JP3883813B2

JP3883813B2 - Fuel supply device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP3883813B2
Application number: JP2001023506A
Authority: JP
Inventors: 潤山田; 賢治金原; 憲示林; 正晴若林; 利浩河合; 佐藤　　亨; 岡田　　隆; 房治大村
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd; Nippon Soken Inc; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd; Toyota Motor Corp; Soken Inc
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2021-01-31
Also published as: JP2002227726A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関には燃料としてＬＰＧ等の液相状態の液化燃料ガスを用いるものがある。かかる内燃機関の燃料供給装置は、液化燃料ガスを一定の低温下で加圧状態にして液化し、これを燃料タンク内に貯蔵してインジェクタに液相で供給する。
【０００３】
インジェクタはシリンダヘッドや吸気管壁等の内側を吸気が流通する隔壁に取り付け穴を形成して取り付けられ、インジェクタ先端面に開口する隔壁の内側に燃料が噴射供給される。燃料は噴射時に気化して多量の気化潜熱を奪うから、その結果、インジェクタの噴孔の近傍において吸気中の水分が氷結して（アイシング）噴孔の周囲に付着し、噴孔を塞ぐ氷塊に成長することがある。これにより噴孔の実質的な開口面積が小さくなってしまい、燃料流量が変化する。ひいては、氷塊に成長した後、氷塊が急に脱離し、これを繰り返すことで、燃料の噴射量が増減して空燃比が変動するという問題が生じる。
【０００４】
特開平９−２６４２２８号公報には、アイシングを防止すべく、燃料タンクからインジェクタに燃料を供給する供給配管と、インジェクタの余剰燃料を燃料タンクに回収するリターン配管とで形成される燃料の循環路の途中にヒータや内燃機関の冷却水の熱を使った加熱部を設けて燃料を加熱し、アイシングの発生を防止するようにしたものがある（第１従来例）。
【０００５】
また、特開２０００−２３４５７８号公報には、インジェクタの噴孔部の前方で吸気マニホールドのインジェクタ取り付け口に、すり鉢状に立ち上がる氷結防止部材を設けたものがある。この技術では、外気が氷点下の時のエンジン停止後にインジェクタの噴孔部が結露してアイシングが発生するのを回避すべく、低温の吸気が噴孔部に達する前に氷結防止部材のすり鉢状の表面において結露させている（第２従来例）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第１従来例では、液化燃料ガスを用いる内燃機関に適用すると、燃料を加熱すると燃料がベーパー化しやすくなり、噴射量の調量精度が低下するという問題がある。
【０００７】
また、第２従来例のものは、吸気中の水分を十分に結露させる必要から、氷結防止部材がすり鉢状に開いて伝熱面積がなるべく広くとられており、液化燃料ガスを用いる内燃機関に適用した場合に、噴孔を囲むように配置された氷結防止部材から噴射燃料への伝熱で噴孔の周りの熱がどんどん奪われていく。このため、かえってアイシングが生じやすくなる。
【０００８】
本発明は上記実情に鑑みなされたもので、ベーパ化を伴わずにアイシングを防止することのできる内燃機関の燃料供給システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、吸気が内側を流れる隔壁にインジェクタの取り付け穴を形成して該取り付け穴にインジェクタを保持せしめ、インジェクタの先端面に開口する噴孔から隔壁の内側に前記吸気と混合気を形成する燃料を供給する内燃機関の燃料供給装置において、インジェクタを断熱性材料で構成された保持部材を介して前記取り付け穴に保持せしめ、
前記燃料を液化燃料ガスとし、
インジェクタの噴孔から液相状態で噴射された燃料を前記隔壁の内側へ案内する燃料案内流路を設け、
該燃料流路を、その形成位置に前記隔壁の内側に達する貫通孔が形成されて前記燃料案内流路を包囲し前記隔壁からの熱を伝達する隔壁の一部、若しくは隔壁と当接させて配置した熱伝導性部材にて形成し、
かつ、燃料案内流路の壁面の面積を、前記隔壁の一部若しくは前記熱伝導性部材から燃料案内流路壁面への伝熱を規定する部位の伝熱面積よりも小さく設定して、前記燃料案内流路の出口近傍へ熱供給する構成とする。
【００１０】
インジェクタの噴孔から噴射された燃料は、氷結防止部材が吸気通路側に向かって開いた形状をしている前記第２従来例と異なり、燃料案内流路では受熱する面積が燃料案内流路の流路壁の面積に制限されているから、気化が抑制されて気液混合状態で燃料案内流路を流通する。そして、燃料案内流路の出口に達すると受熱面積が増大するので、急激に気化する。燃料案内流路は、隔壁の一部若しくは隔壁と当接する熱伝導性部材により包囲されており、これらを介して隔壁の一部若しくは熱伝導性部材よりも外周の隔壁から伝熱する。ここで、燃料案内流路壁面において燃料に奪熱される面積が、隔壁の一部若しくは熱伝導性部材から燃料案内流路壁面への伝熱を規定する部位の伝熱面積よりも小さく制限されているから、燃料案内流路の近傍では燃料による奪熱よりも隔壁からの熱の供給の方が多くなる傾向を示し、燃料案内流路の出口近傍では隔壁から熱が供給されて温度の低下を抑制することができ、アイシングを防止することができる。
【００１１】
また、インジェクタは断熱性材料で構成された保持部材を介して前記取り付け穴に保持されているので隔壁からの伝熱を抑制することができ、インジェクタ内の燃料のベーパ化を防止することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明では、請求項１の発明の構成において、前記燃料案内流路の外周に、該燃料案内流路に近接して低熱伝導性の部位を設ける。
【００１３】
燃料案内流路に近接して低熱伝導性の部位を設けることで、伝熱抑制により、流通燃料による奪熱が抑制され、さらにアイシングを防止することができる。また、この奪熱の抑制により、隔壁から燃料案内流路の近傍への過度な熱供給が不要となり、インジェクタ内の燃料のベーパ化をさらに抑制することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明では、請求項２の発明の構成において、前記隔壁の一部若しくは前記熱伝導性部材に貫通孔を形成し、
該貫通孔に、前記燃料案内流路の流路壁の最内周部を構成する筒状の部材を挿入して前記低熱伝導性の部位とする。
【００１５】
燃料に最も近い燃料案内流路の流路壁の最内周部では、伝熱抑制により、流通燃料による奪熱が抑制される。
【００１６】
請求項４記載の発明では、請求項２の発明の構成において、前記燃料案内流路の流路壁の最内周部の外周に環状間隙を形成して前記低熱伝導性の部位とする。
【００１７】
環状間隙が伝熱障壁となるので、流通燃料による奪熱部位が、燃料に最も近い燃料案内流路の流路壁の最内周部に実質的に制限され、流通燃料による奪熱部位の熱容量は比較的小さなものとなる。これにより流通燃料による奪熱が抑制される。
【００１８】
請求項５記載の発明では、請求項１または２の発明の構成において、前記噴孔が開口するインジェクタの先端面と、前記貫通穴が開口する前記取り付け穴の底面または前記熱伝導性部材の後端面の間にＯリングを設けて前記噴孔から燃料案内流路へと流れる燃料がＯリングの外周に流出しないようにする。
【００１９】
Ｏリングの外周がデッドボリュームとならないので、噴孔から燃料案内流路へと流れる燃料の受熱面積が少なくなって燃料による奪熱が抑制されるので、さらに良好にアイシングを防止することができる。
【００２０】
請求項６記載の発明では、請求項１の発明の構成において、前記隔壁を前記取り付け穴が貫通する構造とし、
前記インジェクタの先端側で前記取り付け穴を前記熱伝導性部材により塞ぎ、インジェクタ先端部と一体的に結合されるとともに、噴孔との対向位置に内部を前記燃料案内流路とした筒状部が突出してなる流路部材を設け、
前記熱伝導性部材と流路部材との間に間隙部を形成する。
【００２１】
流路部材がインジェクタと一体化しているので、インジェクタの隔壁への取り付け状態によらず、噴孔と燃料案内流路の相対位置が変化しない。これにより、噴射特性の経時変化や装置間ばらつきを防止することができる。
【００２２】
請求項７記載の発明では、請求項１ないし６の発明の構成において、前記燃料案内流路の出口が開口する前記隔壁の一部若しくは前記熱伝導性部材の面に、溝状の凹部を形成する。
【００２３】
内燃機関の停止中に凝結した液滴状の水が燃料案内流路の出口から中に侵入するのが回避され、低温時に燃料案内流路が氷により閉塞して始動性が悪化するのを防止することができる。
【００２４】
請求項８記載の発明では、請求項１ないし７の発明の構成において、前記隔壁の一部または前記熱伝導性部材を前記隔壁の内側に突出せしめる。
【００２５】
吸気の流通速度は隔壁から離れるほど早くなるから、燃料案内流路の出口から噴射された燃料が吸気の下流に速やかに流れる。これにより燃料が燃料案内流路の出口近傍に滞留することが回避され、燃料案内流路の出口から噴射された燃料により前記出口近傍が奪熱されるのをさらに抑制することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図２に本発明の内燃機関の燃料供給装置の全体構成を示す。燃料供給装置は、４気筒内燃機関のもので、ＬＰＧタンク１２内に貯留した液相の液化燃料ガスであるＬＰＧを燃料として各気筒に１対１に対応して設けられた燃料噴射用のインジェクタ１１に送出する送出管路１３を有し、各インジェクタ１１には送出管路１３の下流端に位置するデリバリパイプ１３１からＬＰＧが分配供給される。デリバリパイプ１３１には、余剰ＬＰＧをＬＰＧタンク１２に回収する回収管路１４が接続されている。
【００２７】
送出管路１３には燃料ポンプ１５が設けられて、ＬＰＧが上記デリバリパイプ１３１に送出される。また、回収管路１４には、リリーフ弁１６が設けられて、そのリリーフ圧によりデリバリパイプ１３１内の燃料圧力が規定される。
【００２８】
図１はインジェクタ１１の取り付け状態を示すもので、インジェクタ１１は、後述する燃料ガイド４とともに各気筒の隔壁であるシリンダヘッド６に取り付けられ、シリンダヘッド６を隔壁として形成される吸気通路内に燃料を噴射する。各気筒とも図例の共通の構成を有し、また、共通の前記デリバリパイプ１３１から燃料が供給される。
【００２９】
インジェクタ１１は、筒状のハウジング２１の下端に先端部であるバルブボディ２２が結合し、インジェクタ先端面であるバルブボディ２２の下端面２２１には、下端壁２２０を貫通する噴孔２０１が開口しており、噴孔２０１からはバルブボディ２２内に配設された図示しないバルブの作動により燃料が噴出する。ハウジング２１内にはデリバリパイプ１３１からの燃料をバルブボディ２２内に供給する図示しない供給路が形成されており、ハウジング２１の上端部は燃料の入り口部２１１となっている。燃料入り口部２１１はデリバリパイプ１３１の接続穴１３１１に嵌入され、燃料入り口部２１１の側面と接続穴１３１１の内壁面との間がＯリング２４により液密が保持されている。ハウジング２１内にはまた、バルブ駆動用のソレノイド等が配設されており、ハウジング２１の側面から外方へ突出するコネクタ部２１２から入力する通電制御信号によりソレノイドを作動せしめて燃料の噴射と停止とを切り換える。
