JPH0571445A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所期の燃焼制御を行うことができるようにし
た上でスワール流の生成を効果的に行うことができるエ
ンジンの吸気装置を提供する。 【構成】 切欠きが形成された開閉弁が吸気通路に設け
られ、その下流側に、燃料インジェクタ３２ｐとスワー
ル流生成容易化のためのインサートプレート３４とが設
けられている。吸気通路は、インサートプレート３４に
より開閉弁閉塞時の切欠きの投影形状（斜線部分）と略
同一の断面形状に区切られる。インサートプレート３４
のＬ字形延長部３４ｂの水平面部には、多数の小孔３６
が形成されている。上記切欠きは、その投影形状が水平
面部裏面側に所定微小量はみ出した形状となるように拡
大形成されている。上記水平面部の表面に付着した燃料
の一部は小孔３６を通してその裏面に回り込む。この回
り込んだ燃料は、切欠きと水平面部との間の生じた微小
間隙３８を通して水平面部の裏面に沿って流れる吸気に
より、容易に霧化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの吸気装置、
特に、燃焼室に連通する吸気通路に、切欠きが形成され
た開閉弁が設けられたエンジンの吸気装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】複数の気筒を備えたエンジンにおける吸
気装置として、従来より、例えば実開昭６１−５７１６
６号公報に開示されているように、燃焼室に連通する１
対の吸気通路を備え、低負荷時には一方の吸気通路のみ
から吸気を供給するとともに、高負荷時には両吸気通路
から吸気を供給するように構成された吸気装置が知られ
ている。このような吸気装置を採用することにより、低
負荷時には吸気流速を増大させて燃焼室内にスワール流
を生成しやすくし燃焼性能の向上を図るとともに、高負
荷時には十分な吸気充填量を得ることができる。

【０００３】上記スワール流をより生成しやすくするた
めの手段として、上記一方の吸気通路に、切欠きが形成
された開閉弁を設け、低負荷時にはこの開閉弁を閉じて
その切欠きを通過する吸気を絞ることにより、吸気流速
をさらに増大させることが考えられる。この場合、燃料
インジェクタは、開閉弁の下流側に設けることが吸気通
路への燃料付着抑制の観点から望ましい。

【０００４】上記のように開閉弁に単に切欠きを形成す
るだけでなく、吸気通路の開閉弁下流側に、吸気通路を
開閉弁閉塞時の切欠きの投影形状と略同一の断面形状に
区切るインサートプレートを設けるようにすれば、切欠
きを通過した吸気を該切欠きにより絞られた状態に維持
したまま燃焼室まで導くことが可能となり、切欠きを通
過したときの吸気流速を維持することができ、上記スワ
ール流の生成を確実ならしめることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記イ
ンサートプレートを設けた場合には、インサートプレー
トの燃料インジェクタ対向部分に、該燃料インジェクタ
から噴射された燃料が付着しやすくなる。そして、この
燃料付着量が多くなると所期の燃焼制御を行うことがで
きなくなるという問題が生じる。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、所期の燃焼制御を行うことができるよ
うにした上でスワール流の生成を効果的に行うことがで
きるエンジンの吸気装置を提供することを目的とするも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るエンジンの
吸気装置は、インサートプレートに付着した燃料の霧化
を促進する手段あるいはインサートプレートへの燃料付
着を抑制する手段を設けることにより、インサートプレ
ートを設けた場合の弊害を最小限に抑え、もって上記目
的達成を図るようにしたものである。

【０００８】すなわち、請求項１記載の発明は、燃焼室
に連通する吸気通路に、切欠きが形成された開閉弁が設
けられるとともに、前記吸気通路の前記開閉弁下流側
に、燃料インジェクタと、前記吸気通路を前記開閉弁閉
塞時の前記切欠きの投影形状と略同一の断面形状に区切
るインサートプレートとが設けられてなり、前記インサ
ートプレートの前記燃料インジェクタと対向する部分に
は、複数の小孔が形成されるとともに、前記切欠きは、
前記投影形状が前記インサートプレートの前記燃料イン
ジェクタ対向部分の裏面側に所定微小量はみ出した形状
となるように拡大形成されている、ことを特徴とするも
のである。

【０００９】また、請求項２記載の発明は、燃焼室に連
通する吸気通路に、切欠きが形成された開閉弁が設けら
れるとともに、前記吸気通路の前記開閉弁下流側に、燃
料インジェクタと、前記吸気通路を前記開閉弁閉塞時の
前記切欠きの投影形状と略同一の断面形状に区切るイン
サートプレートとが設けられてなり、前記インサートプ
レートの前記燃料インジェクタと対向する部分の表面に
は、燃料付着抑制材料がコーティングされている、こと
を特徴とするものである。

