JP4198329B2 - 内燃機関の燃料噴射装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関のスロットル弁をはさんで上流側と下流側にそれぞれ燃料噴射弁が設けられた燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種のものとしては、例えば特開平１０−１９６４９４号公報で開示された技術がある。これは、吸気管内のスロットル弁より下流側へ第１燃料噴射弁のノズル部を側方へ引き込んで取付け、スロットル弁の上流側で開口部より上方に第２燃料噴射弁をその噴射方向軸線を吸気管の中心軸線と略平行にし、かつ開口部の直径に対する開口部からノズル部までの距離の比を０.５以上にするものである。
【０００３】
これにより通気抵抗を減少できるうえ、吸気管の外部に第２燃料噴射弁を設けたにもかかわらず、吸気管の壁面をあまり濡らさずに霧化状態を維持でき、かつスロットルボディ全体を吸気ボックスで囲むことにより、燃料噴射に伴い燃料蒸気が周囲へ飛散することを防止できるとしている。
【０００４】
【解決しようとする課題】
高速域で使用される第２燃料噴射弁は、吸気抵抗を減らすため、吸気管上流側開口部より上流側に離して配置することが望ましい。しかし前記従来の燃料噴射装置では、第２燃料噴射弁の固定部材や燃料配管、配線類等の燃料系構成部材が吸気管通路上流延長方向に存在し、これらが吸気抵抗になっていた。また、第２燃料噴射弁が吸気管の中心軸線に略平行に配置されているので、吸気管中心軸線方向の高さが高くなっていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段および効果】
前記従来の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、吸気管のスロットル弁よりも下流側に第１燃料噴射弁、上流側に第２燃料噴射弁をそれぞれ備えた内燃機関の燃料噴射装置において、上記第２燃料噴射弁が上記吸気管の上流側開口部よりも上流側に間隔をへだてて設置され、かつ上記第２燃料噴射弁の中心軸線が上記吸気管の中心軸線に対して傾斜するとともに、燃料噴射方向軸線が上記吸気管の中心軸線と略平行になるように、上記第２燃料噴射弁の中心軸線に対して上記燃料噴射方向軸線が傾斜していることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置である。
【０００６】
請求項１記載の発明は、前記のとおり構成され、第２燃料噴射弁の中心軸線が吸気管の中心軸線に対して傾斜しているので、第２燃料噴射弁が吸気管の上流側開口の上流側に間隔をへだてて設置されていても、吸気管の中心軸線方向の高さを低くすることができる。また、吸気管通路を上流側に延長した領域から前記燃料系構成部材を極力排除することができるので、吸気抵抗を低減することができる。
【０００７】
請求項記載の発明ではまた、燃料噴射方向軸線が吸気管の中心軸線と略平行になるように、第２燃料噴射弁の中心軸線に対して上記燃料噴射方向軸線が傾斜しているので、第２燃料噴射弁の中心軸線が吸気管の中心軸線に対して傾斜しているにもかかわらず吸気管の内壁への燃料の付着が少ない。
【０００８】
次に請求項２記載の発明は、前記請求項１記載の発明において、上記内燃機関がＶ型多気筒機関であり、かつＶバンクの間にクランク軸軸線と平行に設置される１本の燃料送油管から各気筒の第２燃料噴射弁へ燃料が供給されることを特徴とするものである。したがって請求項２記載の発明では、第２燃料噴射弁への燃料供給路を短くすることができ、第２燃料噴射弁の取付部がコンパクトになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態が適用されたＶ型内燃機関の部分断面図を含む左側面図、図２は図１の上部を拡大して示す断面図、図３は本実施形態における燃料供給管路を示す模式図である。
【００１０】