【００３０】
インジェクタ１１および燃料ガイド４をシリンダヘッド６に取り付けるための取り付け穴６１はシリンダヘッド６を貫通する段付きのもので、吸気通路側が小径となっている。
【００３１】
インジェクタ１１は、バルブボディ２２の外周に環状でゴム製の断熱性保持部材であるインシュレータ３が取り付けられ、インシュレータ３を介して取り付け穴６１の大径部に保持されている。インシュレータ３はインジェクタ１１のバルブボディ２２の側面から突出する環状の段部２１３にて位置決めされている。
【００３２】
燃料ガイド４は熱伝導性のアルミニウム材を略断面ハット状の肉厚円形に成形したもので、取り付け穴６１をバルブボディ２２の先端側で塞いでいる。そして、上端のフランジ部４１が、取り付け穴６１の段面と前記インシュレータ３の下端面の間に挟持されている。燃料ポンプ１５の作動によりデリバリパイプ１３１内の燃料圧力が上昇すると、その燃料圧力によりインジェクタ１１が下方に押圧され、燃料ガイド４がインジェクタ１１とともにシリンダヘッド６に対して強く固定されることになる。なお、燃料ガイド４の側面には環状溝が形成されてこれにＯリング５が嵌め込まれており、燃料ガイド４とシリンダヘッド６の間をシールし、気密を保持する。
【００３３】
燃料ガイド４にはインジェクタ１１の噴孔２０１位置に貫通孔が形成されて、噴孔２０１から燃焼室へと燃料を案内する燃料案内流路４０１としてある。燃料は燃料ガイド４の下端面４２に開口する燃料案内流路４０１の出口４０１１から噴射される。
【００３４】
また、燃料ガイド４の上端面にはインジェクタバルブボディ２２の下端面２２１よりもやや大径の浅い凹部が形成してあり、その段差は、前記のごとくインジェクタ１１がシリンダヘッド６に強く固定された場合にも、凹部の段底面４３とインジェクタバルブボディ下端面２２１の間に間隙が確保される高さに設定される。
【００３５】
本燃料供給装置の作動を説明する。燃料ポンプ１５の作動で、燃料がインジェクタ１１にリリーフ弁１６で規定される所定の燃料圧力で供給される。そしてインジェクタ１１を開弁すると、燃料が噴孔２０１から燃料案内流路４０１を通って吸気通路内に噴射される。
【００３６】
このとき、アイシングが考えられるのは、吸気通路の空気に晒される燃料ガイド４の下端面４２に開口する燃料案内流路出口４０１１の近傍である。
【００３７】
燃料案内流路出口４０１１の近傍では、燃料案内流路４０１を流通する−１０°Ｃから−４０°Ｃの燃料により奪熱されるが、燃料ガイド４は、熱伝導のよいアルミニウム材からなり、そのフランジ部４１の下端面４１１が前記のごとく取り付け穴段面６１１に密着して、燃料ガイド４とシリンダヘッド６とが一体化していることで、互いに密着する両面４１１，６１１において良好に熱が受け渡され、燃料案内流路出口４０１１と燃料ガイドフランジ部４１とが対極に位置していても燃料ガイド４内部で温度勾配が生じにくく、比較的高温のシリンダヘッド６から燃料案内流路出口４０１１の近傍へ良好に伝熱する。なお、密着する両面４１１，６１１は、燃料案内流路出口４０１１の近傍を含む燃料案内流路４０１の壁面への熱伝達を規定し、密着する両面４１１，６１１の面積の大きさに応じた熱を供給することができることになる。
【００３８】
ここで、シリンダヘッド６から熱を受け取る燃料ガイドフランジ部下端面４１１が取り付け穴段面６１１と接触する面積を、燃料が燃料ガイド４から奪熱する面積である、燃料ガイド４の凹部段底面４３を含む燃料案内流路４０１の流路内壁面の面積よりも十分に大きく設定しておくことで、上記両面４１１，６１１で受け渡されて燃料案内流路４０１の流路内壁面に供給される熱の方が燃料案内流路４０１の流路内壁面で燃料に奪熱される熱よりも多くなる傾向を示し、燃料案内流路出口４０１１の近傍が冷却されすぎず、アイシングを防止することができる。また、前記燃料案内流路４０１の流路内壁の面積を規定する燃料案内流路４０１の径は小さい方が燃料による奪熱面積が小さくなって望ましいが、燃料の流通を考慮して設定する必要がある。すなわち、燃料は一部が気化して燃料案内流路４０１において気液混合状態となっているので、体積が膨張している。したがって、この体積膨張に起因して燃料の流通抵抗が大きくならないように、燃料案内流路４０１の径を確保するのがよい。インジェクタ１１の開弁時間で規定される燃料の噴射量等に影響するおそれがあるからである。発明者らの調査によればφ１〜φ３程度が望ましい。
【００３９】
なお、燃料ガイド４では、シリンダヘッド６から燃料案内流路出口４０１１の近傍が冷却され過ぎないようにする熱輸送がなされるが、インジェクタ１１はインシュレータ３を介してシリンダヘッド６に固定され、インシュレータ３は熱伝導率の低いゴム製であるから、インジェクタ１１自体はシリンダヘッド６からの伝熱は僅かに抑えられる。これにより、インジェクタ１１自体にシリンダヘッド６の有する熱が多量に伝達せず、インジェクタ１１内、特にバルブボディ２２内の燃料がベーパ化するのを防止することができる。
【００４０】
このように、本燃料供給装置によれば、アイシングの防止と燃料のベーパ化の防止とを両立することができ、燃料の調量精度の向上を図ることができる。
【００４１】
（第２実施形態）
図３に本発明の燃料供給装置を示す。第１実施形態において、燃料ガイドの構造を変えたもので、第１実施形態と実質的に同じ作動をする部分には同じ番号を付し、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００４２】
第１実施形態では燃料ガイドの径はシリンダヘッド６の取り付け穴６１の小径部の径よりもやや小さくしているが、燃料ガイド４Ａは、取り付け穴６１の小径部の径と略同径であり、組付け時には、取り付け穴６１の大径部側から小径部に打ち込むことで、シリンダヘッド６に取り付けられる。
【００４３】
本実施形態では、燃料ガイド４Ａの側面４４と取り付け穴６１の側面６１２とが密着するので、シリンダヘッド６と燃料ガイド４Ａの間の伝熱面積が増大するとともに、気密保持用のＯリング（図１参照）を不要とすることができる。
【００４４】
（第３実施形態）
図４に本発明の燃料供給装置を示す。第２実施形態において、燃料案内流路が形成される部分の構造を変えたもので、第２実施形態と実質的に同じ作動をする部分には同じ番号を付し、第２実施形態との相違点を中心に説明する。
【００４５】
燃料ガイド４Ｂは、基本的に第２実施形態の燃料ガイドと同じ構造のもので、インジェクタ１１の噴孔２０１位置に形成される貫通孔４０２が孔径を前記各実施形態よりもやや大きくとってあり、ここに流路部材であるインナーパイプ７１が挿入してある。インナーパイプ７１は内径がφ１程度で外径が貫通孔４０２よりもやや小径の筒状部材で、アウターパイプ４２よりも低熱伝導材料が望ましい。インナーパイプ７１の中は燃料案内流路４０１としてあり、インナーパイプ７１が燃料案内流路４０１の流路壁の最内周部分となっている。インナーパイプ７１の上端部にはフランジ部７１１が設けてあり、該フランジ部７１１が燃料ガイド４Ｂの凹部底面４３に形成された凹部４３１に嵌着されて、インナーパイプ７１が燃料ガイド４Ｂと一体化している。このとき、インナーパイプ７１の外周面と燃料ガイド４Ｂの貫通孔４０２の側面との間に環状の間隙部４０３が形成される。
【００４６】
本実施形態では、燃料案内流路出口４０１１の近傍である燃料ガイド４Ｂの貫通孔４０２の下端開口部近傍にシリンダヘッド６からの熱が供給されてアイシングを防止するのに加えてつぎの効果を奏する。すなわち、燃料案内流路４０１がインナーパイプ７１内に形成されているので、燃料案内流路４０１を流通する燃料はインナーパイプ７１と接触する。ここで、インナーパイプ７１の熱伝導率を低くしているので、燃料案内流路４０１を流通する燃料による奪熱がさらに抑制され、アイシングをさらに良好に防止することができる。また、燃料による奪熱を抑制することで、シリンダヘッド６から燃料ガイド４Ｂへ過度に熱を供給する必要がなくなり、燃料のベーパ化をさらに好適に抑制することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、燃料ガイド４Ｂの貫通孔４０２の側面とインナーパイプ７１の側面との間に環状間隙部４０３を有している。環状間隙部４０３は空気の層であり、燃料ガイド４Ｂの他の部位よりも低熱伝導性の部位となっている。すなわち、その内周側と外周側との間で伝熱を抑制する伝熱障壁となる。これにより、燃料案内流路４０１の流通燃料により奪熱される部位が、実質的に、燃料案内流路４０１の流路壁の最内周部分であるインナーパイプ７１に制限され、奪熱部位の熱容量がインナーパイプ７１に制限された比較的小さなものになる。流通燃料による奪熱量が抑制される。これにより、アイシングをさらに良好に防止することができ、燃料のベーパ化を防止することができる。
【００４８】
本実施形態の特徴部分は第１実施形態の構成において適用することもできる。
【００４９】
（第４実施形態）
図５に本発明の燃料供給装置を示す。第２実施形態において、燃料ガイドの構造を変えたもので、第２実施形態と実質的に同じ作動をする部分には同じ番号を付し、第２実施形態との相違点を中心に説明する。
【００５０】
燃料ガイド４Ｃは第２実施形態の燃料ガイドに、その下端面４２側で燃料案内流路出口４０１１の近傍に、これと同軸に環状の深溝を形成したもので、該深溝により形成される環状間隙部４０３Ａが、第３実施形態の環状間隙部４０３と同様に、その内周側と外周側との間で伝熱を抑制する伝熱障壁となる。これにより、燃料案内流路４０１の流通燃料により奪熱される部位が、実質的に、燃料案内流路４０１の流路壁の最内周部分である、環状間隙部４０３Ａよりも内周の筒状部分４２１に制限される。前記奪熱部位の熱容量が、筒状部分４２１に限定された比較的小さなものとなる。これにより、流通燃料による奪熱量が抑制される。また、燃料ガイド４Ｃの環状間隙部４０３Ａよりも外周部分では良好にシリンダヘッド６からの熱が伝達するから、燃料案内流路出口４０１１近傍が冷却されすぎるのが回避される。これにより、アイシングをさらに良好に防止することができ、燃料のベーパ化を防止することができる。
【００５１】
本実施形態の特徴部分は第１実施形態の構成において適用することもできる。
【００５２】
（第５実施形態）
図６に本発明の燃料供給装置を示す。第２実施形態において、燃料ガイドの構造を変えたもので、第２実施形態と実質的に同じ作動をする部分には同じ番号を付し、第２実施形態との相違点を中心に説明する。
【００５３】
燃料ガイド４Ｄは第２実施形態の燃料ガイドをやや長くして、下側略半部がシリンダヘッド６の内側の面６２から突出せしめてある。
【００５４】
シリンダヘッド６の内側の面６２から離れるほど吸気の流速が相対的に速いから、燃料ガイド４Ｄを前記内側の面６２から突出せしめることで、燃料案内流路出口４０１１から噴射された燃料が吸気流に乗って速やかにその下流に流れ、燃料案内流路出口４０１１から離れる。これにより、噴射された燃料が拡散して燃料案内流路出口４０１１近傍部に達し該近傍部から奪熱することが抑制される。また、燃料ガイド４Ｄが突出部分でシリンダ内の吸気流から良好に受熱する。これにより、アイシングをさらに良好に防止することができる。
【００５５】
本実施形態の特徴部分は第１、第３、第４実施形態の構成において適用することもできる。
【００５６】
（第６実施形態）
図７に本発明の燃料供給装置を示す。第２実施形態において、燃料ガイドの構造を変えるとともに新たな部材を追加したもので、第２実施形態と実質的に同じ作動をする部分には同じ番号を付し、第２実施形態との相違点を中心に説明する。
