JPH08319835A

JPH08319835A - 燃料噴射式内燃機関の燃料噴射装置

Info

Publication number: JPH08319835A
Application number: JP15398095A
Authority: JP
Inventors: Takeo Yoshida; 武雄吉田; Takahiro Suzuki; 隆広鈴木
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1995-05-29
Filing date: 1995-05-29
Publication date: 1996-12-03

Abstract

(57)【要約】【目的】燃焼を安定させ、性能向上、燃費向上、あるい
は安定回転を可能とする燃料噴射を可能とする燃料噴射
式内燃機関の燃料噴射装置を提供する。【構成】燃料噴射式内燃機関の燃料噴射装置は、シリン
ダヘッド２３、シリンダボディ２２及びピストン２６に
より形成された燃焼室２９内に、シリンダ側壁２２ａに
備えたインジェクタ６１から燃料を噴射する燃料噴射式
内燃機関の燃料噴射装置において、インジェクタ６１の
ノズルに１つあるいは複数の噴射孔３６１ｂ，３６１ｃ
を配置し、インジェクタ６１の噴射孔３６１ｂ，３６１
ｃより上流部にニ−ドル３６２により開閉する噴射弁Ｍ
を配置し、インジェクタ６１がシリンダ側壁２２ａに取
付られ、シリンダ長手方向の両端の噴射孔壁の間の角度
が４５度以上で、少なくともインジェクタ６１からの燃
料噴射が終了する時、両端の噴射孔壁の内、シリンダヘ
ッド２３より遠ざかる方の噴射孔壁の延長上がピストン
頂部２６ｃと交差する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、シリンダ側壁から燃
料を噴射する燃料噴射式内燃機関の燃料噴射装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】燃料噴射式内燃機関には、例えばシリン
ダヘッド、シリンダボディ及びピストンにより燃焼室を
形成すると共に、シリンダヘッドに点火プラグを取り付
け、シリンダ側壁にインジェクタを取り付け、このイン
ジェクタから燃焼室内に燃料を噴射するものがある。例
えば、特表平６−５０８６７０号公報に開示される２サ
イクル点火式エンジンにシリンダ側壁にインジェクタを
配置したものがあり、このものは排気ポ―トと対向する
シリンダ側壁にインジェクタが配置され、インジェクタ
が燃焼初期の高温高圧の燃焼ガスに晒されない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような、シュニュ
−レ掃気式２サイクル内燃機関では、インジェクタから
燃焼室内に噴射される噴射流が１つのみであり、且つこ
の噴射流れはピストン方向にのみ指向するため、燃焼室
内に均一な混合気を形成することが困難である。

【０００４】このため、安定した燃焼が困難であり、性
能低下、燃費悪化あるいは回転変動を発生させる可能性
がある。

【０００５】この発明は、かかる点に鑑みなされたもの
で、燃焼を安定させ、性能向上、燃費向上、あるいは安
定回転を可能とする燃料噴射を可能とする燃料噴射式内
燃機関の燃料噴射装置を提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、かつ
目的を達成するために、請求項１記載の発明の燃料噴射
式内燃機関の燃料噴射装置は、シリンダヘッド、シリン
ダボディ及びピストンにより形成された燃焼室内に、シ
リンダ側壁に備えたインジェクタから燃料を噴射する燃
料噴射式内燃機関の燃料噴射装置において、前記インジ
ェクタのノズルに１つあるいは複数の噴射孔を配置し、
前記インジェクタの噴射孔より上流部にニ−ドルにより
開閉する噴射弁を配置し、前記インジェクタが前記シリ
ンダ側壁に取付られ、シリンダ長手方向の両端の噴射孔
壁の間の角度が４５度以上で、少なくとも前記インジェ
クタからの燃料噴射が終了する時、前記両端の噴射孔壁
の内、前記シリンダヘッドより遠ざかる方の噴射孔壁の
延長上がピストン頂部と交差することを特徴としてい
る。

【０００７】

【作用】請求項１記載の発明は、インジェクタからの燃
料噴射が終了する時、両端の噴射孔壁の内、シリンダヘ
ッドより遠ざかる方の噴射孔壁の延長上がピストン頂部
と交差し、噴射期間中少なくとも噴射流の一部はピスト
ン頂部と衝突し、ピストン頂部との熱交換がなされる。

【０００８】また、インジェクタがシリンダ側壁に取付
られ、シリンダ長手方向の両端の噴射孔壁の間の角度が
４５度以上であり、ピストン頂部以外の燃焼室内の空間
に燃料が噴射されることになり、燃焼室全体に燃料と空
気との混合気を形成できる。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の燃料噴射式内燃機関の燃料
噴射装置の実施例について説明する。図１乃至図６は燃
料噴射式内燃機関を船外機に搭載した実施例を示し、図
１は燃料噴射式内燃機関を船外機に搭載した実施例の１
気筒分を主体とした概略構成図、図２はシリンダ側壁噴
射の燃料及び空気のフローチャート、図３は燃料噴射式
内燃機関の１つの気筒上部の縦断面図、図４は燃料噴射
式内燃機関の横断面図、図５は排気系を示す断面図、図
６は燃料噴射式内燃機関の平面図である。

【００１０】図１において、符号１は乗り物である船舶
で、矢印Ｆｒは船舶１の進行方向前方を示している。な
お、後記する左右とは、前記前方に向っての方向をいう
ものとする。船舶１は船体２を有し、この船体２の船尾
には船外機３が着脱自在に取り付けられている。この船
外機３は、船尾に取り付けられるブラケット４と、この
ブラケット４に対し枢支軸５（Ｆｒ方向に直角水平に配
置される）により枢支される船外機本体６とで構成され
ている。船外機本体６は動力伝達装置８を備え、この動
力伝達装置８はその外殻を構成する伝動ケース９と、こ
の伝動ケース９内に収容される伝動機構とで構成され、
ブラケット４に対し枢支軸５により枢支されている船外
機本体６を構成するスイベルブラケット６ａに対し、略
鉛直方向に配置される不図示の枢支軸により左右方向に
揺動可能な伝動ケ−ス９が枢支されている。また、船外
機本体６は燃料噴射式内燃機関である２サイクルのエン
ジン１０を有し、このエンジン１０は伝動ケース９の上
端に着脱自在に取り付けられて、下方はカバー１１ａ
で、上方はカバー１１ｂで開閉自在に覆われている。伝
動ケース９は、水中に向って下方に延び、この伝動ケー
ス９の下端に後方に伸びる不図示のシャフトが支承さ
れ、このシャフトにプロペラ１４が取り付けられてい
る。エンジン１０の出力部に、動力伝達装置８の伝動機
構を介してプロペラ１４が連動するよう連結されてい
る。なお、１３はプロペラに排気を導く、排気通路であ
る。

【００１１】エンジン１０は、第１気筒１６、第２気筒
１７および第３気筒１８の複数（３つ）の気筒を備え、
これらは上下に積み重ねられている。エンジン１０は、
各気筒１６〜１８に共通のクランクケース１９及びシリ
ンダボディ２２を有し、このクランクケース１９とシリ
ンダボディ２２の合わせ部には軸心がほぼ垂直の縦向き
のクランク軸２０が収容され、このクランク軸２０はク
ランクケース１９及びシリンダボディ２２に対しその軸
心回りに回転自在に支承されている。クランクケース１
９の後部に、各気筒１６〜１８のそれぞれのシリンダボ
ディ２２が一体的に取り付けられている。また、これら
各シリンダボディ２２の突出端にはシリンダヘッド２３
が着脱自在に取り付けられている。シリンダボディ２２
同士は互いに一体化されてシリンダブロック２４を構成
し、シリンダヘッド２３同士も互いに一体化されてい
る。

