JPH0313429B2 - - Google Patents

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） 近年、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つており、
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ヤツタ
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
射弁のみによつ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
シヤツ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
にあつても、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、上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つては、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、このためリー
ン化を促進する上て１つの問題点となつている。

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ヤツタ弁が配設さ
れた高負荷用吸気通路とを備えて、シヤツタ弁下
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、吸気流通方向直上
流側より、シヤツタ弁上流弁の吸気を導出させる
ようにしてある。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ヤツタ弁が配設された
高負荷用吸気通路と、 前記シヤツ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、 前記シヤツタ弁の閉弁時に、該シヤツタ弁上流
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、 を備えた構成としてある。

（作用） このような構成とすることにより、低負荷時に
あつては、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
ン本体であつて、シリンダブロツク２、シリンダ
ヘツド３およびシリンダヘツドカバー４等で構成
されており、このエンジン本体１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吸気ポート
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１２が装備されており、これらの
弁は動弁機構１３によつて作動され、それぞれ所
定のタイミングで各ポート８，９，１０を開閉す
るようになつている。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１６には、エアクリーナ１８、エア
フローメータ１５、スロツトル弁１９を介して外
気が導入されるようになつている。上記吸気管１
７はシリンダヘツド３に連結され、この吸気管１
７とシリンダヘツド３の内部所定範囲とにわたつ
て共通吸気通路２１が形成されており、シリンダ
ヘツド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。上記共
通吸気通路２１の所定位置にはこの共通吸気通路
２１を開閉するシヤツタ弁２４が設けられてお
り、このシヤツタ弁２４は、図外のアクチユエー
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じられ、
逆に高負荷運転領域では開かれるようにしてい
る。またこのシヤツタ弁２４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
つて設けられており、その上流側の入口部分２５
ａ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
ト８の近傍において第１の分岐吸気通路２２の下
流側の出口部分と合流されている。そして、この
出口部分２５ｂは、燃焼室７の円周方向に向かつ
て開口、すなわち燃焼室７内に吸気のスワールを
構成すべく開口されている。

上記シヤツタ弁２４より下流の共通吸気通路２
１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
ヤツタ弁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、予め燃料噴射弁２６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、その噴口部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。

前記シヤツタ弁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（直上流）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
ヤツタ弁２４の頂部において上記切欠き２４ａが
形成されるものとなつている。

以上のような構成において、低負荷時には前記
シヤツタ弁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
によつ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、閉弁状態にあるシヤツタ弁２４の切
欠き２４ａから、すなわち燃料噴射弁２６の噴口
部２６ａ直上流側から、当該噴口部２６ａに対し
て、シヤツタ弁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２５ｂ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２５ａ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ヤツタ弁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、
充填効果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
あつてもよい。もつとも、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側へオフセツトしたものであ
り、これに応じて、シヤツタ弁２４に形成した切
欠き２４ａの位置が第４図のものと異なつてい
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
になつており、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
つ設けたものとする。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、シヤツタ弁２４の切欠き２４
ａによつ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ヤツタ弁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つ
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、閉弁時にあるシヤツタ弁２
４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） 本発明は以上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−線に沿つた断面図。第３図は
第２図の要部拡大断面図。第４図は第３図のシヤ
ツ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、２
２，２３：分岐吸気通路（高負荷用吸気通路）、
２４：シヤツタ弁、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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 低負荷用吸気通路と、 低負荷時に閉弁されるシヤツタ弁が配設された
   高負荷用吸気通路と、 前記シヤツ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、 前記シヤツタ弁の閉弁時に、該シヤツタ弁上流
   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。