JPS61116067A - 燃料噴射式エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、１気筒につき２つの互いに独立した吸気通路
を備え、かつ燃料噴射弁を具備した燃料噴射式エンジン
の吸気装置の改良に関するものである。

（従来技術） 従来から、１気筒につき２つの互いに独立した吸気通路
を備えた吸気装置は種々間発されでおり、この種の装置
は第１の吸気通路が全運転域で開かれ、第２の吸気通路
が開閉弁等により運転状態に応じて開閉されるようにな
っている。このような装置によると、例えば吸気Ｒが少
ない低速低負荷時等には上記第２の吸気通路を閉鎖して
第１の吸気通路のみから空気を供給することにより吸気
流速を高めて燃焼性を良くする一方、高速高負荷時等に
は第２の吸気通路を開くことにより吸気抵抗を低減して
出力を確保することができる。また第２の吸気通路を開
閉することにより実質的に通路面積が変化し、吸気圧力
振動の周１１が変化づるので、これを利用して広い運転
域にわたり吸気の慣性効果を高めるようにすることもで
きる。

このような吸気装置に燃料噴射弁を具漏したものとして
は、実開口１５７−１６７２５４号公報などにみられる
ように両吸気通路にそれぞれ燃料噴射弁を設けたもの、
あるいは特開昭５４−８４１２８＠公報などにみられる
ように第１の吸気通路にのみ燃料噴射弁を設けたものが
ある。ところが、前者によると１気筒につき２個の燃料
噴射弁が必要となってコスト的に不利であり、また後者
によると、両吸気通路が開かれているとき、両吸気通路
に燃料が分配供給されるものと比べると、燃焼室内での
空気と燃料のミキシングが不充分となり易い。なお、こ
のような装置のほかに、２つの吸気通路を途中で部分的
に合流させて、この合流部分に燃料噴射弁を配したもの
もあるが、このように合流部分を設けると、２つの吸気
通路を独立さ往たものと比べ、前述の低速低負荷時等に
吸気流速を高める作用や吸気の慣性効果が低下する。

このため、途中で合流することなく互いに独立した２つ
の吸気通路に対して１個の燃料噴射弁から燃料を供給し
たいという要求がある。この要求を満足させる手段とし
ては、１個の燃料噴射弁から、上記両吸気通路の独立性
を阻害しない程度の細い通路を介して両吸気通路に燃料
を分配供給することが考えられるが、この場合に、燃料
供給の応答性が低下したり燃料の霧化が悪くなったりす
るような事態が生じるのは好ましくなく、このような点
についての対策も要求される。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑み、互いに独立した第１お
よび第２の両吸気通路に対して１個の燃料噴射弁から燃
料を送給することができ、しかも、燃料供給の応答性お
よび燃料の霧化を良好にすることのできる燃料噴射式エ
ンジンの吸気装置を提供するものである。

（発明の構成） 本発明は、エンジンの各気筒に対してそれぞれ、エンジ
ンの全運転域で空気を供給する第１吸気通路と、少なく
とも吸気量が少ない運転域では通路閉鎖手段により閉鎖
されて特定運転域でのみ空気を供給するようにした第２
吸気通路とを互いに独立させて設けた吸気通路において
、１気筒につき１個の燃料噴射弁を具備し、この燃料噴
射弁の噴射口−と上記両吸気通路との間に、上記噴射口
から延びて両吸気通路内にそれぞれ先端が開口する細い
燃料送給通路を配二ポするとともに、上記燃料送給通路
内に空気を供給する空気供給装置を設けたものである。

つまり、１個の燃料噴射弁から、上記両吸気通路の独立
性を阻害しない程度の細い燃料送給通路を介して上記両
吸気通路に燃料を送り込むようにするとともに、上記燃
料送給通路に空気を供給することにより、吸気通路への
燃料送給を助勢し、かつ燃料の霧化を促進するようにし
たものである。