【００１２】各シリンダボディ２２は、その内部にそれ
ぞれ軸心が互いに平行に前後に延びるシリンダ孔２５を
有し、これら各シリンダ孔２５にピストン２６が前後に
摺動自在に嵌入されている。これら各ピストン２６は、
それぞれクランク軸２０にコンロッド２７により連結さ
れている。シリンダ孔２５内でシリンダヘッド２３とピ
ストン２６とで囲まれた空間が「気筒内」に相当し、ピ
ストン２６がシリンダヘッド２３にある程度接近した状
態の「気筒内」が燃焼室２９となる。シリンダヘッド２
３には、各燃焼室２９に対応して各１つの点火プラグ３
０が取り付けられ、これら各点火プラグ３０の放電部３
１が燃焼室２９に臨んでいる。シリンダブロック２４と
クランクケース１９とで各気筒ごとにクランク室１９ａ
が形成される。

【００１３】クランクケース１９の前面には各クランク
室１９ａとそれぞれ連通する吸気ポート３３が３つ形成
され、これら各吸気ポート３３にそれぞれリード弁３４
が取り付けられている。また、これらリード弁３４の前
面には、吸気マニホールド３５、スロットル弁３６ａを
収容するスロットルボディ３６および吸気サイレンサ３
７が順次連設されている。また、吸気サイレンサ３７の
上端には後方に向って開口する入口管３８が取り付けら
れ、カウリング開口５１０からの外気が吸入される。入
口管３８、吸気サイレンサ３７、スロットルボディ３
６、吸気マニホールド３５およびリード弁３４は、これ
らの各内部にそれぞれ設けられた吸気通路３９によって
互いに連通させられ、かつ、これら各吸気通路３９は吸
気ポート３３に連通している。各スロットルボディ３６
に設けられたスロットルレバー３６ｂは連動手段４０に
より互いに連結され、オペレータが操作部を操作すれ
ば、連動手段４０を介し各スロットルレバー３６ｂさら
にスロットル弁３６ａが互いに同期して、同じ開閉弁動
作を行うようになっている。

【００１４】各シリンダ孔２５の周りのシリンダボディ
２２には、各シリンダ孔２５についてそれぞれ掃気通路
４１が形成されている。掃気通路４１は、シリンダ孔２
５に開口する掃気ポート４１ａ１を有する２個の主掃気
通路４１ａと、掃気ポート４１ｂ１を有する１個の副掃
気通路４１ｂから構成され、主掃気通路４１ａの掃気ポ
ート４１ａ１は対向する位置に形成され、副掃気通路４
１ｂの掃気ポート４１ｂ１は排気ポート４４と対向する
位置に形成されている。これら各掃気通路４１は、クラ
ンクケース１９内を燃焼室２９に連通させている。

【００１５】シリンダブロック２４の左側には排気マニ
ホールド４２が取り付けられ、この排気マニホールド４
２内の第１排気通路４３の一端側は複数（３つ）に分岐
し、各シリンダボディ２２に形成された排気ポート４４
を介し各燃焼室２９内に開口している。一方、シリンダ
ブロック２４と伝動ケース９との間には排気ガイド４６
が介設され、この排気ガイド４６内の第２排気通路４７
と、第１排気通路４３の他端側とが互いに連通させられ
ている。伝動ケース９内に第３排気通路４８が形成さ
れ、この第３排気通路４８の一端が第２排気通路４７に
連通し、他端が円筒状の排気通路１３であり、プロペラ
１４内の排気通路に連通し、この排気通路の端部が排出
口５０６として水中に開口している。

【００１６】エンジン１０には、水冷式の冷却装置５０
が設けられている。この冷却装置５０は、シリンダヘッ
ド２３とシリンダブロック２４に形成される第１冷却水
ジャケット５１と、排気マニホールド４２に形成される
第２冷却水ジャケット５２と、第２排気通路４７を囲む
ように排気ガイド４６に形成される第３冷却水ジャケッ
ト５３と、第３排気通路４８を囲むように伝動ケース９
に形成される第４冷却水ジャケット５４とを備え、これ
ら各冷却水ジャケット５１〜５４は、直接に、もしくは
複数の冷却水連通路５５を介して互いに連通している。
また、第４冷却水ジャケット５４の下端は第３排気通路
４８の下流側に連通している。

【００１７】第１冷却水ジャケット５１に対し海水など
の冷却水５６を供給する水ポンプが設けられ、冷却水５
６は第１冷却水ジャケット５１の内の排気マニホールド
外周部５１ａ、第２冷却水ジャケット５２、第１冷却水
ジャケット５１の内のシリンダ上部外周部５１ｂ、同シ
リンダヘッド部５１ｃ、さらに５３、５４の各冷却水ジ
ャケットを順次通り抜け、かつ、第３排気通路４８の下
流端を通って水中に排水され、この流れの途中で、第１
〜第３気筒１６〜１８を冷却する。

【００１８】エンジン１０には、燃料５９を供給する燃
料供給装置６０が設けられている。燃料供給装置６０は
第１〜第３気筒１６〜１８に対応する複数（３つ）のイ
ンジェクタ６１を有し、これら各インジェクタ６１はシ
リンダボディ２２のシリンダ側壁２２ａに着脱自在に取
り付けられている。これらインジェクタ６１は、シリン
ダ側壁２２ａから燃焼室２９内に向って、適宜燃料５９
を噴射する。各インジェクタ６１に船体２に配置される
燃料タンク６３内に溜められた燃料５９を吸引して船外
機３内の燃料溜り（小タンク）であるベーパーセパレー
タ６７へ供給するクランク室１９ａ内の圧力変動により
稼動する第１燃料ポンプ６４と、このベーパーセパレー
タ６７の燃料５９を加圧して供給する第２燃料ポンプ６
５とが直列に設けられている。

【００１９】燃料タンク６３と第１燃料ポンプ６４との
間にプライマリポンプ６００が配置され、プライマリポ
ンプ６００と第１燃料ポンプ６４はホース側コネクタ６
０１とカウリング側コネクタ６０２により接続される。
プライマリポンプ６００は始動前に手動で燃料を送るた
めのものである。

【００２０】また、第１燃料ポンプ６４と第２燃料ポン
プ６５の間には燃料フィルタ６６とベーパーセパレータ
６７とが直列に介設されている。ベーパーセパレータ６
７内にはニードル弁６０３とフロート６０４が設けら
れ、ベーパーセパレータ６７内の燃料５９が少なくなり
フロート６０４が所定レベル以下になるとニードル弁６
０３が開き、燃料５９が燃料タンク６３側から供給され
る。第２燃料ポンプ６５により燃料配送管６０５を介し
て各インジェクタ６１に燃料５９が供給される。燃料配
送管６０５にはインジェクタ６１に供給される燃料５９
の圧力を所定圧に調整する調圧器６９が設けられ、噴射
されない燃料は燃料通路７０により第２燃料ポンプ６５
上流のベーパーセパレータ６７に戻される。ベーパーセ
パレータ６７で、燃料中の細かい気泡状の燃料蒸気ある
いは混入した空気が分離される。

