JPS6234942B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、燃料噴射式エンジンにおける燃料供
給装置に関するものである。

従来より、多気筒エンジンにおいて、エンジン
の吸気マニホールドの各ブランチ部にそれぞれ燃
料噴射ノズル（４気筒の場合４個）を設けて、エ
アフローメータ等で計測された吸入空気量に応じ
た燃料噴射量をコンピユータで制御して各燃料噴
射ノズルから燃料噴射するようにした燃料噴射式
エンジンの燃料供給装置はよく知られている（例
えば、実開昭53―90718号公報参照）。

しかしながら、上記従来の装置では、吸気マニ
ホールドの各ブランチ部にそれぞれ燃料噴射ノズ
ルを設けているため、各気筒への燃料の分配性が
良い反面、燃料の霧化が充分に行われ得ないとと
もに、各気筒毎に燃料噴射ノズルを要し、コスト
アツプの要因をなすという不具合があつた。

そこで、かかる不具合に対処するために、スロ
ツトルバルブ上流の吸気通路に燃料噴射ノズルを
設けて、気筒数と比較して数少ない燃料噴射ノズ
ルでもつて各気筒への燃料を良好に分配するよう
にするとともに、上記燃料噴射ノズルの先端より
所定の空間を保持して対向する超音波振動板を設
けて、燃料の霧化を促進するようにしたものが考
えられる。

しかし、このものでは、特にエンジンの低負荷
運転域において吸気充填率の低下に伴つて吸入空
気の流速が著しく低下することにより、燃料噴射
ノズルから超音波振動板に噴射された燃料が該超
音波振動板で反射されて一部が超音波振動板より
上流に飛散し、一旦上流に飛散した燃料は吸気流
速が遅いことによつて下流に押し流されずに吸気
通路の内壁に凝縮して付着するため、燃料の霧化
促進を充分に図れないという問題がある。また、
上記燃料の吸気通路内壁への凝縮付着により加速
時等の過渡運転時における燃料の追従性が悪いと
いう問題もある。

上記問題点を解消するためには、吸気通路に吸
気流速を速めるベンチユリ部を設け、該ベンチユ
リ部内に上記燃料噴射ノズルと超音波振動板とを
配置するようにすればよいが、ベンチユリ部内に
超音波振動板を配置した場合、ベンチユリ部の内
径に制約を受けて超音波振動板の燃料噴射ノズル
の噴射角に対する振動面面積を充分に確保できな
いといつた新たな問題が生じる。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので
あり、スロツトルバルブ上流の吸気通路に設けた
ベンチユリ部に燃料噴射ノズルと該燃料噴射ノズ
ルの先端より所定の空間を保持して対向する超音
波振動板とを備えてなる燃料噴射式エンジンの燃
料供給装置において、上記ベンチユリ部を上記燃
料噴射ノズルからの燃料噴射中心に対して略直交
する方向を長軸とする長穴形状に形成することに
より、上記超音波振動板の振動面面積を充分に確
保しつつ且つ各気筒への燃料の良好な分配性を確
保しつつ、特にエンジンの低負荷運転時における
吸気流速を高め、よつて燃料の上流飛散を防止し
たうえ燃料霧化を充分に促進できるようにしたも
のである。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。

第１図および第２図において、１は例えば４気
筒等の多気筒エンジン、２はエンジン１に接続さ
れた吸気マニホールドであつて、該吸気マニホー
ルド２の上流には吸気通路３が連設されている。
該吸気通路３にはアクセルペダル（図示せず）と
連動するスロツトルバルブ４が配設され、該吸気
通路３によりエンジンの運転範囲全域にわたつて
スロツトルバルブ４で計量した吸入空気を供給す
るように構成されている。

上記スロツトルバルブ４上流の吸気通路３には
ベンチユリ部５が設けられ、該ベンチユリ部５は
第２図に示す如く長穴形状に形成されている。上
記ベンチユリ部５の長穴の短軸上には燃料噴射ノ
ズル６および該燃料噴射ノズル６の先端より所定
の空間を保持して対向する平板状の超音波振動板
７が配設され、該超音波振動板７はその振動面が
燃料噴射ノズル６の中心軸に略直角に対向すると
ともに、該振動面面積を最大限とすべくベンチユ
リ部５の長穴の長軸と略平行になるように配置さ
れている。

また、上記燃料噴射ノズル６はコンピユータ８
に連繋され、該コンピユータ８には吸気通路３の
ベンチユリ部５より上流に設けたエアフローメー
タ９の検出信号が入力され、該エアフローメータ
９で計測した吸入空気量に応じた適正な燃料噴射
量をコンピユータ８で設定制御し、それを燃料噴
射ノズル６に供給して該燃料噴射ノズル６から超
音波振動板７に向つて燃料を噴射するように構成
されている。

