JPH09166065A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インジェクタから噴射される燃料のまわりに
吸気を導くようにした内燃機関の吸気装置において、構
造の簡素化をはかる。 【解決手段】 吸気流制御バルブ８より上流側の吸気通
路壁１３に対して凹状に窪む給気室１６をインテークマ
ニホールド９に画成し、吸気流制御バルブ８の外周部に
対峙する仕切り壁１７にインジェクタ３からの燃料を通
すカラーを貫通させ、仕切り壁１７の穴２２とカラー２
０の間に給気室１６を吸気流制御バルブ８より下流側の
吸気通路１１に連通するエアカーテン噴口１８を画成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸気装
置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インジェクタから吸気通路に噴射された
燃料を吸気と混合して燃焼室に吸入させる機関にあって
は、インジェクタから噴射される燃料が吸気通路壁に付
着して壁流とならないようにすることが要求される。

【０００３】従来の内燃機関の吸気装置として、図１７
に示すようになものがある（実開昭５７−４９５７０号
公報、参照）。

【０００４】インジェクタ１０３の燃料噴口の近傍にア
シストエア通路１０４の一端が開口する。アシストエア
通路１０４の他端は配管１０５等を介して図示しないス
ロットルバルブより上流側の吸気通路１０１に連通して
いる。

【０００５】スロットルバルブの前後に生じる圧力差に
より、吸気の一部（補助空気）がアシストエア通路１０
４を通ってインジェクタ１０３から噴射される燃料に導
かれ、シリンダに吸入される燃料の微粒化を促すように
なっている。

【０００６】インジェクタ１０３の前方には環状のノズ
ル１０６が介装される。ノズル１０６の中央に燃料噴口
１０７が形成され、燃料噴口１０７のまわりに複数のア
シストエア噴口１０８が互いに平行に並んで形成され
る。

【０００７】各アシストエア噴口１０８から吸気の一部
図中矢印で示すようにが噴射燃料の外周を取り巻くよう
に噴出し、燃料噴霧がインジェクタ１０３の前方に位置
する吸気通路壁の上部に付着して壁流となることを防止
する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の内燃機関の吸気装置にあっては、アシストエ
ア通路１０４を画成する配管１０５をインテークマニホ
ールド１０９の外部に配設する必要があり、部品点数が
増えて構造の複雑化を招くという問題点がある。

【０００９】また、実開昭６１−８０３６５号公報に開
示されたものは、アシストエア通路がインテークマニホ
ールドに形成され、配管等が不要となっている。

【００１０】しかしながら、この場合、アシストエア通
路がインテークマニホールドにドリル加工によって形成
された長穴によって画成される構造のため、機械加工の
工数が増え、生産性が悪いという問題点がある。

【００１１】本発明は上記の問題点を解消し、インジェ
クタから噴射される燃料のまわりに吸気を導くようにし
た内燃機関の吸気装置において、構造の簡素化をはかる
ことを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の内燃機
関の吸気装置は、燃焼室に吸気を導く吸気ポートをエン
ジン本体に形成し、吸気ポートに吸気を導くブランチ部
をインテークマニホールドに形成し、ブランチ部を運転
条件に応じて絞るバタフライ式の吸気流制御バルブをイ
ンテークマニホールドに介装し、吸気流制御バルブより
上流側の吸気通路壁に対して凹状に窪む給気室をインテ
ークマニホールドに画成し、給気室を画成する仕切り壁
を閉弁位置にある吸気流制御バルブの外周部に対峙させ
て形成し、燃料を噴射するインジェクタをインテークマ
ニホールドに取付け、インジェクタから噴射される燃料
を給気室および仕切り壁を貫通して吸気流制御バルブよ
り下流側の吸気通路に導くカラーを備え、カラーを介し
て給気室を吸気流制御バルブより下流側の吸気通路に連
通する噴霧加工通路を画成する。

【００１３】請求項２に記載の内燃機関の吸気装置は、
請求項１に記載の発明において、前記噴霧加工通路とし
て仕切り壁にカラーを貫通させる穴とカラーの間にエア
カーテン噴口を画成する。

【００１４】請求項３に記載の内燃機関の吸気装置は、
請求項２に記載の発明において、前記カラーを吸気通路
の上部に臨ませ、エアカーテン噴口をカラーの上部に限
定する。

【００１５】請求項４に記載の内燃機関の吸気装置は、
請求項１に記載の発明において、前記噴霧加工通路とし
てカラーに給気室に面して開口するアシストエア噴口を
形成する。

【００１６】請求項５に記載の内燃機関の吸気装置は、
請求項４に記載の発明において、前記カラーを筒状に形
成し、カラーにアシストエア噴口を画成するガイド筒部
を筒状に形成する。

【００１７】請求項６に記載の内燃機関の吸気装置は、
請求項４に記載の発明において、前記カラーを柱状に形
成し、カラーにインジェクタから噴射される燃料を通す
燃料噴霧通路を形成し、カラーに給気室と燃料噴霧通路
を結ぶアシストエア噴口をポート状に形成する。 請求
項７に記載の内燃機関の吸気装置は、請求項５または６
に記載の発明において、前記複数のアシストエア噴口を
カラーの内部で互いに対向するように開口させる。

【００１８】請求項８に記載の内燃機関の吸気装置は、
請求項１から７のいずれか一つに記載の発明において、
前記インジェクタにカラーの基端側内周面を嵌合させる
先端ガイド部を形成し、カラーの基端部にインジェクタ
とインテークマニホールドの間に挟持されるフランジを
形成する。

【００１９】請求項９に記載の内燃機関の吸気装置は、
請求項８に記載の発明において、前記インテークマニホ
ールドにフランジと係合する取付座を形成し、インジェ
クタの先端ガイド部に対してフランジおよび取付座を偏
心させる。