【００２１】各インジェクタ６１は電磁式で、これを電
気的にオン（もしくはオフ）すれば、その期間だけ、燃
料５９が燃焼室２９内に噴射されるようになっている。
この燃料供給装置６０のうち燃料タンク６３からホース
側コネクタ６０１だけが船体２内に配置されており、他
のものは船外機３を構成している。

【００２２】図１において、エンジン１０を制御するた
めのエンジン制御装置７３が設けられている。エンジン
制御装置７３は電子的な制御装置本体７４を備え、アク
チュエータとして機能する各点火プラグ３０、インジェ
クタ６１、第２燃料ポンプ６５が、制御装置本体７４に
電気的に接続されている。また、クランク軸２０の上端
にはフライホイールマグネト７５が取り付けられてい
る。フライホイールマグネト７５は、直接もしくはバッ
テリを介して制御装置本体７４に電力を供給するように
なっている。

【００２３】エンジン１０の駆動状態を検出する各種セ
ンサが設けられ、これらはいずれも制御装置本体７４に
電気的に接続されている。即ち、センサとして、クラン
ク軸２０の基準クランク角及び回転角を検出するクラン
ク角センサ７６、クランクケース１９内の圧力を検出す
るクランクケース内圧センサ７７、各気筒１６〜１８の
いずれかの気筒の圧力を検出する筒内圧センサ７８、気
筒１６〜１８内の状態を検出するノックセンサ７９、吸
気通路３９内の温度を検出する吸気温センサ８０、スロ
ットルボディ３６の開度を検出するスロットル開度セン
サ８１が設けられている。なお、吸気通路３９の圧力を
検出する吸気圧センサを設けても良い。

【００２４】また、１つのシリンダボディ２２の温度を
検出するシリンダ温度センサ８２、第３排気通路４８内
の上流側の圧力を検出する背圧センサ８３、大気圧を検
出する大気圧センサ８４、冷却水５６の温度を検出する
冷却水温度センサ８５、動力伝達装置８の前進、中立、
後退の間のシフト動作あるいは変速状態を検出するシフ
トセンサ８６、枢支軸５回りの船外機３の上下回動位置
を検出するトリム角センサ８７が設けられている。

【００２５】また、各気筒１６〜１８には、Ｏ₂センサ
９０が設けられ、このＯ₂センサ９０はセンサ収客室９
１に配置され、ピストン２６が下降しシリンダ側壁２２
ａのリリーフ弁孔９２を通過すると燃焼ガス圧によりリ
リーフ弁９３が開き、燃焼ガスがセンサ収客室９１に入
る。Ｏ₂センサ９０が排気ガス中のＯ₂濃度を検知し、こ
れに基づき燃焼室２９での空燃比を算出する。センサ収
容室９１の排気ガスは逆止弁９４を通過して第１排気通
路４３へ出る。エンジン１０には、その他、スタータ９
５及びオイルタンク９６が備えられている。

【００２６】エンジン１０の駆動時に、第１〜第３気筒
１６〜１８のそれぞれにおいて順次、ピストン２６がク
ランク軸２０側の下死点位置から燃焼室２９側に移動す
ると、ピストン２６によって掃気通路４１の掃気ポート
４１ａ１，４１ｂ１と第１排気通路４３の排気ポート４
４とが順次閉じられる。また、このように、ピストン２
６が燃焼室２９側に移動すると、クランクケース１９内
のクランク室１９ａが負圧になる。すると、リード弁３
４、吸気ポート３３内の吸気通路３９、吸気マニホール
ド３５、スロットルボディ３６及び吸気サイレンサ３７
が順次負圧になって、空気である外気９７が吸気ポート
３３から吸気通路３９に吸入され、クランクケース１９
内のクランク室１９ａに吸入される。これが「吸入過
程」である。

【００２７】一方、掃気通路４１の掃気ポート４１ａ
１，４１ｂ１と第１排気通路４３の排気ポート４４とが
閉じられた後、更に、ピストン２６が燃焼室２９側へ移
動すれば、この燃焼室２９に既に吸入されていた混合気
が圧縮される。これが「圧縮過程」である。

【００２８】ピストン２６が上死点に達する直前で、エ
ンジン制御装置７３により制御された点火プラグ３０の
放電部３１の放電により、混合気が着火、燃焼させられ
て気体が膨張し、これにより、ピストン２６が上死点を
越えた後クランク軸２０側に押し戻される。これが「爆
発過程」である。

【００２９】ピストン２６のクランク軸２０側への移動
により、クランクケース１９内のクランク室１９ａに吸
入されていた空気が予圧縮される。なお、このときの圧
力でリード弁３４は閉弁させられている。ピストン２６
がクランク軸２０側へ移動する途中で、まず、排気ポー
ト４４が開かれる。すると、排気ポート４４を通し、混
合気の既燃ガスである排気１００が、排気ポート４４を
通って排出される。これが「排気過程」である。

【００３０】そして、排気１００は第１排気通路４３、
第２排気通路４７、第３排気通路４８、および排気通路
１３内を順次通って水中に排出される。この場合、各気
筒１６〜１８を冷却した後の冷却水５６が第４冷却水ジ
ャケット５４と冷却水連通路５５を通り、排気１００と
共に上記水中に排出される。

【００３１】ピストン２６がクランク軸２０側に移動し
て排気ポート４４が開かれると、これに続いて掃気通路
４１が開かれる。すると、前記したようにクランクケー
ス１９内で予圧縮されていた吸気が掃気通路４１を通っ
て燃焼室２９に流入させられ、この吸気が燃焼室２９に
残留している既燃ガスの一部を第１排気通路４３に押し
出すと共に、空気が燃焼室２９に充満する。これが「掃
気過程」である。排気過程の途中から掃気過程が始ま
り、掃気過程の途中で排気過程が終了するので、この２
つの過程を合わせて掃排気過程ともいう。そして、この
後、ピストン２６は下死点位置に戻る。そして、掃気過
程の途中から圧縮過程の初期にかけての期間に燃料がイ
ンジェクタ６１から噴射される。

【００３２】この場合、掃気通路４１を通って燃焼室２
９に流入した空気のいくらかは、第１排気通路４３側に
吹き抜け、これは既燃ガスと混ざって排気１００として
排出される。一方排出されず残留した既燃ガスが新気と
混ざり、この状態から、ピストン２６が再び燃焼室２９
側に移動し、以下、上記した各過程が繰り返されて、ク
ランク軸２０が回転させられる。なお、燃料噴射は、下
記するように、燃料の排気ポート４４への侵入がないタ
イミングで実施される。そして、このクランク軸２０を
通しエンジン１０が動力を出力し、この動力は動力伝達
装置８を介してプロペラ１４を回転させ、被駆動体であ
る船１を航走可能とさせる。第１気筒１６、第２気筒１
７および第３気筒１８は、この順序で、クランク角が１
２０゜の位相差で駆動する。

