JPH01285657A

JPH01285657A - 燃料噴射装置

Info

Publication number: JPH01285657A
Application number: JP11539088A
Authority: JP
Inventors: Kazumitsu Kobayashi; 小林　一光; Hiroki Sunou; 宏紀数納
Original assignee: Japan Electronic Control Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-05-12
Filing date: 1988-05-12
Publication date: 1989-11-16

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、例えば自動車用エンジン等の吸気通路内に燃
料を噴射供給するのく用いて好適な燃料噴射装置に関し
、特に、噴射した燃料の霧化を確実に促進できるように
した燃料噴射装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、自動車用エンジン等の吸気通路内に噴射弁を設
け、該噴射弁から吸気通路内に燃料を噴射供給するよう
になった燃料噴射装置は知られている。

そして、この種の燃料噴射装置には、吸気通路の途中に
設けられるスロットルバルブよりも上流側に噴射弁を配
設するものと、スロットルバルブの下流側に噴射弁を配
設するものとがあり、噴射弁から噴射された燃料は吸気
通路内を流通する吸入空気と混合され、混合気となって
エンジンの燃焼室等へと供給される。

〔ｌＡ明が解決しようとする１！１題〕ところで、上述
した従来技術では、スロットルバルブの上流側に噴射弁
を配設した場合、スロットルバルブの周囲を流通する吸
入空気が亜音速状態となって流速が増大するから、噴射
弁からの燃料はスロットルバルブの周囲で空気流によっ
て微粒化され、霧化を促進できるものの、この燃料はス
ロットルバルブに付着した後、空気流によって徐々に下
流側へと送り出されるため、エンジンの加速時等に過渡
応答性が悪くなり、低温始動性等も悪いという欠点があ
る。また、スロットルバルブの下流側に噴射弁を配設し
た場合には、過渡応答性や低温始動性等を向上できるも
のの、スロットルバルブを通過した後の空気流は流速が
低下するから、噴射弁からの燃料を微粒化できず、霧化
を促進″ｃきないという欠点がある。

一方、＠交通路の途中に噴射弁と超音波捩勤子とを対向
させて設けた他の従来技術も知られているが、この場合
には低温始動性を向上できるものの、超音波娠勤子によ
り、例えば３０〜４０終■程度に微粒化された燃料が吸
気通路内で浮遊化して、いわゆる貫徹力が低下し、リサ
ーキュレーシ１ンによりスロットルバルブ等に付着し、
過渡応答性等を必ずしも向上できず、特に、ａ音波振動
子によってコストアップを招くという欠点がある。

本発明は上述した従来技術の欠点に鑑みなされたもので
、噴射弁から噴射された燃料の霧化を確実に促進でき、
過渡応答性や低温始動性等を共に向上させることができ
るようにした燃料噴射装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

上述したＨ題を解決するために本発明が採用するａ虞は
、ｒ！！に′Ａ通路の途中に設けられ、上流側に噴射弁
収容穴が形成されたケーシングと、前記噴射弁収容穴の
径方向外側に位置して該ケーシング内を軸方向に伸長し
、一端側が該ケーシングの上流端に開口して前記吸気通
路の一部となる分岐通路と、流入側が該分岐通路の他端
側と連通し、流出側が互いに対向するように前記ケーシ
ングの下流側に所定の傾斜角をもって形成され、該分岐
通路からの空気流を流出側で互いに衝突させた後前記吸
気通路へと再び流出させる複数のベンチュリ孔と、流入
側が前記噴射弁収容穴の底部側に開口し、流出側が該各
ベンチュリ孔の絞り部近傍にそれぞれ開口するように前
記ケーシング内にＭ成された複数の燃料通路と、前記噴
射弁収容穴内に設けられ、該各燃料通路を介して前記各
ベンチュリ孔内へと燃料を噴射する噴射弁とからなる。

