JPH108971A - 筒内燃料噴射式エンジン - Google Patents

筒内燃料噴射式エンジン

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JPH108971A
JPH108971A JP8180011A JP18001196A JPH108971A JP H108971 A JPH108971 A JP H108971A JP 8180011 A JP8180011 A JP 8180011A JP 18001196 A JP18001196 A JP 18001196A JP H108971 A JPH108971 A JP H108971A
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fuel injection
cylinder
intake
injection valve
combustion chamber
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JP8180011A
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Naoki Tsuchida
直樹 土田
Hiroyuki Tsujiku
広幸 都竹
Masahisa Kuranishi
雅久 倉西
Takeshi Ito
健 伊藤
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンを小形にして、このエンジンの設置
が、狭い空間に対しても容易にできるようにし、このよ
うにした場合でも、良好なエンジン性能が確保されるよ
うにする。 【解決手段】 吸気通路１３の燃焼室１１への開口部を
三つの吸気開口部１４で構成する。排気通路１６の上記
燃焼室１１への開口部を二つの排気開口部１７で構成す
る。燃料噴射弁２６と、点火プラグ３３とをそれぞれシ
リンダヘッド７に取り付ける。シリンダ２の平面視で、
上記各吸気、排気開口部１４，１７を上記シリンダ２の
軸心３周りに環状に配置する。上記各吸気、排気開口部
１４，１７で囲まれた領域３４に上記燃料噴射弁２６と
点火プラグ３３とを並設させる。同上シリンダ２の側面
視で、上記燃料噴射弁２６の噴射ノズル２７の軸心２８
から上記点火プラグ３３の放電部３２を偏位させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車や自動二輪
車等に搭載されるエンジン（内燃機関）に関し、より詳
しくは、燃焼室に向って直接に燃料を噴射する燃料噴射
弁を備えた筒内燃料噴射式エンジンに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】上記筒内燃料噴射式エンジンには、従
来、特開平５‐６５８１１号公報で示されるものがあ
る。
【０００３】これによれば、エンジンのシリンダは、シ
リンダ孔を有するシリンダ本体と、上記シリンダ孔の軸
心を縦向きにみたときこのシリンダ孔の上端を閉じるよ
う上記シリンダ本体の上端に取り付けられるシリンダヘ
ッドとを備え、上記シリンダ孔の上部から上記シリンダ
ヘッドの下面にかけての空間が燃焼室とされている。
【０００４】上記シリンダの平面視で、ある水平な一方
向を前方としたとき、上記シリンダヘッドの外部を上記
燃焼室の前部に連通させる吸気通路が上記シリンダヘッ
ドに形成され、上記吸気通路の上記燃焼室への開口部が
複数の吸気開口部で構成されている。一方、上記燃焼室
の後部を上記シリンダヘッドの外部に連通させる排気通
路が上記シリンダヘッドに形成され、上記排気通路の上
記燃焼室への開口部が複数の排気開口部で構成されてい
る。
【０００５】燃料噴射用の噴射ノズルが上記燃焼室に臨
む燃料噴射弁と、放電部が同上燃焼室に臨む点火プラグ
とがそれぞれ上記シリンダヘッドに取り付けられてい
る。
【０００６】そして、上記エンジンの運転時に、各吸気
開口部が開かれるとき、上記吸気通路を通して外部の空
気が上記燃焼室に吸入される。また、この燃焼室に対し
燃料噴射弁から燃料が噴射され、この燃料と上記空気と
が混合させられて混合気が生成される。次に、この混合
気は上記点火プラグの放電で着火、燃焼させられて、こ
れが動力に変換され、この動力はクランク軸を介し出力
される。一方、上記燃焼により生じた燃焼ガスは、各排
気開口部が開かれるときに、排気として上記排気通路を
通し外部に排出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
技術によれば、上記シリンダの平面視で、吸気通路と燃
料噴射弁とは同じところに配置されて、上下に重なり合
っている。
【０００８】このため、エンジンの上下方向の寸法が大
きくなりがちであって、自動車等、エンジンの設置が限
られた狭い空間になされる場合には、このエンジンの設
置がしにくくなるおそれがある。
【０００９】そこで、上記エンジンを小形にさせること
が考えられるが、この際、燃料噴射弁と点火プラグとを
互いに接近させると、上記燃料噴射弁の噴射ノズルから