【００３３】図３において、ピストン２６はスリーブ５
２０に摺動可能に設けられ、このピストン２６には第１
のリング溝２６ａ及び第２のリング溝２６ｂが上下に形
成され、第１のリング溝２６ａに第１のピストンリング
５２１が、第２のリング溝２６ｂに第２のピストンリン
グ５２２が係合されている。シリンダ側壁２２ａにはイ
ンジェクタ６１がキャップ５２３を介して設けられ、キ
ャップ５２３の前側と後側はそれぞれシール体５２４，
５２５でシールされている。インジェクタ６１の先端部
６１ａはスリーブ５２０に形成されて開口部５２０ａに
臨むように配置され、このインジェクタ６１の取付位置
は次のように設定される。

【００３４】シリンダ上端２２ｂより取付位置までの距
離をＡとし、下死点にピストン２６が位置する時のピス
トン頂部外周部までのシリンダ上端２２ｂよりの距離を
Ｌとする時、ピストン外周に少なくとも１つのピストン
リングを嵌合させるリング溝を設け、ピストン２６が上
死点にある時のシリンダ上端２２ｂよりリング溝の下端
位置までの距離をＲＳとする時、この実施例では、ピス
トン２６が上死点にある時のシリンダ上端２２ｂより第
１のピストンリング５２１が嵌合する第１のリング溝２
６ａの下端位置までの距離をＲＳとする時、ＲＳ＜Ａ＜０．３Ｌとしている。

【００３５】また、シリンダ上端２２ｂより排気ポート
４４までの距離をＥＳとする時、０．３５ＥＳ＜Ａ＜０．６５ＥＳとしている。

【００３６】このように、所定の位置にインジェクタ６
１を取り付けることで、爆発行程の初期においてピスト
ン２６によりインジェクタヘの熱負荷を低下させつつ、
且つ、従来のものより、長い噴射可能域を確保可能であ
る。

【００３７】また、インジェクタ６１から上下２つの燃
料噴射が行なわれ、下向噴射流Ｘは主にピストン２６の
下死点から上死点ヘの上昇中のピストン頂部２６ｃ目掛
けて燃料が噴射され、上向噴射流Ｙは点火プラグ３０を
指向して燃料噴射が行なわれる。下向噴射流Ｘがピスト
ン頂部２６ｃを冷却し、かつ燃料自身が気化促進され
る。しかし、下向噴射流Ｘのみであると、上昇中のピス
トン頂部２６ｃ近傍が濃混合気となり、燃焼室２９上部
が希簿混合気となってしまう。上向噴射流Ｙは燃焼室２
９全体をできる限り均一混合気とする作用があり、円滑
な燃焼が可能である。

【００３８】特に、始動時及び低負荷域においては、ピ
ストン温度が低く、スロットルバルブが絞られており掃
気流に起因する筒内流動も小さいので、Ｘ，Ｙの噴射流
のうち一方のみでは燃焼室２９全体を均一混合気とする
ことは可能である。しかし、両噴射流Ｘ，Ｙにより均一
混合気を形成するので、より円滑な燃焼が可能である。

【００３９】また、上向噴射流Ｙにより、始動時点火プ
ラグ３０まわりに確実に可燃混合気を形成するので始動
性が向上する。

【００４０】なお、噴射流Ｘ，Ｙの流速は、１０〜３０
ｍ／ｓとされる。

【００４１】インジェクタ６１は副掃気ポート４１ｂ１
よりシリンダヘッド２３寄りに配置され、下向噴射流Ｘ
は排気ポート４４方向、ピストン頂部２６ｃを指向して
おり、排気ポート４４がピストン２６で閉じられた後は
確実にピストン頂部２６ｃに当たり、ピストン頂部２６
ｃで熱交換される。

【００４２】下向噴射流Ｘの先端が排気ポート４４に到
達する前に排気ポート４４が閉じるように噴射開始タイ
ミングを設定している。下向噴射流Ｘの先端面をＸ１で
示す。下向噴射流Ｘの全てをピストン２６が排気ポート
４４を閉じる前にピストン頂部２６ｃにぶつけるもので
は、跳ね返り後の噴射流の先端が排気ポート４４に到達
する前に排気ポート４４が閉じ、このように噴射開始の
タイミングは設定される。

【００４３】このように、インジェクタ６１の配置は、
噴射位置が従来技術よりシリンダヘッド２３寄りであ
り、噴射はより長い距離を飛翔する。この間に、燃料は
燃焼室２９内の熱的雰囲気と熱交換し、ピストン頂部２
６ｃ等に衝突する前にも熱交換させることができる。

【００４４】また、図４において、複数のシリンダ気筒
の中心軸を結ぶ平面に対し、インジェクタ６１への燃料
分配管５３０を平行とし、かつ３つの気筒１６〜１８と
も同じ位置にインジェクタ６１を配置している。

【００４５】あるいは下気筒ほどインジェクタ６１の配
置位置を下（クランク室寄り）としても良い。下気筒程
インジェクタ６１の熱的負荷が大きくなり、よって燃焼
行程において長い時間ピストン２６で覆うようにする。
一方、少なくとも一番上気筒１６は、インジェクタ６１
の配置位置がＲＳ＜Ａ＜０．３Ｌとし、また０．３５Ｅ
Ｓ＜Ａ＜０．６５ＥＳとする。

【００４６】また、副掃気ポート４１ｂ１と排気ポート
４４を結ぶ方向を傾け、且つインジェクタ６１も傾けて
おり、隣接する気筒の主掃気ポート４１ａ１の干渉を避
けつつシリンダピッチＰを狭くできる。

【００４７】次に、前記図１〜図６の実施例に用いられ
る燃料噴射装置のインジェクタの構造を説明する。図７
はインジェクタの断面図、図８はインジェクタの先端部
の断面図、図９はインジェクタのノズルの正面図であ
る。

【００４８】インジェクタ６１はインジェクタハウジン
グ３５０を有し、このインジェクタハウジング３５０の
後端部には蓋体３５１が嵌合され、さらにインジェクタ
ハウジング３５０内にはコイル３５２を備えたコア３５
３が配置されている。蓋体３５１は樹脂性のキャップ３
５４で覆われ、キャップ３５４のコネクタ３５４ａにコ
ア３５３に接続したリード線３５５が設けられ、このリ
ード線３５５がコネクタ３５４ａで駆動電源側と接続さ
れる。蓋体３５１にはパイプ３５６が挿入され、蓋体３
５１の燃料入口３５１ａから供給された燃料は、パイプ
３５６を介してインジェクタハウジング３５０内の燃料
室３５７に導かれる。

【００４９】インジェクタハウジング３５０の先端部に
ニードルハウジング３５８がニードルストッパ３５９を
介して嵌合され、シール体３６０でシールされている。
ニードルハウジング３５８の先端部にはノズル３６１が
嵌合され、このノズル３６１には噴射通路３６１ａが形
成され、さらに噴射通路３６１ａに連通して上向き噴射
孔３６１ｂと下向き噴射孔３６１ｃが形成されている。
噴射通路３６１ａの直径Ｄ０より上向き噴射孔３６１ｂ
の直径Ｄ１及び下向き噴射孔３６１ｃの直径Ｄ２が小さ
く、さらに上向き噴射孔３６１ｂの直径Ｄ１より下向き
噴射孔３６１ｃの直径Ｄ２が大きく形成され、上向き噴
射孔３６１ｂより下向き噴射孔３６１ｃからの燃料噴射
量が多く設定される。

