JPH10331710A - 筒内噴射ガソリンエンジン - Google Patents
筒内噴射ガソリンエンジンInfo
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- JPH10331710A JPH10331710A JP9142559A JP14255997A JPH10331710A JP H10331710 A JPH10331710 A JP H10331710A JP 9142559 A JP9142559 A JP 9142559A JP 14255997 A JP14255997 A JP 14255997A JP H10331710 A JPH10331710 A JP H10331710A
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- Japan
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- cylinder head
- fuel
- exhaust
- cam
- camshaft
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
- F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
- F02B23/101—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on or close to the cylinder centre axis, e.g. with mixture formation using spray guided concepts
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 点火プラグ及び燃料インジェクターのレイア
ウト自由度を向上させ、バルブ挟み角を小さく設定した
筒内噴射ガソリンエンジンを提供する。 【解決手段】 シリンダヘッド上面２ａに、クランクシ
ャフトの軸線Ｓ方向に沿って互いに平行に離間する吸気
用カムシャフト１８及び排気用カムシャフト２０を配設
し、それらカムシャフト間のシリンダヘッド上面に、点
火プラグ２４と、上部に燃料レール２６が接続した燃料
インジェクター２２とを、軸線Ｓと直交する方向に配置
した。そして、シリンダヘッド上面の軸線Ｓと直交する
方向にカムキャップ４０を固定した。このカムキャップ
は、軸線Ｓと直交する方向の互いに離間した位置に軸受
け部４４ａ、４６ａを形成しており、これら軸受け部に
よって吸気用カムシャフト及び排気用カムシャフトを回
転自在に支持している。また、２箇所の軸受け部の間
に、点火プラグ及び燃料レールを内部に配置するキャッ
プ開口孔４２ａを形成した。
ウト自由度を向上させ、バルブ挟み角を小さく設定した
筒内噴射ガソリンエンジンを提供する。 【解決手段】 シリンダヘッド上面２ａに、クランクシ
ャフトの軸線Ｓ方向に沿って互いに平行に離間する吸気
用カムシャフト１８及び排気用カムシャフト２０を配設
し、それらカムシャフト間のシリンダヘッド上面に、点
火プラグ２４と、上部に燃料レール２６が接続した燃料
インジェクター２２とを、軸線Ｓと直交する方向に配置
した。そして、シリンダヘッド上面の軸線Ｓと直交する
方向にカムキャップ４０を固定した。このカムキャップ
は、軸線Ｓと直交する方向の互いに離間した位置に軸受
け部４４ａ、４６ａを形成しており、これら軸受け部に
よって吸気用カムシャフト及び排気用カムシャフトを回
転自在に支持している。また、２箇所の軸受け部の間
に、点火プラグ及び燃料レールを内部に配置するキャッ
プ開口孔４２ａを形成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、筒内噴射ガソリ
ンンエンジンに関する。
ンンエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料インジェクターから燃焼室内に燃料
を直接噴射する筒内噴射ガソリンエンジンは、従来のキ
ャブレター方式や吸気ポート噴射方式のガソリンエンジ
ンと比較して希薄な燃料混合比の運転が可能となり、し
かも、大幅な燃費向上を出力の犠牲なしに実現すること
ができる。この筒内噴射ガソリンエンジンは、通常、Ｄ
ＯＨＣ４バルブ方式のエンジンをベースとして開発され
ているが、その中で、各燃焼室に対応する点火プラグ及
び燃料インジェクターの組をクランクシャフトの軸線方
向と直交する方向に配置した筒内噴射ガソリンエンジン
が知られている。このエンジンは、シリンダヘッドの上
部に互いに平行に配置した排気用カムシャフト及び吸気
用カムシャフトのうち一方のシャフト側に点火プラグが
位置し、他方のシャフト側に燃料インジェクターが位置
する。ここで、排気用カムシャフト及び吸気用カムシャ
フトは、それぞれ専用のカムキャップにより回転自在に
支持されている。
を直接噴射する筒内噴射ガソリンエンジンは、従来のキ
ャブレター方式や吸気ポート噴射方式のガソリンエンジ
