JPS61116066A - 燃料噴射式エンジンの吸気装置 - Google Patents

燃料噴射式エンジンの吸気装置

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JPS61116066A
JPS61116066A JP59237043A JP23704384A JPS61116066A JP S61116066 A JPS61116066 A JP S61116066A JP 59237043 A JP59237043 A JP 59237043A JP 23704384 A JP23704384 A JP 23704384A JP S61116066 A JPS61116066 A JP S61116066A
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Japan
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fuel
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valve
air
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Hiroyuki Oda
博之 小田
Kenji Hataoka
籏岡 健司
Noboru Hashimoto
昇 橋本
Akira Kageyama
明 陰山
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Mazda Motor Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/04Injectors peculiar thereto
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/04Injectors peculiar thereto
    • F02M69/042Positioning of injectors with respect to engine, e.g. in the air intake conduit
    • F02M69/043Positioning of injectors with respect to engine, e.g. in the air intake conduit for injecting into the intake conduit upstream of an air throttle valve

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、1気筒につき2つの互いに独立した吸気通路
を備え、かつ燃料噴射弁を具備した燃料噴射式エンジン
の吸気装置の改良に関するものである。
(従来技術) 従来から、1気筒につき2つの互いに独立した吸気通路
を備えた吸気装置は種々開発されており、この種の装置
は第1の吸気通路が全運転域で開かれ、第2の吸気通路
が開閉弁等により運転状態に応じてI?tl閉されるよ
うになっている。このような装置によると、例えば吸気
量が少ない低速低負荷時等には上記第2の吸気通路をI
II gl Lで第1の吸気通路のみから空気を供給す
ることにより吸気流速を高めて燃焼性を良くする一方、
高3111i高負荷時等には第2の吸気通路を開くこと
により吸気抵抗を低減して出力を確保することができる
。また第2の吸気通路を開閉することにより実質的に通
路面積が変化し、吸気圧力撮動の周期が変化するので、
これを利用して広い運転域にわたり吸気の慣性効果を高
めるようにすることもできる。
このような吸気3+iftに燃料噴射弁を具備したもの
としては、実開昭57−167254号公報などにみら
れるように両吸気通路にそれぞれ燃料噴射弁を設けたも
の、あるいは特開昭54−84128号公報などにみら
れるように第1の吸気通路にのみ燃料噴射弁を設けたも
のがある。ところが、前者によると1気筒につき2個の
燃料噴射弁が必要となってコスト的に不利であり、また
後者によると、両吸気通路が開かれているとき、両吸気
通路に燃料が分配供給されるものと比べると、燃焼室内
での空気と燃料のミキシングが不充分となり易い。なお
、このような装置のほかに、2つの吸気通路を途中で部
分的に合流させて、この合流部分に燃料噴射弁を配した
ものもあるが、このように合流部分を設けると、2つの
吸気通路を独立させたものと比べ、前述の低速低負荷時
等に吸気流速を高める作用や吸気の慣性効果が低下する
このため、途中で合流することなく互いに独立した2つ
の吸気通路に対して1個の燃料噴射弁から燃料を供給し
たいという要求がある。さらにこのような要求に加え、
特に吸気量が少なくて第1吸気通路のみから空気が供給
されるような運転域では、第1吸気通路内に送り込まれ