噴射された燃料が、上記点火プラグの放電部に直接的に
向うおそれがある。そして、これが生じると、この放電
部に直接的に噴射された燃料は酸素不足により不完全燃
焼し、「すす」を発生してこれが上記点火プラグに付着
し、もって、着火不良を生じさせるおそれがあり、これ
はエンジン性能を低下させる原因となって、好ましくな
い。
【００１０】また、上記したように燃料噴射弁と、点火
プラグとを互いに接近させると、これら燃料噴射弁と点
火プラグとが互いに干渉し合って、これらの取り付け作
業や保守点検作業がしにくくなるおそれがある。
【００１１】更に、上記エンジンを小形化にさせるため
に、上記シリンダの平面視で、上記各吸気、排気開口部
で囲まれた領域を利用して、ここに上記燃料噴射弁を配
置させることが考えられるが、単にこのようにすると、
上記燃料噴射弁から噴射された燃料が上記排気開口部に
直接的に向うおそれがある。
【００１２】ここで、上記排気開口部は、燃焼ガスが通
過する部分であって、極めて高温になるところである。
このため、上記したように、噴射された燃料が上記排気
開口部に直接的に向うと、前記したと同じ理由で、「す
す」を発生して、これが上記排気開口部に付着し、もっ
て、この排気開口部における排気の円滑な流通を阻害す
るおそれがあり、これも、エンジン性能を低下させる原
因となって、好ましくない。
【００１３】本発明は、上記のような事情に注目してな
されたもので、エンジンを小形にして、このエンジンの
設置が、狭い空間に対しても容易にできるようにするこ
とを課題とする。
【００１４】また、上記のように、エンジンを小形にし
た場合でも、良好なエンジン性能が確保されるように
し、かつ、燃料噴射弁と点火プラグとが互いに干渉し合
わないようにして、これらの取り付け作業や保守点検作
業が容易にできるようにすることを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明の筒内燃料噴射式エンジンは、次の如くであ
る。
【００１６】請求項１の発明は、シリンダ２がシリンダ
孔６を有するシリンダ本体４と、上記シリンダ孔６の軸
心３を垂直にみたときこのシリンダ孔６の上端を閉じる
よう上記シリンダ本体４の上端に取り付けられるシリン
ダヘッド７とを備え、上記シリンダ孔６の上部から上記
シリンダヘッド７の下面にかけての空間を燃焼室１１と
し、上記シリンダ２の平面視で、ある水平な一方向を前
方としたとき、上記シリンダヘッド７の外部を上記燃焼
室１１の前部に連通させる吸気通路１３を上記シリンダ
ヘッド７に形成し、上記吸気通路１３の上記燃焼室１１
への開口部を三つの吸気開口部１４で構成し、一方、上
記燃焼室１１の後部を上記シリンダヘッド７の外部に連
通させる排気通路１６を同上シリンダヘッド７に形成
し、上記排気通路１６の上記燃焼室１１への開口部を二
つの排気開口部１７で構成し、燃料２５噴射用の噴射ノ
ズル２７が上記燃焼室１１に臨む燃料噴射弁２６と、放
電部３２が同上燃焼室１１に臨む点火プラグ３３とをそ
れぞれ上記シリンダヘッド７に取り付けた場合におい
て、上記シリンダ２の平面視で、上記各吸気、排気開口
部１４，１７を上記シリンダ２の軸心３周りに環状に配
置し、上記各吸気、排気開口部１４，１７で囲まれた領
域３４に上記燃料噴射弁２６と点火プラグ３３とを並設
させ、同上シリンダ２の側面視で、上記燃料噴射弁２６
の噴射ノズル２７の軸心２８から上記点火プラグ３３の
放電部３２を偏位させたものである。
【００１７】請求項２の発明は、請求項１の発明に加え
て、上記燃料噴射弁２６と、点火プラグ３３とをそれぞ
れ上下方向に長い棒状とし、上記燃料噴射弁２６の下端
部にその長手方向に沿って延びるよう噴射ノズル２７を
形成し、上記点火プラグ３３の下端部に放電部３２を設
け、上記燃料噴射弁２６と点火プラグ３３とを各上端部
に向うに従い互いに離れさせたものである。
【００１８】請求項３の発明は、請求項１、もしくは２
の発明に加えて、上記燃料噴射弁２６の下端部にその長
手方向に沿って延びるよう噴射ノズル２７を形成し、上
記燃料噴射弁２６と点火プラグ３３とをそれぞれ上記燃
焼室１１の左右方向における中央部に位置させると共
に、上記燃料噴射弁２６を上記点火プラグ３３よりも後
側に位置させ、かつ、上記燃料噴射弁２６をその上端部
に向うに従い後方に傾斜させたものである。
【００１９】請求項４の発明は、請求項３の発明に加え
て、上記三つの吸気開口部１４（Ａ）（Ｂ）のうち、二
つの吸気開口部１４（Ａ）を上記燃焼室１１の前部で左
右側部に位置させ、残りの一つの吸気開口部１４（Ｂ）
を同上燃焼室１１の前部で左右方向における中央部に位
置させ、上記した二つの吸気開口部１４（Ａ）の径寸法
Ｄ1 よりも、上記した一つの吸気開口部１４（Ｂ）の径
寸法Ｄ2 を小さくさせたものである。
【００２０】請求項５の発明は、請求項１、もしくは２
の発明に加えて、上記燃料噴射弁２６と点火プラグ３３
とを左右に並設させたものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。
【００２２】（第１の実施の形態）