【００１０】

【発明の作用および効果】上記構成に示すように、請求
項１記載の発明においては、インサートプレートの燃料
インジェクタ対向部分に複数の小孔が形成されているの
で、この燃料インジェクタ対向部分の表面に付着した燃
料の一部はこれら小孔を通してその裏面に回り込むこと
となる。そして、この裏面に回り込んだ燃料は、開閉弁
の切欠きの拡大形成により該切欠きと燃料インジェクタ
対向部分との間の生じた微小間隙を通して燃料インジェ
クタ対向部分の裏面に沿って流れる吸気により、容易に
霧化されることとなる。

【００１１】また、請求項２記載の発明においては、イ
ンサートプレートの燃料インジェクタと対向する部分の
表面に燃料付着抑制材料がコーティングされているの
で、インサートプレートへの燃料付着自体が抑制される
こととなる。

【００１２】このように、本発明によれば、インサート
プレートに付着した燃料の霧化の促進あるいはインサー
トプレートへの燃料付着の抑制が図られているので、イ
ンサートプレートを設けた場合の弊害を最小限に抑える
ことができる。そして、これにより、所期の燃焼制御を
行うことができるようにした上でスワール流の生成を効
果的に行うことができる。

【００１３】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明の実
施例について説明する。

【００１４】図１〜４は、本発明に係るエンジンの吸気
装置の一実施例を示す構成概要図であり、図５は、図１
のＶ−Ｖ線断面図である。

【００１５】図１〜４のうち、図１は、エンジン１４の
低負荷時における吸気装置１２の作動状態を示してお
り、図２および３は、エンジン１４の中負荷時および高
負荷時における吸気装置１２の作動状態をそれぞれ示し
ており、図４は、エンジン１４の中負荷加速時における
吸気装置１２の作動状態を示している。

【００１６】図１に示すように、この吸気装置１２は、
直列４気筒のエンジン１４に設けられており、各気筒１
６ａ、１６ｂ、１６ｃおよび１６ｄ毎に、該気筒の燃焼
室１０に連通する第１および第２吸気通路１８ｐ、１８
ｓが設けられ、また、燃焼室１０の中央部には点火プラ
グ４０が設けられている。

【００１７】上記第１および第２吸気通路１８ｐ、１８
ｓの下流端部には第１および第２吸気弁２０ｐ、２０ｓ
が設けられており、その上流部はそれぞれサージタンク
２２に接続されている。このサージタンク２２の上流側
の吸気通路２４には、吸気量の調整を行うスロットル弁
２６が設けられている。

【００１８】上記各第２吸気通路１８ｓは隣接気筒間で
互いに隣接するように設けられており、これら隣接する
各１対の第２吸気通路１８ｓ、１８ｓは、それぞれその
上流部で合流するようにして設けられている。また、各
第１吸気通路１８ｐには、切欠き２８が形成された第１
開閉弁３０ｐが設けられるとともに、各第２吸気通路１
８ｓには、切欠きが形成されていない第２開閉弁３０ｓ
が設けられている。第１開閉弁３０ｐは、第２開閉弁３
０ｓに対して少し下流側に位置して設けられている。上
記第１開閉弁３０ｐの切欠き２８は、第２吸気通路１８
ｓとは反対側の上部に９０°分の大きさで形成されてい
る。

【００１９】上記各第１吸気通路１８ｐの第１開閉弁３
０ｐ下流側には第１燃料インジェクタ３２ｐが設けられ
るとともに、各１対の第２吸気通路１８ｓの合流部には
第２燃料インジェクタ３２ｓが設けられている。第１燃
料インジェクタ３２ｐは、噴射孔が１つの単噴孔インジ
ェクタであり、噴射角１０°で第１吸気弁２０ｐに向け
て燃料を噴射供給するようになっている。この第１燃料
インジェクタ３２ｐは、第１開閉弁３０ｐの切欠き２８
に対応して、第２吸気通路１８ｓとは反対側の第１吸気
通路１８ｐ上方に設けられている（図５参照）。また、
第２燃料インジェクタ３２ｓは、噴射孔が２つの２噴孔
インジェクタであり、両噴射孔の噴射方向は中心角２０
°をなしており、各噴射孔からはそれぞれ噴射角１０°
で上記合流部両側の第２吸気通路１８ｓ、１８ｓに燃料
を噴射供給するようになっている（図３参照）。

【００２０】上記各第１開閉弁３２ｐは、エンジン１４
の低負荷時に閉塞されるとともに中負荷時および高負荷
時に開放されるように構成されており、各第２開閉弁３
２ｓは、エンジン１４の低負荷時および中負荷時に閉塞
されるとともに高負荷時に開放されるように構成されて
いる。ただし、図４に示すように、中負荷時であって
も、加速時には、各第１開閉弁３２ｐが閉塞されるとと
もに各２次開閉弁３２ｓが開放されるように構成されて
いる。