【００２０】請求項１０に記載の内燃機関の吸気装置
は、請求項１から９のいずれか一つに記載の発明におい
て、前記カラーの先端部にインテークマニホールドの穴
に対して嵌合する環状突起部を形成する。

【００２１】請求項１１に記載の内燃機関の吸気装置
は、請求項１から１０のいずれか一つに記載の発明にお
いて、前記カラーの基端部にインジェクタとインテーク
マニホールドの間に挟持されるフランジを形成し、フラ
ンジ部にインジェクタとインテークマニホールドの少な
くとも一方に接合するシール材を結合する。

【００２２】請求項１２に記載の内燃機関の吸気装置
は、請求項１から１１のいずれか一つに記載の発明にお
いて、前記給気室のブランチ部に対する開口部を吸気流
制御バルブの前後に生じる圧力差により開く開閉弁を備
える。

【００２３】請求項１３に記載の内燃機関の吸気装置
は、請求項１から１２のいずれか一つに記載の発明にお
いて、前記給気室をその断面積がブランチ部に向けて拡
がるように窪ませる。

【００２４】

【作用】請求項１に記載の内燃機関の吸気装置におい
て、吸気流制御バルブが閉弁した運転状態で、吸気流制
御バルブの前後に生じる圧力差により、吸気が給気室を
通って噴霧加工通路から噴出する。

【００２５】噴霧加工通路から噴出する吸気流は、カラ
ーから吸気通路に噴出して拡散する燃料噴霧の微粒化を
促進し、燃料噴霧が吸気通路壁に付着して壁流となるこ
とを防止する。

【００２６】給気室を画成する仕切り壁を閉弁位置にあ
る吸気流制御バルブの外周部に対峙させ、インジェクタ
からの燃料を通すカラーが仕切り壁を貫通して設けられ
る構造により、カラーを介して吸気流制御バルブを迂回
する吸気を導く噴霧加工通路を画成することが可能とな
り、外部配管やインテークマニホールドに形成される長
穴等を必要とすることがなく、構造の簡素化がはかれ
る。

【００２７】給気室は吸気通路壁に対して凹状に窪む構
造のため、インテークマニホールドの鋳造時に一体的に
形成することが可能となり、生産性を高められる。

【００２８】請求項２に記載の内燃機関の吸気装置にお
いて、吸気流制御バルブが閉弁した運転状態で、吸気流
制御バルブの前後に生じる圧力差により、吸気が給気室
を通ってエアカーテン噴口からカラーのまわりに噴出す
る。

【００２９】エアカーテン噴口から噴出する吸気流は、
カラーから吸気通路に噴出して拡散する燃料噴霧を包
み、燃料噴霧が吸気通路壁に付着して壁流となることを
防止する。また、吸気通路壁に一旦燃料の壁流が生じて
も、エアカーテン噴口から噴出する高速吸気流によって
燃料を吸気通路壁から剥離させる。

【００３０】こうして吸気通路壁に付着して燃料の壁流
が生じることを防止するため、燃料噴射量が変化する過
渡時に燃焼室に供給される混合気の空燃比の制御応答性
が向上する。この結果、三元触媒による排気の浄化率を
維持し、ＮＯｘ、ＨＣ等の排出量を抑えられる。

【００３１】請求項３に記載の内燃機関の吸気装置にお
いて、エアカーテン噴口が吸気通路の上部に配置された
カラーの上部に限定して開口しているため、吸気流制御
バルブが閉弁する運転状態で、吸気が給気室を通ってエ
アカーテン噴口から吸気通路壁の上部に沿って噴出す
る。

【００３２】吸気通路の上部に配置されたカラーから吸
気通路に噴出する燃料噴霧は、インジェクタに近い吸気
通路壁の上部に付着しやすいが、カラーの上部に限定し
て開口したエアカーテン噴口から噴出する吸気流は、燃
料噴霧と吸気通路壁の間に空気層を形成し、燃料噴霧が
吸気通路壁に付着して壁流となることを防止する。

【００３３】また、エアカーテン噴口をカラーの上部に
限定して開口するため、エアカーテン噴口から噴出する
空気流速を高められ、吸気ポートの吸気通路壁に一旦燃
料の壁流が生じても、エアカーテン噴口から噴出する高
速吸気流によって燃料を吸気通路壁から剥離させること
ができる。

【００３４】請求項４に記載の内燃機関の吸気装置にお
いて、吸気流制御バルブが閉弁する運転状態で、吸気流
制御バルブの前後に生じる圧力差により、吸気が給気室
を通ってアシストエア噴口からカラーの内部に噴出す
る。

【００３５】アシストエア噴口から噴出する高速吸気流
は、カラーを通過する燃料に衝突して燃料の微粒化を促
進する。燃料の微粒化がはかられることにより、燃焼室
における混合気の着火性および火炎伝播の安定性が向上
する。こうして燃焼効率を高められることにより、冷間
時に点火時期をリタードして空燃比を希薄化することが
可能となり、排気温度を上昇させて触媒の昇温時間を短
縮して、未燃焼ＨＣの排出量を大幅に低減することがで
きる。

【００３６】請求項５に記載の内燃機関の吸気装置にお
いて、吸気流制御バルブが閉弁する運転状態で、給気室
からアシストエア噴口を通ってカラーの内部に噴出する
吸気流は、ガイド筒部に案内されてカラーに対する所定
の方向から流入するため、燃料の微粒化を促進すること
ができる。

【００３７】請求項６に記載の内燃機関の吸気装置にお
いて、吸気流制御バルブが閉弁する運転状態で、給気室
からアシストエア噴口を通ってカラーの内部に噴出する
吸気流は、ポート状をしたアシストエア噴口に案内され
てカラーに対する所定の方向から流入するため、燃料の
微粒化を促進することができる。

【００３８】請求項７に記載の内燃機関の吸気装置にお
いて、吸気流制御バルブが閉弁する運転状態で、給気室
から複数のアシストエア噴口を通ってカラーの内部に噴
出する吸気流は、カラーの内部で燃料噴霧を挟むように
して互いに衝突し、燃料の微粒化を促進する。