【００２３】図１〜４は、第１の実施の形態を示してい
る。
【００２４】図において、符号１は内燃機関である４サ
イクル多気筒エンジンであり、説明の便宜上、図中矢印
Ｆｒの方向（ある水平な一方向に相当する）を前方と
し、また、下記する左右とは上記前方に向っての水平方
向をいうものとする。
【００２５】上記エンジン１は、軸心が左右に延びるク
ランク軸を支承するクランクケースと、このクランクケ
ースから上方に突出する複数のシリンダ２とを備え、こ
れらシリンダ２は左右に一体的に連設されてシリンダブ
ロックとされ、これら各シリンダ２は互いに同構成とさ
れている。これら各シリンダ２はそれぞれ垂直の軸心３
を有するシリンダ本体４と、同上軸心３上で上記シリン
ダ本体４に形成されるシリンダ孔６と、このシリンダ孔
６の上端を閉じるように上記シリンダ本体４の上部の突
出端である上端に取り付けられるシリンダヘッド７と、
このシリンダヘッド７の上面側を覆うシリンダヘッドカ
バー８とを備えている。
【００２６】上記シリンダ孔６には、同上軸心３に沿っ
てピストン９が上下方向である軸方向に摺動自在に嵌入
され、上記ピストン９は前記クランク軸に連接棒１０に
より連結されている。上記ピストン９の上端面には凹所
９ａが形成されている。上記シリンダ孔６の上部から上
記シリンダヘッド７の下面にかけての空間が燃焼室１１
である。
【００２７】上記シリンダヘッド７の前上方の外部を上
記燃焼室１１の前部にほぼ直線的に連通させる三つの吸
気通路１３が上記シリンダヘッド７に形成されている。
これら各吸気通路１３の上記燃焼室１１への開口部が三
つの吸気開口部１４（Ａ）（Ｂ）とされている。
【００２８】上記三つの吸気開口部１４（Ａ）（Ｂ）の
うち、二つの吸気開口部１４（Ａ）は、上記燃焼室１１
の前部で左右側部に位置し、残りの一つ吸気開口部１４
（Ｂ）は同上燃焼室１１の前部で左右方向の中央部（中
央を含むほぼ中央）に位置させられている。一方、上記
各吸気通路１３（Ａ）（Ｂ）の上流端は、互いに共通の
吸気管１５ａに連結され、この吸気管１５ａの内部は、
スロットル弁１５ｂや不図示のエアクリーナを通して大
気側である外部に連通させられている。
【００２９】上記燃焼室１１を上記シリンダヘッド７の
後方の外部に連通させる排気通路１６が上記シリンダヘ
ッド７に形成されている。これら各排気通路１６の上記
燃焼室１１への開口部は二つの排気開口部１７とされて
いる。これら二つの排気開口部１７は、上記した二つの
吸気開口部１４（Ａ）よりも後側で、かつ、上記燃焼室
１１の後部で左右側部に位置させられている。上記各排
気通路１６の下流端は、不図示のサイレンサ等を通して
大気側である外部に開放されている。
【００３０】上記各吸気開口部１４（Ａ）（Ｂ）をそれ
ぞれ開閉させる複数（三つ）の吸気弁１９が上記シリン
ダヘッド７に支承され、上記各吸気弁１９は上記各吸気
開口部１４を閉じるようそれぞればね２０で付勢されて
いる。上記各排気開口部１７をそれぞれ開閉させる複数
（二つ）の排気弁２１が上記シリンダヘッド７に支承さ
れ、上記各排気弁２１は上記各排気開口部１７を閉じる
ようそれぞればね２２で付勢されている。
【００３１】前記クランク軸に連動し、上記各ばね２
０，２２に対抗して上記各吸気弁１９と排気弁２１とを
開動作させる動弁機構２３が設けられている。この動弁
機構２３は、上記各吸気弁１９にカム係合する前部カム
軸２３ａと、上記各排気弁２１にカム係合する後部カム
軸２３ｂとを有している。これら前部カム軸２３ａと後
部カム軸２３ｂの各軸心はそれぞれ左右に平行に延びて
いる。これら前部カム軸２３ａと後部カム軸２３ｂは、
それぞれ複数の軸受２４により、上記シリンダヘッド７
に各軸心回りに回転自在となるよう支承され、上記クラ
ンク軸に連動連結されている。
【００３２】上記の場合、燃焼室１１の左右側部に位置
する二つの吸気開口部１４（Ａ）に対し設けられた二つ
の吸気弁１９と、上記前部カム軸２３ａとは球面ピボッ
トで支持されたロッカアーム２３ｃを介して間接的にカ
ム係合している。また、同上燃焼室１１の中央部に位置
する一つの吸気開口部１４（Ｂ）に対し設けられた一つ
の吸気弁１９と、同上前部カム軸２３ａとは、直接的に
カム係合している。一方、上記各排気弁２１と、上記後
部カム軸２３ｂとは、直接的にカム係合している。
【００３３】上記各吸気弁１９と、各排気弁２１はそれ
ぞれの上端部に向うに従い互いに離れるよう傾斜させら
れており、これら各弁は、上記シリンダ２の平面視で、
上記軸心３をほぼ中心とした放射状に設けられている。
この場合、上記した各カム係合が円滑になされるよう、
上記前部カム軸２３ａと後部カム軸２３ｂにおける各カ
ム係合部は、上記した一つの吸気弁１９とのカム係合部
を除き、テーパ形状とされている。
【００３４】そして、上記各ばね２０，２２と、上記ク
ランク軸に連動した上記動弁機構２３の各カム軸２３
ａ，２３ｂとにより各吸気弁１９と各排気弁２１が開閉
動作して、上記各吸気開口部１４（Ａ）（Ｂ）と各排気
開口部１７とが、それぞれ所定のクランク角で開閉させ
られるようになっている。