【００５７】
燃料ガイド４Ｅは第２実施形態の燃料ガイドと基本的に同じ構造で、上端面に形成された凹部底面４３に、燃料案内流路４０１の入口４０１２を囲み環状の溝４５が形成され、これにＯリング５２が装着されている。Ｏリング５２は燃料ガイド凹部底面４３およびインジェクタ下端面２２１の間に挟持されてこれらの面４３，２２１と弾接しており、両面４３，２２１と密着する環状の密着部が燃料案内流路出口４０１１および噴孔２０１の周囲に形成される。これにより、噴孔２０１から噴出した燃料は、Ｏリング５２よりも外周側に流れることなく燃料案内流路入口４０１２に流入する。したがって、Ｏリング５２よりも外周側で燃料ガイド４Ｅの凹部底面４３が燃料と接しないので、この部分で燃料ガイド４Ｅが燃料から奪熱されることはない。したがって、燃料ガイド４Ｅの温度低下が回避されて、アイシングをさらに良好に防止することができる。
【００５８】
本実施形態の特徴部分は第１、第３、第４、第５実施形態の構成において適用することもできる。
【００５９】
（第７実施形態）
図８（Ａ）、図８（Ｂ）に本発明の燃料供給装置を示す。第２実施形態において燃料ガイドの構造を変えたもので、第２実施形態と実質的に同じ作動をする部分には同じ番号を付し、第２実施形態との相違点を中心に説明する。
【００６０】
燃料ガイド４Ｆは第２実施形態の燃料ガイドと基本的に同じ構造で、その下端面４２に、燃料案内流路出口４０１１を通り下端面４２の周縁に達する十字の浅い溝４６を形成したもので、溝４６の幅は略燃料案内流路出口４０１１と同じである。
【００６１】
この溝４６が、燃料ガイド下端面４２で凝結した水を捕捉するので、燃料ガイド下端面４２における水の自由な移動が規制され、燃料案内流路出口４０１１から燃料案内流路４０１の中に水が侵入するのを抑制することができる。これにより、燃料案内流路４０１に侵入した水が内燃機関の停止中に凍結して燃料案内流路出口４０１１を閉塞してしまうのが回避され、低温時における始動性の悪化を防止することができる。
【００６２】
本実施形態の特徴部分は第１、第３、第４、第５、第６実施形態の構成において適用することもできる。
【００６３】
（第８実施形態）
図９に本発明の燃料供給装置を示す。第１実施形態において燃料ガイドを用いないで実質的に同等の作用を得るようにしたもので、第１実施形態と実質的に同じ作動をする部分には同じ番号を付し、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００６４】
インジェクタ１１を取り付ける取り付け穴６１Ａは、前記各実施形態の取り付け穴から小径部を省略して大径部のみとしたものと実質的に同じもので、取り付け穴６１の底面６３にはインジェクタの先端面２２１よりもやや大径の凹部が形成されている。また、シリンダヘッド６Ａには取り付け穴６１Ａの下方に前記凹部の段底面６３１に開口する貫通穴が形成され、燃料案内流路４０１としてある。
【００６５】
インジェクタ１１は前記各実施形態と同様にインシュレータ３を介して取り付け穴６１Ａに保持され、図示しないデリバリパイプ内の燃料圧力によりインジェクタ１１の環状段部２１３で位置決めされたインシュレータ３を挟んで取り付け穴底面６３の環状段上面６３２に押しつけられ、シリンダヘッド６Ａに固定される。このときインジェクタ先端面２２１と取り付け穴凹部段底面６３１の間にギャップが確保されるように、取り付け穴底面６３に形成する凹部の段差が設定される。
【００６６】
シリンダヘッド６Ａは通常、熱伝導性のよい鋳鉄等を成形したものであるから、シリンダヘッド６Ａの一部６ａが燃料案内流路４０１を囲むことで、実質的に第２実施形態の構成と同じ効果を得ることができる。燃料ガイドを必要としないので、部品数が少なくなる。なお、燃料ガイドを用いる前記各実施形態の構成では燃料ガイドの材料の選択により熱伝導性を制御することができ、燃料案内流路をシリンダヘッドとは別の部品に形成するので、製造が容易であり、適宜、要求される仕様により、いずれの構成を採るかを決めればよい。
【００６７】
（第９実施形態）
図１０に本発明の燃料供給装置を示す。前記各実施形態と実質的に同じ作動をする部分には同じ番号を付し、第１実施形態との相違点を中心に説明する。インジェクタ１１Ａは、ハウジング２１の下端にバルブ２５が配設されたバルブボディ２２Ａが結合してなり、バルブボディ２２Ａの下端面には噴孔２０１が貫通する噴孔板２３が取り付けられている。
【００６８】
インジェクタ１１Ａの先端側にはインナーアダプタ７２とアウターアダプタ４Ｇとが設けてある。インナーアダプタ７２、アウターアダプタ４Ｇは例えばアルミニウム材からなる。インナーアダプタ７２はインジェクタ先端部であるバルブボディ２２Ａに嵌着されてこれを覆う蓋部７２１と、その下端面より突出する筒状部７２２とからなる。蓋部７２１はバルブボディ２２Ａに圧入して結合し、蓋部７２１とバルブボディ２２Ａの密着部は液密が保持されている。筒状部７２２は両端開口のもので、インナーアダプタ７２がバルブボディ２２Ａに嵌着されたとき、インジェクタ先端面である噴孔板２３の下端面２３１に開口する噴孔２０１直下に位置し、筒状部７２２内は噴孔２０１と連通して、噴孔２０１から噴射された燃料を吸気通路へと案内する燃料案内流路４０１となる。
【００６９】
アウターアダプタ４Ｇは、前記各実施形態の燃料ガイドと同様に、取り付け穴６１の下側小径半部よりもやや小径の円形部材で、アウターアダプタ４Ｇの上端面にはインナーアダプタ７２よりもやや大径の穴４７が形成されており、アウターアダプタ４Ｇに対しインジェクタ側端部であるその上端部４ａにてインナーアダプタ７２が挿入されている。実質的にインジェクタ１１Ａとは接触しない。また、アウターアダプタ４Ｇにはインナーアダプタ筒状部７２２が挿通する貫通孔４０２Ａが形成してある。貫通孔４０２Ａはインナーアダプタ筒状部７２２よりもやや大径で、インナーアダプタ筒状部７２２の側面と貫通孔４０２Ａの壁面の間には環状の僅かな間隙部４０３Ｂが形成されている。また、インナーアダプタ蓋部７２１の下端面とアウターアダプタ４Ｇの穴４７の底面４７１の間に隙間が確保されている。
【００７０】
アウターアダプタ４Ｇはまた、上端部にフランジ部４１を有しており、フランジ部４１の下側の環状の面４１１は取り付け穴６１の段面６１１と当接している。インシュレータ３はインナーアダプタフランジ部７２１１とアウターアダプタフランジ部４１との間に挟持されるとともに、外周面が取り付け穴６１の側面と密着している。
【００７１】
そして、図示しないデリバリパイプからインジェクタ１１Ａ内に供給される燃料の圧力により、アウターアダプタフランジ部４１は取り付け穴６１１の段面に密着し、シリンダヘッド６からアウターアダプタ４Ｇに良好に熱伝達する。
【００７２】
アウターアダプタの４Ｇの外径を取り付け穴６１の下側小径半部よりもやや小径としているので、実質的に、シリンダヘッド６から熱を受け取るアウターアダプタ４Ｇの伝熱部位がフランジ部４１に制限される。アウターアダプタフランジ部４１と取り付け穴段面６１１との間の接触面積によりシリンダヘッド６からの伝熱量を調整し、インナーアダプタ７２に伝熱する量を抑制している。
【００７３】
また、本実施形態ではアウターアダプタ４Ｇがインナーアダプタ７２と非接触であり、またインジェクタ１１Ａとの間には断熱性部材であるインシュレータ３が介設されている。したがって、シリンダヘッド６からインナーアダプタ７２への伝熱はインナーアダプタ筒状部７２２の外周からのみなされることになる。
【００７４】
本実施形態ではアウターアダプタ４Ｇが燃料案内流路４０１を囲み、シリンダヘッド６からアウターアダプタ４Ｇに伝達される熱により、燃料案内流路出口４０１１の近傍である貫通穴４０２Ａの周縁部が冷却され過ぎるのを抑制することができる。また、インナーアダプタ筒状部７２２とアウターアダプタ４Ｇとの間には僅かな環状間隙部が形成されて、燃料案内流路４０１を流通する燃料による奪熱部位が、燃料案内流路４０１の流路壁の最内周部分であるインナーアダプタ筒状部７２２に制限され、流通燃料による奪熱量が抑制される。これにより、アイシングを良好に防止することができ、燃料のベーパ化を防止することができる。
【００７５】
また、インナーアダプタ７２とアウターアダプタ４Ｇが一体なので、噴孔２０１と燃料案内流路４０１の位置関係が一定している。例えば前記第１実施形態等の構造では、燃料案内流路４０１のうち、燃料ガイド４とバルブボディ２２の間が、第６実施形態で指摘したようにデッドボリュームとなっており、燃料案内流路壁面から燃料への伝熱の増大を招く。ここで燃料ガイド４とバルブボディ２２の間を狭くすればデッドボリュームを減らせるが、そうすると、インシュレータ３が経年変化で上下方向に縮むと（へたると）バルブボディ２２が燃料ガイド４に接触して燃料ガイド４からバルブボディ２２への熱伝達量が急激に増大し、バルブボディ２２内の燃料がベーパ化してしまう。このように、デッドボリュームの削減と、燃料ガイド４とバルブボディ４との間の接触回避とはトレードオフの関係になっている。
【００７６】
本実施形態では、燃料案内流路４０１が形成されるインナーアダプタ７２がインジェクタ１１Ａと一体化しているので、デッドボリュームが変化することはない。一方、アウターアダプタ４Ｇの穴４７の深さはインナーアダプタ７２との接触マージンを規定するが、デッドボリュームの大きさとは無関係なので、インシュレータ３のへたりを考慮して相当程度深くすることができる。これにより、燃料案内流路壁面から燃料への伝熱の抑制と、噴孔２０１形成面と燃料ガイド（本実施形態ではアウターアダプタ）との間の接触の回避とを両立することができる。
【００７７】
また、前記挿入量およびインナーアダプタ筒状部７２２の長さ等は、インナーアダプタ筒状部７２２の下端面がインシュレータ３がへたった場合でもアウターアダプタ４Ｇの下端面から下方に突出しないように設定され、組付け時には、インナーアダプタ筒状部７２２の下端面はアウターアダプタ４Ｇの下端面よりも貫通穴４０２Ａの奥側に後退した位置にある。インナーアダプタ筒状部７２２がアウターアダプタ４Ｇの下端面から突出すると、突出部においてアイシングが生じるおそれがあるからである。
【００７８】
また、噴孔２０１と燃料案内流路４０１の位置関係が一定しているから、組付け時にインジェクタ１１Ａとアウターアダプタ４Ｇとが位置ずれしていても、噴射特性が一定する。
【００７９】
また、インシュレータ３のへたりに対して余裕があるので、インシュレータ３の材料選択が増えるとともに、インシュレータ３の交換時期についても長くとることができる。
【００８０】
（第１０実施形態）
図１１に本発明の燃料供給装置を示す。液化燃料ガスを燃料に用いる内燃機関では、インジェクタ内の燃料のベーパ化を防止するため燃料の熱容量に着目し、燃料供給装置を、インジェクタの略全体がデリバリパイプ内に位置するサイドフィードの構成とし、循環燃料によりインジェクタを冷却するようにしたものがある。本実施形態は、本発明をかかるサイドフィードの燃料供給装置に適用したものである。前記各実施形態と実質的に同じ作動をする部分には同じ番号を付し、前記各実施形態との相違点を中心に説明する。
【００８１】
デリバリパイプ１３１Ａには、気筒配置方向に伸びるパイプ本体１３１１を横切りシリンダヘッド６側に突出する両端開口の筒状の取り付け部１３１２が各気筒に対応して１つずつ設けてあり、これにインジェクタ１１Ｂが挿入してある。インジェクタ１１Ｂは、取り付け部１３１２との間をシールするＯリング５３１，５３２を介して取り付け部１３１２に保持され、取り付け部１３１２の両端開口部を塞いでいる。インジェクタ１１Ｂ内には、パイプ本体１３１１内を流通する燃料が図示しない供給口から供給されるようになっている。