た燃料の霧化および空気とのミキシング作用を高めたい
という要求がある。
(発明の目的) 本発明はこのような事情に鑑み、互いに独立した第1お
よび第2の両吸気通路に対して1周の燃料噴射弁から燃
料を送給することができ、その上特に、少なくとも第1
吸気通路のみから空気が供給される運転域では、第1吸
気通路内の気流を有効に利用して燃料と空気とのミキシ
ングおよび燃料の霧化を良好にすることのできる燃料噴
射式エンジンの吸気装置を提供するものである。
(発明の構成) 本発明は、エンジンの各気筒に対してそれぞれ、エンジ
ンの全運転域で空気を供給する第1吸気通路と、少なく
とも吸気量が少ない運転域では通路閉鎖手段により閉鎖
されて特定運転域でのみ空気を供給するようにした第2
@気通路とを互いに独立させて設けた吸気通路において
、1気筒につき1個の燃料噴射弁を具漏し、この燃料噴
射弁の噴射口と上記両吸気通路との間に、上記噴射口か
ら延びて両吸気通路内にそれぞれ先端が開口する細い燃
料送給通路を配設するとともに、少なくとも第2吸気通
路が閉鎖されている運転域では上記燃料噴射弁からの燃
料噴射を吸気行程で行わせる制御手段を備えたものであ
る。つまり、1個の燃料噴射弁から、上記両吸気通路の
独立性を阻害しない程度の細い燃料送給通路を介して上
記両吸気通路に燃料を送り込むようにするとともに、少
なくとも第2吸気通路が閉鎖されている運転域では、第
1吸気通路に気流が生じる時期である吸気行程時に燃料
噴射を行うことにより、確実に上記気流中に燃料を圧入
させるようにしたものである。
(実施例) 第1図乃至第3図は本発明の一実施例を示し、これらの
図において、1はエンジン本体、2はこのエンジン本体
に配設された複数の気筒、3は各気筒2の燃焼室、4は
エンジン本体2に対する吸気系である。上記吸気系4に
は、吸気導入通路5に接続されたサージタンク6と各気
筒2との間に、1気筒につき2つの互いに独立した吸気
通路7゜8が設けられ、上記両吸気通路7.8の下流端
は個別に燃焼室3に同口し、その各開口部7a、8aが
それぞれ吸気弁9.10によって開閉されるようになっ
ている。上記両吸気通路7.8のうちの第1吸気通路7
は常に吸気を燃焼室3に供給し、第2吸気通路8は特定
運転域でのみ吸気を供給するもので、第2吸気通路8に
は、運転状態に応じてこの通路8を開閉する開閉弁(通
路閉鎖手段)11が設けられており、少なくとも吸気量
が少ないときにこの通路8が閉鎖されるようになってい
る。また、上記吸気導入通路5にはエアクリーナ12、
エアフローメータ13およびスロットル弁14が配設さ
れている。なお、15は排気通路、16は燃焼室3への
排気通路15の開口部16aに装備された排気弁、17
は点火プラグである。
また、20は燃料噴射弁であって、各気筒2に対して1
個ずつ具備され、上記両吸気通路7,8のほぼ中間に配
置されており、この燃料噴射弁20の噴射口20aと両
吸気通路7.8との間には第1および第2の燃料送給通
路21.22が設けられている。上記燃料噴射弁20は
、周知のようにソレノイドで作動される弁体により開開
される噴射口20aから燃料を噴射する構造となってい
る。そして、前記エア70−メータ13からの検出信号
およびクランク角検出信号23等を受けるマイクロコン
ピュータを用いた制御回路(制御手段)24により、上
記燃料噴射弁20からの噴射量および噴射タイミングが
制御されるようになっている。本発明では特に、少なく
とも前記開閉弁11によって第2吸気通路8が開鎖され
ている運転域では、各燃料噴射弁20がそれぞれ対応す
る気筒2の吸気行程で燃料噴射を行うように、各燃料噴
射弁20の噴射タイミングを設定している。
上記両燃料送給通路21.22は、燃料噴射弁20の噴
射口20aから2又に分かれてそれぞれ直線状に形成さ
れ、かつ、斜めに吸気通路下流側に向かって延び、下流
端が各吸気通路7,8に開口している。また、上記燃料
送給通路21.22を通して両吸気通路7,8間で空気
が流通するのを充分に抑制し得るJ:うに、各燃料送給
通路21゜22は各吸気通路7,8と比べてかなり細く
され、具体的には断面積で各吸気通路7,8の115以
下とされるとともに、燃料噴射弁20から噴射された燃
料の拡がりに対応するように、燃料送給通路21.22
の下流側が上流側と比べて多少太く形成されている。第
2吸気通路8における前記開閉弁11と第2燃料送給通
路22の下流端開口部との位置関係としては、第3図に
実線で示すように開閉弁11を上記開口部より下流に配
置してもよいし、第3図に2点鎖線で示すように開口部
より上流に配置してもよい。
上記各燃料送給通路21.22に対しては、燃料の霧化
を促進するとと5に燃料の送給を助勢するためにはアシ
ストエアを供給するようにすればよい。図に示す実施例
では、エアフローメータ13とスロットル弁14どの間
の吸気導入通路5に上流端が接続された通路25から分
岐したアシストエア通路26が、両燃料送給通路21.
