(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの気筒内燃焼室に臨むインジェクタを、該エンジンの出力軸を挟む左右いずれか一側に配設し、そのインジェクタにエンジン外方から燃料分配供給管を接続するとともに、前記燃焼室に連通する第１及び第２吸気ポートを、前記インジェクタを挟むようにその上方に形成した筒内噴射式エンジンの吸気系構造において、
前記燃料分配供給管は、前記エンジンの出力軸の延びる方向である出力軸方向から見て、インジェクタの軸心に対し吸気ポートと反対側で出力軸方向に延びる主供給管部と、
前記主供給管部から分岐してインジェクタに接続された分配管部とを有し、
前記第２吸気ポートは、その上流端部がエンジンの一側面で第１吸気ポートよりも上側に開口するように形成され、
前記燃料分配供給管は、前記エンジンの一側面に締結部材により締結されていて、その締結部材は、前記第２吸気ポートの下側に配設され、かつ、出力軸方向から見ると、インジェクタに重なるように当該インジェクタの軸心方向に延びていることを特徴とする筒内噴射式エンジンの吸気系構造。
【請求項２】
請求項１において、
第１及び第２吸気ポートにはそれぞれ第１及び第２の上流側吸気通路が連通しており、
前記第２の吸気通路には吸気流動調節弁が配設されていることを特徴とする筒内噴射式エンジンの吸気系構造。
【請求項３】
請求項２において、
吸気流動調節弁はバタフライバルブからなり、その弁軸は第２の吸気通路の周壁を貫通して、第１の吸気通路の上方をエンジンの出力軸方向に延びるように配置されていることを特徴とする筒内噴射式エンジンの吸気系構造。
【請求項４】
請求項１において、
第１及び第２吸気ポートの断面は、それぞれインジェクタの軸心方向から見てそのインジェクタとの干渉を避けるような異形断面とされていることを特徴とする筒内噴射式エンジンの吸気系構造。
【請求項５】
請求項１において、
インジェクタは固定部材によりエンジンの一側面に固定されていて、
前記固定部材は、インジェクタに対しエンジンの出力軸と直交する方向から見て略同じ位置に配設されていることを特徴とする筒内噴射式エンジンの吸気系構造。
【請求項６】
請求項５において、
固定部材は、インジェクタの軸心に平行に延びるボルトによりエンジンの一側面に固定されており、
燃料分配供給管の主供給管部は、前記インジェクタの軸心方向から見て、前記ボルトの頭部上に位置していることを特徴とする筒内噴射式エンジンの吸気系構造。
【請求項７】
請求項５において、
インジェクタには、エンジンの出力軸と直交する方向から見て締結部材と反対側に接続用カプラが設けられていることを特徴とする筒内噴射式エンジンの吸気系構造。
【請求項８】
請求項７において、
第１及び第２吸気ポートの上流端部の開口面は、エンジンの一側面から突出しており、
インジェクタのカプラ及び固定部材は、そのインジェクタの軸心と直交する方向から見て前記開口面よりもインジェクタ先端側に配置されていることを特徴とする筒内噴射式エンジンの吸気系構造。
【請求項９】
請求項７において、
燃料分配供給管の主供給管部の両端部のうち、インジェクタに対し締結部材が位置する側の端部に燃圧センサが配設されていることを特徴とする筒内噴射式エンジンの吸気系構造。
【請求項１０】
請求項１において、
エンジンは、複数の気筒が一列に並んだ直列多気筒エンジンであり、
各気筒毎に燃焼室に連通する排気ポートが２つずつ設けられ、
吸気及び排気ポートを開閉する吸気及び排気弁が気筒の中心線を囲むように配設されるとともに、
前記吸気及び排気弁に囲まれるように点火プラグが配設されていることを特徴とする筒内噴射式エンジンの吸気系構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの燃焼室側方に臨むようにインジェクタを配設するとともに、その上方に気筒毎に一対の吸気ポートを配設した筒内噴射式エンジンの吸気系構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エンジンの気筒内燃焼室にインジェクタにより直接、燃料を噴射供給するようにした筒内噴射式エンジンにおいては、インジェクタに供給する燃料の圧力が極めて高圧になることから、燃料分配供給管の配設構造に種々の工夫がなされている。