JPH057555B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、１つの気筒に対して３個の互いに隣
接する吸気弁を有し、吸気通路に燃料を噴射する
４サイクル内燃機関の吸気装置に関するものであ
る。

１つの気筒に対して３個の互いに隣接する吸気
弁を設けた４サイクル内燃機関がある。この種の
機関で、１つの気筒に１つの燃料噴射弁を用いる
場合は、噴射弁の取付位置が燃焼に大きな影響を
与える。例えば１つの吸気通路の下流を３つの吸
気弁に連通させ、この吸気通路内に燃料を噴射さ
せることが考えられる。しかしこの場合吸気通路
の断面積が大きくなり、低負荷低速運転時には吸
気流速が小さくなるので、燃料が吸気通路内壁に
付着して壁面流となり易く、燃料の霧化が悪化す
るという問題が生じる。

そこで吸気弁毎に独立に３つの吸気通路を設
け、運転負荷、速度などの運転条件に応じて一部
の吸気通路を開閉することが考えられる。しかし
この場合１個の燃料噴射弁から燃料を供給しよう
とすると、低負荷低速用の１つの吸気通路のみに
燃料を噴射することになる。このため高速時に全
ての吸気通路が開くと燃焼室内に燃料は不均質に
分布することになり、燃焼が悪化するという問題
が生じる。

本発明はこのような事情に鑑みなされたもので
あり、１個の燃料噴射弁を用いたにもかかわらず
全ての運転領域で燃料の霧化を向上でき、燃焼を
良好にして安定化することが可能な４サイクル内
燃機関の吸気装置を提供することを目的とする。

本発明によればこの目的は、１つの気筒に対
し、互いに隣接する３個の吸気弁を有する４サイ
クル内燃機関において、前記吸気弁に連通する複
数の吸気通路と、前記吸気弁付近で各吸気通路を
互いに連通する連通室と、平面視中央の吸気通路
を指向して前記連通室内に燃料を噴射する燃料噴
射弁とを備え、前記連通室の上流側の少なくとも
１つの吸気通路には運転条件に応じて開閉する制
御弁を設けたことを特徴とする４サイクル内燃機
関の吸気装置により構成される。以下図示の実施
例に基づき、本発明を詳細に説明する。

第１図は本発明の第１実施例を一部断面した平
面図、第２図はその−線断面図、第３図はト
ルク特性図である。第１，２図において符号１０
はシリンダボデー、１２はシリンダヘツド、１４
はピストンであり、これらにより燃焼室１６が形
成される。シリンダヘツド１２には１気筒につき
２個の排気弁１８，１８ａ，１８ｂと、３個の互
いに隣接する吸気弁２０，２０ａ，２０ｂ，２０
ｃが設けられている。これらの排・吸気弁１８，
２０は、それぞれ頭上カム軸２２，２４、ロツカ
アーム２６，２８などからなる公知の２頭上カム
軸式動弁機構により開閉される。３０はシリンダ
ヘツドカバー、３２は排気弁１８に連通する排気
通路、また第１図で３４は点火栓である。

３６はサージタンク、３８は各気筒毎にサージ
タンク３６とシリンダヘツド１２とをつなぐ吸気
管である。吸気管３８内には、第１吸気通路４０
ａ、第２吸気通路４０ｂが形成されている。第１
吸気通路４０ａと第２吸気通路４０ｂとは略同径
で、またこれらの通路４０ａ，４０ｂを貫通する
弁軸４２には、第２吸気通路４０ｂを開閉する蝶
型の制御弁４４が取付けられている。この制御弁
４４は運転条件、例えば運転負荷や機関回転速度
の増減に対応して開閉するように制御される。

吸気通路４０の下流側はシリンダヘツド１２に
設けた連通室４６に接続され、この連通室４６は
３つの吸気弁２０に連通する。

４８は電磁式燃料噴射弁である。この噴射弁４
８は第２図に示すように、吸気管３８の上部に配
設した分配管５０と、シリンダヘツド１２の連通
室４６上部との間に位置し、その噴射口は中央の
吸気弁２０ｂを指向する。この噴射弁４８は制御
器（図示せず）が出力する電気信号により所定の
タイミングで開弁し、所定圧に加圧された分配管
５０内の燃料を連通室４６内へ間欠的に噴射す
る。

この第１実施例の動作は次のとおりである。低
負荷・低速運転時には、制御弁４４は閉じ第１吸
気通路４０ａから吸気は連通室４６へ導かれる。
低速運転では吸気の脈動が大きく、また第１吸気
通路４０ａは小径なので吸気慣性も大きい。この
ため吸気弁２０が閉じた時には吸気は第１吸気通
路４０ａから連通室４６に入つて強い乱流を生成
する。連通室４に間欠的に噴射された燃料は、吸
気の乱流によつて速やかにかつ良好に霧化され、
均一化した混合気となつて吸気弁２０の開弁に伴
い燃焼室１６に流入する。この際連通室４６内の
乱流がスワールを強化することにもなり、燃焼安
定化も図れる。

高負荷・高速運転時には制御弁４４が開き、吸
気は第１，第２吸気通路４０ａ，４０ｂから連通
室４６に入る。噴射弁４８から噴射された燃料は
或る程度の広がりを持つているばかりでなく比較
的広い連通室４６内を長い距離の間内壁に当たる
ことなく拡散する。このため内壁に付着する燃料
が減り、燃料の霧化が促進される。

第３図で実線Ａは制御弁４４を開き続けた場合
のトルク特性であり、中低速での吸気慣性効果の
減少によりトルク低下が著しいことを示してい
る。同図鎖線Ｂは制御弁４４を閉じた場合のトル
ク特性である。制御弁４４を中速域で開閉させる
ことによりこれらの２つの特性Ａ，Ｂを組合わ
せ、トルク特性の改善を図ることができる。

