JPH02185666A

JPH02185666A - ４サイクル内燃機関の吸気装置

Info

Publication number: JPH02185666A
Application number: JP1297627A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Yoshikawa; 雅明吉川
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1989-11-17
Filing date: 1989-11-17
Publication date: 1990-07-20
Anticipated expiration: 2012-01-29
Also published as: JP2576905B2

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つの気筒に対して３個の互いに隣接する吸
気弁を有し、吸気通路に１個の燃料噴射弁から燃料を噴
射する４サイクル内燃機関の吸気装置に関するものであ
る。

（発明の背景）１つの気筒に対して３個の互いに隣接する吸気弁を設け
た４サイクル内燃機関がある。この種の機関で、１つの
気筒に１つの燃料噴射弁を用い、この噴射弁により吸気
通路に燃料を噴射する場合には、噴射弁の取付は位置が
燃焼に大きな影響を与久る。すなわち、吸気弁から遠い
位置に燃料を噴射したのでは、燃料が吸気通路内壁に付
着して壁面流となり、燃料の霧化が悪化する。このため
特に燃料噴射量が少なくなる低速時には、点火栓による
着火性が悪くなる。また吸気弁にあまり接近して燃料を
噴射すると、特定の吸気弁にのみ燃料が集中して供給さ
れることになり、回転速度などの運転状況の変化に対し
て好ましい燃焼が得られなくなる状況が生じ得るという
問題がある。

（発明の目的）本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、隣
接する３つの吸気弁を有する４サイクル内燃機関で、１
つの燃料噴射弁により燃料を吸気通路に供給する場合に
、燃料の霧化が良好であり、特に低速時における着火性
を良好にし、また特定の吸気弁にのみ燃料が集中するの
を防止して燃焼を好ましいものとすることが可能な４サ
イクル内燃機関の吸気装置を提供することを目的とする
ものである。

（発明の構成）本発明によればこの目的は、燃焼室上方を横断する頭上
カム軸によって開閉される３個の吸気弁および複数の排
気弁を有する４サイクル内燃機関において、燃焼室の中
央付近に発火部が臨む点火栓と、前記各吸気弁に連通す
る吸気通路を前記吸気弁付近で互いに連通する連通室と
、前記カム軸に直交しかつシリンダ中心線を含む平面に
ほぼ沿って前記連通室内に燃料を噴射する１個の燃料噴
射弁とを備え、前記吸気弁のうち中央の吸気弁を前記点
火栓と燃料噴射弁との間に位置させたことを特徴とする
４サイクル内燃機関の吸気装置により達成される。

（作用）燃料噴射弁から噴射される燃料は、燃焼噴射弁の中心線
に沿ってカム軸に直交しかつシリンダ中心線を含む平面
にほぼ沿って噴射される。この噴射された燃料は各吸気
弁付近で各吸気通路を連通ずる連通室内を中央の吸気弁
方向に向って移動し、この間に燃料は連通室内の空気に
拡散する。

このため燃料は吸気通路の壁面に殆ど付着することなく
吸入される。また吸気量の少ない低速時には、吸気流速
も遅くなり、燃料噴射弁から噴射された燃料はその重力
の影響により中央の吸入弁に多く吸入される。この中央
の吸入弁を挟んで噴射弁の反対側には点火栓が位置する
ので、この点火栓に中央の吸気弁から入った濃い混合気
が導かれ、燃焼が良好になる。また吸気量が多くなる高
速運転時には、連通室内での吸気の乱流によって燃料は
広く拡散され、特定の吸気弁のみに集中的に供給される
ことがなくなる。

（実施例）第１図は本発明の第１実施例を一部断面した平面図、第
２図はそのＩＩ　−ＩＩ線断面図、第３図はトルク特性
図である。第１．２図において符号１０はシリンダボデ
ー、ｌ　２．はシリンダヘッド、１４はピストンであり
、これらにより燃焼室１６が形成される。シリンダヘッ
ド１２には１気筒につき２個の排気弁１８　（１８ａ、
１８ｂ）と、３個の互いに隣接する吸気弁２０　（２０
ａ、２０ｂ、２０ｃ）が設けられている。これらの排・
吸気弁１８．２０は、それぞれ頭上カム軸２２．２４、
スイングアーム２６．２８などからなる公知のスイング
アーム方式の２頭上カム軸式動弁機構により開閉される
。３０はシリンダヘッドカバー３２は排気弁１８に連通
ずる排気通路、また第１図で３４は点火栓である０点火
栓３４はその着火部が燃焼室１６の中央付近に臨んでい
る。

３６はサージタンク、３８は各気筒ごとにサージタンク
３６とシリンダヘッド１２とをつなぐ吸気管である。吸
気管３８内には、第１吸気通路４０ａ、第２吸気通路４
０ｂが形成されている。