【００５０】ニードルハウジング３５８内にはニードル
３６２が移動可能に配置され、ニードル３６２には可動
体３６３が固定されている。ニードル３６２には切欠に
より燃料通路３６２ａが形成され、ニードルストッパ３
５９には切欠により燃料通路３５９ａが形成され、可動
体３６３にも燃料通路３６３ａが形成されている。蓋体
３５１と可動体３６３との間に圧縮スプリング３６４が
配置され、この圧縮スプリング３６４で可動体３６３を
介してニードル３６２がニードルハウジング３５８の弁
座３５８ａを常に閉じる方向へ付勢され、噴射通路３６
１ａを閉じ燃料噴射できない状態になっている。コア３
５３に配置されたコイル３５２に電源を与えると、コイ
ル３５２による電磁力で可動体３６３が圧縮スプリング
３６４に抗して吸引されて弁座を開く方向へ移動し、噴
射通路３６１ａを開き、燃料噴射が行なわれる。このと
きニードル３６２に形成したストッパフランジ３６２ｂ
がニードルストッパ３５９に当接して位置規制される。

【００５１】インジェクタ６１は、調圧弁にて、６００
〜６５０キロパスカルに調圧されるので、ニ−ドル３６
２が弁座３５８ａを押圧する時、ニ−ドルハウジング３
５８内の燃料溜まり３５８ｂの燃料圧力も同じ６００〜
６５０キロパスカルとなる。ニ−ドル３６２が弁座３５
８ａから離れる程、インジェクタ６１内を流れる流速が
増し、圧力降下により燃料溜まり３５８ｂの圧力が低下
する。燃料溜まり３５８ｂの圧力は、ニ−ドル３６２と
弁座３５８ａとの間を通過する時さらに圧力降下するの
で、噴射通路３６１ａの燃料圧力は、燃料溜まり３５８
ｂの圧力の約１／２程度となる。

【００５２】この噴射通路３６１ａの圧力と燃焼室２９
内圧との差圧に基づく流速で燃料が燃焼室２９へ噴射さ
れる。この時の流速は、１０〜３０ｍ／ｓ、望ましくは
２０ｍ／ｓ程度になるように各部の圧力降下あるいは調
圧弁が設定される。

【００５３】このように、インジェクタ６１の噴射孔３
６１ｂ，３６１ｃより上流部にニ−ドル３６２により開
閉する噴射弁Ｍが配置されている。インジェクタ６１が
シリンダ側壁２２ａに取付られ、このインジェクタ６１
が取り付けられた状態では、シリンダ長手方向の両端の
噴射孔壁３６１ｂ１，３６１ｃ１の間の角度μが４５度
以上で、少なくともインジェクタ６１からの燃料噴射が
終了する時、両端の噴射孔壁３６１ｂ１，３６１ｃ１の
内、シリンダヘッド２３より遠ざかる方の噴射孔壁３６
１ｃ１の延長上がピストン頂部２６ｃと交差するように
構成され、この実施例では、角度μが略１００度に設定
されている。さらに、噴射弁Ｍの噴射通路３６１ａの中
心線に対する噴射孔壁３６１ｂ１の角度μ２より、噴射
通路３６１ａの中心線に対する噴射孔壁３６１ｃ１の角
度μ１の角度を大きく設定し、この実施例では、角度μ
２が５５度、角度μ１が４５度に設定されている。

【００５４】このように、インジェクタ６１からの燃料
噴射が終了する時、両端の噴射孔壁３６１ｂ１，３６１
ｃ１の内、シリンダヘッド２３より遠ざかる方の噴射孔
壁３６１ｃ１の延長上がピストン頂部２６ｃと交差する
から、噴射期間中少なくとも噴射流の一部はピストン頂
部２６Ｃと衝突し、ピストン頂部２６Ｃとの熱交換がな
される。また、インジェクタ６１がシリンダ側壁２２ａ
に取付られ、シリンダ長手方向の両端の噴射孔壁３６１
ｂ１，３６１ｃ１の間の角度が４５度以上であるから、
ピストン頂部２６ｃ以外の燃焼室２９内の空間に燃料が
噴射されることになり、燃焼室全体に燃料と空気との混
合気を形成でき、燃焼を安定させ、性能向上、燃費向
上、あるいは安定回転が可能となる。

【００５５】また、インジェクタ６１はシリンダヘッド
２３から離れていることで温度が上昇しにくいのみでな
く、キャップ５２３の外周から冷却水ジャケット５１内
のエンジン冷却水で常時冷却され、インジェクタ６１の
内部で燃料がベーパーになりにくく且つ、下降する噴射
流にカーボンづまりが発生しにくい。

【００５６】次に、インジエクタの燃料噴射タイミング
について説明する。図１０は燃料噴射タイミングチャー
トである。

【００５７】この燃料噴射タイミングチャートでは、横
軸がクランク角度であり、排気ポートの開閉位置、掃気
ポートの開閉位置及びインジェクタの取付位置を示し、
また縦軸がエンジン回転数であり、低エンジン回転数
域、中エンジン回転数域及び高エンジン回転数域を示し
ている。

【００５８】インジェクタ駆動信号を実線で示し、上段
が低負荷時、下段が高負荷時である。また、インジェク
タの実際の燃料噴射を二重線で示し、上段が低負荷時、
下段が高負荷時である。さらに、噴射された燃料の先端
がインジェクタから排気ポートに到達するまでを二点鎖
線で示している。インジェクタ駆動信号とインジェクタ
の実際の燃料噴射との間にはインジェクタの動作遅れが
ある。

【００５９】インジエクタの燃料噴射タイミングは、エ
ンジン回転数域において異なり、実噴射始め限界を曲線
Ｓで示し、実噴射限界を直線Ｅで示し、この噴射始め限
界曲線Ｓと実噴射限界直線Ｅにより実噴射可能範囲が設
定される。

【００６０】図中２点鎖線の長さは、各エンジン回転域
において燃料が噴射された瞬間から燃焼室内を飛翔して
排気ポート部までに到達するまでの期間（クランク角で
の期間）を示している。排気ポート閉を基準にして飛翔
期間だけ逆上ったタイミングに噴射を開始すれば吹き抜
けを防止することができる。この時の飛翔期間が図中の
２点鎖線である。この吹き抜け防止が可能な噴射開始時
期を結んだものが実質噴射始め限界Ｓである。ピストン
がインジェクタ取付位置に到達すると、ピストンでイン
ジェクタが覆われる。このタイミングが実噴射限界Ｅで
あり、これ以上遅れて噴射を続けても燃焼室内に燃料を
供給することができない。なお、飛翔時間は噴射速度が
遅い程長くなり、ピストン位置が上下方向排気ポートの
位置に近づく程短くなる。なお、同じ飛翔時間であって
もクランク角での飛翔期間で言えば、エンジン速度が低
速程相対的に期間が短くなる。飛翔時間が長い程、実質
噴射始め限界から実噴射限界の間の時間は長くなり、そ
の分この時間中に噴射可能な燃料量を増加することがで
きる。この実施例では、噴射速度を１０〜３０ｍ／ｓに
設定しており、高負荷においても十分な燃料を供給可能
としている。

