JPH10281042A - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関の複数の各気筒に燃料供給が均等に
分配され、燃えやすい混合気の供給が適正に行えるよう
にする。 【解決手段】 一本の集合管５から複数に分岐する分岐
管を備え、この分岐部分の入口側の単一通路側でインジ
ェクタ２５から噴射された燃料が各気筒に対応するよう
に分配される。インジェクタ２５から放射状に噴射され
た燃料のうち集合管５の底面に衝突した燃料は、壁流と
なって第１リブ７と第２リブ８により案内され、各気筒
への供給量が均等になるように分配される。従って、気
筒間の出力が均等になり、内燃機関の運転性が向上す
る。また内燃機関の燃料供給装置の構造がリブ７、８に
より横断面逆Ｔ字状になるので、構造上、高強度の剛性
の高い集合管にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃料供
給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】多気筒式内燃機関の燃料供給装置とし
て、各気筒に接続される吸気マニホールドの入口側を集
合し、その入口側に吸気絞り弁を有するスロットルボデ
ィを備え付けたいわゆるシングルポジションインジェク
タ（ＳＰＩ）式燃料供給装置が知られている。このシン
グルポジションインジェクタにおいては、単一のインジ
ェクタから噴射された燃料の一部が気化しあるいは微粒
化した噴霧状態となって空気とともに混合気として供給
され、吸気マニホールドの分岐管を経て各気筒に供給さ
れる。

【０００３】特開平５−２９６１２７号公報に開示され
る内燃機関の燃料供給装置は、単一の気筒に２個の吸気
ポートが開口し、この２個の吸気ポートの入口側の集合
部に燃料噴射弁が備え付けられている。燃料噴射弁は、
一対のノズル孔を有し、このそれぞれのノズル孔からそ
れぞれの吸気ポートに向けて燃料が噴射されるようにな
っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の燃料供給装置によると、単一の気筒に対し２個の
吸気ポートが備えられ、この２個の吸気ポートを仕切る
隔壁の入口部に単一の気筒に対し単一の燃料噴射弁が備
え付けられている。燃料噴射弁の一対のノズル孔から
噴射される噴射燃料は、分岐された吸気ポートを仕切る
隔壁の上流端よりも下流側に分割して噴射される。

【０００５】通常のＳＰＩ方式の燃料供給装置による
と、分岐管の上流側の単一の配管にインジェクタから燃
料が噴射されるため、噴射燃料の一部は分岐部の隔壁部
分に衝突し壁流となって各分岐管から各気筒に供給され
る。したがってインジェクタから噴霧された燃料が空気
中で十分に気化されないかあるいは微粒の状態で壁流と
なってしまうため、燃えやすい混合気が得られ難いとい
う問題点がある。

【０００６】本発明の目的は、内燃機関の複数の各気筒
に燃料供給が均等に分配され、燃えやすい混合気の供給
が適正に行える内燃機関の燃料供給装置を提供すること
にある。本発明の別の目的は、構造上高強度の剛性の高
い内燃機関の燃料供給装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
内燃機関の燃料供給装置によると、一本の集合管から複
数に分岐する分岐管を備え、この分岐部分の入口側の単
一通路側でインジェクタから噴射された燃料が各気筒に
対応するように分配される。噴射燃料のうち集合管の底
面に衝突した燃料は、壁流となってリブにより案内さ
れ、各気筒への供給量が均等になるように分配される。
従って、気筒間の出力が均等になり、内燃機関の運転性
が向上する。

【０００８】すなわち、分岐部よりも入口側の空間で
空気と噴射燃料とが広い空間内で十分に混合あるいは気
化した混合気に形成され、各分岐管から各吸気ポートに
供給され、しかも、インジェクタから噴射された燃料
の一部が通路内壁に衝突した後の壁流については、集合
管の部分的に仕切られた空間を経由し、各分岐管から各
吸気ポートに供給される。したがって、すべての気筒に
燃えやすい混合気が供給されるという効果がある。

