(57)【要約】【課題】３つの吸気バルブを有する気筒に、筒内直接噴射用のインジェクタを配置した場合でも、燃焼室の天面を必要以上に高くする必要なく、燃焼効率を向上させることができるエンジンを提供する。【解決手段】１つの気筒に３つの吸気バルブ１６，１７，１８が並んで配設されると共に、筒内直接噴射用のインジェクタ２３，２４が配設されたエンジン１０であって、中央に配設された吸気バルブ１７と、この両側に配設された吸気バルブ１６，１８との少なくとも一方の間にインジェクタ２３，２４が１個配設されたエンジン１０。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの気筒に３つの吸気バルブが並んで配設されると共に、筒内直接噴射用のインジェクタが配設されたエンジンであって、
中央に配設された吸気バルブと、この両側に配設された吸気バルブとの少なくとも一方の間に前記インジェクタが１個配設されたことを特徴とするエンジン。
【請求項２】
前記中央に配設された吸気バルブと、この両側に配設された吸気バルブとのそれぞれの間に前記インジェクタが１個づつ、１気筒について計２個の前記インジェクタが配設されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
シリンダ軸延長線上から見た平面視において、前記インジェクタは、前記中央に配設された吸気バルブと略平行に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジン。
【請求項４】
シリンダ軸延長線上から見た平面視において、前記インジェクタは、前記中央に配設された吸気バルブと、この両側に配設された吸気バルブとの略中間で、且つ、前記シリンダ軸に向けて配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジン。
【請求項５】
シリンダ軸延長線上から見た平面視において、前記インジェクタの噴霧方向を、前記シリンダ軸に向けるように配置されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載のエンジン。
【請求項６】
前記インジェクタの先端の中心位置の上下方向位置を、中央に配設された吸気バルブ用の前記バルブシートの下端位置より高い位置に配置したことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一つに記載のエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インジェクタから燃焼室内に直接燃料を噴射して点火させるエンジンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種のものとしては、例えば特許文献１に記載されたようなものがある。この特許文献１には、エンジンの各気筒毎に、３つの吸気バルブ、２つのアウターバルブの計５つのバルブがシリンダヘッドに配設されており、そのシリンダヘッドの側部に設けられた３個の吸気バルブに連通する３つの吸気通路が集合する連通室と、この連通室内に燃料を噴射するインジェクタとが設けられている。
【特許文献１】特開平５−２０９５８０号公報参照。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような従来のものにあっては、３つの吸気バルブを有する気筒に、筒内直接噴射用のインジェクタを配置しようとすると、中央の吸気バルブの下側に配置した場合には、燃焼室の天面が必要以上に高くなってしまい、燃焼効率が低下する虞がある。
【０００４】
そこで、この発明は、３つの吸気バルブを有する気筒に、筒内直接噴射用のインジェクタを配置した場合でも、燃焼室の天面を必要以上に高くする必要なく、燃焼効率を向上させることができるエンジンを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、１つの気筒に３つの吸気バルブが並んで配設されると共に、筒内直接噴射用のインジェクタが配設されたエンジンであって、中央に配設された吸気バルブと、この両側に配設された吸気バルブとの少なくとも一方の間に前記インジェクタが１個配設されたエンジンとしたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記中央に配設された吸気バルブと、この両側に配設された吸気バルブとのそれぞれの間に前記インジェクタが１個づつ、１気筒について計２個の前記インジェクタが配設されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、シリンダ軸延長線上から見た平面視において、前記インジェクタは、前記中央に配設された吸気バルブと略平行に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、シリンダ軸延長線上から見た平