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JPS6053783B2 - 燃料噴射式内燃機関 - Google Patents

燃料噴射式内燃機関

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Publication number
JPS6053783B2
JPS6053783B2 JP53087398A JP8739878A JPS6053783B2 JP S6053783 B2 JPS6053783 B2 JP S6053783B2 JP 53087398 A JP53087398 A JP 53087398A JP 8739878 A JP8739878 A JP 8739878A JP S6053783 B2 JPS6053783 B2 JP S6053783B2
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valve
control valve
internal combustion
combustion engine
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廣満 松本
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Yamaha Motor Co Ltd
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Publication of JPS6053783B2 publication Critical patent/JPS6053783B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、絞り弁とその下流の制御弁との間から導
かれた吸気を、燃焼室内に渦流を生成させるように供給
する副吸気通路を備えた燃料噴射式内燃機関に関するも
のである。
絞り弁の下流に制御弁を設け、この制御弁を絞り弁よ
りも遅れて開くようにすると共に、これら絞り弁と制御
弁の間から吸気を導き、この吸気を燃焼室内に渦流を生
成させるように供給する副吸気通路を備えた内燃機関が
ある。
この機関では主吸気通路に比較して小径の副吸気通路を
通る高速の吸気により、燃焼室内に渦流を発生させるの
で燃焼が改善され、特に低速運転時において安定した燃
焼が可能となる。このような機関において燃料噴射方式
により混合気を生成し、この混合気を主吸気通路あるい
は副吸気通路を通して燃焼室へ供給する場合には、特に
低負荷運転時において混合気の空燃比が変動し易い。す
なわち、噴射された燃料は微粒化されて拡散し、吸気と
共に副吸気通路に導かれてゆくが、燃料の一部は燃料噴
射ノズル周辺の吸気通路壁面に付着してしまうからであ
り、この傾向は特に吸気流量が少なく吸気流速が低下す
る低負荷運転中において顕著になる。このような空燃比
の変動は燃焼を不安定にするだけでなく、排気ガス中の
有害成分を増加させるという問題がある。この発明はこ
のような問題点に鑑みなされたものであり、絞り弁と制
御弁の少なくとも一方を蝶形弁とし、この蝶形弁の上流
側への回動端に近接する吸気通路一側面に前記蝶形弁の
上流側の面を指向する燃料噴射ノズルを設けると共に、
このノズルに対向する吸気通路他側面に前記副吸気通路
の上流側開口を形成ることにより、空燃比の変動が少な
く、排気ガス対策上有利な燃料噴射式内燃機関を提供す
ることを目的とするものである。
以下図面に基づき、この発明を詳細に説明する。第1図
はこの発明を4気筒内燃機関に適用した一実施例をシリ
ンダブロックを取り外した状態で示す底面図、第2図は
同じく■一■線断面図である。これらの図において、符
号1は4気筒のシリンダブロック、2はピストン、3は
シリンダヘッド、4はこれらにより形成された燃焼室で
ある。シリンダヘッド3には吸気弁5および排気弁6が
設けられ、それぞれ主吸気通路7および排気通路8と前
記燃焼室4との間を連動・遮断するように、公知の動弁
機構によつて駆動される。前記シリンダヘッド3には燃
焼室4に吸気を導く吸気マ.ニホールド9が接続されて
