JPS61118558A - 燃料噴射式エンジンの吸気装置 - Google Patents

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気筒につき２つの互いに独立した吸気通路
を備え、かつ燃料噴射弁を具備した燃料噴射式エンジン
の吸気装置の改良に関するものである。

（従来技術） 従来から、１気筒につき２つの互いに独立した吸気通路
を備えた吸気装置は種々開発されており、この種の装置
は第１の吸気通路が全運転域で開かれ、第２の吸気通路
が開閉弁等により運転状態に応じて開閉されるようにな
っている。このような装置によると、例えば吸気分が少
ない（Ｌ（速低負荷時等には上記第２の吸気通路を閉鎖
して第１の吸気通路のみから空気を供給することにより
吸気流速を高めて燃焼性を良くする一方、高速高負荷時
等には第２の吸気通路を開くことにより吸気抵抗を低減
して出力を確保することができる。まｌこ第２の吸気通
路を開閉することにより実質的に通路面積が変化し、吸
気圧力振動の周期が変化するので、これを利用して広い
運転域にわたり吸気の慣性効果を高めるようにすること
もできる。

このような吸気装置に燃料噴射弁を具備したものとして
は、実開昭５７−１６７２５４号公報などにみられるよ
うに両吸気通路にそれぞれ燃料噴射弁を設りたもの、あ
るいは特開昭５４−８４１２８号公報などにみられるよ
うに第１の吸気通路にのみ燃料噴射弁を設４ノたものが
ある。ところが、前者によると１気筒につき２個の燃料
噴射弁が必要となってコスト的に不利であり、また優者
によると、両吸気通路が開かれているとき、両吸気通路
に燃料が分配供給されるものと比べると、燃焼室内での
空気と燃料のミキシングが不充分となり易い。なお、こ
のような装置のほかに、２つの吸気通路を途中で部分的
に合流させて、この合流部分に燃料噴射弁を配したもの
もあるが、このように合流部分を設けると、２つの吸気
通路を独立させたものと比べ、前述の低速低負荷時等に
吸気流速を高める作用や吸気の慣性効果が低下する。

このため、途中で合流することなく互いに独立した２つ
の吸気通路に対して１個の燃料噴射弁から燃料を供給し
たいという要求がある。またこの要求を満足させようと
する場合に、単に１個の燃料噴射弁から両吸気装置に燃
料を分配供給する構造とするだｔＪでは、第２吸気通路
がｗ１鎖されているとぎにもこの通路に燃料が送り込ま
れ、燃料の霧化や空気との混合が不充分となって、燃焼
室内での燃焼が不安定となるので、このような事態を防
止するための対策も要求される。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑み、互いに独立した第１お
よび第２の両吸気通路に対して１個の燃料噴射弁から燃
料を分配送給することができ、しかも、燃焼室に第１吸
気通路のみから吸気が供給される運転域では燃料を第１
吸気通路側に偏向させて送給することができる燃料噴射
式エンジンの吸気装置を提供するものである。

（発明の構成） 本発明は、エンジンの各気筒に対してそれぞれ、エンジ
ンの全運転域で空気を供給する第１吸気通路と、少なく
とも吸気量が少ない運転域では通路閉鎖手段により閉鎖
されて特定運転域でのみ空気を供給づ゛るようにした第
２吸気通路とを互いに独立させて設（プた吸気通路にお
いて、１気筒につき１１１！ａの燃料噴射弁を具備し、
この燃料噴射弁の噴射口ど上記両吸気通路との間に、上
記噴射口から延びて両吸気通路内にそれぞれ先端が開口
する細い燃料送給通路を配設するとともに、上記燃料送
給通路に対して、第２吸気通路が閉鎖されている運転域
で、上記噴（ト）口と第２吸気通路との闇の燃１１送給
通路に開口づ゛る空気通路から燃料送給方向調整用の空
気を供給する燃料送給方向調整装置を設けＩζものであ
る。つまり、１個の燃料噴射弁から、上記両吸気通路の
独立性を阻害しない程度の細い燃料送給通路を介して上
記両吸気通路に燃料を送り込むようにブるとともに、第
２吸気通路が閉じられている運転域では、上記燃料送給
方向調整装置から供給する空気により、燃料送給通路内
に、上記空気通路の間口部から燃料噴射位置を経て第１
吸気通路に向かう気流を生じさけ、この気流により燃料
を第１吸気通路側に鍋内させるようにしたものである。