ンと比較して希薄な燃料混合比の運転が可能となり、し
かも、大幅な燃費向上を出力の犠牲なしに実現すること
ができる。この筒内噴射ガソリンエンジンは、通常、Ｄ
ＯＨＣ４バルブ方式のエンジンをベースとして開発され
ているが、その中で、各燃焼室に対応する点火プラグ及
び燃料インジェクターの組をクランクシャフトの軸線方
向と直交する方向に配置した筒内噴射ガソリンエンジン
が知られている。このエンジンは、シリンダヘッドの上
部に互いに平行に配置した排気用カムシャフト及び吸気
用カムシャフトのうち一方のシャフト側に点火プラグが
位置し、他方のシャフト側に燃料インジェクターが位置
する。ここで、排気用カムシャフト及び吸気用カムシャ
フトは、それぞれ専用のカムキャップにより回転自在に
支持されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、それぞ
れ専用のカムキャップによって排気用カムシャフト及び
吸気用カムシャフトを支持すると、各キャップを取付け
るためのボルト等の取付部材を別々に必要とし、また取
付部のスペースをそれぞれ必要とするため、排気用カム
シャフト及び吸気用カムシャフト間のスペースを広く要
し、また限られたスペース内にボルト等の取付け部を必
要とするため点火プラグや燃料インジェクターの配設ス
ペースが制限され、点火プラグ及び燃料インジェクター
のレイアウト自由度が低下する。
れ専用のカムキャップによって排気用カムシャフト及び
吸気用カムシャフトを支持すると、各キャップを取付け
るためのボルト等の取付部材を別々に必要とし、また取
付部のスペースをそれぞれ必要とするため、排気用カム
シャフト及び吸気用カムシャフト間のスペースを広く要
し、また限られたスペース内にボルト等の取付け部を必
要とするため点火プラグや燃料インジェクターの配設ス
ペースが制限され、点火プラグ及び燃料インジェクター
のレイアウト自由度が低下する。
【０００４】また、吸気および排気用カムキャップを別
々に設けると、吸気および排気カムシャフトをそれぞれ
挟んで各カムキャップをボルトで固定するため、各カム
シャフトの両側にボルトが配設され両シャフト間の間隔
が広くなる。このため、吸気用カムシャフトの下部に配
設した吸気バルブと、排気用カムシャフトの下部に配設
した排気バルブとの間のなす角度（以下、バルブ挟み
角）が増大してしまう。このように、バルブ挟み角が増
大してしまうと、シリンダー内の圧縮比が低下して熱効
率が低下しやすく、エンジン性能の面で問題がある。
々に設けると、吸気および排気カムシャフトをそれぞれ
挟んで各カムキャップをボルトで固定するため、各カム
シャフトの両側にボルトが配設され両シャフト間の間隔
が広くなる。このため、吸気用カムシャフトの下部に配
設した吸気バルブと、排気用カムシャフトの下部に配設
した排気バルブとの間のなす角度（以下、バルブ挟み
角）が増大してしまう。このように、バルブ挟み角が増
大してしまうと、シリンダー内の圧縮比が低下して熱効
率が低下しやすく、エンジン性能の面で問題がある。
【０００５】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あって、クランクシャフトの軸線方向と直交する方向に
点火プラグ及び燃料インジェクターを配置してもレイア
ウト自由度が向上するとともに、バルブ挟み角を小さく
設定してエンジン性能を向上させることが可能な筒内噴
射ガソリンエンジンを提供することを目的としている。
あって、クランクシャフトの軸線方向と直交する方向に
点火プラグ及び燃料インジェクターを配置してもレイア
ウト自由度が向上するとともに、バルブ挟み角を小さく
設定してエンジン性能を向上させることが可能な筒内噴
射ガソリンエンジン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】上記目的を達成するた
め、本発明では、シリンダヘッドの上面に、クランクシ
ャフトの軸線方向に沿って互いに平行に離間する吸気用
カムシャフト及び排気用カムシャフトを配設し、これら
吸気用カムシャフト及び排気用カムシャフト間のシリン
ダヘッドの上面に、燃焼室内で着火動作を行う点火プラ
グと、上部に接続した燃料レールから供給されてきた燃
料を燃焼室内に直接噴射する燃料インジェクターとを、
前記クランクシャフトの軸線と直交する方向に配置した
筒内噴射ガソリンエンジンにおいて、前記シリンダヘッ
ドの上面の前記クランクシャフトの軸線と直交する方向
に吸気用カムシャフト及び排気用カムシャフトに共通の
一体部材からなるカムキャップを固定し、この一体カム
キャップの両端部近傍の２箇所の軸受け部により前記吸
気用カムシャフト及び前記排気用カムシャフトをそれぞ
れ回転自在に支持するとともに、前記２箇所の軸受け部
の間に開口孔を形成し、この開口孔内に前記点火プラグ
及び前記インジェクターを配置した。
め、本発明では、シリンダヘッドの上面に、クランクシ
ャフトの軸線方向に沿って互いに平行に離間する吸気用
カムシャフト及び排気用カムシャフトを配設し、これら
吸気用カムシャフト及び排気用カムシャフト間のシリン