面視において、前記インジェクタは、前記中央に配設された吸気バルブと、この両側に配設された吸気バルブとの略中間で、且つ、前記シリンダ軸に向けて配置されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか一つに記載の構成に加え、シリンダ軸延長線上から見た平面視において、前記インジェクタの噴霧方向を、前記シリンダ軸に向けるように配置されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れか一つに記載の構成に加え、前記インジェクタの先端の中心位置の上下方向位置を、中央に配設された吸気バルブ用の前記バルブシートの下端位置より高い位置に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、中央に配設された吸気バルブと、この両側に配設された吸気バルブとの少なくとも一方の間にインジェクタが１個配設されたため、気筒当たり３つの吸気バルブを持つ燃焼室に、筒内直接噴射用のインジェクタの配置の自由度を向上させることができ、燃料噴射の方向を所望の方向にして、燃焼効率を向上させることができる。また、筒内直接噴射用のインジェクタを配設するに当たって、中央のバルブシートの位置を必要以上に高くする必要がなく、燃焼効率を向上させることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、中央に配設された吸気バルブと、この両側に配設された吸気バルブとのそれぞれの間にインジェクタが１個づつ、１気筒について計２個のインジェクタが配設されているため、２個のインジェクタとすることで、燃料噴射タイミングと燃料噴射量の制御の自由度が増し、エンジンの運転状況において燃焼効率を向上させることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、シリンダ軸延長線上から見た平面視において、インジェクタは、中央に配設された吸気バルブと略平行に配置されているため、インジェクタの取付孔加工方向を傾ける必要が無く、加工が容易となると共に、インジェクタ２個使用の場合においては、フューエルデリバリパイプを一体化でき、組立性、加工性が良好で、小型化が可能となる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、シリンダ軸延長線上から見た平面視において、インジェクタは、中央に配設された吸気バルブと、この両側に配設された吸気バルブとの略中間で、且つ、シリンダ軸に向けて配置されているため、インジェクタの配置可能エリアが最も広くなることから、インジェクタの配設の自由度がより大きくなり、インジェクタの角度の選択範囲を増加させることができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、シリンダ軸延長線上から見た平面視において、インジェクタの噴霧方向を、シリンダ軸方向に向けるように配置されているため、燃料を筒内に略均等に噴霧でき、空気利用率が向上し、燃焼効率を向上させることができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、インジェクタの先端の中心位置の上下方向位置を、中央に配設された吸気バルブ用のバルブシートの下端位置より高い位置に配置したため、燃焼室の天面の高さを低く抑え、コンパクトな燃焼室のまま、インジェクタを配設できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
［発明の実施の形態１］
【００１８】
図１乃至図４は、この発明の実施の形態１を示す図である。
【００１９】
まず構成を説明すると、図２中符号１１はエンジン１０のシリンダブロックで、このシリンダブロック１１にシリンダヘッド１２が取り付けられて、複数の気筒１３（図では１個所のみが開示されている）が形成され、これら気筒１３内にピストン１４が上下動自在に配設され、このピストン１４、シリンダブロック１１及びシリンダヘッド１２にて、燃焼室１５が形成されている。
【００２０】
そのシリンダヘッド１２には、各気筒１３毎に、図１に示すように、気筒１３のシリンダ軸Ｏを中心として略同心円上に、３つの吸気バルブ１６，１７，１８、２つの排気バルブ１９，２０の、計５つのバルブ１６，１７，１８，１９，２０が並んで配設されている。
【００２１】
そして、それら吸気バルブ１６，１７，１８により、図２に示す各吸気ポート２１が所定のタイミングで開閉されると共に、排気バルブ１９，２０により、各排気ポート２２が所定のタイミングで開閉されるようになっている。
【００２２】
また、このシリンダヘッド１２には、各１気筒１３毎に、筒内直接噴射用の２つのインジェクタ２３が配設されている。
【００２３】
その中央に配設された吸気バルブ１７と、この両側に配設された吸気バルブ１６，１８との間のそれぞれに、インジェクタ２３，２４が１個づつ配設されている。
