JPS61118554A - 燃料噴射式エンジンにおけるインジエクタの冷却装置 - 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、インジェクタにより吸入空気中に燃料が噴射
されて混合気が炒成される燃料噴射式エンジンに関する
もので、特に、そのインジェクタを冷却するための冷却
装置に関するものである。

（従来の技術） 燃料噴射式エンジンは、一般に、燃焼室近くの吸気通路
にインジェクタが設けられ、そのインジェクタにより吸
入空気中に燃料が噴射供給されるようになっている。そ
して、その燃料の噴射量を制御することにより、運転状
態に適合した空燃比の混合気が燃焼室内で形成されるよ
うになっている。その燃料は吸気弁の直前で噴射され、
それによって、制御された量の燃料が確実に燃焼室に導
かれるようにされている。そのために、インジェクタは
、シリンダヘッドあるいはその近傍に取り付けられるよ
うになっている。

しかしながら、インジェクタをシリンダヘッドに直接取
り付けると、そのインジェクタにはシリンダヘッドの熱
が伝えられ、過熱されてしまう、このようにインジェク
タが過熱され、一定の温度を超えると、その内部のガソ
リンにヘ−ハが生じてベーパロックやパーコレーション
を起こし、再始動性や再始動後のアイドル安定性が損な
われてしまう。

そこで、従来は、インジェクタをインテークマニホルド
側に取り付け、シリンダヘッドとインテークマニホルド
との間に断熱材を介在させることにより、シリンダヘッ
ドからインジェクタに伝えられる熱の遮断を甲るような
ことが行われていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、シリンダヘッドからインジェクタに伝え
られる熱は伝導によるもののみとは限られない、上述の
ように、燃料噴射式１・ンジンによる空燃比制御の精度
を維持するためには、インジェクタはできるだけ燃焼室
の近くに設置することが望まれる。そのために、インジ
ェクタをインテークマニホルドに取り付ける場合にも、
通常は、その取り付は位置はシリンダヘッドのごく近傍
とされる。したがって、インジェクタはシリンダヘッド
による高温雰囲気中にさらされることになり、特に自動
車の高速走行後の停止時のようにエンジンルームが急激
に高温となるときには、やはり過熱されてパーコレーシ
ョン等が発生してしまう。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、インジェクタが確実に冷却され、エン
ジンあるいはエンジンルームの高温時にもインジェクタ
内のガソリンにベーパが発生することのないようにする
ことである。

また、本発明の他の目的は、軽量コンパクトで組み付け
の容易なインジェクタの冷却装置を得ることである。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明では、インジェクタ
をインジェクタケースによりそれらの間に空間が形成さ
れるようにして覆い、その空間内に冷却空気を供給する
ようにしている。

そして、その冷却空気は電動ファンにより送風されるよ
うにし、その電動ファンはインジェクタの周囲温度が高
いときに作動されるようにしている。

〔作用） このように構成することによって、インジェクタ内のガ
ソリンにベーパが発生する恐れのあるような高温時には
、電動ファンが作動して。

インジェクタケース内に冷却空気が供給され、その冷却
空気がインジェクタの外面に吹き付けられるようになる
。したがって、インジェクタは効率よく冷却されるよう
になる。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

図は５本発明によるインジェクタの冷却装置を■形象気
筒エンジンに適用した一実施例を示すもので、第１図は
そのエンジンの要部の概略縦断面図であり、第２及び３
図はそのインジェクタの冷却装置に用いられるインジェ
クタケースの拡大断面図及び分解斜視図である。また、
第４図はその冷却装置における冷却空気の供給回路図で
あり、第５図はその冷却空気の供給のだめの電動ファン
の制御回路図である。

第１図から明らかなように、このエンジンＥはＶ形の燃
料噴射式エンジンであって、Ｖ形をなす一対のシリンダ
列の各々にシリンダヘッド１．１が設けられている。各
シリンダ列には３個ずつのシリンダが設けられており、
それぞれの燃焼室に連なるインテークボー）２　、２　
、・・・がシリンダヘッド１．１の上面に開口している
。このシリンダへラド１，１の上面には、各インテーク
ボー？２，２．・・・に連結される吸気通路３，３．・
・・が一体に形成されたインテークマニホルド４が、断
熱材からなるガスケット５を挟んで組み付けられている
。このインテークマニホルド４のシリンダヘッド１．１
側の端部には、各吸気通路３，３．・・・ごとにインジ
ェクタ６．６．・・・が設けられており、ツユエルパイ
プ７を通して供給された燃料をインテークボー）２，２
．・・・に向けて噴射するようになっている。