【００８２】
Ｏリング５３１，５３２を介してインジェクタ１１Ｂと結合する前記取り付け部１３１２は実質的にインジェクタ１１Ｂの一部をなし、その外周に設けられたインシュレータ３を介してシリンダヘッド６を貫通する取り付け穴６１に保持されている。
【００８３】
インジェクタ１１Ｂの先端側にはアウターアダプタ４Ｈとインナーアダプタ７３とが設けてある。アウターアダプタ４Ｈは例えばアルミニウム材からなり、インナーアダプタ７３はアウターアダプタ４Ｈよりも熱伝導率の低い合成樹脂製である。インナーアダプタ７３は下端部が細くなった段付きの棒状体で、インジェクタ先端部であるバルブボディ２２Ａの下端面に形成された凹部２２２に嵌入してある。インナーアダプタ７３の内部には中心を通る燃料案内流路４０１が形成され、凹部２２２の段底面に開口する噴孔２０１からの燃料を案内するようになっている。本実施形態でも燃料案内流路４０１が形成されるインナーアダプタ７３がインジェクタ１１Ｂと一体的に設けられているので、インシュレータ３のへたり等でアウターアダプタ４Ｈとインナーアダプタ７３との相対位置が変化しても、燃料案内流路４０１は形状および噴孔２０１との相対位置が一定している。
【００８４】
アウターアダプタ４Ｈは基本的な全体形状が第１実施形態の燃料ガイドと同じもので、上端のフランジ部４１がインシュレータ３の下端面と取り付け穴６１の段面６１１との間に挟持ざれている。インシュレータ３の上端面はデリバリパイプ取り付け部１３１２の段面と当接しており、デリバリパイプ１３１Ａによる押し付け荷重により、インシュレータ３を介してアウターアダプタフランジ部４１が取り付け穴段面６１１に押し付けられ、アウターアダプタ４Ｈとシリンダヘッド６との間で良好に伝熱する。
【００８５】
アウターアダプタ４Ｈにはインナーアダプタ７３の小径下端部７３１が挿通する貫通孔４０２Ｂが形成されて、アウターアダプタ４Ｈが燃料案内流路４０１を囲んでいる。また、貫通孔４０２Ｂはインナーアダプタ小径下端部７３１よりもやや大径で、インナーアダプタ小径下端部７３１の側面と貫通孔４０２Ｂの壁面の間には僅かな間隙部４０３Ｃが形成されている。
【００８６】
かかる構成によっても、シリンダヘッド６からの伝熱作用により、燃料案内流路出口４０１１に近接する、アウターアダプタ４Ｈの貫通孔４０２Ｂの周縁部が冷却されすぎず、また、燃料案内流路４０１の流路壁の最内周部であるインナーアダプタ下端部７３１を金属等に比して低熱伝導性の合成樹脂で構成するとともに、インナーアダプタ下端部７３１とアウターアダプタ４Ｈの間に前記間隙部４０３Ｃを設けることで、燃料による奪熱を抑制することができる。これにより、アイシングを良好に防止することができる。
【００８７】
なお、インナーアダプタ７３１はアウターアダプタ４Ｈと接触しないので、アウターアダプタ４Ｈと同種金属等の材料でも略同等の伝熱抑制効果を得ることができる。
【００８８】
また、気筒数や燃料性状等、装置の構成は上記実施形態に記載のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨に反しない限り任意である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の内燃機関の燃料供給装置を構成するインジェクタのシリンダヘッドへの取り付け状態を示す断面図である。
【図２】上記内燃機関の燃料供給装置の全体構成を示す図である。
【図３】本発明の第２の内燃機関の燃料供給装置を構成するインジェクタのシリンダヘッドへの取り付け状態を示す断面図である。
【図４】本発明の第３の内燃機関の燃料供給装置を構成するインジェクタのシリンダヘッドへの取り付け状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第４の内燃機関の燃料供給装置を構成するインジェクタのシリンダヘッドへの取り付け状態を示す断面図である。
【図６】本発明の第５の内燃機関の燃料供給装置を構成するインジェクタのシリンダヘッドへの取り付け状態を示す断面図である。
【図７】本発明の第６の内燃機関の燃料供給装置を構成するインジェクタのシリンダヘッドへの取り付け状態を示す断面図である。
【図８】（Ａ）は本発明の第７の内燃機関の燃料供給装置を構成するインジェクタのシリンダヘッドへの取り付け状態を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸ矢視図である。
【図９】本発明の第８の内燃機関の燃料供給装置を構成するインジェクタのシリンダヘッドへの取り付け状態を示す断面図である。
【図１０】本発明の第９の内燃機関の燃料供給装置を構成するインジェクタのシリンダヘッドへの取り付け状態を示す断面図である。
【図１１】本発明の第１０の内燃機関の燃料供給装置を構成するインジェクタのシリンダヘッドへの取り付け状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１１，１１Ａ，１１Ｂインジェクタ
１２ＬＰＧタンク
１３送出管路
１３１，１３１Ａデリバリパイプ
１３１２取り付け部
１４回収管路
１５ポンプ部
１６リリーフ弁
２０１噴孔
２１ハウジング
２２，２２Ａバルブボディ
２２１バルブボディ下端面（インジェクタ先端面）
２３噴孔板
２３１噴孔板下端面（インジェクタ先端面）
３インシュレータ（保持部材）
４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ燃料ガイド（熱伝導性部材）
４Ｇ，４Ｈアウターアダプタ（熱伝導性部材）
４ａ上端部（インジェクタ側端部）
４１フランジ部
４１１下端面
４３燃料ガイド凹段底面（熱伝導性部材後端面）
４０１燃料案内流路
４０２，４０２Ａ，４０２Ｂ貫通孔
４０３，４０３Ａ，４０３Ｂ，４０３Ｃ環状間隙部
４５Ｏリング
４６溝
６，６Ａシリンダヘッド（隔壁）
６ａ一部
６１取り付け穴
６１１段面
７１インナーパイプ（流路部材）
７２インナーアダプタ（流路部材）
７２１蓋部
７２２筒状部
７３インナーアダプタ（流路部材）
７３１下端部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel supply device for an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
Some internal combustion engines use liquid phase liquefied fuel gas such as LPG as fuel. Such a fuel supply device for an internal combustion engine liquefies the liquefied fuel gas in a pressurized state at a constant low temperature, stores the liquefied fuel gas in a fuel tank, and supplies the liquefied fuel gas to the injector in a liquid phase.
[0003]
The injector is attached by forming a mounting hole in a partition wall through which intake air circulates inside the cylinder head, the intake pipe wall, and the like, and fuel is injected and supplied to the inside of the partition wall opened at the front end surface of the injector. Fuel vaporizes during injection and takes away a large amount of latent heat of vaporization. As a result, water in the intake air freezes (icing) in the vicinity of the injector nozzle hole and adheres to the periphery of the nozzle hole, forming ice blocks that block the nozzle hole. May grow. As a result, the substantial opening area of the nozzle hole is reduced, and the fuel flow rate changes. As a result, after growing into an ice block, the ice block suddenly detaches, and repeating this causes a problem that the fuel injection amount increases and decreases and the air-fuel ratio fluctuates.
[0004]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-264228 discloses a fuel circulation path formed by a supply pipe for supplying fuel from a fuel tank to an injector and a return pipe for recovering surplus fuel from the injector to the fuel tank in order to prevent icing. In the middle of this, a heater or a heating unit using heat of cooling water of the internal combustion engine is provided to heat the fuel to prevent the occurrence of icing (first conventional example).
[0005]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-234578 has an anti-icing member that rises in a mortar shape at the injector attachment port of the intake manifold in front of the injection hole of the injector. In this technology, a mortar-shaped anti-icing member is formed before low-temperature intake air reaches the nozzle hole in order to avoid the occurrence of icing due to condensation on the nozzle hole after the engine stops when the outside air is below freezing. Condensation occurs on the surface (second conventional example).
