(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸方向に各気筒を相互にオフセットさせるとともにクランク軸方向でエンジンの一側に２気筒分のスロットルボディを配置したＶ型２気筒エンジンの燃料噴射弁配置構造において、
前記スロットルボディに近い第１燃焼室側に設けた短い第１インテークマニホールドの出口の中心を前記第１燃焼室のシリンダ中心に対しスロットルボディから遠ざかる方へオフセットさせ、前記第１インテークマニホールドに設けた第１燃料噴射弁を前記第１インテークマニホールドの出口の中心に対してスロットルボディ側へオフセットさせ、
前記第１インテークマニホールドより長い第２燃焼室側の第２インテークマニホールドの出口の中心を前記第２燃焼室のシリンダ中心に対しスロットルボディ側へオフセットさせ、前記第２インテークマニホールドに設けた第２燃料噴射弁を前記第２インテークマニホールドの出口の中心に対してスロットルボディから遠ざかる方へオフセットさせたことを特徴とするエンジンの燃料噴射弁配置構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン部品のレイアウトに関わらずにエンジン性能を改善するのに好適なエンジンの燃料噴射弁配置構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来のエンジンの燃料噴射状態を示す断面図であり、シリンダヘッド１００にインテークマニホールド１０１を取付け、このインテークマニホールド１０１に燃料噴射弁１０２を取付け、この燃料噴射弁１０２からシリンダヘッド１００に設けた吸気通路１０３内に燃料１０４を噴射する状態を示す。なお、１０５は吸気通路１０３の燃焼室１０６への開口部（即ち、吸気側バルブシートである。）、１０７は開口部１０５を開閉する吸気バルブ、１０８は排気通路、１１１は排気通路１０８の燃焼室１０６への開口部（即ち、排気側バルブシートである。）、１１２は開口部１１１を開閉する排気バルブである。
【０００３】
図５は図４の５矢視図であり、インテークマニホールド１０１を、これの出口１０１ａの中心が燃焼室１０６の中心線１１３に一致するように配置し、更に、２方向噴射型の燃料噴射弁１０２を、これの軸線が燃焼室１０６の中心線１１３に一致するように配置することで、想像線で示したカム軸１１４に沿うように並べた２つの開口部１０５，１０５に向けてそれぞれ燃料１０４，１０４を噴霧するようにした状態を示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、シリンダヘッド１００に点火プラグや他のエンジン部品を取付けるため、あるいは他の理由のために、インテークマニホールド１０１を燃焼室１０６の中心線１１３に一致するように配置することができない場合があり、このような場合には、インテークマニホールド１０１をカム軸１１４に沿う方向に移動させてシリンダヘッド１００に取付けることになる。これに伴って、燃料噴射弁１０２も矢印の方向に移動することになり、燃料１０４，１０４の噴射範囲が変化して、噴射した燃料のうち、開口部１０５，１０５の内壁に付着する量が多くなり、燃料が気化しにくくなる。従って、燃焼室内の混合気が不均一となり、エンジンの出力性能に影響を及ぼすことになる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、エンジンの燃料噴射弁配置構造を改良することで、エンジン部品のレイアウトに関わらずにエンジン性能を改善することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、クランク軸方向に各気筒を相互にオフセットさせるとともにクランク軸方向でエンジンの一側に２気筒分のスロットルボディを配置したＶ型２気筒エンジンの燃料噴射弁配置構造において、スロットルボディに近い第１燃焼室側に設けた短い第１インテークマニホールドの出口の中心を第１燃焼室のシリンダ中心に対しスロットルボディから遠ざかる方へオフセットさせ、第１インテークマニホールドに設けた第１燃料噴射弁を第１インテークマニホールドの出口の中心に対してスロットルボディ側へオフセットさせ、第１インテークマニホールドより長い第２燃焼室側の第２インテークマニホールドの出口の中心を第２燃焼室のシリンダ中心に対しスロットルボディ側へオフセットさせ、第２インテークマニホールドに設けた第２燃料噴射弁を第２インテークマニホールドの出口の中心に対してスロットルボディから遠ざかる方へオフセットさせたことを特徴とする。