【００６１】この実施例では、全負荷域、全エンジン回
転域とも実質噴射始め限界Ｓに実質噴射が開始されるよ
うにし、要求燃料が噴射し終えた時点で実質噴射を終了
するようにしている。この分、上死点ＴＤＣ近傍でなさ
れる点火より先行して噴射されることになり、均一な混
合気が形成可能となる。なお、高負荷時、要求燃料量が
多くなるので、排気ポート閉後も噴射が継続するように
している。また、低負荷低速時あるいは及び始動時、実
質噴射開始時期を遅らせ且つ実噴射限界Ｅまでには実質
噴射を終了するようにしても良い。実質噴射開始時期を
遅らせる程、点火時点火プラグまわりに拡散仕切れない
濃混合気が残留するようになる。ピストン頂部との熱交
換により点火時予め燃焼室内に十分混合された混合気が
存在する予混合燃焼であっても、成層燃焼に近い燃焼が
可能となり、低速安定性を向上させることができ、同様
始動性が向上する。図中２重破線がこれを示す。

【００６２】このように、インジェクタは、高速時、ピ
ストンが下降し排気ポートを開いてから噴射を開始し、
ピストンが上昇し排気ポートを閉じた後、所定クランク
角回転分前記ピストンが移動した時噴射を終了するよう
にするとともに、低速時、ピストンが下死点から上昇す
るようになってから且つ排気ポートを閉じる前に噴射を
開始し、ピストンがさらに上昇し排気ポートを閉じて
後、所定クランク角回転分ピストンが移動した時噴射を
終了するように構成し、少ないインジェクタにより、高
速時及び低速時に必要な量の燃料を噴射する。所定クラ
ンク角として、ピストンが排気ポートを閉じた時からイ
ンジェクタを閉じ終わる前までの中間のクランク角かあ
るいはインジェクタを閉じ終わる時までのクランク角と
しており、簡単かつ確実に噴射終了の基準とすることが
できる。

【００６３】次に、図１１乃至図１４に基づいて図１乃
至図６の第１の実施例のインジェクタの燃料噴射につい
て説明する。図１１はインジェクタの燃料噴射を示す概
略断面図、図１２はインジェクタの上向燃料噴射を省略
し下向燃料噴射を示す概略平面図である。

【００６４】インジェクタ６１の取付条件は図１乃至図
６の実施例に示し、インジェクタ６１の構造は図１１及
び図１２に示したものであるが、これに限定されない。

【００６５】図１１において、インジェクタ６１の下向
噴射流Ｘの角度は、図中水平面Ｌ２（図１乃至図６の実
施例では、シリンダボディ２２のシリンダ孔２５は、水
平に配置されるので図中水平面Ｌ２は、実質鉛直面とな
る。）に対してしてα１、α２で示し、この角度α１、
α２は、インジェクタ６１の噴射孔と排気ポートの上端
とを結ぶ線と水平面Ｌ２との角度αｘより大きく設定さ
れている。上向噴射流Ｙの角度は水平面Ｌ１に対してβ
１、β２で示し、下向噴射流Ｘの先端面をＸ１、上向噴
射流Ｙの先端面をＹ１として示す。

【００６６】図１１（ａ）において、高速時に、ピスト
ン２６が上死点から下死点に向けて下降中に、インジェ
クタ６１から燃料噴射が開始される。噴射流Ｘの先端面
Ｘ１が下降中のピストン頂部２６ｃに向けて噴射され
る。図１１（ｂ）では、ピストン２６が下死点に到達
し、運動方向をまさに変えんとする状態を示す。噴射流
Ｘは、ピストン頂部２６ｃに到達しＰ１点で衝突する。
これ以降、α２角度より小さい角度の噴射流Ｘが順次、
上昇するピストン頂部２６ｃに到達し衝突する。且つ、
噴射流Ｘは、反射し方向を変える。図１１（ｃ）におい
て、ピストン２６が上死点に向かって上昇中に噴射流Ｘ
の内一番上の境界のα１のものが、ピストン頂部２６ｃ
に衝突する。噴射流Ｘの内一番上の境界のα１のものが
点Ｐ２から反射方向のシリンダ側壁２２ａまでには距離
ｋがある。図１１（ｄ）において、ピストン頂部２６ｃ
に衝突後反射したものの内一番早くシリンダ側壁２２
ａ、あるいは排気ポート４４に到達する前に排気ポート
４４は閉じる。

【００６７】また、ピストン速度（クランク半径、エン
ジン回転数）、シリンダ上端２２ｂより取付位置までの
距離Ａ、噴射流速度に合わせ、燃料噴射開始タイミング
および燃料噴射角度α１、α２を設定し、常に噴射流Ｘ
が反対側のシリンダ側壁２２ａに到達する時、ピストン
２６により排気ポート４４は閉じられているようにす
る。

【００６８】高速時、ピストン２６が下降中は、排気ポ
ート４４が開いているうちから燃料噴射を開始する。低
速になる程、燃料噴射開始を遅らせるので、噴射流Ｘの
先端が排気ポート４４内に吹き抜けることはない。

【００６９】噴射流速度を遅くする程、噴射開始を早め
ることができる。この実施例では、１０〜３０ｍ／ｓに
噴射流Ｘを設定している。

【００７０】また、燃料噴射開始のタイミングを遅らせ
るか、噴射流速度を遅くするか、あるいはシリンダボア
を大きくすれば、燃料噴射角度α１をさらに小さくで
き、例えば燃料噴射角度α１を０゜、即ち水平にしても
良い。

【００７１】また、上向噴射流Ｙは点火プラグ３０の放
電部３１を指向させたことにより低速時、燃料噴射開始
時期を遅らせれば、ピストン２６まわりとピストン頂部
２６ｃの２箇所に形成される濃混合気が拡散する前に点
火させることになる。その中間は希薄混合気であり、成
層燃焼に近い火炎面の進行がゆっくりとした燃焼が可能
となる。ピストン２６まわりでなく上向きにするのみで
も十分燃焼室２９の上下に濃混合気を形成させることが
可能となり、中、高速時掃気後の残留スワールによる濃
混合気の拡散を経て予混合を確実にすることができる。

【００７２】インジェクタ６１は、図１２に示すよう
に、排気ポート４４に対向する反対側半分のシリンダ側
壁２２ａに配置され、即ち、インジェクタ６１は中心面
Ｌ３より副掃気ポート４１ｂ１側に配置される。また、
インジェクタ６１は図９に示すように噴射通路３６１ａ
を挟んで、図中上下の位置に上向き噴射孔３６１ｂと下
向き噴射孔３６１ｃが形成されている。噴射孔３６１ｂ
と下向き噴射孔３６１ｃはいずれも真円であり、噴射孔
３６１ｂより下向き噴射孔３６１ｃが大径に形成され、
これによりピストン頂部２６ｃを指向する噴射流Ｘの燃
料量が、インジェクタ６１より上方を指向する噴射流Ｙ
の燃料量より多く、燃焼時の熱が滞留しホットスポット
となっているため、ピストン頂部を指向する噴射流の燃
料の気化がより確実に促進される。

【００７３】下向き噴射孔３６１ｃが真円であり、図１
２に示す平面において、噴射流Ｘの角度γは｜α２−α
１｜で設定され、ピストン頂部２６ｃにおける噴射流Ｘ
の衝突部はＷで示すことができ、ピストン頂部２６ｃを
指向する噴射流Ｘの全てがピストン頂部２６ｃと衝突
し、ピストン頂部２６ｃを指向する噴射流Ｘの燃料の気
化がより確実に促進される。なお、衝突部Ｗの前端Ｒ
１、後端Ｒ２は、ピストン２６の上昇にともない、イン
ジェクタ６１の方に移動する。