各インジェクタ６は、その外面から間隔を置いて取り付
けられたインジェクタケース８によって覆われている。

そして、第２図に示されているように、そのインジェク
タケース８の上下の端縁部には、インジェクタ６の外面
との間をシールするシール部材９が取り付けられている
。こうして、インジェクタ６とインジェクタケース８と
の間には空間１０が形成されるようになっている。

各インジェクタケース８は、各シリンダ列ごとに一体の
ものとされている。すなわち、第３．４図から明らかな
ように、一つのインジェクタケース８には、一方のシリ
ンダ列側の３個のインジェクタ６を贋い得る円筒部１１
，１２゜１３が設けられており、これらの円筒部１１゜
１２．１３が、その間を互いに連通させる空気通路１４
．１５によって一体化されている。このインジェクタケ
ース８は合成樹脂製のもので、第３図に示されているよ
うに、上部分割体８ａと下部分割体８ｂとに二分割して
型成形され、これら分割体Ｑａ、８ｂを組み合わせるこ
とによって所定の形状に形成されるようになっている。

したがって、各分割体８ａ、８ｂには、それぞれ円筒部
分１１ａ、１２ａ、１３ａあるいはｌｌｂ、１２ｂ、１
３ｂと、それらを！ｆいに連結する連結部分１４ａ、１
５ａあるいは１４ｂ、１５ｂとが設けられている。その
連結部分１４ａ、１５ａ；　１４ｂ、１５ｂは、互いに
組み合わされたとき空気通路１４．１５が形成されるよ
うに、それぞれ対向する凹溝を有する断面コの字形のも
のとされている。

インジェクタケース８の上部分割体８ａと下部分割体８
ｂとは、対向する端縁部を互いに嵌合させることによっ
て組み合わされるようになっており、組み合わせた状態
で係止されるようにするために、互いに係合する係止爪
１６とその係合部１７とが数個所に設けられている。

そして、その上部分割体８ａには１組み合わされて形成
されたインジェクタケース８を、フユエルパイプ７等の
、インジェクタ６に一体固定されたエンジン部品側に固
定するための取り付は部１８が設けられている。インジ
ェクタケース８は、第１図に示されているようにねじ１
９によって固定されるようになっており、そのためにそ
の取り付は部１８にはねじ挿通孔２０が設けられている
。このねじ挿通孔２０には金属製の剛性カラー２１が一
体成形され、ねじ１９による締め付けが確実になされる
ようにされている。

シール部材９は、インジェクタケース８の各円筒部１１
，１２．１３にそれぞれ装着されるもので、ゴム等の弾
性シール材料により形成されている。そのシール部材９
は、各円筒部１１．１２．１３の上端縁部に嵌合される
リング状の上部シール部材９ａと、下端縁部に嵌合され
るリング状の下部シール部材９ｂとを備えており、これ
ら上下部のシール部材９ａ、９ｂは、インジェクタケー
ス８の外側面に沿う連結部９Ｃにより一体的に連結され
ている。そして、これら上下部シール部材９ａ、９ｂの
内周面がインジェクタ６の外面に密着嵌合されるように
なっている。

第４図から明らかなように、隣り合う２個のインジェク
タ６．６を覆うインジェクタケース８の円筒部１１．１
２間には、空気通路１４に開口する冷却空気流入口２２
が設けられてい　・る。この空気流入口２２は、第３図
に示されているように折曲バイブ状に形成され、インジ
ェクタケース８の上部分割体８ａに融着等により一体化
されている。インジェクタケース８の両端の円筒部１１
．１３の側面には、それぞれ開口状の空気流出口２３．
２４が形成されている。その空気流出ｏ２３．２４は、
それぞれ空気通路１４．１５とは反対側に位置するよう
にされている。そして、空気流入口２２に近い側に設け
られている空気流出口２３より、遠い側に設けられてい
る空気流出口２４の方が、開口面積が大きいものとされ
ている。

各シリンダ列のインジェクタケース８．８の空気流入口
２２．２２には、それぞれ空気導管２５．２５が接続さ
れており、これらの空気導管２５．２５は、ジヨイント
２６を介して共通の空気供給管２７に接続されている。