【０００７】
クランク軸方向に各気筒を相互にオフセットさせるとともにクランク軸方向でエンジンの一側に２気筒分のスロットルボディを配置したＶ型２気筒エンジンでは、各気筒に接続するインテークマニホールドの長さがそれぞれ異なるので、各燃焼室の吸入空気量に差が生じ、気筒間の出力のアンバランスによって、出力を高めるのが難しくなるが、例えば、第１燃焼室側に設けた短い第１インテークマニホールドを長くするために吸気通路側の第１インテークマニホールドの出口をスロットルボディから遠ざかる方へ移動させ、第１燃焼室側の第１インテークマニホールドより長い第２燃焼室側の第２インテークマニホールドを短くするために吸気通路側の第２インテークマニホールドの出口をスロットルボディ側へ移動させて、それぞれのインテークマニホールドの長さの差を小さくした場合に、第１燃料噴射弁を第２インテークマニホールドの出口の中心に対してスロットルボディ側へオフセットさせ、第２燃料噴射弁を第２インテークマニホールドの出口の中心に対してスロットルボディから遠ざかる方へオフセットさせれば、スロットルバルブを開けた時のエンジン回転の応答性、燃料消費、排出ガス特性、ノッキングの発生等のエンジン性能を改善しつつ、各インテークマニホールドの略等長化によるエンジン出力の向上を図ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る燃料噴射弁構造を採用したエンジンの側面図であり、エンジン１０は、クランクケース１１上部に第１シリンダブロック１２及び第２シリンダブロック１３を取付け、これらの第１・第２シリンダブロック１２，１３の上部にそれぞれ第１シリンダヘッド１４及び第２シリンダヘッド１５をそれぞれ取付け、これらの第１・第２シリンダヘッド１４，１５に第１・第２インテークマニホールド１６，１７を介して２気筒用スロットルボディ１８を取付け、このスロットルボディ１８にエアクリーナ２１を取付けたＶ型２気筒エンジンである。
【０００９】
また、エンジン１０は、シリンダ挟角が９０°より小さいＶ型エンジンであり、スロットルボディ１８を第１・第２シリンダヘッド１４，１５間に配置することが困難であるため、図で手前側の第１シリンダヘッド１４より更に手前側に配置したものである。
第１シリンダブロック１２及び第１シリンダヘッド１４が第１気筒側、第２シリンダブロック１３及び第２シリンダヘッド１５が第２気筒側である。
【００１０】
図２は本発明に係る燃料噴射弁配置構造を示すエンジンの要部平面図であり、第１シリンダヘッド１４に、第１燃焼室２３に通じる吸気通路２４を設け、第１インテークマニホールド１６に第１燃料噴射弁２７を取付け、第１燃焼室２３に開口させた吸気通路２４の吸気孔としての開口部２８，３１に向けて第１燃料噴射弁２７から燃料３２，３３を噴射し、また、第２シリンダヘッド１５に、第２燃焼室３５に通じる吸気通路３６を設け、第２インテークマニホールド１７に第２燃料噴射弁４１を取付け、第２燃焼室３５に開口させた吸気通路３６の吸気孔としての開口部４２，４３に向けて第２燃料噴射弁４１から燃料４４，４５を噴射した状態を示す。（シリンダヘッド、インテークマニホールド及び燃料噴射弁の表記方法は図５と同様である。）
【００１１】
ここで、４７は第１燃焼室２３に開口させた排気通路の開口部、４８は第２燃焼室３５に開口させた排気通路の開口部、５１，５２は第１・第２燃焼室２３，３５の中心を示す第１・第２シリンダ中心線、５３は第１・第２シリンダ中心線５１，５２間の中心であるエンジン中心線、５４，５５はそれぞれ吸気通路２４，３６に接続した第１・第２インテークマニホールド１６，１７の出口１６ａ，１７ａの中心を示す第１・第２インマニ中心線、５６，５７は第１・第２燃料噴射弁２７，４１の軸線、５８，５８はカム軸（詳しくはカム軸の軸線）である。