【０００９】また内燃機関の燃料供給装置の構造がリブ
により横断面逆Ｔ字状になるので、構造上、高強度の剛
性の高い集合管にすることができる。請求項２記載の内
燃機関の燃料供給装置によると、集合管がリブの主通路
の反対側に温水通路を有する構成であるから、温水通路
の温水と主通路の空気とが熱交換して主通路内の燃料の
気化が促進され、燃焼しやすい混合気が形成される。

【００１０】請求項３記載の内燃機関の燃料供給装置に
よると、集合管のインジェクタの入口側にスロットルバ
ルブが備え付けられるため、空気量制御が容易に行える
効果がある。請求項４記載の内燃機関の燃料供給装置に
よると、インジェクタのノズル孔から噴射される燃料量
が各気筒に均等に分配されるため、気筒間の出力の不均
一が解消され、安定した運転性が得られる。

【００１１】請求項５記載の内燃機関の燃料供給装置に
よると、インジェクタのノズル孔から集合管の底側内壁
に向けて各気筒に対応するように燃料が隔離して噴射供
給されるため、燃料の各気筒への均等な分配が可能にな
り、気筒間出力が均一になるという効果がある。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。 （第１実施例）本発明の第１実施例による内燃機関の燃
料供給装置を図１〜図３に示す。３気筒内燃機関の吸気
管の一部を図１、図２および図３に示す。吸気管１の入
口側はスロットルボディ２が連結されている。吸気管１
の反スロットルボディ側は内燃機関の各気筒に接続され
る。

【００１３】スロットルボディ２は、基本形が円筒状で
内部に吸気通路３を有し、この吸気通路にスロットルバ
ルブ４が回動可能に取付けられている。スロットルバル
ブ４は、基本的にはアクセルペダルの踏み代に連動し、
空気流量を調節する。吸気管１は、スロットルボディ２
に接続される集合管５と、この集合管５から出口側で３
個に分岐される第１分岐管１６、第２分岐管１７および
第３分岐管１８からなる。集合管５の内部は、図１に示
すように、横断面が基本形矩形状の主通路６を有し、入
口側に傾斜部１１が形成され、この傾斜部１１と対面す
る上側にインジェクタ２５を取付けるインジェクタ取付
部１２が形成されている。集合管５の出口側は、第１分
岐部１３と第２分岐部１４とを隔壁として第１分岐管１
６、第２分岐管１７および第３分岐管１８に接続されて
いる。

【００１４】集合管５の内部に形成される主通路６の底
面には、第１リブ７と第２リブ８とが軸方向に凸状に形
成される。図１に示すように、第１リブ７と第２リブ８
は横断面形状が逆Ｔ字状である。第１リブ７の入口部７
１は傾斜部１１に接合され、出口部７２は第１分岐部１
３に接続される。第２リブ８の入口部８１は傾斜部１１
に接合され、出口部８２は第２分岐部１４に接合され
る。

【００１５】集合管５の外部には主通路の空気を加熱す
る温水通路４９が形成される。この温水通路４９は、第
１リブ７と第２リブ８の下面側に相当する位置にあり、
エンジン冷却温水が流通する。このエンジン冷却温水と
主通路６を流れる空気とが熱交換することにより、空気
が加熱されて燃料の気化が促進される。インジェクタ２
５から噴射される燃料の噴霧形状は、図２に示すＦ１の
とおり放射状であり、主通路６の底面と燃料の噴射方向
との交差する領域はほぼ円形状である。第１リブ７、第
２リブ８により分岐される３つの部分には燃料量がほぼ
３等分になるように分配される。具体例としては、第１
リブ７の上面と第２リブ８の上面を結ぶ面において、各
気筒に対応する第１分岐通路２１、第２分岐通路２２、
第３分岐通路に均等に燃料量が分配される。つまり領域
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に均等に燃料量が配分される。

【００１６】インジェクタ２５から主通路６の空間に噴
射された燃料の一部は気化し、一部は噴霧状に微粒子と
なって空気とともに分岐管を通り気筒に運ばれ、さらに
一部は主通路６の底部に壁流となる。第１リブ７および
第２リブ８により３等分に分配された燃料は空気流とと
もに第１分岐通路２１、第２分岐通路２２、第３分岐通
路２３を通って各気筒に供給される。

