JPS61175265A - 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、低負荷用吸気通路の他に、高負荷時にのみ吸
気を供給する高負荷用吸気通路を備えた燃料噴射式エン
ジンの吸気装置に関するものである。

（従来技術） 近時、燃費向上のため、リーン運転（大きな空燃比の運
転）が行われることが多くなっており、このため、例え
ば特開昭５６−１４８６３６号公報に示すように、各気
筒の吸気行程に合せて燃料噴射を行うことにより成層化
燃焼を得る等の工夫がなされている。

ところで、エンジンの吸気装置のなかには、各気筒毎に
低負荷用吸気通路と高負荷用吸気通路とを備えて、高負
荷用吸気通路に配設したシャッタ　　　。

弁の開閉を制御することにより、低負荷時には低負荷用
吸気通路のみから流速の速い吸気を供給して運転性向上
を図る一方、高負荷時には高負荷用吸気通路からも吸気
を供給して充填効率の向上を図るようにしてたものがあ
る。このようなエンジンの吸気装置において、各気筒毎
に１本の燃料噴射弁のみによって燃料を供給可能とする
一方、燃料の霧化（気化）促進を図るべく、燃料噴射弁
をシャッタ弁下流側の高負荷用吸気通路に配設すると共
に、この燃料噴射弁の噴口部を、低負荷用吸気通路の下
流側開口部へ向けて指向させるようにすることが考えら
れている。すなわち、高負荷時にあっても、高負荷用吸
気通路から単に空気のみを供給するのではなく、この高
負荷用吸気通路を流通するように燃料を噴射することに
より、燃料の霧化促進が得られるようにしたものが考え
られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、−に述のような低負荷用吸気通路と高負
荷用吸気通路とに対して１本の燃料噴射弁より燃料を分
配供給するものにあっては、特にリーン運転が要求され
る低負荷時の燃料霧化促進が必ずしも満足のいくもので
はなく、このためり−ン化を促進する上て１つの問題点
となっている。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、
低負荷用吸気通路とシャッタ弁が配設された高負荷用吸
気通路とを備えて、シャッタ弁下流側の高負荷用吸気通
路に、その噴口部が低負荷用吸気通路の下流側開口部に
指向された燃料噴射弁を設けたものにおいて、低負荷時
の燃料の霧化促進がより一層良好に行えるようにした燃
料噴射式エンジンの吸気装置を提供することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明においては、燃料噴射弁から噴射された燃料が、
低負荷用吸気通路の下流側開口部へ至るまでの間にもそ
の霧化作用が促進されるべく、この燃料噴射弁噴口部に
対して、吸気流逆方向直−に流側より、シャッタ弁上流
側の吸気を導出させるようにしである。具体的には、 低負荷用吸気通路と、 低負荷時に閉弁されるシャッタ弁が配設された高負荷用
吸気通路と、 前記シャッタ弁下流側において前記高負荷用吸気通路に
配設され、その噴口部が前記低負荷用吸気通路の下流側
開口部に指向された燃料噴射弁と、 前記シャッタ弁の閉弁時に、該シャッタ弁上流側の吸気
を、前記燃料噴射弁の噴口部に対して吸気通路方向直上
流側から導出させる部分流通路と、 を備えた構成としである。

（作用） このような構成とすることにより、低負荷時にあっては
、燃料噴射弁の噴口部から噴射された直後の集合した液
状燃料に対して、部分流通路からの吸気が供給されるた
め、当該集合した液状燃料は、低負荷用吸気通路の下流
側開口部へ至るまでの間にも上記部分流通路からの吸気
と混合されて、その霧化促進がなされる。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
。

第１図および第２図は本発明の第１実施例を示すもので
ある。これらの図において、１はエンジン本体であって
、シリンダブロック２、シリンダヘッド３およびシリン
ダヘッドカバー４等で構成されており、このエンジン本
体ｌの各気筒５内にはピストン６が装備され、このピス
トン６の」二方に燃焼室７が形成されている。この燃焼
室７には第１および第２の２つの吸気ポート８．９と排
気ポート１０とが開口している。上記両吸気ポート８．
９にはそれぞれ吸気弁１１（第２吸気ボート側の吸気弁
は図示せず）が装備され、排気ポート１０には排気弁１
２が装備されており、これらの弁は動弁機構１３によっ
て作動され、それぞれ所定のタイミングで各ボート８．
９．１０を開閉するようになっている。また燃焼室７に
は点火プラグ１４が具備されている。