【００２１】上記各第１燃料インジェクタ３２ｐは、第
１開閉弁３０ｐの開閉にかかわらず、所定の噴射タイミ
ングで燃料を噴射するようになっている。一方、第２燃
料インジェクタ３２ｓは、第２開閉弁３０ｓが開放され
ているときのみ上記所定の噴射タイミングで燃料を噴射
するようになっている。なお、この噴射タイミングは、
気筒１６ａおよび１６ｂと気筒１６ｃおよび１６ｄとの
２グループに分けてそれぞれクランクアングル７２０°
毎のタイミングに設定されている。

【００２２】上記各第１および第２開閉弁３０ｐ、３０
ｓならびに各第１および第２燃料インジェクタ３２ｐ、
３２ｓの作動は、図示しないコントロールユニットによ
り制御されるようになっている。

【００２３】図５に示すように、各第１吸気通路１８ｐ
の第１開閉弁３０ｐ下流側にはインサートプレート３４
が装着されている。このインサートプレート３４は、第
１開閉弁３０ｐの閉塞時、第１吸気通路１８ｐの第１開
閉弁３０ｐ下流側部分の断面積をその切欠き２８の形状
に合わせて１／４に絞るための部材であって、第１開閉
弁３０ｐ近傍から第１吸気通路１８ｐの下流端部近傍ま
で延びている。これにより、切欠き２８を通過した吸気
は、このインサートプレート３４に沿って断面積１／４
の状態を維持したまま燃焼室１０に導かれることとなる
ので、切欠き２８を形成しただけの場合に比して燃焼室
１０内におけるスワール流の生成を一層容易化すること
ができる。

【００２４】図６は、インサートプレート３４を詳細に
示す図である。

【００２５】図６（ａ）に示すように、インサートプレ
ート３４は、円筒の一部をＬ字形に凹ませてなる筒状部
３４ａとこの筒状部３４ａのＬ字形に凹んだ部分を延長
形成してなるＬ字形延長部３４ｂとからなっており、そ
のＬ字形延長部３４ｂの水平面部には多数の小孔３６が
形成されている。図６（ａ）および（ｂ）に示す斜線部
分は第１開閉弁３０ｐの投影形状である。これらの図に
示すように、インサートプレート３４の断面形状は第１
開閉弁３０ｐと略同大同形状であるが、インサートプレ
ート３４のＬ字形延長部３４ｂの水平面部と第１開閉弁
３０ｐとの間には微小間隙３８が形成されるようになっ
ている。この微小間隙３８を得るため、第１開閉弁３０
ｐは、その切欠き２８が下方に少し拡大形成されてい
る。このような微小間隙３８を形成することより、図６
（ｃ）に示すように、第１開閉弁３０ｐの閉塞時、その
切欠き２８を通過した吸気の大部分は、インサートプレ
ート３４のＬ字形延長部３４ｂの水平面部の上方を流れ
るが、その一部分は、水平面部の下方を該水平面部に沿
って流れることとなる。

【００２６】上記インサートプレート３４を設けること
により、そのＬ字形延長部３４ｂの水平面部に第１燃料
インジェクタ３２ｐから噴射された燃料が付着しやすく
なるが、上記のように、インサートプレート３４のＬ字
形延長部３４ｂの水平面部には多数の小孔３６が形成さ
れているので、たとえ燃料が付着しても、この付着した
燃料は小孔３６を通して水平面部下面に回り込み、この
回り込んだ燃料は、水平面部の下面に沿って流れる吸気
により容易に霧化されることとなる。

【００２７】以上詳述したように、本実施例において
は、低負荷時には、第１開閉弁３０ｐおよび第２開閉弁
３０ｓが共に閉塞されるが、第１開閉弁３０ｐには切欠
き２８が形成されているので、この切欠き２８を通して
第１吸気通路３０ｐの下流端部には低負荷時に必要な吸
気が高い流速で供給されることとなる。これにより、ス
ワール流の生成を容易化して燃焼性能の向上を図ること
ができる。しかも、第１燃料インジェクタ３２ｐは、第
１吸気通路１８ｐの第１開閉弁３０ｐ下流側に設けられ
ているので、低負荷時における第１吸気通路１８ｐ内の
燃料付着を最小限に抑えることができる。

【００２８】また、中負荷時には、第２開閉弁３０ｓは
閉塞されたままで第１開閉弁３０ｐが開放されるので、
低負荷時の吸気の流れをそのまま生かして吸気量の増大
を図ることができる。しかも、第１燃料インジェクタ３
２ｐは、第１吸気通路１８ｐの第１開閉弁３０ｐ下流側
に設けられているので、低負荷時と同様に、中負荷時に
おける第１吸気通路１８ｐ内の燃料付着を最小限に抑え
ることができる。