（実施例） 第１図乃至第３図は本発明の−・実施例を示し、これら
の図において、１はエンジン本体、２はこのエンジン本
体１に配設された複数の気筒、３は各気筒２の燃焼室、
４はエンジン本体１に対する吸気系である。上記吸気系
４には、吸気導入通路５に接続されたサージタンク６と
各気筒２との間に、１気筒につき２つの互いに独立した
吸気通路、つまり第１．第２吸気通路７，８が設けられ
、上記両吸気通路７，８の下流端は個別に燃ｖｌ室３に
開口し、その各開口部７ａ、８ａがそれぞれ吸気弁９．
１０によって開閉されるようになっている。

上記両吸気通路７，８のうらの第１吸気通路７は常に吸
気を燃焼室３に供給し、第２吸気通路８は特定運転域で
のみ吸気を供給するもので、第２吸気通路８には、運転
状ｆＭに応じてこの通路８を開閉する開閉弁（通路閉鎖
手段）１１が設けられており、少なくとも吸気量が少な
いときにこの通路８が閉鎖されるようになっている。ま
た、上記吸気導入通路５にはエアクリーナ１２、エアフ
ローメータ１３Ｊ３よびスロットル弁１４が配設されて
いる。なお、１５は排気通路、１６は燃焼室３への排気
通路１５の開口部１５ａに装備された排気弁、１７は点
火プラグである。

また、２０は燃料噴射弁であって、周知のようにソレノ
イドで作動される弁体により開閉される噴射口２０ａか
ら燃料を噴射する構造となっており、前記エア７０−メ
ータ１３によって検出される吸気ｍに応じた燃料を所定
のタイミングで噴射するように、図外の制御回路により
制御されている。この燃料噴射弁２０は、前記両吸気通
路７゜８のほぼ中間に配置されている。

上記燃料噴射弁２０の噴射口２０ａと上記両吸気通路７
．８どの間には、上記噴射口２０ａに通じる基端部から
２又に分かれた第１および第２の燃料送給通路２１．２
２が形成されている。この両燃料送給通路２１．２２は
直線状に形成され、かつ、斜めに吸気通路下流側に向か
って延びており、第１燃料送給通路２１の先端は第１吸
気通路７に開口し、第２燃料送給通路２２の先端は前記
開閉弁１１の下流の第２吸気通路８に開口している。ま
た、上記燃料送給通路２１．２２を通して両吸気通路７
．８間で空気が流通するのを充分に抑制し得るように、
各燃料送給通路２１．２２は各吸気通路７，８と比べて
かなり細くされ、具体的には断面積で各吸気通路７．８
の１１５以下とされるとともに、燃料噴射弁２０から噴
射された燃料の拡がりに対応するように、燃料送給通路
２１．２２の下流側が上流側と比べて多少太く形成され
ている。

上記各燃料送給通路２１．２２に対しては、燃料送給方
向調整用のアシストエアを供給する燃料送給方向調整装
［２３が設けられ、この装置２３は、少なくとも前記噴
射口２０ａと第２吸気通路８との間の第２燃料送“給油
、路２２に開口した空気通路を備えて、第２吸気通路８
が閉鎖されている運転域でこの空気通路からアシストエ
アを供給するようにしている。当実施例では第２燃料送
給通路２２の途中に開口した主アシストエア通路（空気
通路）２４に加えて、第１燃料送給通路２１の途中に開
口する副アシストエア通路２５が設けられ、これらの通
路２４．２５は、前記エア７０−メータ１３とスロット
ル弁１４との間の吸気導入通路５に上流端が接続された
通路２６から分岐し、副アシストエア通路２５には前記
開閉弁１１に対応して開］′Ｊ１作動する電磁弁等を用
いたコントロール弁２７が設けられており、これらによ
り燃料送給方向調整装前２３が構成されている。なお、
この！！！ｉ置２装による燃料送給方向の調整作用を効
果的に発揮さＵるため、少なくとも第２吸気通路８が閉
鎖されている運転域では燃料噴射弁２０からの燃料噴射
が吸気行程で行われるようにしておくことが望ましい。

