JPS602513B2 - 内燃機関の吸気通路構造 - Google Patents

内燃機関の吸気通路構造

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JPS602513B2
JPS602513B2 JP53082071A JP8207178A JPS602513B2 JP S602513 B2 JPS602513 B2 JP S602513B2 JP 53082071 A JP53082071 A JP 53082071A JP 8207178 A JP8207178 A JP 8207178A JP S602513 B2 JPS602513 B2 JP S602513B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特に吸気マニホルドの集合部にィンジェク夕を
介して燃料を供給する火花点火式内燃機関の吸気速路構
造に関するものである。
ィンジェクタにより吸気マニホルドの集合部に燃料を噴
射する集中燃料噴射方式の内燃機関は、各気筒にィンジ
ェクタを設けて燃料を噴射する各気筒燃料噴射方式のも
のに比べ、燃料系統が簡単で遥かに安価に製作できると
いう利点を有し、また生産性及び信頼性の面でも優れて
いる。
反面、混合気の各気筒への分配性は各気筒噴射方式のも
のよりも劣り、この分配性の悪さは燃料と空気との混合
性及び霧化性の悪さ、吸入空気の偏流及び乱れ、さらに
燃料の吸気通路内壁への付着等に起因するものである。
本発明は上記欠点を解消するための解決方法の1つとし
て提案されたものである。
本発明によると、ェアクリーナより吸気マニホルドの集
合部にいたる吸気通路を折れ曲り構造とし、その折れ曲
り部の下流側の吸気遜路に対向する通路壁より同下流側
の吸気通路内に向けてィンジェクタの取付部を突談し、
同突設された取付部により上記折れ曲り部に環状通路を
形成し、同環状通路の外周には上記下流側の吸気通路の
中心軸線と中心線が略一致した環状の拡張室を形成した
ことを特徴とする内燃機関の吸気通路構造が提供される
以下、本発明の一実施例を添付図面を参照して説明する
第1図及び第2図において、集中燃料噴射方式の内燃機
関は複数の気筒を有する機関本体1、機関本体1に連結
された吸気マニホルド2、吸気マニホルド2の集合部に
連結され、内部に略直角に折れ曲がっている吸気運路3
を形成しているェアホーン4、及び内部にスロットル弁
5を配設している吸気管6を有し、吸気管6の関口端部
は空気流量を計測する適宜のフローセンサを介してェア
クリーナ(図示しない)に連結されている。
吸気マニホルド2はヒートライザ7を備え、ヒートラィ
ザ7はエンジン冷却水あるいは排気ガスを供給され、吸
気マニホルド2を通して機関の複数の気筒に供給される
混合気を加熱して霧化を促進する。ェアホーン4は拡張
部8と同拡張部に対して略直角に延びている下方伸長部
9とを有する。
拡張部8は下方伸長部9に対向する壁面にインジヱクタ
10を取り付けるための円柱状の取付部11を突談して
おり、取付部1 1の中心部は下方伸長部9における吸
気通路3の中心軸線と略一致している。ィンジヱクタ1
0は任意の構造のものを使用できるが、図示のものは電
磁コイルの付勢及び消勢により弁体が開弁位置及び閉弁
位置に変位せしめられる普通の構造のものである。取付
部11は上記壁面から下方伸長部9における吸気通路3
内に延びて同伸長部9の上端の吸気通路3の直角に折れ
曲がった部分に環状通路12を形成すると共に、拡張部
8内に上記中心軸線と中心線が略一致した環状の拡張室
13を形成する。この拡張室I3はェアクリ−ナからス
ロツトル弁5を通って流れる吸入空気の方向性を減殺す
ると共に吸入空気を整流し、また吸気遍路3内の脈動流
を緩和する。また、環状通路12と拡張室13との蓮通
部における拡張室13の下方壁面には環状の隆起14が
形成されて吸入空気の整流及び方向性減殺を「足進して
いる。上記拡張室13の空気流入側には、ェアクリーナ
からの流入空気が同室13内全域に略均等に分配される
ように、円弧形のバッフルプレート15が設けられてお
り、また上記拡張部8の空気流入側端部と反対側の拡張
室13の壁面には仕切板20が設けられ、上記バツフル
プレート15によって流入空気が拡張室13内全域に略
均等に分配されると共に、上記仕切板201こよって流
入空気が拡張室13内で旋回することを防止している。
この結果、流入空気の方向性が減殺されて、同流入空気
が上記環状通路12内へその全周から略均等に流入する
