JP2008038667A - 多気筒エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】各シリンダへの混合気の分配をより均一にできる多気筒エンジンを提供する。
【解決手段】多気筒エンジンにおいて、スロットル弁７にバタフライ弁を用い、このスロットル弁７の弁軸１２の後方にインジェクタ８の先端部９を配置し、このインジェクタ８の中心軸線８ａからインジェクタ８の先端部９を経てスロットル吸気通路６内に延長されるインジェクタ８の延長軸線８ｂを想定し、スロットル吸気通路６の中心軸線６ａと直交する投影図上で、スロットル弁７の弁軸１２の両側に位置する通路内空間６d・６eのうち、いずれか一方の通路内空間６ｄに、インジェクタ８の延長軸線８ｂが偏倚するように、インジェクタ８の向きを設定した。
【選択図】図１

Description

本発明は、多気筒エンジンに関し、詳しくは、各シリンダへの混合気の分配をより均一にできる多気筒エンジンに関するものである。

従来の多気筒エンジンとして、本発明と同様、シリンダヘッドに吸気分配通路を取り付け、この吸気分配通路で複数のシリンダに混合気を分配し、この吸気分配通路の単一の分配通路入口にスロットルボディを取り付け、このスロットルボディに液体燃料とガス燃料とを切り換えて供給するようにしたものがある(例えば、特許文献１参照)。
この種の多気筒エンジンは、単一のスロットルボディで各シリンダに混合気を供給できる利点がある。

しかし、上記従来の多気筒エンジンでは、スロットルボディへの液体燃料の供給にキャブレータを用いているので、問題がある。

特開平１０−２２０２９５号公報(図１、図２参照)

上記従来技術では、次の問題がある。
《問題》 各シリンダへの混合気の分配が不均一になるおそれがある。
スロットルボディへの液体燃料の供給にキャブレータを用いているため、液体燃料の霧化が不十分で、吸気分配通路での混合気の濃度分布が不均一になりやすく、各シリンダへの混合気の分配が不均一になるおそれがある。

本発明は、上記問題点を解決することができる多気筒エンジン、すなわち、各シリンダへの混合気の分配をより均一にできる、多気筒エンジンを提供することを課題とする。

請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図６に例示するように、シリンダヘッド(１)に吸気分配通路(２)を取り付け、この吸気分配通路(２)で複数のシリンダ(３)に混合気を分配し、図１(Ａ)に例示するように、この吸気分配通路(２)の単一の分配通路入口(４)にスロットルボディ(５)を取り付け、このスロットルボディ(５)に液体燃料を供給するようにした、多気筒エンジンにおいて、
図１(Ａ)(Ｂ)に例示するように、上記スロットルボディ(５)内にスロットル吸気通路(６)を設け、このスロットル吸気通路(６)内にスロットル弁(７)を配置し、上記スロットルボディ(５)にインジェクタ(８)を取り付け、このインジェクタ(８)の先端部(９)を上記スロットル弁(７)よりも下流で上記スロットル吸気通路(６)内に臨ませ、このインジェクタ(８)の先端部(９)に液体燃料噴射口(１０)をあけ、
図１(Ａ)、図２に例示するように、上記スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)の方向を前後方向、上記スロットル弁(７)の弁軸(１２)よりも下流側を後として、
上記スロットル弁(７)にバタフライ弁を用い、このスロットル弁(７)の弁軸(１２)の後方に上記インジェクタ(８)の先端部(９)を配置し、このインジェクタ(８)の中心軸線(８ａ)からインジェクタ(８)の先端部(９)を経てスロットル吸気通路(６)内に延長されるインジェクタ(８)の延長軸線(８ｂ)を想定し、
図４(Ａ)(Ｂ)に例示するように、上記スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)と直交する投影図上で、上記インジェクタ(８)の延長軸線(８ｂ)が上記スロットル弁(７)の弁軸(１２)の両側に位置する通路内空間(６d)(６e)のうち、いずれか一方の通路内空間(６ｄ)に偏倚するように、上記インジェクタ(８)の向きを設定した、ことを特徴とする多気筒エンジン。

（請求項１に係る発明）
《効果》 各シリンダへの混合気の分配をより均一にできる。
図４(Ａ)(Ｂ)に例示するように、スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)と直交する投影図上で、スロットル弁(７)の弁軸(１２)の両側に位置する通路内空間(６d)(６e)のうち、いずれか一方の通路内空間(６ｄ)に、インジェクタ(８)の延長軸線(８ｂ)が偏倚するように、インジェクタ(８)の向きを設定したので、スロットル弁(７)の背後に隠れる傾向にあった燃料噴霧が片側の通路内空間(６ｄ)に偏倚され、ここを通過する高速の吸気の直撃を受け、液体燃料の霧化が促進され、吸気分配通路(２)での混合気の濃度分布がより均一になり、各シリンダ(３)への混合気の分配をより均一にできる。

（請求項２に係る発明）
請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 各シリンダへの混合気の分配をより均一にできる機能が高い。
図１(Ａ)、図２に例示するように、インジェクタ(８)の延長軸線(８ｂ)に対して、液体燃料噴射口(１０)の噴射軸線(１０ａ)のなす角度が３０°以下となるように、液体燃料噴射口(１０)の向きを設定したので、液体燃料噴射口(１０)から噴射された液体燃料が、片側の通路内空間(６ｄ)に集中し、吸気の直撃により、液体燃料の霧化が促進され、吸気分配通路(２)での混合気の濃度分布がより均一になり、各シリンダ(３)への混合気の分配をより均一にできる機能が高い。