【００２４】
シリンダ軸Ｏ延長線（気筒１３中心）上から見た平面視（図１参照）において、インジェクタ２３，２４は、中央に配設された吸気バルブ１７と略平行に配置されていると共に、インジェクタ２３，２４の噴霧Ｘ１，Ｘ２方向を、気筒１３のシリンダ軸Ｏに向けるように配置されている。また、図２及び図４等に示すように、そのインジェクタ２３の噴霧Ｘ１方向より、インジェクタ２４の噴霧Ｘ２方向が下方を向くように設定されている。
【００２５】
また、図３に示すように、インジェクタ２３，２４の先端の中心位置２３ａ，２４ａの上下方向位置が、中央の吸気バルブ１７のバルブシート２６の下端位置２６ａより高い位置に配置されている。このバルブシート２６は、吸気ポート２１の開口位置に配設されている。勿論、両側の吸気バルブ１６，１８に対してもバルブシート２５，２７が、吸気ポート２１の開口位置に配設されている。
【００２６】
さらに、シリンダヘッド１２には、図１，２，４に示すように、シリンダ軸Ｏ上に点火プラグ３０が配設されている。
【００２７】
このようなものにあっては、中央に配設された吸気バルブ１７と、この両側に配設された吸気バルブ１６，１８との間にインジェクタ２３，２４が１個配設されたため、気筒１３当たり３つの吸気バルブ１６，１７，１８を持つ燃焼室１５に、筒内直接噴射用のインジェクタ２３，２４の配置の自由度を向上させることができ、燃料噴射の方向を所望の方向にして、燃焼効率を向上させることができる。また、筒内直接噴射用のインジェクタ２３，２４を配設するに当たって、中央の吸気バルブ１７の位置を必要以上に高くする必要がないため、シリンダヘッド１２等のコンパクト化を図ることができると共に、燃焼室１５の天井面を低く抑えることができ、燃焼室１５をコンパクト化でき、燃焼効率を向上させることができる。
【００２８】
また、その中央に配設された吸気バルブ１７と、この両側に配設された吸気バルブ１６，１８との間のそれぞれに、インジェクタ２３，２４を１個づつ配設することにより、各気筒１３当たりの３つの吸気バルブ１６，１７，１８を持つ燃焼室１５に、筒内直接噴射用のインジェクタ２３を配設するに当たって、２個のインジェクタ２３，２４を設けることで、燃料噴射タイミングと燃料噴射量の制御の自由度が増し、エンジン１０の運転状況において燃焼効率を向上させることができる。
【００２９】
さらに、シリンダ軸Ｏ延長線上から見た平面視において、インジェクタ２３，２４は、中央に配設された吸気バルブ１７と略平行に配置されているため、インジェクタ２３，２４の取付孔加工方向を傾ける必要が無く、加工が容易となる。また、インジェクタ２３，２４を２個使用の場合においては、フューエルデリバリパイプを一体化でき，組立性及び加工性を向上させることができると共に、コンパクト化も図ることができる。
【００３０】
さらにまた、シリンダ軸Ｏ延長線上から見た平面視において、インジェクタ２３，２４の噴霧方向を、気筒１３のシリンダ軸Ｏに向けるように配置することにより、燃料を気筒１３内に略均等に噴霧でき、空気利用率が向上し、燃焼効率を向上させることができる。
【００３１】
しかも、図３に示すように、インジェクタ２３，２４の先端の中心位置２３ａ，２４ａの上下方向位置を、中央のバルブシート２６の下端位置２６ａより高い位置に配置したため、燃焼室１５の高さを低く抑え、コンパクトな燃焼室１５の状態で、インジェクタ２３，２４を配設できる。
［発明の実施の形態２］
【００３２】
図５及び図６には、この発明の実施の形態２を示す。
【００３３】
上記実施の形態１では、１気筒１３に対して２つのインジェクタ２３，２４が配設されているが、この実施の形態２では、図５又は図６に示すように、インジェクタ２３，２４がそれぞれ各気筒１３毎に１本づつ設けられている。
【００３４】
図５では、インジェクタ２３が中央の吸気バルブ１７と一方側の吸気バルブ１６との間に配設されている。
【００３５】
図６では、インジェクタ２４が中央の吸気バルブ１７と他方側の吸気バルブ１８との間に配設されている。
【００３６】
他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので重複した説明を省略する。
［発明の実施の形態３］
【００３７】
図７乃至図９には、この発明の実施の形態３を示す。
【００３８】
この実施の形態３は、発明の実施の形態１と同様に、１気筒１３に対して２つのインジェクタ３３，３４が配設されているが、それらインジェクタ３３，３４の構造が発明の実施の形態１のものと相違している。
【００３９】
これらインジェクタ３３，３４は、いわゆるマルチホール式のもので、図示省略の複数の噴射孔から分散されて燃料噴射されるようになっている。
【００４０】
他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので重複した説明を省略する。
［発明の実施の形態４］
【００４１】