【００３９】互いに対向する各アシストエア噴口を通っ
てカラーに噴出する吸気は、カラーにおいて互いに衝突
し、インジェクタから噴射される燃料噴霧を偏向する速
度成分が互いに打ち消される。このため、各アシストエ
ア噴口から噴出する高速吸気流に衝突されながら導入通
路を通過する燃料噴霧は、吸気通路壁面の方に偏向する
ことが抑えられ、吸気通路壁面に付着して壁流となるこ
とが防止される。

【００４０】請求項８に記載の内燃機関の吸気装置にお
いて、カラーの基端側内周面がインジェクタの先端ガイ
ド部に嵌合する構造により、インジェクタに対するカラ
ーの位置決めが行われる。

【００４１】インジェクタがボルト等を介してインテー
クマニホールドに締結されることにより、カラーの基端
部に形成さたフランジがインジェクタとインテークマニ
ホールドの間に挟持されて固定される。この結果、カラ
ーをインテークマニホールドに締結するボルト等を廃止
することが可能となり、生産性を高められる。

【００４２】請求項９に記載の内燃機関の吸気装置にお
いて、カラーの基端内周面が嵌合するインジェクタの先
端ガイド部とフランジが係合する取付座が偏心する構造
により、カラーの回転方向に位置決めが行われる。この
結果、カラーのインテークマニホールドに対する回り止
めを行うピン等を廃止することが可能となり、生産性を
高められる。

【００４３】請求項１０に記載の内燃機関の吸気装置に
おいて、インテークマニホールドにインジェクタを組み
付ける前に、カラーの先端部に形成された環状突起部が
インテークマニホールドの穴に嵌合することにより、カ
ラーの抜け止めがはかれる。このため、カラーがインテ
ークマニホールドに差し込まれた状態で、これらの部品
をユニット化することが可能となり、生産性を高められ
る。

【００４４】請求項１１に記載の内燃機関の吸気装置に
おいて、フランジ部にインジェクタとインテークマニホ
ールドの少なくとも一方に接合するシール材を結合する
構造により、インテークマニホールドに対するカラーお
よびインジェクタの取付部の密封性を確保する。

【００４５】また、シール材をフランジに結合する構造
により、組付け性を改善するとともに、シール材の組付
けを確実に行うことができる。

【００４６】請求項１２に記載の内燃機関の吸気装置に
おいて、吸気流制御バルブが閉弁する運転状態で、吸気
流制御バルブの前後に生じる圧力差により、開閉弁が開
弁し、吸気が給気室を通って流れる。

【００４７】吸気流制御バルブが開弁する運転状態で、
開閉弁が閉弁し、吸気ポートを経てブランチ部に吹き返
す既燃焼ガスがカラーの内部や給気室に流入することが
抑えられ、給気室等に堆積物が堆積することを防止でき
る。

【００４８】請求項１３に記載の内燃機関の吸気装置に
おいて、給気室がブランチ部の吸気通路壁に対してテー
パ状に窪む構造のため、インテークマニホールドの鋳造
時に、中子のブランチ部を成形する部位と給気室を成形
する部位を別々の金型によって成形する必要がない。す
なわち、ブランチ部が上下方向に湾曲する場合、上下２
分割の金型を用いてブランチ部を成形する部位と給気室
を成形する部位が一体となった中子を形成することが可
能となり、生産性を高められる。

【００４９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００５０】図１に示すように、燃焼室１には２つの吸
気ポート４と２つの排気ポート７が図示しない点火栓を
挟むようにして開口する。シリンダヘッド１０は、２つ
の吸気ポート４を仕切る隔壁５を有する。

【００５１】吸気ポート４はその燃焼室１に対する開口
部に図示しないバルブシートが嵌められ、バルブシート
に着座する吸気弁によって機関回転に同期して開閉され
る。

【００５２】機関は吸気弁が開かれるのに伴って吸気ポ
ート４から燃焼室１に吸気（混合気）を吸入し、この吸
気をピストンで圧縮して、点火栓で着火燃焼させ、排気
弁が開かれるのに伴って排気が各排気ポート７に排出さ
れ、これらの各行程が連続して繰り返されるようになっ
ている。

【００５３】シリンダヘッド１０にはインテークマニホ
ールド９が接続される。インテークマニホールド９は各
吸気ポート４を介して燃焼室１に連通する吸気通路１１
を画成する。

【００５４】インテークマニホールド９より上流側の吸
気通路１１には図示しないスロットルバルブが介装され
る。スロットルバルブはアクセルペダルに連動して開閉
作動し、吸入空気量を調節するようになっている。

【００５５】シリンダヘッド１０には吸気ポート４に臨
むインジェクタ３が取付けられる。インジェクタ３から
吸気ポート４に燃料を噴射するようになっている。

【００５６】インジェクタ３は、図示しない制御装置か
ら出力される駆動パルス信号により開弁駆動されて、所
定圧力に調節された燃料を噴射する。

【００５７】インテークマニホールド９に画成されるブ
ランチ部１２の途中に吸気流制御バルブ８が介装され
る。吸気流制御バルブ８はシリンダヘッド１０に画成さ
れる吸気ポート４より直上流側に配置される。

【００５８】吸気流制御バルブ８はアクチュエータによ
り吸気通路１１の通路中心線と略平行な全開位置から吸
気通路１１の通路中心線に対して略直交する全閉位置に
わたって回転駆動される。

【００５９】図示しない制御装置は機関の運転状態に応
じて予め設定されたマップの内容にしたがって所定の低
速低負荷域で吸気流制御バルブ８を閉じるように制御す
る。

【００６０】インジェクタ３から噴射される燃料噴霧を
通すカラー２０が設けられる。カラー２０は円筒状に形
成される。

【００６１】インテークマニホールド９にはカラー２０
を介してインジェクタ３が臨む穴２１，２２が形成され
る。カラー２０はその基端部が穴２１に挿通し、その先
端部が穴２２に挿通する。