【００７４】なお、図１２中、Ｆ３は排気流であり、Ｆ
１は両側の主掃気ポート４１ａ１からの掃気流であり、
反転して排気ポート４４へ向かう。Ｆ２は、副掃気ポー
ト４１ｂ１からの掃気流である。これら主掃気流Ｆ１や
副掃気流Ｆ２により噴射流Ｘ，Ｙが乱されるとしても、
排気ポート４４へ到達する時間が早まることはなく、吹
き抜けを防止することができる。

【００７５】図１３及び図１４はインジェクタの噴射孔
の他の実施例の位置と大きさを示す図である。図１３の
実施例では、インジェクタ６１には、噴射通路３６１ａ
と、噴射通路３６１ａの図中上側に１個の噴射孔３６１
ｂと、図中下側に２個の噴射孔３６１ｃとが形成されて
いる。上側の１個の噴射孔３６１ｂからの上向噴射流Ｙ
がインジェクタ６１より上方を指向し、２個の噴射孔３
６１ｃからの下向噴射流Ｘがピストン頂部２６ｃを指向
する。図１４の実施例では、インジェクタ６１には、噴
射通路３６１ａと、噴射通路３６１ａの図中上側に２個
の噴射孔３６１ｂと、噴射通路３６１ａの図中下側に２
個の噴射孔３６１ｃとが形成されている。上側の２個の
噴射孔３６１ｂからの上向噴射流Ｙがインジェクタ６１
より上方を指向し、２個の噴射孔３６１ｃからの下向噴
射流Ｘがピストン頂部２６ｃを指向する。

【００７６】図１５はインジェクタの噴射孔のさらに他
の実施例の位置と大きさを示す図である。この実施例で
は、インジェクタ６１には、図９の実施例と同様に、噴
射通路３６１ａと、噴射通路３６１ａの図中上側に１個
の噴射孔３６１ｂと、図中下側に１個の噴射孔３６１ｃ
とが形成され、上側の噴射孔３６１ｂは真円に形成され
ているが、下側の噴射孔３６１ｃは噴射通路３６１ａの
中心線の位置から噴射孔壁３６１ｃ１の角度μ１になる
ように形成され、図中上方が狭く下方が幅広の略三角形
形状をしており、ピストン頂部２６ｃを指向して多くの
燃料を噴射可能とされるとともに、点火プラグ３０とピ
ストン頂部２６ｃの中間領域にも燃料を噴射可能に構成
されている。

【００７７】図１６はインジェクタの噴射孔のさらに他
の実施例の位置と大きさを示す図である。この実施例で
は、インジェクタ６１には、図９の実施例と同様に、噴
射通路３６１ａと、噴射通路３６１ａの図中上側に１個
の噴射孔３６１ｂと、図中下側に１個の噴射孔３６１ｃ
とが形成され、下側の噴射孔３６１ｃは真円に形成され
ているが、上側の噴射孔３６１ｂは噴射通路３６１ａの
中心線の位置から噴射孔壁３６１ｂ１の角度μ２になる
ように図中上下方向に長い長円形に形成され、上側の噴
射孔３６１ｂから点火プラグ３０の放電部３１方向から
前記中間領域にかけての広い範囲を指向して燃料を噴射
可能としている。なお、下側の噴射孔３６１ｃの断面積
は、上側の噴射孔３６１ｂの最小断面積（噴射通路３６
１ａの直近部）より、大きく設定されており、ピストン
頂部２６ｃを指向して多くの燃料を噴射可能に構成され
ている。

【００７８】図１７はインジェクタの他の実施例の断面
図である。この実施例では、ニードルハウジング３５８
内にニードル３６２が配置され、このニードル３６２の
中心に軸方向に燃料通路３６２ｄが形成されている。ニ
ードル３６２の先端部３６２ｅには燃料通路３６２ｄか
ら燃料溜まり３５８ｂに連通する燃料供給孔３６２ｆが
複数形成されている。また、ニードルハウジング３５８
には、一体にノズル部３５８ｃが形成され、ノズル部３
５８ｃの内側に形成される噴射通路３６１ａに連通して
上向き噴射孔３６１ｂ及び下向き噴射孔３６１ｃが形成
され、インジェクタ６１が簡単な構造で、かつ円滑な燃
料噴射が可能になっている。

【００７９】図１８はインジェクタのさらに他の実施例
の断面図である。この実施例では、ニードルハウジング
３５８の噴射通路３６１ａに連通して１つの噴射孔３６
１ｄが形成され、噴射孔３６１ｄは、シリンダ長手方向
の両端の噴射孔壁３６１ｄ１，３６１ｄ２の間の角度μ
が４５度以上で、少なくともインジェクタ６１からの燃
料噴射が終了する時、両端の噴射孔壁の内、シリンダヘ
ッド２３より遠ざかる方の噴射孔壁３６１ｄ２の延長上
がピストン頂部２６ｃと交差するように構成されてい
る。ノズル部３５８ｃの前方から見た正面図が図１９で
ある。

【００８０】図２０はインジェクタの噴射孔のさらに他
の実施例を示す正面図である。図２０の実施例における
噴射孔３６１ｄは、図１８のインジェクタ６１の噴射孔
３６１ｄと同様に形成されているが、図１９の実施例の
噴射孔３６１ｄは、正面から見て上側の噴射孔壁３６１
ｄ１より下側の噴射孔壁３６１ｄ２が大きい細長い扇形
に形成され、図２０の実施例の噴射孔３６１ｄは、正面
から見て上側の噴射孔壁３６１ｄ１より下側の噴射孔壁
３６１ｄ２が大きい、上側の長孔と下側の扇形とを連続
して形成したような形状に形成されている。

【００８１】図１８乃至図２０に示す２つの実施例にお
いても、１つの噴射孔３６１ｄによってピストン頂部２
６ｃのみでなく、前記中間領域さらに角度μを大きくす
れば放電部３１を指向して燃料を噴射可能とするととも
に、両方の実施例とともにピストン頂部２６ｃに多量の
燃料を供給でき、噴射燃料の気化が確実に促進される。

【００８２】図２１はインジェクタの噴射孔のさらに他
の実施例を示す断面図である。この実施例では、インジ
ェクタ６１の先端部がシリンダ側壁２２ａとスリーブ４
００とで形成されるノズル孔４０１から燃焼室２９に臨
むように取り付けられている。インジェクタ６１のニー
ドルハウジング３５８の先端部には、アーチ形状の噴流
ガイド３５８ｇが噴射通路３６１ａに対向して一体に形
成されている。噴流ガイド３５８ｇは図中上下方向に、
上向噴射流Ｙと下向噴射流Ｘとに分流させるガイド面３
５８ｇ１，３５８ｇ２が形成され、このガイド面３５８
ｇ１，３５８ｇ２によってシリンダ長手方向の両端の噴
射孔壁の間の角度μが４５度以上に設定される。噴流ガ
イド３５８ｇのガイド面３５８ｇ１，３５８ｇ２の分岐
部３５８ｇ３は噴射通路３６１ａの中心より図中上側に
偏位しており、上向噴射流Ｙより下向噴射流Ｘが多くな
るように構成されている。

【００８３】図２２は図２１の断面と直交する面でイン
ジェクタを切断した断面図である。噴射通路３６１ａの
出口から出た噴射流Ｙは広がりながらガイド面３５８ｇ
１により曲げられ、さらに広がりながら放電部３１を指
向する。この広がり角がδである。なお、この広がり角
δは下向噴射流Ｘの方が上方噴射流Ｙより大きくなる。

