JPH0725273U - エンジンの燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 あらゆる運転状態においても副吸気通路の流
速を低下させることなく気筒内で確実にスワールを生起
させ、さらに流速の高い副吸気通路に燃料を噴出するこ
とで燃料と空気のミキシングを高め燃焼効率を向上させ
ることを目的とする。 【構成】 気筒３に吸気弁３ａを介して連通されるそれ
ぞれの主吸気ポート４に、吸気弁３ａ近傍にスワール生
成用の小径の副吸気ポート１１の一端を連通し、他端を
１本の副吸気通路１２に集合して、該副吸気通路１２の
途中にＩＳＣバルブ１３を介して、スロットルバルブ８
上流の吸気管９に接続すると共に、上記副吸気通路１２
に、各副吸気ポート１１毎のインジェクタ１４を設け、
該インジェクタ１４を、噴射方向が副吸気ポート１１方
向と同一になるように構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エンジンの燃料噴射装置に関し、詳しくは主吸気ポートと副吸気ポ ートを有するエンジンで、副吸気ポートから燃焼室に燃料混合気を供給するよう にインジェクタを配置したエンジンの燃料噴射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、エンジンへの燃料供給手段として、燃料消費率の向上、排気ガスの清浄 化等からインジェクション方式が主流となっている。このインジェクション方式 には気筒内にインジェクタを有する筒内直接噴射と吸気通路内にインジェクタを 有する吸気マニホールド噴射（吸気ポート噴射）とがある。 ここで、後者の吸気マニホールド噴射の場合、吸気マニホールド内を流れる空 気に燃料を噴射する方式としているが、アイドリング時のような低負荷時の際、 吸気ポートを流れる空気は流速が遅く、インジェクタから噴出される燃料は十分 に微粒化されずに気筒内に流入することがあり、燃焼効率を低下させる不具合が ある。 この不具合を解消するために、気筒内に旋回流（スワール）を発生させ、燃料 と空気のミキシングを図るための多くの先行例が開示されている。

【０００３】 例えば図３に示すように、インジェクタｄを有する主吸気通路ｃを気筒ａの吸 気弁ｂに連通し、該主吸気通路ｃに第１の吸気絞り弁ｅと、該吸気絞り弁より上 流に第２の吸気絞り弁ｆとを設け、前記吸気絞り弁ｅより上流の主吸気通路ｃか ら内径の小さい副吸気通路ｇを分岐形成し、さらに吸気弁ｂの近傍で再び合流す る構成とした。 この構成から、低負荷時に吸気絞り弁ｅの開度を絞り、副吸気通路ｇから気筒 ａ内へ流入する空気の流速を高めることで、噴出吸気が気筒ａ内に流入し、気筒 ａ内壁にぶつかり縦スワールを生成する。その結果、主吸気通路ｃからの噴射燃 料と十分にミキシングされ燃焼効率を向上させるようにしている（実開昭５９− １５６１２２号記載）。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで上記先行例の場合、低負荷時に副吸気通路ｇの流速を高めるために、 主吸気通路ｃに設けてある吸気絞り弁ｅの開度を最小限に絞らなくてはならず、 主吸気通路ｃ内を流れる空気量は少なく流速は低い。そのため吸気絞り弁ｅより 下流に設けてあるインジェクタｄから噴射する燃料が気筒ａ内に十分に流入しな い問題点が派生する。 また、パーシャル時のような部分負荷の場合、吸気絞り弁ｅはその負荷に応じ て開くと、副吸気通路ｇの流速は低下する。そのため、気筒ａ内でスワールは生 成できないため燃料と空気の十分なミキシングは図れず、燃焼効率が低下する問 題点も派生する。

【０００５】 本考案は、これらの問題点を解決すべく案出されたものであり、あらゆる運転 状態においても副吸気通路の流速を低下させることなく気筒内で確実にスワール を生起させ、さらに流速の高い副吸気通路に燃料を噴出することで燃料と空気の ミキシングを高め燃焼効率を向上させることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成する手段として、本考案は、複数の気筒に吸気弁を介して連通 される主吸気ポートと、各主吸気ポートに対し通路径が小さく且つ吸気流の向き が気筒内で旋回流を発生させる向きに開通された副吸気ポートを有し、上記各副 吸気ポートは、その各一端を主吸気ポートの吸気弁近傍に開口させ、他端は共通 の副吸気通路に集合させて該副吸気通路の上流を、通路途中にエンジンの運転状 態により開度調整できるＩＳＣバルブを介在してスロットルバルブ上流の吸気管 に接続してなり、上記副吸気通路に、各副吸気ポート毎のインジェクタをその噴 射方向が副吸気ポート方向と同一方向に向けて配置したことを特徴とするもので ある。

【０００７】

【作用】

上記の構成によると、エアクリーナを通過した空気は、スロットルバルブを介 して主吸気ポートより各気筒内に吸引されると共に、その一部はスロットルバル ブより上流に接続される副吸気通路からＩＳＣバルブにより流量制御された空気 が副吸気ポートより各気筒内に吸引される。 上記副吸気ポートの内径は主吸気ポートの内径に比較して小さいため、副吸気 ポート内を流れる吸気流の流速は高く、この高速流（ジェット噴流）に向けてイ ンジェクタから燃料を噴出することで、副吸気ポート内で空気と燃料はミキシン グされて気筒内に流入し、気筒内で旋回流を生成する。