いる。この吸気マニホールド9は、前記シリンダヘッド
3の主吸気通路7と一連に形成された主吸気通路10と
、後述するシリンダヘッド3の分配部24に接続される
副吸気通路11とを備えている。主吸気通路10は一各
気筒の前記主吸気通路7にそれぞれ独立に接続された分
配部12と、この分配部12の上流側を集合する集合部
13とを備えている。この集合部13には絞り弁14と
、この下流の制御弁15とが直列に配設されている。こ
の絞り弁14ど制御−弁15には蝶形弁が使用されてい
る。絞り弁14は不図示のアクセル機構により回動制御
される。制御弁15は負圧応動式の駆動部16により回
動制御される。すなわち、この駆動部16は前記制御弁
15と一体のレバーに連結棒17を介して連結されたダ
イヤフラム18を備え、このダイヤフラム18にはばね
19により制御弁15を開く方向への復帰習性が付与さ
れると共に、制御弁15を閉塞する方向へダイヤフラム
18を吸引する負圧室20が形成され、この負圧室20
は前記絞り弁14と制御弁15との間に開口する負圧検
出孔21に連通されている。従つて絞り弁14と制御弁
15の間の負圧が大きい(大気圧から遠ざかる)時には
制御弁15が閉塞され、反対に負圧が小さい(大気圧に
接近する)時にはばね19によつて制御弁15が開放さ
れる。なお、絞り弁14と制御弁15は共に第2図で時
計方向に回動し、これらの上流側の回動端14a,15
aは共に図上左側の主吸気通路一側面13aに近接して
いる。副吸気通路11の上流側の開口22は、前記絞り
弁14と制御弁15の間であつて、前記主吸気通路一側
面13aに対向する面、すなわち主吸気通路他側面13
bに設けられている。
なお、前記制御弁15の閉塞時には、この制御弁15の
縁はこの開口22の縁にほぼ接する。この副吸気通路1
1は前記主吸気通路10より小径の集合部23と分配部
24とを備え、集合部23は前記開口22から吸気を分
配部24に導き、この分配部24はこの吸気を各燃焼室
4内に渦流を生成させるように導びく。すなわち、この
分配部24は前記シリンダヘッド3を通り、その下流側
の副吸気ボート25は主吸気通路7内に吸気弁5の裏側
から燃焼室4を斜めに指向するように開口されている。
なお、この副吸気通路11の上流側には前記絞り弁14
を迂回して主吸気通路10の上流側へ連通されたバイパ
ス路26が設けられ、このバイパス路26にはここを通
る吸気の流量を調整するための調整ねじ27が装着され
ている。28は燃料噴射ノズルであり、この燃料噴射ノ
ズル28は前記主吸気通路一側面13aに、絞り弁14
の上流側の面を指向するように設けられている。
なお、この燃料噴射ノズル28の燃料噴射方向は絞り弁
14の弁軸14bを指向すると共に、この弁軸14bに
略直交している。29は、やはり燃料噴射ノズルであり
、この燃料噴射ノズル29は前記燃料噴射ノズル28の
下流側に燃料噴射ノズル28と同様に主吸気通路一側面
13aに設けられている。
なお、この燃料噴射ノズル29は前記制御弁15の上流
側の面にある弁軸15bを指向すると共に、この弁軸1
5bに略直交している。これら燃料噴射ノズル28,2
9は交互に燃料を噴射するように制御されている。また
吸気マニホールド9には前記副吸気通路11を加熱し、
燃料の霧化を促進するためのウォータ・ジャケット30
が形成され、ここに冷却水が循環されている。前記吸気
マニホールド9の上流側には、エア・フローメータ31
が可撓性のバイブ32を介して接続されている。このエ
ア・フロメーター31は吸気流量に応じて回動角度が変
化するフラツプ33を備えている。このフラツプ33の
回動角度は不図示のポテンショメータにより電気的に読
み取られ、不図示の電気回路装置により燃料流量等が制
御される。次にこの実施例の動作を説明する。
先ず、機関の始動前においては、絞り弁14は第2図に
示す全閉位置にあり、制御弁15は駆動部16のばね1
9により全開位置にきている。この状態から機関を始動
させると絞り弁14の下流側の負圧が大きくなる(大気
圧より遠ざかる)ため、駆動部16のダイヤフラム18
は負圧室20側に引かれて制御弁15は閉塞される。従
つて吸気は副吸気通路11を通つて燃焼室4内に供給さ