【００６２】穴２２は吸気流制御バルブ８の下流側に位
置して吸気通路壁１３の上部に開口する。

【００６３】シリンダヘッド１０にはインテークマニホ
ールド９の穴２２に連続する円筒面状に窪む凹部１５が
形成される。カラー２０および凹部１５はインジェクタ
３から噴射される燃料噴霧が通る空間を画成している。

【００６４】図２にも示すように、インテークマニホー
ルド９の吸気通路壁１３に対して凹状に窪む給気室１６
を画成する仕切り壁１７が形成される。給気室１６は吸
気流制御バルブ８より上流側のブランチ部１２に開口す
る空間をカラー２０のまわりに画成する。

【００６５】給気室１６を画成する仕切り壁１７は閉弁
位置にある吸気流制御バルブ８の外周部に対峙して形成
される。仕切り壁１７にカラー２０を挿通させる穴２２
が形成されている。

【００６６】給気室１６は、その断面積がブランチ部１
２に向けて拡がるテーパ状に窪んで形成される。

【００６７】図３にも示すように、穴２２とカラー２０
の間にエアカーテン噴口（噴霧加工通路）１８が画成さ
れる。エアカーテン噴口１８は給気室１６と吸気流制御
バルブ８より上流側のブランチ部１２を連通する。すな
わち、給気室１６とエアカーテン噴口１８は吸気流制御
バルブ８を迂回して吸気を導くバイパス通路を構成す
る。

【００６８】この実施形態では穴２２はカラー２０と同
心に形成され、エアカーテン噴口１８は周方向に均等な
開口幅を持つ環状に画成される。

【００６９】インジェクタ３は燃料噴口が開口する先端
ガイド部３６が円柱状に形成される。先端ガイド部３６
にカラー２０の基端側内周面が嵌合する。これにより、
インジェクタ３に対するカラー２０の位置決めが行われ
る。

【００７０】円筒状をしたカラー２０の基端にはフラン
ジ２５が形成される。インジェクタ３が図示しないボル
トを介してインテークマニホールド９に締結されること
により、フランジ２５がインジェクタ３とインテークマ
ニホールド９に形成された取付座２４の間に挟持され
る。

【００７１】以上のように構成され、次に作用について
説明する。

【００７２】吸気流制御バルブ８が開弁した運転状態で
は、吸気流制御バルブ８が吸気の流れを絞ることがな
く、インジェクタ３からカラー２０を介して噴射された
燃料噴霧と空気が混合しながら燃焼室１へと吸入され、
混合気の均一化がはかれる。

【００７３】所定の低速低負荷域で、吸気流制御バルブ
８が閉弁する運転状態で、吸気流制御バルブ８の前後に
生じる圧力差により、吸気が給気室１６を通ってエアカ
ーテン噴口１８からカラー２０のまわりに噴出する。

【００７４】エアカーテン噴口１８から噴出する吸気流
は、図１に２点鎖線で示すように拡散する燃料噴霧を包
み、燃料噴霧が吸気通路壁２６に付着して壁流となるこ
とを防止する。

【００７５】また、吸気ポート５の吸気通路壁２６に一
旦燃料の壁流が生じても、エアカーテン噴口１８から噴
出する高速吸気流によって燃料を吸気通路壁２６から剥
離させる。

【００７６】こうして吸気通路壁２６に付着して燃料の
壁流が生じることを防止するため、燃料噴射量が変化す
る過渡時に燃焼室に供給される混合気の空燃比の制御応
答性が向上する。この結果、図示しない三元触媒による
排気の浄化率を維持し、ＮＯｘ、ＨＣ等の排出量を抑え
られる。

【００７７】さらに、エアカーテン噴口１８から噴出す
る高速吸気流は、燃料の微粒化を促進するため、燃焼室
１における混合気の着火性および火炎伝播の安定性が向
上する。こうして燃焼効率を高められるため、冷間時に
点火時期をリタードして空燃比を希薄化することが可能
となり、排気温度を上昇させて触媒の昇温時間を短縮し
て、未燃焼ＨＣの排出量を大幅に低減することができ
る。

【００７８】また、図４はインテークマニホールド９の
製造過程を示している。（ａ）図に示す中子２７を用い
て、（ｂ）に示すようにインテークマニホールド９を鋳
造した後、（ｃ）図に示すように穴２１，２２等を機械
加工により形成する。

【００７９】給気室１６はブランチ部１２に向けて拡が
るテーパ状に窪んでいるため、中子２７を成形するの
に、ブランチ部１２を成形する部位２７ａと給気室１６
を成形する部位２７ｂを別々の金型によって成形する必
要がない。すなわち、上下２分割の金型を用いてブラン
チ部１２を成形する部位２７ａと給気室１６を成形する
部位２７ｂが一体となった中子２７を形成することがで
きる。

【００８０】インテークマニホールド９の取付座２４と
穴２１，２２は同心に配置されているため、穴２１，２
２の機械加工を取付座２４と同軸で行うことができる。

【００８１】したがって、インテークマニホールド９は
給気室を持たない従来のインテークマニホールドと同様
の製造工程で形成することができ、生産性を損なわな
い。

【００８２】給気室１６を画成する仕切り壁１７を閉弁
位置にある吸気流制御バルブ８の外周部に対峙させ、イ
ンジェクタ３からの燃料を通すカラー２０が仕切り壁１
７を貫通して設けられる構造により、仕切り壁１７とカ
ラー２０の間に吸気流制御バルブ８の前後を連通するエ
アカーテン噴口１８を画成することが可能となる。

【００８３】エアカーテン噴口１８には給気室１６を介
して吸気流制御バルブ８を迂回する吸気が導かれる構造
のため、外部配管やインテークマニホールド９に形成さ
れる長穴等を必要とすることがなく、構造の簡素化がは
かれる。

