(57)【要約】【課題】吸気ポートの内壁面の燃料衝突部位におけるアイシングの発生を抑制し、燃料の気化を促進する。【解決手段】内燃機関１０は、吸気ポート１３を有するシリンダヘッド１２と、吸気ポート１３に連通する吸気通路部１６を有するインテークマニホルド１５と、を備える。シリンダヘッド１２には吸気ポート１３に隣接するウォータジャケット１８が形成される。燃料供給装置３０は、インテークマニホルド１５に設けられ、燃料を吸気ポート１３内に噴射しかつ吸気ポート１３の内壁面１３ａに衝突させるインジェクタ３２を備える。インジェクタ３２は、内壁面１３ａに対する燃料の噴射中心線Ｌの交点Ｐがシリンダヘッド１２の吸気ポート１３とウォータジャケット１８との間の隔壁部２０における反シリンダ側の位置Ｂよりも下流側に位置するように配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のシリンダヘッドの吸気ポートに連通する吸気通路部を有するインテークマニホルドを備えており、
前記インテークマニホルドには燃料を前記吸気ポート内に噴射しかつ該吸気ポートの内壁面に衝突させるインジェクタが設けられており、
前記シリンダヘッドには前記吸気ポートに隣接するウォータジャケットが形成されている、内燃機関の燃料供給装置であって、
前記インジェクタは、前記吸気ポートの燃料衝突側の内壁面に対する燃料の噴射中心線の交点が前記シリンダヘッドの前記吸気ポートと前記ウォータジャケットとの間の隔壁部における反シリンダ側の位置よりも下流側に位置するように配置されている、内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の燃料供給装置であって、
前記交点は、前記隔壁部のシリンダ側の位置よりも下流側に配置されている、内燃機関の燃料供給装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の内燃機関の燃料供給装置であって、
前記燃料は、液体燃料である、内燃機関の燃料供給装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料供給装置であって、
前記シリンダヘッドと前記インテークマニホルドとの間に断熱部材が介在されている、内燃機関の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関のシリンダヘッドの吸気ポートに連通する吸気通路部を有するインテークマニホルドを備えており、インテークマニホルドには燃料を吸気ポート内に噴射するインジェクタが設けられている、内燃機関の燃料供給装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１２１６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、インジェクタは、燃料の噴射中心線が吸気バルブの傘部に向うように配置されている。このため、インジェクタから噴射された燃料は、吸気ポートの内壁面に衝突されない。したがって、燃料の拡散が促進されず、燃料の気化を促進することができない。また、燃料を拡散させるには、インジェクタから噴射された燃料を吸気ポートの内壁面に衝突させればよい。しかし、燃料が液体燃料、例えば液化ガス燃料である場合、吸気ポートの内壁面の燃料衝突部位が燃料の気化潜熱で冷やされる。このため、燃料衝突部位において吸入空気中の水分が氷結することにより着氷いわゆるアイシングが発生する。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、吸気ポートの内壁面の燃料衝突部位におけるアイシングの発生を抑制し、燃料の気化を促進することができる内燃機関の燃料供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記した課題は、本発明の内燃機関の燃料供給装置により解決することができる。
【０００７】
第１の発明は、内燃機関のシリンダヘッドの吸気ポートに連通する吸気通路部を有するインテークマニホルドを備えており、前記インテークマニホルドには燃料を前記吸気ポート内に噴射しかつ該吸気ポートの内壁面に衝突させるインジェクタが設けられており、前記シリンダヘッドには前記吸気ポートに隣接するウォータジャケットが形成されている、内燃機関の燃料供給装置であって、前記インジェクタは、前記吸気ポートの燃料衝突側の内壁面に対する燃料の噴射中心線の交点が前記シリンダヘッドの前記吸気ポートと前記ウォータジャケットとの間の隔壁部における反シリンダ側の位置よりも下流側に位置するように配置されている、内燃機関の燃料供給装置である。
【０００８】