22の基端側合流部分に開口している。また、各吸気通
路7.8内での燃料と空気とのミキシングを良くするた
め、第2図および第3図に示すように、各吸気通路7,
8内には、各燃料送給通路21,22の下流端に対向さ
せて、多孔板からなるミキシングプレート27.28を
配設しておくことが望ましい。
第4図は前記開開弁11が開かれる領域および閉じられ
る領域の一例を示しており、この例では、負荷が高くな
るほど低回転側にずれるように予め設定したエンジン回
転数基準値を境に、これより低回転側では開閉弁11を
閉じ、高回転側では開閉弁11を開くこととしている。
こうすることにより、吸気量が少ない低負荷低回転時等
には、第1吸気通路″7のみを通して吸気が燃焼室3に
導入されるので、吸気流速が高められるとともに燃焼室
3内に吸気スワールが生じて燃焼性が良くなり、一方、
吸気量が多い高負荷高回転時等には、両吸気通路7.8
を通して吸気が燃焼室3に導入されるので、吸気抵抗が
増大することがなく、吸気充填量の低下が防止される。
また、各気筒2とサージタンク6と間での圧力波の伝播
によって気筒別の吸気通路内には吸気圧力振動が生じ、
この吸気圧力振動の周波数は吸気通路の断面積が大きく
なる程高くなるので、上記のような開開弁11の作動に
より実質的に低速域では吸気通路断面積を小さくし、高
速域では吸気通路断面積を大きくして、低速域と高速域
とにおいてそれぞれ吸気圧力振動を吸気弁開閉周期にマ
ツチングさせて吸気の慣性効果を高め、低速および高速
両方の高負荷における吸気充填効率を高め出力向上を図
っている。従って、上記間m弁11の開開制御は、単に
回転数のみの信号で低速域で閉じるようにしてもよく、
具体的な作動の制御は、制御回路等によりアクチュエー
タを介して行われるJ:うにしてお(Jばよい。
このように構成された吸気装置においては、前記開閉弁
11が開かれている高負荷高回転時等には、両吸気通路
7.8を通して吸気が燃焼室3に供給されるが、この両
吸気通路7,8に対し、1気筒につき1個の燃料噴射弁
20から前記各燃料送給通路21.22を通して燃料が
分配供給されるので、両吸気通路7.8から燃焼室3に
、はぼ均等に空気と燃料とが混合された混合気が供給さ
れ、燃焼室3内で混合気の濃度が不均一になることが確
実に防止される。
一方、前記IJIIIl弁11が閏じられている低負荷
低回転時等には、第1吸気通路7を通して吸気が燃焼室
3に供給されるが、この場合に、前記燃料送給通路21
.22が細く形成されていて、両吸気通路7,8間での
吸気の流通は充分に抑制されるので、両吸気通路7.8
は実質的に独立した状態に保たれ、吸気流速を高めると
ともに吸気スワールを生じさせる作用、および吸気慣性
効果を八める作用が良好に保たれることとなる。また特
にこの状態にあるときには、吸気口および燃料供給量が
少ないので、燃料の霧化および空気とのミキシングが不
充分であると燃焼室3内での燃焼性が不安定となり易い
が、前述のように燃料噴射弁20からの燃料噴射が吸気
行程で行われることによりこのような事態が防止される
。つまり、吸気行程では第1吸気通路7内に高速の気流
が生じるので、このときに燃料を第1吸気通路7に送り
込めば速やかに上記気流中に混入してミキシングされ、
霧化が促進されることとなる。
また、第3図に実線で示すように、第2吸気通路8の開
閉弁11を燃料送給通路22の開口位置より下流に設け
ておけば、この開閉弁11が閉じられているとき、吸気
行程で生じる負圧が第2吸気通路8側から燃料送給通路
22に作用することが阻止され、燃料が主に第1吸気通
路7側へ吸入されるので、吸気に対応して適正に燃料を
偏向させることができるという利点がある。これに対し
、開閉弁11を燃料送給通路22の開口位置より上流に
設けた場合は、上記のような燃料偏向作用は低下するが
、第2吸気通路8に流出した燃料が開閉弁11に溜るこ
とはなく、また吸気通路への組込みが容易であるという
利点がある。
なお、本発明装置における各部の具体的構造は種々変更