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the first conventional example, when applied to an internal combustion engine using liquefied fuel gas, there is a problem that when the fuel is heated, the fuel is easily vaporized and the metering accuracy of the injection amount is lowered.
[0007]
Further, in the second conventional example, since it is necessary to sufficiently condense the moisture in the intake air, the anti-icing member is opened in a mortar shape so that the heat transfer area is as wide as possible, and the internal combustion engine using liquefied fuel gas is used. When applied, the heat around the nozzle hole is gradually taken away by heat transfer from the anti-icing member arranged so as to surround the nozzle hole to the injected fuel. For this reason, icing tends to occur.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a fuel supply system for an internal combustion engine that can prevent icing without causing vaporization.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  According to the first aspect of the present invention, the mounting hole of the injector is formed in the partition wall through which the intake air flows, the injector is held in the mounting hole, and mixed with the intake air from the injection hole opened in the tip end surface of the injector to the inside of the partition wall. In a fuel supply device for an internal combustion engine that supplies fuel that forms air, the injector is held in the mounting hole via a holding member made of a heat insulating material,
  The fuel is liquefied fuel gas,
  From the nozzle hole of the injectorIn liquid phaseProviding a fuel guide channel for guiding the injected fuel to the inside of the partition;
  The fuel flow pathA through hole that reaches the inside of the partition wall at the formation position thereof, surrounds the fuel guide flow path, and part of the partition wall that transfers heat from the partition wall, or is disposed in contact with the partition wall. Formed with a sex member,
  In addition, the area of the wall surface of the fuel guide channel is set to be smaller than the heat transfer area of a part that defines heat transfer from a part of the partition wall or the heat conductive member to the fuel guide channel wall surface.A structure for supplying heat to the vicinity of the outlet of the fuel guide channel;To do.
[0010]
Unlike the second conventional example in which the anti-icing member is open toward the intake passage, the fuel injected from the injector nozzle hole has a heat receiving area in the fuel guide passage that differs from that in the fuel guide passage. Since the area of the flow path wall is limited, vaporization is suppressed and the fuel guide flow path is circulated in a gas-liquid mixed state. And when it reaches the outlet of the fuel guide channel, the heat receiving area increases, so that it rapidly vaporizes. The fuel guide channel is surrounded by a part of the partition wall or a thermally conductive member that contacts the partition wall, and heat is transferred from the partition wall or the outer peripheral partition wall through these parts. Here, the area of the fuel guide channel wall that is deprived of heat by the fuel is limited to be smaller than the heat transfer area of a part of the partition wall or the part that defines heat transfer from the heat conductive member to the fuel guide channel wall surface. Therefore, in the vicinity of the fuel guide channel, the supply of heat from the partition tends to be greater than the heat absorbed by the fuel, and in the vicinity of the outlet of the fuel guide channel, heat is supplied from the partition and the temperature decreases. Therefore, icing can be prevented.
[0011]
In addition, since the injector is held in the mounting hole via a holding member made of a heat insulating material, heat transfer from the partition wall can be suppressed, and vaporization of fuel in the injector can be prevented. .
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the present invention, a portion having a low thermal conductivity is provided on the outer periphery of the fuel guide channel in the vicinity of the fuel guide channel.
[0013]
By providing the low thermal conductivity portion in the vicinity of the fuel guide channel, the heat transfer is suppressed, so that the heat gained by the circulating fuel is suppressed and further icing can be prevented. In addition, by suppressing this heat removal, excessive heat supply from the partition wall to the vicinity of the fuel guide channel becomes unnecessary, and fuel vaporization in the injector can be further suppressed.
[0014]
In invention of Claim 3, in the structure of invention of Claim 2, a through-hole is formed in a part of said partition or the said heat conductive member,
A cylindrical member constituting the innermost peripheral portion of the flow path wall of the fuel guide flow path is inserted into the through hole to form the low thermal conductivity portion.
[0015]
In the innermost peripheral portion of the channel wall of the fuel guide channel closest to the fuel, heat removal by the circulating fuel is suppressed by suppressing heat transfer.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect of the present invention, an annular gap is formed on the outer periphery of the innermost peripheral portion of the flow path wall of the fuel guide flow path to form the low thermal conductivity portion.
[0017]
Since the annular gap serves as a heat transfer barrier, the heat removal site by the circulating fuel is substantially limited to the innermost periphery of the channel wall of the fuel guide channel closest to the fuel, and the heat capacity of the heat sinking site by the circulating fuel Is relatively small. As a result, heat loss due to the circulating fuel is suppressed.
[0018]
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect of the invention, the tip end surface of the injector where the injection hole opens, the bottom surface of the mounting hole where the through hole opens, or the rear of the thermally conductive member An O-ring is provided between the end faces so that the fuel flowing from the nozzle hole to the fuel guide channel does not flow out to the outer periphery of the O-ring.
[0019]
Since the outer periphery of the O-ring does not become a dead volume, the heat receiving area of the fuel flowing from the nozzle hole to the fuel guide channel is reduced, and the heat removal by the fuel is suppressed, so that icing can be prevented more satisfactorily.
[0020]
In invention of Claim 6, in the structure of invention of Claim 1, it is set as the structure where the said attachment hole penetrates the said partition,
The mounting hole is closed with the thermally conductive member on the tip end side of the injector, and is integrally coupled with the injector tip portion, and a cylindrical portion having the inside as the fuel guide channel at a position facing the injection hole. Providing a protruding channel member,
A gap is formed between the heat conductive member and the flow path member.
[0021]
Since the flow path member is integrated with the injector, the relative position between the injection hole and the fuel guide flow path does not change regardless of the state of attachment of the injector to the partition wall. As a result, it is possible to prevent changes in ejection characteristics with time and variations between apparatuses.
[0022]
According to a seventh aspect of the present invention, in the configuration of the first to sixth aspects of the present invention, a groove-shaped recess is formed in a part of the partition wall where the outlet of the fuel guide channel opens or on the surface of the heat conductive member. To do.
[0023]
Water droplets condensed while the internal combustion engine is stopped are prevented from entering from the outlet of the fuel guide passage, and the fuel guide passage is blocked by ice at low temperatures to prevent startability from deteriorating. can do.
[0024]
According to an eighth aspect of the present invention, in the configuration of the first to seventh aspects of the invention, a part of the partition wall or the heat conductive member is protruded inside the partition wall.
[0025]
Since the flow rate of the intake air increases as the distance from the partition wall increases, the fuel injected from the outlet of the fuel guide channel flows quickly downstream of the intake air. This prevents the fuel from staying in the vicinity of the outlet of the fuel guide channel, and further suppresses the vicinity of the outlet from being deprived of heat by the fuel injected from the outlet of the fuel guide channel.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 2 shows the overall configuration of the internal combustion engine fuel supply apparatus of the present invention. The fuel supply device is of a four-cylinder internal combustion engine, and is a fuel injection injector provided in a one-to-one correspondence with each cylinder using LPG, which is a liquid liquefied fuel gas stored in the LPG tank 12, as fuel. The LPG is distributed and supplied to each injector 11 from a delivery pipe 131 located at the downstream end of the delivery pipe 13. The delivery pipe 131 is connected to a recovery line 14 that recovers excess LPG to the LPG tank 12.
[0027]
A fuel pump 15 is provided in the delivery line 13, and LPG is delivered to the delivery pipe 131. The recovery pipe 14 is provided with a relief valve 16, and the fuel pressure in the delivery pipe 131 is defined by the relief pressure.
[0028]
FIG. 1 shows an attached state of an injector 11. The injector 11 is attached to a cylinder head 6 which is a partition wall of each cylinder together with a fuel guide 4 which will be described later, and a fuel is introduced into an intake passage formed by using the cylinder head 6 as a partition wall. Inject. Each cylinder has a common configuration as shown in the figure, and fuel is supplied from the common delivery pipe 131.
[0029]
In the injector 11, a valve body 22 that is a tip portion is coupled to a lower end of a cylindrical housing 21, and an injection hole 201 that penetrates the lower end wall 220 is opened on a lower end surface 221 of the valve body 22 that is a tip end surface of the injector 11. The fuel is ejected from the nozzle hole 201 by the operation of a valve (not shown) disposed in the valve body 22. A supply passage (not shown) for supplying fuel from the delivery pipe 131 into the valve body 22 is formed in the housing 21, and an upper end portion of the housing 21 is a fuel inlet portion 211. The fuel inlet portion 211 is fitted into the connection hole 1311 of the delivery pipe 131, and the liquid tightness is maintained between the side surface of the fuel inlet portion 211 and the inner wall surface of the connection hole 1311 by the O-ring 24. A valve driving solenoid or the like is also disposed in the housing 21. The solenoid is operated by an energization control signal input from a connector portion 212 protruding outward from the side surface of the housing 21 to inject and stop fuel. Switch between and.
[0030]
An attachment hole 61 for attaching the injector 11 and the fuel guide 4 to the cylinder head 6 is a stepped hole penetrating the cylinder head 6 and has a small diameter on the intake passage side.
[0031]
The injector 11 is attached to the outer periphery of the valve body 22 with an insulator 3 that is an annular and rubber heat insulating holding member, and is held by the large diameter portion of the attachment hole 61 via the insulator 3. The insulator 3 is positioned by an annular step 213 protruding from the side surface of the valve body 22 of the injector 11.
[0032]
  The fuel guide 4 has a thermal conductivity.LeThe aluminum material is formed into a thick circular shape having a substantially cross-sectional hat shape, and the mounting hole 61 is closed on the tip side of the valve body 22. The upper flange portion 41 is sandwiched between the step surface of the attachment hole 61 and the lower end surface of the insulator 3. When the fuel pressure in the delivery pipe 131 increases due to the operation of the fuel pump 15, the injector 11 is pressed downward by the fuel pressure, and the fuel guide 4 is strongly fixed to the cylinder head 6 together with the injector 11. An annular groove is formed on the side surface of the fuel guide 4 and an O-ring 5 is fitted into the annular groove. The space between the fuel guide 4 and the cylinder head 6 is sealed to maintain airtightness.
[0033]
A through hole is formed in the fuel guide 4 at the position of the injection hole 201 of the injector 11, and serves as a fuel guide channel 401 that guides fuel from the injection hole 201 to the combustion chamber. The fuel is injected from the outlet 4011 of the fuel guide channel 401 that opens to the lower end surface 42 of the fuel guide 4.
[0034]
Further, a shallow concave portion having a slightly larger diameter than the lower end surface 221 of the injector valve body 22 is formed on the upper end surface of the fuel guide 4, and the level difference between the injector 11 and the cylinder head 6 is strongly fixed as described above. Even in this case, the height is set such that a gap is secured between the stepped bottom surface 43 of the recess and the lower end surface 221 of the injector valve body.