そして、前記ケーシングは吸気通路の途中に設けられる
スロットルバルブよりも下流側に配設すればよく、吸気
通路内に燃料供給配管を介して支持するのが好ましい。

〔作用〕

上記構成により分岐通路からの空気流は各ベンチュリ孔
内へと分配された後、該各ベンチュリ孔の絞り部を高速
で流通するようになり、噴射弁から各燃料通路を介して
噴射されてくる燃料を微粒化することができる上に、こ
の微粒化状態の燃料は各ベンチュリ孔内を流れる空気流
と共に各ベンチュリ孔の流出側で再び合流するように互
いに衝突してさらに微粒化され、１化状態となって吸気
通路内へと送り出されるようになり、霧化、混合を確実
に促進できる。

〔実施例〕

以下１本発明の実施例を第１ｒｌｌｌないし第８図に基
づいて説明する。

第１図ないし第６図は本発明の第１の実施例を示してい
る。

図において、１は自動車用のエンジン本体を示し、該エ
ンジン本体ｌは、複数の気筒からなるシリンダＩＡ（１
気筒のみ図示）と、該各シリンダＩＡ内を往復動して、
各燃焼室ＩＢ内に混合気を吸込み、燃焼後の排気ガスを
排気管（図示せず）側へと排出させるピストンＩＣと、
各シリンダヘッドに搭載されたシリンダヘッドＩＤとか
らなり、該シリンダへラド１０には各吸気弁ＩＥが設け
られている。２はエンジン本体ｌの吸気側に設けられ、
各燃焼室ＩＢ内と連通ずる吸気通路を形成した吸気管を
示し、該吸気管２は吸気マニホールド等によって形成さ
れ、コレクタ２Ａと、該コレクタ２Ａから複数本に分岐
して、各燃焼室ＩＢと連通した分岐管２Ｂ（−本のみ図
示）とから大略構成されている。そして、該吸気管２内
にはコレクタ２Ａの上流側に位置して吸入空気流量を調
整するスロットルバルブ３が回動可能に設けられている
。

４は吸気管２のコレクタ２Ａ内に後述の燃料配管８を介
して設けられたケーシングを示し、該ケーシング４は第
２図中に示す如く、上流端側に円弧状に拡開する口部５
Ａが形成されたベルマウス形状の筒体５と、該筒体５内
に同軸に配設され。

下流端側に該筒体５を閉塞するテーパ状の拡径部６Ａが
形成されたケーシング本体６とからなり。

該ケーシング本体６の上流側には段付有底状に形成され
た噴射弁収容穴６Ｂが同軸に設けられている。そして、
該収容穴６Ｂ内には後述の噴射弁１２が設けられ、その
開口端は蓋体７によって施蓋されている。また、拡径部
６Ａの銅面中央部には円錐台状の凹部６Ｃが形成されて
いる。

８．８は吸気管２のコレクタ２Ａを直径方向に貫通して
設けられた燃料配管を示し、該各燃料配管８はケーシン
グ４の筒体５を介してケーシング本体６の噴射弁収容穴
６Ｂと接続され、ケーシング４をコレクタ２Ａ内で同軸
に伸長させるように支持している。そして、該各燃料配
管８は吸気管２の外部で圧力レギュレータ等を介して燃
料ポンプ（いずれも図示せず）と接続され、この燃料ポ
ンプからの燃料を所定の燃圧をもって噴射弁１２へと供
給するようになっている。

９は噴射弁収容穴６Ｂの径方向外側に位置してケーシン
グ本体６と筒体５との間に形成された環状の分岐通路を
示し、該分岐通路９はその一端が筒体５の口部５Ａによ
ってラッパ状に開口し、コレクタ２Ａ内で吸気通路の一
部を構成するようになっている。そして、該分岐通路９
はケーシング４内を軸方向に伸長し、その他端は拡径部
６Ａの位置で第３図中にも示す如く後述の各ベンチュリ
孔ｌＯと連通するようになっている。また、該分岐通路
９は噴射弁収容穴６Ｂの周囲を取囲むことによって、該
分岐通路９内を矢示Ａ方向に流通する空気流により噴射
弁１２に冷却作用を与えるようになっている。

