JPS61291767A - 燃料噴射式エンジン - 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、２つの噴孔を有する燃料噴射弁を備えた燃料
噴射式エンジンに関するものである。

（従来技術） 従来、１つの燃焼室に対してそれぞれ吸気弁により開閉
される２つの吸気ポートを開口させ、該両吸気ポートを
上流側で合流させ、その合流部に燃料噴射弁を設け、さ
らにその上流に開閉弁を設けて、このＲ閉弁を低負荷時
には閉とすることにより吸気通路面積を小さくシ、上記
低負荷時における吸気流速を速め、燃料の気化、霧化を
促進した燃料噴射式エンジンは知られている（例えば実
開昭５８−１７８４５４号公報参照）。

ところが、そのようなエンジンでは、１つの燃料噴射弁
で両吸気ポートに対し燃料を一様に噴射するようにして
いるが、吸気ポートによって低負荷時と高負荷時とでは
吸気流量が異なるので、益燃比が全体に亘って一様にな
らず、燃焼安定性の点で問題がある。

ところで、このような２つの吸気ポートを有するエンジ
ンにおいて、１つの燃料噴射弁に２つの噴孔を設け、２
つの吸気ポートに１つの燃料噴射弁で燃料を分配噴射す
ることは知られている（例えば実開昭５９−１１６５７
０号公報参照）。

（発明の目的） 本発明は、上述した如きは燃料噴射式エンジンにおいて
低負荷時の燃料の霧化を促進し、燃焼安定性の向上を図
ることを目的とするものである。

（発明の構成） 本発明は、第１および第２吸気ポートが上流側で合流さ
れ、その合流部分に燃料噴射弁が配設され、該燃料噴射
弁が第１および吸気ポートに対し燃料、を噴射する第１
および第２噴孔を有し、さらに燃料噴射弁の上流の吸気
通路に運転状態に応じて開閉する開閉弁を設けた燃料噴
射式エンジンに係るものである。

本発明は、前記開閉弁が閉じられたときに第２吸気ポー
トよりも吸気量が多くなる第１吸気ポート側の第１噴孔
の開口面積を第２噴孔よりも大きくしたことを特徴とす
るものである。

（実施例） 以下１本発明の実施例を図面に沿って説明する。

燃料噴射式エンジンを示す第１図および第２図において
、ｌはエンジン本体で、シリンダブロック２の上側にシ
リンダヘッド３が接合され、該シリンダヘッド３の上側
にシリンダヘッドカバー４が設けられてなる。このエン
ジン本体１の各気筒５内にはピストン６が設けられ、こ
のピストン６の上方に燃焼室７が形成されている。この
燃焼室７には第１および第２吸気ポート８，９と第１お
よび第２排気ポート１０．１１とが開口している。

上記両吸気ポート８，９には吸気弁（第１吸気ポート８
側の吸気弁１２のみ図示）が、また各排気ポート１０．
１１には排気弁（第１排気ポート１０の排気弁１３のみ
図示）がそれぞれ配設されており、これらの弁は動弁機
構１４によって駆動され、各ポート８，９，１０．１１
を所定のタイミングで開閉するようになっている。

１６はサージタンクで、このサージタンク１６を介して
、上流側からエアクリーナ１７．エアフローメータ１８
およびスロットル弁１９が順に配設されてなる主吸気通
路２０．が、各気筒５に通ずる枝吸気通路２１に分岐さ
れている。

上記各枝吸気通路２１の下流端は、シリンダヘッド３内
において仕切壁２２により区画された第１および第２吸
気ポート８，９に接続されている。

上記両ポート８，９の合流部分より上流の枝吸気通路２
１の所定位置には燃料噴射弁２３が、その上流に運転状
態に応じて開閉する開閉弁２４がそれぞれ設けられてい
る。この燃料噴射弁２３は。

