JP3154878U - エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】高速回転・高負荷運転域での燃料の霧化を良動にするため、吸気抵抗を生じさせることなく、必要な吸気管長を確保できるエンジンを提供する。【解決手段】エンジンは吸気装置９を備えている。この吸気装置９は、所要の容量を有する全気筒共通のエアクリーナ（吸気箱）３５と、該エアクリーナ３５と各燃焼室とを連通接続する気筒毎に設けられた４組の吸気通路４４と、該各吸気通路４４に配設された吸気制御弁３１と、該吸気制御弁３１の下流側に燃料を供給する第１燃料噴射弁３９と、上流側に燃料を供給する第２燃料噴射弁４０とを備えている。前記第１燃料噴射弁３９は、低，中速回転・低，中負荷運転域において燃料を噴射供給し、前記第２燃料噴射弁４０は、中，高速回転・中，高負荷運転域において燃料を噴射供給するように制御される。【選択図】図４

Description

本考案は、吸気通路のスロットル弁の下流側及び上流側にそれぞれ燃料噴射弁を配置したエンジンに関する。

この種のエンジンでは、吸気通路のスロットル弁の下流側に低回転・低負荷用の燃料噴射弁を配置し、上流側に高速回転・高負荷用の燃料噴射弁を配置する場合がある。

この場合、高速回転・高負荷運転域での燃料の霧化を良好にするために、高速回転・高負荷用の燃料噴射弁から燃焼室までの吸気管長をできるだけ長くすることが行われている。例えば、特許文献１には、エアクリーナ内に位置する吸気通路の吸気開口を跨ぐようにブラケットを設け、該ブラケットに高速回転・高負荷用の燃料噴射弁を取り付けた構造が提案されている。

特許第３６９０８２４号

ところで、前記従来の吸気開口を跨ぐようにブラケットを設ける構造では、該ブラケット及び燃料噴射弁が空気の流れの抵抗になるおそれがあり、高速回転・高負荷域での出力が低下する懸念がある。

本考案は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、吸気抵抗を生じさせることなく、必要な吸気管長を確保できるエンジンを提供することを課題としている。

本考案は、所定の容量を有する吸気箱と、該吸気箱とエンジンの燃焼室とを接続する吸気通路と、該吸気通路の中途部に介設された吸気制御弁と、前記吸気通路の吸気制御弁より下流側に燃料を供給する第１燃料噴射弁と、前記吸気通路の吸気制御弁より上流側に燃料を供給する第２燃料噴射弁とを備えたエンジンであって、前記吸気通路は、前記吸気箱内に突出する筒部を有し、前記第２燃料噴射弁は、前記筒部の吸気箱内突出部の壁部を通して内部に燃料を噴射供給することを特徴としている。

本考案によれば、第２燃料噴射弁を、吸気箱内突出部内に燃料を供給するように配置したので、筒部の吸気箱内突出部の分だけ第２燃料噴射弁から燃焼室までの吸気管長を長くすることができ、高速回転・高負荷域での燃料の霧化を促進でき、燃料と空気を均一に混合できる。

また第２燃料噴射弁を、筒部の吸気箱内突出部の壁部を通して内部に燃料を噴射供給するように配置したので、前記筒部の吸気開口には吸気抵抗になるものが何もなく、吸入空気量を増加でき、エンジン出力を向上できる。

本考案の実施例１によるエンジンが搭載されたスノーモービルの左側面図である。 前記エンジンの左側面図である。 前記エンジンの吸気装置部分の平面図である。 前記エンジンの第１，第２燃料噴射弁の配置状態を示す断面側面図である。

以下、本考案の実施例を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図４は、本考案の実施例１によるエンジンを説明するための図である。

図において、１はスノーモービルを示している。このスノーモービル１は、車体フレーム２と、該車体フレーム２の前部に搭載されたエンジン３と、前記車体フレーム２の後部上方に配設された鞍乗型のシート４と、該シート４の前方に配設された燃料タンク８と、前記シート４の前方に左，右操向可能に配設されたバー型の操向ハンドル５と、前記車体フレーム２の左，右前端部に配設されたスキー６，６と、前記車体フレーム２の後部に搭載された駆動トラック７とを備えている。

