JPH0614468U - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】燃料をインジェクターを介し吸気路内に噴射す
る燃料噴射装置に関し、燃料と吸気路内空気との混合，
霧化特性の秀れた燃料噴射装置を提供する。 【構成】水平方向に吸気路２が貫通したスロットルボデ
ー１と、吸気路の中心を横断して装着した絞り弁軸４
と、バタフライ型の絞り弁５と、燃料をその先端の噴孔
７Ｂを介して吸気路内へ噴射供給するサイドフィード型
のインジェクター７と、を備えた装置において、スロッ
トルボデーの吸気路のインジェクター挿入孔６の内壁６
Ａとインジェクターの外周７Ａとによって燃料流入室８
を気密的に形成し、燃料流入室の下方位置に燃料流入路
９を開口すると共に、上方位置に燃料戻し通路１０を開
口し、更にインジェクターの内部と燃料流入室とを連絡
する通孔を穿設し、噴孔の開口位置を、絞り弁の下流側
で、開放時に絞り弁の先端部が近づく側で、且つ絞り弁
軸の軸心線に直交する吸気路の上方位置に開口した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、燃料ポンプによって加圧された燃料をインジェクターを介して吸気 路内へ噴射し、この燃料を機関の気筒に連なる吸気管に供給した燃料噴射装置に 関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

吸気路が上下方向に貫通したスロットルボデーの吸気路をバタフライ型の絞り 弁にて開閉制御するとともに上下方向の吸気路の側方にサイドフィード型のイン ジェクターを配置し、絞り弁より下流側の吸気路の側方より燃料を噴射した燃料 噴射装置は特願昭５８−１３４０７６号に示される。

【０００３】 かかる燃料噴射装置によると、燃料ポンプより供給された燃料は、インジェク ターの下方外周を囲繞する燃料流入室内に燃料流入路を介して入り、この燃料が インジェクターの通孔を介してインジェクター内部に流入して制御弁にてその量 が規制され、側方の噴孔より吸気路内へ制御された燃料が噴射供給される。一方 、絞り弁がアイドリング開度から開放されると、絞り弁の噴孔側の端部は噴孔よ り離れる方向に回転して移動する。

【０００４】 又、吸気路が水平方向に貫通したスロットルボデーの吸気路をバタフライ型の 絞り弁にて開閉制御するとともに水平方向の吸気路の上方にトップフィード型の インジェクターを配置し、絞り弁より上流側の吸気路の上方より燃料を噴射した 燃料噴射装置は、実開平１−１４４４６１号に示される。

【０００５】 かかる燃料噴射装置によると、燃料ポンプより供給された燃料はインジェクタ ーの上方中心よりインジェクター内部に流入し、この燃料がインジェクター内を 通って制御弁にてその量が規制され、上方位置に開口した噴孔より吸気路内へ制 御された燃料が噴射供給される。 一方、絞り弁がアイドリング開度から開放されると、絞り弁の噴孔側の端部は噴 孔に近づく方向に回転して移動する。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

かかる従来の燃料噴射装置によると次の解決課題を有する。特願昭５８−１３ ４０７６号においては、燃料中に混入した空気がインジェクターより吸気路内へ 噴射される点及び吸気路中における燃料の霧化の点である。

【０００７】 前者にあっては、燃料ポンプよりインジェクターに供給される燃料中には空気 が混入されるもので、この空気を含んだ燃料がインジェクターの下方外周の燃料 流入室内へ供給される。 燃料流入室内へ供給された燃料の一部はインジェクターへ供給され、残余の燃料 は燃料戻し通路より燃料源へ戻される。ここで、燃料流入室に開口するインジェ クターの通孔をみると、この通孔は燃料流入室内へ開口する燃料ポンプからの燃 料流入路より上方の近傍で且つ燃料流入室の中心部に位置する。

【０００８】 従って、燃料流入路内に流入した燃料は燃料流入室の中心部の周囲を通過して 図示されていない燃料戻し通路より燃料源へ戻るものであるが、燃料が燃料流入 室の中心部の周囲を通過する際、（燃料流入室内にあるインジェクターの外周を 通過）燃料中に含まれる空気がインジェクターの通孔を通してインジェクター内 へ流入し、これがインジェクターの噴孔より噴射される恐れがある。