また、１６はサージタンク、１７はサージタンク１６に
接続された気筒別の吸気管であり、上記サージタンク１
６には、エアクリーナ１８、エアフローメータ１５、ス
ロットル弁１９を介して外気が導入されるようになって
いる。上記吸気管１７はシリンダヘッド３に連結され、
この吸気管１７とシリンダヘッド３の内部所定範囲とに
わたって共通吸気通路２１が形成されており、シリンダ
ヘット３内おいてこの共通吸気通路２１の下流端側から
分岐されてそれぞれ高負荷用吸気通路となる第１および
第２の分岐吸気通路２２．２３が、前記両吸気ポート８
．９に連通している。−１−記共通吸気通路２１の所定
位置にはこの共通吸気通路２１を開閉するシャッタ弁２
４が設けられており、このシャッタ弁２４は、図外のア
クチュエータにより、所定負荷未満の低負荷運転領域で
閉じられすなわち全閉もしくは微小開度に閉しられ、逆
に７Ｊ’、負荷運転領域では開かれるようにしている。

またこのシャッタ５ｐ２４より上流の共通吸気通路２１
所定箇所からは、低負荷用吸気通路としての第３の分岐
吸気通路２５が分岐している。この第３の分岐吸気通路
２５は比較的通路断面積が小さく形成され、共通吸気通
路２１の下流側に沿って設けられており、その」−流側
の７’Ｖ、　１−１部分２５ａが上記共通吸気通路２１
所定箇所に開口する一方、下流端側の出口部分２５ｂが
、第１吸気ポーＩ・８の近傍において第１の分岐吸気通
路２２のＦ流側の出口部分と合流されている。そして、
この出１コ部分２５ｂは、燃焼室７の円周方向に向かっ
て開口、すなわち燃焼室７内に吸気のスワールを構成す
べく開［Ｉされている。

上記シャッタ弁２４より下流の共通吸気通路２１には１
つの燃料噴射弁２６が装備され、この燃料噴射弁２６か
ら共通吸気通路２１を介し、前記第１および第２の分岐
吸気通路２２．２３内に燃料が供給されるようにしてい
る。そして、上記シャッタ弁２４が開かれて共通吸気通
路２１から各吸気ポート８．９に吸気が送られるときに
、第１の分岐吸気通路２２に流入する吸気と、第２の分
岐吸気通路２３に流入する吸気およびこれに第３の分岐
吸気通路２５からその出口部分２５ｂで合流する吸気と
に対して極力均等な割合で燃料が分配供給されるように
、予め燃料噴射５ｊ２６の位置および噴射方向等が設定
されている。

特に燃料噴射弁２６は、その噴［コ部２６ａがその噴射
角度を勘案して、低負荷用吸気通路となる第３の分岐吸
気通路２５の出口部分２５ｂへ燃料が供給されるように
指向されている。

前記シャッタ弁２４は、円板状のバタフライ弁とされ、
第１図、第２図、第３図、第４図に示すその閉弁位置か
ら、第２図、第３図時計方向へ回動して開とされるもの
であるが、閉弁時おいて燃料噴射弁２６の噴口部２６ａ
直近（直」−流）に位置する箇所に、部分流通路として
の切欠き２４ａが形成されている。すなわち、燃料噴射
弁２６は、第１図に示すように、共通吸気通路２４の幅
方向中心に位置しており、このため、閉弁時のシャッタ
弁２４の頂部において上記切欠き２４ａが形成されるも
のとなっている。

以上のような構成において、低負荷時には前記シャッタ
弁２４が閉じられることにより、高負荷用吸気通路とし
ての第１および第２の分岐吸気通路２２．２３への吸気
の流入が阻止もしくは抑制され、吸気は主に低負荷用吸
気通路としての分岐吸気通路２５を通り、その出口部分
２５ｂから第１の分岐吸気通路２２の下流端部および第
１の吸気ポート８を経て燃焼室７に送り込まれる。これ
によって吸気流速が速められると共に、燃焼室７にスワ
ールが生じ、低負荷時における燃焼性の向上に有利な吸
気条件が与えられる。特に、この低負荷時には、閉弁状
態にあるシャッタ弁２４の切欠き２４ａから、すなわち
燃料噴射ゴ７２６の噴口部２６ａ直」二流側から、当該
噴口部２６ａに対して、シャッタ弁２４上流側の吸気通
路内の吸気が供給されることになり、このため、噴口部
２６ａから噴射された燃料は、第３の分岐吸気通路２５
の出口部分２５ａに至るまでの間に十分に空気と混合さ
れて、その霧化促進が図られる。これにより、切欠き２
５ａを有しない場合に比して、より一層のリーン化が進
められることになる。