可能である。例えば、前記開閉弁11は、閉弁状態でも
完全に第2吸気通路8を閉塞せずに少房の空気を流通さ
往るようにしてもよく、こうしておけば、この状態で燃
料が第2吸気通路8に多少入っても、この燃料を良好に
霧化して燃焼室3に送り込むことができる。第2吸気通
路8の通路閉鎖手段としては、上記開閉弁11の代りに
、第2吸気通路8の下流側の吸気弁10を開閉弁11の
閉作1lJJ域と同様の低負荷低回転時もしくは低負荷
低回転および高負荷低回転時に不作動とする機構を採用
してもよい。
また図に示す実施例では、両吸気通路7,8の下流端を
個別に燃焼室3に開口させて、その各開口部にそれぞれ
吸気弁9.10を配備しているが、吸気弁に近接する位
置まで両吸気通路を独立に形成しておきさえすれば、1
つの吸気弁を両吸気通路に共用するようにしてもよい。
また、前記燃料噴射弁20は、一般の燃料噴射式エンジ
ンに用いられているものを使用して差し支えないが、噴
射口20aを楕円形状等にすることにより燃料を両意料
送給通路21.22に分散させて噴射する構造としても
よい。
(発明の効果) 以上のように本発明は、第1吸気通路と吸気量が少ない
ときに開鎖される第2吸気通路どの互いに独立した2つ
の吸気通路に対し、燃料噴射弁から細い燃料送給通路を
介して燃料を分配供給するようにしているので、両吸気
通路の独立性を保ちながら、1気筒につき1個の燃料噴
射弁から両吸気通路に燃料を分配供給することができる
。その上特に、少なくとも第2吸気通路が閉鎖されてい
る運転域では、吸気行程で燃料噴射を行うことにより確
実に燃料を気流に混入させるようにしているので、燃料
の霧化およびミキシング作用を高めることができるもの
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の一実施例を示づ゛仝体構造の概略
平面図、第2図はその要部の説明図、第3図は具体構造
を示す断面図、第4図は第2吸気通路に設けられた開閉
弁が聞かれる領域および閉じられる領域を示す説明図で
ある。 1・・・エンジン本体、2・・・気筒、7,8・・・吸
気通路、20・・・燃料噴射弁、21.22・・・燃料
送給通路、24・・・制御回路。 特許出願人    マツダ株式会社 第  1  図 第  2  図 第  4  図 ニンジン0*玖

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、エンジンの各気筒に対してそれぞれ、エンジンの全
    運転域で空気を供給する第1吸気通路と、少なくとも吸
    気量が少ない運転域では通路閉鎖手段により閉鎖されて
    特定運転域でのみ空気を供給するようにした第2吸気通
    路とを互いに独立させて設けた吸気通路において、1気
    筒につき1個の燃料噴射弁を具備し、この燃料噴射弁の
    噴射口と上記両吸気通路との間に、上記噴射口から延び
    て両吸気通路内にそれぞれ先端が開口する細い燃料送給
    通路を配設するとともに、少なくとも第2吸気通路が閉
    鎖されている運転域では上記燃料噴射弁からの燃料噴射
    を吸気行程で行わせる制御手段を備えたことを特徴とす
    る燃料噴射式エンジンの吸気装置。
JP59237043A 1984-11-09 1984-11-09 燃料噴射式エンジンの吸気装置 Expired - Lifetime JPH0799131B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4955347A (en) * 1988-04-12 1990-09-11 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel injector assembly for fuel-injected engine

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