第１の発明によると、吸気ポートの燃料衝突側の内壁面において、シリンダヘッドの吸気ポートとウォータジャケットとの間の隔壁部における反シリンダ側の位置よりも下流側は、その上流側に比べて、燃焼室に近く、高温となる。このため、吸気ポートの内壁面の燃料衝突部位におけるアイシングの発生を抑制し、燃料の気化を促進することができる。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、前記交点は、前記隔壁部のシリンダ側の位置よりも下流側に配置されている、内燃機関の燃料供給装置である。
【００１０】
第２の発明によると、吸気ポートの燃料衝突側の内壁面において、隔壁部のシリンダ側の位置よりも下流側は、その上流側に比べて、燃焼室に近い。このため、内燃機関の始動直後におけるウォータジャケット内の冷却水の水温が低い状態においても温度上昇が早い。したがって、内燃機関の始動直後における吸気ポートの内壁面の燃料衝突部位におけるアイシングの発生を抑制することができる。
【００１１】
第３の発明は、第１又は２の発明において、前記燃料は、液体燃料である、内燃機関の燃料供給装置である。
【００１２】
第３の発明によると、燃料が気化しやすく、アイシングを生じやすい液体燃料であっても、吸気ポートの内壁面の燃料衝突部位におけるアイシングの発生を効果的に抑制することができる。
【００１３】
第４の発明は、第１〜３のいずれか１つの発明において、前記シリンダヘッドと前記インテークマニホルドとの間に断熱部材が介在されている、内燃機関の燃料供給装置である。
【００１４】
第４の発明によると、断熱部材によって、シリンダヘッドからインテークマニホルドへの伝熱が抑制される。このため、内燃機関の始動直後におけるシリンダヘッドの温度上昇を促進しつつ、インテークマニホルドの温度上昇を抑制し、インジェクタ内における燃料の気化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の内燃機関の燃料供給装置によると、吸気ポートの内壁面の燃料衝突部位におけるアイシングの発生を抑制し、燃料の気化を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態にかかる内燃機関の燃料供給装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための一実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態では、内燃機関に液体燃料である液化石油ガス（ＬＰＧ）を噴射供給する燃料供給装置を例示する。図１は内燃機関の燃料供給装置を示す断面図である。なお、図１において、上方は天方向、下方は地方向に対応する。
【００１８】
［内燃機関の燃料供給装置の構成］
図１に示すように、内燃機関１０は、吸気ポート１３を有するシリンダヘッド１２と、吸気ポート１３に連通する吸気通路部１６を有するインテークマニホルド１５と、を備えている。シリンダヘッド１２には、吸気ポート１３に隣接するウォータジャケット１８が形成されている。吸気ポート１３とウォータジャケット１８との間の壁部を隔壁部２０という。ウォータジャケット１８内を冷却水（エンジン冷却水）Ｗが循環可能となっている。
【００１９】
インテークマニホルド１５は、内燃機関１０の各気筒に対応した複数本（図１では１本を示す）の吸気通路部１６を有している。インテークマニホルド１５の下流側端部の上面側には、インジェクタ取り付け部２２が形成されている。インジェクタ取り付け部２２には、吸気通路部１６に対応する嵌合凹部２３が形成されている。インテークマニホルド１５の上流側端部は、サージタンク（図示略）に接続されている。
【００２０】
シリンダヘッド１２とインテークマニホルド１５との間には、板状のガスケット２５が介在されている。ガスケット２５は、樹脂製、例えばフェノール樹脂により形成されており、断熱性を有している。ガスケット２５には、板厚方向に貫通する貫通孔２６が形成されている。インテークマニホルド１５の吸気通路部１６は、ガスケット２５の貫通孔２６を介してシリンダヘッド１２の吸気ポート１３と連通されている。なお、インテークマニホルド１５、ガスケット２５、及び、シリンダヘッド１２は、本明細書でいう「吸気通路形成部材」に相当する。また、吸気通路部１６、吸気ポート１３、及び、貫通孔２６は、本明細書でいう「吸気通路」に相当する。また、ガスケット２５は本明細書でいう「断熱部材」に相当する。
【００２１】
燃料供給装置３０は、シリンダヘッド１２の吸気ポート１３内へ向けて燃料を噴射するインジェクタ３２を備えている。インジェクタ３２は、インテークマニホルド１５に設けられている。すなわち、インジェクタ３２の先端部（燃料噴射側端部）は、インジェクタ取り付け部２２の嵌合凹部２３に嵌合されている。インジェクタ３２の基端部は、デリバリパイプ（図示略）に接続されている。デリバリパイプは、燃料ポンプ（図示略）により供給されてくる燃料を各インジェクタ３２に分配する。インジェクタ３２の先端側には、同軸状に位置する燃料噴射口３３が設けられている。インジェクタ３２は、燃料を燃料噴射口３３から軸方向先方（図１において下方斜め右方）に向けて噴射する。