（請求項３に係る発明）
請求項２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 各シリンダへの混合気の分配をより均一にできる機能が高い。
図１(Ｂ)に例示するように、液体燃料噴射口(１０)を複数設けるため、液体燃料噴射口(１０)の開口面積を小さくし、液体燃料噴射口(１０)から噴射する液体燃料の油滴を微細化することができる。また、インジェクタ(８)の延長軸線(８ｂ)に対して、各液体燃料噴射口(１０)の噴射軸線(１０ａ)のなす角度がそれぞれ５°以上となるようにするので、各液体燃料噴射口(１０)から噴射される液体燃料の噴霧の重なりが抑制され、液体燃料の油滴が結合によって大きくなるのを抑制することができる。これらの理由により、液体燃料の気化が促進され、吸気分配通路(２)内での混合気の濃度分布をより均一にすることができ、各シリンダ(３)への液体混合気の分配をより均一にできる機能が高い。

《効果》 スロットル開度が小さい場合でも、各シリンダへの混合気の分配をより均一にできる機能が高い。
液体燃料の油滴を微細化することができ、液体燃料の油滴が結合によって大きくなるのを抑制することができるので、液体燃料噴射口(１０)から噴射された液体燃料の微細な油滴が吸気の直撃を受け、スロットル開度が小さい場合でも、液体燃料の気化が促進され、吸気分配通路(２)内での混合気の濃度分布をより均一にすることができ、各シリンダ(３)への混合気の分配をより均一にできる機能が高い。

（請求項４に係る発明）
請求項１から請求項３に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 運転状態に拘わらず、各シリンダに混合気をより均一に分配できる機能が高い。
図１(Ａ)に例示するように、液体燃料噴射口(１０)から噴射された液体燃料がインシュレータ(１４)の内周面に衝突するようにした。このため、吸気速度の遅いアイドリング運転時には、液体燃料の一部はインシュレータ(１４)の内周面に付着して留まり、吸気分配通路(２)内に進入する前にインシュレータ(１４)内で予備的に気化され、吸気分配通路(２)内での混合気濃度がより均一化される。また、吸気速度の速い高負荷連続運転時には、インシュレータ(１４)の内周面に衝突した液体燃料の一部は、吸気の押し込みによって吸気分配通路(２)内に流れ込み、高負荷連続運転によって温度が高まっている吸気分配通路(２)の内面で速やかに気化され、吸気分配通路(２)内での混合気濃度がより均一化される。
以上のことから、運転状態に拘わらず、吸気分配通路(２)内での混合気濃度がより均一化され、各シリンダ(３)に混合気をより均一に分配できる機能が高い。

（請求項５に係る発明）
請求項１から請求項３に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 運転状態に拘わらず、各シリンダに混合気をより均一に分配できる機能が高い。
図１(Ａ)を参考にして説明すると、液体燃料噴射口(１０)から噴射された液体燃料が上記スロットル吸気通路(６)の吸気通路出口(１３)の内周面と上記インシュレータ(１４)の内周面とに衝突するようにした場合、吸気速度の遅いアイドリング運転時には、液体燃料の一部は吸気通路出口(１３)の内周面とインシュレータ(１４)の内周面に付着して留まり、吸気分配通路(２)内に進入する前に吸気通路出口(１３)とインシュレータ(１４)内で予備的に気化され、吸気分配通路(２)内での混合気濃度がより均一化される。また、吸気速度の速い高負荷連続運転時には、吸気通路出口(１３)の内周面とインシュレータ(１４)の内周面に衝突した液体燃料の一部は、吸気の押し込みによって吸気分配通路(２)内に流れ込み、高負荷連続運転によって温度が高まっている吸気分配通路(２)の内面で速やかに気化され、吸気分配通路(２)内での混合気濃度がより均一化される。
以上のことから、運転状態に拘わらず、吸気分配通路(２)内での混合気濃度がより均一化され、各シリンダ(３)に混合気をより均一に分配できる機能が高い。

（請求項６に係る発明）
請求項１から請求項５のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 各シリンダに混合気をより均一に分配できる機能が高い。
図１(Ａ)に例示するように、吸気圧導入通路(１８)の通路入口(１８ａ)を、上記インジェクタ(８)よりも上流で、上記スロットル吸気通路(６)の内周面に開口させたので、インジェクタ(８)の液体燃料噴射口(１０)から噴射された液体燃料は吸気の流れによって吸気圧導入通路(１８)の通路入口(１８ａ)から遠ざけられ、吸気圧導入通路(１８)に液体燃料が進入しにくい。このため、吸気圧検出センサ(１５)による吸気圧の検出が安定化し、インジェクタ(８)からの燃料噴射量が不要に変動する不具合がなくなり、各シリンダ(３)に混合気をより均一に分配できる機能が高い。

《効果》 燃料供給装置がコンパクトになる。
図１(Ａ)に例示するように、吸気圧検出センサ(１５)をインジェクタ(８)とともにスロットルボディ(５)に取り付けたので、燃料供給関連部品がスロットルボディ(５)に集約化され、燃料供給装置がコンパクトになる。

（請求項７に係る発明）
請求項６に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 各シリンダに混合気をより均一に分配できる機能が高い。
図４(Ａ)に例示する横断延長線(１９ａ)に対して、吸気圧導入通路(１８)のなす角度が４５°以上となるように、吸気圧導入通路(１８)の向きを設定したので、吸気圧導入通路(１８)の方向がスロットル吸気通路(６)の径方向よりも接線方向に近づき、吸気導入通路(１８)の通路断面積を小さくしても、吸気圧導入通路(１８)の通路入口(１８ａ)の開口面積を大きくとることができる。このため、吸気導入通路(１８)の通路断面積を小さくして、吸気圧の脈動の影響を受けにくくすると同時に、吸気通路(１８)の通路入口(１８ａ)の開口面積を大きくして、この通路入口(１８ａ)に液体燃料が詰まるのを防止できる。このため、吸気圧検出センサ(１５)による吸気圧の検出が安定化し、インジェクタ(８)からの燃料噴射量が不要に変動する不具合がなくなり、各シリンダ(３)に混合気をより均一に分配できる機能が高い。

