(57)【要約】【課題】直接筒内噴射式エンジンに設けられるインジェクタの燃料噴射方向が、弁の配置される側に近い方向である場合に、インジェクタの吐出口周囲のシリンダヘッド内壁面に切欠きを設けても弁のシート部の必要肉厚を確保できるインジェクタの配置構造を提供する。【解決手段】シリンダヘッド内壁面（３ａ）に吸気弁（６）と排気弁（７）とを配置するとともにインジェクタ（１４）の吐出口（１７）を開口させ、前記インジェクタの吐出口周囲のシリンダヘッド内壁面に切欠き（１８）を設けている。特に、前記インジェクタからの燃料噴射方向（１９）は、前記弁が配置される側の方向であり、前記切欠きは、前記インジェクタの軸心と前記弁の軸心とを結ぶ直線上からずらして設けられている。【選択図】  図３
2004278333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッド内壁面に吸気弁と排気弁とを配置するとともにインジェクタの吐出口を開口させ、前記インジェクタの吐出口周囲のシリンダヘッド内壁面に切欠きを設けた直接筒内噴射式エンジンのインジェクタ配置構造において、
前記インジェクタからの燃料噴射方向は、前記弁が配置される側の方向であり、前記切欠きは、前記インジェクタの軸心と前記弁の軸心とを結ぶ直線上からずらして設けられた、インジェクタ配置構造。
【請求項２】
請求項１において、
前記インジェクタは、その先端をシリンダヘッド内壁面より引っ込ませるよう配置された、インジェクタ配置構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は直接筒内噴射式エンジンに設けられるインジェクタの配置構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シリンダヘッド内壁面に吸気弁と排気弁とを設けるとともに、インジェクタの吐出口をシリンダヘッドに開口させた直接筒内噴射式エンジンが知られている。
【０００３】
特開平６−８１６５７号公報は、インジェクタからの噴射燃料がシリンダヘッドの壁面に衝突しないよう、シリンダヘッド壁面に切欠きを形成することを開示している。この公報に記載の構成においては、シリンダヘッド内壁面の周縁部にインジェクタが配置され、このインジェクタからはシリンダ軸線方向に向けて燃料が噴射される。上記切欠きは、インジェクタからの燃料噴射方向に対応し、弁が配置された側とは反対側に形成されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−８１６５７号公報（段落００１２、図４等）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に記載の構成のように、インジェクタからの燃料噴射方向が、弁が配置された側とは反対方向である場合には、噴射燃料とシリンダヘッド壁面との干渉防止という観点のみから切欠きを設けることも可能である。しかし、インジェクタからの燃料噴射方向が、弁が配置される側に近い方向である場合には、弁のシート部の必要肉厚を確保しにくくなる可能性がある。
【０００６】
本発明は、直接筒内噴射式エンジンに設けられるインジェクタの燃料噴射方向が、弁の配置される側に近い方向である場合に、インジェクタの吐出口周囲のシリンダヘッド内壁面に切欠きを設けても弁のシート部の必要肉厚を確保できるインジェクタの配置構造を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の直接筒内噴射式エンジンのインジェクタ配置構造は、シリンダヘッド内壁面に吸気弁と排気弁とを配置するとともにインジェクタの吐出口を開口させ、前記インジェクタの吐出口周囲のシリンダヘッド内壁面に切欠きを設けている。特に、前記インジェクタからの燃料噴射方向は、前記弁が配置される側の方向であり、前記切欠きは、前記インジェクタの軸心と前記弁の軸心とを結ぶ直線上からずらして設けられている。これにより、弁のシート部の必要肉厚を確保することができる。
【０００８】
上記インジェクタの配置構造において、前記インジェクタは、その先端をシリンダヘッド内壁面より引込ませるよう配置されることが望ましい。これにより、インジェクタ先端部が高温の燃焼ガスにさらされることを抑制し、デポジット堆積を抑制することができる。更に、インジェクタ先端がシリンダヘッド内壁面より引込んでいることで、燃料噴射とシリンダヘッド壁面との干渉防止用切欠きを大きくとる必要があり、弁シート部の必要肉厚を確保できないという問題が生じやすくなるが、上記構成により、インジェクタ先端がシリンダヘッド内壁面より引込んでいる構成であっても上記問題を解決することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照しながら本発明の実施の形態に係るインジェクタの配置構造について説明する。
＜１．シリンダヘッド部分の構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る直接筒内噴射式エンジンの燃焼室周辺の概略構成を示す断面図である。この直接筒内噴射式エンジンは、シリンダブロック１、このシリンダブロック１内を往復動するピストン２、シリンダブロック１上に固定されたシリンダヘッド３、を備えている。ピストン２の上面とシリンダヘッド３の内壁面３ａとの間に、燃焼室４が形成されている。
【００１０】
シリンダヘッド３の内壁面３ａには、一対の吸気弁６と、一対の排気弁７が配置され、内壁面３ａの中心に点火栓１０が配置されている。シリンダヘッド３内には、吸気弁６に対して吸気ポート１２が形成され、排気弁７に対して排気ポート１３が形成される。
【００１１】