【００８４】エアカーテン噴口１８を画成する円筒状を
したカラー２０は、そのフランジ２５がインジェクタ３
とインテークマニホールド９に形成された取付座２４の
間に挟持されて結合される構造により、カラー２０をイ
ンテークマニホールド９に結合するボルト等を用いるこ
となく、給気室を持たない従来のインテークマニホール
ドに比べて生産性が悪化することを抑えられる。

【００８５】エアカーテン噴口１８をインテークマニホ
ールド９に差し込まれるカラー２０によって画成する構
造のため、カラー２０の外径を変更することによりエア
カーテン噴口１８の断面積が調節され、エンジンの仕様
変更等に対応することが容易になり、生産性を高められ
る。

【００８６】次に、図５に示す他の実施形態について説
明する。なお、図１との対応部分には同一符号を付す。

【００８７】インテークマニホールド９にはカラー２０
を介してインジェクタ３が臨む穴２１，３１が形成され
る。カラー２０はその基端部が穴２１に隙間無く挿通
し、その先端部が穴３２に隙間無く挿通する。各穴２
１，３１の内径はカラー２０の外径と略等しく設定され
る。

【００８８】図６にも示すように、インテークマニホー
ルド９の吸気通路壁２６に対して凹状に窪む給気室１６
が形成される。給気室１６はカラー２０のまわりに吸気
流制御バルブ８より上流側のブランチ部１２に開口する
空間を画成する。

【００８９】図７にも示すように、インテークマニホー
ルド９にはカラー２０の間にエアカーテン噴口３８を画
成する穴３２が形成される。

【００９０】穴３２は穴３１およびカラー２０に対して
偏心して形成される。穴３２により、エアカーテン噴口
３８がカラー２０の上部に限定して三日月状の断面をも
って画成される。

【００９１】以上のように構成され、次に作用について
説明する。

【００９２】所定の低速低負荷域で、吸気流制御バルブ
８が閉弁する運転状態で、吸気流制御バルブ８の前後に
生じる圧力差により、吸気が給気室１６を通ってエアカ
ーテン噴口３８から吸気通路壁の上部に沿って噴出す
る。

【００９３】吸気流制御バルブ８が閉弁する運転状態
で、インジェクタ３からブランチ部１２の上部に噴射さ
れる燃料噴霧は、図５に２点鎖線で示すように拡散し、
インジェクタ３に近い吸気通路壁の上部に付着しやす
い。

【００９４】エアカーテン噴口３８から噴出する吸気流
は、燃料噴霧と吸気通路壁２６に空気層を形成し、燃料
噴霧が吸気通路壁２６に付着して壁流となることを防止
する。

【００９５】また、エアカーテン噴口３８をカラー２０
の上部に限定して画成するため、エアカーテン噴口３８
から噴出する空気流速を高められ、吸気ポート５の吸気
通路壁に一旦燃料の壁流が生じても、エアカーテン噴口
３８から噴出する高速吸気流によって燃料を吸気通路壁
２６から剥離させることができる。

【００９６】カラー２０はそのフランジ２５がインジェ
クタ３とインテークマニホールド９に形成された取付座
２４の間に挟持されて結合されるが、その途中が穴２
１，３１に隙間無く嵌合する構造により、カラー２０の
インテークマニホールド９に対する支持剛性を高められ
る。

【００９７】次に、図８に示す他の実施形態について説
明する。なお、図１との対応部分には同一符号を付す。

【００９８】インテークマニホールド９にはカラー４０
を介してインジェクタ３が臨む穴４２，４３が形成され
る。カラー４０はその基端部が穴４２に隙間無く挿通
し、その先端部が穴４３に隙間無く挿通する。

【００９９】図９にも示すように、円筒状をしたカラー
４０には３つのアシストエア噴口（噴霧加工通路）４１
が給気室１６に面して形成される。すなわち、各アシス
トエア噴口４１は給気室１６とカラー４０の内側を連通
する。

【０１００】１つのアシストエア噴口４１がカラー４０
の上部に位置し、２つのアシストエア噴口４１がカラー
４０の両側部に位置している。

【０１０１】インジェクタ３は燃料噴口が開口する先端
ガイド部３６が円柱状に形成される。先端ガイド部３６
にカラー４０の基端側内周面が嵌合する。これにより、
インジェクタ３に対するカラー４０の位置決めが行われ
る。

【０１０２】円筒状をしたカラー４０の基端にはフラン
ジ４５が形成される。インジェクタ３が図示しないボル
トを介してインテークマニホールド９に締結されること
により、フランジ４５がインジェクタ３とインテークマ
ニホールド９に形成された取付座２４の間に挟持され
る。

【０１０３】フランジ４５はシール材４６を介して取付
座２４とインジェクタ３に接合し、カラー４０およびイ
ンジェクタ３の取付部の密封性を確保するようになって
いる。シール材４６はコの字形をした断面をもって環状
に形成され、フランジ４５の両面を包むようにして結合
される。

【０１０４】このようにシール材４６をカラー４０に一
体化する構造により、組付け性を改善するとともに、シ
ール材４６の組付けを確実に行うことができる。

【０１０５】以上のように構成され、次に作用について
説明する。

【０１０６】吸気流制御バルブ８が閉弁する運転状態
で、吸気流制御バルブ８の前後に生じる圧力差により、
吸気が給気室１６を通ってアシストエア噴口４１からカ
ラー４０の内部に噴出する。

【０１０７】アシストエア噴口４１から噴出する高速吸
気流は、燃料の微粒化を促進するため、燃焼室１におけ
る混合気の着火性および火炎伝播の安定性が向上する。
こうして燃焼効率を高められるため、冷間時に点火時期
をリタードして空燃比を希薄化することが可能となり、
排気温度を上昇させて触媒の昇温時間を短縮して、未燃
焼ＨＣの排出量を大幅に低減することができる。