《効果》 吸気圧導入通路のキリ加工が容易になる。
図４(Ａ)に例示する横断延長線(１９ａ)に対して、吸気圧導入通路(１８)のなす角度が７５°以下となるように、吸気圧導入通路(１８)の向きを設定したので、吸気圧導入通路(１８)の向きがスロットル吸気通路(６)の内周面の接線方向に近づき過ぎる不具合がなく、吸気圧導入通路(１８)のキリ加工が容易になる。

（請求項８に係る発明）
請求項７に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 吸気圧導入通路のキリ加工が容易になる。
図４(Ａ)に例示するように、スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)と直交する投影図上で、横断延長線(１９ａ)に対して、吸気圧導入通路(１８)のなす角度(１８α)が４５°以上となるように、吸気圧導入通路(１８)の向きを設定するので、吸気圧導入通路(１８)の向きがスロットル吸気通路(６)の軸長方向に近づき過ぎて、吸気圧導入通路(１８)が不要に長くなる不具合がなく、吸気圧導入通路(１８)のキリ加工が容易になる。また、図４(Ａ)に例示するように、スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)と直交する投影図上で、横断延長線(１９ａ)に対して、吸気圧導入通路(１８)のなす角度(１８α)が７５°以下となるように、吸気圧導入通路(１８)の向きを設定するので、吸気圧導入通路(１８)の向きがスロットル吸気通路(６)の内周面の接線方向に近づき過ぎる不具合がなく、吸気圧導入通路(１８)のキリ加工が容易になる。

（請求項９に係る発明）
請求項７または請求項８に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 各シリンダに混合気をより均一に分配できる機能が高い。
図５(Ｂ)に例示するように、スロットル弁(７)にバタフライ弁を用い、スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)とスロットル弁(７)の弁軸(１２)とに平行な投影図上で、吸気圧導入通路(１８)の通路入口(１８ａ)がスロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)と重なるように、この吸気圧導入通路(１８)の通路入口(１８ａ)を配置したので、スロットル弁(６)の脇を通過する高速の吸気が吸気圧導入通路(１８)の通路入口(１８ａ)の脇を通過し、吸気圧導入通路(１８)の通路入口(１８ａ)に詰まった液体燃料が吸気の負圧によってスロットル吸気通路(１８)に向けて吸引され、吸気圧導入通路(１８)の通路入口(１８ａ)に液体燃料が詰まりにくい。
また、吸気圧導入通路(１８)をその通路出口(１８ｂ)から通路入口(１８ｂ)に向けて下り傾斜させ、上記投影図上で、スロットル吸気通路(６)の延長軸線(６ｃ)に対して、吸気圧導入通路(１８)のなす角度(１８β)が４５°以上で７５°以下となるように、吸気圧導入通路(１８)の向きを設定した。このため、上記角度(１８β)が４５°未満の場合に比べ、吸気圧導入通路(１８)に進入した液体燃料が自重で流出しやすい。また、上記角度(１８β)が７５°を越える場合に比べ、吸気圧導入通路(１８)がスロットル吸気通路(６)の軸長方向に長くなる分だけ、吸気導入通路(１８)の通路断面積に比べて、吸気導入通路(１８)の通路入口(１８ａ)の開口面積を大きくとることができ、吸気導入通路(１８)の通路断面積を小さくして、吸気圧の脈動の影響を受けにくくすると同時に、吸気通路(１８)の通路入口(１８ａ)の開口面積を大きくして、この通路入口(１８ａ)に液体燃料が詰まるのを防止できる。
以上の理由により、吸気圧検出センサ(１５)による吸気圧の検出が安定化し、インジェクタ(８)からの燃料噴射量が不要に変動する不具合がなくなり、各シリンダ(３)に混合気をより均一に分配できる機能が高い。

（請求項１０に係る発明）
請求項６から請求項９のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 各シリンダに混合気をより均一に分配できる機能が高い。
図５(Ａ)に例示するように、取付孔(２０)を下向きに形成し、この取付孔(２０)に吸気圧検出センサ(１５)を取り付け、この取付孔(２０)の下方に液体燃料溜め(２１)を設け、この液体燃料溜め(２１)の上部で吸気圧導入通路(１８)の通路出口(１８ｂ)を開口させたので、吸気圧導入通路(１８)に進入した液体燃料は、吸気圧導入通路(１８)の通路入口(１８ａ)からスロットル吸気通路(６)に流出する他、吸気圧導入通路(１８)の通路出口(１８ｂ)から液体燃料溜め(２１)に流出することもでき、吸気圧導入通路(１８)での液体燃料の詰まりが起こりにくい。また、吸気圧導入通路(１８)に進入した液体燃料やごみは液体燃料溜め(２１)に溜まり、吸気圧検出センサ(１５)に接触しないため、吸気圧検出センサ(１５)の故障や感度の低下を防止できる。このため、吸気圧検出センサ(１５)による吸気圧の検出が安定化し、インジェクタ(８)からの燃料噴射量が不要に変動する不具合がなくなり、各シリンダ(３)に混合気をより均一に分配できる機能が高い。

（請求項１１に係る発明）
請求項６から請求項１０のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 燃料供給装置がコンパクトになる。
図３(Ａ)に例示するように、スロットル入力アーム(２２)の後にインジェクタ(８)を配置し、スロットル入力アーム(２２)の横に吸気圧検出センサ(１５)の取付孔(２０)のボス(２０ａ)を配置したので、スロットル入力アーム(２２)の後空間と横空間とをそれぞれインジェクタ(８)とボス(２０ａ)の配置空間として有効利用することができ、燃料供給関連部品がスロットルボディ(５)に集約化され、燃料供給装置がコンパクトになる。