【００３５】上記燃焼室１１にガソリンである燃料２５
を噴射して供給可能とする燃料噴射弁２６が、上記シリ
ンダヘッド７に取り付けられている。この燃料噴射弁２
６は、上下方向に長い棒状をなし、その下端部が上記シ
リンダヘッド７に取り付けられている。また、上記燃料
噴射弁２６の下端部にその長手方向に沿って延びるよう
噴射ノズル２７が形成され、この噴射ノズル２７の下流
端は上記燃焼室１１に開口している。この噴射ノズル２
７の軸心は上記した棒状の燃料噴射弁２６の軸心２８と
一致している。
【００３６】一方、放電部３２が上記燃焼室１１に臨む
点火プラグ３３が上記シリンダヘッド７に取り付けられ
ている。上記点火プラグ３３は上下方向に長い棒状をな
して、その下端部が上記シリンダヘッド７に取り付けら
れると共に、同上下端部の端面に上記放電部３２が設け
られている。
【００３７】上記シリンダ２の平面視（図１）で、上記
各吸気、排気開口部１４，１７は上記シリンダ２の軸心
３周りにほぼ円環状に配置されている。上記吸気、排気
開口部１４，１７で囲まれた領域３４に、上記燃料噴射
弁２６と点火プラグ３３とが並設させられている。
【００３８】上記シリンダ２の側面視（図２）で、燃料
噴射弁２６の噴射ノズル２７の軸心２８から、上記点火
プラグ３３の放電部３２は偏位させられている。
【００３９】図１〜４において、上記燃料噴射弁２６と
点火プラグ３３とは、その長手方向で各上端部に向うに
従い互いに離れるよう互いに傾斜させられている。
【００４０】また、上記燃料噴射弁２６と点火プラグ３
３とは、それぞれ上記燃焼室１１の左右方向における中
央部に位置させられ、かつ、上記燃料噴射弁２６は上記
軸心３や点火プラグ３３よりも後側に位置させられ、こ
の点火プラグ３３は同上軸心３よりも前側に位置させら
れている。また、上記燃料噴射弁２６はその長手方向で
上端部に向うに従い後方に傾斜させられている。
【００４１】図４において、後方に向って傾斜した燃料
噴射弁２６の上部側と、上記軸受２４のキャップとが互
いに干渉し合わないよう、上記軸受２４のキャップには
切り欠き２４ａが形成されている。
【００４２】図１において、上記燃焼室１１の左右側部
に位置する吸気開口部１４（Ａ）の径寸法Ｄ1 よりも、
同上燃焼室１１の左右方向の中央部に位置する吸気開口
部１４（Ｂ）の径寸法Ｄ2 が、小さくさせられている。
【００４３】そして、図１〜４において、上記エンジン
１の運転時に、上記三つの吸気開口部１４（Ａ）（Ｂ）
が開かれるとき、各吸気通路１３を通して外部の空気４
２が上記燃焼室１１に吸入される。また、この燃焼室１
１に対し燃料噴射弁２６から燃料２５が噴射され、この
燃料２５と上記空気４２とが混合させられて混合気４３
が生成される。次に、この混合気４３は上記点火プラグ
３３の放電で着火、燃焼させられて、これが動力に変換
され、この動力は前記クランク軸を介し出力される。一
方、上記燃焼により生じた燃焼ガスは、各排気開口部１
７が開かれるときに、排気４４として上記排気通路１６
を通し外部に排出される。
【００４４】上記構成によれば、シリンダ２の平面視
（図１）で、上記各吸気、排気開口部１４，１７は上記
シリンダ２の軸心３周りに環状に配置され、上記各吸
気、排気開口部１４，１７で囲まれた領域３４に上記燃
料噴射弁２６と点火プラグ３３とが並設されている。
【００４５】即ち、エンジン１の軸心３周りに各吸気、
排気開口部１４，１７を環状に配置すると、これら各吸
気、排気開口部１４，１７で囲まれた領域３４は余剰の
領域となる。そこで、この領域３４を上記燃料噴射弁２
６と点火プラグ３３の配置に有効に利用したのであり、
このため、吸気通路１３と燃料噴射弁２６が上下に重ね
合わされていた従来の技術に比べて、エンジン１の上下
方向の寸法が小さくなると共に、平面視の寸法が大きく
なることも抑制され、これにより、エンジン１が全体と
して小形にされている。
【００４６】しかも、同上シリンダ２の側面視で、上記
燃料噴射弁２６の噴射ノズル２７の軸心２８から上記点
火プラグ３３の放電部３２が偏位させられている。
【００４７】このため、上記燃料噴射弁２６の噴射ノズ
ル２７を通し噴射された燃料２５が上記放電部３２に直
接的に向うことが防止され、上記放電部３２における燃
料２５の不完全燃焼により、「すす」が発生してこれが
上記放電部３２に付着するということは防止されて、着
火不良の発生が回避されている。
【００４８】また、上記燃料噴射弁２６と、点火プラグ
３３とはそれぞれ上下方向に長い棒状とされ、上記燃料
噴射弁２６の下端部にその長手方向に沿って延びるよう
噴射ノズル２７が形成され、上記点火プラグ３３の下端
部に放電部３２が設けられ、上記燃料噴射弁２６と点火
プラグ３３とは各上端部に向うに従い互いに離れること
とされている。
【００４９】このため、前記したように、各吸気、排気
開口部１４，１７で囲まれた領域３４が狭くて、上記燃
料噴射弁２６の噴射ノズル２７と、点火プラグ３３の放
電部３２とを互いに接近させてこれら噴射ノズル２７と
放電部３２が上記領域３４に収まるようにした場合で
も、上記したように、燃料噴射弁２６と点火プラグ３３