１０．１０は分岐通路９をケーシング本体６の下流端側
で凹ａ！ｌＢＣ内と連通させるように拡径部６Ａに所定
の傾斜角をもって穿設された一対のベンチュリ孔を示し
、該各ベンチュリ孔ｌＯは略円錐状に形成され、その途
中部位には絞り部１０Ａが設けられている。ここで、該
各ベンチュリ孔ｌＯは大径の開口部となる流入側が第３
図中にも示す如く分岐通路９と連通し、小径の開口部と
なる流出側は下流側へと傾斜し、かつ直径方向で互いに
対向するように凹部６Ｃ内へと開口している。そして、
該各ベンチュリ孔１０は分岐通路９からの空気流を凹部
６Ｃの下流側で互いに衝突させた後、これらの空気流を
後述する微粒化された燃料と共に吸気通路の下流側へと
矢示Ｂ方向に流出させるようになっている。

１１．１１は噴射弁収容穴６Ｂと各ベンチュリ孔１０と
の間に位置して、ケーシング本体６に径方向外向きにｆ
ｌｉｉｓシて穿設された一対の燃料通路を示し、該各燃
料通路１１の流入側は噴射弁収容穴６Ｂの底部側へと開
口し、流出側は各ベンチュリ孔１０の絞り部１０Ａ近傍
へと開口している。

さらに、１２は噴射弁収容穴６Ｂ内に取付けられた噴射
弁を示し、該噴射弁１２は各燃料配管８から供給された
燃料を先端側の噴射ノズル（図示せず）から各燃料通路
１１を介して各ベンチュリ孔１０内へと噴射するように
なっている。

本実施例による燃料噴射装置は上述の如き構成を有する
もので１次に、噴射弁１２から噴射された燃料の微粒化
作用について説明する。

まず、エンジン本体ｌ側での各ピストンＩＣの往復動に
よって、各吸気弁ＩＥの開弁時に吸気管２を介して各燃
焼室ＩＢ内へと吸込まれてゆく吸入空気はコレクタｚＡ
内で分岐通路９内へと分岐して矢示Ａ方向に流通し、順
次各ベンチュリ孔ｌＯ内へと二方向に分配され、各絞り
部１０Ａの近傍な通過するときに流速が大幅に増大され
て高速の空気流となる。そして、噴射弁１２から各燃料
通路１１を介して各ベンチュリ孔１０の絞り部１０Ａ近
傍に噴射された燃料はこの高速の空気流がアシストエア
となって比較的小さな粒径となるまで微粒化されつつ、
空気流をなす吸入空気と一次混合される。

さらに、この微粒化燃料と一次混合された空気流は各ベ
ンチュリ孔１０の流出側から凹部６Ｃ内へと流出し、互
いに衝突して再び合流するから、前記微粒化燃料も互い
に衝突して、例えば１０％腸程度の粒径となるまでさら
に微粒化された後、矢示Ｂ方向に流通し、ケーシング４
の下流側で吸気通路内を矢示Ｃ方向に流れる空気流と合
流して混合攪拌されつつ、霧化状態で二次混合され、均
一な混合気となって各燃焼室ＩＢ内へと順次吸入される
。

この場合、微粒化された燃料の粒径は第５図に示す如く
、吸気管２内を流通する吸入空気流量に応じて圧力Ｐ　
Ｉ　　＃　Ｐ　２の特性線に沿って漸次小さくなり、第
６図に示す如く噴射弁１２からの燃料噴射量に応じて圧
力ＰＩ　　＋　Ｐ２の特性線に沿って徐々に大きくなる
。ここで、圧力Ｐ　ｌ　　＊　Ｐ　２は各ベンチュリ孔
ｌＯの絞り部１０Ａ近傍における圧力を示し、この圧力
Ｐ　Ｉ　　＊　Ｐ　２はＰｉ　＜Ｐ２なる関係となって
いる。