（請求項１２に係る発明）
請求項１１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 部品点数を削減できる。
図３(Ａ)に例示するように、吸気圧検出センサ(１５)の取付孔(２０)のボス(２０ａ)をスロットル入力アーム(２２)の揺動のストッパとして兼用したので、別にスロットル入力アーム(２２)専用の揺動のストッパを設ける必要がなく、部品点数を削減できる。

（請求項１３に係る発明）
請求項１から請求項１２のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 各シリンダへの混合気の分配をより均一にできる機能が高い。
図４(Ａ)に例示するように、スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)と直交する投影図上で、インジェクタ(８)の延長軸線(８ｂ)がスロットル弁(７)の弁軸(１２)と平行な向きとなるように、インジェクタ(８)の向きを設定したので、燃料噴霧の飛行距離を比較的長くとることができ、液体燃料の霧化が促進され、吸気分配通路(２)内での混合気濃度がより均一化され、各シリンダ(３)に混合気をより均一に分配できる機能が高い。

（請求項１４に係る発明）
請求項１から請求項１２のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 各シリンダへの混合気の分配をより均一にできる機能が高い。
図４(Ｂ)に例示するように、インジェクタ(８)の先端部(９)を前記スロットル弁(７)の弁軸(１２)の真後ろに配置し、スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)と直交する投影図上で、スロットル弁(７)の弁軸(１２)に対して、インジェクタ(８)の延長軸線(８ｂ)が傾くように、インジェクタ(８)の向きを設定した、ので、噴霧燃料の飛行距離が長く、吸気の直撃も受けやすい方向に液体燃料を噴射することができ、液体燃料の霧化が促進され、吸気分配通路(２)での混合気の濃度分布がより均一になり、各シリンダ(３)への混合気の分配をより均一にできる機能が高い。

本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１から図７は本発明の実施形態に係る多気筒エンジンを説明する図で、この実施形態では、立形水冷式の直列３気筒エンジンについて説明する。

本発明の実施形態の概要は、次の通りである。
図７に示すように、このエンジンは、シリンダブロック(２４)の上部にシリンダヘッド(１)を組み付け、シリンダヘッド(１)の上部にヘッドカバー(２５)を組み付け、シリンダブロック(２５)の下部にオイルパン(２６)を組み付け、シリンダブロック(２４)の前部にギヤケース(２７)を組み付け、シリンダブロック(２４)の後部にフライホイル(２８)を配置して構成されている。ギヤケース(２７)の前部にはエンジン冷却ファン(２９)を配置している。

図６に示すように、シリンダヘッド(１)に吸気分配通路(２)を取り付け、この吸気分配通路(２)で複数のシリンダ(３)に混合気を分配し、この吸気分配通路(２)の単一の分配通路入口(４)にスロットルボディ(５)を取り付け、このスロットルボディ(５)に液体燃料を供給するようにしている。

吸気分配通路(２)は一般に吸気マニホルドと呼ばれるものであるが、枝管を有しない箱形のものであるため、特に、吸気分配通路(２)と呼ぶことにする。図６に示すように、シリンダ(３)の数は３本で、エンジン冷却ファン(２９)側から第１気筒、第２気筒、第３気筒と呼ぶことにする。単一の分配通路入口(４)は、吸気分配通路(２)の第３気筒側の端部に配置され、図６に示すように、シリンダ中心軸線(３０)と平行な向きに見て、フライホイル(２８)側を後として、クランク軸中心軸線(３１)に対して６０°の角度で斜め後に向けられている。スロットルボディ(５)に供給される液体燃料はガソリンである。

燃料供給装置の構造は、次の通りである。
図１(Ａ)に示すように、上記スロットルボディ(５)内にスロットル吸気通路(６)を設け、このスロットル吸気通路(６)内にスロットル弁(７)を配置し、上記スロットルボディ(５)にインジェクタ(８)を取り付け、このインジェクタ(８)の先端部(９)を上記スロットル弁(７)よりも下流で上記スロットル吸気通路(６)内に臨ませ、図１(Ｂ)に示すように、このインジェクタ(８)の先端部(９)に液体燃料噴射口(１０)をあけている。
スロットル吸気通路(６)の吸気通路入口(６ｂ)に吸気パイプ接続管(３４)を取り付け、この吸気パイプ接続管(３４)にエアクリーナ(図外)から導出した吸気パイプ(３５)の導出端部を接続している。図７に示すように、スロットル弁(７)はメカニカルガバナ(４２)を介して調速レバー(４３)に連動連結している。

スロットル弁とインジェクタとの関係は、次の通りである。
図１(Ａ)と図２に示すように、前記スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)の方向を前後方向、前記スロットル弁(７)の弁軸(１２)よりも下流側を後として、前記スロットル弁(７)にバタフライ弁を用い、このスロットル弁(７)の弁軸(１２)の後方に前記インジェクタ(８)の先端部(９)を配置し、このインジェクタ(８)の中心軸線(８ａ)からインジェクタ(８)の先端部(９)を経てスロットル吸気通路(６)内に延長されるインジェクタ(８)の延長軸線(８ｂ)を想定し、図４(Ａ)に示すように、上記スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)と直交する投影図上で、上記スロットル弁(７)の弁軸(１２)の両側に位置する通路内空間(６d)(６e)のうち、一方の通路内空間(６ｄ)に、上記インジェクタ(８)の延長軸線(８ｂ)が偏倚するように、上記インジェクタ(８)の向きを設定している。この一方の通路内空間(６ｄ)は、第１気筒寄りのものである。

