JPH06173828A - 燃料噴射式エンジンの吸気装置 - Google Patents

燃料噴射式エンジンの吸気装置

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JPH06173828A
JPH06173828A JP5198850A JP19885093A JPH06173828A JP H06173828 A JPH06173828 A JP H06173828A JP 5198850 A JP5198850 A JP 5198850A JP 19885093 A JP19885093 A JP 19885093A JP H06173828 A JPH06173828 A JP H06173828A
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intake
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combustion chamber
fuel
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Hideaki Nagasaka
秀明 永坂
Riyouichi Matsuyoshi
量一 松芳
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料噴射装置を用いるに当たり燃焼を安定さ
せる。 【構成】 シリンダヘッド1のポート8を、3個の吸気
弁3a〜3c毎の分岐路1b,1cを有しかつこれらの
吸気弁を介して燃焼室2に連なる構造にする。また、そ
の上流側の中心線Cpがシリンダ軸線方向視で燃料噴射
ノズル13を通る構造とする。前記中心線Cpをシリン
ダ軸心Ccに対してカム軸方向に偏位させ、燃料噴射ノ
ズル13の燃料噴射範囲の中心を中央の吸気弁3bへ向
けた。燃焼室2内にシリンダ軸回りの吸気の旋回流が生
じる。また、3つの分岐路のうち両側の分岐路1cに燃
料が略均等に供給される。このため、燃焼室2内の全域
に混合気が略均等に分散され、燃焼が安定することにな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、3個の吸気弁を介して
燃焼室に連なる吸気ポートが形成された燃料噴射式エン
ジンに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、エンジンの比出力を増すべく、気
筒毎に3個の吸気弁を備えた多弁形エンジンが競技用車
両用に市販されはじめている。この種のエンジンは、吸
気弁の開口時間面積を増大できるために、吸気の充填効
率を高め高出力を得ることができることが知られてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、この種のエ
ンジンでは吸気ポートの断面形状が円形から遠ざかるた
めか、燃料噴射装置を用いる場合、噴射ノズルから噴出
される燃料を各吸気弁毎の吸気ポートに均等に供給する
のが困難であり、これが著しくアンバランスになるとき
は、各吸気弁を通して供給される混合気の空燃比が相違
して燃焼の安定を欠く不具合があった。
【0004】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、燃料噴射装置を用いるに当たり燃焼
を安定させることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る燃焼噴射式
エンジンの吸気装置は、シリンダヘッドに形成されて燃
料噴射ノズルから燃料が供給される吸気ポートを、3個
の吸気弁毎の分岐路を有しかつこれらの吸気弁を介して
燃焼室に連なると共に、上流側の中心線がシリンダ軸線
方向視で前記燃料噴射ノズルを通る構造とし、前記吸気
ポートの上流側中心をシリンダ軸心に対してカム軸方向
に偏位させ、前記燃料噴射ノズルの燃料噴射範囲の中心
を前記3個の吸気弁のうち中央の吸気弁へ指向させたも
のである。
【0006】
【作用】吸気は燃焼室における吸気ポートの上流側端部
が偏位している方に多く吸入され、燃焼室内にシリンダ
軸回りの吸気の旋回流が生じる。また、3つの分岐路の
うち両側の分岐路に燃料が略均等に供給される。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1および図2に
よって詳細に説明する。図1は本発明に係る吸気装置を
採用した燃料噴射式エンジンの要部の断面図、図2は図
1におけるII−II線断面図で、同図も要部を破断して描
いてある。
【0008】これらの図において、1はアルミニウム合
金によって作られた4行程エンジンのシリンダヘッドで
あり、その下面に燃焼室2が形成されている。1Aはシ