例えば、特開平８−２４６９９２号公報に開示されるエンジンでは、インジェクタに燃料を分配供給するデリバリパイプ（燃料分配供給管）を、シリンダヘッドに取り付けたインジェクタの軸心上に位置づけて、該シリンダヘッドにボルト固定するとともに、インジェクタの基端側にＯリングを介装してデリバリパイプの燃料供給穴に内嵌合させて、インジェクタをデリバリパイプそのものによって押圧固定している。つまり、デリバリパイプを強度部材として用いて、インジェクタをシリンダヘッドに対し位置決めしながら、インジェクタの燃料導入口とデリバリパイプの燃料供給穴とを気密にシールした状態で連通させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ガソリンエンジンの各気筒毎に吸気弁及び排気弁を２つずつ設けたいわゆる４弁式エンジンでは、それらの４つの弁が気筒中心線を囲んで配置され、その中心に点火プラグが配設される構造が一般に採用されている。この構造では、インジェクタは通常、前記４つの弁や点火プラグと干渉しないように燃焼室周縁部に配置され、排気熱の影響を低減する等の理由で吸気ポート側が好ましいので、結局、インジェクタは２つの吸気ポートに挟まれるようにそれらの下方に配置されて、燃焼室に側方から燃料を噴射するようになる。
【０００４】
そのように燃焼室に側方から燃料を噴射供給する場合、噴射した燃料の壁面付着による問題を軽減しようとすれば、インジェクタの気筒中心線に対する傾斜角度を小さくして、燃料をピストン頂面に向けて上方から噴射させるようにする必要がある。つまり、インジェクタはできるだけ立てて、上方の吸気ポートに近づけて配置しなくてはならない。
【０００５】
しかし、前記従来の燃料噴射装置のようにインジェクタの軸心上にデリバリパイプを配置したものでは、インジェクタを吸気ポートに近接配置しようとすると、デリバリパイプがシリンダヘッドや吸気マニホルドに干渉してしまうので、インジェクタを適切な角度で配置することができないという不具合がある。そして、この結果として燃料の壁面付着を十分に減らすことができなければ、燃費悪化や排気有害成分の増大等を招くことになる。
【０００６】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、気筒毎に一対の吸気ポートがエンジンの一側面に並んで開口していて、その一対の吸気ポートの中間かつ下方にインジェクタが配設されている筒内噴射式エンジンにおいて、吸気ポートや燃料分配供給管の配置構造に工夫を凝らすことで、インジェクタを適切な角度で配置できるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の解決手段では、インジェクタに対し燃料を分配供給する燃料分配供給管の主供給管部を、エンジンの出力軸方向から見てインジェクタ軸心に対し吸気ポートと反対側にオフセットさせるとともに、吸気ポートの一方をエンジン一側面で他方の吸気ポートよりも上側に開口させ、その下方のスペースに、前記燃料分配供給管を締結する締結部材を出力軸方向から見てインジェクタに重なるように配設した。
【０００８】
具体的に、請求項１の発明では、エンジンの気筒内燃焼室に臨むインジェクタを、該エンジンの出力軸を挟む左右いずれか一側に配設し、そのインジェクタにエンジン外方から燃料分配供給管を接続するとともに、前記燃焼室に連通する第１及び第２吸気ポートを、前記インジェクタを挟むようにその上方に形成した筒内噴射式エンジンの吸気系構造を前提とする。そして、前記燃料分配供給管は、前記エンジンの出力軸の延びる方向である出力軸方向から見て、インジェクタの軸心に対し吸気ポートと反対側で出力軸方向に延びる主供給管部と、該主供給管部から分岐してインジェクタに接続された分配管部とを有し、前記第２吸気ポートは、その上流端部がエンジンの一側面で第１吸気ポートよりも上側に開口するように形成され、前記燃料分配供給管は前記エンジンの一側面に締結部材により締結されていて、その締結部材は、前記第２吸気ポートの下側に配設され、かつ、出力軸方向から見ると、インジェクタに重なるように当該インジェクタの軸心方向に延びている構成とする。
【０００９】