[0035]
The operation of the fuel supply apparatus will be described. By the operation of the fuel pump 15, the fuel is supplied to the injector 11 at a predetermined fuel pressure defined by the relief valve 16. When the injector 11 is opened, fuel is injected from the nozzle hole 201 through the fuel guide channel 401 into the intake passage.
[0036]
At this time, icing can be considered in the vicinity of the fuel guide flow path outlet 4011 that opens to the lower end surface 42 of the fuel guide 4 exposed to the air in the intake passage.
[0037]
In the vicinity of the fuel guide channel outlet 4011, the fuel guide 4 is made of an aluminum material having good heat conductivity, although it is deprived of heat by the fuel of −10 ° C. to −40 ° C. flowing through the fuel guide channel 401. Since the lower end surface 411 of the flange portion 41 is in close contact with the mounting hole step surface 611 as described above, and the fuel guide 4 and the cylinder head 6 are integrated, heat is favorably received on both surfaces 411 and 611 that are in close contact with each other. Even if the fuel guide channel outlet 4011 and the fuel guide flange portion 41 are located at the opposite electrode, a temperature gradient is hardly generated inside the fuel guide 4, and the fuel guide channel outlet 4011 extends from the relatively high temperature cylinder head 6. Good heat transfer to the vicinity. The two surfaces 411 and 611 that are in close contact define heat transfer to the wall surface of the fuel guide passage 401 including the vicinity of the fuel guide passage outlet 4011, and heat according to the size of the area of the two surfaces 411 and 611 that are in close contact with each other. Can be supplied.
[0038]
Here, the bottom surface 43 of the recessed portion of the fuel guide 4, which is an area where the fuel guide flange lower end surface 411 that receives heat from the cylinder head 6 comes into contact with the mounting hole step surface 611, is an area where the fuel takes heat away from the fuel guide 4. By setting the area sufficiently larger than the area of the inner wall surface of the fuel guide channel 401 including the heat, the heat transferred to the both surfaces 411 and 611 and supplied to the inner wall surface of the fuel guide channel 401 is provided. This tends to be more than the heat absorbed by the fuel on the inner wall surface of the fuel guide channel 401, the vicinity of the fuel guide channel outlet 4011 is not cooled too much, and icing can be prevented. In addition, it is preferable that the diameter of the fuel guide channel 401 that defines the area of the inner wall of the fuel guide channel 401 is smaller because the heat removal area by the fuel is smaller. There is. That is, since the fuel is partially vaporized and is in a gas-liquid mixed state in the fuel guide channel 401, the volume is expanded. Therefore, it is preferable to secure the diameter of the fuel guide channel 401 so that the flow resistance of the fuel does not increase due to this volume expansion. This is because the fuel injection amount or the like specified by the valve opening time of the injector 11 may be affected. According to the inventors' investigation, about φ1 to φ3 is desirable.
[0039]
In the fuel guide 4, heat transport is performed so that the vicinity of the fuel guide flow path outlet 4011 is not cooled too much from the cylinder head 6, but the injector 11 is fixed to the cylinder head 6 via the insulator 3, and the insulator Since 3 is made of rubber having a low thermal conductivity, the heat transfer from the cylinder head 6 is slightly suppressed in the injector 11 itself. Thereby, a large amount of heat of the cylinder head 6 is not transmitted to the injector 11 itself, and it is possible to prevent the fuel in the injector 11, particularly the fuel in the valve body 22 from vaporizing.
[0040]
Thus, according to this fuel supply apparatus, it is possible to achieve both prevention of icing and prevention of fuel vaporization, and improve the fuel metering accuracy.
[0041]
(Second Embodiment)
FIG. 3 shows the fuel supply apparatus of the present invention. In the first embodiment, the structure of the fuel guide is changed, and parts that operate substantially the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and differences from the first embodiment will be mainly described. .
[0042]
In the first embodiment, the diameter of the fuel guide is slightly smaller than the diameter of the small diameter portion of the mounting hole 61 of the cylinder head 6, but the fuel guide 4 </ b> A is substantially the same diameter as the diameter of the small diameter portion of the mounting hole 61. At the time of assembly, it is attached to the cylinder head 6 by driving into the small diameter part from the large diameter part side of the attachment hole 61.
[0043]
In this embodiment, since the side surface 44 of the fuel guide 4A and the side surface 612 of the mounting hole 61 are in close contact with each other, the heat transfer area between the cylinder head 6 and the fuel guide 4A is increased, and an O-ring for maintaining airtightness (see FIG. 1) can be made unnecessary.
[0044]
(Third embodiment)
FIG. 4 shows the fuel supply apparatus of the present invention. In the second embodiment, the structure of the part where the fuel guide flow path is formed is changed. The parts that operate substantially the same as in the second embodiment are given the same numbers, and The difference will be mainly described.
[0045]
The fuel guide 4B basically has the same structure as the fuel guide of the second embodiment, and the through hole 402 formed at the position of the injection hole 201 of the injector 11 has a hole diameter slightly larger than those of the above embodiments. Here, an inner pipe 71 which is a flow path member is inserted. The inner pipe 71 is a cylindrical member having an inner diameter of about φ1 and an outer diameter slightly smaller than that of the through hole 402, and is preferably made of a low heat conductive material than the outer pipe. Inside the inner pipe 71 is a fuel guide channel 401, and the inner pipe 71 is the innermost peripheral portion of the channel wall of the fuel guide channel 401. A flange portion 711 is provided at the upper end portion of the inner pipe 71. The flange portion 711 is fitted into a recess 431 formed on the bottom surface 43 of the recess of the fuel guide 4B, so that the inner pipe 71 is integrated with the fuel guide 4B. ing. At this time, an annular gap 403 is formed between the outer peripheral surface of the inner pipe 71 and the side surface of the through hole 402 of the fuel guide 4B.
[0046]
In the present embodiment, heat from the cylinder head 6 is supplied to the vicinity of the lower end opening portion of the through hole 402 of the fuel guide 4B, which is in the vicinity of the fuel guide flow path outlet 4011, and in addition to preventing icing, the following effects are obtained. Play. That is, since the fuel guide channel 401 is formed in the inner pipe 71, the fuel flowing through the fuel guide channel 401 comes into contact with the inner pipe 71. Here, since the thermal conductivity of the inner pipe 71 is lowered, heat removal by the fuel flowing through the fuel guide channel 401 is further suppressed, and icing can be prevented more favorably. Further, by suppressing the heat removal by the fuel, it is not necessary to supply heat excessively from the cylinder head 6 to the fuel guide 4B, and fuel vaporization can be more preferably suppressed.
[0047]
In the present embodiment, an annular gap 403 is provided between the side surface of the through hole 402 of the fuel guide 4 </ b> B and the side surface of the inner pipe 71. The annular gap portion 403 is a layer of air and has a lower thermal conductivity than other portions of the fuel guide 4B. That is, it becomes a heat transfer barrier that suppresses heat transfer between the inner peripheral side and the outer peripheral side. As a result, the portion of the fuel guide channel 401 that is deprived of heat by the flowing fuel is substantially limited to the inner pipe 71 that is the innermost peripheral portion of the channel wall of the fuel guide channel 401, and the heat capacity of the deprived portion of heat. However, the inner pipe 71 is relatively small. The amount of heat lost by the circulating fuel is suppressed. Thereby, icing can be prevented more favorably and fuel vaporization can be prevented.
[0048]
The characteristic part of this embodiment can also be applied to the configuration of the first embodiment.
[0049]
(Fourth embodiment)
FIG. 5 shows a fuel supply apparatus of the present invention. In the second embodiment, the structure of the fuel guide is changed, and parts that operate substantially the same as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and differences from the second embodiment will be mainly described. .
[0050]
The fuel guide 4C is formed by forming an annular deep groove coaxially with the fuel guide of the second embodiment on the lower end face 42 side in the vicinity of the fuel guide flow path outlet 4011, and an annular gap formed by the deep groove. Similar to the annular gap 403 of the third embodiment, the portion 403A serves as a heat transfer barrier that suppresses heat transfer between the inner peripheral side and the outer peripheral side. As a result, the portion of the fuel guide channel 401 that is deprived of heat by the flowing fuel is substantially the innermost peripheral portion of the channel wall of the fuel guide channel 401, and has a cylindrical shape on the inner periphery of the annular gap 403A. Limited to portion 421. The heat capacity of the heat removal portion is relatively small limited to the cylindrical portion 421. Thereby, the amount of heat lost by the distributed fuel is suppressed. In addition, since the heat from the cylinder head 6 is transmitted more favorably in the outer peripheral portion than the annular gap portion 403A of the fuel guide 4C, it is possible to prevent the vicinity of the fuel guide flow path outlet 4011 from being cooled too much. Thereby, icing can be prevented more favorably and fuel vaporization can be prevented.
[0051]
The characteristic part of this embodiment can also be applied to the configuration of the first embodiment.
[0052]
(Fifth embodiment)
FIG. 6 shows a fuel supply apparatus of the present invention. In the second embodiment, the structure of the fuel guide is changed, and parts that operate substantially the same as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and differences from the second embodiment will be mainly described. .
[0053]
The fuel guide 4D is slightly longer than the fuel guide of the second embodiment, and the lower half of the fuel guide 4D protrudes from the inner surface 62 of the cylinder head 6.
[0054]
Since the flow velocity of the intake air is relatively higher as the distance from the inner surface 62 of the cylinder head 6 increases, the fuel injected from the fuel guide channel outlet 4011 is allowed to flow into the intake air flow by projecting the fuel guide 4D from the inner surface 62. And immediately flows downstream from the fuel guide passage outlet 4011. As a result, the injected fuel is prevented from diffusing and reaching the vicinity of the fuel guide channel outlet 4011 and taking heat away from the vicinity. Further, the fuel guide 4D receives heat well from the intake flow in the cylinder at the protruding portion. Thereby, icing can be prevented more favorably.
[0055]
The characteristic part of this embodiment can also be applied to the configurations of the first, third, and fourth embodiments.
[0056]
(Sixth embodiment)
FIG. 7 shows a fuel supply apparatus of the present invention. In the second embodiment, the structure of the fuel guide is changed and a new member is added. The parts that operate substantially the same as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and are different from the second embodiment. The explanation will focus on the points.
[0057]
The fuel guide 4E has basically the same structure as the fuel guide of the second embodiment, and an annular groove 45 is formed on the bottom surface 43 of the recess formed on the upper end surface so as to surround the inlet 4012 of the fuel guide channel 401. An O-ring 52 is attached. The O-ring 52 is sandwiched between the bottom surface 43 of the fuel guide recess and the lower end surface 221 of the injector and is in elastic contact with these surfaces 43, 221. And around the nozzle hole 201. As a result, the fuel ejected from the nozzle hole 201 flows into the fuel guide channel inlet 4012 without flowing to the outer peripheral side of the O-ring 52. Accordingly, since the bottom surface 43 of the concave portion of the fuel guide 4E does not contact the fuel on the outer peripheral side of the O-ring 52, the fuel guide 4E is not deprived of the fuel at this portion. Therefore, the temperature drop of the fuel guide 4E is avoided, and icing can be prevented even better.