ダヘッドの上面に、燃焼室内で着火動作を行う点火プラ
グと、上部に接続した燃料レールから供給されてきた燃
料を燃焼室内に直接噴射する燃料インジェクターとを、
前記クランクシャフトの軸線と直交する方向に配置した
筒内噴射ガソリンエンジンにおいて、前記シリンダヘッ
ドの上面の前記クランクシャフトの軸線と直交する方向
に吸気用カムシャフト及び排気用カムシャフトに共通の
一体部材からなるカムキャップを固定し、この一体カム
キャップの両端部近傍の２箇所の軸受け部により前記吸
気用カムシャフト及び前記排気用カムシャフトをそれぞ
れ回転自在に支持するとともに、前記２箇所の軸受け部
の間に開口孔を形成し、この開口孔内に前記点火プラグ
及び前記インジェクターを配置した。
【０００７】
【発明の実施の形態】好ましい実地の形態においては、
前記カムキャップより上方に位置する前記燃料レールを
固定する際に、前記カムキャップの一部に上下方向に貫
通する貫通孔を形成しておき、前記燃料レールの固定用
ボルトを前記貫通孔に貫通させた後、前記シリンダヘッ
ドの上面に形成したねじ穴に螺合した。
前記カムキャップより上方に位置する前記燃料レールを
固定する際に、前記カムキャップの一部に上下方向に貫
通する貫通孔を形成しておき、前記燃料レールの固定用
ボルトを前記貫通孔に貫通させた後、前記シリンダヘッ
ドの上面に形成したねじ穴に螺合した。
【０００８】
【実地例】以下、本発明の１実施例として、直列４気筒
ＤＯＨＣ４バルブ形式の筒内噴射ガソリンエンジンにつ
いて図面を参照して説明する。
ＤＯＨＣ４バルブ形式の筒内噴射ガソリンエンジンにつ
いて図面を参照して説明する。
【０００９】図１は、アルミ鋳造により形成したシリン
ダヘッド２の略矩形状の外観を有するシリンダヘッド上
面２ａを示すものであり、図２は、このシリンダヘッド
の断面を示すものである。図１に示すように、シリンダ
ヘッド上面２ａのクランク軸と直交する方向（以下幅方
向という）の一方側には、クランクシャフトの軸線Ｓ方
向に沿って複数の吸気バルブのバルブリフタ挿入孔４が
形成されており、各バルブリフタ挿入孔４から幅方向の
他方側に離間したシリンダ上面２ａにも、クランクシャ
フトの軸線Ｓ方向に沿って複数の排気バルブのバルブリ
フタ挿入孔６が形成されている。これらバルブリフタ挿
入孔４及び６にはそれぞれ吸気バルブ１４および排気バ
ルブ１６の上端に連結されたバルブリフタが摺動可能に
挿入され、スプリングにより上方のカム側に付勢され
る。各吸気バルブ１４および排気バルブ１６は、図２に
示すように、シリンダヘッド２の燃焼室８の上壁の吸気
及び排気孔をカム動作に応じて開閉する（図はスプリン
グによりリフタが押上げられバルブが閉じた状態を示
す）。
ダヘッド２の略矩形状の外観を有するシリンダヘッド上
面２ａを示すものであり、図２は、このシリンダヘッド
の断面を示すものである。図１に示すように、シリンダ
ヘッド上面２ａのクランク軸と直交する方向（以下幅方
向という）の一方側には、クランクシャフトの軸線Ｓ方
向に沿って複数の吸気バルブのバルブリフタ挿入孔４が
形成されており、各バルブリフタ挿入孔４から幅方向の
他方側に離間したシリンダ上面２ａにも、クランクシャ
フトの軸線Ｓ方向に沿って複数の排気バルブのバルブリ
フタ挿入孔６が形成されている。これらバルブリフタ挿
入孔４及び６にはそれぞれ吸気バルブ１４および排気バ
ルブ１６の上端に連結されたバルブリフタが摺動可能に
挿入され、スプリングにより上方のカム側に付勢され
る。各吸気バルブ１４および排気バルブ１６は、図２に
示すように、シリンダヘッド２の燃焼室８の上壁の吸気
及び排気孔をカム動作に応じて開閉する（図はスプリン
グによりリフタが押上げられバルブが閉じた状態を示
す）。
【００１０】吸気用及び排気用カムシャフト１８、２０
には、クランクシャフトの回転がタイミングベルト等の
伝達手段（図示せず）を介して伝達される。吸入行程に
おいて吸気用カムシャフト１８のカムがバルブリフタを
介して吸気バルブ１４を下方に押し下げて、吸気ポート
１０端部の燃焼室８に臨む吸気孔を開く。排気行程にお
いて排気用カムシャフト２０のカムがバルブリフタを介
して吸気バルブ１６を下側に押し下げて、排気ポート１
２端部の燃焼室８に臨む排気孔を開く。
には、クランクシャフトの回転がタイミングベルト等の
伝達手段（図示せず）を介して伝達される。吸入行程に
おいて吸気用カムシャフト１８のカムがバルブリフタを
介して吸気バルブ１４を下方に押し下げて、吸気ポート
１０端部の燃焼室８に臨む吸気孔を開く。排気行程にお
いて排気用カムシャフト２０のカムがバルブリフタを介
して吸気バルブ１６を下側に押し下げて、排気ポート１
２端部の燃焼室８に臨む排気孔を開く。
【００１１】シリンダヘッド上面２ａの幅方向の一方側
及び他方側には、それぞれ軸受け面（ジャーナル）２
ｂ、２ｃが形成されており、軸受け面２ｂ、２ｃより幅
方向の外側には、カムキャップ固定用ねじ穴２ｄ、２ｅ
が形成されている。そして、幅方向に互い対向する軸受
け面（ジャーナル）２ｂ、２ｃ間には、後述する燃料レ
ール２６に連なるインジェクター２２と点火プラグ２４