前記の構成によれば、燃料分配供給管の主供給管部がエンジンの出力軸方向から見て、インジェクタ軸心に対し吸気ポートと反対側にオフセットしているので、インジェクタをできるだけ立てて、上方の吸気ポートに近づけて配置しても、主供給管部はシリンダヘッド等に干渉しない。そのため、インジェクタを従来例よりも立てて、適切な角度で配置することが可能になるので、燃料の壁面付着を軽減して、燃費悪化や排気有害成分の増大等の問題を解消できる。
【００１０】
また、前記主供給管部内の燃料は分配管部を経てインジェクタに供給され、そのインジェクタの先端側噴孔からエンジンの燃焼室に直接噴射されるが、このときの燃圧が極めて高いことから、通常、分配管部には強い反力が作用する。このため、前記のように主供給管部がインジェクタ軸心に対しオフセットしていると、分配管部がインジェクタから浮き上がって燃料漏れを招く虞れがあり、さらに、主供給管部に対し強いねじりモーメントが作用して、信頼性が低下することも考えられる。
【００１１】
これに対し、この発明では、第２吸気ポートの上流端部をエンジン一側面で第１吸気ポートよりも上側に開口させ、その第２吸気ポートの下方に、前記燃料分配供給管をエンジン一側面に締結する締結部材を配置するとともに、この締結部材を、出力軸方向から見てインジェクタと重なるようにして当該インジェクタの軸心方向に延びるように配置している。このことで、分配管部をインジェクタ側に十分に強く押圧して、それらの間の燃料漏れを確実に防止できる。また、前記締結部材により分配管部を直接、エンジン一側面に固定するようにすれば、主供給管部にねじりモーメントが作用することを防止できる。
【００１２】
請求項２の発明では、第１及び第２吸気ポートにはそれぞれ第１及び第２の上流側吸気通路が連通しており、その第２の吸気通路には吸気流動調節弁が配設されているものとする。このことで、吸気流動調節弁を閉じれば、第１吸気ポートからの吸気の流れが強まるので、燃焼室における吸気スワールを強化できる一方、前記吸気流動調節弁を開けば、両方の吸気ポートの吸気流量が略同じになって、燃焼室における吸気タンブルを強化できる。
【００１３】
請求項３の発明では、請求項２における吸気流動調節弁をバタフライバルブからなるものとし、その弁軸を、第２の吸気通路の周壁を貫通して、第１の吸気通路の上方をエンジンの出力軸方向に延びるように配置した。このことで、第２の吸気通路に配設されいている吸気流動調節弁の弁軸が、隣り合う第１の吸気通路を通らないので、その第１の吸気通路における吸気の流れが弁軸により乱されて、吸気抵抗が増大することを回避できる。
【００１４】
請求項４の発明では、第１及び第２吸気ポートの断面を、それぞれインジェクタの軸心方向から見てそのインジェクタとの干渉を避けるような異形断面とする。このことで、インジェクタを第１及び第２吸気ポートにさらに近接させて配置できるので、その分インジェクタを立てて、適切な角度で配置できる。
【００１５】
請求項５の発明では、インジェクタを固定部材によりエンジンの一側面に固定するとともに、その固定部材をエンジンの出力軸と直交する方向から見てインジェクタと略同じ位置に配設するものとする。このことで、インジェクタをエンジンの一側面に確実に固定でき、また、そのための固定部材を締結部材と干渉しないように配置できる。
【００１６】
請求項６の発明では、請求項５における固定部材を、インジェクタの軸心に平行に延びるボルトによりエンジンの一側面に固定するとともに、燃料分配供給管の主供給管部を、前記インジェクタの軸心方向から見て、前記ボルトの頭部上に位置づけるものとする。このことで、燃料分配供給管の主供給管部を出力軸方向から見てインジェクタにできるだけ近接させて、コンパクトに配置できる。
【００１７】
請求項７の発明では、請求項５の発明におけるインジェクタには、出力軸と直交する方向から見て締結部材と反対側に接続用カプラが設けられているものとする。このことで、インジェクタに対し出力軸方向について第２吸気ポートのある側に締結部材が配置される一方、その反対側に接続用カプラが配置されるので、スペースの有効利用によってコンパクトな配置が可能になる。
【００１８】
請求項８の発明では、請求項７の発明において、吸気ポートの上流端部の開口面はエンジンの一側面から突出しており、インジェクタのカプラ及び固定部材は、そのインジェクタの軸心と直交する方向から見て前記開口面よりもインジェクタ先端側に配置されているものとする。このことで、インジェクタの接続用カプラや固定部材を、吸気ポートの開口面よりもエンジン内方にコンパクトに配置できる。
