JPS649466B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は燃料噴射式気化器に関し、特に多気筒
内燃機関における燃料噴射式気化器に関する。

多気筒のガソリン燃料噴射式内燃機関におい
て、各気筒に対応してそれぞれ１個ずつの燃料噴
射弁を吸気ポートに近い吸気マニホルド内に設
け、各燃料噴射弁から対応する気筒の吸気ポート
内へ燃料を噴射するようにした燃料噴射式気化器
が既に提案されている。この種の燃料噴射式気化
器では、各気筒に供給される燃料量が均一化する
という利点を有する反面、燃焼室内に供給される
燃料の微粒化が十分に促進されないばかりでなく
多数個の燃料噴射弁を必要とするという問題があ
る。

このような問題を解決するために、吸気マニホ
ルドの集合部に１個の燃料噴射弁を設け、この燃
料噴射弁から噴射された燃料を各気筒に分配する
ようにした燃料噴射式気化器が提案されている。
この種の燃料噴射式気化器では、各気筒の燃焼室
における１回ごとの燃焼に必要な燃料量を、各気
筒の吸気弁の開閉時期に同期して燃料噴射弁から
間欠的に噴射させ、１回ごとに噴射された燃料の
すべてを所定の気筒の燃焼室へ順次供給されるよ
うに燃料噴射弁を電子的に制御するのが望まし
い。これによつて、各気筒へ供給する燃料量を均
一化することができる。

しかしながら、この種の燃料噴射式気化器で
は、燃料噴射弁の取付位置及び噴射方向、スロツ
トル弁の形状等のわずかな違いによつて燃料の微
粒化や霧化の特性に大きな影響を受け、また各気
筒へ分配される燃料量の均一化にも影響を受け
る。また、略水平方向にのびた吸気マニホルドに
対して、垂直方向にのびたスロツトルボアが連結
されたものにあつては、吸気マニホルドの集合部
付近で吸入空気の流れが強制的に曲げられるた
め、噴射された燃料ジエツトが空気流に十分乗り
きらず吸気マニホルド内壁に付着して霧化の特性
を悪化させるという問題もある。

本発明はこれらの問題を解決するために案出し
たものであつて、特に吸入空気の流れの特性を改
善することによつて吸気マニホルド壁面への燃料
の付着を防止し、燃料の微粒化や霧化の特性を良
好にし、各気筒への燃料の分配を均一化する燃料
噴射式気化器を提供することを目的とする。

以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説明
する。

第１図及び第２図において、多気筒内燃機関の
本体１に吸気マニホルド２が固締されている。吸
気マニホルド２は第２図から明らかなように略水
平方向にのびており、集合部３において各マニホ
ルドが集合している。吸気マニホルド集合部３の
右端にはほぼ垂直をなすマニホルドフランジ４が
吸気マニホルド２と一体的に設けられている。略
円筒状のスロツトルボデイ５はその左端部に一体
的に形成された取付フランジ６を有し、その内部
には水平方向にのびるほぼ一様の断面の円筒状ス
ロツトルボア７が形成されている。第２図から明
らかなように、スロツトルボデイ５の取付フラン
ジ６はガスケツト８を介してマニホルドフランジ
４に固定されている。かくして、スロツトルボア
７は吸気マニホルド集合部３に連通しかつそこか
ら水平方向右方にのびている。なお、第１図の符
号１９はエアークリーナを示している。

スロツトルボデイ５の左端部には、吸気マニホ
ルド集合部３の空間内に突出する薄肉円筒状の延
長部９がこのスロツトルボデイ５と一体的に形成
されている。この延長部９の端縁１０は第２図に
示すように内側に向けて尖つたナイフエツジ状に
形成されており、しかもこの端縁１０は吸気マニ
ホルド集合部３の内部周壁面から間隔を隔てるよ
うにして配置されている。第２図に示す実施例で
は、薄肉円筒状の延長部９の端縁１０は内側に向
けて尖つているが、これを外側に向けて尖つたナ
イフエツジ状に形成してもよい。