吸気ポート１２に関して排気ポート１３と反対側のシリンダヘッド３内には、１つ又は２つ以上のインジェクタ（燃料噴射弁）１４が配置されている。このインジェクタ１４は、その先端がシリンダヘッド内壁面３ａよりシリンダヘッド３内に引込んだ位置に設けられ、シリンダヘッド内壁面３ａの周縁部に設けられた吐出口１７を介して燃焼室４に臨んでいる。
【００１２】
上記ピストン２、吸気弁６、排気弁７、点火栓１０、インジェクタ１４が所定のタイミングで動作して吸気→圧縮→燃焼→排気などの工程を経ることで、エンジンが動力を生み出すことができる。
＜２．吐出口の詳細＞
図２は、上記直接筒内噴射式エンジンのシリンダヘッドに設けられた吐出口の断面図である。吐出口１７内にインジェクタ１４の先端が配置されている。インジェクタ１４からの燃料噴射方向１９は、弁が設けられた側、ここでは吸気弁６が設けられた側を向いている。
【００１３】
インジェクタ１４からの燃料噴射方向に位置する吐出口１７内の壁面には、切欠き１８（後述の切欠き１８ａ〜１８ｃに相当）が形成されている。この切欠き１８により、インジェクタ１４から噴射された燃料とシリンダヘッド３との干渉を抑制することができ、これにより、噴霧が効率よく燃焼室４内で空気と混合されるようにし、燃焼を良好にすることができる。
＜３．切欠きの形状＞
図３は、上記直接筒内噴射式エンジンのシリンダヘッド内壁面をピストン側から見た底面図であり、図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）にそれぞれ異なる態様が示されている。シリンダヘッド内壁面３ａの中心に点火栓１０が設けられ、それより外側に吸気弁６及び排気弁７が設けられ、更にそれより外側にインジェクタ１４の先端が配置された吐出口１７が吸気弁６に隣接して設けられている点は、これらの態様に共通である。
【００１４】
図３（Ａ）においては、一対の吸気弁６、６の各中心を結ぶ線より外側に吐出口１７が設けられ、吐出口１７には、上記一対の吸気弁６、６を結ぶ線とほぼ平行な方向に、互いに１８０°反対方向の切欠き１８ａ、１８ａが設けられている。
【００１５】
図３（Ｂ）においては、一対の吸気弁６、６の各中心を結ぶ線より外側に吐出口１７が設けられ、吐出口１７には、上記一対の吸気弁６、６を結ぶ線とほぼ平行な方向に細長いスリット形状の切欠き１８ｂ、１８ｂが設けられている。
【００１６】
図３（Ｃ）においては、一対の吸気弁６、６の各中心を結ぶ線より外側に吐出口１７が設けられ、吐出口１７には、上記一対の吸気弁６、６の間隙に向かって、１つの切欠き１８ｃが設けられている。
【００１７】
図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の何れにおいても、切欠き１８ａ〜１８ｃの方向はインジェクタ１４からの噴射方向に対応している。そして切欠き１８ａ〜１８ｃは、吸気弁及び排気弁のうちインジェクタ１４に最も距離の近い弁、ここでは吸気弁６に近い側に設けられている。そして、切欠き１８ａ〜１８ｃは、何れもインジェクタ１４の中心とインジェクタ１４に最も距離の近い弁の中心とを結ぶ直線上からずらして形成されている。ここではインジェクタ１４から各吸気弁６までの距離が等距離であるため、各吸気弁６と結ぶ直線上からずらして切欠き１８ａ〜１８ｃが形成されている。これにより、吸気弁６の弁シートの肉厚が切欠き１８ａ〜１８ｃによって減少することを抑制し、吸気弁６の十分な弁シート厚を確保することができる。
【００１８】
特に、本実施形態ではインジェクタ先端部が高温の燃焼ガスにさらされないように、図２に示すようにインジェクタ１４の先端部がシリンダヘッド内壁面３ａより引込んで配置されている。しかし切欠き１８ａ〜１８ｃを、各吸気弁６の中心に向かう方向からずらして設けているので、切欠きの大きさは、吸気弁６の弁シート厚を確保するとともに噴射燃料とシリンダヘッドとの干渉を防止するに十分な大きさとすることができる。
【００１９】
弁シート厚を確保するため、切欠き１８の大きさは、噴射燃料とシリンダヘッド３との干渉を回避しうる最小限の大きさとすることが好ましい。そのために、インジェクタ１４からの噴霧の広がりを考慮して、切欠き１８の形状及び大きさを決定する。その際、インジェクタ１４からの噴霧は、エンジンの負荷や回転数に応じて、大気圧場とは異なった挙動をする点を考慮することが好ましい。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、直接筒内噴射式エンジンに設けられるインジェクタの燃料噴射方向が、弁の配置される側に近い方向である場合に、インジェクタの吐出口周囲のシリンダヘッド内壁面に切欠きを設けても弁のシート部の必要肉厚を確保できるインジェクタの配置構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る直接筒内噴射式エンジンの燃焼室周辺の概略構成を示す断面図である。
【図２】上記直接筒内噴射式エンジンのシリンダヘッドに設けられた吐出口の断面図である。
【図３】上記直接筒内噴射式エンジンのシリンダヘッド内壁面をピストン側から見た底面図であり、図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）にそれぞれ異なる態様が示されている。
【符号の説明】
２  ピストン
３  シリンダヘッド
３ａ  シリンダヘッド内壁面
６  吸気弁
７  排気弁
１４  インジェクタ
１７  吐出口
１８（１８ａ〜１８ｃ）  切欠き
１９  燃料噴射方向
【図１】
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【図２】
2004278333.tif 000004
【図３】
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