【００１９】
請求項９の発明では、請求項７の発明における燃料分配供給管の主供給管部の両端部のうち、インジェクタに対し締結部材が位置する側の端部に燃圧センサを配設するものとする。このことで、燃圧センサと締結部材との間の距離が短くなるので、重い燃圧センサを燃料分配供給管を介し安定して支持できる。
【００２０】
請求項１０の発明では、エンジンは、複数の気筒が一列に並んだ直列多気筒エンジンであり、各気筒毎に燃焼室に連通する排気ポートが２つずつ設けられ、吸気及び排気ポートを開閉する吸気及び排気弁が気筒の中心線を囲むように配設されるとともに、前記吸気及び排気弁に囲まれるように点火プラグが配設されているものとする。
【００２１】
すなわち、このような構成のエンジンでは、インジェクタの配置場所は概ね吸気ポートの下方に限定されるので、請求項１の発明の如く燃料分配供給管の主供給管部がエンジン側と干渉することを避けながら、インジェクタをできるだけ立てて適切な角度で配置できることが、特に有効な作用効果を奏する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。
【００２３】
図１は本発明の実施形態に係る筒内噴射式エンジン１について、主に燃焼室周りの概略構成を示したものであり、２はシリンダブロック３上に配置されたシリンダヘッド、４はシリンダブロック３に形成された気筒、５はその気筒４に摺動自在に嵌挿されているピストンである。前記シリンダヘッド２の下面には、気筒４に対応する位置に凹陥部が形成されていて、この凹陥部とピストン５の頂面と気筒４の側壁とによって、燃焼室６が区画されている。
【００２４】
前記燃焼室６の上面に相当するシリンダヘッド２の凹陥部には、略中央部から図の左右両側に向かってシリンダヘッド２の下端面（シリンダブロック３との合わせ面）近傍まで延びる２つの傾斜面が形成されている。そして、その右側の傾斜面に第１及び第２の一対の吸気ポート７，８が開口する一方、左側の傾斜面には一対の排気ポート９，９が開口していて、その各開口端に、それぞれ吸気弁及び排気弁１０，１０，…が設けられている。この吸気弁及び排気弁１０、１０は、気筒毎にそれぞれ２つずつ合計４つが平面視で気筒中心線ｘを囲むように配置されており、さらに、それら４つの弁１０，１０，…に囲まれて、上方から燃焼室６を臨む点火プラグ１１が気筒中心線ｘに沿って配設されている。
【００２５】
前記第１及び第２吸気ポート７，８は、いずれも燃焼室６から図の右側斜め上方に延びていて、シリンダヘッド２の右側面（図の右側面）において、その上方側に斜めに突出するように形成された吸気マニホルドとの接合面（開口面）２ａに開口している。また、前記排気ポート９は燃焼室６から左側に略水平に延びて、エンジン１の左側面に開口している。
【００２６】
前記第１及び第２吸気ポート７，８は互いに上下にずれていて、第２吸気ポート（一方の吸気ポート）８がシリンダヘッド２の接合面２ａにおいて第１吸気ポート（他方の吸気ポート）７よりも上側に開口するとともに、その第１吸気ポート７よりも上側から大きな入射角度で燃焼室６に連通するように形成されている。このことで、前記第１吸気ポート７からの吸気流が燃焼室６へ図の水平方向に対し相対的に小さな角度で流入する一方、第２吸気ポート８からの吸気流は相対的に大きな角度で流入するようになるので、両吸気ポート７，８は、それぞれスワール、タンブルの生成に適したものになる。
【００２７】
また、エンジン１の右側面には２分割式の吸気マニホルドが取り付けられており、その下流側部材１２は、下流端のフランジ面をシリンダヘッド２の接合面２ａに接合された状態で、ボルト１３，１３，…がこの接合面２ａに開口したネジ孔１５，１５，…に締結されることにより、該シリンダヘッド２に固定され、エンジン外方に向かって略水平に延びている。また、その下流側部材１２の上流端に連結された上流側部材１４は、下方に向かって大きく湾曲して、後述のフューエルディスパイプ３０を囲むようにシリンダヘッド２の下方まで延びている。
【００２８】