リンダボディ、1Bはヘッドカバーである。燃焼室2内
は3個の吸気弁3a〜3cを介して下向き通風形の吸気
通路4と、2個の排気弁5を介して排気通路6とが接続
されている。
【0009】7は吸気弁3a〜3cと排気弁5とを開閉
駆動する動弁機構、7aは吸気カム軸、7bは排気カム
軸である。前記吸気弁3a〜3cのうち中央に位置する
吸気弁3bは、図2に示すように、両側に位置する吸気
弁3a,3cより大径に形成されている。5aは燃焼室
2を冷却するための水ジャケット、5bは燃焼室2の中
央に設けられた点火栓である。
【0010】吸気通路4はシリンダヘッド1に形成され
たポート8から吸気管9、絞り弁10、ベルマウス11
およびエアクリーナ12によって大気中に開口する一連
の通路として形成されている。
【0011】13は吸気管9に設けた燃料噴射ノズルで
ある。なお、この燃料噴射ノズル13は従来公知のよう
に約2Kg/cm2 に加圧された燃料通路のガソリンを
各気筒の吸気行程中に所定時間のみ開弁する電磁弁によ
って計量して噴出させるものである。そして、この燃料
噴射ノズル13は、図1に示すようにクランク軸方向に
見て前記吸気管9、絞り弁10、ベルマウス11、エア
クリーナ12およびエンジンの上部とによって略囲まれ
た空間S内に配置されている。
【0012】シリンダヘッド1に形成されたポート8
は、図2で示すように、シリンダヘッド側面に開く開口
部8aから2個の隔壁1a,1aによりカム軸方向に並
設された中央のやゝ短い分岐路1bと、その両側に配さ
れたやゝ長い分岐路1cとの3個に分岐され、その下流
端はそれぞれ前記3個の吸気弁3a〜3cを介して燃焼
室2内へ通じている。
【0013】また、このポート8は、図2に示すよう
に、吸気流の上流側端部の中心Cpがシリンダ中心Cc
に対して吸気弁3c側(図2において右側)へDだけオ
フセットされており、上流側端部から下流側に向かうに
したがって次第に幅拡になるように形成されている。詳
述すると、吸気弁3cに連なる方のポート8の内壁8b
は、図2に示す平面視において上流側端部からカム軸と
は略直交する方向に延びている。また、吸気弁3aに連
なる方のポート8の内壁8cは、吸気流の下流側へ向か
うにしたがって内壁8bから次第に離間するように傾斜
されている。
【0014】そして、このポート8に設けられた前記隔
壁1a,1aは、前記内壁8b,8cに略沿うようにそ
れぞれ僅かに傾斜して形成されており、両隔壁1a,1
aのうち図2中に左側に示す隔壁1aは右側の隔壁1a
より吸気の流れ方向に僅かに長く形成されている。これ
らの隔壁1a,1aの長さは、各隔壁1aの上流端と後
述する燃料噴射ノズル13の噴射口15との距離が略等
しくなるように設定されている。
【0015】すなわち、吸気行程では、ポート8内の3
つの分岐路1b,1c,1cのうち図2において右側に
位置する分岐路1cおよび中央の分岐路1bへはポート
8の上流側から直線的に吸気が流入し、左側に位置する
分岐路1cへは流れ方向がカム軸方向に変えられて流入
する。そして、ポート8の上流側端部は上述したように
シリンダ軸心に対して右側へオフセットされている関係
から、燃焼室2の図2における右半部に、右側の分岐路
1cおよび中央の分岐路1bから比較的速い流速をもっ
て吸気が流入することになる。このため、吸気行程では
燃焼室2内に図2において時計回りの吸気の旋回流が生
じることになる。この旋回流を以下においてスワールと
いう。
【0016】なお、このときには、左右の分岐路1c,
1cから吸気が流入する関係から、燃焼室2にはカム軸
方向と平行な軸線回り(図1において時計回り)に旋回
する縦方向の旋回流も生じることになる。この旋回流を
以下においてタンブルという。このタンブルが燃焼室2
内に生じるのは、図1に示すように、左右の分岐路1
c,1cと中央の分岐路1bとではシリンダ軸線に対す
る傾斜角度や、燃焼室2に連なる湾曲部分の曲率が異な
ることに起因している。
【0017】すなわち、シリンダ軸線に対する傾斜角度
は左右の分岐路1c,1cの方が中央の分岐路1bより
大きくなっており、前記湾曲部分の曲率は、左右の分岐
路1c,1cの方が分岐路1bより緩やかになってい
る。このため、分岐路1cを通る吸気は、慣性があるた
めに前記湾曲部分の外周側となる孔壁面に沿って多く流
れて燃焼室2に斜めに流入するようになると共に、その
大部分が吸気弁3cの弁体に当たって流れ方向が図1中
の排気弁5側へ変えられるようになる。このように流れ
向きの変えられた吸気がシリンダの周壁を伝ってシリン
ダ軸方向へ流れ、図1において時計回りの旋回流が生じ
る。
【0018】一方、中央の分岐路1bを通る吸気は、左
右の分岐路1c,1cを通る吸気より流れ方向がシリン