ことになる。なお、上記バッフルプレート15は、孔を
有しない薄板、多数の小孔或いはスリットを有する多孔
板等によって形成され、上記下方伸長部9における吸気
通路3の中心軸線と略同D的に配設されている。また、
上記バツフルプレート15の形状は図示の円弧形に限る
もの‐乙はなく、三角形等の他の形状であってもよいも
のである。流入空気を上記拡張室13内に略均等に分配
すると共に環状通路12内へその全周から均等に流入さ
せることは、上記構成によって実用上十分な程度まで得
ることができるが、本発明の実施例においては上記効果
をさらに向上させるために以下の礎成が付加されている
即ち、上記拡張室13内に多数の関口を有する多孔板か
ら成る2つの異なった直径の環状の整流板16と17が
取付部11に対し略同心的に設けられており、上記バツ
フルプレート15と同様に吸入空気の方向性を減殺する
と共に空気を全周から均一に流入させる。
なお、2つの整流板16と17の代りに単一の環状整流
板を設けてもよい。環状通路12内にはハニカムコア形
の整流格子18が介袋されている。整流格子は整流板1
6と17を通って下方伸長部9における吸気通路3内に
流入する空気を整流して、ィンジェクタ10より吸気通
路3内に噴射される燃料が偏って噴射されて吸気通路の
壁面に付着するのを防止すると共に、空気を燃料との混
合の均一性及び霧化を改善することにより機関の複数の
気筒への分配性を向上させている。また、同様なハニカ
ムコア形の整流格子19がスロットル弁5と拡張室13
との間で拡張部8の空気流入側端部に介装されている。
この整流格子19はスロットル弁5を通ることによって
乱れが生じた吸入空気の流れを整流し、拡張室13内へ
の空気の偏流を防止している。また、ィンジェクタ10
のノズルの周囲に閉口している空気通路21がインジェ
クタ取付部11内に設けられ、スロットル弁5の上流側
で吸気管6における吸気通路3に運通している。この空
気通路21はスロットル弁5の上流側の空気をインジェ
クタ10のノズルの周囲から下方伸長部9における吸気
通路3内に供給することにより、特にアイドル時及び低
速低負荷運転時上記吸気通路3内を流れる吸入空気の流
速が小さいことにより生ずるィンジェクタ10からの噴
射燃料の吸気通路3の壁面への付着及び偏流を防止する
と共に、空気と燃料との混合均一性及び霧化を改善して
分配性を向上させている。ェアクリーナからフローセン
サ(図示しない)を経て流入する空気は、スロットル弁
5を通過する際、同弁の開度がづ・さし、時に乱れを生
ずるが、この空気流の乱れは整流格子19によって整流
され、整流された空気流が拡張室13内に入る。
拡張室13内のバッフルプレート15及び仕切板2川こ
より吸入空気が環状整流板16の周りに均一に分配され
ると共に空気流の旋回が防止される。その後、空気は整
流板16と17内の多数の関口を通って環状通路12内
に均一に流入し、整流格子18を通って整流された後下
方伸長部9における吸気通路3内に流入する。ィンジェ
クタ10より噴射された燃料はこの整流され且つ均一の
流れを有する吸入空気に均一に分散し混合され霧化され
る。また、流速の比較的遠い機関の運転領域では、この
空気流により燃料の吸気通路3の壁面への付着が防止さ
れるので、燃料の付着に起因する燃料分配の不均一性が
改善される。従って、吸気マニホルド2を介して機関本
体1の各気筒に均一の混合気が供給される。また、機関
のアイドル時及び低速低負荷運転時には、吸気通路3内
の高負圧により空気が空気通路21を介してィンジェク
夕10のノズル周囲から吸気通路3内に高速で導入され
るので、燃料の偏流及び通路壁面への付着が防止される
と共に混合均一性及び霧化の改善により分配性が向上す
る。このように、本発明による吸気通路構造により全運
転域において常に均一の混合気を各気筒に分配すること
が可能となり、集中燃料噴射方式の内燃機関における混
合気の分配性の悪さが解消できるものである。
本発明による効果を最大限に発揮させるため、吸気通路
構造の各寸法は次のように決定される。
吸入空気の方向性減殺、整流及び吸気通路内脈動流の緩
和に要するェアホーン4の拡張室13の容積Vsは機関
の総排気量をVeとすると、vs=( 多 〜1柊 )
Veが適当である。
拡張室13の下方壁面から吸気マニホルド2の集合部中
心までの距離Lは空気と燃料の混合及び霧化と各気筒に
分配される前の混合気の整流に有効な長さを選定し、下
方伸長部9における吸気通路3の直径をaとすると、L
≠(1.5〜3)a又はL≧1.&が好適である。
環状隆起14によって制限された拡張室13内の最小環
