JPS581654Y2 - 燃料噴射式内燃機関の吸気装置 - Google Patents

燃料噴射式内燃機関の吸気装置

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JPS581654Y2
JPS581654Y2 JP1978050416U JP5041678U JPS581654Y2 JP S581654 Y2 JPS581654 Y2 JP S581654Y2 JP 1978050416 U JP1978050416 U JP 1978050416U JP 5041678 U JP5041678 U JP 5041678U JP S581654 Y2 JPS581654 Y2 JP S581654Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は燃料噴射式内燃機関の吸気装置に関する。
吸気マニホールド内に燃料噴射ノズルを備えた燃料噴射
式内燃機関における燃料供給方法は、気化器を使用する
機関に比べて、(1)多気筒エンジンにむいて気筒間の
混合比のばらつきが小さく、また燃料分配が良いため低
速トルクが太きい。
(2)減速時に燃料をカットでき、或いは加速時の燃料
供給の遅れを小さくできるので良好は燃料消費率を達成
できる等の効果が期待できる。
しかし、現在の燃料噴射装置では吸気マニホールド内に
価格の関係から比較的低圧(2kM12)で燃料を噴射
するようにしているため燃料の霧化が悪く、燃料粒子は
比較的大きな粒径となっている。
さらに、燃料噴射位置から燃焼室人口1での距離が気化
器を使用する場合に比べて短いため、混合気は十分に均
一化されず混合気性状ばあ1り良くないものであった。
また、吸気マニホールドの上流位置で超音速ノズルを利
用して燃料を微粒子化する技術はあるが、これは混合気
性状を改善するだけで気筒内のガス流動1で生成する作
用はなく、またこの場合、新たに加圧空気供給装置を必
要とし費用が嵩むものである等の問題点を有していた。
本考案は上記の問題点を解決したもので、燃料噴射式内
燃機関において絞り弁をバイパスして吸気弁近傍に導入
される流体すなわち空気、混合気あるいは排気還流(以
下EGRと称す)ガス等の噴出エネルギーを利用して吸
気マニホールド内に噴射された燃料の微粒子化釦よび気
化を促進して混合気を均一化するとともに気筒的渦流等
のガス流動を強化するようにした燃料噴射式内燃機関の
吸気装置を提供することを目的とする。
以下本考案の実施例を図面を参照しながら説明する。
第1図は本考案になる燃料噴射式内燃機関の吸気装置の
一実施例の縦断側面図を示す。
同図において、1はシリンダ、2はピストン、3は燃焼
室、4は点火栓、5は吸気マニホールド、6は絞り弁、
7(dヘッドガスケットである。
燃焼室3の上部には、上下動により弁座8に弁傘部9a
が密着又は離間して燃焼室3と吸気マニホールド5の間
を開閉する吸気弁9が設けられている。
この吸気弁9の軸9b上にはピストン弁10が一体的に
形成されて釦り、このピストン弁10が滑動する範囲で
吸気バルブガイド11と一体的に小弁室11aが形成さ
れている。
12は機関の吸入混合気の空燃比制御用の空気流量計測
装置で、機関に吸入される全空気量を計測するものであ
る。
この空気流量計測装置12と絞り弁6の間に設けられた
バイパス空気取入口13aから絞り弁6をバイパスし吸
気マニホールド5に平行してバイパス通路13が設けら
れている。
このバイパス通路13は前記小弁室11aの上部室壁の
開口13bに連通している。
そして小弁室11aの下部室壁には、第2図に示すよう
に吸気弁9の弁傘部9aが弁座8に密着して閉弁じてい
るときピストン弁10が位置することにより閉じている
高速気流噴出口14が設けられている。
この高速気流噴出口14ばその中心線が吸気弁開時弁座
8と吸気弁傘9aの間を通るように向けられている。
高速気流噴出口14の近傍の吸気マニホールド5の出口
付近には燃料噴射ノズル15がそのノズル方向を吸気弁
9の弁傘部9aに向けるようにして設けられている。
従って、この燃料噴射ノズル15と高速気流噴出口14
とは夫々の出口方向の中心線が互いに3cj)〜12ヶ
(好1しくば6(P)の角度で交差するように設けられ
ている。
い!、上記装置にち・いて、燃焼室3が負圧になってい
るとき、吸気弁9の弁傘部9aが弁座8から離間して下
動し開弁すると、吸気マニホールド5内を燃焼室3に向
って矢印Aの方向に空気が取入れられる。
吸気弁9の開弁と同時に燃料噴射ノズル15による燃料
噴射が行われるように設定されているため、開弁じた吸
気弁9の弁傘部9aの方向に向って燃料噴射ノズル15
より燃料が噴射される。
またこのとき、ピストン弁10の移動によって高速気流
噴出口14が開くため、バイパス空気取入口13aより
バイパス通路13内をバイパス空気が流れ、小弁室11
a内を通過して高速気流噴出口14より噴出高速気流1
7となって流出する。
この噴出高速気流17U燃料噴射ノズル15からの噴射
燃料16と交差衝突しこの噴射燃料16を巻き込んで吸
気弁9の弁傘部9aと弁座8間を通り抜は燃焼室3内へ
導入される。
このため、燃料噴射ノズル15からの噴射燃料16は高
速気流にさらされて燃料の微粒子化さらには気化が促進
され空気との混合が十分に行われるため、燃焼室3内に
おいて混合気は均一化され燃焼が改善される。
また高速気流噴出口14からの噴出高速気流17により
、燃焼室3内に矢印で示すような渦流18が生成され、
これがさらに燃焼を促進し、希薄限界、排気還流限界等
を改善する作用をなす。
第3図は本考案装置の他の実施例の縦断側面図を示す。
本実施例装置は高速気流の流出と吸気弁9の開閉とのタ
イミングをとらない簡便なもので、バイパス空気通路1
3は吸気マニホールド5の壁を貫通してその内部に導か
れ、その出口13cに設けられた高速気流噴出口14は
燃料噴射ノズル15の直下に配設されている。
このため高速気流用空気通路13に導入される空気は燃
焼室3内が負圧になるとき噴出口14より高速気流17
となって弁座8の方向に噴出する。
吸気弁9が下動じて弁傘部9aが弁座8を離れ開弁する
と、このとき燃料噴射ノズル15よりの噴射燃料16に
高速気流噴出口14よりの噴出高速気流17が吹き付け
られ、微粒子化した燃料を含む混合気が弁座8と弁傘部
9aの間から燃焼室3内へ送り込1れる。
そして、この噴出高速気流17により前記実施例と同様
に、燃焼室内渦流等のガス流動が強化されるのである。
上述の如く、本考案になる燃料噴射式内燃機関の吸気装
置によれば、機関の燃焼室内に導入される混合気はより
微粒子化され均一化され混合気性状が著しく改善される
ため、機関はより薄い混合比でも運転でき、また大量の
排気還流ガスを機関に導入しても安定度を損うことなし
に有害な排出成分が少くかつ燃費の良い機関となり、ま
た燃料噴射ノズルを吸気弁近傍に1で近づけることがで
きるために加速時の燃料の空気流に対する追随性が良く
なり、運転条件の変化に対する対応が早く、窓付などの
トラブルが発生しなくなり、さらにまた混合気性状が良
いためアイドリング性能が著しく改善され、また低温条
件下でも混合気を適切に供給できるため始動性が太いに
改善され、また高速気流は燃焼室内渦流等のガス流動を
強化して混合気性状を改善するとともに、圧縮、膨張工
程に亘ってもこi’l持続して燃焼速度を高め燃費の改
善、希薄化、排気還流化による排気清浄化の効果を有し
、また高速空気流の噴出は絞り弁の上下流に発生する圧
力差により実現するため新たにエアポンプ等の加圧空気
供給装置を付加する必要がなく機構が簡単で低コストで
ある等の特長を有する。
な釦、上記実施例に釦いては、第1図、第3図の高速気
流噴出口14より噴出される流体が空気の場合であるが
、この流体は前述のごとく、空気以外の混合気あるいは
EGRガスであってもよい。
また、第1図、第3図において空気流量計測装置12は
機関に吸入される全空気量を測定するように装置されて
いるが、必要に応じて吸気マニホールド側とバイパス通
路側にそれぞれ空気流量計測装置を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案装置の一実施例の燃料噴射時における縦
断側面図、第2図は第1図に示す実施例装置の燃料噴射
停止時に釦ける要部の縦断側面図、第3図は本考案装置
の他の実施例の燃料噴射時における縦断側面図である。 3・・・燃焼室、5・・・吸気マニホールド、6・・・
絞り弁、8・・・弁座、9・・・吸気弁、10・・・ピ
ストン弁、11・・・吸気バルブガイド、12・・・空
気流量計測装置、13・・・バイパス通路、14・・・
高速気流噴出口、15・・・燃料噴射ノズル、16・・
・噴射燃料、17・・・噴出高速気流、18・・・渦流