前記スノーモービル１は、車体フレーム２のエンジン４を含む前部を覆うフロントカバー１０と、前記シート４下方周囲を覆うサイドカバー１１と、該シート４の下方の左，右側部に配置された前後方向に延びるフートボード１２，１２とを備えている。

また、前記操向ハンドル５の前方には、ウィンドシールド４５が配設され、該ウィンドシールド４５にはヘッドライト１３が配設されている。

前記駆動トラック７は、幅広のトラックベルト１５と、前記エンジン３により回転駆動される駆動ホイール１６と、前記トラックベルト１５を雪面に押圧するスライドレール１７と、前記トラックベルト１５を概ね平行四辺形をなすように支持する下ガイドホイール１８及び上ガイドホイール１９とを有する。

前記左，右のスキー６は、前懸架装置２０を介して車体フレーム２により上下揺動可能に支持され、かつ前記操向ハンドル５により左，右操向可能となっている。また前記スライドレール１７は、後懸架装置２１を介して車体フレーム２により上下揺動可能に支持されている。

前記スノーモービル１は、前記エンジン３により駆動ホイール１６の駆動軸１６ａを回転駆動することにより、トラックベルト１５を回転させて雪上を自在に走行するものである。

前記エンジン３は、４サイクル並列４気筒エンジンであり、気筒軸線Ａを車両前後方向の後方に傾斜させて、かつクランク軸２５を車幅方向に向けて搭載されている。

前記エンジン３は、クランク軸２５及び該クランク軸２５の後側に配置された不図示の変速機が収容されたクランクケース２６と、該クランクケース２６上に結合されたシリンダブロック２７と、該シリンダブロック２７上に結合されたシリンダヘッド２８と、該シリンダヘッド２８に装着されたヘッドカバー２９とを有する。

前記シリンダヘッド２８の下合面には、気筒毎の燃焼室を構成する４つの燃焼凹部２８ａが形成されている。また前記シリンダヘッド２８の前側壁には、各燃焼凹部２８ａに連通する吸気ポート２８ｂが開口しており、後側壁には、各燃焼凹部２８ａに連通する排気ポート２８ｃが開口している。該各排気ポート２８ｃには、不図示の排気管が接続され、該排気管の下流端には各気筒共通のマフラ３０（図１参照）が接続されている。

前記エンジン３は吸気装置９を備えている。この吸気装置９は、所要の容量を有する全気筒共通のエアクリーナ（吸気箱）３５と、該エアクリーナ３５と前記各燃焼室とを連通接続する気筒毎に設けられた４組の吸気通路４４と、該各吸気通路４４に配設された吸気制御弁３１と、該吸気制御弁３１の下流側に燃料を供給する第１燃料噴射弁３９と、上流側に燃料を供給する第２燃料噴射弁４０とを備えている。

前記第１燃料噴射弁３９は、低，中速回転・低，中負荷運転域において燃料を噴射供給し、前記第２燃料噴射弁４０は、中，高速回転・中，高負荷運転域において燃料を噴射供給するように制御される。

前記エアクリーナ３５は、エンジン３の前方、かつフロントカバー１０の下方近傍に配置されており、下側に位置する第１箱半体３５ａと、上側に位置する第２箱半体３５ｂとを互いの合面３５ｃを着脱可能に嵌合接続した構造を有する。前記エアクリーナ３５は、不図示の空気吸込み口から導入した空気をエレメントによりろ過して前記エンジン３に供給する。

前記吸気通路４４は、前記吸気ポート２８ｂと、該吸気ポート２８ｂの外部開口に接続されたスロットルボディ３２と、該スロットルボディ３２に接続されたファンネル（筒部）３３とで構成されている。