【００２２】
インテークマニホルド１５には、燃料噴射通路３５が形成されている。燃料噴射通路３５は、インジェクタ３２の軸線すなわちインジェクタ３２から噴射される燃料の噴射中心線Ｌと同一軸線をなす中空円筒状に形成されている。燃料の噴射中心線Ｌは、インジェクタ３２側から吸気ポート１３内へ向かって傾斜している。インジェクタ３２は、燃料を燃料噴射通路３５を介して吸気ポート１３内に噴射しかつ吸気ポート１３の内壁面、詳しくは下面側の内壁面１３ａに衝突させる。燃料噴射通路３５から噴射される燃料の噴霧Ｆは、燃料噴射通路３５の出口を頂点とする円錐形状を呈する。
【００２３】
インジェクタ３２は、吸気ポート１３の燃料衝突側の内壁面１３ａに対する燃料の噴射中心線Ｌの交点Ｐがシリンダヘッド１２の吸気ポート１３とウォータジャケット１８との間の隔壁部２０におけるシリンダ側の位置Ａよりも下流側（奥側）に位置するように配置されている。本実施形態では、吸気ポート１３の燃料衝突側の内壁面１３ａに対する燃料の噴霧Ｆが全体的又は略全体的にシリンダ側の位置Ａよりも下流側に位置するように設定されている。
【００２４】
［燃料供給装置の作用・効果］
インジェクタ３２から噴射された燃料は、燃料噴射通路３５を通じてシリンダヘッド１２の吸気ポート１３の内壁面１３ａに向けて噴射される。その燃料は、吸気ポート１３の内壁面１３ａに衝突して拡散される。吸気ポート１３内に噴射された燃料及び拡散された燃料は、吸入空気から熱を奪いながら気化しつつ吸入空気と混合される。その混合気は、内燃機関１０の燃焼室に供給されて燃焼される。
【００２５】
また、吸気ポート１３の燃料衝突側の内壁面１３ａにおいて、シリンダヘッド１２の吸気ポート１３とウォータジャケット１８との間の隔壁部２０におけるシリンダ側の位置Ａよりも下流側は、その上流側に比べて、燃焼室に近く、高温となる。このため、吸気ポート１３の内壁面１３ａの燃料衝突部位におけるアイシングの発生を抑制し、燃料の気化を促進することができる。ひいては、燃焼が良好になり、燃費を向上させることができるとともに、排気ガスエミッションを改善することができる。また、特別なデバイスや制御装置を追加する必要がないため、低コストで、吸気ポート１３の内壁面１３ａの燃料衝突部位におけるアイシングの発生を抑制することができる。
【００２６】
また、吸気ポート１３の燃料衝突側の内壁面１３ａにおいて、隔壁部２０のシリンダ側の位置Ａよりも下流側は、その上流側に比べて、燃焼室に近い。このため、内燃機関１０の始動直後におけるウォータジャケット１８内の冷却水Ｗの水温が低い状態においても温度上昇が早い。したがって、内燃機関１０の始動直後における吸気ポート１３の内壁面１３ａの燃料衝突部位におけるアイシングの発生を抑制することができる。
【００２７】
また、燃料が気化しやすく、アイシングを生じやすい液体燃料であっても、吸気ポート１３の内壁面１３ａの燃料衝突部位におけるアイシングの発生を効果的に抑制することができる。
【００２８】
また、シリンダヘッド１２とインテークマニホルド１５との間に介在されたガスケット２５によって、シリンダヘッド１２からインテークマニホルド１５への伝熱が抑制される。このため、内燃機関１０の始動直後におけるシリンダヘッド１２の温度上昇を促進しつつ、インテークマニホルド１５の温度上昇を抑制し、インジェクタ３２内における燃料の気化を抑制することができる。
【００２９】
［他の実施形態］
本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、液体燃料として、液化天然ガス（ＬＮＧ）等の液化ガス燃料を用いてもよい。また、吸気ポート１３の燃料衝突側の内壁面１３ａに対する燃料の噴射中心線Ｌの交点Ｐは、隔壁部２０の反シリンダ側の位置（シリンダ側の位置Ａとは反対側の位置）Ｂよりも下流側（奥側）にあればよい。すなわち、交点Ｐは、反シリンダ側の位置Ｂとシリンダ側の位置Ａとの間に配置してもよい。また、燃料噴射通路３５を省略し、インジェクタ３２から燃料を吸気ポート１３内へ直接的に噴射させてもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１０  内燃機関
１２  シリンダヘッド
１３  吸気ポート
１３ａ  内壁面
１５  インテークマニホルド
１６  吸気通路部
１８  ウォータジャケット
２０  隔壁部
２５  ガスケット（断熱部材）
３０  燃料供給装置
３２  インジェクタ
Ｌ  燃料の噴射中心線
Ｐ  交点
Ａ  シリンダ側の位置
Ｂ  反シリンダ側の位置
【図１】
2019019707.tif 000003