にそれぞれ連通する高負荷
用吸気通路と、 前記シヤツタ弁の上流において前記高負荷用吸
気通路と分岐されると共に前記第１、第２の分岐
吸気通路の一方を介して前記燃焼室に連通され、
前記燃焼室に吸気のスワールを生成するように指
向された低負荷用吸気通路と、 前記シヤツタ弁下流側において前記高負荷用吸
気通路に配設され、吸気行程に同期して燃料を噴
射する燃料噴射弁と、 を備え、前記燃料噴射弁は、その噴口部延長線が
前記高負荷用吸気通路を横断して前記低負荷用吸
気通路の下流側開口部を通りかつ前記スワールの
旋回方向順方向となるように設定されている、 ことを特徴とするエンジンの燃料噴射装置とした
構成とされている。

このような構成とすることにより、低負荷時に
あつては、スワールに対して燃料が順方向に供給
されるため、スワールが助長される格好となつて
燃焼安定性がより向上される。また、高負荷時に
は、燃料は比較的大きな角度をもつて高負荷用吸
気通路を横断するので、この横断する際に高負荷
用吸気通路を流れる吸入空気に対しても燃料が十
分に混合されて、全体として燃料の霧化促進、均
一混合化が図られ、この結果、出力の向上、燃費
の向上とり、また排気ガス中の有害成分も減少さ
れることになる。しかも、この場合、低負荷用吸
気通路が連通する一方の分岐吸気通路において
は、低負荷用吸気通路から吸入される空気のスワ
ールを利用して、該一方の分岐吸気通路からの燃
料の気化のアシストがされる一方、低負荷用吸気
通路が連通しない他方の分岐吸気通路において
は、燃焼室に対して、より上流で、該他方の分岐
吸気通路の燃料と空気とが衝突され、該他方の分
岐吸気通路からの燃料の気化・霧化が十分促進さ
れることになる。このため、低負荷用吸気通路
と、シヤツタ弁が配設されると共に該シヤツタ弁
の下流において分岐する第１、第２分岐吸気通路
を有する高負荷用吸気通路とを備えたエンジンの
燃料噴射装置であつても、高負荷時においても燃
焼安定性を向上させることができることになる。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて
説明する。

第１図および第２図は本発明の第１実施例を示
すものである。これらの図において、１はエンジ
ン本体であつて、シリンダブロツク２、シリンダ
ヘツド３およびシリンダヘツドカバー４等で構成
されており、このエンジン本体１の各気筒５内に
はピストン６が装備され、このピストン６の上方
は燃焼室７が形成されている。この燃焼室７には
第１および第２の２つの吸気ポート８，９と排気
ポート１０とが開口している。上記両吸気ポート
８，９にはそれぞれ吸気弁１１（第２吸気ポート
側の吸気弁は図示せず）が装備され、吸気ポート
１０には排気弁１２が装備されており、これらの
弁は動弁機構１３によつて作動され、それぞれ所
定のタイミングで各ポート８，９，１０を開閉す
るようになつている。また燃焼室７には点火プラ
グ１４が具備されている。

また、１６はサージタンク、１７はサージタン
ク１６に接続された気筒別の吸気管であり、上記
サージタンク１６には、エアクリーナ１８、エア
フローメータ１５、スロツト弁１９を介して外気
が導入されるようになつている。上記吸気管１７
はシリンダヘツド３に連結され、この吸気管１７
とシリンダヘツド３の内部所定範囲とにわたつて
共通吸気通路２１が形成されており、シリンダヘ
ツド３内おいてこの共通吸気通路２１の下流端側
から分岐されてそれぞれ高負荷用吸気通路となる
第１および第２の分岐吸気通路２２，２３が、前
記両吸気ポート８，９に連通している。上記共通
吸気通路２１の所定位置にはこの共通吸気通路２
１を開閉するシヤツタ弁２４が設けられており、
このシヤツタ弁２４は、図外のアクチユエータに
より、所定負荷未満の低負荷運転領域で閉じられ
すなわち全閉もしくは微小開度に閉じられ、逆に
高負荷運転領域では開かれるようにしている。ま
たこのシヤツタ弁２４より上流の共通吸気通路２
１所定箇所からは、低負荷用吸気通路としての第
３の分岐吸気通路２５が分岐している。この第３
の分岐吸気通路２５は比較的通路断面積が小さく
形成され、共通吸気通路２１の下流側に沿つて設
けられており、その上流側の入口部分２５ａが上
記共通吸気通路２１所定箇所に開口する一方、下
流端側の出口部分２５ｂが、第１吸気ポート８の
近傍において第１の分岐吸気通路２２の下流側の
出口部分と合流されている。そして、この出口部
分２５ｂは、燃焼室７の円周方向に向かつて開
口、すなわち燃焼室７内に吸気のスワールを構成
すべく開口されている。