まず図１を参照すると、本実施形態が適用される多気筒内燃機関Ｅは、自動二輪車に、そのクランク軸８の軸線が左右方向を指向する横置き配置で搭載されるＤＯＨＣ型で水冷式のＶ型４気筒４サイクル内燃機関である。内燃機関Ｅは、Ｖバンクを形成する前側バンク１Ｆおよび後側バンク１Ｒを有するシリンダブロック１と、シリンダブロック１の下部に結合されるクランクケース２と、前側バンク１Ｆおよび後側バンク１Ｒの上端部にそれぞれ結合される前側シリンダヘッド３Ｆおよび後側シリンダヘッド３Ｒと、前側シリンダヘッド３Ｆおよび後側シリンダヘッド３Ｒの上端部にそれぞれ結合されるヘッドカバー４Ｆ，４Ｒとを備える。
【００１１】
なお、この実施形態において、「前後左右」は、車両としての自動二輪車を基準にしたときの「前後左右」を意味するものとする。
【００１２】
前側バンク１Ｆを構成する２つの気筒５Ｆと後側バンク１Ｒを構成する２つの気筒５Ｒには、ピストン６が摺動自在に嵌合され、各ピストン６と各シリンダヘッド３Ｆ，３Ｒとの間に燃焼室９が形成される。各シリンダヘッド３Ｆ，３Ｒには、気筒５Ｆ、５Ｒ毎に、燃焼室９に開口する１対の吸気口を有する吸気ポート10および燃焼室９に開口する１対の排気口を有する排気ポート11が形成され、前記１対の吸気口および排気口は、シリンダブロック１とクランクケース２との間で回転自在に支持されるクランク軸８の動力により回転駆動される吸気カム軸12および排気カム軸13によりそれぞれ作動される１対の吸気弁14および１対の排気弁15により、所定のタイミングで開閉される。
【００１３】
図２をも併せて参照すると、前記Ｖバンクの内側に配置されて、両シリンダヘッド３Ｆ，３Ｒに結合される吸気管20は、第１燃料噴射弁31が装着される吸気ボディ21と、吸気ボディ21に結合されてスロットル弁27が装着されるスロットルボディ22とを備え、さらに各スロットルボディ22の上流端部に取り付けられて、エアクリーナ（図示されず）を通過した空気を吸気通路25に案内するエアファンネル23を備える。また、エアファンネル23には、バックファイアが発生したときに、火炎が前記エアクリーナを通じて外部に達することを防止するために、金網からなるフレームトラップ24が装着される。上記吸気通路25は、シリンダヘッド３Ｆ、３Ｒの吸気ポート10にそれぞれ連通している。
【００１４】
上記フレームトラップ24の上方には、同フレームトラップ24の開口部24ａに先端が位置するように、第２燃料噴射弁32が配置されている。この第２燃料噴射弁32の中心軸線33は、前記吸気管20の入口部中心軸線19に対して角αだけ傾斜している。また、第２燃料噴射弁32の噴射方向軸線34が上記吸気管20の中心軸線19と平行になるように、第２燃料噴射弁32の中心軸線33に対して、上記燃料噴射方向軸線34は傾斜して設けられている。
【００１５】
本実施形態では、図３にも示されるように、Ｖバンクの間にクランク軸８の軸線と平行に配置された１本の燃料送油管41からデリバリパイプ42を介して各気筒の第２燃料噴射弁32へ燃料が供給される。さらに燃料は連絡管44を経て燃料管45、46へ送られ、そこから各気筒の第１燃料噴射弁31へ送給される。なお、図３中47はレギュレータ、48、49はそのレギュレータ47に内蔵されるダイヤフラムとスプリングである。
【００１６】
第１燃料噴射弁31と第２燃料噴射弁32とから噴射された燃料は、各吸気通路25に吸入された空気と混合して混合気が形成される。各吸気ポート10を通って燃焼室９に吸入された混合気は点火栓16で点火されて燃焼し、発生する燃焼圧力により往復運動するピストン６が、コンロッド７を介してクランク軸８を回転駆動する。
【００１７】
本実施形態では、第２燃料噴射弁32の中心軸線33が吸気管20の入口部中心軸線19に対して傾斜しているので、吸気抵抗を減らすために第２燃料噴射弁32の先端を吸気管20の上流側開口部より上流側に離して設置しているにもかかわらず、吸気通路25を上流側に延長した領域26へ突出する燃料系構成部材を少なくすることができ、また吸気管20の中心軸線19方向の高さを低くすることもできる。したがってまた、吸気抵抗を低減することができる。
【００１８】
また、第２燃料噴射弁32の噴射方向軸線34が吸気管20の中心軸線19と平行になるように、第２燃料噴射弁32の中心軸線33に対して上記燃料噴射方向軸線34を傾斜させたので、第２燃料噴射弁32の中心軸線33が吸気管20の中心軸線19に対して傾斜しているにもかかわらず、吸気管20の内壁への燃料の付着が少ない。