【００１７】本実施例によれば、第１リブ７および第２
リブ８が集合管５の剛性をも高めている。特に主通路６
の底部に付着した燃料流については３等分に分岐されて
第１リブ７および第２リブ８により分岐されながら第１
分岐通路２１、第２分岐通路２２および第３分岐通路２
３に供給されるため、均等に各気筒に分配される。従来
は壁流が形成された場合、その壁流が一部の分岐管を通
してそれに対応する特定の気筒に過剰の燃料量が供給さ
れ気筒間の燃料供給量が不均一になることがあったが、
このようなことはなく各気筒に均等に燃料が分配され
る。

【００１８】したがって、内燃機関の始動時、吸気管温
度が相対的に低いことと相まって気体燃料よりも燃料壁
流の割合が多いが、第１リブ７と第２リブ８により燃料
量が各気筒に的確に均等に分配されるため、このような
気筒間の出力が均一となり、内燃機関の円滑な運転性が
得られる。また温水通路４９を流れるエンジン冷却温水
により主通路６を流れる空気中の燃料または燃料壁流の
気化が促進される。

【００１９】（第２実施例）本発明の第２実施例を図４
および図５に示す。図４および図５に示す第２実施例
は、吸気管３１の入口部にスロットルボディ２が取付け
られる。吸気管３１は、反重力方向側に外形Ｌ字状の集
合管３５が形成され、この集合管３５の出口部に３つの
第１分岐管３６、第２分岐管３７、第３分岐管３８が形
成される。分岐部は第１分岐部４３と第２分岐部４４が
形成される。第１分岐管３６、第２分岐管３７、第３分
岐管３８は、第１分岐通路６１、第２分岐通路６２、第
３分岐通路を有する。集合管３５の内部に形成される主
通路４６は重力方向に延びて形成され、その中途部に第
１リブ４７の入口端５１と第２リブ４８の入口端５３が
形成される。この入口端５１および５３はインジェクタ
２５の噴射燃料Ｆ２の噴霧範囲よりも入口側に延びて形
成されている。これは、インジェクタ２５から噴霧され
た燃料が第１リブ４７と第２リブ４８により３等分に壁
流を分配するためである。第１リブ４７と第２リブ４８
の出口側は第１分岐部４３と第２分岐部４４とに接続さ
れている。第１リブ４７と第２リブ４８とは入口側が重
力方向に延び、重力方向下側の出口側がＬ字状に曲折し
水平方向に延びる。

【００２０】この第２実施例においては、インジェクタ
２５から主通路４６に噴射された燃料の一部は気化し、
さらに一部は気化しきれずに燃料の微粒子となって空気
とともに気筒側に供給され、さらに一部は集合管３５の
リブ側底面に燃料が均等に３分割される壁流となって第
１リブ４７、第２リブ４８とに案内されて第１分岐通路
６１、第２分岐通路６２および第３分岐通路６３とに均
等に分配供給される。

【００２１】（第３実施例）本発明の第３実施例を図６
に示す。図６に示す第３実施例は、インジェクタ６５の
ノズル孔から噴射される燃料の噴霧形状が３個の放射状
になり、主通路６の第１リブ７と第２リブ８とにより分
岐される第１底面６７、第２底面６８、第３底面６９と
噴射方向との衝突面が３スポットに分割される。第１リ
ブ７と第２リブ８から隔離した位置にスポット噴射され
るようにノズル孔の孔形状が工夫されている。第１リブ
７および第２リブ８により分岐された燃料壁流は、第１
主通路６７に対応する第１分岐通路、第２主通路６８に
対応する第２分岐通路ならびに第３主通路６９に接続さ
れる第３分岐通路に均等に３分割されてそれぞれ分配さ
れる。

【００２２】この第３実施例においては、第１リブ７と
第２リブ８とにより集合管５の強度が向上する。燃料の
分配については、インジェクタ６５のノズル孔から分配
された噴霧燃料量のうち内壁に衝突して壁流となった燃
料は均等にあらかじめ第１主通路６７と第２主通路６８
と第３主通路６９とに分配される。壁流となった燃料は
第１リブ７と第２リブ８とにより案内されて流れるので
途中で壁流が合流することはなしに各気筒に分配供給さ
れるので、各気筒に供給される燃料量が均等となり、内
燃機関の各気筒の出力が均一となり良好な運転性が得ら
れる。