図４(Ａ)に示すように、前記スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)と直交する投影図上で、前記インジェクタ(８)の延長軸線(８ｂ)が前記スロットル弁(７)の弁軸(１２)と平行な向きとなるように、上記インジェクタ(８)の向きを設定している。また、図４(Ｂ)に示すように、インジェクタ(８)の先端部(９)を前記スロットル弁(７)の弁軸(１２)の真後ろに配置し、前記スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)と直交する投影図上で、前記スロットル弁(７)の弁軸(１２)に対して、前記インジェクタ(８)の延長軸線(８ｂ)が傾くように、上記インジェクタ(８)の向きを設定してもよい。前記スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)と直交する投影図上で、スロットル弁(７)の弁軸(１２)に対し、インジェクタ(８)の延長軸線(８ｂ)がなす角度(８α)は３０°に設定している。この角度(８α)は１５°以上で４５°以下が望ましい。なお、弁軸(１２)の真後ろとは、図２に示すように、弁軸(１２)と平行な向きに見て、弁軸(１２)からスロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)に沿って後方に移動した位置をいう。

液体燃料噴射口の構成は、次の通りである。
図１(Ｂ)に示すように、液体燃料噴射口(１０)を４個設け、図１(Ａ)と図２に示すように、上記各液体燃料噴射口(１０)からスロットル吸気通路(６)内に伸びる液体燃料噴射口(１０)の噴射軸線(１０ａ)を想定し、上記インジェクタ(８)の延長軸線(８ｂ)に対して、上記液体燃料噴射口(１０)の噴射軸線(１０ａ)のなす角度が１５°となるように、上記液体燃料噴射口(１０)の向きを設定している。液体燃料噴射口(１０)から噴射された液体燃料を片側の通路内空間(６ｄ)に集中させる観点からは、上記角度は３０°以下が望ましく、２５°以下がより望ましく、２０°以下が最も望ましい。また、各液体燃料噴射口(１０)から噴射される液体燃料の噴霧の重なりを抑制し、液体燃料の油滴が結合によって大きくなるのを抑制する観点からは、上記角度は５°以上が望ましく、７°以上がより望ましく、１０°以上が最も望ましい。このため、上記両方の観点から、上記角度は、５°以上で３０°以下が望ましく、７°以上で２５°以下がより望ましく、１０°以上で２０度以下が最も望ましい。液体燃料噴射口(１０)は単数であってもよく、この場合、インジェクタ(８)の延長軸線(８ｂ)は液体燃料噴射口(１０)の噴射軸線(１０ａ)と一致させてもよい。

インジェクタの噴射方向に関する構造は、次の通りである。
図１(Ａ)に示すように、前記吸気分配通路(２)の分配通路入口(４)と前記スロットル吸気通路(６)の吸気通路出口(１３)との間に筒型のインシュレータ(１４)を介在させている。前記液体燃料噴射口(１０)を備えたインジェクタ(８)の先端部(９)が前記スロットル吸気通路(６)の下流側を向くように、インジェクタ(８)を傾け、前記インジェクタ(８)の延長軸線(８ｂ)を上記インシュレータ(１４)の内周面に向け、前記液体燃料噴射口(１０)から噴射された液体燃料が上記スロットル吸気通路(６)の吸気通路出口(１３)の内周面と上記インシュレータ(１４)の内周面とに衝突するようにしている。
この構造に代えて、前記インジェクタ(８)の延長軸線(８ｂ)を上記スロットル吸気通路(６)の吸気通路出口(１３)の内周面に向け、前記液体燃料噴射口(１０)から噴射された液体燃料が上記スロットル吸気通路(６)の吸気通路出口(１３)の内周面と上記インシュレータ(１４)の内周面とに衝突するようにしてもよい。

液体燃料噴射等の制御構造は、次の通りである。
図１(Ａ)に示すように、前記スロットル吸気通路(６)の吸気圧を検出する吸気圧検出センサ(１５)とエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ(１６)とを制御手段(１７)を介して前記インジェクタ(８)に連携させ、上記吸気圧とエンジン回転数とに基づいて上記制御手段(１７)が上記インジェクタ(８)からの液体燃料噴射量と液体燃料噴射時期と図６に示す点火プラグ(３６)の点火時期等を制御している。また、吸気圧検出センサ(１５)は吸気温度を検出する機能を備え、制御手段(１７)は吸気温度に基づいて液体燃料噴射量を補正する。制御手段(１７)はマイコンである。

吸気圧検出センサに関する構造は、次の通りである。
図１(Ａ)に示すように、上記吸気圧検出センサ(１５)を前記インジェクタ(８)とともに前記スロットルボディ(５)に取り付けている。上記吸気圧検出センサ(１５)に上記スロットル吸気通路(６)内の吸気圧を導入する吸気圧導入通路(１８)を前記スロットルボディ(５)のスロットル吸気通路(６)の周壁内に設けている。上記吸気圧導入通路(１８)の通路入口(１８ａ)を、上記インジェクタ(８)よりも上流で、かつ、スロットル弁(７)の弁軸(１２)よりも下流で、上記スロットル吸気通路(６)の内周面に開口させている。