の各上端部側は互いに離れることとなって、これら燃料
噴射弁２６と点火プラグ３３とが互いに干渉し合うこと
は防止される。
【００５０】また、上記燃料噴射弁２６と点火プラグ３
３とはそれぞれ上記燃焼室１１の左右方向における中央
部に位置すると共に、上記燃料噴射弁２６は上記点火プ
ラグ３３よりも後側に位置し、かつ、上記燃料噴射弁２
６はその上端部に向うに従い後方に傾斜している。
【００５１】即ち、エンジン１を小形にさせるために、
上記シリンダ２の平面視で、上記各吸気、排気開口部１
４，１７で囲まれた領域３４に上記燃料噴射弁２６を点
火プラグ３３と共に配置させた場合において、上記燃料
噴射弁２６をその上端部に向うに従い後方に傾斜させた
のであり、このため、この傾斜に伴って、上記燃料噴射
弁２６の噴射ノズル２７の燃焼室１１に対する開口が向
う方向は上記排気開口部１７から、より遠くに向うこと
となる。
【００５２】よって、エンジン１の運転時に、排気４４
が流通して高温となる排気開口部１７に、上記噴射ノズ
ル２７を通して噴射された燃料２５が直接的に向うこと
は防止される。この結果、上記燃料噴射弁２６により噴
射された燃料２５が上記排気開口部１７に直接的に向う
ことにより、「すす」が発生してこれが上記排気開口部
１７に付着するということが回避される。
【００５３】また、上記したように、排気開口部１７に
「すす」が付着しないため、この排気開口部１７を排気
弁２１で閉じたとき、上記「すす」に邪魔されることな
く、確実にシールされて、排気開口部１７が確実に全閉
とされ、この点でも、良好なエンジン性能が確保され
る。
【００５４】しかも、上記したように、燃料噴射弁２６
を傾斜させると、これに伴って、上記燃料噴射弁２６の
噴射ノズル２７の燃焼室１１に対する開口が向う方向は
上記吸気開口部１４に、より近づくこととなる。
【００５５】よって、上記各吸気開口部１４から燃焼室
１１内に吸入される空気４２と、上記燃料噴射弁２６の
噴射ノズル２７から噴射された燃料２５とは、より対向
することとなって、これら空気４２と燃料２５の混合が
促進され、つまり、燃料２５の霧化が促進される。
【００５６】また、上記した二つの吸気開口部１４
（Ａ）の径寸法Ｄ1 よりも、上記した一つの吸気開口部
１４（Ｂ）の径寸法Ｄ2 を小さくさせてある。
【００５７】即ち、前記したように、燃焼室１１の左右
方向における中央部に燃料噴射弁２６と点火プラグ３３
とを位置させる場合において、中央部の吸気開口部１４
（Ｂ）の径寸法Ｄ2 を小さくしたのであり、このため、
上記各吸気、排気開口部１４，１７で囲まれた領域３４
における上記燃料噴射弁２６と点火プラグ３３の設置面
積が、上記径寸法Ｄ2 を小さくした分、上記中央部に沿
って前後に広くなる。
【００５８】よって、上記燃料噴射弁２６と点火プラグ
３３を所望位置に設置する際の自由度が向上して、エン
ジン性能の向上が達成されると共に、これら燃料噴射弁
２６と点火プラグ３３とをある程度互いに離れさせるこ
とができて、これらの取り付け作業や保守点検作業が容
易にできることとなる。
【００５９】図１〜３において、上記動弁機構２３によ
り、上記した三つの吸気開口部１４（Ａ）（Ｂ）は同時
に開かれる。このとき、これらを流通して上記燃焼室１
１に空気４２が吸入されようとするが、上記三つの吸気
開口部１４（Ａ）（Ｂ）のうち、左右側部の二つの吸気
開口部１４（Ａ）における空気４２の流通を規制するス
ライド式の吸気制御弁３７が設けられている。
【００６０】上記吸気制御弁３７は、上記吸気開口部１
４（Ａ）に連通する各吸気通路１３を開閉させて、上記
規制を行うこととされている。上記吸気制御弁３７には
アクチュエータ３８が連動連結されている。また、エン
ジン１の回転数やスロットル弁１５ｂの開度等に基づく
エンジン１の運転状態に応じて、上記アクチュエータ３
８を制御する電子的な制御装置３９が設けられている。
【００６１】上記エンジン１の運転時には、その運転状
態に基づき、前記制御装置３９がアクチュエータ３８を
作動させ、このアクチュエータ３８が上記吸気制御弁３
７を作動させる。これにより、左右側部の二つの吸気開
口部１４（Ａ）に連通する各吸気通路１３が開閉させら
れ、上記吸気開口部１４（Ａ）における空気４２の流通
が許容、もしくは規制される。また、上記吸気制御弁３
７の動作にかかわらず、残りの一つの吸気開口部１４
（Ｂ）に連通する一つの吸気通路１３は開状態のままに
保たれる。
【００６２】具体的には、上記エンジン１の高速高負荷
時等で、図２、３中仮想線で示すようにスロットル弁１
５ｂが開動作して、多量の空気４２が燃焼室１１に供給
されると共に、上記燃料噴射弁２６により多量の燃料２
５が同上燃焼室１１に噴射供給されて空燃比（Ａ／Ｆ）
の値が小さくされるときには、上記した制御装置３９や
アクチュエータ３８の作用により、図２、３中矢印Ａで
示すように吸気制御弁３７は各吸気通路１３を自動的に
開いて、各吸気開口部１４（Ａ）（Ｂ）における空気４
２の流通を許容することとされ、これによって、燃焼室
１１に十分に多量の空気４２が供給される。
【００６３】上記の場合、燃焼室１１には多量の空気４