ダの下方を向くように燃焼室2に流れ込み、吸気弁3b
の弁体に当たって図1中の排気弁5とは反対側へ流され
る。この分岐路1bから燃焼室2に流入した吸気は図1
において反時計回りに旋回するようになるが、燃焼室2
では前記時計回りの旋回流となる吸気の流量が多いた
め、上述したように燃焼室2にタンブルが生じることに
なる。
【0019】前記燃料噴射ノズル13は、各分岐路1
b,1cの配列方向に並設された2個の噴射口15,1
5を有し、その噴射口15,15を近接する隔壁1a,
1aに向けて開口させてある。さらに詳述すると、燃料
噴射ノズル13は前記ポート8の上流側の中心Cp線上
に位置づけられ、両噴射口15,15から噴射される燃
料の噴射範囲の中心が中央の吸気弁3bに向けられてい
る。また、前記2個の噴射口15,15と前記隔壁1
a,1aとの距離A,Bは略等しくなっている。噴射口
15と隔壁1a,1aとの関係をこのようにすると、3
つの分岐路1b,1cに燃料を均等に分配することがで
きる。
【0020】次にこの実施例の作動を説明すると、ま
ず、エンジンが運転されているとき、3個の吸気弁3a
〜3cが同時に開弁すると、燃焼室2内の吸気負圧が吸
気通路4内へ波及して、エアクリーナ12から大気が吸
入され、絞り弁10で計量されて吸気管9で燃料噴射ノ
ズル13から噴出する燃料が混合され、混合気となって
燃焼室2内へ吸入される。このとき、燃料噴射ノズル1
3の両噴射口15,15から噴射される燃料の噴射範囲
の中心が中央の吸気弁3bに向けられている関係から、
燃料は両側の分岐路1c,1cに略均等に供給される。
そして、混合気がポート8を通って燃焼室2に吸込まれ
ることにより、燃焼室2内には上述したようにスワール
およびタンブルが生じる。
【0021】したがって、燃焼室2内に図2において時
計回りのスワールと図1において時計回りのタンブルと
が同時に発生することと、両側の分岐路1c,1cに燃
料が略均等に供給されることによって、燃焼室内の全域
に混合気が略均等に分散されるようになる。
【0022】また、本実施例では燃料噴射ノズル13か
ら噴霧された燃料は隔壁1a,1aによってそれぞれ左
右に分離され、両側に配されたやゝ長い分岐路1cには
各別に、また中央のやゝ短い分岐路1bには2個の噴射
口15,15から半分づつ供給されて、いずれの分岐路
1b,1cにも略等量の燃料が供給され燃焼が安定す
る。これは2個の噴射口から噴射される燃料のうち霧化
されない燃料粒が、隔壁1a,1aの存在により燃焼室
中央の点火栓に直接噴射されることがないためと思われ
る。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る燃料噴
射式エンジンの吸気装置は、シリンダヘッドに形成され
て燃料噴射ノズルから燃料が供給される吸気ポートを、
3個の吸気弁毎の分岐路を有しかつこれらの吸気弁を介
して燃焼室に連なると共に、上流側の中心線がシリンダ
軸線方向視で前記燃料噴射ノズルを通る構造とし、前記
吸気ポートの上流側中心をシリンダ軸心に対してカム軸
方向に偏位させ、前記燃料噴射ノズルの燃料噴射範囲の
中心を前記3個の吸気弁のうち中央の吸気弁へ指向させ
たため、吸気は燃焼室における吸気ポートの上流側端部
が偏位している方に多く吸入され、燃焼室内にシリンダ
軸回りの吸気の旋回流が生じる。また、3つの分岐路の
うち両側の分岐路に燃料が略均等に供給される。
【0024】したがって、燃焼室内の全域に混合気が略
均等に分散されるから、燃焼が安定することになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る吸気装置を採用した燃料噴射式エ
ンジンの要部の断面図である。
【図2】図1におけるII−II線断面図である。
【符号の説明】 1 シリンダヘッド 1a 隔壁 1b 分岐路 1c 分岐路 2 燃焼室 3a 吸気弁 3b 吸気弁 3c 吸気弁 4 吸気通路 8 ポート 13 燃料噴射ノズル 15 噴射口

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダヘッドに形成されて燃料噴射ノ
    ズルから燃料が供給される吸気ポートを、3個の吸気弁
    毎の分岐路を有しかつこれらの吸気弁を介して燃焼室に
    連なると共に、上流側の中心線がシリンダ軸線方向視で
    前記燃料噴射ノズルを通る構造とし、前記吸気ポートの
    上流側中心をシリンダ軸心に対してカム軸方向に偏位さ
    せ、前記燃料噴射ノズルの燃料噴射範囲の中心を前記3
    個の吸気弁のうち中央の吸気弁へ指向させたことを特徴
    とする燃料噴射式エンジンの吸気装置。
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