吸気圧導入通路の向きの設定は、次の通りである。
図４(Ａ)に示すように、断面が円形の前記スロットル吸気通路(６)を径方向に横断し、上記吸気圧導入通路(１８)の通路入口(１８ａ)に向かう横断線(１９)と、この横断線(１９)から上記吸気圧導入通路(１８)の通路入口(１８ａ)を経てスロットル吸気通路(６)外に延長される横断延長線(１９ａ)とを想定し、この横断延長線(１９ａ)に対して、上記吸気圧導入通路(１８)のなす角度が６０°となるように、キリ加工される吸気圧導入通路(１８)の向きを設定している。吸気圧導入通路(１８)の方向がスロットル吸気通路(６)の径方向よりも接線方向に近づき、吸気導入通路(１８)の通路断面積を小さくしても、吸気圧導入通路(１８)の通路入口(１８ａ)の開口面積を大きくとることができるようにする観点からは、上記角度は、４５°以上とするのが望ましく、５０°以上とするのがより望ましく、５５°以上とするのがより望ましい。また、吸気圧導入通路(１８)の向きがスロットル吸気通路(６)の内周面の接線方向に近づき過ぎる不具合がなく、吸気圧導入通路(１８)のキリ加工を容易にする観点からは、上記角度は７５°以下とするのが望ましく、７０°以下とするのがより望ましく、６５°以下とするのが最も望ましい。このため、上記両方の観点から、上記角度は４５°以上で７５°以下とするのが望ましく、５０°以上で７０°以下とするのがより望ましく、５５°以上で６５°以下とするのが最も望ましい。

図４(Ａ)に示すように、前記スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)と直交する投影図上で、前記横断延長線(１９ａ)に対して、前記吸気圧導入通路(１８)のなす角度(１８α)が６０°となるように、吸気圧導入通路(１８)の向きを設定している。吸気圧導入通路(１８)の向きがスロットル吸気通路(６)の軸長方向に近づき過ぎて、吸気圧導入通路(１８)が不要に長くなる不具合を避け、吸気圧導入通路(１８)のキリ加工を容易にする観点からは、この角度(１８α)は４５°以上とするのが望ましく、５０°以上とするのがより望ましく、５５°以上とするのが最も望ましい。また、吸気圧導入通路(１８)の向きがスロットル吸気通路(６)の内周面の接線方向に近づき過ぎる不具合がなく、吸気圧導入通路(１８)のキリ加工を容易にする観点からは、上記角度(１８α)は７５°以下とするのが望ましく、７０°以下とするのがより望ましく、６５°以下とするのが最も望ましい。このため、上記両方の観点から、上記角度(１８α)は４５°以上で７５°以下とするのが望ましく、５０°以上で７０°以下とするのがより望ましく、５５°以上で６５°以下とするのが最も望ましい。

前記スロットル弁(７)にバタフライ弁を用い、図５(Ｂ)に示すように、前記スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)と上記スロットル弁(７)の弁軸(１２)とに平行な投影図上で、前記吸気圧導入通路(１８)の通路入口(１８ａ)が上記スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)と重なるように、この吸気圧導入通路(１８)の通路入口(１８ａ)を配置している。
この吸気圧導入通路(１８)をその通路出口(１８ｂ)から通路入口(１８ｂ)に向けて下り傾斜させ、上記スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)からこのスロットル吸気通路(６)の通路入口(６ｂ)を経てスロットル吸気通路(６)外に延長される延長軸線(６ｃ)を想定し、図５(Ｂ)に示すように、上記スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)と上記スロットル弁(７)の弁軸(１２)とに平行な投影図上で、上記スロットル吸気通路(６)の延長軸線(６ｃ)に対して、上記吸気圧導入通路(１８)のなす角度(１８β)が６０°となるように、吸気圧導入通路(１８)の向きを設定している。

吸気圧導入通路(１８)に進入した液体燃料を自重で流出しやすくする観点からは、上記角度(１８β)は４５°以上とするのが望ましく、５０°以上とするのがより望ましく、５５°以上とするのが最も望ましい。吸気圧導入通路(１８)をスロットル吸気通路(６)の軸長方向に長くし、吸気導入通路(１８)の通路断面積に比べて、吸気導入通路(１８)の通路入口(１８ａ)の開口面積を大きくとるという観点から、上記角度(１８β)は７５°以下とするのが望ましく、７０°以下とするのがより望ましく、６５°以下とするのが最も望ましい。上記両方の観点からは、上記角度(１８β)は上記角度は４５°以上で７５°以下とするのが望ましく、５０°以上で７０°以下とするのがより望ましく、５５°以上で６５°以下とするのが最も望ましい。

吸気圧検出センサの取付孔の構成は、次の通りである。
図５(Ａ)に示すように、前記スロットルボディ(５)に前記吸気圧検出センサ(１５)の取付孔(２０)をあけ、この取付孔(２０)に前記吸気圧導入通路(１８)を連通させている。上記取付孔(２０)を下向きに形成し、この取付孔(２０)に吸気圧検出センサ(１５)を取り付け、この取付孔(２０)の下方に液体燃料溜め(２１)を設け、この液体燃料溜め(２１)の上部で上記吸気圧導入通路(１８)の通路出口(１８ｂ)を開口させている。

スロットルボディに取り付ける部品配置は、次の通りである。
図３(Ａ)に示すように、スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)の方向を前後方向、前記スロットル弁(７)の弁軸(１２)よりも下流側を後とし、上記スロットル弁(７)の弁軸(１２)と平行な向きに見て、前後方向と直交する方向を左右横方向として、上記スロットル入力アーム(２２)の後に前記インジェクタ(８)を配置し、上記スロットル入力アーム(２２)の横に前記吸気圧検出センサ(１５)の取付孔(２０)のボス(２０ａ)を配置している。前記吸気圧検出センサ(１５)の取付孔(２０)のボス(２０ａ)を前記スロットル入力アーム(２２)の揺動のストッパとして兼用している。

