(57)【要約】【課題】内燃機関の燃料噴射装置において、燃料噴射弁の取付構造を複雑化させることなく、燃料噴射弁から吸気ポート内に噴射された燃料の直接燃焼室に導かれる量を増加させ、内燃機関の運転性を向上させることにある。【解決手段】シリンダボア（４）の中心（４Ｃ）を通り気筒列方向（Ｘ）と直交する方向の平面を基準平面（Ｐ）とした場合、第１燃料噴射弁（１０Ａ）の中心（Ｃ１）と第２燃料噴射弁（１０Ｂ）の中心（Ｃ２）とを夫々基準平面（Ｐ）と平行に配置し、且つ基準平面（Ｐ）から第２燃料噴射弁（１０Ｂ）の中心（Ｃ２）までの距離（Ｌ２）を基準平面（Ｐ）から第１燃料噴射弁（１０Ａ）の中心（Ｃ１）までの距離（Ｌ１）よりも大きく設定している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒列方向に並び且つ同一の燃焼室に開口する一対の吸気弁孔と、集合通路部を有する吸気通路と、シリンダボアの中心方向から見た場合、前記集合通路部と前記吸気弁孔との間を直線的な通路で連通するタンジェンシャルポートと、前記シリンダボアの中心方向から見た場合、前記集合通路部と前記吸気弁孔との間を吸気弁の上流側にて前記燃焼室の中心側に湾曲する通路で連通するヘリカルポートと、前記タンジェンシャルポート内に燃料を噴射する第１燃料噴射弁と、前記ヘリカルポート内に燃料を噴射する第２燃料噴射弁とを備える内燃機関の燃料噴射装置において、前記シリンダボアの中心を通り気筒列方向と直交する方向の平面を基準平面とした場合、前記第１燃料噴射弁の中心と前記第２燃料噴射弁の中心とを夫々前記基準平面と平行に配置し、且つ前記基準平面から前記第２燃料噴射弁の中心までの距離を前記基準平面から前記第１燃料噴射弁の中心までの距離よりも大きく設定したことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項２】
前記第２燃料噴射弁の中心は、気筒列方向で前記吸気弁孔の中心よりも前記燃焼室の外側寄りに配置されたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の燃料噴射装置に係り、特に早期着火を防止するための内燃機関の燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧縮比エンジン、高排気還流（ＥＧＲ）エンジンにおいて、圧縮工程時の筒内ガス温度が高い状態では、早期着火（プレイグニッション）やノッキングが起こることが知られている。
このための対策として、ＰＦＩ（ポートフューエルインジェクション）エンジンでは、吸気工程の燃料噴射でシリンダボア内への燃料直入率を上げ、圧縮工程時には燃料蒸発による気化熱でシリンダボア内の温度低下や、スワールでの吸気流動強化による燃焼速度改善が、一般的に知られている。
また、１気筒当たり２個の燃料噴射弁を採用することで、燃料噴霧の微細化を図ってシリンダボア内の燃料と空気との均質化を促進して、燃焼の偏りを改善してノッキングの抑制効果も期待でき、さらに、これらの組み合わせにより、熱効率向上による燃費の更なる改善が可能となる。
このような内燃機関の燃料噴射装置としては、以下のような先行技術文献がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２８８０９５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１６８３４号公報
【０００４】
特許文献１に係る内燃機関の燃料噴射時期制御装置は、スワールポートとストレートポートとを備えるとともに、機関低負荷時にストレートポートに続く吸気通路を閉塞する吸気制御弁を備えた内燃機関において、吸気制御弁からの漏れ空気量に応じて燃料噴射弁からの燃料終了時期を設定し、この設定された燃料終了時期に合わせて燃料噴射を実施するものである。
特許文献２に係る内燃機関の燃料噴射装置は、シリンダボアの中心側から見て各燃料噴射弁の噴射部を、各吸気弁の中心よりも外側に位置し、且つシリンダボア内の燃焼室のうちの複数の吸気ポートとは反対側の略最深部の内壁面へ向かって燃料を噴射するように配置した構造である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、図５、図６に示す従来の内燃機関では、直線的にシリンダボア１０４へ延びる第１吸気ポート１０３Ａと、下流端部がシリンダボア１０４の中心側に湾曲する第２吸気ポート１０３Ｂとを備え、第１燃料噴射弁１０２Ａ・第２燃料噴射弁１０２Ｂをシリンダボア１０４の中心を通り気筒列と直交する平面１０４Ｃから左右同じ距離Ｌ・Ｌに配置している。これらの第１燃料噴射弁１０２Ａ・第２燃料噴射弁１０２Ｂから夫々第１吸気ポート１０３Ａと、第２吸気ポート１０３Ｂへ燃料を噴射する場合に、第２燃料噴射弁１０２Ｂから噴射される燃料が第２吸気ポート１０３Ｂの内壁に衝突して燃料のシリンダボア１０４内への燃料直入率が低下する。燃料直入率を上げるために、特許文献２と同じ様に第２燃料噴射弁１０２Ｂの取付角度をシリンダボア１０４の中心を通る平面１０４Ｃに対して傾けると、第２燃料噴射弁１０２Ｂの燃料デリバリパイプへの取り付けが困難になり、第１燃料噴射弁１０２Ａ・第２燃料噴射弁１０２Ｂの内燃機関への取付構造が複雑化になることから、改善が望まれていた。