第４図は第２実施例を一部断面した平面図であ
る。この実施例は、前記第１実施例における第１
吸気通路４０ａを第２吸気通路４０ｂより小径に
形成したものである。この実施例によれば噴射弁
４８の噴射口が第１，第２吸気通路４０ａ，４０
ｂ間の壁より第２吸気通路４０ｂ側に偏位してい
る。この結果高負荷・高速時に制御弁４４が開く
と第２吸気通路４０ｂから連通室４６に流入した
吸気は、第１実施例に比べ、噴射弁４８から噴射
された燃料に一層よく当たり、燃料の霧化がさら
に促進される。また第２吸気通路４０ｂが小径な
ので、第１実施例に比べて一層低速から吸気慣性
によるトルク増加を図ることができる。さらに第
１吸気通路４０ａの連通室４６に対する偏位量
は、第１実施例に比べて大きくなるから、制御弁
４４が閉じている低速時に連通室４６に生成され
る渦流が一層強くなり、吸気弁２０の開弁時には
この渦流により燃焼室１６内に一層強いスワール
（吸入渦流）が発生する。このため低速時の燃焼
が安定化され、低速運転が円滑になる効果が一層
顕著になる。

第５図は第３実施例の一部断面した平面図であ
り、この実施例は第１吸気通路４０ａを中央に配
置する一方第２吸気通路４０ｂを２つに分割し、
それぞれに制御弁４４，４４を設けたものであ
る。

この実施例によれば、制御弁４４が閉じる低負
荷・低速時に第１吸気通路を通る吸気は、噴射弁
４８から噴射された燃料に良好に当たり、特に低
負荷・低速時の霧化が前記第１，２実施例に比べ
て一層改善される。

第６図は第４実施例の一部断面した平面図であ
り、この実施例は第１，第２，第３吸気通路４０
ａ，４０ｂ，４０ｃを備え、第１吸気通路４０ａ
を挾む第２，第３吸気通路４０ｂ，４０ｃには、
開閉時が互いに異なる制御弁４４ａ，４４ｂを配
設した。

この実施例によれば第３実施例（第５図）と同
様に低速時の霧化が促進されるだけでなく、トル
ク特性の改善も同時に図れる。すなわち第７図は
この第４実施例のトルク特性図であり、この図の
実線Ａは制御弁４４ａ，４４ｂを開き続けた場合
の特性、破線Ｂは低速域で制御弁４４ａ，４４ｂ
の両方を閉じた場合の特性、また鎖線Ｃは中速域
で制御弁４４ｂのみを開いた場合の特性である。
制御弁４４ａ，４４ｂを異なる運転速度で開閉さ
せてこれら特性Ａ，Ｂ，Ｃを組み合わせることに
より、前記第１〜３実施例に比べ中速域でのトル
ク改善を図ることができる。

第８図は第５実施例の一部断面した平面図であ
り、この実施例は第４実施例（第６図）における
第１吸気通路４０ａと第２吸気通路４０ｂとの位
置を入れ換えたものである。

この実施例によれば前記第４実施例（第６図）
と同様に、中速域でのトルクを増加できるだけで
なく、前記第２実施例（第４図）と同様に低速域
でスワールが強化されるので、低速運転時の回転
転が一層円滑になる。

なお、第４，５，６，８図では第１図と同一部
分に同一符号を付したので、その説明は繰り返え
さない。

本発明は以上のように、複数の吸気通路を３つ
の吸気弁付近に設けた連通室で互いに連通させ、
中央の吸気通路を指向して連通室内へ燃料を噴射
させる一方、連通室上流側の少なくとも１つの吸
気通路には制御弁を設けて運転負荷や運転速度の
増減によつてこの制御弁を開閉するように構成し
た。このため低負荷・低速時には制御弁が閉じ一
部の吸気通路のみを吸気は通るので、吸気慣性を
有効に利用して給気効率の向上と出力の増大が図
れる。この時吸気脈動により連通室内には強い乱
流が生成され、ここに噴射される燃料はこの乱流
により吸気と良好に混合され、燃料の霧化が促進
される。このため燃焼が改善され燃費向上が図れ
る。なお連通室の乱流は、燃焼室へ流入する吸気
の乱れ（スワール）を強化することにもなり、サ
イクル毎の燃焼の変動が減り運転が滑らかにな
る。

一方燃料は連通室内に噴射されることになるか
ら、噴射された燃料は比較的長い距離を内壁に当
たることなく拡散でき、全ての運転条件下で燃料
の霧化が向上し、燃焼の改善、燃費の向上を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の一部を断面した平面図、
第２図はその−線断面図、第３図はトルク特
性図、第４，５，６図はそれぞれ第２，第３，第
４実施例の一部断面した平面図、第７図は第４実
施例のトルク特性図、第８図は第５実施例の一部
断面した平面図である。 ２０…吸気弁、４０…吸気通路、４４…制御
弁、４６…連通室、４８…燃料噴射弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １つの気筒に対し、互いに隣接する３個の吸
   気弁を有する４サイクル内燃機関において、 前記吸気弁に連通する複数の吸気通路と、前記
   吸気弁付近で各吸気通路を互いに連通する連通室
   と、平面視中央の吸気通路を指向して前記連通室
   内に燃料を噴射する燃料噴射弁とを備え、前記連
   通室の上流側の少なくとも１つの吸気通路には運
   転条件に応じて開閉する制御弁を設けたことを特
   徴とする４サイクル内燃機関の吸気装置。