前記スロットルボディ３２は直線状の金属製の円筒体で構成されている。一方、前記ファンネル３３は、略円筒状をなすゴム製のものであり、前記スロットルボディ３２にバンド３６により締結固定された略直線状の直線筒部３３ａと、該直線筒部３３ａに続いて前記第１箱半体３５ａの後壁３５ａ′を貫通して内部に突出し、該後壁３５ａ′から吸気流の上流側に向かって湾曲する湾曲筒部（吸気箱内突出部）３３ｂを有する。該湾曲筒部３３ｂの吸気開口３３ｅはラッパ状に拡開している。前記直線筒部３３ａ及びスロットルボディ３２の軸線Ｂは概ね直線状をなしている。

前記湾曲筒部３３ｂと直線筒部３３ａとの境界部には係合溝３３ｄを有するフランジ部３３ｃが形成されており、該係合溝３３ｄに第１箱半体３５ａの開口縁部３５ｄが気密に係合している。

前記吸気制御弁３１は前記スロットルボディ３２の軸方向略中央に配設され、また該スロットルボディ３２に前記第１燃料噴射弁３９が配設されている。詳細には、前記第１燃料噴射弁３９は、スロットルボディ３２の上壁部３２ｂに形成されたボス部３２ａに装着されている。該第１燃料噴射弁３９の噴射口３９ａは前記吸気制御弁３１より下流側に位置し、かつ吸気ポート２８ｂ内を通って吸気弁の裏面に向けて燃料を噴射供給するように配置されている。

前記吸気制御弁３１は、バタフライ式のものであり、弁板３１ａと、該弁板３１ａが固定された弁軸３１ｂとを有する。この弁軸３１ｂは、前記クランク軸２５と平行に配置され、スロットルボディ３２を貫通し、かつ該スロットルボディ３２により回動可能に支持されている。なお、各気筒の弁軸３１ｂは不図示の連結機構を介して互いに連結されている。

ここで前記吸気制御弁３１は、全閉時において、弁板３１ａの弁軸３１ｂより前記第２燃料噴射弁４０に近い部分、つまり上側部分３１ａ′が遠い部分（下側部分）より下流に位置するよう傾斜させて配置されている。従って、前記吸気制御弁３１は、前記上側部分３１ａ′が、下流方向（矢印Ｃ方向）に開くこととなる。そのため弁開度が小さい運転域では、前記噴射口３９ａに近い部分に吸気流Ｄが生じる。

前記各第１燃料噴射弁３９には、各気筒共通の１本の第１燃料供給レール４１が接続されている。該第１燃料供給レール４１は、前記各スロットルボディ３２に取り付けられており、これの軸方向端部には、燃料供給管４１ａが接続形成されている。該燃料供給管４１ａには不図示の燃料ホースを介して前記燃料タンク８内に配置された不図示の燃料ポンプが接続されている。

前記各第２燃料噴射弁４０は、前記エアクリーナ３５の第２箱半体３５ｂに支持され、かつ前記湾曲筒部３３ｂの中途部内に燃料を噴射供給するように配置されており、詳細には以下の取付け構造を有する。

前記第２箱半体３５ｂの上壁３５ｂ′の後端部には、車幅方向に延びる１つの凹部３５ｅが凹接されている。そしてこの凹部３５ｅの底壁には、４つの支持ボス部３５ｆが下方に膨出するように形成されており、該各凹部３５ｅは、前記各ファンネル３３の湾曲筒部３３ｂの反曲率中心側（外側）に位置する上壁部３３ｆに近接している。

そして前記湾曲筒部３３ｂの上壁部３３ｆには挿入ボス部３３ｇが一体形成されており、該挿入ボス部３３ｇは内部に貫通する噴射孔３３ｈを有する。

前記各第２燃料噴射弁４０は、第２箱半体３５ｂの上方から支持ボス部３５ｆに装着されており、該第２燃料噴射弁４０の噴射口４０ａは挿入孔３５３５ｇから前記挿入ボス部３３ｇの噴射孔３３ｈを通って湾曲筒部３３ｂの内部に臨んでいる。

前記各第２燃料噴射弁４０は、前記軸線Ｂと概ね同軸をなすように配置されており、該軸線Ｂに沿うように燃料を噴射供給する。また前記第２燃料噴射弁４０及び第１燃料噴射弁３９は前記軸線Ｂに対して同じ側に配置されている。