吸気マニホルド集合部３の下壁３０の内部には
ライザ加熱用空胴部３１が形成されている。図示
しないが、この空胴部３１は、排気ガスの一部が
この内部に導入されるように構成されており、排
気ガスによつて吸入空気をあらかじめ加熱し、燃
料の気化を促進すると共に、内燃機関の暖機特性
を向上させるものである。第２図に示す如きライ
ザ加熱用空胴部３１を設けた場合、出来るだけ多
くの吸入空気がこの部分に接するのが望ましい
が、そのために薄肉円筒状の延長部９を、第２図
の１点鎖線１０′で示す如く斜めに切断し、吸気
マニホルド集合部又はライザ部３の下側において
延長部９を短かくすると良い。

第２図において、スロツトルボア７内にはスロ
ツトル軸１１が設けられ、このスロツトル軸１１
にはバタフライ弁の形をしたスロツトル弁１２が
固定されている。スロツトル軸１１は、スロツト
ルボア７内の空気の流れ方向と概ね直交する方
向、即ちスロツトルボア７の中心軸線と直交する
ように略水平方向にのびている。スロツトル弁１
２はスロツトル軸１１に対して機関本体側、即ち
吸気マニホルド側にのびた第２図の左側の弁半体
１２ａと、その反対側にのびた第２図の右側の弁
半体１２ｂとを有する。スロツトル弁１２のスロ
ツトル軸１１は図示しない車輛運転室のアクセル
ペダルに連結され、アクセルペダルが踏み込まれ
たときスロツトル弁１２は第２図の時計まわりに
回動してスロツトルボア７の通路を開放する（第
２図実線位置）。また、アクセルペダルを離した
ときスロツトル弁１２は第２図の反時計まわりに
回動してスロツトルボア７の通路を閉じる（第２
図破線位置）。

スロツトルボア７内のスロツトル弁１２の左側
ないし下流域において、しかも下方から上方へ向
けて斜め下流側に燃料を噴射するように、スロツ
トルボデイ５の下壁には直線噴射型燃料噴射弁１
３が取付けられている。即ち、第２図に示すよう
に、この燃料噴射弁１３の燃料噴射口１４は斜め
上向きに左側へ指向されている。

燃料噴射弁１３とスロツトル弁１２の関係を更
に詳しく説明すれば、スロツトル弁１２が開く
際、スロツトル軸１１に関するスロツトル弁１２
の左側半体１２ａが燃料噴射弁１３の燃料噴射方
向に対して順方向に上側へ回動する。また、スロ
ツトル弁１２が全開位置（第２図の実線位置）に
達したとき、燃料噴射弁１３の燃料噴射口１４か
らの燃料ジエツトがスロツトル弁１２の左側半体
１２ａに当たるようになつている。このため、ス
ロツトル弁１２の全開位置における燃料噴射口１
４の中心軸線１５とスロツトル弁１２との交点か
らスロツトル軸１１に至る距離ｌがスロツトルボ
ア７の内径Ｄの１／２以下になるように、燃料噴
射弁１３の取付位置及び取付角度を設定する。

燃料噴射弁１３は前述のように直線噴射式の燃
料噴射弁であつて、燃料噴射弁１３の燃料噴射口
１４からはほぼ直線状に燃料ジエツトを噴出す
る。燃料噴射弁の内部で旋回流を生じさせ60度〜
120度の噴射角度でもつて燃料を噴射するいわゆ
るスワール型燃料噴射弁に比べて構造が簡単であ
る。この種の直線噴射型燃料噴射弁自体は従来か
ら公知であるので、その構造に関する詳しい説明
は必要ないであろう。

燃料噴射弁１３への燃料系統は、燃料タンク２
０内の燃料がポンプ２１により燃料導管２２を介
して燃料噴射弁１３へ供給され、また燃料噴射弁
１３の電気系統は電子制御装置２３からの制御電
圧がコネクタ２４を介して燃料噴射弁１３内に伝
達される。これによつて、燃料噴射弁１３は各気
筒の燃焼室における１回ごとの燃焼に必要な燃料
量を各気筒の吸気弁の開閉時期に同期して間欠的
に燃料噴射口１４から噴射させる。２５は吸気管
負圧によつて燃料リターン量をコントロールする
プレツシヤレギユータである。