【０００６】
そこで、この発明は、燃料噴射弁の内燃機関への取付構造を複雑化させることなく、燃料噴射弁から吸気ポート内に噴射された燃料の直接燃焼室に導かれる量を増加させ、内燃機関の運転性を向上させることができる内燃機関の燃料噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、気筒列方向に並び且つ同一の燃焼室に開口する一対の吸気弁孔と、集合通路部を有する吸気通路と、シリンダボアの中心方向から見た場合、前記集合通路部と前記吸気弁孔との間を直線的な通路で連通するタンジェンシャルポートと、前記シリンダボアの中心方向から見た場合、前記集合通路部と前記吸気弁孔との間を吸気弁の上流側にて前記燃焼室の中心側に湾曲する通路で連通するヘリカルポートと、前記タンジェンシャルポート内に燃料を噴射する第１燃料噴射弁と、前記ヘリカルポート内に燃料を噴射する第２燃料噴射弁とを備える内燃機関の燃料噴射装置において、前記シリンダボアの中心を通り気筒列方向と直交する方向の平面を基準平面とした場合、前記第１燃料噴射弁の中心と前記第２燃料噴射弁の中心とを夫々前記基準平面と平行に配置し、且つ前記基準平面から前記第２燃料噴射弁の中心までの距離を前記基準平面から前記第１燃料噴射弁の中心までの距離よりも大きく設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明は、燃料噴射弁の内燃機関への取付構造を複雑化させることなく、燃料噴射弁から吸気ポート内に噴射された燃料の直接燃焼室に導かれる量を増加させ、内燃機関の運転性を向上させることができる
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は内燃機関の平面図である。（実施例）
【図２】図２は内燃機関の縦断面図である。（実施例）
【図３】図３は燃料噴射装置の配置を示すシリンダヘッドの拡大平面図である。（実施例）
【図４】図４は燃料噴射装置から噴射される燃料を示す吸気ポートの透視図である。（実施例）
【図５】図５は従来の燃料噴射装置の配置を示すシリンダヘッドの拡大平面図である。（従来例）
【図６】図６は従来の燃料噴射装置から噴射される燃料を示す吸気ポートの透視図である。（従来例）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明は、燃料噴射弁の内燃機関への取付構造を複雑化させることなく、燃料噴射弁から吸気ポート内に噴射された燃料の直接燃焼室に導かれる量を増加させ、内燃機関の運転性を向上させる目的を、基準平面から第２燃料噴射弁の中心までの距離を基準平面から第１燃料噴射弁の中心までの距離よりも大きく設定して実現するものである。
【実施例】
【００１１】
図１〜図４は、この発明の実施例を示すものである。
図１、図２に示すように、車両には、多気筒用（３気筒）の内燃機関１が搭載されている。
内燃機関１は、１気筒当たり４つのバルブ（２つの吸気弁・２つの排気弁）を備える構造であって、シリンダブロック２とシリンダヘッド３とを備える。
シリンダブロック２には、各気筒毎に、シリンダボア４が形成されている。シリンダヘッド３には、各気筒毎に、シリンダボア４に対向した燃焼室５が形成されている。
シリンダヘッド３には、各気筒毎に、燃焼室５の上部で点火プラグ６が取り付けられているとともに、一対の吸気弁としての第１吸気弁７Ａ・第２吸気弁７Ｂと、一対の排気弁としての第１排気弁８Ａ・第２排気弁８Ｂとが取り付けられている。
【００１２】
内燃機関１には、吸気通路１６に燃料を噴射する燃料噴射装置９が設けられる。
この燃料噴射装置９において、シリンダヘッド３には、気筒列方向Ｘで、各気筒毎に、第１燃料噴射弁１０Ａ・第２燃料噴射弁１０Ｂが取り付けられているとともに、この第１燃料噴射弁１０Ａ・第２燃料噴射弁１０Ｂから噴射された燃料を吸気通路１６を通して燃焼室５へ導く一対の第１空間部１１Ａ・第２空間部１１Ｂが吸気通路１６の上側に形成されている。
第１燃料噴射弁１０Ａ・第２燃料噴射弁１０Ｂは、シリンダヘッド３に取り付けられた燃料デリバリパイプ１２に連結している。この燃料デリバリパイプ１２は、気筒列方向Ｘに延び、且つ燃料供給パイプ１３を接続している。