上記シヤツタ弁２４より下流の共通吸気通路２
１には、１つの燃料噴射弁２６が装備されてい
る。この燃料噴射弁２６は、第１図に示すよう
に、共通吸気通路２１の幅方向において、吸気ポ
ート８とは反対側に位置して、その噴口部２６ａ
が、第３の分岐吸気通路２５の下流側開口部２５
ｂに指向されている。より具体的には、噴口部２
６ａの延長線Ｘすなわち噴射燃料は、第１の分岐
吸気通路２２を横断して、上記下流側開口部２５
ｂを通るようになされており、しかも、燃焼室７
のほぼ接続をとなるようにされている。勿論、こ
の燃料噴射弁２６から燃料噴射は、吸気弁１１が
開いた吸気行程に行われるようになつている。

以上のような構成において、低負荷時には前記
シヤツタ弁２４が閉じられることにより、高負荷
用吸気通路として第１および第２の分岐吸気通路
２２，２３への吸気の流入が阻止もしくは抑制さ
れ、吸気は主に低負荷用吸気通路としての分岐吸
気通路２５を通り、その出口部分２５ｂから第１
の分岐吸気通路２２の下流端部および第１の吸気
ポート８を経て燃焼室７に送り込まれる。これに
よつて吸気通路が速められると共に、燃焼室７に
スワールが生じ、低負荷時における燃焼性の向上
に有利な吸気条件が与えられる。特に、噴射され
た燃料は、スワールＳの旋回方向順方向となるの
で、この噴射燃料の勢いによつてスワールＳがよ
り助長されることにもなつて、燃焼安定性が大き
く向上され、これによりより一層のリーン化を進
めることができる。

また高負荷時には前記シヤツタ弁２４が開かれ
ることにより、各分岐吸気通路２２，２３，２５
から前記両吸気ポート８，９に吸気が送られて、
充填効率が高められることになる。特に、この高
負荷時には、燃料噴射弁２６から噴射された燃料
が、高負荷用吸気通路となる第１の分岐吸気通路
２２を横断するため、この横断途中において吸入
空気と良好に混合されることになる（第２の分岐
吸気通路２３へ流れようとする吸入空気に対して
も同じ）。これにより、燃焼室７へ供給された混
合気は部分的に燃料が編在することなくほぼ全体
的に均一に存在することとなつて、完全燃焼を行
う上で好ましいものとなる。勿論、この完全燃焼
により、出力向上、燃費向上、排気ガス中の有害
成分減少が図られるものである。しかも、この場
合、第１の分岐吸気通路２２においては、分岐吸
気通路２５から吸入される空気のスワールを利用
して、該第１の分岐吸気通路２２からの燃料の気
化のアシストがされる一方、第２の分岐吸気通路
２３においては、燃焼室７に対して、より上流
で、該第２の分岐吸気通路２３の燃料と空気とが
衝突され、該第２の分岐吸気通路２３からの燃料
の気化・霧化が十分促進されることになる。この
ため、分岐吸気通路２５と、シヤツタ弁２４が配
設されると共に該シヤツタ弁２４の下流において
分岐する第１、第２分岐吸気通路２２，２３を有
する高負荷用吸気通路とを備えたエンジンの燃料
噴射装置であつても、高負荷時においても燃焼安
定性を向上させることができることになる。

（発明の効果） 本発明は以上述べたことから明らかなように、
低負荷時に、噴射燃料によりスワールの勢いが助
長されると共に、この燃料がスワールに効果的に
乗せられることになり、この結果燃焼安定性確保
やリーン化を行うことができる。

また、高負荷時にも、燃料と吸入空気との混合
がより良好に行えて、出力や燃費向上さらには排
気対策上も有利なものが得られる。

さらに、エンジンの燃料噴射装置が、シヤツタ
弁の下流において分岐する第１、第２分岐吸気通
路を有する高負荷用吸気通路を備えたエンジンの
燃料噴射装置であつても、高負荷時においても燃
焼安定性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図。第２
図は第１図の−線に沿つた断面図。 １……エンジン本体、５……気筒、７……燃焼
室、８，９……吸気ポート、１７Ａ……低負荷用
吸気通路、１７Ｂ……高負荷用吸気通路、２１…
…共通吸気通路、２２，２３……分岐吸気通路
（高負荷用吸気通路）、２４……シヤツタ弁、２５
……分岐吸気通路（低負荷用吸気通路）、２６…
…燃料噴射弁、２６ａ……噴口部、２７……連通
口、Ｓ……スワール、Ｘ……燃料噴射方向。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 低負荷時に閉弁されるシヤツタ弁が配設され
   ると共に該シヤツタ弁下流において第１、第２の
   分岐吸気通路に分岐され、該第１、第２の分岐吸
   気通路を介して燃焼室にそれぞれ連通する高負荷
   用吸気通路と、 前記シヤツタ弁の上流において前記高負荷用吸
   気通路と分岐されると共に前記第１、第２の分岐
   吸気通路の一方を介して前記燃焼室に連通され、
   前記燃焼室に吸気のスワールを生成するように指
   向された低負荷用吸気通路と、 前記シヤツタ弁下流側において前記高負荷用吸
   気通路に配設され、吸気行程に同期して燃料を噴
   射する燃料噴射弁と、 を備え、前記燃料噴射弁は、その噴口部延長線が
   前記高負荷用吸気通路を横断して前記低負荷用吸
   気通路の下流側開口部を通りかつ前記スワールの
   旋回方向順方向となるように設定されている、 ことを特徴とするエンジンの燃料噴射装置。