【０００８】 また、アイドリング時のような低負荷時の場合は、スロットルバルブは全閉に 近い状態に絞られるため、空気のほとんどはＩＳＣバルブを介して上記副吸気ポ ートに供給される。このため全体の吸入空気量が少なくても副吸気ポート内を流 れる吸気流の流速は高く、空気と燃料は副吸気ポート内でミキシングされ、気筒 内で旋回流を生成する。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 図１は本考案に係るエンジンの吸気システムが適用された直列４気筒エンジン の吸気系平面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。 図１，図２において、符号１はエンジン本体、符号２はエンジン本体１の上部 を形成するシリンダヘッド、符号３はエンジン本体１に設けられている気筒であ る。該気筒３にはそれぞれ吸気弁３ａと排気弁３ｂとが設けられいて、吸気弁３ ａにはシリンダヘッド２内に形成される主吸気ポート４が、排気弁３ｂには同じ くシリンダヘッド２内に形成される排気ポート５がそれぞれ連通している。 また、上記主吸気ポート４には、サージタンク７に接続する吸気マニホールド ６がそれぞれ連通してあり、前記サージタンク７の上流にはスロットルバルブ８ を有する吸気管９が接続してエアクリーナ１０に連通している。

【００１０】 本考案では、上記吸気弁３ａ近傍で各主吸気ポート４にその一端が連通される 通路径の小さい副吸気ポート１１をシリンダヘッド２内に形成し、該副吸気ポー ト１１の他端をシリンダヘッド２の外壁に沿うように配設されている副吸気通路 １２に連結集合している。そして該副吸気通路１２は下流端を閉口として、途中 にエンジンの運転状態により開度調整できるアイドル・スピード・コントロール （ＩＳＣ）バルブ１３を有し、上流端をスロットルバルブ８上流の吸気管９に接 続する。さらには上記副吸気通路１２に、各副吸気ポート毎のインジェクタ１４ を設け、図２に示すように、燃料噴射用のインジェクタ１４の噴射方向を前記副 吸気ポート１１方向と同心になるように配置する構成としている。

【００１１】 次に本考案についての作用を説明する。 エアクリーナ１０を通過した空気は、スロットルバルブ８を介してサージタン ク７に入り、該サージタンク７より各吸気マニホールド６に順次流入し主吸気ポ ート４から気筒３に流入する。一方、スロットルバルブ８の上流より副吸気通路 １２に枝分れした空気は、ＩＳＣバルブ１３によりエンジンの運転状態に適した 流量に流量制御され副吸気ポート１１から気筒３に流入する。 上記副吸気ポート１１の内径は主吸気ポート４の内径に比較して小さいため、 副吸気通路１２から副吸気ポート１１に吸引される吸気流は音速に近いジェット 噴流になる。このジェット噴流すなわち副吸気ポート１１方向に向けてインジェ クタ１４から燃料を噴出することで、前記副吸気ポート１１内で空気と燃料はミ キシングされ、燃料は微粒化する。そして、微粒化された混合気はジェット噴流 のまま気筒内に流入し、気筒内壁に当たり旋回流を生成する。

【００１２】 また、エンジンの状態がアイドリング時のような低負荷の場合、吸気管９に設 けられたスロットルバルブ８は全閉に近い状態に開度調整されるため、吸入空気 のほとんどはスロットルバルブ８より上流に連通される副吸気通路１２に流入す る。そのため副吸気通路１２に流入した空気は、ＩＳＣバルブの開度調整により エンジンの運転状態に適した流量に制御され副吸気ポート１１内でジェット噴流 になるため、副吸気ポート１１内で空気と燃料は微粒化され気筒内で旋回流を生 成する。

【００１３】 このように燃料と空気は、副吸気ポート１１内でジェット噴流によりミキシン グされ、さらに気筒内においては旋回流によりミキシングされるため、燃焼効率 は向上する。

【００１４】 また、本考案においては、副吸気ポート１１の気筒３への取付方向、すなわち 気筒３の接線方向に取付けるか、やや斜め上方から中心方向に向け取付けるかに より、スワールの種類を横スワールあるいはタンブルに選択することができるの で、旋回流をより有効に活用できる。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、流速の高い副吸気ポートに連通する副吸 気通路にインジェクタを設けたことから、インジェクタから噴射される燃料は副 吸気ポート内のジェット噴流により微粒化されて気筒内に流入する。さらに微粒 化された混合気は気筒内でスワールを生成するため、燃焼効率を向上させること ができる。 また、副吸気通路にＩＳＣバルブを設けたことからエンジンの運転状態に適し たスワールを気筒内で生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るエンジンの吸気システムが適用さ
れた直列４気筒エンジンの吸気系平面図

【図２】図１のＡ−Ａ断面図

【図３】従来例の説明図

【符号の説明】

１ エンジン本体 ２ シリンダヘッド ３ 気筒 ３ａ 吸気弁 ３ｂ 排気弁 ４ 主吸気ポート ５ 排気ポート ６ 吸気マニホールド ７ サージタンク ８ スロットルバルブ ９ 吸気管 １０ エアクリーナ １１ 副吸気ポート １２ 副吸気通路 １３ ＩＳＣバルブ １４ インジェクタ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の気筒に吸気弁を介して連通される
   主吸気ポートと、各主吸気ポートに対し通路径が小さく
   且つ吸気流の向きが気筒内で旋回流を発生させる向きに
   開通された副吸気ポートを有し、 上記各副吸気ポートは、その各一端を主吸気ポートの吸
   気弁近傍に開口させ、他端は共通の副吸気通路に集合さ
   せて該副吸気通路の上流を、通路途中にエンジンの運転
   状態により開度調整できるＩＳＣバルブを介在してスロ
   ットルバルブ上流の吸気管に接続してなり、 上記副吸気通路に、各副吸気ポート毎のインジェクタを
   その噴射方向が副吸気ポート方向と同一方向に向けて配
   置したことを特徴とするエンジンの燃料噴射装置。