【０１０８】また、インジェクタ３からカラー４０を介
してブランチ部１２の上部に噴射される燃料噴霧は、イ
ンジェクタ３に近い吸気通路壁の上部に付着しやすい
が、カラー４０の上部に開口したアシストエア噴口４１
から噴出する吸気流によって吸気通路壁から遠ざけるよ
うに偏向され、燃料噴霧が吸気通路壁に付着して壁流と
なることを防止する。

【０１０９】給気室１６を画成する仕切り壁１７を閉弁
位置にある吸気流制御バルブ８の外周部に対峙させ、イ
ンジェクタ３からの燃料を通すカラー４０が仕切り壁１
７を貫通して設けられる構造により、カラー４０に吸気
流制御バルブ８の前後を連通するアシストエア噴口４１
を開口させることが可能となる。

【０１１０】アシストエア噴口４１には給気室１６を介
して吸気流制御バルブ８を迂回する吸気が導かれる構造
のため、外部配管やインテークマニホールド９に形成さ
れる長穴等を必要とすることがなく、構造の簡素化がは
かれる。

【０１１１】次に、図１１に示す他の実施形態について
説明する。なお、図１０等との対応部分には同一符号を
付す。

【０１１２】フランジ４５はカラー４０に対して所定値
Ｌだけオフセットして形成される。これによりフランジ
４５の幅は周方向に変化する。

【０１１３】インテークマニホールドのフランジ４５に
対する取付座２４もカラー４０に対して所定値Ｌだけオ
フセットして形成される。

【０１１４】この場合、カラー４０はそのフランジ４５
がインジェクタとインテークマニホールドに形成された
取付座２４の間に挟持されて結合されるが、取付座２４
とカラー４０の途中が嵌合する穴が偏心している構造に
より、カラー４０のインテークマニホールドに対する回
転方向の位置決めが行われる。

【０１１５】次に、図１２に示す他の実施形態について
説明する。

【０１１６】円筒状をしたカラー５０には２つのアシス
トエア噴口５１を画成するガイド筒部５２がプレス加工
により円筒状に形成される。各アシストエア噴口５１は
同軸上に配置され、カラー５０の内部で互いに対向して
開口している。

【０１１７】この場合、吸気流制御バルブ８が閉弁する
運転状態で、給気室１６を通ってアシストエア噴口５１
からカラー５０の内部に噴出する吸気流は、ガイド筒部
５２に案内されてカラー５０に対する直交方向から流入
するため、燃料の微粒化をさらに促進する。

【０１１８】さらに、２つのアシストエア噴口５１を通
ってカラー５０の内部に噴出する吸気流は、カラー５０
の内部で燃料噴霧を挟むようにして互いに衝突し、燃料
の微粒化を促進する。

【０１１９】次に、図１３に示す他の実施形態について
説明する。

【０１２０】樹脂製カラー６０は円柱状に形成される。

【０１２１】カラー６０には２つのアシストエア噴口６
１がポート状に形成される。すなわち、アシストエア噴
口６１は直円柱状の空間を画成している。

【０１２２】各アシストエア噴口６１は同軸上に配置さ
れ、カラー６０の内部で互いに対向して開口している。

【０１２３】カラー６０にはインジェクタの先端部に嵌
合する凹部６４が形成されるとともに、インジェクタか
ら噴射される燃料を通す燃料噴霧通路６３が円錐状に形
成される。

【０１２４】この場合も、吸気流制御バルブ８が閉弁す
る運転状態で、給気室１６を通ってアシストエア噴口６
１からカラー６０の内部に噴出する吸気流は、ガイド筒
部６２に案内されてカラー６０に対する直交方向から流
入するため、燃料の微粒化を促進することができる。

【０１２５】互いに対向する各アシストエア噴口６１を
通ってカラー６０に噴出する吸気は、カラー６０におい
て互いに衝突し、インジェクタから噴射される燃料噴霧
を偏向する速度成分が互いに打ち消される。このため、
各アシストエア噴口６１から噴出する高速吸気流に衝突
されながらカラー６０を通過する燃料噴霧は、吸気通路
壁面の方に偏向することが抑えられ、吸気通路壁面に付
着して壁流となることが防止される。

【０１２６】次に、図１４に示す他の実施形態について
説明する。

【０１２７】カラー７０の基端部にフランジ７５が形成
されるとともに、先端部に環状突起部７６が形成され
る。

【０１２８】インテークマニホールドにインジェクタを
組み付ける前に、カラー７０をインテークマニホールド
の挿入した状態で、環状突起部７６が穴にシマリバメで
嵌合してカラー７０の抜け止めがはかれる。このため、
カラー７０がインテークマニホールドに差し込まれた状
態で、ユニット化することが可能となり、生産性を高め
られる。

【０１２９】インジェクタが図示しないボルトを介して
インテークマニホールドに締結されることにより、フラ
ンジ４５がインジェクタ３とインテークマニホールド９
に形成された取付座２４の間に挟持される。

【０１３０】こうして、カラー７０がインテークマニホ
ールドに組み付けられた状態で、環状突起部７６がイン
テークマニホールドの穴に隙間無く嵌合し、カラー７０
と穴の間のシール性を高められる。

【０１３１】次に、図１５に示す他の実施形態について
説明する。

【０１３２】カラー８０のフランジ８５はシール材８６
を介してインテークマニホールドの取付座に接合し、カ
ラー８０とインジェクタの取付部の密封性を確保するよ
うになっている。