が上下方向に通過する通過穴２ｆ（後述のカムキャップ
の開口孔４２ａに対応する）が形成されている。この通
過穴２ｆの周縁には、カムキャップ用フランジ面２ｇが
形成されている。また、カムキャップ用フランジ面２ｇ
には、カムキャップ固定用ねじ穴２ｈ及び燃料レール固
定用ねじ穴２ｉが形成されている。
及び他方側には、それぞれ軸受け面（ジャーナル）２
ｂ、２ｃが形成されており、軸受け面２ｂ、２ｃより幅
方向の外側には、カムキャップ固定用ねじ穴２ｄ、２ｅ
が形成されている。そして、幅方向に互い対向する軸受
け面（ジャーナル）２ｂ、２ｃ間には、後述する燃料レ
ール２６に連なるインジェクター２２と点火プラグ２４
が上下方向に通過する通過穴２ｆ（後述のカムキャップ
の開口孔４２ａに対応する）が形成されている。この通
過穴２ｆの周縁には、カムキャップ用フランジ面２ｇが
形成されている。また、カムキャップ用フランジ面２ｇ
には、カムキャップ固定用ねじ穴２ｈ及び燃料レール固
定用ねじ穴２ｉが形成されている。
【００１２】また、前述した通過穴２ｆの底面には、図
３に示すように、燃焼室８の頂部に連通するインジェク
ター嵌入用孔２ｊ及びプラグ嵌入用孔２ｋがクランクシ
ャフトの軸線Ｓと直交する方向に形成されており、イン
ジェクター嵌入用孔２ｊに燃料インジェクター２２が嵌
入し、プラグ嵌入用孔２ｋに点火プラグ２４が嵌入して
いる。そして、燃料インジェクター２２の上部には、燃
料を供給する燃料通路３２ａを介して燃料レール２６が
配置されている。また点火プラグ２４の上部には電気配
線用のソケット２４ａが装着されている。
３に示すように、燃焼室８の頂部に連通するインジェク
ター嵌入用孔２ｊ及びプラグ嵌入用孔２ｋがクランクシ
ャフトの軸線Ｓと直交する方向に形成されており、イン
ジェクター嵌入用孔２ｊに燃料インジェクター２２が嵌
入し、プラグ嵌入用孔２ｋに点火プラグ２４が嵌入して
いる。そして、燃料インジェクター２２の上部には、燃
料を供給する燃料通路３２ａを介して燃料レール２６が
配置されている。また点火プラグ２４の上部には電気配
線用のソケット２４ａが装着されている。
【００１３】燃料レール２６はアルミ鋳造により形成し
た部材であり、図３及び図４に示すように、クランクシ
ャフトの軸線Ｓに沿う方向に延在する矩形板状のレール
本体３０と、このレール本体３０の長手方向内部に形成
され、図示しない燃料ポンプから燃料が供給されてくる
燃料通路３０ａと、レール本体３０の下部に一体形成さ
れて各燃料インジェクター２２の上部外周を保持するイ
ンジェクター保持部３２、インジェクター保持部３２内
に形成されて燃料通路３０ａ及び燃料インジェクター２
２の燃料取り入れ口間を連通する燃料通路３２ａとを備
えている。
た部材であり、図３及び図４に示すように、クランクシ
ャフトの軸線Ｓに沿う方向に延在する矩形板状のレール
本体３０と、このレール本体３０の長手方向内部に形成
され、図示しない燃料ポンプから燃料が供給されてくる
燃料通路３０ａと、レール本体３０の下部に一体形成さ
れて各燃料インジェクター２２の上部外周を保持するイ
ンジェクター保持部３２、インジェクター保持部３２内
に形成されて燃料通路３０ａ及び燃料インジェクター２
２の燃料取り入れ口間を連通する燃料通路３２ａとを備
えている。
【００１４】また、レール本体３０には、燃料レール固
定用ボルト３６を下方に向けて貫通させる貫通孔３０ｂ
が形成されている。そして、燃料レール２６の側部には
リード線３３が固着されており、図示しない制御装置か
らリード線３３を介して各燃料インジェクター２２のソ
レノイド弁に弁開閉動作信号が入力するようになってい
る。
定用ボルト３６を下方に向けて貫通させる貫通孔３０ｂ
が形成されている。そして、燃料レール２６の側部には
リード線３３が固着されており、図示しない制御装置か
らリード線３３を介して各燃料インジェクター２２のソ
レノイド弁に弁開閉動作信号が入力するようになってい
る。
【００１５】ここで、シリンダヘッド上面２ａに形成し
た軸受け面２ｂには吸気用カムシャフト１８が載置さ
れ、軸受け面２ｃには排気用カムシャフト２０が載置さ
れており、これら吸気用カムシャフト１８及び排気用カ
ムシャフト２０は、シリンダヘッド上面２ａに共通のカ
ムキャップ４０を固定することにより回転自在に支持さ
れる。
た軸受け面２ｂには吸気用カムシャフト１８が載置さ
れ、軸受け面２ｃには排気用カムシャフト２０が載置さ
れており、これら吸気用カムシャフト１８及び排気用カ
ムシャフト２０は、シリンダヘッド上面２ａに共通のカ
ムキャップ４０を固定することにより回転自在に支持さ
れる。
【００１６】すなわち、前記カムキャップ４０は、図５
及び図６に示すように、シリンダヘッド上面２ａのカム
キャップ用フランジ面２ｇと略同一の外周形状に形成さ
れたキャップ本体４２と、キャップ本体４２の長手方向
から互いに離間する方向に直線状に延在する排気カム用
第１支持部４４、吸気カム用第２支持部４６とを備えた
両カムシャフトに共通の一体部材である。
及び図６に示すように、シリンダヘッド上面２ａのカム
キャップ用フランジ面２ｇと略同一の外周形状に形成さ