【００１９】
さらに本実施形態では、Ｖバンクの間にクランク軸８の軸線と平行に配置された１本の燃料送油管41から各気筒の第２燃料噴射弁32へ燃料を供給するので、その燃料供給路を短くすることができ、第２燃料噴射弁32の取付部がコンパクトになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施形態が適用されたＶ型内燃機関の部分断面図を含む左側図面である。
【図２】図２は図１の上部を拡大して示す断面図である。
【図３】図３は本実施形態における燃料供給管路を示す模式図である。
【符号の説明】
１…シリンダブロック、１Ｆ…前側バンク、１Ｒ…後側バンク、２…クランクケース、３Ｆ…前側シリンダヘッド、３Ｒ…後側シリンダヘッド、４Ｆ，４Ｒ…ヘッドカバー、５Ｆ，５Ｒ…気筒、６…ピストン、７…コンロッド、８…クランク軸、９…燃焼室、10…吸気ポート、11…排気ポート、12…吸気カム軸、13…排気カム軸、14…吸気弁、15…排気弁、16…点火栓、19…吸気管中心軸線、20…吸気管、21…吸気ボディ、22…スロットルボディ、23…エアファンネル、24…フレームトラップ、24a…開口部、25…吸気通路、27…スロットル弁、31…第１燃料噴射弁、32…第２燃料噴射弁、33…第２燃料噴射弁中心軸線、34…燃料噴射方向軸線、41…燃料送油管、42…デリバリパイプ、44…連絡管、45、46…燃料管、47…レギュレータ、48…ダイヤフラム、49…スプリング、Ｅ…内燃機関。
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関のスロットル弁をはさんで上流側と下流側にそれぞれ燃料噴射弁が設けられた燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種のものとしては、例えば特開平１０−１９６４９４号公報で開示された技術がある。これは、吸気管内のスロットル弁より下流側へ第１燃料噴射弁のノズル部を側方へ引き込んで取付け、スロットル弁の上流側で開口部より上方に第２燃料噴射弁をその噴射方向軸線を吸気管の中心軸線と略平行にし、かつ開口部の直径に対する開口部からノズル部までの距離の比を０.５以上にするものである。
【０００３】
これにより通気抵抗を減少できるうえ、吸気管の外部に第２燃料噴射弁を設けたにもかかわらず、吸気管の壁面をあまり濡らさずに霧化状態を維持でき、かつスロットルボディ全体を吸気ボックスで囲むことにより、燃料噴射に伴い燃料蒸気が周囲へ飛散することを防止できるとしている。
【０００４】
【解決しようとする課題】
高速域で使用される第２燃料噴射弁は、吸気抵抗を減らすため、吸気管上流側開口部より上流側に離して配置することが望ましい。しかし前記従来の燃料噴射装置では、第２燃料噴射弁の固定部材や燃料配管、配線類等の燃料系構成部材が吸気管通路上流延長方向に存在し、これらが吸気抵抗になっていた。また、第２燃料噴射弁が吸気管の中心軸線に略平行に配置されているので、吸気管中心軸線方向の高さが高くなっていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段および効果】
前記従来の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、吸気管のスロットル弁よりも下流側に第１燃料噴射弁、上流側に第２燃料噴射弁をそれぞれ備えた内燃機関の燃料噴射装置において、上記第２燃料噴射弁が上記吸気管の上流側開口部よりも上流側に間隔をへだてて設置され、かつ上記第２燃料噴射弁の中心軸線が上記吸気管の中心軸線に対して傾斜するとともに、燃料噴射方向軸線が上記吸気管の中心軸線と略平行になるように、上記第２燃料噴射弁の中心軸線に対して上記燃料噴射方向軸線が傾斜していることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置である。
【０００６】