（実ｍ　ＩＭ　”） 第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示し、これらの
図において、１はエンジン本体、２はこのエンジン本体
に配設された複数の気筒、３は各気筒２の燃焼室、４は
エンジン本体２に対する吸気系である。上記吸気系４に
は、吸気導入通路５に接続されたサージタンク６と各気
筒２との間に、１気筒につき２つの互いに独立した吸気
通路７゜８が設けられ、上記両吸気通路７．８の下流端
は個別に燃焼室３に開口し、その各開口部７ａ、８ａが
それぞれ吸気弁９，１０によって開閉され・るようにな
っている。上記両吸気通路７，８のうちの第１吸気通路
７は常に吸気を燃焼室３に供給し、第２吸気通路８は特
定運転域でのみ吸気を供給するもので、第２吸気通路８
には、運転状態に応じてこの通路８を開閉する開閉弁（
通路開鎖手段）１１が設けられており、少なくとも吸気
けが少ないときにこの通路８が閉鎖されるようになって
いる。また、上記吸気導入通路５にはエアクリーナ１２
、エアフローメータ１３およびスロットル弁１４が配設
されている。なお、１５は排気通路、１６は燃焼室３へ
の排気通路１５の開口部１６ａに装備された排気弁、１
７は点火プラグである。゛また、２０は燃料噴射弁であ
って、周知のようにソレノイドで作動される弁体により
開閉される噴射口２０ａから燃料を噴射する構造となっ
ており、前記エアフローメータ１３によって検出される
吸気量に応じた燃料を所定のタイミングで噴射するよう
に、図外の制御回路により制御されている。この燃料噴
射弁２０は、前記両吸気通路７゜８のほぼ中間に配置さ
れている。

上記燃料噴射弁２０の噴射口２０ａと上記両吸気通路７
，８との間には、上記噴射口２０ａに通じる基端部から
２又に分かれた第１および第２の燃料送給油路２１．２
２が形成されている。この両燃料送給通路２１．２２は
直線状に形成され、かつ、斜めに吸気通路下流側に向か
って延びており、下流端が各吸気通路７．８に開口して
いる。

また、上記燃料送給通路２１．２２を通して両吸気通路
７．８間で空気が流通するのを充分に抑制し得るように
、各燃料送給通路２１．２２は各吸気通路７．８と比べ
てかなり細くされ、具体的には断面積で各吸気通路７，
８の１１５以下とされるとともに、燃料噴射弁２０から
噴射された燃料の拡がりに対応するように、燃料送給通
路２１゜２２の下流側が上流側と比べて多少太く形成さ
れている。第２吸気通路８における前記開閉弁１１と第
２燃料送給通路２２の下流端開口部との位置関係として
は、図のように開閉弁１１を上記開口部より上流に配置
してもよいし、開口部より下流に配置してもよい。

上記各燃料送給通路２１．２２に対しては、燃料の霧化
を促進するとともに、燃料の送給を助勢するための空気
供給装置が設けられ、特に当実施例では、前記ｇｒＪ開
弁１１が間かれている場合と閉じられている場合とに応
じた燃料送給方向の調整も行われるように空気供給装置
が構成されている。

すなわち、前記エアフローメータ１３とスロットル弁１
４との間の吸気導入通路５に上流端が接続された通路２
３から分岐して、１気筒当り２つの空気通路２４．２５
が形成され、この各空気通路２４．２５が前記噴射口２
０ａの近傍両側の燃料送給通路壁にそれぞれ開口すると
ともに、第１燃料送給通路２１側の壁面から第２燃料送
給通路２２に向けて開口する一方の空気通路２４には、
前記同閉弁１１に対応して開開作動する電磁弁等を用い
たコントロール弁２６が設けられでおり、こうして空気
供給装置が構成されている。なお、この空気供給装置に
よる燃料送給方向の調整作用を効果的に発揮させるため
、少なくとも第２吸気通路８が開鎖されている運転域で
は燃料噴射弁２Ｑからの燃料噴射が吸気行程で行われる
ようにしておくことが望ましい。また、各吸気通路７，
８内での燃料と空気とのミキシングを良くするため、第
２図および第３図に示すように、各吸気通路７゜８内に
は、各燃料送給通路２１．２２の下流端に対向さけて、
多孔板からなるミキシングプレート２７．２８を配設し
ておくことが望ましい。