この空気供給管２７には、電動ファン２８によって吸入
された外気が供給されるようになっている。こうして、
外部から取り入れられた冷却空気が、ジヨイント２６を
介して二つのインジェクタケース８，８に分配されるよ
うになっている。

電動ファン２８は、第５図に示すような制御回路によっ
て作動されるようになっている。すなわち、電動ファン
２８の駆動モータ２８ａの電源回路２９には、常開型の
リレースイッチ３０が設けられている。このリレースイ
ッチ３０のリレーコイル３１は、コントロールユニット
３２により、インジェクタ６の周囲温度が所定温度より
高く、イグニッションスイッチ３３がオフとされている
状態のときにのみ、励磁されるようになっている。その
ために、コントロールユニット３２には、　イグニッシ
ョンスイッチ３３をオフとすることにより作動を開始す
るタイマ３４が接続されるとともに、温度を検知して所
定温度より高くなったときに信号を発する温度センサ３
５が接続されている。このタイマ３４は、イグニッショ
ンスイッチ３３がオフとされてから例えば３０分間だけ
信号を発するものである。また、温度センサ３５は、イ
ンジェクタ６の表面温度、あるいはそれと相関性のある
エンジン冷却水温やインテークマニホルド４の表面温度
等を検出するようにされている。こうして、電動ファン
２８は、エンジンＥが停止された後、例えば３０分以内
にインジェクタ６の周囲温度がある一定温度を超えたと
き、作動されるようになっている。

次に、このように構成されたインジェクタの冷却装置の
作用について説明する。

車両の走行中には、インジェクタ６等の燃料系は空気や
燃料等によって冷やされるが、例えば高速走行後、エン
ジンＥを停止したとき等には、エンジンＥ及びエンジン
ルーム内の温度が急激に上昇し、インジェクタ６の表面
温度も上昇する。インジェクタ６の表面温度が所定温度
より高くなったときには、温度センサ３５がこれを検知
して信号を発生する。そして、そのときには、イグニッ
ションスイッチ３３がオフとされてから短時間しか経過
していないので、リレーコイル３１が励磁されてモータ
２８ａが駆動され、電動ファン２８が作動を開始する。

電動ファン２８が作動すると、冷たい外気が吸入されて
、冷却空気が空気供給管２７に圧送される、そして、そ
の冷却空気は、ジ重インド２６によって二つの空気導管
２５．２５に分割されて供給され、各インジェクタケー
ス８，８の空気流入口２２．２２からその内部に導かれ
る。

インジェクタケース８の内部に導かれた冷却空気は、冷
却空気通路１４．１５を通してインジェクタ６の周囲の
空間１０内に流入し、インジェクタ６を冷却する。この
とき、インジェクタケース８の両端部には冷却空気流出
口２３゜２４が設けられているので、冷却空気はその空
間ｌＯ内に滞留することなく流れ、インジェクタ６の外
面には常に新鮮な冷却空気が吹き付けられるようになる
。しかも、その冷却空気流出口２３．２４は、冷却空気
が流入する空気通路１４．１５側とは反対側に設けられ
ているので１両端に位置するインジェクタ６．６も、そ
の外面全周に冷却空気が導かれるようになる。

そして、冷却空気流入口２２に近い側の冷却空気流出口
２３より遠い側の流出口２４の方が開口面積を大きくさ
れているので、流入口２２から流入した冷却空気は、１
個のインジェクタ６を冷却する側より２個のインジェク
タ６．６を冷却する側の方に多量に流れることになり、
各インジェクタ６が均等に冷却されるようになる。

このようにして、各インジェクタ６は効率よく冷却され
る。インジェクタ６の表面温度が所定温度より低くなる
と、温度センサ３５からの信号がなくなり、リレーコイ
ル３１への通電が停止される。それによって、リレース
イッチ３０が開き、モータ２８ａが停止して電動ファン
２８の作動が止まる。

なお、上記実施例においては、イグニッションスイッチ
３３がオフとされているときにのみ電動ファン２８が作
動されるようにしているが、急坂を登っているときのよ
うに、エンジンＥにかかる負荷の大きさの割に車速が遅
いときなどにも、エンジンＥの周辺温度が上昇して、燃
料系内にガソリンのベーパが生じることがある。したが
って、冷却性能の低いエンジンＥの場合には、イグニッ
ションスイッチ３３がオンとされているときにも、イン
ジェクタ６の周囲温度によって電動ファン２８が作動さ
れるようにしておくことが望ましい。