請求項１記載の発明は、前記のとおり構成され、第２燃料噴射弁の中心軸線が吸気管の中心軸線に対して傾斜しているので、第２燃料噴射弁が吸気管の上流側開口の上流側に間隔をへだてて設置されていても、吸気管の中心軸線方向の高さを低くすることができる。また、吸気管通路を上流側に延長した領域から前記燃料系構成部材を極力排除することができるので、吸気抵抗を低減することができる。
【０００７】
請求項記載の発明ではまた、燃料噴射方向軸線が吸気管の中心軸線と略平行になるように、第２燃料噴射弁の中心軸線に対して上記燃料噴射方向軸線が傾斜しているので、第２燃料噴射弁の中心軸線が吸気管の中心軸線に対して傾斜しているにもかかわらず吸気管の内壁への燃料の付着が少ない。
【０００８】
次に請求項２記載の発明は、前記請求項１記載の発明において、上記内燃機関がＶ型多気筒機関であり、かつＶバンクの間にクランク軸軸線と平行に設置される１本の燃料送油管から各気筒の第２燃料噴射弁へ燃料が供給されることを特徴とするものである。したがって請求項２記載の発明では、第２燃料噴射弁への燃料供給路を短くすることができ、第２燃料噴射弁の取付部がコンパクトになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態が適用されたＶ型内燃機関の部分断面図を含む左側面図、図２は図１の上部を拡大して示す断面図、図３は本実施形態における燃料供給管路を示す模式図である。
【００１０】
まず図１を参照すると、本実施形態が適用される多気筒内燃機関Ｅは、自動二輪車に、そのクランク軸８の軸線が左右方向を指向する横置き配置で搭載されるＤＯＨＣ型で水冷式のＶ型４気筒４サイクル内燃機関である。内燃機関Ｅは、Ｖバンクを形成する前側バンク１Ｆおよび後側バンク１Ｒを有するシリンダブロック１と、シリンダブロック１の下部に結合されるクランクケース２と、前側バンク１Ｆおよび後側バンク１Ｒの上端部にそれぞれ結合される前側シリンダヘッド３Ｆおよび後側シリンダヘッド３Ｒと、前側シリンダヘッド３Ｆおよび後側シリンダヘッド３Ｒの上端部にそれぞれ結合されるヘッドカバー４Ｆ，４Ｒとを備える。
【００１１】
なお、この実施形態において、「前後左右」は、車両としての自動二輪車を基準にしたときの「前後左右」を意味するものとする。
【００１２】
前側バンク１Ｆを構成する２つの気筒５Ｆと後側バンク１Ｒを構成する２つの気筒５Ｒには、ピストン６が摺動自在に嵌合され、各ピストン６と各シリンダヘッド３Ｆ，３Ｒとの間に燃焼室９が形成される。各シリンダヘッド３Ｆ，３Ｒには、気筒５Ｆ、５Ｒ毎に、燃焼室９に開口する１対の吸気口を有する吸気ポート10および燃焼室９に開口する１対の排気口を有する排気ポート11が形成され、前記１対の吸気口および排気口は、シリンダブロック１とクランクケース２との間で回転自在に支持されるクランク軸８の動力により回転駆動される吸気カム軸12および排気カム軸13によりそれぞれ作動される１対の吸気弁14および１対の排気弁15により、所定のタイミングで開閉される。
【００１３】
図２をも併せて参照すると、前記Ｖバンクの内側に配置されて、両シリンダヘッド３Ｆ，３Ｒに結合される吸気管20は、第１燃料噴射弁31が装着される吸気ボディ21と、吸気ボディ21に結合されてスロットル弁27が装着されるスロットルボディ22とを備え、さらに各スロットルボディ22の上流端部に取り付けられて、エアクリーナ（図示されず）を通過した空気を吸気通路25に案内するエアファンネル23を備える。また、エアファンネル23には、バックファイアが発生したときに、火炎が前記エアクリーナを通じて外部に達することを防止するために、金網からなるフレームトラップ24が装着される。上記吸気通路25は、シリンダヘッド３Ｆ、３Ｒの吸気ポート10にそれぞれ連通している。
【００１４】
上記フレームトラップ24の上方には、同フレームトラップ24の開口部24ａに先端が位置するように、第２燃料噴射弁32が配置されている。この第２燃料噴射弁32の中心軸線33は、前記吸気管20の入口部中心軸線19に対して角αだけ傾斜している。また、第２燃料噴射弁32の噴射方向軸線34が上記吸気管20の中心軸線19と平行になるように、第２燃料噴射弁32の中心軸線33に対して、上記燃料噴射方向軸線34は傾斜して設けられている。
【００１５】