【００８４】図２３はインジェクタのさらに他の実施例
の断面図である。この実施例が、図８の実施例と違うと
ころは、ノズル３６１がニードルハウジング３５８の先
端部を外側から覆うように嵌合されて外周をかしめられ
ている点である。これによりノズル３６１のニードルハ
ウジング３５８の結合強度が高められる。

【００８５】図２４及び図２５に、４サイクルエンジン
における実施例を示す。図２４は１つの気筒についての
断面図、図２５はエンジンの平面図である。シリンダプ
ロック７００の上部にシリンダヘッド７０１が載置さ
れ、シリンダ７０２の内部に摺動するピストン７０３が
収容される。シリンダヘッド７０１の内部に各々２つの
吸気通路７０１ａと排気通路７０１ｂが配置され、その
シリンダヘッド７０１の下側開口端はそれぞれ吸気ポー
ト７０１ｃ、排気ポート７０１ｄとされる一方、他方の
端部にはそれぞれ吸気マニホールド７０４、排気マニホ
ールド７０５が接続される。各吸気ポート７０１ｃ部に
は吸気弁７０６、各排気ポート７０１ｄ部には排気弁７
０７が配置され、それぞれ吸気カム７０９、排気カム７
１０により、弁バネ７１１、７１２に抗して開閉され
る。気筒中央となるシリンダヘッド７０ｌ側の気筒中央
Ｏ１に点火プラグ７１３が配置される。

【００８６】各気筒中央Ｏ１を通る共通平面Ｐ１０と平
行に燃料分配７１５が配置され、各気筒のシリンダ７０
２側壁に互いに平行に配置されるインジェクタ７２０が
燃料分配管７１５に直接連結される。燃料分配管７１５
の上流端部には燃料圧の変動を吸収する燃圧ダンパー７
２１が、下流端部には噴射圧の一定とするための調圧弁
７２２が配置される。

【００８７】吸気弁７０６が開となり、且つピストン７
０３がインジェクタ７２０の取付部を通過した後、イン
ジェクタ７２０から燃料が噴射開始される。上向噴射流
Ｙは排気弁７０７から点火プラグ７１３の放電部にかけ
てを指向し、下向噴射流Ｘはピストン７０３頂部を指向
する。このため、噴射された燃料はピストン頂部と排気
弁７０７と熱交換して気化し、上死点前近傍のタイミン
グで点火される前に十分均一が混合気が燃焼室８００内
に形成される。

【００８８】８０ｌはピストン７０３に嵌合するピスト
ンリングであり、点火プラグ７１３が点火する時位置す
る上側のピストンリング８０１より不図示のクランク室
寄りにインジェクタ７２０が配置され、点火直後の高
温、高圧の既燃焼ガスから保護される。

【００８９】この実施例でも、燃科供給系が簡素化さ
れ、且つインジェクタ７２０及び燃料分配管７１５が吸
気マニホールド７０４により覆われ保護される。

【００９０】

【発明の効果】前記したように、請求項１記載の発明
は、インジェクタのノズルに１つあるいは複数の噴射孔
を配置し、前記インジェクタの噴射孔より上流部にニ−
ドルにより開閉する噴射弁を配置し、インジェクタから
の燃料噴射が終了する時、両端の噴射孔壁の内、シリン
ダヘッドより遠ざかる方の噴射孔壁の延長上がピストン
頂部と交差し、噴射期間中少なくとも噴射流の一部はピ
ストン頂部と衝突し、ピストン頂部との熱交換がなさ
れ、ピストン頂部を指向する噴射流の燃料の気化が促進
され、またインジェクタより上方に指向する噴射流によ
り燃焼室上方の混合気の濃度が濃くなり、燃焼室は全体
として均一な混合気が得られ、予混合燃焼を効率良く発
生させ、中、高速で安定且つ燃費の良い燃焼が得られ
る。

【００９１】また、インジェクタがシリンダ側壁に取付
られ、シリンダ長手方向の両端の噴射孔壁の間の角度が
４５度以上であるから、ピストン頂部以外の燃焼室内の
空間に燃料が噴射されることになり、燃焼室全体に燃料
と空気との混合気を形成でき、燃焼を安定させ、性能向
上、燃費向上、あるいは安定回転が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】燃料噴射式内燃機関を船外機に搭載した実施例
の１気筒分を主体とした概略構成図である。

【図２】シリンダ側壁噴射の燃料及び空気のフローチャ
ートである。

【図３】燃料噴射式内燃機関の１つの気筒上部の縦断面
図である。

【図４】燃料噴射式内燃機関の横断面図である。

【図５】排気系を示す断面図である。

【図６】燃料噴射式内燃機関の平面図である。

【図７】インジェクタの断面図である。

【図８】インジェクタの先端部の断面図である。

【図９】インジェクタのノズルの正面図である。

【図１０】燃料噴射タイミングチャートである

【図１１】第１の実施例のインジェクタの燃料噴射を示
す概略断面図である。

【図１２】第１の実施例のインジェクタの燃料噴射を示
す概略平面図である。

【図１３】第２の実施例のインジェクタの噴射孔の位置
と大きさを示す図である。

【図１４】第３の実施例のインジェクタの噴射孔の位置
と大きさを示す図である。

【図１５】第４の実施例のインジェクタの噴射孔を示す
図である。

【図１６】第５の実施例のインジェクタの噴射孔を示す
図である。

【図１７】第６の実施例のインジェクタを示す図であ
る。

【図１８】第７の実施例のインジェクタの噴射孔を示す
図である。

【図１９】第８の実施例のインジェクタの噴射孔を示す
図である。

【図２０】第９の実施例のインジェクタの噴射孔を示す
図である。

【図２１】第１０の実施例のインジェクタの噴射孔を示
す図である。

【図２２】図２１の断面と直交する面でインジェクタを
切断した断面図である。

【図２３】第１０の実施例のインジェクタのさらに他の
実施例の断面図である。

【図２４】４サイクルエンジンにおける実施例で１つの
気筒についての断面図である。

【図２５】４サイクルエンジンにおける実施例でエンジ
ンの平面図である。

【符号の説明】

２２シリンダボディ２２ａシリンダ側壁２３シリンダヘッド２６ピストン２６ｃピストン頂部２９燃焼室６１インジェクタ３６１ｂ，３６１ｃ噴射孔３６２ニ−ドルＸ，Ｙ噴射流

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダヘッド、シリンダボディ及びピス
トンにより形成された燃焼室内に、シリンダ側壁に備え
たインジェクタから燃料を噴射する燃料噴射式内燃機関
の燃料噴射装置において、前記インジェクタのノズルに
１つあるいは複数の噴射孔を配置し、前記インジェクタ
の噴射孔より上流部にニ−ドルにより開閉する噴射弁を
配置し、前記インジェクタが前記シリンダ側壁に取付ら
れ、シリンダ長手方向の両端の噴射孔壁の間の角度が４
５度以上で、少なくとも前記インジェクタからの燃料噴
射が終了する時、前記両端の噴射孔壁の内、前記シリン
ダヘッドより遠ざかる方の噴射孔壁の延長上がピストン
頂部と交差することを特徴とする燃料噴射式内燃機関の
燃料噴射装置。