シリンダヘッド３には、図３、図４に示すように、各気筒毎で、気筒列方向Ｘに並び且つ同一の燃焼室５に開口する一対の第１吸気弁孔１４Ａ・第２吸気弁孔１４Ｂと、集合通路部１５を有する吸気通路１６とが形成されている。
【００１３】
シリンダヘッド３には、吸気通路１６の下流側を構成するように、第１吸気弁孔１４Ａに連通する第１吸気ポートとしてのタンジェンシャルポート１７と、第２吸気弁孔１４Ｂに連通する第２吸気ポートとしてのヘリカルポート１８とが形成されている。
タンジェンシャルポート１７は、シリンダボア４の中心４Ｃ方向から見た場合、集合通路部１５と第１吸気弁孔１４Ｂとの間を連通する直線的な通路である。
ヘリカルポート１８は、いわゆるスワールポートであって、シリンダボア４の中心４Ｃ方向から見た場合、集合通路部１５と第２吸気弁孔１４Ｂとの間を連通し、第２吸気弁７Ｂの上流側にて燃焼室５の中心に湾曲する湾曲部１９を有する通路である。
第１吸気弁孔１４Ａは、第１吸気弁７Ａで開閉される。第２吸気弁孔１４Ｂは、第２吸気弁７Ｂで開閉される。
タンジェンシャルポート１７内には、第１燃料噴射弁１０Ａによって燃料が噴射される。ヘリカルポート１８内には、第２燃料噴射弁１０Ｂによって燃料が噴射される。
【００１４】
また、シリンダヘッド３には、図３、図４に示すように、各気筒毎で、気筒列方向Ｘに並び且つ同一の燃焼室５に開口する一対の第１排気弁孔２０Ａ・第２排気弁孔２０Ｂと、排気通路２１を構成するように、第１排気弁孔２０Ａ・第２排気弁孔２０Ｂに連通する第１排気ポート２２Ａ・第２排気ポート２２Ｂと、この第１排気ポート２２Ａ・第２排気ポート２２Ｂに連通する排気集合部２３とが形成されている。
【００１５】
この実施例に係る内燃機関１において、図３、図４に示すように、シリンダボア４の中心４Ｃを通り気筒列方向Ｘと直交する方向の平面を基準平面Ｐとした場合、第１燃料噴射弁１０Ａの中心Ｃ１と第２燃料噴射弁１０Ｂの中心Ｃ２とを夫々基準平面Ｐと平行に配置し、且つ基準平面Ｐから第２燃料噴射弁１０Ｂの中心Ｃ２までの第２距離Ｌ２を、基準平面Ｐから第１燃料噴射弁１０Ａの中心までの第１距離Ｌ１よりも大きく設定している（Ｌ１＜Ｌ２）。
このような構造によれば、図３、図４に示すように、第２燃料噴射弁１０Ｂを中心Ｃ２が気筒列方向Ｘと直交する状態で燃料デリバリパイプ１２に連結し、且つ第２燃料噴射弁１０Ｂをヘリカルポート１８の湾曲部１９に近づけて配置することができ、これにより、第２燃料噴射弁１０Ｂから噴射された燃料がヘリカルポート１８の内壁に衝突することなく燃焼室５に到達し、空燃比を適正化できて内燃機関１の運転性を向上させることができる。
また、上記の構造では、第２燃料噴射弁１０Ｂの取付角度を燃料デリバリパイプ１２に対して傾ける必要がなく、第２燃料噴射弁１０Ｂの取付構造を簡単として、第２燃料噴射弁１０Ｂの燃料デリバリパイプ１２に対する組付性を向上させることができる。
また、第２燃料噴射弁１０Ｂから噴射された燃料の直接燃焼室５に導かれる量を増加させ、燃料の気化に伴う混合気の冷却効果を向上させてノッキングを防止し、内燃機関１の運転性を向上させることができる。
【００１６】
また、図４に示すように、第２燃料噴射弁１０Ｂの中心Ｃ２は、気筒列方向Ｘで第２吸気弁孔１４の中心１４Ｃよりも距離Ｓで燃焼室５の外側寄りに配置されている。
これにより、ヘリカルポート１８の湾曲部１９が大きい場合であっても、第２燃料噴射弁１０Ｂから噴射した燃料を直接燃焼室５内に導かせ（破線の矢印で示す）、内燃機関１の運転性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
この発明に係る燃料噴射装置を、各種内燃機関に適用可能である。
【符号の説明】
【００１８】
１  内燃機関
２  シリンダブロック
３  シリンダヘッド
４  シリンダボア
５  燃焼室
６  点火プラグ
７Ａ  第１吸気弁
７Ｂ  第２吸気弁
８Ａ  第１排気弁
８Ｂ  第２排気弁
９  燃料噴射装置
１０Ａ  第１燃料噴射弁
１０Ｂ  第２燃料噴射弁
１２  燃料デリバリパイプ
１４Ａ  第１吸気弁孔
１４Ｂ  第２吸気弁孔
１５  集合通路部
１６  吸気通路
１７  タンジェンシャルポート（第１吸気ポート）
１８  ヘリカルポート（第２吸気ポート）
１９  ヘリカルポートの湾曲部
２０Ａ  第１排気弁孔
２０Ｂ  第２排気弁孔
２１  排気通路
２２Ａ  第１排気ポート
２２Ｂ  第２排気ポート
Ｐ  基準平面
Ｘ  気筒列方向
【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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