さらに、上記超音波振動板７は例えばPZT（ジ
ルコン・チタン酸鉛系磁器）等の種々のセラミツ
ク材料よりなるセラミツク振動子１０に連結さ
れ、該セラミツク振動子１０にはセラミツク振動
子１０に高周波電圧をかける高周波発振器１１が
接続されて、該超音波振動板７を高周波で振動せ
しめ、この高周波振動により燃料噴射ノズル６か
ら超音波振動板７に衝突した燃料を微細な霧状と
するように構成されている。

したがつて、上記実施例においては、エンジン
の低負荷運転時には、吸入空気はスロツトルバル
ブ４の開動により吸気通路３を流れて該吸気通路
３のベンチユリ部５で絞られることにより、その
流速は速いものとなる。そして、吸入空気量に応
じた量の液状の燃料が燃料噴射ノズル６から超音
波振動板７に向つて噴射され、該超音波振動板７
の高周波振動により超音波振動板７に衝突した燃
料は微細な霧状となつて反射される。特に、上記
ベンチユリ部５を長穴形状に形成し、該ベンチユ
リ部５の長穴の短軸上に燃料噴射ノズル６と超音
波振動板７とを対向させ、且つ該超音波振動板７
の振動面をベンチユリ部５の長穴の長軸と平行に
してその振動面面積を最大限に設けることができ
るため、上記超音波振動板７による燃料霧化作用
を最大限に活用することができ、燃料の霧化を充
分に図ることができる。また、その際、反射され
た霧状の燃料の一部が上流に飛散しようとして
も、上記高速の吸入空気流によつて下流に押し流
されて吸入空気流と共に運び去られることによ
り、従来の如き上流飛散による燃料の吸気通路３
内壁への凝縮付着を防止して燃料の霧化を充分に
促進することができる。

このように充分に霧化された燃料は下流のスロ
ツトルバルブ４で絞られて吸入空気と十分にミキ
シングされ、吸気マニホールド２を経てエンジン
１の各気筒に供給されることにより、各気筒にほ
ぼ均等に分配されることになる。

一方、エンジンの高負荷運転時には、スロツト
ルバルブ４が全開状態に開かれ、吸気通路３から
十分の吸入空気を供給して吸気充填効率を高めて
出力性能を確保する一方、燃料噴射ノズル６から
吸気通路３に噴射された燃料は上記エンジンの低
負荷時と同様に、超音波振動板７により充分に霧
化が促進され、スロツトルバルブ４で吸入空気と
十分にミキシングされてエンジン１の各気筒に均
等に分配供給される。

また、上記のように燃料の上流飛散を防止して
燃料の霧化を促進したことにより、加速時等のエ
ンジンの過渡運転時における燃料の追従性が良好
となり、加速性能等の向上をも図ることができ
る。

以上説明したように、本発明によれば、燃料噴
射式エンジンにおいて、気筒数と比較して少ない
燃料噴射ノズルでもつて燃料の各気筒への良好な
分配性を確保しつつ、特にエンジンの低負荷運転
時にベンチユリ部の速い吸気流速によつて超音波
振動板による燃料の上流飛散を防止したうえ燃料
の霧化を促進することができ、しかもベンチユリ
部を燃料噴射ノズルからの燃料噴射中心に対して
略直交する方向を長軸とする長穴形状に形成した
ことにより、超音波振動板の振動面面積を充分に
確保することができ、超音波振動板による燃料の
霧化を最大限に活用することができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を例示するもので、第
１図は全体概略縦断面図、第２図は第１図の―
線断面図である。 １…エンジン、２…吸気マニホールド、３…吸
気通路、４…スロツトルバルブ、５…ベンチユリ
部、６…燃料噴射ノズル、７…超音波振動板、８
…コンピユータ、９…エアフローメータ、１０…
セラミツク振動子、１１…高周波発振器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ スロツトルバルブ上流の吸気通路に設けたベ
   ンチユリ部に燃料噴射ノズルと該燃料噴射ノズル
   の先端より所定の空間を保持して対向する超音波
   振動板とを備えてなる燃料噴射式エンジンの燃料
   供給装置において、上記ベンチユリ部を上記燃料
   噴射ノズルからの燃料噴射中心に対して略直交す
   る方向を長軸とする長穴形状に形成したことを特
   徴とする燃料噴射式エンジンの燃料供給装置。