前記吸気マニホルドの下流側部材１２には、各気筒毎に第１及び第２吸気ポート７，８にそれぞれ連通する第１及び第２の２つの独立通路１２ａ、１２ｂが設けられ、そのうちの第２通路１２ｂには、この通路を開閉することで燃焼室６の吸気流動状態を調節するバタフライバルブからなる吸気流動調節弁１６が設けられている。この吸気流動調節弁１６は各気筒４毎にそれぞれ配設されていて、共通の弁軸１６ａにより互いに連結されており、この弁軸１６ａが第２通路１２ｂの周壁を貫通し、第１通路１２ａの上方をエンジン前後方向に延びていて、図示しないアクチュエータにより軸回りに回動されるようになっている。このように弁軸１６ａが第１通路１２ａを通らないように配置されているので、その第１通路１２ａにおける吸気の流れが乱されることがなく、また、吸気抵抗が増大することもない。
【００２９】
尚、前記下流側部材１２を固定するボルト１３，１３，…は、気筒列方向に設けられたボス部１２ｃ，１２ｃ，…に収容されており、前記弁軸１６ａは、そのボス部１２ｃ，１２ｃ，…と干渉しないように配置されている。
【００３０】
そして、前記吸気流動調節弁１６が閉じられると、吸気の大部分が第１通路１２ａと第１吸気ポート７とから流入して、燃焼室６に強い吸気スワールが生成される一方、吸気流動調節弁１６が開くに連れて、両方の通路１２ａ，１２ｂから同じように吸気が流入するようになり、吸気のタンブル成分が強まるとともに、スワール成分が弱まるようになっている。この吸気流動調節弁１６の制御は、図示しない制御装置によりエンジン１の運転状態に応じて行われる。例えば、後述の成層燃焼状態とされる運転領域の低負荷側では、噴霧の過拡散や曲がりを避けるために、吸気流動調節弁１６をある程度開いてスワールを弱める一方、負荷が高くなるに連れて吸気流動調節弁１６を閉じて、スワールを強化する。また、後述の均一燃焼状態とされる運転領域のエンジン高回転転側では、吸気流動調節弁１６の開度を大きくして、吸気充填量を確保するようにしている。
【００３１】
このエンジン１は例えば図２に示すように、４つの気筒４，４，４，４がクランク軸の延びるエンジン前後方向（出力軸方向：図２における左右方向）に１列に配置された直列４気筒エンジンである。そして、前記吸気マニホルド１２との接合面２ａはシリンダヘッド２の前端から後端に亘って形成されていて、図３にも示すように、各気筒４毎に２つずつ合計８つの吸気ポート７，８，…が千鳥状に並んで開口している。
【００３２】
また、前記シリンダヘッド２の上部には、吸気側及び排気側の２本のカム軸１７，１８がそれぞれ回転自在に配設されている。この２本のカム軸１７，１８は、図示しないタイミングベルト等によりエンジン１のクランク軸に駆動連結されていて、そのクランク軸の回転に同期して吸気側カム軸１７が回転されると、そのカム軸１７に形成されたカムによりバルブリフタ１９（図１及び図２参照）を介して、各吸気弁１０が弁軸方向に往復動作されて、気筒毎に所定のタイミングで吸気ポート７，８，…が開閉される。同様に、排気側カム軸１８が回転されることにより、排気弁１０が往復動作されて、排気ポート９，９，…が開閉されるようになっている。
【００３３】
前記図１及び図３に示すように、シリンダヘッド２の右側面には、各気筒４毎に燃焼室６に連通する孔部２１が開口しており、その内部にインジェクタ２２が収容されている。このインジェクタ２２の先端側噴孔は吸気弁１０の傘部に近接して燃焼室６の周縁部に臨み、該燃焼室６に側方から燃料を噴射する。このように側方から燃料を噴射するようにした場合、噴射した燃料ができるだけ気筒壁面に付着しないように、インジェクタ２２はできるだけ立てて配置することが好ましいので、この実施形態では、第１及び第２吸気ポート７、８の断面形状をインジェクタ２２の外周に沿うような異形のものとし、インジェクタ２２を特に第１吸気ポート７の内側に入り込むように近接させて配置している（図８参照）。このことで、インジェクタ軸心ｙの気筒中心線ｘに対する傾斜角度は約４５°になり、燃料の壁面付着は十分に軽減されている。尚、前記傾斜角度は５０°以下にすればよい。
【００３４】
そして、エンジン１が低負荷低回転の所定領域にあるときには、前記インジェクタ２２により各気筒４の圧縮行程後期に燃料が噴射され、点火プラグ１１の近傍に混合気が偏在する成層燃焼状態とされる。一方、エンジン１が高負荷ないし高回転領域にあれば、燃料噴射は各気筒４の吸気行程前期に行われて、均一燃焼状態とされる。このような燃料噴射制御は図示しない制御装置により行われるようになっていて、その制御装置との間の信号ケーブル（図示せず）は、インジェクタ２２の外周部に設けられた接続用カプラ２３を介して接続されている。