れたキャップ本体４２と、キャップ本体４２の長手方向
から互いに離間する方向に直線状に延在する排気カム用
第１支持部４４、吸気カム用第２支持部４６とを備えた
両カムシャフトに共通の一体部材である。
【００１７】前記キャップ本体４２には、シリンダヘッ
ド上面２ａの通過孔２ｆと略同形状のキャップ開口孔４
２ａが形成され、シリンダヘッド上面２ａのカムキャッ
プ固定用ねじ穴２ｈと対応する位置に第１貫通孔４２ｂ
が形成されているとともに、前述した燃料レール固定用
ボルト３６を貫通させる第２貫通孔４２ｃが形成されて
いる。
ド上面２ａの通過孔２ｆと略同形状のキャップ開口孔４
２ａが形成され、シリンダヘッド上面２ａのカムキャッ
プ固定用ねじ穴２ｈと対応する位置に第１貫通孔４２ｂ
が形成されているとともに、前述した燃料レール固定用
ボルト３６を貫通させる第２貫通孔４２ｃが形成されて
いる。
【００１８】また、第１及び第２支持部４４、４６の下
面には、吸気用カムシャフト１８及び排気用カムシャフ
ト２０の上部にそれぞれ当接する軸受け面４４ａ、４６
ａが形成されおり、これら軸受け面４４ａ、４６ａを形
成した位置より外側には、シリンダヘッド上面２ａのカ
ムキャップ固定用ねじ穴２ｄ、２ｅに対応する第３貫通
孔４４ｂ、４６ｂが形成されている。
面には、吸気用カムシャフト１８及び排気用カムシャフ
ト２０の上部にそれぞれ当接する軸受け面４４ａ、４６
ａが形成されおり、これら軸受け面４４ａ、４６ａを形
成した位置より外側には、シリンダヘッド上面２ａのカ
ムキャップ固定用ねじ穴２ｄ、２ｅに対応する第３貫通
孔４４ｂ、４６ｂが形成されている。
【００１９】上記構成のカムキャップ４０をシリンダヘ
ッド上面２ａに固定するには、キャップ本体４２の下面
をカムキャップ用フランジ面２ｇに当接した後、図３に
示すように、第３貫通孔４４ｂ、４６ｂ内を貫通させた
キャップ固定用ボルト５０をカムキャップ固定用ねじ穴
２ｄ、２ｅに螺合する。また、図示しないが、シリンダ
ヘッド上面２ａのカムキャップ固定用ねじ穴２ｈに対応
する第１貫通孔４２ｂ内にもキャップ固定用ボルトを貫
通させてカムキャップ固定用ねじ穴２ｈに螺合する。
ッド上面２ａに固定するには、キャップ本体４２の下面
をカムキャップ用フランジ面２ｇに当接した後、図３に
示すように、第３貫通孔４４ｂ、４６ｂ内を貫通させた
キャップ固定用ボルト５０をカムキャップ固定用ねじ穴
２ｄ、２ｅに螺合する。また、図示しないが、シリンダ
ヘッド上面２ａのカムキャップ固定用ねじ穴２ｈに対応
する第１貫通孔４２ｂ内にもキャップ固定用ボルトを貫
通させてカムキャップ固定用ねじ穴２ｈに螺合する。
【００２０】そして、キャップ本体４２のキャップ開口
孔４２ａから通過穴２ｆ内に挿入した燃料インジェクタ
ー２２をインジェクター嵌入用孔２ｊに嵌入し、同様に
キャップ開口孔４２ａから通過穴２ｆ内に挿入した点火
プラグ２４をプラグ嵌入用孔２ｋに嵌入する。また、燃
料インジェクター２２の上部に燃料レール２６のインジ
ェクター保持部３２を接続する。
孔４２ａから通過穴２ｆ内に挿入した燃料インジェクタ
ー２２をインジェクター嵌入用孔２ｊに嵌入し、同様に
キャップ開口孔４２ａから通過穴２ｆ内に挿入した点火
プラグ２４をプラグ嵌入用孔２ｋに嵌入する。また、燃
料インジェクター２２の上部に燃料レール２６のインジ
ェクター保持部３２を接続する。
【００２１】そして、図４に示すように、レール本体３
０の貫通孔３０ｂに上方から貫通した燃料レール固定用
ボルト３６を、カムキャップ４０の第２貫通孔４２ｃに
貫通した後、シリンダヘッド上面２ａの燃料レール固定
用ねじ穴２ｉに螺合する。
０の貫通孔３０ｂに上方から貫通した燃料レール固定用
ボルト３６を、カムキャップ４０の第２貫通孔４２ｃに
貫通した後、シリンダヘッド上面２ａの燃料レール固定
用ねじ穴２ｉに螺合する。
【００２２】これにより、吸気用及び排気用カムシャフ
ト１８、２０は、シリンダヘッド上面２ａの軸受け面２
ｂ、２ｃと、カムキャップ４０の軸受け面４４ａ、４６
ａとにより回転自在に支持される。そして、クランクシ
ャフトの回転がタイミングベルト等の伝達手段（図示せ
ず）を介して吸気用及び排気用カムシャフト１８、２０
に伝達されると、吸入工程において吸気用カムシャフト
１８のカムが吸気バルブ１４を下側に押し下げて吸入通
路１０及び燃焼室８間を連通し、排気工程において排気
用カムシャフト２０のカムが排気バルブ１６を下側に押
し下げて排気通路１２及び燃焼室８間を連通する。な
お、図７は、燃焼室８内を向く燃料インジェクター２２
及び点火プラグ２４の下端部の詳細を示すものである
が、本実施例では図７の斜線Ａで示す領域にシリンダヘ
ッド２の肉厚を設けず、点火プラグ２４の下端部を燃焼
室８内に突出させることによって燃料インジェクター２
２及び点火プラグ２４の下端部間の距離Ｂを小さな寸法
に設定している。このように、距離Ｂを小さな寸法設定
すると、吸気バルブ１４及び排気バルブ１６の取り付け
角度や配置の自由度を向上させることができる。
ト１８、２０は、シリンダヘッド上面２ａの軸受け面２