また高負荷時には前記シャッタ弁２４が開かれることに
より、各分岐吸気通路２２．２３．２５から前記両吸気
ポート８．９に吸気が送られて、充填効率が高められる
ことになる。

ここで、燃料噴射弁２６からの燃料噴射タイミングは、
各気筒５に対して同時に噴射をする同時噴射でもよく、
あるいは、各気筒５の吸気行程に合せて噴射する同期噴
射（独立噴射）のいずれであってもよい。もっとも、同
期噴射とした方が吸気のスワールや流速に燃料を効果的
に乗せることができて、リーン化の上でより好ましいも
のとなる。

第５図は本発明の他の実施例を示すもので、前記実施例
と同一構成要素には同一符号を付してその説明を省略す
る（このことは以下のさらに他の実施例についても同様
である）。

この第５図もものにおいては、燃料噴射弁２６を、第１
図下側すなわち低負荷用吸気通路としての第３の分岐吸
気通路２５の出口部分２５ｂがある側の吸気ポート８側
へオフセットしたものであり、これに応じて、シャッタ
弁２４に形成した切欠き２４ａの位置が第４図のものと
異なっている。本実施例の場合、燃料は第３の分岐吸気
通路２５側の吸気ポート８へより多く供給されるように
なっており、これにより、吸気の流速、スワールを利用
したリーン化がさらに一層向上し得る。

第６図は本発明のさらに他の実施例を示すものであり、
各気筒５に対して、吸気ポート８を只１つ設けたものと
しである。すなわち、第１図に示す実施例のものに対し
て、吸気ポート９を無くすと共に、これに対応して第２
の分岐吸気通路２３を無くしてあり、これにより機構の
簡単化が図られる。

以上実施例では、シャッタ弁２４の切欠き２４ａによっ
て部分流通路を構成した場合を説明したが、部分流通路
としてはシャッタ弁２４をバイパスする有効開口面積の
小さなバイパス通路によって構成してもよく、この場合
は、このバイパス通路の下流端開口部を、閉弁時にある
シャッタ弁２４下流側で、かつ燃料噴射弁２４の噴口部
２６ａ直上流に開口させるようにすればよい。

（発明の効果） 本発明は以−ヒ述べたことから明らかなように、低負荷
時における燃料の霧化がより良好に行われ、この結果燃
焼安定性確保やリーン化を行う上で極めて効果的である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図。 第２図は第１図のＩＩ　−ＩＩ線に沿った断面図。 第３図は第２図の要部拡大断面図。 第４図は第３図のシャッタ弁下流側より燃料噴射弁を見
た図。 第５図は本発明の他の実施例を示すもので、第４図に対
応した図。 第６図は本発明のさらに他の実施例を示すもので、第１
図に対応した図。 １：エンジン本体 ５：気筒 ７：燃焼室 ８．９：吸気ポート ２１：共通吸気通路 ２２　、２３　：分岐吸気通路（高負荷用吸気通路）２
４：シャッタ弁 ２４ａ：切欠き（部分流通路） ２５：分岐吸気通路（低負荷用吸気通路）２６：燃料噴
射弁 ２６ａ：噴口部 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）低負荷用吸気通路と、 低負荷時に閉弁されるシャッタ弁が配設された高負荷用
   吸気通路と、 前記シャッタ弁下流側において前記高負荷用吸気通路に
   配設され、その噴口部が前記低負荷用吸気通路の下流側
   開口部に指向された燃料噴射弁と、 前記シャッタ弁の閉弁時に、該シャッタ弁上流側の吸気
   を、前記燃料噴射弁の噴口部に対して吸気通路方向直上
   流側から導出させる部分流通路と、 を備えていることを特徴とする燃料噴射式エンジンの吸
   気装置。