【００３５】
尚、前記インジェクタ２２としては、例えば高圧スワールインジェクタを用いることが好ましい。この高圧スワールインジェクタは、燃料噴霧にスワールを生じさせて微粒化を促進するとともに、燃焼室６の圧力が高い圧縮行程後期での噴射では噴霧角が３０°以下の狭角になり、一方、燃焼室６の圧力が低い吸気行程での噴射では、それよりも噴霧角が広がるものである。
【００３６】
前記図３に示すシリンダヘッド２の右側面には、インジェクタ２２を収容する孔部２１の下方に各気筒４毎に台座２５が突出形成されており、その台座２５には、図４に示すように、インジェクタ２２を固定するノズルホルダ（固定部材）２６がボルト２７で締結されるようになっている。このノズルホルダ２６は、詳しくは図５に示すように、矩形状本体部の中心にボルト孔２６ａが貫通形成され、その本体部から前方斜め下側に向かって２本のアーム２６ｂ，２６ｂが延びているもので、本体部がボルト２７により台座２５に締結された状態で、２本のアーム２６ｂ，２６ｂの先端下側がそれぞれインジェクタ２２のフランジ部に当接して、該インジェクタ２２をその軸心ｙ方向下側に押圧し、燃焼室６の高圧に抗してシリンダヘッド２に確実に固定できるようになっている。尚、前記ボルト２７はインジェクタ軸心ｙに平行に延びている。
【００３７】
また、前記各孔部２１のエンジン前側（図３の右側）には、前記台座２５よりも一段、高い別の台座２８が形成され、この台座２８の上面に開口するようにボルト穴２９が設けられていて、このボルト穴２９に、フューエルディスパイプ（燃料分配供給管）３０の締結ボルト３１が螺合締結されるようになっている。すなわち、図６に示すように、エンジン１の右側面には、各インジェクタ２２に燃料（ガソリン）を分配供給するフューエルディスパイプ３０が配設され、このフューエルディスパイプ３０はエンジン前後方向に延びていて、各気筒４毎にインジェクタ２２のエンジン前側（図６の右側）に隣接する部位で、締結ボルト（締結部材）３１，３１，…によりシリンダヘッド２に固定されている。
【００３８】
前記フューエルディスパイプ３０は、詳細を図７に示すように、シリンダヘッド２の右側に平行に延びるメインパイプ（主供給管部）３３と、そのメインパイプ３３からそれぞれ垂直に突出するように一体的に形成され、各気筒４のインジェクタ２２に向かって延びる４つのインジェクタホルダ（分配管部）３４，３４，３４，３４とにより構成されている。また、前記メインパイプ３３の後端側（図６及び図７の左端側）には、上流側の燃料供給パイプ３５が気密に取り付けられる取付座３３ａが設けられていて、その燃料供給パイプ３５によって、図示しない高圧供給ポンプから燃料が供給されるようになっている。
【００３９】
一方、前記メインパイプ３３の前端部（図６及び図７の右端部）にはフランジ部３３ｂが設けられ、ここに燃圧センサ３６が取り付けられるようになっている。すなわち、前記燃圧センサ３６は、フューエルディスパイプ３０の前後両端部のうち、各気筒４毎のインジェクタ２２に対しそれぞれ締結ボルト３１が配設されているエンジン前側の端部に配置されている。このことで、エンジン前端側の第１気筒４に配置された締結ボルト３１と前記燃圧センサ３６との距離は極めて短くなるので、重い燃圧センサ３６をフューエルディスパイプ３０によって安定して支持することができる。
【００４０】
前記各インジェクタホルダ３４の先端部には、インジェクタ２２の基端側を収容する収容孔３７が設けられており、図４に示すように、インジェクタ２２の基端側嵌合軸が、その嵌合軸に嵌装されたＯリングを介して、前記収容孔３７に気密に嵌合されるようになっている。また、その収容孔３７には、メインパイプ３３内の燃料通路３３ｃから分岐する分配通路３８の先端が開口しており、前記のように燃料供給パイプ３５により高圧供給ポンプからメインパイプ３３に圧送された燃料は、燃料通路３３ａから各気筒４毎に分配されて、分配通路３８を流通して収容孔３７に至り、この収容孔３７に臨むインジェクタ２２の燃料導入口に供給される。さらに、前記各インジェクタホルダ３４には、シリンダヘッド２の台座２８に対応する位置に貫通孔３９が形成されていて、この貫通孔３９に締結ボルト３１が挿通されるようになっている。
【００４１】