第３図に示すように、ニードルホルダ２５に外装された
外＠２６に第１および第２噴孔２７，２８が形成され、
外筒２６には、分配室２９が計量オリフィス３０の下流
においてこれと同心に設けられており、噴孔２７，２８
は分配室２９から外筒２６を貫通して外部に開口してい
る。

しかして、燃料噴射弁２３は電磁ソレノイド（図示せず
）を励磁することによってニードル弁３２が一定量リフ
トし、テーパ部３３がシート面３４から離間することに
よって油通路を開き、この励磁時間に比例した量の燃料
が、計量オリーフイス３０を通過した後、分配室２９で
分配されて両噴孔２７，２８から噴射されることになる
。上記第１噴孔２７の開口面積は第２噴孔２８の開口面
積よりも大きく、第１噴孔２７における噴射路Ｘ１の拡
散角度を第２噴孔２８における噴射路Ｘ２の拡散角度よ
りも大きくなるように設定され、第１噴孔２７からの燃
料噴射量が、第２噴孔２８からの燃料噴射量よりも多く
なるようになっている。

上記開閉弁２４は、図示しない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全閉もしくは微小開度
に閉じられ、逆に高負荷運転領域では開かれるようにな
っている。上記開閉弁２４より上流の枝吸気通路２１の
所定位置から補助吸気通路３５が分岐している。

この補助吸気通路３５は、その通路面積が第１および第
２吸気ポート８，９の各通路面積よりも小さく形成され
、その上流側の入口端３５ａが枝吸気通路２１の底壁に
開口する一方、下流側の出口端３５ｂが、第１吸気弁１
２の近傍において、第１吸気ポート８の下流側部分に合
流されている。

すなわち、補助吸気通路３５は開閉弁２４をバイパスし
て吸気を第１吸気ポート８から燃焼室７へ直接に供給す
るようになっている。そして、この出口端３５ｂは、燃
焼室７内に吸気のスワールＳを構成すべく該燃焼室７の
ほぼ接線方向に開口されている。

上記第１および第２吸気ポート８，９はそれぞれほぼ等
しい開口面積とされ、気筒５の軸心である燃焼室７の中
心０を通る気筒配列方向すなわちエンジン長手方向の中
心線ｍよりもエンジン本体１　（シリンダヘッド３）の
−側面ｌａ側に位置すると共に、互いに中心０を通るエ
ンジン幅方向の中心線αを挟んだ位置に形成されている
。そして。

両吸気ポート８，９は互いにほぼ平行に延びて上記−側
面１ａ側において枝吸気通路２１と接続されている。ま
た、２つの排気ポート１０．１１はそれぞれほぼ等しい
開口面積とされて、中心線ｍよりもエンジン本体１の他
側面ｉｂ側に位置している。このような排気ポート１０
．１１も互いにほぼ平行に延び、上記他側面ｌｂ側にお
いて技排気通路と接続されている。３６は点火プラグ（
の著大部）で、燃焼室７の中心Ｏに配置されている。

また、燃料噴射弁２３は枝吸気通路２１のエンジン幅方
向中間部分すなわち中心線Ｑ上に位置されている。

このように配置された燃料噴射弁２３は、その第１噴孔
２７が第１吸気ポート８を開閉する吸気弁１２のバルブ
フェイス（閉弁時のバルブフェイス）に、また第２噴孔
２８が第２吸気ポート９を開閉する別の吸気弁のバルブ
フェイスにそれぞれ指向され、そして第２噴孔２８にお
ける噴射路Ｘ２を第２吸気弁のバルブステム３７よりも
燃焼室７の径方向内側に向けて指向させている。

上記のように構成すれば、低負荷時には、開閉弁２４が
全開あるいは微小開度とされるため、吸入空気量の多く
は補助吸気通路３５を通じて燃焼室７へ供給される。こ
のとき、補助吸気通路３５からの吸入空気は吸気流速が
速くこの補助吸気通路３５の指向作用によって、燃焼室
７に強い吸気のスワールＳを生成することになる。また
、燃料は、両吸気ポート８，９を通じて燃焼室７へ供給
されるが、第２吸気ポート９よりも吸気量が多くなる第
１吸気ポート８を通じて供給される燃料は。