図１０及び図１１には、この発明の実施の形態４を示す。
【００４２】
上記実施の形態３では、１気筒１３に対して２つのインジェクタ３３，３４が配設されているが、この実施の形態４では、図１０又は図１１に示すように、インジェクタ３３，３４がそれぞれ各気筒１３毎に１本づつ設けられている。
【００４３】
図１０では、インジェクタ３３が中央の吸気バルブ１７と一方側の吸気バルブ１６との間に配設されている。
【００４４】
図１１では、インジェクタ３４が中央の吸気バルブ１７と他方側の吸気バルブ１８との間に配設されている。
【００４５】
他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので重複した説明を省略する。
［発明の実施の形態５］
【００４６】
図１２乃至図１５には、この発明の実施の形態５を示す。
【００４７】
上記実施の形態１では、１気筒１３に対して２つのインジェクタ２３，２４が中心軸Ｏ方向から見て吸気バルブ１７と平行に配設されているが、この実施の形態５では、２つのインジェクタ２３，２４の配設方向が異なっている。
【００４８】
すなわち、この実施の形態５では、シリンダ軸Ｏ延長線上から見た平面視において、インジェクタ２３，２４は、中央に配設された吸気バルブ１７と、この両側に配設された吸気バルブ１６，１８との略中間で、且つ、気筒１３の中心軸Ｏに向けて配置されている。
【００４９】
このようなものにあっては、上記平面視で見て、インジェクタ２３，２４の配置可能エリアが最も広くなるため、インジェクタ２３，２４の配設の自由度がより大きくなり、角度を自由に選ぶことができる。
【００５０】
他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので重複した説明を省略する。
［発明の実施の形態６］
【００５１】
図１６及び図１７には、この発明の実施の形態６を示す。
【００５２】
上記実施の形態５では、１気筒１３に対して２つのインジェクタ２３，２４が配設されているが、この実施の形態６では、図１６又は図１７に示すように、インジェクタ２３，２４がそれぞれ各気筒１３毎に１本づつ設けられている。
【００５３】
図１６では、インジェクタ２３が中央の吸気バルブ１７と一方側の吸気バルブ１６との間に配設されている。
【００５４】
図１７では、インジェクタ２４が中央の吸気バルブ１７と他方側の吸気バルブ１８との間に配設されている。
【００５５】
他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので重複した説明を省略する。
【００５６】
なお、上記実施の形態では、５バルブのエンジンであったが、吸気バルブが３つであれば、６バルブ等でも良いことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】この発明の実施の形態１に係るエンジンを示す中心軸方向から見た概略平面図である。
【図２】同実施の形態１に係る断面図である。
【図３】同実施の形態１に係る図２のＡ部を示す拡大図である。
【図４】同実施の形態１に係る図１の矢印Ｂ方向から見た図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る図１に相当する概略平面図である。
【図６】同実施の形態２に係る他の例を示す図１に相当する概略平面図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係るエンジンを示す中心軸方向から見た概略平面図である。
【図８】同実施の形態３に係る断面図である。
【図９】同実施の形態３に係る図４に相当する図である。
【図１０】この発明の実施の形態４に係る図１に相当する概略平面図である。
【図１１】同実施の形態４に係る他の例を示す図１に相当する概略平面図である。
【図１２】この発明の実施の形態５に係るエンジンを示す中心軸方向から見た概略平面図である。
【図１３】同実施の形態５に係る断面図である。
【図１４】同実施の形態５に係る図１２のXIV-XIV線に沿う断面図である。
【図１５】同実施の形態５に係る図１４のＣ部を示す拡大図である。
【図１６】この発明の実施の形態６に係る図１に相当する概略平面図である。
【図１７】同実施の形態６に係る他の例を示す図１に相当する概略平面図である。
【符号の説明】
【００５８】
11  シリンダブロック
12  シリンダヘッド
13  気筒
14  ピストン
15  燃焼室
17  中央の吸気バルブ
16,18 両側の吸気バルブ
23,24,33,34,43,44 インジェクタ
23a,24a 中心位置
26  中央のバルブシート
26a 下端位置
Ｏ  シリンダ軸
X1,X2 噴霧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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