状面積A′は吸気通路3の代表通路面積をA=打/傘2
とすると、A′±(1.2〜2.0)Aが適当である。
この代表通路面積は、個々の機関の最大出力に応じて決
定される。環状隆起14と拡張室13の上方盤面との間
の距離nは拡張室13の最大深さをm芋aとすると、n
≠0.?亀程度とするのが好ましい。
整流板16と17の関口の面積はその全面積の30〜6
0%とし、整流板16と17の直径DPIとDP2はそ
れぞれDPI寺2.8 DP2≠1.斡程度に選ぶのが良い。
2つの整流板の代りに単一の整流板を設けた場合には、
整流板の直径DPはDP芋ねとするのが効果的である。
下方伸長部9における吸気通路3の中心軸線とスロット
ル弁の中心との間の距離iはi>ねとなるようにする。
なお、環状面積とは、上託拡張室13をインジェクタ1
0を中心とする円筒面で切断した場合に形成される円筒
部の面積であり、本実施例における最小環状面積A′は
上記円筒の径を上記環状隆起14の径と同一にした場合
の円筒部面積のことである。また、代表通路面積とは、
一般にスロットルボア(スロットル弁介装位置における
吸気速路内径)を径とする円の面積、即ち吸気速路面積
を指し、本実施例の場合には上記スロットルボアと略同
一の径を有する下方伸長部9における吸気遍路3の面積
のことである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による内燃機関の吸気通路構造を第2図
の線A−Aに沿って示した断面図、第2図は第1図の線
B−Bに沿った断面図である。 図面において、符号1は機関本体、2は吸気マニホルド
、3は吸気通路、4はェアホーン、5はスロットル弁、
8は拡張部、9は下方伸長部、1肌まィンジェクタ、1
1は取付部、12は環状通路、13は拡張室、14は隆
起、15はバツフルプレート、16,17は整流板、1
8,19は整流格子、20は仕切板、21は空気通路を
示す。弊1図第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 エアクリーナより吸気マニホルドの集合部にいたる
    吸気通路を折れ曲り構造とし、その折れ曲り部の下流側
    の吸気通路に対向する通路壁より同下流側の吸気通路内
    に向けてインジエクタの取付部を突設し、同突設された
    取付部により上記折れ曲り部に環状通路を形成し、同環
    状通路の外周には上記下流側の吸気通路の中心軸線と中
    心線が略一致した環状の拡張室を形成したことを特徴と
    する内燃機関の吸気通路構造。 2 上記拡張室と上記環状通路との連通部の下側に環状
    の隆起を形成したことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の吸気通路構造。 3 上記エアクリーナからの流入空気が上記拡張室内全
    域に略均等に分配されるように上記拡張室の空気流入側
    にバツフルプレートを配設したことを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の吸気通路構造。 4 上記拡張室の空気流入側とは反対側に空気の旋回を
    防止する仕切板を配設したことを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の吸気通路構造。 5 スロツトル弁を上記拡張室より上流側の吸気通路内
    に配置し、同スロツトル弁より上流側の空気を上記イン
    ジエクタのノズルの周囲より吸気通路内に噴射するよう
    にしたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の吸
    気通路構造。 6 上記拡張室内に多数の開口を有する環状の整流板を
    配設したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    吸気通路構造。 7 上記環状通路内に整流体を介装したことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の吸気通路構造。 8 スロツトル弁を上記拡張室より上流側の吸気通路内
    に配置し、同スロツトル弁と拡張室との間の吸気通路内
    に整流体を介装したことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の吸気通路構造。
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