【０００９】 而して、吸気路内に正確な燃料を制御して供給することが困難な場合があり、 この為に通孔の通路径、形状、燃料流入室の形状及び室容積、等多くの要素の確 認に多大な工数を要するもので製造コスト高を招来して好ましいものでない。

【００１０】 一方、絞り弁をアイドリング開度より開放した際、絞り弁の周囲の空気流れは 、噴孔と反対側の絞り弁の端部において空気流速は高くなり噴孔側の絞り弁の端 部における空気流速は低くなる。 これは、絞り弁の傾斜によるもので、噴孔と反対側の絞り弁の端部において空気 流れに対する抵抗が少ない為である。

【００１１】 このように噴孔に近い側の空気流れが遅いことによると、噴孔より噴射された 燃料は吸気路を横断して噴孔の反対側の吸気路壁に衝突し易いもので吸気路を流 れる空気との混合が充分におこなわれにくいので吸気路を流れる空気とインジェ クターから噴射される燃料との混合，霧化が良好に行なうことが困難であった。

【００１２】 又、実開平１−１４４４６１号においては、インジェクターに供給される燃料 中に含まれる空気を完全にぬくこと及びインジェクターより噴射された燃料が絞 り弁又は絞り弁軸に衝突することに問題がある。

【００１３】 すなわち、前者によれば、トップフィード型のインジェクターにおいてインジ ェクターに供給される燃料中に空気が含まれる場合、空気はインジェクターの噴 孔より吸気路内へ噴射される。

【００１４】 而して、インジェクターに供給される燃料中より完全に空気を除去することが 必要であって除去の為に種々の対策を講じる必要があった。例えばインジェクタ ーと燃料ポンプとを連絡する燃料通路を冷却して燃料中にベーパーが発生しない ようにしたことがそれにあたる。

【００１５】 又、インジェクターより噴霧状に噴射された燃料は絞り弁又は絞り弁軸に衝突 するので燃料が絞り弁等によって再び凝縮され、混合気を霧化する為に種々の手 段を講じる必要があった。

【００１６】

【課題を解決する為の手段】

本考案になる燃料噴射装置は、車輌において近年ますます要望の高い低ボンネ ット化に対応し得るとともに燃料制御性が高く、更には吸気路内における混合， 霧化特性の良好なる燃料噴射装置を提供することにある。

【００１７】 前記目的達成の為に、内部を水平方向に吸気路が貫通したスロットルボデーと 、 吸気路の長手方向軸心線に直交して水平方向に穿設されるとともに吸気路の中心 を横断して穿設された絞り弁軸案内孔に回転自在に支承された絞り弁軸と、 絞り弁軸に取着されて吸気路を開閉制御するバタフライ型の絞り弁と、絞り弁よ り下流側の吸気路に開口して配置され、その長手方向軸心線の外周より燃料ポン プからの燃料の供給を受け、制御された燃料をその先端に設けた噴孔を介して吸 気路内へ噴射供給するサイドフィード型のインジェクターと、を備えた燃料噴射 装置において、 スロットルボデーの吸気路の上部の垂直方向に穿設したインジェクター挿入孔の 内壁とインジェクターの外周とによって燃料流入室を気密的に形成し、燃料流入 室の下方位置に燃料ポンプに連なる燃料流入路を開口するとともに、燃料流入室 の上方位置に燃料源に連なる燃料戻し通路を開口し、更にインジェクターの内部 と燃料流入室とを連絡する通孔をインジェクターの長手方向軸心線に略直交して 穿設し、インジェクターの吸気路への噴孔の開口位置を絞り弁の下流側で、絞り 弁の開放時に絞り弁の先端部が近づく側で、且つ吸気路の長手方向軸心線Ｘ−Ｘ 上にあって絞り弁軸の長手方向軸心線Ｚ−Ｚに直交する吸気路の上方位置に開口 したものである。

【００１８】

【作用】

燃料流入室の下方位置より燃料流入路を介して流入した燃料は燃料流入室を上 方へ向かって流れ、燃料流入室の上方位置に開口する燃料戻し通路より燃料源へ 戻り、一方、燃料流入室内にある燃料はインジェクターに穿設した通孔を介して インジェクター内に流入し、制御弁にてその量が規制されて噴孔より吸気路内へ 噴射される。 燃料流入室内にある燃料中に含まれる空気は燃料流入室内を上方へ移動し、この とき空気の上方移動に対向する位置にインジェクターの通孔が穿設されないので 通孔を介してインジェクター内へ空気が流入することが抑止される。