第１吸気通路４０ａと第２吸気通路４０ｂとは略同径で
、またこれらの通路４０ａ、４０ｂを貫通する弁軸４２
には、第２吸気通路４０ｂを開閉する蝶型の制御弁４４
が取付けられている。この制御弁４４は運転条件、例え
ば運転負荷や機関回転速度の増減に対応して開閉するよ
うに制御される。

吸気通路４０の下流側はシリンダヘッド１２に設けた連
通室４６に接続され、この連通室４６は３つの吸気弁２
０に接近してこれらに連通している。

４８は電磁式燃料噴射弁である。この噴射弁４８は第２
図に示すように、吸気管３８の上部に配設した分配管５
０と、シリンダヘッド１２の連通室４６上部との間に位
置する。この噴射弁４８の噴射口は、第２図に示すよう
に、カム軸２２゜２４に直交しかつシリンダ中心線αを
含む平面Ｚにほぼ沿って燃料を噴射するように指向して
いる。なお前記中央の吸気弁２０ｂはこの噴射弁４８と
点火栓３４との間に位置する。またこの実施例では、噴
射弁４８の燃料噴射口は、両側の２つの吸気弁２０ａ、
２０ｃの傘部側端面の中心を結ぶ直線Ｘと、この直線Ｘ
と平行でかつ中央の吸気弁２０ｂの傘部側端面の中心を
含む直線ｙとの間を指向している。

この噴射弁４８は制御器（図示せず）が出力する電気信
号により所定のタイミングで開弁し、所定圧に加圧され
た分配管５０内の燃料を連通室４６内へ間欠的に噴射す
る。

この第１実施例の動作は次の通りである。低負荷・低速
運転時には、制御弁４４は閉じ第１吸気通路４０ａから
吸気は連通室４６へ導かれる。連通室４６に間欠的に噴
射された燃料は、成る程度の広がりを持っているるばか
りでなく比較的広い連通室４６内を長い距離の間内壁に
当たることなく拡散する。このため内壁に付着する燃料
が減り、燃料の霧化が促進される。この燃料は中央の吸
気弁２０ｂを指向して噴射されているから、この中央の
吸気弁２０ｂから濃い混合気が燃焼室１６に流入する０
点火栓にはこの濃い混合気が導かれるので層状燃焼に近
い燃焼状態が得られ、着火性が良好になり、燃焼安定化
も図れる。

高負荷・高速運転時には制御弁４４が開き、吸気は第１
、第２吸気通路４０ａ、４０ｂから連通室４６に入る。

なおこの実施例では、吸気通路４０は中央の吸気弁２Ｏ
ｂ付近で曲率が小さくなり、両側の吸気弁２０ａ、ｃ付
近で曲率が大きくなるから（第２図）、特に高速時には
燃料が外側の吸気弁２０ａ、ｃにも良好に導かれ、予混
合燃焼に近い均質な混合気になって良好に燃料される。

第３図で実線Ａは制御弁４４を開き続けた場合のトルク
特性であり、中低速での吸気慣性効果の減少によりトル
ク低下が著しいことを示している。同図鎖線Ｂは制御弁
４４を閉じた場合のトルク特性である。制御弁４４を中
速域で開閉させることによりこれらの２つの特性Ａ、Ｂ
を組合せ、トルク特性の改善を図ることができる。

第４図は第２実施例を一部断面した平面図である。この
実施例は、前記第１実施例における第１吸気通路４０ａ
を第２吸気通路４０ｂより小径に形成したものである。

この実施例によれば噴射弁４８の噴射口が第１、第２吸
気通路４０ａ、４゜５間の壁より第２吸気通路４０ｂ側
に偏位している。この結果高負荷・高速時に制御弁４４
が開くと第２吸気通路４０ｂから連通室４６に流入した
吸気は、第１実施例に比べ、噴射弁４８から噴射された
燃料に一層よく当たり、燃料の霧化がさらに促進される
。また第２吸気通路４０ｂが小径なので、第１実施例に
比べて一層低速から吸気慣性によるトルク増加を図るこ
とができる。さらに第１吸気通路４０ａの連通室４６に
対する偏位置は、第１実施例に比べて大きくなるから、
制御弁４４が閉じている低速時には連通室４６に生成さ
れる渦流が一層強くなり、吸気弁２０の開弁時にはこの
渦流により燃焼室１６内に一層強いスワール（吸入渦流
）が発生する。このため低速時の燃焼が安定化され、低
速運転が円滑になる効果が一層顕著になる。

第５図は第３実施例の一部断面した平面図であり、この
実施例は第１吸気通路４０ａを中央に配置する一方第２
吸気通路４０ｂを２つに分割し、それぞれに制御弁４４
．４４を設けたものである。