第４図９よ前記開閉弁１１が開かれる領域および閉じら
れる領域の一例を示しており、この例では、負荷が高く
なるほど低回転側にずれるように予め設定したエンジン
回転数基準値を境に、これより低回転側では開閉弁１１
を閉じ、高回転側では間開弁１１を開くこととしている
。こうすることにより、吸気…が少ない低負荷低回転時
等には、第１吸気通路７のみを通して吸気が燃焼室３に
導入されるので、吸気流速が高められるとともに燃焼室
３内に吸気スワールが生じて燃焼性が良くなり、一方、
吸気量が多い高負荷高回転時等には、両吸気通路７，８
を通して吸気が燃焼室３に導入されるので、吸気抵抗が
増大することがなく、吸気充填量の低下が防止される。

また、各気筒２とサージタンク６と間で、の圧力波の伝
播によって気筒別の吸気通路内には吸気圧力撮動が生じ
、この吸気圧力振動の周波数は吸気通路の断面積が大ぎ
くなる程高くなるので、上記のような開閉弁１１の作動
により実質的に低速域では吸気通路断面積を小さくし、
高速域では吸気通路断面積を大きくして、低速域と高速
域とにおいてそれぞれ吸気圧力振動を吸気弁１ｉＩＩ開
周期にマツチングさゼて吸気の慣性効果を高め、低速お
よび高速両方の高負荷における吸気充填効率を高め出力
向上を図っている。従って、上記開閉弁１１の開閉制御
は、単に回転数のみの信号で低速域で閉じるようにして
もよく、具体的な作動の制御は、図外の制御回路により
アクチュエータを介して行われるようにしておけばよい
。

このように構成された吸気装置においては、前記開閉弁
１１が開かれている高負荷高回転時等には、両吸気通路
７，８を通して吸気が燃焼室３に供給されるが、この両
吸気通路７．８に対し、１気筒につき１個の燃料噴射弁
２０から前記各燃料送給通路２１．２２を通して燃料が
分配供給されるので、両吸気通路７，８から燃焼室３に
、はぼ均等に空気と燃料とが混合された混合気が供給さ
れ、燃焼室３内で混合気の濃度が不均一になることが確
実に防止される。また前記開閉弁１１が閏じられている
低負荷低回転時等には、第１吸気通路７を通して吸気が
燃焼室３に供給されるが、この場合に、両吸気通路７，
８に連通する燃料送給通路２１．２２は細く形成されて
いて、両吸気通路７，８間での吸気の流通は充分に抑制
されるので、両吸気通路７．８が実質的に独立した状態
が保たれ、吸気流速を高めるとともに吸気スワールを生
じさぼる作用、および吸気慣性効果を高める作用が良好
に保たれることとなる。そして、燃料噴射弁２０から第
１燃料送給油路２１を通して第１吸気通路７に送り出さ
れた燃料は第１吸気通路７内の気流に混入して燃焼室３
に供給される。

このように燃料噴射弁２０から細い燃料送給通路２１．
２２を通して吸気通路ア、８に燃料を送給する場合に、
前記空気供給装置によって燃料送給通路２１．２２内に
空気を供給することにより、この空気の流れによって燃
料が速やかに吸気通路７．８に送り込まれ、燃料供給の
応答遅れが防止されるとともに、燃料の霧化も促進され
る。さらに、前述のように第２吸気通路８の開閉弁１１
が閉じられているとき、空気供給装置における一方の空
気通路２４をコントロール弁２６で閉じて、他方の空気
通路２５から第１燃料送給通路２１に向けて空気を供給
ずれば、この空気の流れにより、燃料噴射弁２０から噴
射された燃料が偏向されて主に第１吸気通路７に送給さ
れ、適正に燃料送給方向が調整される。またこの供給空
気をエアフローメータ１３とスロットル弁１４との間か
ら導入するようにしておけば、この空気もエアフローメ
ータ１３で計量されるので空燃比に誤差が生じることは
ない。