第２図において、スロツトル弁１２は全閉時か
ら全開時まで図の矢印で示したように時計まわり
に回動する。図から明らかなように、スロツトル
弁１２の開度の比較的大きい中負荷域から高負荷
域にかけて燃料噴射弁１３の噴射口１４から噴射
された燃料ジエツトはスロツトル弁１２の左側半
体１２ｂに当たる。これによつて、噴射燃料は微
粒化され、霧化が促進される。微粒化された燃料
の一部は吸気マニホルド集合部３に流入する前に
延長部９に当たりスロツトルボア７の内壁面に付
着しながら左方へ移動する燃料と共に延長部９の
ナイフエツジ状端縁１０において混合気流により
剪断され、燃料の霧化が更に促進される。また、
スロツトル弁１２の開度の小さい低負荷域では燃
料噴射弁１３の噴射口１４から噴射された燃料ジ
エツトは吸気管負圧が高いため、この高負圧によ
り燃料の霧化が良好となる。一部の燃料は直接延
長部９に当たりそのナイフエツジ９において混合
気流により剪断され、燃料の微粒化が促進され
る。また、特に低負荷域から中負荷域にかけてス
ロツトル弁１２の左側弁体１２ａとスロツトルボ
ア７の内壁面との間即ち下側、を流れる空気の流
速はその反対側、即ち上側を流れる空気の流速よ
りも速く、しかも空気の流速の速い下側に燃料噴
射弁１３の噴射口１４を配置したことも噴射燃料
の微粒化に役立つている。

本実施例では、スロツトルボア７は水平方向に
のびておりかつ吸気マニホルド２も水平方向にの
びているので、スロツトルボア７から吸気マニホ
ルド集合部３へと流れた混合気は、無理なく所定
の吸気マニホルド２へと流入する。また、本発明
では、直線噴射型の燃料噴射弁１３を使用してい
るが、これをスロツトルボア７の下壁に設置し斜
め上方に向けて燃料を噴射するようにしているの
で、噴射された燃料ジエツトがスロツトル弁１２
に当たらない軽負荷域でも、その時の高い吸気管
負圧により燃料がスロツトルボア７の上壁に到達
するまでにほとんど霧化される。また、吸気マニ
ホルド２の壁面への燃料の付着が少なくなる。そ
の場合において、混合気が吸気マニホルド集合部
３を流れる際、その下壁部３０の内部に設けた前
述のライザ加熱用空胴部３１によつて加熱され
る。これによつて燃料の気化が促進される。混合
気の加熱をより有効に行なうためには、前述のよ
うに薄肉円筒状の延長部９が一点鎖線１０′で切
断されているのが望ましい。これによつて、混合
気の加熱領域の面積を大きくすることができる。

以上のように、本発明では、吸気マニホルドと
スロツトルボアを略水平とし、スロツトル弁の下
流域に下方から上方に向けて配置した燃料噴射弁
からの噴射燃料を、スロツトル弁全開時にスロツ
トル弁と衝突するようにしたので、中負荷域から
高負荷域では、噴射燃料がスロツトル弁と衝突す
ることにより、燃料の霧化が良好となり、低負荷
時は、吸気管負圧が高負圧となることにより燃料
の霧化が良好となるとともに混合気の霧化の流れ
が円滑であるので、各気筒へ供給される燃料量も
均一化する。

【図面の簡単な説明】

第１図は多気筒内燃機関の一部を平面図で示し
たもの、第２図は第１図の線―における拡大
断面図であつて本発明の燃料噴射式気化器の一実
施例を示すものである。 ２…吸気マニホルド、３…吸気マニホルド集合
部、７…スロツトルボア、９…延長部、１０…端
縁ナイフエツジ、１２…スロツトル弁、１３…燃
料噴射弁、１４…燃料噴射口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 略水平方向にのびる吸気マニホルドの集合部
   に略水平方向にのびるスロツトルボアを連結し、
   該スロツトルボア内の空気の流れ方向に概ね直方
   する方向にのびた略水平のスロツトル軸にスロツ
   トル弁を開閉可能に取り付け、該スロツトル弁の
   下流域において下方から上方へ斜め下流側に向け
   て燃料を間けつ的に噴射するように燃料噴射弁を
   スロツトルボア下壁に配置し、スロツトル弁全開
   時に前記燃料噴射弁からの噴射燃料がスロツトル
   弁に衝突するようにしたことを特徴とする多気筒
   内燃機関の燃料噴射式帰化器。