JPS61123762A - 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開発されて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、例えば吸気量が少な
い低速低負荷時等には上記第２の吸気通路をｒ１１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＾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
力振動の周期が変化するので、これを利用して広い運転
域にわたり吸気の憤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備したものとして
は、実開昭５７−１６７２５４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号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
路を独立させたものと比べ、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。

また前記のような吸気装置において、運転状態に応じた
吸気流通の調整をより効果的に行うため前記特開昭５４
−８４１２８号公報にもみられるように両吸気通路の通
路径を異ならせたものがあり、このようにした場合、両
吸気通路の吸気流通量に見合うように両吸気通路への燃
料分配率を調整することが望まれる。

（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１１
１５よび第２の両吸気通路に対して１ｆ１Ｍの燃料噴射
弁から燃料を送給することができ、特に、通路径が異な
る２つの吸気通路に、それぞれの吸気流通量に応じた割
合で燃料を分配供給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、かつ上記両吸気通路
の通路径を異ならせ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間口する細い燃料送給通路を配
設し、上記噴射口から第１吸気通路までの燃料送給通路
の通路径と、上記噴射口から第２吸気通路までの燃料送
給通路の通路径とを、上記両吸気通路の通路径の相違に
対応させて異ならせたものである。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、両吸気通路の通路径とそれ
ぞれに対する燃料送給通路の通路径とを対応させる′こ
とにより、両吸気通路の通路径に応じた分配率で燃料が
送給されるようにしたものである。

（実施例） 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
１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１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、つまり第１．第２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に間口
し、その各間口部７ａ、８ａがそれぞれ吸気弁９．１０
によって開開されるようになっている１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（通路閉鎖手段）１１が設
けられており、少なくとも吸気量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。この両吸気通路７
．８の通路径は異なり、図に示す実施例では第１吸気通
路７が第２吸気通路８より細く形成されている。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１
５の間口部１５ａに装備された排気弁、１７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の燃料送給通路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、それぞれ下流端が各吸気通路７．８に
間口している。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の下流端間口部との位置関係と
しては、図のように開閉弁１１を上記間口部より上流に
配置してもよいし、間口部より下流に配置してもよい。

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、具体的には各燃料送給通路２１．２２がそ
れぞれ各吸気通路７゜８と比べて断面積で１１５以下と
されている。そして特に、両吸気通路７，８の通路径が
異なることに対応して両燃料送給通路２１．２２も異な
り、つまり両吸気通路７．８の通路径の比率と同程度の
比率をもって、第１燃料送給通路２１が第２燃料送給通
路２２より細く形成されている。また、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。

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送給方向を効果的に制御するた
めにはアシストエアを供給するようにすればよい。図に
示す実施例では、エア７０−メータ１３とスロットル弁
１４との間の吸気導入通路５に上流端が接続・された通
路２３から分岐　４して、１気筒当り２つのアシストエ
ア通路２４゜２５が形成され、この各アシストエア通路
２４゜２５が前記噴射口２０ａの近傍の両側通路壁にそ
れぞれ間口している。そして、第１燃料送給通路２１側
の壁面から第２燃料送給通路２２に向けて間口する一方
のアシストエア通路２４には、前記開開弁１１に対応し
て開閉作動する電磁弁等を用いたコントロール弁２６が
設けられており、開閉弁１１が閉じられているときは、
コントロール弁２６により上記一方のアシストエア通路
２４が閉じられて、他方のアシストエア通路２５のみか
ら第１燃料送給通路２１に向けてアシストエアが供給さ
れることにより、燃料噴射弁２０から噴射された燃料が
第１吸気通路７側に偏向され、また上記開開弁１１が開
かれているときは、各アシストエア通路２５．２４から
各燃料送給通路２１，２２に向けてそれぞれアシストエ
アが供給されるようになっている。この両アシストエア
通路２４゜２５も通路径が異なり、第１燃料送給通路２
１に向けて間口するアシストエア通路２５が第２燃料送
給通路２２に向けて間口するアシストエア通路２４より
細く形成されている。なお、第２図に２点鎖線で示すよ
うに、両燃料送給通路２１．２２の途中にアシストエア
通路１２４．１２５を間口させて、前記開閉弁１１がｍ
じられているときに第１燃料送給通路２１に間口するア
シストエア通路１２４をコントロール弁２６によって閉
じるようにしてもよ（、この場合、第１燃料送給通路２
１に同口するアシストエア通路１２４を他方のアシスト
エア通路１２５より細くしておけばよい。

また、２７．２８は各吸気通路７，８内で燃料と空気と
のミキシング作用を高めるミキシングプレートであって
、多孔板により形成され、各吸気通路７．８への燃料送
給通路間口部に対向する位置に配置されている。

第４図は前記開閉弁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、高回転側では開開弁１１を開くこととしている。

こうすることにより、吸気ｍ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。

特に第１吸気通路７を第２吸気通路８より小径とするこ
とにより、これらの作用が良好に発揮される。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振動が生じ、この吸気
圧力振動の周波数は吸気通路の断面積が太きくなる程高
くなるので、上記のような開開弁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開閉周期にマツチング
させ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閏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に供給されるとともに、
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。特にこの状態では、両吸気通路
７．８において、通路径の相違により吸気流通量が異な
るが、これに対応するように各燃料送給通路２１゜２２
の通路径を変えられているので、吸気量に応じた比率で
燃料が両吸気通路７．８に分配される。

さらに前記両アシストエア通路２４．２５または１２４
．１２５の通路径も異ならせておけば、両燃料送給通路
２１．２２に供給されるアシストエア量の比率も燃料分
配率に対応する。こうして、両吸気通路７．８内で均等
に燃料と空気とが混合され、両吸気通路７．８から燃焼
室３に供給される混合気の空燃比が均一となる。

また、前記開閉弁１１が閉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＾めるとともに吸気スワールを生じさせる作用、
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。さらにこの場合に、前述のようにアシストエア
によって燃料を偏向させるようにしておけば、燃料噴射
弁２０から噴射された燃料の殆どが第１吸気通路７に送
り込まれ、第１吸気通路７を流れる空気に混入して燃焼
室３に供給されることとなる。

なお、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は開弁′状態でも
完全に第２吸気通路８を閉塞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１
０を開閉弁１１の閉作動域と同様の低負荷低回転時もし
くは低負荷低回転および高負荷低回転時に不作動とする
繍構を採用してもよい。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に分散させ
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
通路の独立性を保ちながら、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、通路径が異なる上記両吸気通路に対応す
るように、両吸気通路に間口する各燃料送給通路の通路
径を異ならせているので、両吸気通路から吸気が行われ
ているとき、両吸気通路に対してそれぞれの吸気量に応
じた分配率で燃料を供給することができ、燃焼性および
エミッション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吸気通路に設けられた開閉弁
が開かれる領域および閉じられる領域を示す説明図であ
る。 １・・・エンジン本体、２・・・気筒、７・・・第１吸
気通路、８・・・第２吸気通路、２０・・・燃料噴射弁
、２１゜２２・・・燃料送給通路。 第　　１　　図 第　　２　　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、かつ上記両吸気通路の通
   路径を異ならせ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間口する細い燃料送給通路を配設し
   、上記噴射口から第１吸気通路までの燃料送給通路の通
   路径と、上記噴射口から第２吸気通路までの燃料送給通
   路の通路径とを、上記両吸気通路の通路径の相違に対応
   させて異ならせたことを特徴とする燃料噴射式エンジン
   の吸気装置。