ｂ、２ｃと、カムキャップ４０の軸受け面４４ａ、４６
ａとにより回転自在に支持される。そして、クランクシ
ャフトの回転がタイミングベルト等の伝達手段（図示せ
ず）を介して吸気用及び排気用カムシャフト１８、２０
に伝達されると、吸入工程において吸気用カムシャフト
１８のカムが吸気バルブ１４を下側に押し下げて吸入通
路１０及び燃焼室８間を連通し、排気工程において排気
用カムシャフト２０のカムが排気バルブ１６を下側に押
し下げて排気通路１２及び燃焼室８間を連通する。な
お、図７は、燃焼室８内を向く燃料インジェクター２２
及び点火プラグ２４の下端部の詳細を示すものである
が、本実施例では図７の斜線Ａで示す領域にシリンダヘ
ッド２の肉厚を設けず、点火プラグ２４の下端部を燃焼
室８内に突出させることによって燃料インジェクター２
２及び点火プラグ２４の下端部間の距離Ｂを小さな寸法
に設定している。このように、距離Ｂを小さな寸法設定
すると、吸気バルブ１４及び排気バルブ１６の取り付け
角度や配置の自由度を向上させることができる。
【００２３】上記実施例の筒内噴射ガソリンエンジンに
よると、クランクシャフトの軸線Ｓと直交する方向に配
置した点火プラグ２４及び燃料レール２６（下部に燃料
インジェクター２２が接続している）は、共通のカムキ
ャップ４０のキャップ開口孔４２ａ内を通過するように
配置されているので、レイアウト自由度が向上する。ま
た、吸気用及び排気用カムシャフト１８、２０は、２箇
所の軸受け面４４ａ、４６ａを備えた共通カムキャップ
４０によって回転自在に支持されているので、それら吸
気用カムシャフト１８及び排気用カムシャフト２０間の
距離を短く設定することができる。このようにカムシャ
フト１８、２０間の距離が短くなると、図２に示すよう
に、吸気バルブ１４と排気バルブ１６との間のバルブ挟
み角αを小さく設定することができる。これにより、シ
リンダー内の圧縮比が増大して熱効率が向上するので、
良好なエンジン性能を得ることができる。
よると、クランクシャフトの軸線Ｓと直交する方向に配
置した点火プラグ２４及び燃料レール２６（下部に燃料
インジェクター２２が接続している）は、共通のカムキ
ャップ４０のキャップ開口孔４２ａ内を通過するように
配置されているので、レイアウト自由度が向上する。ま
た、吸気用及び排気用カムシャフト１８、２０は、２箇
所の軸受け面４４ａ、４６ａを備えた共通カムキャップ
４０によって回転自在に支持されているので、それら吸
気用カムシャフト１８及び排気用カムシャフト２０間の
距離を短く設定することができる。このようにカムシャ
フト１８、２０間の距離が短くなると、図２に示すよう
に、吸気バルブ１４と排気バルブ１６との間のバルブ挟
み角αを小さく設定することができる。これにより、シ
リンダー内の圧縮比が増大して熱効率が向上するので、
良好なエンジン性能を得ることができる。
【００２４】さらに、燃料レール固定用ボルト３６を、
カムキャップ４０の第２貫通孔４２ｃに貫通させた後に
シリンダヘッド上面２ａの燃料レール固定用ねじ穴２ｉ
に螺合し、燃料レール２６をカムキャップ４０に固定せ
ずにシリンダヘッド上面２ａに固定した構造としている
ので、カムキャップ４０の耐久性が向上するとともに、
吸気用及び排気用カムシャフト１８、２０を支持してい
るカムキャップ４０から燃料レール２６への振動伝達を
防止することができる。
カムキャップ４０の第２貫通孔４２ｃに貫通させた後に
シリンダヘッド上面２ａの燃料レール固定用ねじ穴２ｉ
に螺合し、燃料レール２６をカムキャップ４０に固定せ
ずにシリンダヘッド上面２ａに固定した構造としている
ので、カムキャップ４０の耐久性が向上するとともに、
吸気用及び排気用カムシャフト１８、２０を支持してい
るカムキャップ４０から燃料レール２６への振動伝達を
防止することができる。
【００２５】なお、本実施例では直列４気筒ＤＯＨＣ４
バルブ形式の筒内噴射ガソリンエンジンについて説明し
たが、吸気用カムシャフト１８及び排気用カムシャフト
２０間に燃料レール２６を配置することができるエンジ
ンであれば、他の形式の筒内噴射ガソリンエンジンに適
用しても同様の作用効果を得ることができる。
バルブ形式の筒内噴射ガソリンエンジンについて説明し
たが、吸気用カムシャフト１８及び排気用カムシャフト
２０間に燃料レール２６を配置することができるエンジ
ンであれば、他の形式の筒内噴射ガソリンエンジンに適
用しても同様の作用効果を得ることができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る筒内
噴射ガソリンエンジンによると、クランクシャフトの軸
線と直交する方向に配置した点火プラグ及び上部に燃料
レールを接続した燃料インジェクターは、シリンダヘッ
ドの上面のクランクシャフトの軸線と直交する方向に固
定した吸排気共通のカムキャップのキャップ開口孔内に
配置されるので、点火プラグ及び燃料インジェクターの
レイアウト自由度を向上させることができる。
噴射ガソリンエンジンによると、クランクシャフトの軸
線と直交する方向に配置した点火プラグ及び上部に燃料
レールを接続した燃料インジェクターは、シリンダヘッ