本実施形態では、図３にも示されるように、Ｖバンクの間にクランク軸８の軸線と平行に配置された１本の燃料送油管41からデリバリパイプ42を介して各気筒の第２燃料噴射弁32へ燃料が供給される。さらに燃料は連絡管44を経て燃料管45、46へ送られ、そこから各気筒の第１燃料噴射弁31へ送給される。なお、図３中47はレギュレータ、48、49はそのレギュレータ47に内蔵されるダイヤフラムとスプリングである。
【００１６】
第１燃料噴射弁31と第２燃料噴射弁32とから噴射された燃料は、各吸気通路25に吸入された空気と混合して混合気が形成される。各吸気ポート10を通って燃焼室９に吸入された混合気は点火栓16で点火されて燃焼し、発生する燃焼圧力により往復運動するピストン６が、コンロッド７を介してクランク軸８を回転駆動する。
【００１７】
本実施形態では、第２燃料噴射弁32の中心軸線33が吸気管20の入口部中心軸線19に対して傾斜しているので、吸気抵抗を減らすために第２燃料噴射弁32の先端を吸気管20の上流側開口部より上流側に離して設置しているにもかかわらず、吸気通路25を上流側に延長した領域26へ突出する燃料系構成部材を少なくすることができ、また吸気管20の中心軸線19方向の高さを低くすることもできる。したがってまた、吸気抵抗を低減することができる。
【００１８】
また、第２燃料噴射弁32の噴射方向軸線34が吸気管20の中心軸線19と平行になるように、第２燃料噴射弁32の中心軸線33に対して上記燃料噴射方向軸線34を傾斜させたので、第２燃料噴射弁32の中心軸線33が吸気管20の中心軸線19に対して傾斜しているにもかかわらず、吸気管20の内壁への燃料の付着が少ない。
【００１９】
さらに本実施形態では、Ｖバンクの間にクランク軸８の軸線と平行に配置された１本の燃料送油管41から各気筒の第２燃料噴射弁32へ燃料を供給するので、その燃料供給路を短くすることができ、第２燃料噴射弁32の取付部がコンパクトになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施形態が適用されたＶ型内燃機関の部分断面図を含む左側図面である。
【図２】図２は図１の上部を拡大して示す断面図である。
【図３】図３は本実施形態における燃料供給管路を示す模式図である。
【符号の説明】
１…シリンダブロック、１Ｆ…前側バンク、１Ｒ…後側バンク、２…クランクケース、３Ｆ…前側シリンダヘッド、３Ｒ…後側シリンダヘッド、４Ｆ，４Ｒ…ヘッドカバー、５Ｆ，５Ｒ…気筒、６…ピストン、７…コンロッド、８…クランク軸、９…燃焼室、10…吸気ポート、11…排気ポート、12…吸気カム軸、13…排気カム軸、14…吸気弁、15…排気弁、16…点火栓、19…吸気管中心軸線、20…吸気管、21…吸気ボディ、22…スロットルボディ、23…エアファンネル、24…フレームトラップ、24a…開口部、25…吸気通路、27…スロットル弁、31…第１燃料噴射弁、32…第２燃料噴射弁、33…第２燃料噴射弁中心軸線、34…燃料噴射方向軸線、41…燃料送油管、42…デリバリパイプ、44…連絡管、45、46…燃料管、47…レギュレータ、48…ダイヤフラム、49…スプリング、Ｅ…内燃機関。
Claims (2)
- 吸気管のスロットル弁よりも下流側に第１燃料噴射弁、上流側に第２燃料噴射弁をそれぞれ備えた内燃機関の燃料噴射装置において、
上記第２燃料噴射弁が上記吸気管の上流側開口部よりも上流側に間隔をへだてて設置され、かつ上記第２燃料噴射弁の中心軸線が上記吸気管の中心軸線に対して傾斜するとともに、燃料噴射方向軸線が上記吸気管の中心軸線と略平行になるように、上記第２燃料噴射弁の中心軸線に対して上記燃料噴射方向軸線が傾斜していることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。 - 上記内燃機関がＶ型多気筒機関であり、かつＶバンクの間にクランク軸軸線と平行に設置される１本の燃料送油管から各気筒の第２燃料噴射弁へ燃料が供給されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料噴射装置。
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