【０１３３】シール材８６は円形の断面をもって環状に
形成され、フランジ８５の下面に包まれるようにして一
体化されている。

【０１３４】このようにシール材８６をカラー８０に一
体化する構造により、組付け性を改善するとともに、シ
ール材８６の組付けを確実に行うことができる。

【０１３５】次に、図１６に示す他の実施形態について
説明する。なお、図８との対応部分には同一符号を付
す。

【０１３６】給気室１６のブランチ部１２に対する開口
部に開閉弁９１が設けられる。

【０１３７】給気室１６のブランチ部１２に対する開口
部に環状をしたバルブシート９２が取付けられる。バル
ブシート９２の背面側に薄板状をした開閉弁９１が着座
するようになっている。

【０１３８】以上のように構成され、次に作用について
説明する。

【０１３９】吸気流制御バルブ８が閉弁する運転状態
で、吸気流制御バルブ８の前後に生じる圧力差により、
開閉弁９１が開弁し、吸気が給気室１６を通ってアシス
トエア噴口４１からカラー４０の内部に噴出する。

【０１４０】吸気流制御バルブ８が開弁する運転状態
で、開閉弁９１が閉弁し、吸気ポートを経てブランチ部
１２に吹き返す既燃焼ガスがカラー４０の内部や給気室
１６に流入することが抑えられ、堆積物が堆積すること
を防止できる。

【０１４１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の内
燃機関の吸気装置は、インテークマニホールドの吸気通
路壁に凹状に窪む給気室を形成し、給気室を画成する仕
切り壁を閉弁位置にある吸気流制御バルブの外周部に対
峙させ、インジェクタからの燃料を通すカラーが仕切り
壁を貫通して設けられる構造により、カラーを介して吸
気流制御バルブを迂回する吸気を導く噴霧加工通路を画
成することが可能となり、外部配管やインテークマニホ
ールドに形成される長穴等を必要とすることがなく、構
造の簡素化がはかれ、製品のコストダウンがはかれる。

【０１４２】請求項２に記載の内燃機関の吸気装置は、
仕切り壁とカラーの間に吸気流制御バルブの前後を連通
するエアカーテン噴口を画成する構造により、吸気流制
御バルブが閉弁した運転状態でエアカーテン噴口から噴
出する吸気流は、カラーから吸気通路に噴出して拡散す
る燃料噴霧を包み、燃料噴霧が吸気通路壁に付着して壁
流となることを防止し、過渡時に空燃比制御応答性が向
上し、エミッションの改善がはかれるとともに、燃費の
低減がはかれる。

【０１４３】請求項３に記載の内燃機関の吸気装置は、
エアカーテン噴口が吸気通路の上部に配置されたカラー
の上部に限定して開口する構造のため、燃料噴霧と吸気
通路壁の間に空気層を形成し、燃料噴霧が吸気通路壁に
付着して壁流となることを防止し、過渡時に空燃比制御
応答性が向上し、エミッションの改善がはかれるととも
に、燃費の低減がはかれる。

【０１４４】請求項４に記載の内燃機関の吸気装置は、
仕切り壁に吸気流制御バルブの前後を連通するアシスト
エア噴口を開口させる構造により、吸気流制御バルブが
閉弁する運転状態でアシストエア噴口から噴出する高速
吸気流は、カラーを通過する燃料に衝突して燃料の微粒
化を促進し、冷間時から燃焼効率を高められ、未燃焼Ｈ
Ｃの排出量を大幅に低減することができる。

【０１４５】請求項５に記載の内燃機関の吸気装置は、
吸気流制御バルブが閉弁する運転状態で給気室からアシ
ストエア噴口を通ってカラーの内部に噴出する吸気流
が、ガイド筒部に案内されてカラーに対する所定の方向
から流入するため、燃料の微粒化を促進し、燃焼性を高
めることができる。

【０１４６】請求項６に記載の内燃機関の吸気装置は、
吸気流制御バルブが閉弁する運転状態で給気室からアシ
ストエア噴口を通ってカラーの内部に噴出する吸気流
は、ポート状をしたアシストエア噴口に案内されてカラ
ーに対する所定の方向から流入するため、燃料の微粒化
を促進し、燃焼性を高めることができる。

【０１４７】請求項７に記載の内燃機関の吸気装置は、
吸気流制御バルブが閉弁する運転状態で、給気室から複
数のアシストエア噴口を通ってカラーの内部に噴出する
吸気流は、カラーの内部で燃料噴霧を挟むようにして互
いに衝突し、インジェクタから噴射される燃料噴霧を偏
向する速度成分が互いに打ち消されるため、各アシスト
エア噴口から噴出する高速吸気流に衝突されながらカラ
ーを通過する燃料噴霧は、吸気通路壁面の方に偏向する
ことが抑えられ、吸気通路壁面に付着して壁流となるこ
とが防止される。

【０１４８】請求項８に記載の内燃機関の吸気装置は、
カラーの基端側内周面がインジェクタの先端ガイド部に
嵌合する構造により、インジェクタに対するカラーの位
置決めが行われ、カラーを締結するボルト等を必要とす
ることなく構造の簡素化がはかれる。

【０１４９】請求項９に記載の内燃機関の吸気装置は、
カラーの基端内周面が嵌合するインジェクタの先端ガイ
ド部とフランジが係合する取付座が偏心する構造によ
り、カラーの回転方向に位置決めが行われ、カラーのイ
ンテークマニホールドに対する回り止めを行うピン等を
廃止することが可能となり、構造の簡素化がはかれる。

【０１５０】請求項１０に記載の内燃機関の吸気装置
は、インテークマニホールドにインジェクタを組み付け
る前に、カラーの先端部に形成された環状突起部がイン
テークマニホールドの穴に嵌合することにより、カラー
の抜け止めがはかれ、これらの部品をユニット化するこ
とが可能となり、生産性を高められる。

【０１５１】請求項１１に記載の内燃機関の吸気装置
は、フランジ部にインジェクタとインテークマニホール
ドの少なくとも一方に接合するシール材を結合する構造
により、インテークマニホールドに対するカラーの組付
け性を改善するとともに、シール材の組付けを確実に行
うことができる。