【００１９】 一方、絞り弁がアイドリング開度より開放されると、絞り弁の端部は噴孔に近 づく側へ移動して傾斜するので、絞り弁に衝突した空気は絞り弁に沿って流れる とともに噴孔に向かって流れる。 而して、噴孔より吸気路内に向けて噴射される燃料は、この空気流れによって吸 気路の長手方向軸心線に沿って偏向されるもので吸気路の内壁との壁面衝突が解 消され、燃料と空気とが良好に混合して好適なる霧化状態を得られる。

【００２０】

【実施例】

以下、本考案の燃料噴射装置の一実施例を図１，図２より説明する。図１は縦 断面図、図２は図１のＡ−Ａ線における横断面図である。 尚、図中、上，下，左右は図においていうものである。

【００２１】 １は、図１において水平方向に吸気路２が貫通したスロットルボデーであり、 右方が機関（図示せず）に連なる。 吸気路２の長手方向軸心線Ｘ−Ｘに直交するとともに水平方向に吸気路２を横断 する絞り弁軸案内孔３が穿設され、この絞り弁軸案内孔３内には運転者によって 回転操作される絞り弁軸４が支承される。

【００２２】 絞り弁軸４には吸気路２を開閉するバタフライ型の絞り弁５が一体的に取着さ れる。この絞り弁５は図１において時計方向に回転して吸気路２を開放するもの で、絞り弁５の上側の先端部５Ａは、時計方向の回転によって下流側へ移動する 。（下流側とは図１において右側）

【００２３】 ６はスロットルボデー１の上方にあって上下方向に設けた上部が開口した複数 段に形成したインジェクター挿入孔であり、このインジェクター挿入孔６内には サイドフィード型のインジェクター７が挿入配置される。（サイドフィード型の インジェクター７は公知である。）そしてインジェクター７の長手方向軸心線Ｙ −Ｙの外周７Ａ（具体的にはハウジングの外周をいう）とインジェクター挿入孔 ６の内壁６Ａとの間には吸気路２、大気と遮断された燃料流入室８が気密的に形 成される。これは上，下に配置したＯリングＲによって気密保持される。

【００２４】 この燃料流入室８には以下が開口する。 燃料流入室８の下方位置には、燃料ポンプ（図示せず）に連なる燃料流入路９が 開口し、上方位置には燃料源（図示せず）に連なる燃料戻し通路１０が開口する 。

【００２５】 更に燃料流入室８の上方位置にあるインジェクター７のハウジングの外周７Ａ にはインジェクター７の先端に穿設された噴孔７Ｂに連なる通孔７Ｃが複数個穿 設される。この通孔７Ｃはインジェクター７の長手方向軸心線Ｙ−Ｙに直交して 穿設されるものでこれによって燃料流入室８の長手軸心方向に対して直交して穿 設されることになる。

【００２６】 従って、通孔７Ｃよりインジェクター７の内部に流入した燃料はインジェクタ ー７内を下方に流下して制御弁７Ｄにてその量が規制されて噴孔７Ｂより吸気路 ２内に噴射される。

【００２７】 そして、インジェクター７の噴孔７Ｂは吸気路２に以下の（１），（２），（ ３），の条件をもって開口する。 （１）絞り弁５より下流側の吸気路２に開口する。（図において絞り弁５より右 側の吸気路２） （２）絞り弁５がアイドリング開度より開口した際、絞り弁５の上側の先端部５ Ａが近づく側に開口する。すなわち絞り弁５の先端部５Ａと噴孔７Ｂとの距離ｈ が絞り弁５の開放移動とともに小となる。 （３）吸気路２の長手方向軸心線Ｘ−Ｘ上で且つ絞り弁軸４の長手方向軸心線Ｚ −Ｚに直交した吸気路２の上方位置に開口する。

【００２８】 そして、インジェクター７は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏ ｌ Ｕｎｉｔ、図示せず）からの信号によってソレノイドコイルに電流が流れる と、コアーが吸引され、コアーと一体と成っているニードルバルブのフランジ部 がスペーサに当たる迄吸引されて制御弁７Ｄが全開し、燃料ポンプにて加圧され た燃料を、その先端部より噴射する（インジェクター７の内部構造の説明は省略 する。）