れる。この際燃料は燃料噴射ノズル28,29から機関
の回転速度に対応して交互に噴射されるが、この燃料は
スムーズに副吸気通路11内に流下する。すなわち、ノ
ズル燃料噴射28が噴射する燃料は、絞り弁14の上流
側の面からこの絞り弁14と集合部13内面との間の間
隙へ流れ、吸気と共に開口22に吸込まれる。またノズ
ル29が噴射する燃料は、制御弁15の上流側の面から
開口22内へ吸気と共に吸込まれる。この時絞り弁14
および制御弁15は、上流側の回動端14a,15aが
燃料噴射ノズル28,29側にくるように傾斜している
から、燃料は絞り弁1牡制御弁15の傾斜に沿つて吸気
に運ばれながら滑らかに開口22へ向つて流下する。絞
り弁14が開放されてゆくと負圧検出孔21の負圧も小
さくなる(大気圧に近づく)から、制御弁15も次第に
開放されてゆく。
このため燃料噴射ノズル28,29が噴射する燃料は、
絞り弁14、制御弁15の回動端14a,15aによつ
て分割され、一部が上流側の面に、他が下流側の面に沿
つて流下する。従つて、絞り弁14、制御弁15の開度
が小さいとき、換言すれば吸気流速が小さい時でも副吸
気通路11内に燃料が流入し易く、副吸気ボート25か
ら燃焼室4内に噴出される混合気の空燃比の希薄化が防
止される。以上説明した実施例では2個の燃料噴射ノズ
ル28,29を設けたので、高速回転時においても各燃
料噴射ノズル28,29は燃料噴射量を正確に制御する
ことが可能となり、燃費の向上と排気ガス清浄化に一層
適する。次に第3図と第4図に基いて他の実施例を説明
する。
第3図は前記第1,2図における燃料噴射ノズル28,
29のうち一方を省き、燃料噴射ノズル28のみを設け
た実施例の断面側面図、第4図は同じく燃料噴射ノズル
29のみを設けた実施例の断面側面図である。これらの
図において第2図と同一部分には同一符号を付すことに
より、その説明は繰り返さない。これらの実施例では高
価な燃料噴射ノズルを1個にしたので、大幅なコストダ
ウンを図ることができる。第5図は他の実施例を示す縦
断側面図、第6図は同じく■−■線断面図である。
この実施例では蝶形弁からなる制御弁15が主吸気通路
10の分配部12に各気筒に対応して設けられ、燃料噴
射ノズル29および副吸気通路11も各気筒に対応して
設けられている。すなわち、制御弁15は第5図で時計
方向へ回動するように軸支され、その上流側回動端15
aが対接する主吸気通路一側面12aに燃料噴射ノズル
29が、また主吸気通路他側面12bには副吸気通路1
1の開口22が形成されている。なお、この実施例の副
吸気通路11は集合部を持たず、また主吸気通路10に
は集合部13と分配部12の間に吸気脈動を吸収するサ
ージタンタ34が形成され、絞り弁14は集合部13に
1個設けられている。この集合部13には絞り弁14を
迂回するバイパス通路35が形成されている。第5,6
図において、第1,2図と同一部分には同一符号を付し
、その説明は繰り返さない。今、絞り弁14を閉塞した
状態で機関を始動させると、絞り弁14下流の吸気負圧
が大きくなり(大気圧から遠ざかり)、駆動部16は制
御弁15を閉塞するように駆動する。
このため燃料噴射ノズル29から噴射される燃料は副吸
気通路11から燃焼室4に供給される。絞り弁14を次
第に開いてゆくと吸気負圧も次第に小さくなるから、駆
動部16は制御弁15を次第に開いてゆく。従つて吸気
は副吸気通路11と主吸気通路10,7の両方から供給
されるようになる。ノズル29は制御弁15の上流側の
面を指向しているので、制御弁15が一定角度以上に開
くまでは燃料は副吸気通路11に流入し易くなり、混合
気の安定した渦流を燃焼室4内に生成させる。制御弁1
5が一定角度以上に開くと燃料は制御弁15の下流側の
面にも当たるようになり、主吸気通路10,7からも燃
料が供給される。このようにして、全ての負荷状態で良
好な燃焼が可能になる。前記第1〜4図に示した実施例
においては、燃料噴射ノズル28,29は絞り弁14、
制御弁15の弁軸14b,15bを指向すると共に、こ
の弁軸14bに直交するように燃料を噴射する。
従つてノズル28,29から噴射される燃料は、絞り弁
14、制御弁15の面上に広く拡散する一方、この面に