２が勢いよく供給されるため、上記燃料噴射弁２６によ
り供給された燃料２５は、十分に霧化されて、燃焼室１
１において、各部の濃度がより均一な混合気４３が生成
される。
【００６４】一方、エンジン１の低速低負荷時等で、図
１〜３中実線で示すようにスロットル弁１５ｂが閉動作
して、少量の空気４２が燃焼室１１に供給されると共
に、上記燃料噴射弁２６により少量の燃料２５が同上燃
焼室１１に噴射供給されて空燃比（Ａ／Ｆ）の値が大き
くされるときには、上記吸気制御弁３７が左右側部の二
つの吸気開口部１４（Ａ）に連通する二つの吸気通路１
３を自動的に閉じて、同上吸気開口部１４（Ａ）におけ
る空気４２の流通を規制し、これにより、中央部の吸気
開口部１４（Ｂ）だけを空気４２が集中的に勢いよく流
通するようにし、この空気４２により、燃焼室１１内で
タンブル流４７を成形させ、つまり、成層燃焼をさせる
ようになっている。
【００６５】このようにして、空燃比を大きくする低速
低負荷時等においては、上記吸気制御弁３７の作用によ
り、成層燃焼が得られて、着火が確実になされることと
されている。
【００６６】図２、３において、上記各吸気弁１９、排
気弁２１の各下縁は、シリンダ本体４とシリンダヘッド
７との合い面からみて、互いにほぼ同じ高さとされ、こ
れにより、上記燃焼室１１の上面は凹凸の少ない円滑な
面とされている。
【００６７】このため、燃焼室１１における混合気４３
の燃焼速度は、更に速くなり、この点でもエンジン性能
の向上が達成される。
【００６８】なお、以上は図示の例によるが、シリンダ
２の軸心３は垂線に対し傾斜していてもよい。また、吸
気制御弁３７は、左右側部の吸気開口部１４（Ａ）のう
ち、一つだけの空気４２の流通を規制してもよく、中央
部の吸気開口部１４（Ｂ）の空気４２の流通だけを規制
するようにしてもよい。
【００６９】（第２の実施の形態）
【００７０】図５〜９は、第２の実施の形態を示してい
る。
【００７１】これによれば、上記燃料噴射弁２６と点火
プラグ３３とは左右に並設されている。
【００７２】ところで、第１の実施の形態で説明したよ
うに、シリンダ２の平面視で、燃焼室１１の前部に三つ
の吸気開口部１４が配置され、同上燃焼室１１の後部に
二つの排気開口部１７が配置された場合において、各吸
気開口部１４を開閉させる吸気弁１９にカム係合する前
部カム軸２３ａと、上記各排気開口部１７を開閉させる
排気弁２１にカム係合する後部カム軸２３ｂとは、それ
ぞれ左右に延びるよう設けられ、それぞれ上記シリンダ
ヘッド７に支承されている。そして、この構成におい
て、上記したように、燃料噴射弁２６と点火プラグ３３
とを左右に並設させてある。
【００７３】このため、これら燃料噴射弁２６と点火プ
ラグ３３とを互いに十分に離れさせても、これら燃料噴
射弁２６および点火プラグ３３と、上記前部カム軸２３
ａおよび後部カム軸２３ｂとが互いに干渉し合うこと
は、より確実に防止される。
【００７４】よって、上記燃料噴射弁２６と点火プラグ
３３の取り付け作業や保守点検作業が容易にできる。ま
た、これら燃料噴射弁２６と点火プラグ３３が各カム軸
２３ａ，２３ｂに干渉し合わない分、これら各カム軸２
３ａ，２３ｂは互いに接近させられており、これによ
り、エンジン１の左右幅寸法が小さくされて、このエン
ジン１は、より小形にされている。
【００７５】他の構成や作用は、前記第１の実施の形態
と同様であるため、図面に共通の符号を付して、その説
明を省略する。
【００７６】
【発明の効果】本発明による効果は、次の如くである。
【００７７】請求項１の発明は、シリンダがシリンダ孔
を有するシリンダ本体と、上記シリンダ孔の軸心を垂直
にみたときこのシリンダ孔の上端を閉じるよう上記シリ
ンダ本体の上端に取り付けられるシリンダヘッドとを備
え、上記シリンダ孔の上部から上記シリンダヘッドの下
面にかけての空間を燃焼室とし、上記シリンダの平面視
で、ある水平な一方向を前方としたとき、上記シリンダ
ヘッドの外部を上記燃焼室の前部に連通させる吸気通路
を上記シリンダヘッドに形成し、上記吸気通路の上記燃
焼室への開口部を三つの吸気開口部で構成し、一方、上
記燃焼室の後部を上記シリンダヘッドの外部に連通させ
る排気通路を同上シリンダヘッドに形成し、上記排気通
路の上記燃焼室への開口部を二つの排気開口部で構成
し、燃料噴射用の噴射ノズルが上記燃焼室に臨む燃料噴
射弁と、放電部が同上燃焼室に臨む点火プラグとをそれ
ぞれ上記シリンダヘッドに取り付けた筒内燃料噴射式エ
ンジンにおいて、上記シリンダの平面視で、上記各吸
気、排気開口部を上記シリンダの軸心周りに環状に配置
し、上記各吸気、排気開口部で囲まれた領域に上記燃料
噴射弁と点火プラグとを並設させてある。
【００７８】即ち、エンジンの軸心周りに各吸気、排気
開口部を環状に配置すると、これら各吸気、排気開口部
で囲まれた領域は余剰の領域となる。そこで、この領域
を上記燃料噴射弁と点火プラグの配置に有効に利用した
のであり、このため、吸気通路と燃料噴射弁が上下に重
ね合わされていた従来の技術に比べて、エンジンの上下
方向の寸法が小さくなると共に、平面視の寸法が大きく