Claims (4)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. (1)吸気マニホールド内に燃料噴射ノズルを吸気弁に
    近接して設ける一方、絞り弁をバイパスするバイパス通
    路を設け、該通路の流体噴出口を、その噴出方向軸線が
    前記燃料噴射ノズルの燃料噴射方向軸線と所定の角度で
    交わり、かつその軸線方向が燃焼室内渦流等のガス流動
    を助長する方向に向うように前記燃料噴射ノズルの近傍
    位置に配してなる燃料噴射式内燃機関の吸気装置。
  2. (2)バイパス通路の入口を空気流量計測装置と絞り弁
    の間に設けてなる実用新案登録請求の範囲第1項に記載
    の燃料噴射式内燃機関の吸気装置。
  3. (3)噴出口は吸気バルブガイド先端部に設けられた小
    弁室の一側端に連通し、該室壁に活動する吸気弁軸上に
    一体的に形成されたピストン弁により前記吸気弁の開閉
    と同期して開閉すべく設けられ、かつ前記小弁室壁の他
    側端はバイパス通路の出口に連通してなる実用新案登録
    請求の範囲第1項または第2項に記載の燃料噴射式内燃
    機関の吸気装置。
  4. (4)噴出口をその噴出方向軸線が吸気弁開時に弁傘部
    と弁座の間を通して燃焼室内へ噴射されるような方向に
    向わしめてなる実用新案登録請求の範囲第1項、第2項
    、第3項のいずれかに記載の燃料噴射式内燃機関の吸気
    装置。
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