この実施例によれば、制御弁４４が閉じる低負荷・低速
時に第１吸気通路を通る吸気は、噴射弁４８から噴射さ
れた燃料に良好に当たり、特に低負荷・低速時の霧化が
前記第１．２実施例に比べて一層改善される。

第６図は第４実施例の一部断面した平面図であり、この
実施例は第１、第２、第３吸気通路４０ａ、４０ｂ、４
０ｃを備え、第１吸気通路４０ａを挟む第２、第３吸気
通路４０ｂ、４０ｃには、開閉時期が互いに異なる制御
弁４４ａ、４４ｂを配設した。

この実施例によれば第３実施例（第５図）と同様に低速
時の露化が促進されるだけでなく、トルク特性の改善も
同時に図れる。すなわち第７図はこの第４実施例のトク
ル特性図であり、この図の実線Ａは制御弁４４ａ、４４
ｂを開き続けた場合の特性、破線Ｂは低速域で制御弁４
４ａ、４４ｂの両方を閉じた場合の特性、また鎖線Ｃは
中速域で制御弁４４ｂのみを開いた場合の特性である。

制御弁４４ａ、４４ｂを異なる運転速度で開閉させてこ
れら特性Ａ、Ｂ、Ｃを組み合わせることにより、前記第
１〜３実施例に比べ中速域でのトルク改善を図ることが
できる。

第８図は第５実施例の一部断面した平面図であり、この
実施例は第４実施例（第６図）における第１吸気通路４
０ａと第２吸気通路４０ｂとの位置を入れ換えたもので
ある。

この実施例によれば前記第４実施例（第６図）と同様に
、中速域でのトルクを増加できるだけでなく、前記第２
実施例（第４図）と同様に低速域でスワールが強化され
るので、低速運転時の回転が一層円滑になる。

なお第２〜５実施例においても、燃料噴射弁４８は第１
実施例と同様に、カム軸に直交しかつシリンダ中心線を
含む平面にほぼ沿って燃料を噴射する。またこの噴射方
向は、直線Ｘと直線ｙとの間であってかつ中央の吸気弁
２０ｂ方向を指向している。

なお、第４．５．６．８図では第１図と同一部分に同一
符号を付したので、その説明は繰り返さない。

（発明の効果）本発明は以上のように、各吸気通路を各吸気弁付近で互
いに連通する連通室を設け、この連通室内に燃料を噴射
する燃料噴射弁を、カム軸に直交しかつシリンダ中心線
を含む平面にほぼ沿って燃料を噴射するように配置し、
この燃料噴射弁と燃焼室中央に臨む点火栓の着火部との
間に、中央の吸気弁を位置させたものであるから、この
噴射された燃料は連通室内を中央の吸気弁方向に向って
移動し、この間に燃料は連通室内の空気に拡散する。こ
のため燃料は吸気通路の壁面に殆ど付着することなく霧
化が良好になる。また吸気量の少ない低速時には、吸気
流速も遅くなり、燃料噴射弁から噴射された燃料はその
重力の影響により中央の吸入弁に多く吸入される。この
ため点火栓の着火部に濃い混合気が導かれ、着火性が良
好で燃焼が良（なる。

４゜また吸気量が多くなる高速運転時には、連通室内での吸
気の乱流によって燃料は広く拡散され、特定の吸気弁の
みに集中的に供給されることがなくなる。このため、燃
料の各吸気弁への分配が良好になり、燃焼が安定する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を一部断面した平面図、第
２図はそのＩＩ　−ＩＩ線断面図、第３図はトルク特性
図である。また第４．５．６．８図は他の実施例の一部
断面した平面図、第７図は第６図の実施例のトルク特性
図である。１６・・・燃焼室、２０ａ、２０ｂ、２０ｃｍ吸気弁、２２．２４・・・カム軸、　４０・・・吸気通路、４６
・・・連通室、　　　　４８・・・燃料噴射弁、α・・
・シリンダ中心線、ｘ、ｙ・・・直線、２・・・平面。特許出願人　ヤマハ発動機株式会社

Claims

【特許請求の範囲】燃焼室上方を横断する頭上カム軸によって開閉される３
個の吸気弁および複数の排気弁を有する４サイクル内燃
機関において、燃焼室の中央付近に発火部が臨む点火栓と、前記各吸気
弁に連通する吸気通路を前記吸気弁付近で互いに連通す
る連通室と、前記カム軸に直交しかつシリンダ中心線を
含む平面にほぼ沿って前記連通室内に燃料を噴射する１
個の燃料噴射弁とを備え、前記吸気弁のうち中央の吸気
弁を前記点火栓と燃料噴射弁との間に位置させたことを
特徴とする４サイクル内燃機関の吸気装置。