前記第２燃料噴射弁４０には、各気筒共通の１本の第２燃料供給レール４２が接続されており、該第２燃料供給レール４２は前記凹部３５ｅに取り付けられている。前記第２燃料供給レール４２の中央部と前記第１燃料供給レール４１の中央部とは燃料供給ホース４３により接続されている。

前記第２燃料噴射弁４０は、車両側方から見ると、前記凹部３５ｅ内に没入しており、これにより第２燃料噴射弁４０をエアクリーナ３５の外側に配置しながらその配置位置がエアクリーナ３５より高くなるのを回避している。

ここで前記凹部３５ｅは、吸気開口３３ｅより反エレメント側に配置されている。従ってエレメントでろ過された空気流は、前記凹部３５ｅが抵抗となることなく前記吸気開口３３ｅに流入する。即ち、本実施例では前記凹部３５ｅをエアクリーナ３５内の空気流に影響をほとんど与えないデッドスペースを利用して形成しており、エアクリーナ３５の容量を犠牲にすることなく、第２燃料噴射弁４０から燃料を湾曲筒部３３ｂ内に供給できる。

本実施例によれば、第２燃料噴射弁４０を、ファンネル３３のエアクリーナ３５内に突出して延びる湾曲筒部３３ｂの中途部内に燃料を供給するように配置したので、該湾曲筒部３３ｂがエアクリーナ内に突出する分、第２燃料噴射弁４０から燃焼凹部２８ａまでの吸気管長を長くすることができる。これにより、高速回転・高負荷域での燃料の霧化を促進でき、燃料と空気との混合を均一化でき、エンジン出力を向上できる。また霧化の促進による気化潜熱により吸気温度が低くなる分充填効率を高めることができ、この点からもエンジン出力を向上できる。

また前記湾曲筒部３３ｂをエアクリーナ３５内に延ばすことで吸気管長を長くしたので、エアクリーナ３５からエンジン３までの吸気通路長を長くする、ひいてはエアクリーナ３５の高さを高くする必要がなく、エアクリーナ３５とフロントカバー１０との干渉の問題を回避できる。

前記第２燃料噴射弁４０を湾曲筒部３３ｂの中途部に配置したので、該湾曲筒部３３ｂの吸気開口３３ｅには吸気抵抗になるものは何も無く、高速域での吸気量を充分に確保することができ、エンジン出力を向上できる。

本実施例では、前記第２燃料噴射弁４０を、湾曲筒部３３ｂの反曲率中心側（曲がりの外側）に配置したので、第２燃料噴射弁４０をスロットルボディ３２の略中心部に向けて配置することができ、燃料を軸線Ｂと同軸をなすように供給できる。これにより燃料が通路壁面に付着するのを抑制でき、この点からも燃料と空気との混合を均一化できる。

また前記湾曲筒部３３ｂの中途部から燃料を噴射供給するようにしたので、噴射した燃料が吸気通路外に逃げるのを防止でき、確実に燃焼室に供給することができる。即ち、前記従来装置のように、吸気開口３３ｅの上流側から燃料を噴射した場合、噴霧の拡がりにより燃料の一部が吸気通路外に逃げる場合がある。

本実施例では、前記第２燃料噴射弁４０を、エアクリーナ３５により支持したしたので、第２燃料噴射弁４０の支持剛性を確保できるとともに支持構造を簡素化できる。仮にファンネル３３により燃料噴射弁を支持する場合は、ファンネルを樹脂製等の強度のある構造にする必要があり、形状状の自由度が樹脂成型上の制約により低下する場合がある。本実施例では、ファンネル３３の強度を高くする必要はないためゴム製等にすることができ、湾曲筒部３３ｂを容易に、かつ低コストで形成できる。

本実施例では、前記エアクリーナ３５の第１箱半体３５ａにファンネル３３を接続し、第２箱半体３５ｂにより第２燃料噴射弁４０を支持したので、ファンネル３３と第２燃料噴射弁４０とをそれぞれ分けて組み付けることができ、組み付け作業が容易になるとともに、第２燃料噴射弁４０のメンテナンスを容易に行うことができる。