第１噴孔２７ａ開ロ面積が第２噴孔２８よりも大きいの
で、第２吸気ポート９を通じて供給される燃料よりも多
くなり、上記スワールＳとほぼ同方向に噴射されるため
、このスワールＳに乗って燃料の気化、ｎ化が促進され
る。

このように、第１吸気ポート８側への噴射燃料量を多く
かつ極力拡散させることによって、低負荷時における燃
料のより一層の気化、霧化促進がなされて、燃焼安定性
をより向上させることができる。

一方、高負荷時には、開閉弁２４が開くため、吸入空気
は１両吸気ポート８，９を通じて燃焼室７へ供給される
ことになって、その充填効果が十分に確保される。この
とき、燃料は、両吸気ポート８，９を通じて燃焼室７に
供給されるので、燃料が燃焼室７の一部分に偏在するこ
とがなく、その気化、霧化が十分に行なわれる。このよ
う、に、高負荷時には、充填効率と空気利用率とが向上
されることになって、十分な出力が確保される。

さらに、低負荷時、高負荷時いずれにあっても、噴射燃
料は仕切壁２２に付着することがないので。

応答性向上の点でも有利なものとなっている。

なお、開閉弁２４は低負荷時にあっても微小開度だけ開
いておくのが、両吸気ポート８，９からの燃料の気化、
ｎ化を行う上で好ましい。また、点火プラグ３６を燃焼
室７のほぼ中心に設けておくのが、燃焼速度の向上の点
で、また吸・排気ポート８，９，１０．１１に対する配
置関係の上からも好ましいものである。さらに、燃料噴
射弁２３は、各気筒の吸気行程に合わせて燃料を噴射す
るいわゆるタイムインジェクションタイプのものでもよ
く、あるいは各気筒に対して同時に燃料を噴射する同時
噴射タイプでもよい。

上記実施例は補助吸気通路を有するタイプのエンジンに
適用した例であるが、そのほか、第４図に示すように、
第１および第２吸気ポート４１゜４２に接続される第１
および第２通路４３．４４を設け、第１および第２吸気
ポート４１．４２の上流の合流部に燃料噴射弁４５を設
け、該燃料噴射弁４５の上流の第２通路４４に低負荷時
に閉じる開閉弁４６を設けたタイプのエンジンにも適用
することができる。

（発明の効果） 本発明は上記のように、開閉弁が閉じる低負荷時に、第
２吸気ポート側よりも多量の吸気が流れる第１吸気ポー
ト側に多くの燃料が噴射されるようにしたので、低負荷
時の燃料の霧化が改善され、燃焼安定性を大幅に向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は燃料噴射式エン
ジンの全体構成図、第２図は燃料噴射弁の噴射状態の説
明図、第３図は燃料噴射弁の要部断面図、第４図は他の
実施例の第２図と同様の図である。 １・・・・・・エンジン本体、８，４１・・・・・・第
１吸気ポート、９．４２・・・・・・第２吸気ポート、
２３，４５・・・・・・燃料噴射弁、２４，４６・・・
・・・開閉弁、２７，２８・・・・・・噴孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１および第２吸気ポートが上流側で合流され、
   その合流部分に燃料噴射弁が配設され、該燃料噴射弁が
   第１および第２吸気ポートに対し燃料を噴射する第１お
   よび第２噴孔を有し、さらに燃料噴射弁の上流の吸気通
   路に運転状態に応じて開閉する開閉弁を設けた燃料噴射
   式エンジンにおいて、前記開閉弁が閉じられたときに第
   ２吸気ポートよりも吸気量が多くなる第１吸気ポート側
   の第１噴孔の開口面積を第２噴孔よりも大きくしたこと
   を特徴とする燃料噴射式エンジン。