なることも抑制される。
【００７９】よって、エンジンは全体として小形となる
ことから、エンジンの設置空間が限られた狭い自動車等
においても、このエンジンの設置が容易にできることと
なる。
【００８０】しかも、同上シリンダの側面視で、上記燃
料噴射弁の噴射ノズルの軸心から上記点火プラグの放電
部を偏位させてある。
【００８１】このため、上記燃料噴射弁の噴射ノズルを
通し噴射された燃料が上記放電部に直接的に向うことは
防止される。
【００８２】よって、上記放電部における燃料の不完全
燃焼により、「すす」が発生してこれが上記放電部に付
着するということは防止されて、着火不良の発生が回避
され、このため、上記したようにエンジンを小形にした
場合でも、良好なエンジン性能が確保される。
【００８３】請求項２の発明は、上記燃料噴射弁と、点
火プラグとをそれぞれ上下方向に長い棒状とし、上記燃
料噴射弁の下端部にその長手方向に沿って延びるよう噴
射ノズルを設形成し、上記点火プラグの下端部に放電部
を設け、上記燃料噴射弁と点火プラグとを各上端部に向
うに従い互いに離れさせてある。
【００８４】このため、請求項１の発明でいう各吸気、
排気開口部で囲まれた領域が狭くて、上記燃料噴射弁の
噴射ノズルと、点火プラグの放電部とを互いに接近させ
てこれら噴射ノズルと放電部が上記領域に収まるように
した場合でも、上記したように、燃料噴射弁と点火プラ
グの各上端部側は互いに離れることとなる。
【００８５】よって、上記燃料噴射弁と点火プラグとが
互いに干渉し合うことが防止されて、これらの取り付け
作業や、保守点検作業が容易にできることとなる。
【００８６】請求項３の発明は、上記燃料噴射弁の下端
部にその長手方向に沿って延びるよう噴射ノズルを形成
し、上記燃料噴射弁と点火プラグとをそれぞれ上記燃焼
室の左右方向における中央部に位置させると共に、上記
燃料噴射弁を上記点火プラグよりも後側に位置させ、か
つ、上記燃料噴射弁をその上端部に向うに従い後方に傾
斜させてある。
【００８７】即ち、エンジンを小形にさせるために、上
記シリンダの平面視で、上記各吸気、排気開口部で囲ま
れた領域に上記燃料噴射弁を点火プラグと共に配置させ
た場合において、上記燃料噴射弁をその上端部に向うに
従い後方に傾斜させたのであり、このため、この傾斜に
伴って、上記燃料噴射弁の噴射ノズルの燃焼室に対する
開口が向う方向は上記排気開口部から、より遠くに向う
こととなる。
【００８８】よって、エンジンの運転時に、排気が流通
して高温となる排気開口部に、上記噴射ノズルを通して
噴射された燃料が直接的に向うことは防止される。この
結果、上記燃料噴射弁により噴射された燃料が上記排気
開口部に直接的に向うことにより、「すす」が発生して
これが上記排気開口部に付着するということが回避さ
れ、上記排気開口部における排気の円滑な流通が確保さ
れて、良好なエンジン性能が確保される。
【００８９】しかも、上記したように、燃料噴射弁を傾
斜させると、これに伴って、上記燃料噴射弁の噴射ノズ
ルの燃焼室に対する開口が向う方向は上記吸気開口部
に、より近づくこととなる。
【００９０】よって、上記各吸気開口部から燃焼室内に
吸入される空気と、上記燃料噴射弁の噴射ノズルから噴
射された燃料とは、より対向することとなって、これら
空気と燃料の混合が促進され、つまり、燃料の霧化が促
進されることにより、燃焼が促進されて、エンジン性能
の向上が達成される。
【００９１】請求項４の発明は、上記三つの吸気開口部
のうち、二つの吸気開口部を上記燃焼室の前部で左右側
部に位置させ、残りの一つの吸気開口部を同上燃焼室の
前部で左右方向における中央部に位置させ、上記した二
つの吸気開口部の径寸法よりも、上記した一つの吸気開
口部の径寸法を小さくさせてある。
【００９２】即ち、前記請求項３の発明にいうように、
燃焼室の左右方向における中央部に燃料噴射弁と点火プ
ラグとを位置させる場合において、上記したように、中
央部の吸気開口部の径寸法を小さくしたのであり、この
ため、上記各吸気、排気開口部で囲まれた領域における
上記燃料噴射弁と点火プラグの設置面積が、上記径寸法
を小さくした分、上記中央部に沿って前後に広くなる。
【００９３】よって、上記燃料噴射弁と点火プラグを所
望位置に設置させる際の自由度が向上して、エンジン性
能の向上が達成されると共に、これら燃料噴射弁と点火
プラグとをある程度互いに離れさせることができて、こ
れらの取り付け作業や保守点検作業が容易にできること
となる。
【００９４】請求項５の発明は、上記燃料噴射弁と点火
プラグとを左右に並設させてある。
【００９５】即ち、請求項１の発明でいうように、シリ
ンダの平面視で、燃焼室の前部に三つの吸気開口部が配
置され、同上燃焼室の後部に二つの排気開口部が配置さ
れた場合には、通常、各吸気開口部を開閉させる吸気弁
にカム係合する前部カム軸と、上記各排気開口部を開閉
させる排気弁にカム係合する後部カム軸とは、それぞれ
左右に延びるよう設けられ、それぞれ上記シリンダヘッ
ドに支承される。
【００９６】このため、上記したように、燃料噴射弁と