また、上記実施例のように、インジェクタケース８を、
数個の円筒部１１，１２．１３を備えた一体ケースとし
ておけば、数個のインジェクタ６．６．・・・にインジ
ェクタケース８を同時に装着することができるようにな
るので、その装着作業が容易となる仁ともに１部品点数
が減少して部品管理も容易となる。そして、その円筒部
１１，１２．１３間を冷却空気通路１４．１５によって
一体結合するようにすることにより、１個の電動ファン
２８によって各インジェクタ６の周囲に冷却空気を供給
することができるようになる。しかしながら、そのイン
ジェクタケース８は、各インジェクタ６を個々に覆う別
体のものとすることもできる。

シール部材９も、上部シール部材９ａと下部シール部材
９ｂとを一体連結したものとすることによって、部品管
理が容易となる。しかしながら、これら上下部のシール
部材９ａ、９ｂを、全く別体のものとすることもできる
。

さらに、上記実施例のように、インジェクタケース８を
、上部分割体８ａと下部分割体８ｂとによって形成する
ようにすれば、それぞれを簡単な型によって型成形する
ことができるようになる。しかしながら、円筒部１１，
１２゜１３と空気通路１４．１５とをそれぞれ別個に型
成形し、これらを融着等によって接合して、インジェク
タケース８を形成するようなことも可能である。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように１本発明によれば、イン
ジェクタの外面を、インジェクタケースによりその間に
空間が形成されるようにして覆い、その空間内に、イン
ジェクタの周囲温度が所定温度より高いときに作動され
る電動ファンにより、冷却空気を供給するようにしてい
るので、インジェクタが効率よく冷却されるようになり
、その内部のガソリンにベーパが発生してベーパロック
やパーコレーションを起こすようなことがなくなる。し
たがって、再始動性及び再始動後のアイドル安定性等に
も優れた燃料噴射式エンジンを得ることができる。

そして、電動ファンは、インジェクタ外面とインジェク
タケースとの間の狭い空間に冷却空気を供給することが
できるものであればよいので、小容量の小型のものでよ
く、また、インジェクタケースは、インジェクタとの間
に幅の狭い空間を形成するものでよいので、合成樹脂等
の軽量材料によりコンパクトに形成することができる。