[0058]
The characteristic part of this embodiment can also be applied to the configurations of the first, third, fourth, and fifth embodiments.
[0059]
(Seventh embodiment)
8A and 8B show the fuel supply device of the present invention. In the second embodiment, the structure of the fuel guide is changed, and parts that operate substantially the same as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and differences from the second embodiment will be mainly described.
[0060]
The fuel guide 4F has basically the same structure as the fuel guide of the second embodiment, and has a shallow shallow groove 46 formed on the lower end surface 42 of the fuel guide 4F that passes through the fuel guide channel outlet 4011 and reaches the periphery of the lower end surface 42. The width of the groove 46 is substantially the same as that of the fuel guide channel outlet 4011.
[0061]
Since the groove 46 captures water condensed on the fuel guide lower end surface 42, free movement of water on the fuel guide lower end surface 42 is restricted, and water enters the fuel guide channel 401 from the fuel guide channel outlet 4011. Can be prevented from entering. This prevents water that has entered the fuel guide passage 401 from freezing while the internal combustion engine is stopped and blocking the fuel guide passage outlet 4011, thereby preventing deterioration of startability at low temperatures. it can.
[0062]
The characteristic part of this embodiment can also be applied to the configurations of the first, third, fourth, fifth, and sixth embodiments.
[0063]
(Eighth embodiment)
FIG. 9 shows a fuel supply apparatus of the present invention. In the first embodiment, substantially the same operation is obtained without using a fuel guide, and the same reference numerals are given to parts that operate substantially the same as in the first embodiment. The difference will be mainly described.
[0064]
The attachment hole 61A for attaching the injector 11 is substantially the same as the attachment hole of each of the above embodiments in which the small diameter portion is omitted and only the large diameter portion is provided. A recess having a diameter slightly larger than that of 221 is formed. Further, a through hole that opens to the step bottom surface 631 of the recess is formed in the cylinder head 6A below the attachment hole 61A, and serves as a fuel guide channel 401.
[0065]
The injector 11 is held in the mounting hole 61A via the insulator 3 as in the above embodiments, and the bottom surface of the mounting hole sandwiching the insulator 3 positioned by the annular step portion 213 of the injector 11 by the fuel pressure in the delivery pipe (not shown). It is pressed against the annular step upper surface 632 of 63 and fixed to the cylinder head 6A. At this time, the step of the recess formed in the attachment hole bottom surface 63 is set so that a gap is secured between the injector tip surface 221 and the attachment hole recess step bottom surface 631.
[0066]
Since the cylinder head 6A is usually formed of cast iron or the like having good thermal conductivity, a part 6a of the cylinder head 6A surrounds the fuel guide channel 401 so that it is substantially the same as the configuration of the second embodiment. An effect can be obtained. Since no fuel guide is required, the number of parts is reduced. In the configuration of each of the embodiments using the fuel guide, the thermal conductivity can be controlled by selecting the material of the fuel guide, and the fuel guide channel is formed as a separate part from the cylinder head, so that the manufacture is easy. Therefore, it is only necessary to determine which configuration is adopted according to the required specifications.
[0067]
(Ninth embodiment)
FIG. 10 shows a fuel supply apparatus of the present invention. Portions that operate substantially the same as those in each of the embodiments described above will be given the same reference numerals, and differences from the first embodiment will be mainly described. The injector 11A is formed by coupling a valve body 22A in which a valve 25 is disposed at the lower end of the housing 21, and an injection hole plate 23 through which the injection hole 201 passes is attached to the lower end surface of the valve body 22A.
[0068]
An inner adapter 72 and an outer adapter 4G are provided on the distal end side of the injector 11A. The inner adapter 72 and the outer adapter 4G are made of, for example, an aluminum material. The inner adapter 72 includes a lid portion 721 that is fitted to and covers the valve body 22A that is a tip portion of the injector, and a cylindrical portion 722 that protrudes from the lower end surface thereof. The lid portion 721 is press-fitted into and coupled to the valve body 22A, and the close contact portion between the lid portion 721 and the valve body 22A is kept fluid-tight. The cylindrical portion 722 is open at both ends. When the inner adapter 72 is fitted to the valve body 22A, the cylindrical portion 722 is located immediately below the nozzle hole 201 that opens at the lower end surface 231 of the nozzle hole plate 23 that is the front end surface of the injector. The inside of the shaped part 722 is communicated with the nozzle hole 201 and becomes a fuel guide channel 401 for guiding the fuel injected from the nozzle hole 201 to the intake passage.
[0069]
The outer adapter 4G is a circular member that is slightly smaller in diameter than the lower small-diameter half of the attachment hole 61 as in the fuel guides of the above-described embodiments. The outer adapter 4G has a slightly larger diameter than the inner adapter 72 on the upper end surface of the outer adapter 4G. A hole 47 is formed, and the inner adapter 72 is inserted into the outer adapter 4G at its upper end 4a which is the injector side end. Substantially no contact with the injector 11A. Further, the outer adapter 4G is formed with a through hole 402A through which the inner adapter cylindrical portion 722 is inserted. The through hole 402A has a slightly larger diameter than the inner adapter cylindrical portion 722, and a slight annular gap 403B is formed between the side surface of the inner adapter cylindrical portion 722 and the wall surface of the through hole 402A. A gap is secured between the lower end surface of the inner adapter cover 721 and the bottom surface 471 of the hole 47 of the outer adapter 4G.
[0070]
The outer adapter 4G also has a flange portion 41 at the upper end, and the annular surface 411 below the flange portion 41 is in contact with the step surface 611 of the mounting hole 61. The insulator 3 is sandwiched between the inner adapter flange portion 7211 and the outer adapter flange portion 41, and the outer peripheral surface is in close contact with the side surface of the attachment hole 61.
[0071]
Then, due to the pressure of the fuel supplied from the delivery pipe (not shown) into the injector 11A, the outer adapter flange portion 41 is in close contact with the stepped surface of the mounting hole 611, and heat is transferred favorably from the cylinder head 6 to the outer adapter 4G.
[0072]
Since the outer diameter of the outer adapter 4G is slightly smaller than the lower small-diameter half of the mounting hole 61, the heat transfer portion of the outer adapter 4G that receives heat from the cylinder head 6 is substantially limited to the flange portion 41. The The amount of heat transferred from the cylinder head 6 is adjusted by the contact area between the outer adapter flange portion 41 and the mounting hole step surface 611, and the amount of heat transferred to the inner adapter 72 is suppressed.
[0073]
In the present embodiment, the outer adapter 4G is not in contact with the inner adapter 72, and the insulator 3 that is a heat insulating member is interposed between the outer adapter 4G and the injector 11A. Therefore, heat transfer from the cylinder head 6 to the inner adapter 72 is performed only from the outer periphery of the inner adapter cylindrical portion 722.
[0074]
In the present embodiment, the outer adapter 4G surrounds the fuel guide channel 401, and the peripheral portion of the through hole 402A in the vicinity of the fuel guide channel outlet 4011 is overcooled by the heat transmitted from the cylinder head 6 to the outer adapter 4G. Can be suppressed. In addition, a slight annular gap is formed between the inner adapter tubular portion 722 and the outer adapter 4G, and the heat removal site by the fuel flowing through the fuel guide channel 401 is the channel of the fuel guide channel 401. It is limited to the inner adapter cylindrical portion 722 that is the innermost peripheral portion of the wall, and the amount of heat absorbed by the circulating fuel is suppressed. Thereby, icing can be prevented satisfactorily and fuel vaporization can be prevented.
[0075]
Further, since the inner adapter 72 and the outer adapter 4G are integrated, the positional relationship between the nozzle hole 201 and the fuel guide channel 401 is constant. For example, in the structure of the first embodiment or the like, the dead volume between the fuel guide 4 and the valve body 22 in the fuel guide channel 401 is a dead volume as pointed out in the sixth embodiment. Increases heat transfer from the wall to the fuel. Here, if the space between the fuel guide 4 and the valve body 22 is narrowed, the dead volume can be reduced. However, if the insulator 3 contracts in the vertical direction due to aging, the valve body 22 comes into contact with the fuel guide 4. The amount of heat transfer from the fuel guide 4 to the valve body 22 increases rapidly, and the fuel in the valve body 22 vaporizes. Thus, the reduction of dead volume and the avoidance of contact between the fuel guide 4 and the valve body 4 are in a trade-off relationship.
[0076]
In the present embodiment, since the inner adapter 72 in which the fuel guide channel 401 is formed is integrated with the injector 11A, the dead volume does not change. On the other hand, the depth of the hole 47 of the outer adapter 4G defines the contact margin with the inner adapter 72, but it is irrelevant to the size of the dead volume, so that it can be made considerably deeper considering the sag of the insulator 3. Thereby, it is possible to achieve both suppression of heat transfer from the fuel guide channel wall surface to the fuel and avoidance of contact between the injection hole 201 forming surface and the fuel guide (in this embodiment, the outer adapter).
[0077]
Further, the insertion amount, the length of the inner adapter cylindrical portion 722, and the like are set so that the lower end surface of the inner adapter cylindrical portion 722 does not protrude downward from the lower end surface of the outer adapter 4G even when the insulator 3 is bent. At the time of assembly, the lower end surface of the inner adapter tubular portion 722 is in a position retracted to the back side of the through hole 402A from the lower end surface of the outer adapter 4G. This is because if the inner adapter cylindrical portion 722 protrudes from the lower end surface of the outer adapter 4G, icing may occur at the protruding portion.
[0078]
In addition, since the positional relationship between the nozzle hole 201 and the fuel guide channel 401 is constant, the injection characteristics are constant even if the injector 11A and the outer adapter 4G are misaligned during assembly.
[0079]
Further, since there is room for the sag of the insulator 3, the material selection of the insulator 3 increases, and the replacement time of the insulator 3 can be made longer.
[0080]
(10th Embodiment)
FIG. 11 shows a fuel supply apparatus of the present invention. In an internal combustion engine that uses liquefied fuel gas as fuel, pay attention to the heat capacity of the fuel in order to prevent fuel vaporization in the injector, and the fuel supply device has a side feed configuration in which almost the entire injector is located in the delivery pipe. In some cases, the injector is cooled by circulating fuel. In this embodiment, the present invention is applied to such a side feed fuel supply apparatus. Portions that operate substantially the same as those in each of the above embodiments will be given the same reference numerals, and differences from the above embodiments will be mainly described.
[0081]
The delivery pipe 131A is provided with a cylindrical attachment portion 1312 having an opening at both ends that protrudes toward the cylinder head 6 across the pipe body 1311 extending in the cylinder arrangement direction, corresponding to each cylinder. Is inserted. The injector 11 </ b> B is held by the attachment portion 1312 via O-rings 531 and 532 that seal between the attachment portion 1312 and closes both end openings of the attachment portion 1312. In the injector 11B, fuel flowing through the pipe body 1311 is supplied from a supply port (not shown).