本発明の第１の特徴は、前記フューエルディスパイプ３０のメインパイプ３３が、図１及び図４に示すようにエンジン前後方向から見て、インジェクタ２２の軸心ｙに対し吸気ポート７，８と反対側に位置づけられていることである。すなわち、メインパイプ３３は、インジェクタ軸心ｙに対しシリンダヘッド２から離れる側にオフセットされていて、各インジェクタホルダ３４において収容孔３７と分配通路３８とがＬ字状をなしている。このため、インジェクタ２２をその上方の吸気ポート７，８にできるだけ近づけて、立てて配置していても、メインパイプ３３はシリンダヘッド２や吸気マニホルド１２に干渉することはない。言い換えると、この実施形態では各気筒４毎のインジェクタ２２を従来例に較べて立てて配置することができる。
【００４２】
また、本発明の第２の特徴は、図８に示すように、各気筒４毎の第１及び第２吸気ポート７，８、インジェクタ２２、ノズルホルダ２６、締結ボルト３１等の配置関係にある。すなわち、まず、締結ボルト３１は、シリンダヘッド２の接合面２ａにおいて第２吸気ポート８が第１吸気ポート７よりも上側にずれて開口していることを利用して、その第２吸気ポート８の下側に近接させて、インジェクタ２２のエンジン前側（図８の右側）に隣り合わせに配置している。このため、図１及び図４に示すようにエンジン前後方向から見ると、締結ボルト３１はインジェクタ２２に重なるように配設されており、このことで、インジェクタホルダ３４に対し燃料噴射の反力が強く作用しても、その反力に負けないようにインジェクタホルダ３４を十分に強くシリンダヘッド２に固定することができる。
【００４３】
また、前記図８に示すようにインジェクタ軸心ｙに沿って見ると、インジェクタ２２の接続用カプラ２３は、該インジェクタ２２のエンジン後側（図８の左側）に位置し、ノズルホルダ２６はインジェクタ２２の下方、即ちエンジン前後方向についてインジェクタ２２と略同じ位置に配置されている。そして、この方向から見ると、フューエルディスパイプ３０のメインパイプ３３は、ノズルホルダ２６を固定するボルト２７の頭上に位置している。つまり、前記接続用カプラ２３、ノズルホルダ２６及び締結ボルト３１は、インジェクタ２２の周囲のスペースを有効利用して、互いに干渉することなくコンパクトに配置され、それらにできるだけ寄せて、メインパイプ３３もコンパクトに配置されている。
【００４４】
さらに、図１に示すように、前記接続用カプラ２３及びノズルホルダ２６は、インジェクタ軸心ｙ方向について、シリンダヘッド２の接合面２ａよりもインジェクタ２２の先端側、即ち該接合面２ａよりもエンジン内方に配置されているので、エンジン１に対し燃料噴射装置をコンパクトに配置できる。
【００４５】
したがって、この実施形態によれば、フューエルディスパイプ３０のメインパイプ３３を吸気ポート７，８から離れるようにオフセットさせることで、フューエルディスパイプ３０とシリンダヘッド２等との干渉を避けながら、インジェクタ２２を立てて、適切な角度で配置することができ、このことで、インジェクタ２２から燃焼室６に噴射した燃料の気筒壁面への付着を十分に軽減して、燃費悪化や排気有害成分の増大等の問題を解消できる。
【００４６】
また、第１及び第２吸気ポート７，８が、それぞれスワール、タンブルの生成に適するように上下にずれて形成されていることを利用して、フューエルディスパイプ３０の締結ボルト３１，３１，…を、各気筒４毎に上側にずれている第２吸気ポート８の下方に、エンジン前後方向から見てインジェクタ２２に重なるように配置したので、インジェクタホルダ３４に対し燃料噴射の反力が強く作用しても、その反力に負けないようにインジェクタホルダ３４を十分に強くシリンダヘッド２に固定することができる。このことで、インジェクタ２２とインジェクタホルダ３４との間の燃料漏れを確実に防止することができる。しかも、前記締結ボルト３１は、各インジェクタホルダ３４を直接シリンダヘッド２に締結するものなので、該インジェクタホルダ３４からメインパイプ３３にねじりモーメントが作用することもなく、よって、フューエルディスパイプ３０の信頼性も高まる。
【００４７】