ドの上面のクランクシャフトの軸線と直交する方向に固
定した吸排気共通のカムキャップのキャップ開口孔内に
配置されるので、点火プラグ及び燃料インジェクターの
レイアウト自由度を向上させることができる。
【００２７】また、この共通のカムキャップは、クラン
クシャフトの軸線と直交する方向に互いに離間した位置
に２箇所の軸受け部を形成しているが、吸気用カムシャ
フト及び排気用カムシャフトは、それら２箇所の軸受け
部により回転自在に支持されている。このため、吸気用
カムシャフト及び排気用カムシャフトをそれぞれ専用の
カムキャップにより別々に支持する場合と比較して、特
にクランク軸に直交する方向に点火プラグおよびインジ
ェクターを並べて配置する構成においては、これらを共
通の孔内に挿入配置することによりコンパクトな構造に
なるとともに、排気用カムシャフト及び吸気用カムシャ
フト間の距離が短くなる。このように排気用カムシャフ
ト及び吸気用カムシャフト間の距離が短くなると、吸気
バルブと排気バルブとの間のバルブ挟み角を小さく設定
することができる。したがって、燃焼室形状を良好にし
たまま圧縮比を増大できるので熱効率が向上し、エンジ
ン性能が良好な筒内噴射ガソリンエンジンを提供するこ
とができる。
クシャフトの軸線と直交する方向に互いに離間した位置
に２箇所の軸受け部を形成しているが、吸気用カムシャ
フト及び排気用カムシャフトは、それら２箇所の軸受け
部により回転自在に支持されている。このため、吸気用
カムシャフト及び排気用カムシャフトをそれぞれ専用の
カムキャップにより別々に支持する場合と比較して、特
にクランク軸に直交する方向に点火プラグおよびインジ
ェクターを並べて配置する構成においては、これらを共
通の孔内に挿入配置することによりコンパクトな構造に
なるとともに、排気用カムシャフト及び吸気用カムシャ
フト間の距離が短くなる。このように排気用カムシャフ
ト及び吸気用カムシャフト間の距離が短くなると、吸気
バルブと排気バルブとの間のバルブ挟み角を小さく設定
することができる。したがって、燃焼室形状を良好にし
たまま圧縮比を増大できるので熱効率が向上し、エンジ
ン性能が良好な筒内噴射ガソリンエンジンを提供するこ
とができる。
【００２８】また、カムキャップより上方に位置する燃
料レールを固定する際に、カムキャップの一部に上下方
向に貫通する貫通孔を形成しておき、燃料レールの固定
用ボルトを前記貫通孔に貫通させた後、シリンダヘッド
の上面に形成したねじ穴に螺合する構成とすれば、カム
キャップの耐久性が向上するとともに、吸気用カムシャ
フト及び排気用カムシャフトを支持しているカムキャッ
プから燃料レールへの振動伝達を防止することができ
る。
料レールを固定する際に、カムキャップの一部に上下方
向に貫通する貫通孔を形成しておき、燃料レールの固定
用ボルトを前記貫通孔に貫通させた後、シリンダヘッド
の上面に形成したねじ穴に螺合する構成とすれば、カム
キャップの耐久性が向上するとともに、吸気用カムシャ
フト及び排気用カムシャフトを支持しているカムキャッ
プから燃料レールへの振動伝達を防止することができ
る。
【００２９】また、燃料レールとこれに連結されるイン
ジェクターが同じシリンダヘッドに対し取付けられるた
め、構造が簡単になるとともに相互の位置合わせ等の取
付け精度が高められる。
ジェクターが同じシリンダヘッドに対し取付けられるた
め、構造が簡単になるとともに相互の位置合わせ等の取
付け精度が高められる。
【図１】 本発明に係るシリンダヘッドの上面を示す
図。
図。
【図２】 図１のシリンダヘッドの断面を示す図。
【図３】 シリンダヘッドの上面に吸気用カムシャフト
及び排気用カムシャフトを支持するカムキャップを固定
した状態を示す図。
及び排気用カムシャフトを支持するカムキャップを固定
した状態を示す図。
【図４】 本発明に係わる燃料レールがシリンダヘッド
の上面に固定されている状態を示す図。
の上面に固定されている状態を示す図。
【図５】 カムキャップを示す平面図。
【図６】 図５におけるＶＩ−ＶＩ線矢視図。
【図７】燃料インジェクター及び点火プラグの下端部を
示す図。
示す図。
２：シリンダヘッド、２ａ：シリンダヘッド上面、２
ｉ：燃料レール固定用ねじ穴（ねじ穴）、８：燃焼室、
１８：吸気用カムシャフト、２０：排気用カムシャフ
ト、２２：燃料インジェクター、２４：点火プラグ、２
６：燃料レール、３０：レール本体、３２：インジェク
ター保持部、３２ａ：燃料通路、３６：燃料レール固定
用ボルト、４０：カムキャップ、４２：キャップ本体、
４２ａ：キャップ開口孔、４２ｃ：第２貫通孔（貫通
孔）、４４：第１支持部、４４ａ、４６ａ：軸受け面
（軸受け部）、４６：第２支持部、Ｓ：クランクシャフ
トの軸線。
ｉ：燃料レール固定用ねじ穴（ねじ穴）、８：燃焼室、
１８：吸気用カムシャフト、２０：排気用カムシャフ
ト、２２：燃料インジェクター、２４：点火プラグ、２
６：燃料レール、３０：レール本体、３２：インジェク
ター保持部、３２ａ：燃料通路、３６：燃料レール固定
用ボルト、４０：カムキャップ、４２：キャップ本体、