【００２９】 次にその作用について説明する。 機関が運転されると、燃料ポンプが作動し、燃料源内の燃料を燃料流入路９を介 してスロットルボデー１に形成された燃料流入室８内へ加圧して供給する。この 燃料流入室８内へ供給される燃料中には、例えば燃料ポンプ自体の発熱あるいは 燃料ポンプと燃料流入路９とを連絡する燃料パイプが機関の雰囲気温度等によっ て加熱された際、においてベーパーが発生し、微細な空気が混入することがある 。

【００３０】 この空気を含んだ燃料が燃料流入室８の下方位置にある燃料流入路９より燃料 流入室８内へ流入すると、燃料は下方位置から上方位置迄流れつつ燃料流入室８ を燃料で満たし、インジェクター７の通孔７Ｃよりインジェクター７の内部へ流 入するとともに燃料流入室８の上方位置に開口した燃料戻し通路１０を介して残 余の燃料は燃料源へと戻る。

【００３１】 燃料流入室８内に流入した燃料の挙動を詳細にみると、燃料は燃料ポンプによ って加圧されていること及び燃料流入路９が下方位置に開口していることから燃 料流入室８を下方より上方に向かって流れるもので、このときインジェクター７ の通孔７Ｃはインジェクター７の長手方向軸心線Ｙ−Ｙに対して直交して水平方 向に穿設されているので、燃料流入室８を上方（インジェクター７の長手方向軸 心線Ｙ−Ｙに沿って流れる）に向かって流れる燃料は通孔７Ｃに流れ込む為に直 角方向に流れが偏向して流入する必要がある。

【００３２】 一方、燃料の上方向に向かう流れと、空気自身が上方に向かって浮上しようと する流れ方向が、同一となるので空気は一層上方向へ向かってその流れが指向さ れる。而して、前述の如く、通孔７Ｃはこの上方向への流れに直交して穿設され ることになるので、燃料中に含まれる空気が通孔７Ｃを介してインジェクター７ の内部へ流入することが抑止される。

【００３３】 以上によればインジェクター７内には空気を含むことのない燃料が流入するの で制御弁７Ｄの開閉に応じた正確なる燃料を噴孔７Ｂを介して吸気路２内へ噴射 供給されることになり、燃料制御性を大きく向上できたものである。

【００３４】 又、燃料流入室８内にあって、通孔７Ｃ内へ流入しない空気を含んだ燃料は燃 料流入室８内を更に上方向へ移動し燃料流入室８の上方位置に開口した燃料戻し 通路１０より燃料源へ戻される。

【００３５】 一方、吸気路２内を流れる空気量が比較的少ない絞り弁５の低開度運転時につ いてみると、絞り弁５は時計方向に回転して図１の点線に示される位置にある。 かかる状態において、吸気路２内の空気の流れをみると、絞り弁５の上流側より 流入する空気は絞り弁５にて抵抗を受けるもので、このとき絞り弁５の上側の先 端部５Ａ側に向かって流れる空気が絞り弁５の下側の先端部５Ｂ側に向かう空気 よりおおく流れる。

【００３６】 これは、絞り弁５の傾斜が右傾斜であって、絞り弁５の傾斜方向と空気流れ方 向とが合致するからである。

【００３７】 従って、絞り弁５の上側の先端部５Ａ近傍の空気流速の下側の先端部５Ｂに比 較して速まり、絞り弁５の上側の先端部５Ａ近傍に配置されるインジェクター７ の噴孔７Ｂに対して流速の速い空気を付与することになる。

【００３８】 これによると、噴孔７Ｂより垂直方向に噴射される燃料は噴孔７Ｂの近傍を吸 気路２に沿って流れる高速空気流とよく混合されるので、吸気路２内における燃 料と空気との混合及び霧化が良好に行なわれ、特に絞り弁５の低開度における機 関性能の向上に寄与し得る。

【００３９】 又、吸気路２の全長は機関の脈動等にその長さが決定されるものであるが、吸 気路２を水平方向に配置し、インジェクター７を垂直方向に配置したので、吸気 路２の全長は機関に応じて適正に選定できるもので車輌への搭載の自由度を増す ことができたものである。