は吸気が直接当たるので、燃料の霧化は一層良好になり
、主吸気通路10内に付着する燃料の量は少なくなる。
この発明は以上のように、副吸気通路を備えた−内燃機
関において、絞り弁を制御弁の少なくとも一方を蝶形弁
とし、この蝶形弁の上流側の回動端に対接する主吸気通
路一側面に、燃料噴射ノズルを前記蝶形弁の上流側の面
を指向するように設けると共に、この燃料噴射ノズルに
対向する主吸気通路他側面に前記副吸気通路の上流側開
口を形成したので、燃料はこの蝶形弁の上流側の面に当
たる吸気に乗つて運ばれると同時に霧化が促進される。
従つて主吸気通路内に付着する燃料の量は減少するから
、空燃比の変動は少なくなり、燃焼室内の混合気を平均
した空燃比は一定化するから、燃焼が安定し、排気ガス
対策上有利になる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例をシリンダブロックを取り
外した状態で示す底面図、第2図は同じく■−■線断面
図、第3図と第4図は他の実施例を示す断面図、第5図
と第6図はさらに別の実施例を示す縦断側面図と■−■
線断面図である。 4・・・・・・燃焼室、10・・・・・・主吸気通路、
11・・・副吸気通路、12a,13a・・・・・・主
吸気通路一側面、12b,13b・・・・・・主吸気通
路他側面、14・・・・・絞り弁、15・・・・・・制
御弁、14a,15a・・・・・・回動端、14b,1
5b・・・・・・弁軸、22・・・・・・開口、28,
29・・・・・・燃料噴射ノズル。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 絞り弁とその下流の制御弁との間から導かれた吸気
    を燃焼室内に渦流を生成するように供給する副吸気通路
    を備えた内燃機関において、前記絞り弁と制御弁の少な
    くとも一方を蝶形弁とし、この蝶形弁の開動作時に上流
    側へ回動する回動端が対接する主吸気通路の一側面に、
    燃料噴射ノズルを前記蝶形弁の上流側の面を指向するよ
    うに設けると共に、この燃料噴射ノズルに対向する主吸
    気通路の他側面に前記副吸気通路の上流側開口を形成し
    たことを特徴とする燃料噴射式内燃機関。 2 燃料噴射ノズルを蝶形弁の上流側の面の弁軸を指向
    するように設けた特許請求の範囲第1項記載の燃料噴射
    式内燃機関。 3 内燃機関は制御弁を有する気筒と制御弁を持たない
    気筒とを備え、各気筒に吸気を分配する吸気マニホール
    ドの集合部に燃料噴射ノズルを設けた特許請求の範囲第
    1項または第2項記載の燃料噴射式内燃機関。 4 燃料噴射ノズルを弁軸と直交する方向に燃料を噴射
    するように設けた特許請求の範囲第1項または第2項ま
    たは第3項記載の燃料噴射式内燃機関。 5 絞り弁を蝶形弁とし、燃料噴射ノズルをこの絞り弁
    上流に1個設けた特許請求の範囲第1項または第2項ま
    たは第3項または第4項記載の燃料噴射式内燃機関。 6 制御弁を蝶形弁とし、燃料噴射ノズルをこの制御弁
    上流に1個設けた特許請求の範囲第1項または第2項ま
    たは第3項または第4項記載の燃料噴射式内燃機関。 7 絞り弁と制御弁を共に蝶形弁とし、燃料噴射ノズル
    をこれら絞り弁と制御弁の各上流側にそれぞれ1個設け
    た特許請求の範囲第1項または第2項または第3項また
    は第4項記載の燃料噴射式内燃機関。 8 制御弁と燃料噴射ノズルを吸気マニホールドの分配
    部に各気筒に対応して設けた特許請求の範囲第6項記載
    の燃料噴射式内燃機関。
JP53087398A 1978-07-17 1978-07-17 燃料噴射式内燃機関 Expired JPS6053783B2 (ja)

Priority Applications (2)

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JP53087398A JPS6053783B2 (ja) 1978-07-17 1978-07-17 燃料噴射式内燃機関
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