点火プラグとを左右に並設させた場合には、これら燃料
噴射弁と点火プラグとを互いに十分に離れさせても、こ
れら燃料噴射弁および点火プラグと、上記前部カム軸お
よび後部カム軸とが互いに干渉し合うことは、より確実
に防止される。
【００９７】よって、上記燃料噴射弁と点火プラグの取
り付け作業や保守点検作業が容易にできる。また、これ
ら燃料噴射弁と点火プラグが各カム軸に干渉し合わない
分、これら各カム軸は互いに接近させることができ、こ
れにより、エンジンの左右幅寸法はより小さくできて、
このエンジンは、より小形にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態で、エンジンの平面断面図で
ある。
【図２】第１の実施の形態で、図１の２‐２線矢視断面
図である。
【図３】第１の実施の形態で、図１の３‐３線矢視断面
図である。
【図４】第１の実施の形態で、エンジンの平面図であ
る。
【図５】第２の実施の形態で、図１に相当する図であ
る。
【図６】第２の実施の形態で、図５の６‐６線矢視断面
図である。
【図７】第２の実施の形態で、図５の７‐７線矢視断面
図である。
【図８】第２の実施の形態で、図５の８‐８線矢視断面
図である。
【図９】第２の実施の形態で、図４に相当する図であ
る。
【符号の説明】
１ エンジン ２ シリンダ ３ 軸心 ６ シリンダ孔 ７ シリンダヘッド ９ ピストン １１ 燃焼室 １３ 吸気通路 １４ 吸気開口部 １６ 排気通路 １７ 排気開口部 １９ 吸気弁 ２１ 排気弁 ２５ 燃料 ２６ 燃料噴射弁 ２７ 噴射ノズル ２８ 軸心 ３２ 放電部 ３３ 点火プラグ ３４ 領域 ４２ 空気 ４３ 混合気 ４４ 排気 Ｄ1 径寸法 Ｄ2 径寸法
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｂ 23/08 Ｆ０２Ｂ 23/08 Ｓ (72)発明者 伊藤 健 静岡県磐田市新貝2500番地 ヤマハ発動機 株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリンダがシリンダ孔を有するシリンダ
    本体と、上記シリンダ孔の軸心を垂直にみたときこのシ
    リンダ孔の上端を閉じるよう上記シリンダ本体の上端に
    取り付けられるシリンダヘッドとを備え、上記シリンダ
    孔の上部から上記シリンダヘッドの下面にかけての空間
    を燃焼室とし、上記シリンダの平面視で、ある水平な一
    方向を前方としたとき、上記シリンダヘッドの外部を上
    記燃焼室の前部に連通させる吸気通路を上記シリンダヘ
    ッドに形成し、上記吸気通路の上記燃焼室への開口部を
    三つの吸気開口部で構成し、一方、上記燃焼室の後部を
    上記シリンダヘッドの外部に連通させる排気通路を同上
    シリンダヘッドに形成し、上記排気通路の上記燃焼室へ
    の開口部を二つの排気開口部で構成し、燃料噴射用の噴
    射ノズルが上記燃焼室に臨む燃料噴射弁と、放電部が同
    上燃焼室に臨む点火プラグとをそれぞれ上記シリンダヘ
    ッドに取り付けた筒内燃料噴射式エンジンにおいて、 上記シリンダの平面視で、上記各吸気、排気開口部を上
    記シリンダの軸心周りに環状に配置し、上記各吸気、排
    気開口部で囲まれた領域に上記燃料噴射弁と点火プラグ
    とを並設させ、同上シリンダの側面視で、上記燃料噴射
    弁の噴射ノズルの軸心から上記点火プラグの放電部を偏
    位させた筒内燃料噴射式エンジン。
  2. 【請求項２】 上記燃料噴射弁と、点火プラグとをそれ
    ぞれ上下方向に長い棒状とし、上記燃料噴射弁の下端部
    にその長手方向に沿って延びるよう噴射ノズルを形成
    し、上記点火プラグの下端部に放電部を設け、上記燃料
    噴射弁と点火プラグとを各上端部に向うに従い互いに離
    れさせた請求項１に記載の筒内燃料噴射式エンジン。
  3. 【請求項３】 上記燃料噴射弁の下端部にその長手方向
    に沿って延びるよう噴射ノズルを形成し、上記燃料噴射
    弁と点火プラグとをそれぞれ上記燃焼室の左右方向にお
    ける中央部に位置させると共に、上記燃料噴射弁を上記
    点火プラグよりも後側に位置させ、かつ、上記燃料噴射
    弁をその上端部に向うに従い後方に傾斜させた請求項
    １、もしくは２に記載の筒内燃料噴射式エンジン。
  4. 【請求項４】 上記三つの吸気開口部のうち、二つの吸
    気開口部を上記燃焼室の前部で左右側部に位置させ、残
    りの一つの吸気開口部を同上燃焼室の前部で左右方向に
    おける中央部に位置させ、上記した二つの吸気開口部の
    径寸法よりも、上記した一つの吸気開口部の径寸法を小
    さくさせた請求項３に記載の筒内燃料噴射式エンジン。
  5. 【請求項５】 上記燃料噴射弁と点火プラグとを左右に
    並設させた請求項１、もしくは２に記載の筒内燃料噴射
    式エンジン。
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