また、各吸気通路７，８内での燃料と空気とのミキシン
グを良くするため、第２図および第３図に示ずにうに、
各吸気通路７．８内には、各燃料送給通路２１．２２の
下流端に対向させて、多孔板からなるミキシングプレー
ト２８．２９を配設しておくことが望ましい。

第４図は前記開閉弁１１が間かれる領域および閉じられ
る領域の一例を示しており、この例では、負荷が高くな
るほど低回転側にずれるように予め設定したエンジン回
転数基準値を境に、これより低回転側では開閉弁１１を
閉じ、＾回転側では開閉弁１１を開くこととしている。

こうすることにより、吸気はが少ない低負荷低回転時等
には、第１吸気通路７のみを通して吸気が燃焼室３に導
入されるので、吸気流速が高められるとともに燃焼室３
内に吸気スワールが生じて燃焼性が良くなり、一方、吸
気酊が多い高負荷高回転時等に＋、１、両吸気通路７，
８を通して吸気が燃焼室３に導入されるので、吸気抵抗
が増大することがなく、吸気充填量の低下が防止される
。また、各気筒２とサージタンク６と間での圧力波の伝
播によって気筒別の吸気通路内には吸気圧力振動が生じ
、この吸気圧力振動の周波数は吸気通路の断面積が大き
くなる程高くなるので、上記のような開閉弁１１の作動
により実質的に低速域では吸気通路断面積を小さくし、
高速域では吸気通路断面積を大ぎくして、低速域と高速
域とにおいてそれぞれ吸気圧力振りｊを吸気弁間開周期
にマツチングさせて吸気の慣性効果を高め、低速および
高速両方の高負荷における吸気充填効率を高め出力向上
を図っている。従っ（、上記開閉弁１１の開閉制御は、
単に回転数のみの信号で低速域で閉じるようにしてもよ
く、具体的な作動の制御は、例えば図外の制御回路によ
りアクチュエータを介して行われるようにし、またこれ
に合わせてコントロール弁２７も制御しておけばよい。

このように構成された吸気装置においては、前記開閉弁
１１が閉じられている低負荷低回転時等には、第１吸気
通路７のみを通して吸気が燃焼室３に供給され、この場
合に、両吸気通路７，８に連通する燃料送給通路２１．
２２は細く形成されていて、両吸気通路７．８が実質的
に独立した状態が保たれ、第１吸気通路２１から第２吸
気通路２２の下流側に吸気が分流することはないので、
吸気流速を高めるとともに吸気スワールを生じさせる作
用、および吸気慣性効果を高める作用が良好に保たれる
。そして、このように第１吸気通路７のみから吸気が供
給される運転域では、前記副アシストエア通路２５の前
記コントロール弁２７がｑｌじられ、主アシストエア通
路２４のみから第２燃料送給通路２２の途中にアシスト
エアが送り込まれることり、燃料噴射弁２０から噴射さ
れた燃料は第１燃料送給通路２１側に偏向される。この
作用を第５図によって説明すると、アシストエア２４か
ら第２燃料送給通路２２に送り込まれたアシストエアは
前記各吸気通路７．８にそれぞれ吸引され、これによっ
て燃料送給通路２１．２２内には、主アシストエア２４
の開口部から２方向に分かれた気流（矢印Ａ、Ｂ）が生
じるが、このうち一方の気流（Ａ＞は、前記噴射口２０
ａの配置箇所を通過し、第１燃料送給通路２１を経て第
１吸気通路７に導かれる。従ってこの気流（Ａ＞により
、燃料噴射弁、２０から噴射される燃料が第１燃料送給
通路２１側に偏向され、燃料の殆どが第１吸気通路７に
送給されることとなる。