【００２９】さらに、高負荷時には、第１開閉弁３０ｐ
および第２開閉弁３０ｓが共に開放されるので、高負荷
に対応した吸気量の増大を図ることができる。しかも、
第１および第２吸気通路１８ｐ、１８ｓには、それぞれ
第１および第２燃料インジェクタ３２ｐ、３２ｓが設け
られているので、増大した吸気に対するミキシングを効
果的に行うことができる。

【００３０】このように、本実施例によれば、低負荷領
域から高負荷領域まで、各負荷領域に対応した木目細か
な吸気制御を行うことができ、燃焼性能に優れた吸気制
御を行うことができる。

【００３１】しかも、本実施例によれば、インサートプ
レート３４に付着した燃料の霧化の促進が図られている
ので、インサートプレート３４を設けた場合の弊害を最
小限に抑えることができる。そして、これにより、所期
の燃焼制御を行うことができるようにした上でスワール
流の生成を効果的に行うことができる。

【００３２】また、本実施例によれば、隣接気筒間で互
いに隣接するように設けられた各１対の第２吸気通路１
８ｐ、１８ｓの合流部に第２燃料インジェクタ３２ｐが
設けられているので、各第２吸気通路に専用の燃料イン
ジェクタを設けた場合に比して燃料インジェクタの設置
本数の低減による低コスト化が可能となる。

【００３３】さらに、本実施例によれば、中負荷時であ
っても、加速時には、各第１開閉弁３０ｐが閉塞される
とともに各２次開閉弁３０ｓが開放されるようになって
いるので、通常時に比して吸気量を急激に増大させるこ
とができ、これにより加速時におけるトルクショックを
防止することができる。なお、この場合、加速時の大吸
気量により、第２燃料インジェクタ３２ｓから噴射され
た燃料の第２吸気通路１８ｓ内への付着は小さく抑える
ことができる。

【００３４】上記実施例のように、インサートプレート
３４のＬ字形延長部３４ｂの水平面部に多数の小孔３６
を形成する代わりに、図７に示すように、インサートプ
レート３４のＬ字形水平面部および鉛直面部（図示斜線
部）に、テフロン等の燃料が付着しにくい材料（燃料付
着抑制材料）をコーティングし、これによりインサート
プレート３４への燃料付着自体を抑制するようにして
も、上記実施例と同様の作用効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエンジンの吸気装置の一実施例を
示す構成概要図であり、エンジンの低負荷時における吸
気装置の作動状態を示す図

【図２】図１と同様の図であって、エンジンの中負荷時
における吸気装置の作動状態を示す図

【図３】図１と同様の図であって、エンジンの高負荷時
における吸気装置の作動状態を示す図

【図４】図１と同様の図であって、エンジンの中負荷加
速時における吸気装置の作動状態を示す図

【図５】図１のＶ−Ｖ線断面図

【図６】上記実施例のインサートプレートを示す図

【図７】上記実施例のインサートプレートの他の例を示
す図

【符号の説明】

１０ 燃焼室 １２ 吸気装置 １４ エンジン １６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ 気筒 １８ｐ 第１吸気通路（吸気通路） １８ｓ 第２吸気通路 ２０ｐ 第１吸気弁 ２０ｓ 第２吸気弁 ２８ 切欠き ３０ｐ 第１開閉弁（開閉弁） ３０ｓ 第２開閉弁 ３２ｐ 第１燃料インジェクタ（燃料インジェクタ） ３２ｓ 第２燃料インジェクタ ３４ インサートプレート ３６ 小孔 ３８ 微小間隙

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 69/00 69/46

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼室に連通する吸気通路に、切欠きが
   形成された開閉弁が設けられるとともに、 前記吸気通路の前記開閉弁下流側に、燃料インジェクタ
   と、前記吸気通路を前記開閉弁閉塞時の前記切欠きの投
   影形状と略同一の断面形状に区切るインサートプレート
   とが設けられてなり、 前記インサートプレートの前記燃料インジェクタと対向
   する部分には、複数の小孔が形成されるとともに、 前記切欠きは、前記投影形状が前記インサートプレート
   の前記燃料インジェクタ対向部分の裏面側に所定微小量
   はみ出した形状となるように拡大形成されている、こと
   を特徴とするエンジンの吸気装置。
2. 【請求項２】 燃焼室に連通する吸気通路に、切欠きが
   形成された開閉弁が設けられるとともに、 前記吸気通路の前記開閉弁下流側に、燃料インジェクタ
   と、前記吸気通路を前記開閉弁閉塞時の前記切欠きの投
   影形状と略同一の断面形状に区切るインサートプレート
   とが設けられてなり、 前記インサートプレートの前記燃料インジェクタと対向
   する部分の表面には、燃料付着抑制材料がコーティング
   されている、ことを特徴とするエンジンの吸気装置。