第５図は本発明における空気供給装置の別の実施例を示
し、この実施例では、１気筒当り１つの空気通路３０を
、両燃料送給通路２１．２２の基部合流部分の中央に開
口させており、このようにしても、燃料の霧化を促進す
る作用および燃料送給を助勢する作用は得られる。

なお、これらのほかにも本発明装置における各部の具体
的構造は種々変更可能である。例えば、前記開閉弁１１
は、閉弁状態でも完全に第２吸気通路８を開基せずに少
量の空気を流通させるようにしてもよく、こうしておけ
ば、この状態で燃料が第２吸気通路８に多少入っても、
この燃料を良好に霧化して燃焼室３に送り込むことがで
きる。

第２吸気通路８を運転状態に応じて開閉する手段として
は、上記開閉弁１１の代りに、第２吸気通路８の下流側
の吸気弁１０を開閉弁１１の間作動域と同様の低負荷低
回転時もしく１ま低負荷低回転および高負荷低回転時に
不作動とする礪構を採用してもよい。

また図に示す実施例では、両吸気通路７，８の下流端を
個別に燃焼￥３に開口させて、その各開口部にそれぞれ
吸気弁９，１０を配備しているが、吸気弁に近接する位
置まで両吸気通路を独立に形成しておきさえすれば、１
つの吸気弁を両吸気通路に共用するようにしてもよい。

また、前記燃料噴射弁２０は、一般の燃料噴射式エンジ
ンに用いられているものを使用して差し支えないが、噴
射口２０ａを楕円形状等にすることにより燃料を両燃料
送給通路２１．２２に分散さ♂て噴射する構造としても
よい。

（発明の効果） 以上のように本発明は、第１吸気通路と吸気量が少ない
ときに閉鎖される第２吸気通路との互いに独立した２つ
の吸気通路に対し、燃料噴射弁から細い燃料送給通路を
介して燃料を分配供給するようにしているので、両吸気
通路の独立性を保らながら、１気筒につき１個の燃料噴
射弁から両吸気通路に燃料を分配供給することができる
。その上特に、上記燃料送給通路に空気を供給し、この
空気によって燃料を吸気通路に送り出すようにしている
ので、細い燃料送給通路を通して燃料を送給するｆＸ造
であっても燃料供給の応答性が悪くなることがなく、か
つ燃料の霧化を良好にすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す全体構造の概略平
面図、第２図はその要部の説明図、第３図は具体構造を
示す断面図、第４図は第２吸気通路に設りられた開閉弁
が開かれる領域および閉じられる領域を示す説明図、第
５図は別の実施例を示す第２図相当図である。 １・・・エンジン本体、２・・・気筒、７，８・・・吸
気通路、２０・・・燃料噴射弁、２１．２２・・・燃料
送給通路、２４，２５．３０・・・空気通路（空気供給
装置）第　　１　　図 第　　２　　図 第　　４　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、エンジンの各気筒に対してそれぞれ、エンジンの全
   運転域で空気を供給する第１吸気通路と、少なくとも吸
   気量が少ない運転域では通路閉鎖手段により閉鎖されて
   特定運転域でのみ空気を供給するようにした第２吸気通
   路とを互いに独立させて設けた吸気通路において、１気
   筒につき１個の燃料噴射弁を具備し、この燃料噴射弁の
   噴射口と上記両吸気通路との間に、上記噴射口から延び
   て両吸気通路内にそれぞれ先端が開口する細い燃料送給
   通路を配設するとともに、上記燃料送給通路内に空気を
   供給する空気供給装置を設けたことを特徴とする燃料噴
   射式エンジンの吸気装置。