【００２３】（第４実施例）本発明の第４実施例を図７
に示す。図７に示す第４実施例は、４気筒内燃機関の分
岐部７６、７７、７８の入口側に設けた広い空間を形成
する主通路８７の４個の部分にリブ７１、７２、７３に
より区画形成された部分にシングルポイントインジェク
タから燃料が噴射される例である。インジェクタ６５か
ら噴射される燃料の領域は、インジェクタ６５の入口側
に形成される主通路面積よりも大きな横断面積をもつ。
主通路８７の広い空間部分に燃料が噴霧されるため、燃
料の気化特性が良好となり、均等に分配された状態で燃
料が供給されるという利点がある。壁流については、第
１リブ７１、第２リブ７２、第３リブ７３により４個に
分配されて供給される。特に壁流についてはこの部分か
ら案内されるため、第１分岐部７６、第２分岐部７３お
よび第３分岐部７８でさらに分配されることなく均等の
分配割合で４つに気筒に分配供給される。

【００２４】本発明の第１から第４の実施例において
は、インジェクタから噴射された燃料は広い空間の主通
路で気化が促進され、噴射後に内壁に付着した燃料につ
いてはリブにより燃料量が各気筒に対応するように均等
に分配されるため、各気筒で出力が均等になり、内燃機
関の運転性が向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による内燃機関の燃料供給
装置の集合管を示すもので、図３に示すI −I 線断面図
である。

【図２】本発明の第１実施例の燃料供給装置の分岐管を
示すもので、図３に示すII−II線断面図である。

【図３】本発明の第１実施例による内燃機関の燃料供給
装置を示すもので、図２に示すIII −III 線断面図であ
る。

【図４】本発明の第２実施例による燃料供給装置を示す
もので、図５に示すIV−IV線断面図である。

【図５】本発明の第２実施例による燃料供給装置を示す
もので、図４に示すV −V 線断面図である。

【図６】本発明の第３実施例による燃料供給装置の断面
図である。

【図７】本発明の第４実施例による燃料供給装置の断面
図である。

【符号の説明】

１ 吸気管 ２ スロットルボディ ３ 吸気通路 ４ スロトッルバルブ ５ 集合管 ６ 主通路 ７ 第１リブ ８ 第２リブ １３ 第１分岐部 １４ 第２分岐部 １６ 第１分岐管 １７ 第２分岐管 １８ 第３分岐管 ２１ 第１分岐通路 ２２ 第２分岐通路 ２３ 第３分岐通路 ２５ インジェクタ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主通路を有する集合管と、 前記主通路から分岐される複数の分岐通路を有する複数
   の分岐管と、 前記集合管の内壁に凸状に軸方向に延びるように形成さ
   れ、一方の端部が前記主通路と前記分岐通路との分岐部
   に接続され、他方の端部が反分岐管側に延びるリブと、 前記集合管に取り付けられるインジェクタであって、噴
   霧される燃料と前記内壁との衝突域が前記リブの前記他
   方の端部よりも前記分岐管側に設定されるインジェクタ
   とを備えたことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
2. 【請求項２】 前記集合管は、前記リブの前記主通路の
   反対側に温水通路を有することを特徴とする請求項１記
   載の内燃機関の燃料供給装置。
3. 【請求項３】 前記集合管の前記インジェクタの入口側
   にスロットルバルブが備え付けられることを特徴とする
   請求項１記載の内燃機関の燃料供給装置。
4. 【請求項４】 前記インジェクタは、そのノズル孔から
   噴射される燃料のうち前記リブで仕切られる領域に配分
   される燃料量が各気筒に均等に分配されるように設定さ
   れていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃
   料供給装置。
5. 【請求項５】 前記集合管の底側内壁が前記リブで仕切
   られる複数の部分に分かれるように燃料が隔離して供給
   される複数のノズル孔を有するインジェクタを備え付け
   ることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料供給
   装置。