本発明の実施形態に係る多気筒エンジンのスロットルボディとその周辺部品を説明する図で、図１(Ａ)は縦断側面図、図１(Ｂ)はインジェクタの先端部をインジェクタの中心軸線と平行な向きに見た図である。 図１(Ａ)のII−II線断面図である。 図１のスロットルボディを説明する図で、図３(Ａ)は平面図、図３(Ｂ)は側面図である。 図４(Ａ)は図３(Ｂ)のIV方向矢視図、図４(Ｂ)はインジェクタの向きの変更例を説明する模式図である。 図１のスロットルボディを説明する図で、図５(Ａ)は図３(Ａ)のV−V線断面図、図５(Ｂ)はスロットルボディの縦断側面図である。 本発明の実施形態に係る多気筒エンジンの平面図である。 図６のエンジンの側面図である。

符号の説明

(１) シリンダヘッド
(２) 吸気分配通路
(３) シリンダ
(４) 分配通路入口
(５) スロットルボディ
(６) スロットル吸気通路
(６ａ) 中心軸線
(６ｂ) 吸気通路入口
(６ｃ) 延長軸線
(６ｄ) 通路内空間
(６ｅ) 通路内空間
(７) スロットル弁
(８) インジェクタ
(８ａ) 中心軸線
(８ｂ) 延長軸線
(９) 先端部
(１０ａ) 噴射軸線
(１１) ガス燃料出口
(１２) 弁軸
(１３) 吸気通路出口
(１４) インシュレータ
(１５) 吸気圧検出センサ
(１６) エンジン回転数センサ
(１７) 制御手段
(１８) 吸気圧導入通路
(１８ａ) 通路入口
(１８ｂ) 通路出口
(１８α) 角度
(１８β) 角度
(１９) 横断線
(１９ａ) 横断延長線
(２０) 取付孔
(２０ａ) ボス
(２１) 液体燃料溜め

Claims (14)