【００４０】

【考案の効果】

以上の如く、本考案の燃料噴射装置によると、内部を水平方向に吸気路が貫通 したスロットルボデーと、 吸気路の長手方向軸心線に直交して水平方向に穿設されるとともに吸気路の中心 を横断して穿設された絞り弁軸案内孔に回転自在に支承された絞り弁軸と、 絞り弁軸に取着されて吸気路を開閉制御するバタフライ型の絞り弁と、絞り弁よ り下流側の吸気路に開口して配置され、その長手方向軸心線Ｙ−Ｙの外周より燃 料ポンプからの燃料の供給を受け、制御された燃料をその先端に設けた噴孔を介 して吸気路内へ噴射供給するサイドフィード型のインジェクターと、を備えた燃 料噴射装置において、 スロットルボデーの吸気路の上部の垂直方向に穿設したインジェクター挿入孔の 内壁とインジェクターの外周とによって燃料流入室を気密的に形成し、燃料流入 室の下方位置に燃料ポンプに連なる燃料流入路を開口するとともに、燃料流入室 の上方位置に燃料源に連なる燃料戻し通路を開口し、更にインジェクターの内部 と燃料流入室とを連絡する通孔をインジェクターの長手方向軸心線Ｙ−Ｙに略直 交して穿設し、インジェクターの吸気路への噴孔の開口位置を絞り弁の下流側で 、絞り弁の開放時に絞り弁の先端部が近づく側で、且つ吸気路の長手方向軸心線 Ｘ−Ｘ上にあって絞り弁軸の長手方向軸心線Ｚ−Ｚに直交する吸気路の上方位置 に開口したものである。

【００４１】 燃料流入室内に侵入した空気が通孔を介してインジェクター内に流入すること がなく、これによると制御弁によって極めて正確な燃料を吸気路内に供給するこ とができたもので、燃料噴射量のバラツキ、噴射ミス（空気が混入して燃料量が 減少すること）による機関性能劣化を完全に抑止できたものである。

【００４２】 又、インジェクターの噴孔に対し、絞り弁の低開度運転時において、絞り弁に よって空気流を偏向させることができ、噴孔の近傍の吸気路内空気流速を速める ことができたので、噴孔から噴射される燃料と空気との混合を一層良好にでき、 これによって特に機関の低開度運転性能を大きく向上できたものである。

【００４３】 更に、吸気路を水平方向に配置したことは、吸気路の全長を機関に合わせて何 等の規制を受けることなく最適に設定できるもので、特に車輌のボンネットの低 下傾向に対し効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の燃料噴射装置の一実施例を示す縦断面
図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線おける横断面図である。

【符号の説明】

１ スロットルボデー ２ 吸気路 ６ インジェクター挿入孔 ７ インジェクター ７Ａ 外周 ７Ｂ 噴孔 ７Ｃ 通孔 ８ 燃料流入室 ９ 燃料流入路 １０ 燃料戻し通路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部を水平方向に吸気路が貫通したスロ
   ットルボデーと、 吸気路の長手方向軸心線Ｘ−Ｘに直交して水平方向に穿
   設されるとともに吸気路の中心を横断して穿設された絞
   り弁軸案内孔に回転自在に支承された絞り弁軸と、 絞り弁軸に取着されて吸気路を開閉制御するバタフライ
   型の絞り弁と、絞り弁より下流側の吸気路に開口して配
   置され、その長手方向軸心線Ｙ−Ｙの外周より燃料ポン
   プからの燃料の供給を受け、制御された燃料をその先端
   に設けた噴孔を介して吸気路内へ噴射供給するサイドフ
   ィード型のインジェクターと、を備えた燃料噴射装置に
   おいて、 スロットルボデー１の吸気路２の上部の垂直方向に穿設
   したインジェクター挿入孔６の内壁６Ａとインジェクタ
   ー７の外周７Ａとによって燃料流入室８を気密的に形成
   し、燃料流入室８の下方位置に燃料ポンプに連なる燃料
   流入路９を開口するとともに、燃料流入室８の上方位置
   に燃料源に連なる燃料戻し通路１０を開口し、更にイン
   ジェクター７の内部と燃料流入室８とを連絡する通孔７
   Ｃをインジェクター９の長手方向軸心線Ｙ−Ｙに略直交
   して穿設し、インジェクター７の吸気路２への噴孔７Ｂ
   の開口位置を絞り弁５の下流側で、絞り弁５の開放時に
   絞り弁５の先端部５Ａが近づく側で、且つ吸気路２の長
   手方向軸心線Ｘ−Ｘ上にあって絞り弁軸４の長手方向軸
   心線Ｚ−Ｚに直交する吸気路２の上方位置に開口してな
   る燃料噴射装置。