[0082]
The mounting portion 1312 that is coupled to the injector 11B via the O-rings 531 and 532 is substantially a part of the injector 11B, and the mounting hole 61 that penetrates the cylinder head 6 via the insulator 3 provided on the outer periphery thereof. Is retained.
[0083]
An outer adapter 4H and an inner adapter 73 are provided on the distal end side of the injector 11B. The outer adapter 4H is made of, for example, an aluminum material, and the inner adapter 73 is made of a synthetic resin having a lower thermal conductivity than the outer adapter 4H. The inner adapter 73 is a stepped rod-like body with a thin lower end, and is fitted into a recess 222 formed on the lower end surface of the valve body 22A, which is the tip of the injector. A fuel guide channel 401 passing through the center is formed inside the inner adapter 73 so as to guide the fuel from the nozzle hole 201 opened in the step bottom of the recess 222. Also in this embodiment, since the inner adapter 73 in which the fuel guide channel 401 is formed is provided integrally with the injector 11B, the relative position between the outer adapter 4H and the inner adapter 73 changes due to the insulator 3 or the like. Even so, the shape of the fuel guide channel 401 and the relative position to the nozzle hole 201 are constant.
[0084]
The outer adapter 4H has the same basic overall shape as the fuel guide of the first embodiment, and the upper end flange portion 41 is sandwiched between the lower end surface of the insulator 3 and the step surface 611 of the mounting hole 61. The upper end surface of the insulator 3 is in contact with the step surface of the delivery pipe mounting portion 1312, and the outer adapter flange portion 41 is pressed against the mounting hole step surface 611 via the insulator 3 by the pressing load by the delivery pipe 131A. Heat is transferred well between 4H and the cylinder head 6.
[0085]
The outer adapter 4H has a through hole 402B through which the small diameter lower end portion 731 of the inner adapter 73 is inserted, and the outer adapter 4H surrounds the fuel guide channel 401. The through-hole 402B has a slightly larger diameter than the inner adapter small-diameter lower end portion 731, and a slight gap 403C is formed between the side surface of the inner adapter small-diameter lower end portion 731 and the wall surface of the through-hole 402B.
[0086]
Even in such a configuration, the peripheral portion of the through hole 402B of the outer adapter 4H adjacent to the fuel guide channel outlet 4011 is not cooled excessively due to the heat transfer action from the cylinder head 6, and the flow of the fuel guide channel 401 is not cooled. The inner adapter lower end portion 731 which is the innermost peripheral portion of the road wall is made of a synthetic resin having a lower thermal conductivity than metal or the like, and the gap portion 403C is provided between the inner adapter lower end portion 731 and the outer adapter 4H. As a result, heat loss due to fuel can be suppressed. Thereby, icing can be prevented favorably.
[0087]
In addition, since the inner adapter 731 does not contact the outer adapter 4H, a substantially equivalent heat transfer suppressing effect can be obtained even with a material such as the same type of metal as the outer adapter 4H.
[0088]
Further, the configuration of the apparatus, such as the number of cylinders and fuel properties, is not limited to that described in the above embodiment, and is arbitrary as long as it does not contradict the gist of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state in which an injector constituting a fuel supply device for a first internal combustion engine of the present invention is attached to a cylinder head.
FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of a fuel supply apparatus for the internal combustion engine.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state where an injector constituting a fuel supply device for a second internal combustion engine of the present invention is attached to a cylinder head.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which an injector constituting a fuel supply device for a third internal combustion engine according to the present invention is attached to a cylinder head.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state where an injector constituting a fuel supply device for a fourth internal combustion engine of the present invention is attached to a cylinder head.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which an injector constituting a fuel supply device for a fifth internal combustion engine of the present invention is attached to a cylinder head.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state where an injector constituting a fuel supply device for a sixth internal combustion engine of the present invention is attached to a cylinder head.
FIG. 8A is a cross-sectional view showing a state where an injector constituting a fuel supply device for a seventh internal combustion engine of the present invention is attached to a cylinder head, and FIG. 8B is a view taken in the direction of arrow X in FIG. It is.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state where an injector constituting a fuel supply device for an internal combustion engine according to an eighth embodiment of the present invention is attached to a cylinder head.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state where an injector constituting a fuel supply device for a ninth internal combustion engine of the present invention is attached to a cylinder head.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state where an injector constituting a fuel supply device for an internal combustion engine according to a tenth aspect of the present invention is attached to a cylinder head.
[Explanation of symbols]
11, 11A, 11B Injector
12 LPG tank
13 Delivery pipeline
131,131A Delivery pipe
1312 Mounting part
14 Collection pipeline
15 Pump part
16 Relief valve
201 nozzle hole
21 Housing
22,22A Valve body
221 Valve body bottom surface (Injector tip surface)
23 Hole plate
231 Injection hole plate lower end surface (injector tip surface)
3 Insulator (holding member)
4, 4A, 4B, 4C, 4D, 4E, 4F Fuel guide (thermally conductive member)
4G, 4H outer adapter (thermally conductive member)
4a Upper end (Injector side end)
41 Flange
411 bottom surface
43 Concave bottom of fuel guide (rear end surface of heat conductive member)
401 Fuel guide flow path
402, 402A, 402B Through hole
403, 403A, 403B, 403C Annular gap
45 O-ring
46 groove
6,6A Cylinder head (partition wall)
6a part
61 Mounting hole
611 Step surface
71 Inner pipe (channel member)
72 Inner adapter (channel member)
721 lid
722 Tubular part
73 Inner adapter (channel member)
731 Lower end

Claims

吸気が内側を流れる隔壁にインジェクタの取り付け穴を形成して該取り付け穴にインジェクタを保持せしめ、インジェクタの先端面に開口する噴孔から隔壁の内側に前記吸気と混合気を形成する燃料を供給する内燃機関の燃料供給装置において、
前記燃料を液化燃料ガスとし、
インジェクタを断熱性材料で構成された保持部材を介して前記取り付け穴に保持せしめ、
インジェクタの噴孔から液相状態で噴射された燃料を前記隔壁の内側へ案内する燃料案内流路を設け、
該燃料案内流路を、その形成位置に前記隔壁の内側に達する貫通孔が形成されて前記燃料案内流路を包囲し前記隔壁からの熱を伝達する隔壁の一部、若しくは隔壁と当接させて配置した熱伝導性部材にて形成し、
かつ、燃料案内流路の壁面の面積を、前記隔壁の一部若しくは前記熱伝導性部材から燃料案内流路壁面への伝熱を規定する部位の伝熱面積よりも小さく設定して、前記燃料案内流路の出口近傍へ熱供給する構成としたことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。An injector mounting hole is formed in the partition wall through which the intake air flows, the injector is held in the mounting hole, and fuel that forms the intake air and the air-fuel mixture is supplied to the inside of the partition wall from the nozzle hole that opens at the distal end surface of the injector In a fuel supply device for an internal combustion engine,
The fuel is liquefied fuel gas,
The injector is held in the mounting hole via a holding member made of a heat insulating material,
A fuel guide channel is provided for guiding the fuel injected in a liquid phase from the injector nozzle hole to the inside of the partition;
A through hole reaching the inside of the partition is formed at a position where the fuel guide channel is formed, and the fuel guide channel surrounds the fuel guide channel and a part of the partition that transfers heat from the partition, or abuts the partition. Formed with a thermally conductive member
And the area of the wall surface of the fuel guide passage, is set smaller than the heat transfer area of the sites that define the heat transfer from the part or the thermally conductive member to the fuel guide flow path wall surface of the partition wall, the fuel A fuel supply device for an internal combustion engine, characterized in that heat is supplied to the vicinity of the outlet of the guide channel .

請求項１記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料案内流路の外周に、該燃料案内流路に近接して低熱伝導性の部位を設けた内燃機関の燃料供給装置。2. The fuel supply apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a portion having a low thermal conductivity is provided on an outer periphery of the fuel guide channel in the vicinity of the fuel guide channel.

請求項２記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記隔壁の一部若しくは前記熱伝導性部材に貫通孔を形成し、
該貫通孔に、前記燃料案内流路の流路壁の最内周部を構成する筒状の部材を挿入して前記低熱伝導性の部位とした内燃機関の燃料供給装置。The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein a through hole is formed in a part of the partition wall or in the heat conductive member.
A fuel supply device for an internal combustion engine, wherein a cylindrical member constituting the innermost peripheral portion of the flow path wall of the fuel guide flow path is inserted into the through hole to form the low thermal conductivity portion.

請求項２記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料案内流路の流路壁の最内周部の外周に環状間隙を形成して前記低熱伝導性の部位とした内燃機関の燃料供給装置。3. The fuel supply apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein an annular gap is formed on the outer periphery of the innermost peripheral portion of the flow path wall of the fuel guide flow path to form the low thermal conductivity portion. .

請求項１または２いずれか記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記噴孔が開口するインジェクタの先端面と、前記貫通穴が開口する前記取り付け穴の底面または前記熱伝導性部材の後端面の間にＯリングを設けて前記噴孔から燃料案内流路へと流れる燃料がＯリングの外周に流出しないようにした内燃機関の燃料供給装置。3. The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a front end surface of the injector in which the injection hole is opened, a bottom surface of the attachment hole in which the through hole is opened, or a rear end surface of the thermally conductive member. A fuel supply device for an internal combustion engine, in which an O-ring is provided so that fuel flowing from the nozzle hole to the fuel guide channel does not flow to the outer periphery of the O-ring.

請求項１記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記隔壁を前記取り付け穴が貫通する構造とし、
前記インジェクタの先端側で前記取り付け穴を前記熱伝導性部材により塞ぎ、
インジェクタ先端部と一体的に結合されるとともに、噴孔との対向位置に内部を前記燃料案内流路とした筒状部が突出してなる流路部材を設け、
前記熱伝導性部材と流路部材との間に間隙部を形成した内燃機関の燃料供給装置。The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the partition hole has a structure through which the mounting hole passes,
Plugging the mounting hole with the thermally conductive member on the tip side of the injector;
Provided with a flow path member formed integrally with the injector tip and protruding from the cylindrical portion with the fuel guide flow path at the position facing the injection hole,
A fuel supply device for an internal combustion engine, wherein a gap is formed between the heat conductive member and the flow path member.

請求項１ないし６いずれか記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料案内流路の出口が開口する前記隔壁の一部若しくは前記熱伝導性部材の面に、溝状の凹部を形成した内燃機関の燃料供給装置。7. The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a groove-like recess is formed in a part of the partition wall or an opening of the heat conductive member where an outlet of the fuel guide channel opens. Engine fuel supply.

請求項１ないし７いずれか記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記隔壁の一部または前記熱伝導性部材を前記隔壁の内側に突出せしめた内燃機関の燃料供給装置。8. The fuel supply apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a part of the partition wall or the thermally conductive member is protruded inside the partition wall.