したがって、その冷却装置は、全体としても軽量コンパ
クトなものとすることができる。しかも、そのインジェ
クタケースは、インジェクタの外面に嵌め込むだけでよ
いので、その組み付けも容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例としてのインジェクタの冷
却装置を備えた燃料噴射 式エンジンの要部の概略縦断面図、 第２図は、その冷却装置に用いられるインジェクタケー
スの拡大断面図、 第３図は、そのインジェクタケースの分解斜視図。 第４図は、その冷却装置における冷却空気の供給回路図
、 第５図は、その冷却装置における電動ファンの制御回路
図である。 １・・・シリンダヘッド ４・・・インテークマニホルド ６・・・インジェクタ ８・・・インジェクタケース ８ａ・・・上部分割体　　　８ｂ・・・下部分割体９・
・・シール部材 ９ａ・・・上部シール部材 ９ｂ・・・下部シール部材 １０・・・空間 １１．１２．１３・・・円筒部 １４．１５・・・冷却空気通路 １９・・・ねじ ２０・・・ねじ挿通孔　　　２１・・・剛性カラー２２
・・・冷却空気流入口 ２３．２４・・・冷却空気流出口 ２５・・・空気導管　　　　２６・・・ジヨイント２７
・・・空気供給管　　　２８・・・電動ファン３０・・
・リレースイッチ ３１・・・リレーコイル ３２・・・コントロールユニット ３３・・・イグニッションスイッチ ３４・・・タイマ ３５・・・温度センサ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸入空気中に燃料を噴射し得るインジェクタ６を
   備えた燃料噴射式エンジンＥにおい て； 前記インジェクタ６を、その外面との間に 空間１０が形成されるようにしてインジェクタケース８
   により覆うとともに、 そのインジェクタ６の周囲の温度あるいは その温度と相関性のある温度を検知する温度センサ３５
   により、インジェクタ６の周囲温度が所定温度より高い
   と判断されたときに作動される電動ファン２８を設け、 その電動ファン２８により供給される冷却 空気が、前記インジェクタ６とインジェクタケース８と
   の間の空間１０に導かれるようにしてなる、 燃料噴射式エンジンにおけるインジェクタ の冷却装置。
2. （２）前記温度センサ３５が、前記インジェクタ６の表
   面温度を検知するセンサであることを特徴とする、 特許請求の範囲第１項記載のインジェクタ の冷却装置。
3. （３）前記温度センサ３５が、エンジンＥの冷却水温を
   検知するセンサであることを特徴とする、 特許請求の範囲第１項記載のインジェクタ の冷却装置。
4. （４）前記温度センサ３５が、インテークマニホルド４
   の表面温度を検知するセンサであることを特徴とする、 特許請求の範囲第１項記載のインジェクタ の冷却装置。
5. （５）前記電動ファン２８が、イグニッションスイッチ
   ３３がオフのときにのみ作動されるようにされているこ
   とを特徴とする、 特許請求の範囲第１項記載のインジェクタ の冷却装置。
6. （６）前記電動ファン２８が、前記イグニッションスイ
   ッチ３３がオフとされてから一定の時間だけ信号を発す
   るタイマ３４により、エンジンＥの停止後の所定時間内
   にのみ作動されるようにされていることを特徴とする、 特許請求の範囲第５項記載のインジェクタ の冷却装置。
7. （７）前記インジェクタケース８の冷却空気流入側とは
   反対側の端部に、前記インジェクタ６とインジェクタケ
   ース８との間の空間１０に供給された冷却空気が流出す
   る冷却空気流出口２３、２４が形成されていることを特
   徴とする、 特許請求の範囲第１項記載のインジェクタ の冷却装置。
8. （８）前記エンジンＥが複数側のインジェクタ６、６、
   ・・・を備えており、 そのインジェクタ６を覆うインジェクタ ケース８が、複数個のインジェクタ６、６、６を同時に
   覆う一体ケースとされていることを特徴とする、 特許請求の範囲第１項記載のインジェクタ の冷却装置。
9. （９）前記インジェクタケース８が奇数個のインジェク
   タ６、６、６を覆うものとされ、 そのインジェクタケース８の冷却空気流入 口２２が、隣り合う２個のインジェクタ６、６間に設け
   られるとともに、 その冷却空気流入口２２より遠い側のイン ジェクタケース８の端部に、その冷却空気流入口２２に
   近い側のインジェクタケース８の端部に設けられた冷却
   空気流出口２３より開口面積の大きい冷却空気流出口２
   ４が形成されていることを特徴とする、 特許請求の範囲第８項記載のインジェクタ の冷却装置。
10. （１０）前記インジェクタケース８が、上部分割体８ａ
    と下部分割体８ｂとにより形成されており、 これら上部分割体８ａ及び下部分割体８ｂ には、これらが組み合わされたとき各イン ジェクタ６、６、６間の冷却空気通路１４、１５を形成
    する凹溝がそれぞれ設けられていることを特徴とする、 特許請求の範囲第８項記載のインジェクタ の冷却装置。
11. （１１）前記エンジンＥがＶ形多気筒エンジンであり、
    その一方のシリンダ列側の全インジェクタ６、６、６が
    一体のインジェクタケース８により覆われるとともに、 他方のシリンダ列側の全インジェクタ６、 ６、６が一体のインジェクタケース８により覆われ、 これら一対のインジェクタケース８、８ に、共通の電動ファン２８から供給される冷却空気が、
    ジョイント２６を介して分割して導かれるようにされて
    いることを特徴とす 特許請求の範囲第８項記載のインジェクタ の冷却装置。
12. （１２）前記インジェクタケース８が、前記インジェク
    タ６の外面にシール部材９を介して装着されるようにさ
    れていることを特徴とす る、 特許請求の範囲第１項記載のインジェクタ の冷却装置。
13. （１３）前記シール部材９が、前記インジェクタケース
    ８の上端縁側をシールする上部シール部材９ａと、イン
    ジェクタケース８の下端縁側をシールする下部シール部
    材９ｂとを備えており、 これら上部シール部材９ａ及び下部シール 部材９ｂが、互いに一体的に連結されていることを特徴
    とする、 特許請求の範囲第１２項記載のインジェク タの冷却装置。
14. （１４）前記インジェクタケース８が、合成樹脂材によ
    り形成されていて、これを固定エンジン部品側にねじ１
    ９で固定するためのねじ挿通孔２０を有しており、 そのねじ挿通孔２０に剛性カラー２１が一 体成形されていることを特徴とする、 特許請求の範囲第１項記載のインジェクタ の冷却装置。