４２ａ：キャップ開口孔、４２ｃ：第２貫通孔（貫通
孔）、４４：第１支持部、４４ａ、４６ａ：軸受け面
（軸受け部）、４６：第２支持部、Ｓ：クランクシャフ
トの軸線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 55/02 ３５０ Ｆ０２Ｍ 55/02 ３５０Ｈ
Claims (2)
- 【請求項１】シリンダヘッドの上面に、クランクシャフ
トの軸線方向に沿って互いに平行に離間する吸気用カム
シャフト及び排気用カムシャフトを配設し、これら吸気
用カムシャフト及び排気用カムシャフト間のシリンダヘ
ッドの上面に、燃焼室内で着火動作を行う点火プラグ
と、上部に接続した燃料レールから供給されてきた燃料
を燃焼室内に直接噴射する燃料インジェクターとを、前
記クランクシャフトの軸線と直交する方向に配置した筒
内噴射ガソリンエンジンにおいて、 前記シリンダヘッドの上面の前記クランクシャフトの軸
線と直交する方向に吸気用カムシャフト及び排気用カム
シャフトに共通の一体部材からなるカムキャップを固定
し、この一体カムキャップの両端部近傍の２箇所の軸受
け部により前記吸気用カムシャフト及び前記排気用カム
シャフトをそれぞれ回転自在に支持するとともに、前記
２箇所の軸受け部の間にキャップ開口孔を形成し、この
開口孔内に前記点火プラグ及び前記インジェクターを配
置したことを特徴とする筒内噴射ガソリンエンジン。 - 【請求項２】前記カムキャップより上方に位置する前記
燃料レールを固定する際に、前記カムキャップの一部に
上下方向に貫通する貫通孔を形成しておき、前記燃料レ
ールの固定用ボルトを前記貫通孔に貫通させた後、前記
シリンダヘッドの上面に形成したねじ穴に螺合したこと
を特徴とする請求項１記載の筒内噴射ガソリンエンジ
ン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14255997A JP3722177B2 (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 筒内噴射ガソリンエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14255997A JP3722177B2 (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 筒内噴射ガソリンエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10331710A true JPH10331710A (ja) | 1998-12-15 |
| JP3722177B2 JP3722177B2 (ja) | 2005-11-30 |
Family
ID=15318162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14255997A Expired - Lifetime JP3722177B2 (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 筒内噴射ガソリンエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3722177B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004006343A1 (de) * | 2004-02-10 | 2005-08-25 | Bayerische Motoren Werke Ag | Zylinderkopf |
| JP2007113464A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Nissan Motor Co Ltd | 筒内直噴エンジン |
-
1997
- 1997-05-30 JP JP14255997A patent/JP3722177B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004006343A1 (de) * | 2004-02-10 | 2005-08-25 | Bayerische Motoren Werke Ag | Zylinderkopf |
| DE102004006343B4 (de) * | 2004-02-10 | 2017-09-14 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Zylinderkopf |
| JP2007113464A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Nissan Motor Co Ltd | 筒内直噴エンジン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3722177B2 (ja) | 2005-11-30 |
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