また、前記開閉弁１１が開かれている高負荷高回転時等
には、両吸気通路７．８を通して吸気が燃焼室３に供給
される。この状態にあるとき、前記副アシストエア通路
２５のコントロール弁２７が聞かれることにより、主ア
シストエア通路２４からの空気供給に加え、副アシスト
エア通路２５から第１燃料送給通路２１に破線矢印Ｃで
示１゛ように空気が送り込まれる。このため、前述の燃
料を偏向さぼる気流（Ａ）は生じなくなり、燃料噴射弁
２０から噴射された燃料は両燃料送給通路２１．２２を
通して両吸気通路７，８に分配供給されることとなる。

こうして、第１吸気通路７のみを通して吸気が行われる
状態にあるときと、両吸気通路７，８を通して吸気が行
われる状態にあるときとに応じ、適正に燃料送給方向が
調整される。ざらに燃料送給通路２１．２２に供給され
るアシストエアは、速ヤ〕かに燃料を送給するとともに
、燃料の霧化を促進する作用もなす。

なお、本発明装置におする各部の具体的構造は種々変更
可能である。例えば、前記１）ｉ］閉弁１１は、閉弁状
態でも完全に第２吸気通路８を閉塞せずに少凹の空気を
流通さぼるようにしてもよく、こうしておけば、この状
態で燃料が第２吸気通路８に多少入っても、この燃料を
良好に霧化して燃焼室３に送り込むことができる。また
、前記燃料噴）１弁２０は、一般の燃料噴射式エンジン
に用いられているものを使用して差し支えないが、噴射
口２Ｑａを楕円形状等にすることにより燃料を両燃料送
給通路２１．２２に分散させて噴射する構造としてもよ
い。

（発明の効果） 以上のように本発明は、第１吸気通路と吸気伍が少ない
ときに閉鎖される第２吸気通路との互いに独立した２つ
の吸気通路に対し、燃料噴射弁から、両吸気通路内にそ
れぞれ先端が間口する細い燃料送給通路を介して燃料を
供給するようにしているので、両吸気通路の独立性を保
ちながら、１気筒につき１個の燃料噴射弁から両吸気通
路に燃料を分配供給することができる。しかも、第２吸
気通路が閉じられている運転域では、燃料噴射弁の噴射
口と第２吸気通路との間の燃料送給通路に１！ｉｆ　Ｉ
　Ｉ　Ｊ’る空気通路から燃料送給通路内に空気を供給
づることにより、燃料噴射位冒を通って第１吸気通路に
向かう気流を生じさせるようにしているので、第１吸気
通路のみから吸気が行われているときにこれに対応させ
て燃料を主に第１吸気通路に送るように偏向させること
ができ、燃焼安定性の向上が図れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す全体構造の概略平
面図、第２図はその要部の説明図、第３図は具体構造を
示す断面図、第４図は第２吸気通路に設（プられた開閉
弁が開かれる領域および閉じられる領域を示す説明図、
第５図は作用説明図である。 １・・・１ンジン本体、２・・・気筒、７・・・第１吸
気通路、８・・・第２吸気通路、２０・・・爆料噴射弁
、２１゜２２・・・燃料送給通路、２３・・・燃料送給
方向調整装置、２４・・・主／シストエア通路（空気通
路）、。 第　　７　　図 第　　２　　図 ／ｌｊ 第　　４　　口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、エンジンの各気筒に対してそれぞれ、エンジンの全
   運転域で空気を供給する第１吸気通路と、少なくとも吸
   気量が少ない運転域では通路閉鎖手段により閉鎖されて
   特定運転域でのみ空気を供給するようにした第２吸気通
   路とを互いに独立させて設けた吸気通路において、１気
   筒につき１個の燃料噴射弁を具備し、この燃料噴射弁の
   噴射口と上記両吸気通路との間に、上記噴射口から延び
   て両吸気通路内にそれぞれ先端が開口する細い燃料送給
   通路を配設するとともに、上記燃料送給通路に対して、
   第２吸気通路が閉鎖されている運転域で、上記噴射口と
   第２吸気通路との間の燃料送給通路に開口する空気通路
   から燃料送給方向調整用の空気を供給する燃料送給方向
   調整装置を設けたことを特徴とする燃料噴射式エンジン
   の吸気装置。