1. シリンダヘッド(１)に吸気分配通路(２)を取り付け、この吸気分配通路(２)で複数のシリンダ(３)に混合気を分配し、この吸気分配通路(２)の単一の分配通路入口(４)にスロットルボディ(５)を取り付け、このスロットルボディ(５)に液体燃料を供給するようにした、多気筒エンジンにおいて、
   上記スロットルボディ(５)内にスロットル吸気通路(６)を設け、このスロットル吸気通路(６)内にスロットル弁(７)を配置し、上記スロットルボディ(５)にインジェクタ(８)を取り付け、このインジェクタ(８)の先端部(９)を上記スロットル弁(７)よりも下流で上記スロットル吸気通路(６)内に臨ませ、このインジェクタ(８)の先端部(９)に液体燃料噴射口(１０)をあけ、
   上記スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)の方向を前後方向、上記スロットル弁(７)の弁軸(１２)よりも下流側を後として、
   上記スロットル弁(７)にバタフライ弁を用い、このスロットル弁(７)の弁軸(１２)の後方に上記インジェクタ(８)の先端部(９)を配置し、このインジェクタ(８)の中心軸線(８ａ)からインジェクタ(８)の先端部(９)を経てスロットル吸気通路(６)内に延長されるインジェクタ(８)の延長軸線(８ｂ)を想定し、
   上記スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)と直交する投影図上で、上記スロットル弁(７)の弁軸(１２)の両側に位置する通路内空間(６d)(６e)のうち、いずれか一方の通路内空間(６ｄ)に、上記インジェクタ(８)の延長軸線(８ｂ)が偏倚するように、上記インジェクタ(８)の向きを設定した、ことを特徴とする、多気筒エンジン。
2. 請求項１に記載した多気筒エンジンにおいて、
   前記液体燃料噴射口(１０)からスロットル吸気通路(６)内に伸びる液体燃料噴射口(１０)の噴射軸線(１０ａ)を想定し、前記インジェクタ(８)の延長軸線(８ｂ)に対して、上記液体燃料噴射口(１０)の噴射軸線(１０ａ)のなす角度が３０°以下となるように、上記液体燃料噴射口(１０)の向きを設定した、ことを特徴とする多気筒エンジン。
3. 請求項２に記載した多気筒エンジンにおいて、
   前記液体燃料噴射口(１０)を複数設け、前記インジェクタ(８)の延長軸線(８ｂ)に対して、各液体燃料噴射口(１０)の噴射軸線(１０ａ)のなす角度がそれぞれ５°以上となるように、液体燃料噴射口(１０)の向きを設定した、ことを特徴とする多気筒エンジン。
4. 請求項１から請求項３に記載した多気筒エンジンにおいて、
   前記吸気分配通路(２)の分配通路入口(４)と前記スロットル吸気通路(６)の吸気通路出口(１３)との間に筒型のインシュレータ(１４)を介在させ、
   前記液体燃料噴射口(１０)を備えたインジェクタ(８)の先端部(９)が前記スロットル吸気通路(６)の下流側を向くように、インジェクタ(８)を傾け、前記インジェクタ(８)の延長軸線(８ｂ)を上記インシュレータ(１４)の内周面に向け、前記液体燃料噴射口(１０)から噴射された液体燃料が上記インシュレータ(１４)の内周面に衝突するようにした、ことを特徴とする多気筒エンジン。
5. 請求項１から請求項３に記載した多気筒エンジンにおいて、
   前記吸気分配通路(２)の分配通路入口(４)と前記スロットル吸気通路(６)の吸気通路出口(１３)との間に筒型のインシュレータ(１４)を介在させ、
   前記インジェクタ(８)の先端部(９)が前記スロットル吸気通路(６)の下流側を向くように、インジェクタ(８)を傾け、前記インジェクタ(８)の延長軸線(８ｂ)を前記スロットル吸気通路(６)の吸気通路出口(１３)の内周面に向け、前記液体燃料噴射口(１０)から噴射された液体燃料が上記スロットル吸気通路(６)の吸気通路出口(１３)の内周面と上記インシュレータ(１４)の内周面とに衝突するようにした、ことを特徴とする多気筒エンジン。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載した多気筒エンジンにおいて、
   前記スロットル吸気通路(６)の吸気圧を検出する吸気圧検出センサ(１５)とエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ(１６)とを制御手段(１７)を介して前記インジェクタ(８)に連携させ、上記吸気圧とエンジン回転数とに基づいて上記制御手段(１７)が上記インジェクタ(８)からの液体燃料噴射量を制御するようにし、
   上記吸気圧検出センサ(１５)を前記インジェクタ(８)とともに前記スロットルボディ(５)に取り付け、
   上記吸気圧検出センサ(１５)に上記スロットル吸気通路(６)内の吸気圧を導入する吸気圧導入通路(１８)を前記スロットルボディ(５)のスロットル吸気通路(６)の周壁内に設け、
   上記吸気圧導入通路(１８)の通路入口(１８ａ)を、上記インジェクタ(８)よりも上流で、上記スロットル吸気通路(６)の内周面に開口させた、ことを特徴とする多気筒エンジン。
7. 請求項６に記載した多気筒エンジンにおいて、
   断面が円形の前記スロットル吸気通路(６)を径方向に横断し、上記吸気圧導入通路(１８)の通路入口(１８ａ)に向かう横断線(１９)と、この横断線(１９)から上記吸気圧導入通路(１８)の通路入口(１８ａ)を経てスロットル吸気通路(６)外に延長される横断延長線(１９ａ)とを想定し、この横断延長線(１９ａ)に対して、上記吸気圧導入通路(１８)のなす角度が４５°以上で７５°以下となるように、キリ加工される吸気圧導入通路(１８)の向きを設定した、ことを特徴とする多気筒エンジン。
8. 請求項７に記載した多気筒エンジンにおいて、
   前記スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)と直交する投影図上で、前記横断延長線(１９ａ)に対して、前記吸気圧導入通路(１８)のなす角度(１８α)が４５°以上で７５°以下となるように、吸気圧導入通路(１８)の向きを設定した、ことを特徴とする多気筒エンジン。
9. 請求項７または請求項８に記載した多気筒エンジンにおいて、
   前記スロットル弁(７)にバタフライ弁を用い、前記スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)と上記スロットル弁(７)の弁軸(１２)とに平行な投影図上で、前記吸気圧導入通路(１８)の通路入口(１８ａ)が上記スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)と重なるように、この吸気圧導入通路(１８)の通路入口(１８ａ)を配置し、
   この吸気圧導入通路(１８)をその通路出口(１８ｂ)から通路入口(１８ｂ)に向けて下り傾斜させ、上記スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)からこのスロットル吸気通路(６)の通路入口(６ｂ)を経てスロットル吸気通路(６)外に延長される延長軸線(６ｃ)を想定し、上記スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)と上記スロットル弁(７)の弁軸(１２)とに平行な投影図上で、上記スロットル吸気通路(６)の延長軸線(６ｃ)に対して、上記吸気圧導入通路(１８)のなす角度(１８β)が４５°以上で７５°以下となるように、吸気圧導入通路(１８)の向きを設定した、ことを特徴とする多気筒エンジン。
10. 請求項６から請求項９のいずれかに記載した多気筒エンジンにおいて、
    前記スロットルボディ(５)に前記吸気圧検出センサ(１５)の取付孔(２０)をあけ、この取付孔(２０)に前記吸気圧導入通路(１８)を連通させ、
    上記取付孔(２０)を下向きに形成し、この取付孔(２０)に上記吸気圧検出センサ(１５)を取り付け、この取付孔(２０)の下方に液体燃料溜め(２１)を設け、この液体燃料溜め(２１)の上部で上記吸気圧導入通路(１８)の通路出口(１８ｂ)を開口させた、ことを特徴とする多気筒エンジン。
11. 請求項６から請求項１０のいずれかに記載した多気筒エンジンにおいて、
    前記スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)の方向を前後方向、前記スロットル弁(７)の弁軸(１２)よりも下流側を後とし、
    上記スロットル弁(７)の弁軸(１２)と平行な向きに見て、前後方向と直交する方向を左右横方向として、
    上記スロットル入力アーム(２２)の後に前記インジェクタ(８)を配置し、上記スロットル入力アーム(２２)の横に前記吸気圧検出センサ(１５)の取付孔(２０)のボス(２０ａ)を配置した、ことを特徴とする多気筒エンジン。
12. 請求項１１に記載した多気筒エンジンにおいて、
    前記吸気圧検出センサ(１５)の取付孔(２０)のボス(２０ａ)を前記スロットル入力アーム(２２)の揺動のストッパとして兼用した、ことを特徴とする多気筒エンジン。
13. 請求項１から請求項１２のいずれかに記載した多気筒エンジンにおいて、
    前記スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)と直交する投影図上で、前記インジェクタ(８)の延長軸線(８ｂ)が前記スロットル弁(７)の弁軸(１２)と平行な向きとなるように、上記インジェクタ(８)の向きを設定した、ことを特徴とする多気筒エンジン。
14. 請求項１から請求項１２のいずれかに記載した多気筒エンジンにおいて、
    前記インジェクタ(８)の先端部(９)を前記スロットル弁(７)の弁軸(１２)の真後ろに配置し、
    前記スロットル吸気通路(６)の中心軸線(６ａ)と直交する投影図上で、前記スロットル弁(７)の弁軸(１２)に対して、前記インジェクタ(８)の延長軸線(８ｂ)が傾くように、上記インジェクタ(８)の向きを設定した、ことを特徴とする多気筒エンジン。
    
    

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