さらに、この実施形態のエンジン１は、気筒中心線ｘに沿って点火プラグ１１が配設された４弁式のものであり、インジェクタ２２の配置場所は概ね吸気ポート７の下方に限定されるので、このような場合に、上述の如くフューエルディスパイプ３０のシリンダブロック２等との干渉を避けながら、インジェクタ２２をできるだけ立てて配置できることは、極めて有効である。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明における筒内噴射式エンジンの吸気系構造によれば、燃料分配供給管の主供給管部をエンジンの出力軸方向から見てインジェクタ軸心に対し吸気ポートと反対側にオフセットさせることで、主供給管部とシリンダヘッド等との干渉を避けつつ、インジェクタをできるだけ立てて適切な角度で配置することが可能になり、このことで、燃料の壁面付着を軽減して、燃費悪化や排気有害成分の増大等の問題を解消できる。また、吸気ポートの一方を他方の吸気ポートよりも上側にずらして形成し、その一方の吸気ポートの下方に、前記燃料分配供給管をエンジンに締結する締結部材を出力軸方向から見てインジェクタと重なるように配置することで、分配管部とインジェクタとの間の燃料漏れを確実に防止できる。
【００４９】
請求項２の発明によると、吸気流動調節弁により燃焼室における吸気スワールやタンブルをそれぞれ強化できる。
【００５０】
請求項３の発明によると、一方の吸気通路に設けられた吸気流動調節弁の弁軸が、隣り合う他方の吸気通路の吸気抵抗を増大させることがない。
【００５１】
請求項４の発明によると、各気筒毎のインジェクタを吸気ポートにさらに近接させて、さらに適切な角度で配置できる。
【００５２】
請求項５の発明によると、インジェクタを固定部材によりエンジンの一側面に確実に固定でき、また、その固定部材を締結部材と干渉しないように配置できる。
【００５３】
請求項６の発明によると、燃料分配供給管の主供給管部をできるだけインジェクタに近づけて、コンパクトに配置できる。
【００５４】
請求項７の発明によると、インジェクタの周りのスペースを有効利用して、締結部材や接続用カプラをコンパクトに配置できる。
【００５５】
請求項８の発明によると、インジェクタのカプラや固定部材をエンジン周りにコンパクトに配置できる。
【００５６】
請求項９の発明によると、燃圧センサを燃料分配供給管を介して安定して支持できる。
【００５７】
請求項１０の発明に係るエンジンでは、インジェクタの配置場所が吸気ポート下方に限定されるので、請求項１の発明の効果が特に有効なものになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係る筒内噴射式エンジンの概略構成を示す部分断面図である。
【図２】  シリンダヘッドの上面図である。
【図３】  シリンダヘッドの右側面図である。
【図４】  インジェクタの配設構造を示す拡大断面図である。
【図５】  ノズルホルダの構成を示す上面図（ａ）、及びその z-z 線における断面図（ｂ）である。
【図６】  図１に矢印で示すようにエンジンの右側上方からインジェクタ軸心に沿って見て、シリンダヘッドに対するフューエルディスパイプの配設構造を示す図である。
【図７】  フューエルディスパイプの正面図（ａ）、右側面図（ｂ）及び上面図（ｃ）である。
【図８】  各気筒毎の吸気ポート、インジェクタ、ノズルホルダ、締結ボルト等の配置関係を示す図６の拡大図である。
【符号の説明】
１      エンジン
２      シリンダヘッド
２ａ    接合面（開口面）
４      気筒
ｘ      気筒中心線
６      燃焼室
７      第１吸気ポート
８      第２吸気ポート
９      排気ポート
１０    吸気弁、排気弁
１１    点火プラグ
１２，１４    吸気マニホルド
１２ａ，１２ｂ    吸気通路
１６    吸気流動調節弁
１６ａ  弁軸
２１    孔部
２２    インジェクタ
ｙ      インジェクタ軸心
２３    接続用カプラ
２６    ノズルホルダ（固定部材）
３０    フューエルディスパイプ（燃料分配供給管）
３１    締結ボルト（締結部材）
３３    メインパイプ（主供給管部）
３４    インジェクタホルダ（分配管部）
３６    燃圧センサ
【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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