而して本実施例では、噴射弁１２から各燃料通路１１を
介して噴射された燃料を各ベンチュリ孔１０の絞り部１
０Ａ近傍で高速の空気流によって微粒化して一次混合し
、さらに、各ベンチュリ孔１０の流出側で互いに衝突さ
せてさらなる微粒化を行ない、吸気通路内で二次混合さ
せる構成としたから、噴射燃料を１０．層程度まで微粒
化して、燃料の霧化を２段階にわたって確実に促進でき
、均一な混合気を各燃焼室ＩＢ内へと供給できる。

従って、各燃焼室ＩＢ内での混合気の燃焼効率を高めて
、低温始動性やアイドル安定性を向上できる上に、ケー
シング４等をスロットルバルブ３の下流側に設けている
から、該スロットルバルブ３への燃料付着等も防止でき
、加速時には第５図に示す特性線に沿って吸入空気流量
の増大に伴い燃料の粒径を小さくでき、過渡応答性等を
向上できる。また、第６図に示す如く燃料噴射量を増大
させても、燃料の粒径が急に大きくなるのを防止でき、
超音波振動子を用いる他の従来技術に比較して、微粒化
する燃料の処理量を確実に増大させることができ、コス
トを低減化できる。さらに、ケーシング４等を各燃料配
管８で支持でき、特別の支持部材を不要にできる等１種
々の効果を奏する。

次に、第７図は本発明の第２の実施例を示し、本実施例
では前記第１の実施例と同一の構成要素に同一の符号を
付し、その説明を省略するものとするに、本実施例の特
徴はケーシング本体６の拡径部６Ａに周方向に所定間隔
をもって１例えば３個のベンチュリ孔２１，２１．・・
・を穿設し、該各ベンチュリ孔２１の流出側（図示せず
）を凹部６Ｃ内に三方向で互いに対向させ、かつ該各ベ
ンチュリ孔２１に対応してケーシング本体６に３債の燃
料通路２２　、２２　、・・・を穿設したことにある。

ここで、該各ベンチエリ孔２１および各燃料通路２２は
前記第１の実施例で述べた各ベンチュリ孔１０、各燃料
通路１１と個数を増加させた点を除いて同様に形成され
ている。

かくして、このように構成される本実施例でも前記実施
例とほぼ同様の作用効果を得ることができる。なお、各
ベンチュリ孔２１．各燃料通路２２の個数は４個以上に
増加させてもよい。

次に、第８図は本発明の第３の実施例を示し。

本実施例でも前記第１の実施例と同一の構Ｊ＆要素に同
一の符号を付し、その説明を省略するものとするに１本
実施例の特徴は、吸気管２の各分岐管２Ｂにそれぞれ他
の噴射弁３１ｔ−設けたことにある。ここで、該各噴射
弁３１はエンジンの加速時マタは高出力時等にケーシン
グ４内の噴射弁１２（第２図参りから噴射される燃料に
追加するように、各燃焼室ＩＢに向けて各燃料配管３２
からの燃料を噴射するようになっている。即ち、エンジ
ンのアイドル時等では、噴射弁１２からのみ燃料を噴射
させ、均一な予混合気を形成して、アイドル安定性等を
向上させ、エンジンの加速時等では、噴射弁１２と各噴
射弁３１とから燃料を噴射させて、燃料の増量等を迅速
に行ない、過渡応答性等をさらに向上させるようになっ
ている。

かくして、このように構成される本実施例でも前記各実
施例とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、特に
本実施例では、過渡応答性等を大幅に向上させることが
できる。