【０１５２】請求項１２に記載の内燃機関の吸気装置
は、吸気流制御バルブが開弁する運転状態で、開閉弁が
閉弁し、吸気ポートを経てブランチ部に吹き返す既燃焼
ガスがカラーの内部や給気室に流入することが抑えら
れ、給気室等に堆積物が堆積することを防止できる。

【０１５３】請求項１３に記載の内燃機関の吸気装置
は、給気室がブランチ部の吸気通路壁に対してテーパ状
に窪む構造のため、インテークマニホールドの鋳造時
に、中子のブランチ部を成形する部位と給気室を成形す
る部位を別々の金型によって成形する必要がなく、生産
性を高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す機関の横断面図。

【図２】同じく図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図３】同じく図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図。

【図４】同じくインテークマニホールドの製造過程を示
す説明図。

【図５】他の実施形態を示すインテークマニホールド等
の断面図。

【図６】同じく図５のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図７】同じく図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図。

【図８】さらに他の実施形態を示す機関の横断面図。

【図９】同じく図８のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図１０】さらに他の実施形態を示すカラーの正面図お
よび断面図。

【図１１】さらに他の実施形態を示すカラーの正面図。

【図１２】さらに他の実施形態を示すカラーの断面図。

【図１３】さらに他の実施形態を示すカラーの断面図。

【図１４】さらに他の実施形態を示すカラーの側面図。

【図１５】さらに他の実施形態を示すカラーの断面図。

【図１６】さらに他の実施形態を示すインテークマニホ
ールド等断面図。

【図１７】従来例を示す機関の横断面図。

【符号の説明】

１ 燃焼室 ３ インジェクタ ４ 吸気ポート ８ 吸気流制御バルブ ９ インテークマニホールド １０ シリンダヘッド １１ 吸気通路 １２ ブランチ部 １６ 給気室 １７ 仕切り壁 １８ エアカーテン噴口 ２０ カラー ２２ 穴 ２４ 取付座 ２５ フランジ ３６ 先端ガイド部 ４１ アシストエア噴口 ４０ カラー ４５ 穴 ４６ シール材

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼室に吸気を導く吸気ポートをエンジン
   本体に形成し、 吸気ポートに吸気を導くブランチ部をインテークマニホ
   ールドに形成し、 ブランチ部を運転条件に応じて絞るバタフライ式の吸気
   流制御バルブをインテークマニホールドに介装し、 吸気流制御バルブより上流側の吸気通路壁に対して凹状
   に窪む給気室をインテークマニホールドに画成し、 給気室を画成する仕切り壁を閉弁位置にある吸気流制御
   バルブの外周部に対峙させて形成し、 燃料を噴射するインジェクタをインテークマニホールド
   に取付け、 インジェクタから噴射される燃料を給気室および仕切り
   壁を貫通して吸気流制御バルブより下流側の吸気通路に
   導くカラーを備え、 カラーを介して給気室を吸気流制御バルブより下流側の
   吸気通路に連通する噴霧加工通路を画成したことを特徴
   とする内燃機関の吸気装置。
2. 【請求項２】前記噴霧加工通路として仕切り壁にカラー
   を貫通させる穴とカラーの間にエアカーテン噴口を画成
   したことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気
   装置。
3. 【請求項３】前記カラーを吸気通路の上部に臨ませ、 エアカーテン噴口をカラーの上部に限定して開口させた
   ことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の吸気装
   置。
4. 【請求項４】前記噴霧加工通路としてカラーに給気室に
   面して開口するアシストエア噴口を形成したことを特徴
   とする請求項１に記載の内燃機関の吸気装置。
5. 【請求項５】前記カラーを筒状に形成し、 カラーにアシストエア噴口を画成するガイド筒部を筒状
   に形成したことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関
   の吸気装置。
6. 【請求項６】前記カラーを柱状に形成し、 カラーにインジェクタから噴射される燃料を通す燃料噴
   霧通路を形成し、 カラーに給気室と燃料噴霧通路を結ぶアシストエア噴口
   をポート状に形成したことを特徴とする請求項４に記載
   の内燃機関の吸気装置。
7. 【請求項７】前記複数のアシストエア噴口をカラーの内
   部で互いに対向するように開口させたことを特徴とする
   請求項５または６に記載の内燃機関の吸気装置。
8. 【請求項８】前記インジェクタにカラーの基端側内周面
   を嵌合させる先端ガイド部を形成し、 カラーの基端部にインジェクタとインテークマニホール
   ドの間に挟持されるフランジを形成したことを特徴とす
   る請求項１から７のいずれか一つに記載の内燃機関の吸
   気装置。
9. 【請求項９】前記インテークマニホールドにフランジと
   係合する取付座を形成し、 インジェクタの先端ガイド部に対してフランジおよび取
   付座を偏心させたことを特徴とする請求項８に記載の内
   燃機関の吸気装置。
10. 【請求項１０】前記カラーの先端部にインテークマニホ
    ールドの穴に対して嵌合する環状突起部を形成したこと
    を特徴とする請求項１から９のいずれか一つに記載の内
    燃機関の吸気装置。
11. 【請求項１１】前記カラーの基端部にインジェクタとイ
    ンテークマニホールドの間に挟持されるフランジを形成
    し、 フランジ部にインジェクタとインテークマニホールドの
    少なくとも一方に接合するシール材を結合したことを特
    徴とする請求項１から１０のいずれか一つに記載の内燃
    機関の吸気装置。
12. 【請求項１２】前記給気室のブランチ部に対する開口部
    を吸気流制御バルブの前後に生じる圧力差により開く開
    閉弁を備えたことを特徴とする請求項１から１１のいず
    れか一つに記載の内燃機関の吸気装置。
13. 【請求項１３】前記給気室をその断面積がブランチ部に
    向けて拡がるように窪ませたことを特徴とする請求項１
    から１２のいずれか一つに記載の内燃機関の吸気装置。