本実施例では、第１燃料噴射弁３９と第２燃料噴射弁４０を、軸線Ｂに対して同じ側に配置したので、第１燃料噴射弁３９，第２燃料噴射弁４０に燃料供給する第１燃料供給レール４１，第２燃料供給レール４２を含む燃料供給経路を簡単な構造で、かつコンパクトに構成できる。

本実施例では、吸気制御弁３１を、弁板３１ａの第２燃料噴射弁４０側に近い部分、つまり上側部分３１ａ′が下流方向に開くようにしたので、弁開度が小さい運転域では第１燃料噴射弁３９の噴射口３９ａ付近に吸気流Ｄを形成でき、燃料の霧化を促進できる。

なお、前記実施例では、吸気箱としてエアクリーナを例に説明したが、本考案は、サージタンクを備えたエンジンにも適用でき、この場合にはサージタンクの上流側にエアクリーナを接続し、下流側に吸気通路を接続するとともに該サージタンクに第２燃料噴射弁を配置することとなる。

また前記実施例では、４気筒エンジンを例に説明したが、本考案は、他の複数気筒エンジンにも、単気筒エンジンにも適用できる。

さらに前記実施例では、スノーモービルのエンジンを例に説明したが、本考案の適用範囲は、これに限られるものでなく、例えば自動二輪車，不整地走行用３，４輪車等の車両用エンジンにも適用可能である。

３ エンジン
３１ 吸気制御弁
３１ａ 弁板
３１ｂ 弁軸
３３ ファンネル（筒部）
３３ｂ 湾曲筒部
３５ エアクリーナ（吸気箱）
３５ａ 第１箱半体
３５ｂ 第２箱半体
３９ 第１燃料噴射弁
４０ 第２燃料噴射弁
４４ 吸気通路
Ｂ 吸気通路の軸線

Claims (7)

1. 所定の容量を有する吸気箱と、該吸気箱とエンジンの燃焼室とを接続する吸気通路と、該吸気通路の中途部に介設された吸気制御弁と、前記吸気通路の吸気制御弁より下流側に燃料を供給する第１燃料噴射弁と、前記吸気通路の吸気制御弁より上流側に燃料を供給する第２燃料噴射弁とを備えたエンジンであって、
   前記吸気通路は、前記吸気箱内に突出する筒部を有し、
   前記第２燃料噴射弁は、前記筒部の吸気箱内突出部の壁部を通して内部に燃料を噴射供給することを特徴とするエンジン。
2. 請求項１に記載のエンジンにおいて、
   前記筒部の前記吸気箱内突出部は、吸気流の上流側に向かって湾曲する湾曲部を有し、
   前記第２燃料噴射弁は、前記湾曲部の反曲率中心側に位置するよう配置されていることを特徴とするエンジン。
3. 請求項２に記載のエンジンにおいて、
   前記吸気通路の、前記湾曲部とエンジンの吸気ポートとの間の部分は、略直線状に延びており、
   前記第２燃料噴射弁は、前記吸気通路の前記略直線状をなす部分の軸線に略沿うように燃料を噴射供給することを特徴とするエンジン。
4. 請求項１に記載のエンジンにおいて、
   前記第２燃料噴射弁は、前記吸気箱の外側に配置され、かつ該吸気箱に支持されていることを特徴とするエンジン。
5. 請求項４に記載のエンジンにおいて、
   前記吸気箱は、前記吸気通路が接続された第１箱半体と、該第１箱半体に接続された第２箱半体とを有し、
   前記第２燃料噴射弁は、前記第２箱半体に支持されていることを特徴とするエンジン。
6. 請求項２に記載のエンジンにおいて、
   前記第１燃料噴射弁と第２燃料噴射弁は、前記吸気通路の軸線に対して同じ側に配置されていることを特徴とするエンジン。
7. 請求項１に記載のエンジンにおいて、
   前記吸気制御弁は、弁軸に弁板を固定したバタフライ式のものであり、前記弁板の、前記第１燃料噴射弁の噴射口に近い部分が遠い部分より下流側に位置するよう傾斜させて配置されていることを特徴とするエンジン。

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