なお、前記各実施例では、ケーシング４を筒体５とケー
シング本体６とから構成するものとして述べたが、ケー
シング４はこれら２部材によって必ずしも形成する必要
はなく、単一部材によって形成してもよい、この場合に
はケーシング内に少なくとも各ベンチュリ孔ｌＯと連通
するように複数の分岐通路を軸方向に伸長させて設ける
ようにすればよい。

〔発明の効果〕

以上詳述した通り１本発明によれば、噴射弁からの燃料
を各燃料通路を芥して各ベンチュリ孔の絞り部近傍に噴
射させ、該各ベンチュリ孔の流出側をケーシングの下流
端で互いに対向させる構成としたから、各ベンチュリ孔
の絞り部近傍で燃料を微粒化して一次混合でき、各ベン
チュリ孔の流出側でこれらを互いに衝突させ、燃料をさ
らに微粒化して二次混合でき、燃料の霧化、混合を確実
に促進させて、均一な混合気を形成できる。従って、ア
イドル安定性や低温始動性等を向上できる上に、ケーシ
ング等をスロットルバルブの下ｆＩｔＯＩｉに設けるこ
とにより過渡応答性等も向上でき、ケーシングを燃料配
管で支持できるから、特別の支持部材が不要となり、吸
気通路内の吸入空気をスムーズに流通させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図は燃料噴射装置の全体図、第２図は第１図中の要部
を拡大して示す縦断面図、第３図はｍ２図中のｍ−ｍ矢
示方向断面図、第４図は第２図中の１７−ＩＶ矢示方向
断面図、第５図は空気流量と燃料の粒径との関係を示す
特性線図、第６［は噴射量と粒径との関係を示す特性線
図、第７図は第２の実施例を示す第４図と同様の断面図
、Ｓ８図は第３の実施例を示す燃料噴射装置の全体図で
ある。 ■・・・エンジン本体、２・・・吸気管、２Ａ・・・コ
レクタ、２Ｂ・・・分岐管、３・・・スロットルバルブ
、４・・・ケーシング、５・・・筒体、６・・・ケーシ
ング本体、６Ａ・・・拡径部、６Ｂ・・・噴射弁収容穴
、８・・・燃料配管、９・・・分岐通路、１０．２１・
・・ベンチュリ孔。１０Ａ・・・絞り部、１１．２２・・・燃料通路、１２
゜３１・・・噴射弁。特許出願人　　日本電子機器株式会社代理人　弁理士　　広　　瀬　　和　　彦同　　　　　
　　中　　　村　　　直　　　樹第２図第３図第４図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　吸気通路の途中に設けられ、上流側に噴射弁収
容穴が形成されたケーシングと、前記噴射弁収容穴の径
方向外側に位置して該ケーシング内を軸方向に伸長し、
一端側が該ケーシングの上流端に開口して前記吸気通路
の一部となる分岐通路と、流入側が該分岐通路の他端側
と連通し、流出側が互いに対向するように前記ケーシン
グの下流側に所定の傾斜角をもって形成され、該分岐通
路からの空気流を流出側で互いに衝突させた後前記吸気
通路へと再び流出させる複数のベンチュリ孔と、流入側
が前記噴射弁収容穴の底部側に開口し、流出側が該各ベ
ンチュリ孔の絞り部近傍にそれぞれ開口するように前記
ケーシング内に形成された複数の燃料通路と、前記噴射
弁収容穴内に設けられ、該各燃料通路を介して前記各ベ
ンチュリ孔内へ燃料を噴射する噴射弁とから構成してな
る燃料噴射装置。
（２）　前記ケーシングは吸気通路の途中に設けられる
スロットルバルブよりも下流側に配設してなる特許請求
の範囲（１）項記載の燃料噴射装置。
　（３）　前記ケーシングは吸気通路内に燃料供給配管
を介して支持してなる特許請求の範囲（１）項記載の燃
料噴射装置。