【００１２】
第１燃焼室２３は、エンジン中心線５３に対してスロットルボディ１８側に配置したものであり、第２燃焼室３５は、エンジン中心線５３に対してスロットルボディ１８とは反対の側に配置したものである。
【００１３】
また、第１インテークマニホールド１６の第１インマニ中心線５４は、第１シリンダ中心線５１に対してエンジン中心線５３側に距離Ｆ１だけオフセットさせ、第２インテークマニホールド１７の第２インマニ中心線５５は、第２シリンダ中心線５２に対してエンジン中心線５３側に距離Ｆ２だけオフセットさせたものである。
【００１４】
更に、第１燃料噴射弁２７は、第１シリンダ中心線５１に対してエンジン中心線５３側に距離Ｆ３だけオフセットさせ、且つ第１インマニ中心線５４に対してエンジン中心線５３とは反対の側に（Ｆ３−Ｆ１）だけオフセットさせたものであり、第２燃料噴射弁４１は、第２シリンダ中心線５２に対してエンジン中心線５３側にＦ４だけオフセットさせ、且つ第２インマニ中心線５５に対してエンジン中心線５３とは反対の側に（Ｆ２−Ｆ４）だけオフセットさせたものである。
【００１５】
第１・第２燃料噴射弁２７，４１は、両方とも２方向噴射型で、２方向にぞれぞれ所定角度で燃料を噴射するものである。
第１燃料噴射弁２７のオフセット量Ｆ３は、燃料３２の方の噴射範囲の端部３２ａが開口部２８の内壁に接触する限度である。
また、第２燃料噴射弁４１のオフセット量Ｆ４は、燃料４４の方の噴射範囲の端部４４ａが開口部４２の内壁に接触する限度である。
【００１６】
以上説明したように、本発明は、第１・第２インテークマニホールド１６，１７に２方向噴射型の第１・第２燃料噴射弁２７，４１を取付け、カム軸５８，５８に沿って並べた２つの開口部２８，３１及び２つの開口部４２，４３を備えた第１・第２燃焼室２３，３５へ燃料を噴射する形式のエンジン１０において、開口部２８，３１及び開口部４２，４３の内壁に第１・第２燃料噴射弁２７，４１の燃料噴射範囲が接触することを限度とし、第１・第２燃料噴射弁２７，４１をカム軸５８，５８に沿って移動する要領で、第１・第２燃料噴射弁２７，４１の軸線５６，５７を第１・第２燃焼室２３，３５の第１・第２シリンダ中心線５１，５２からオフセットさせたことを特徴とする。
【００１７】
上記構成により、例えば、第１・第２インテークマニホールド１６，１７の位置を第１・第２シリンダ中心線５１，５２からカム軸５８，５８に沿って移動させなければならない場合でも、第１・第２燃料噴射弁２７，４１から噴射した燃料３２，３３及び燃料４４，４５が開口部２８，３１及び開口部４２，４３の内壁に付着しにくくすることができ、燃料３２，３３，４４，４５の気化を促進することができる。従って、第１・第２燃焼室２３，３５内の混合気を均一にすることができ、スロットルボディ１８に設けたスロットルバルブを開けたときのエンジン回転の応答性、燃料消費、排出ガス特性、ノッキングの発生等のエンジン性能を改善することができる。
【００１８】
図３は燃料噴射弁配置構造の比較例を示すエンジンの要部平面図であり、Ｖ型２気筒エンジン１２０の第１シリンダヘッド１２１に第１インテークマニホールド１２２を取付け、この第１インテークマニホールド１２２に第１燃料噴射弁１２３を取付け、第１シリンダヘッド１２１に、第１燃焼室１２４に開口部１２５，１２５を開口させた吸気通路１２６を設けることで、第１燃料噴射弁１２３から開口部１２５，１２５に向けて燃料１２７，１２７を噴射し、同様に、第２シリンダヘッド１３１に第２インテークマニホールド１３２を取付け、この第２インテークマニホールド１３２に第２燃料噴射弁１３３を取付け、第２シリンダヘッド１３１に、第２燃焼室１３４に開口部１３５，１３５を開口させた吸気通路１３６を設けることで、第２燃料噴射弁１３３から開口部１３５，１３５に向けて燃料１３６，１３６を噴射した状態を示す。なお、１３８は第１燃焼室１２４の中心を示す第１シリンダ中心線、１４１は第２燃焼室１３４の中心を示す第２シリンダ中心線である。
【００１９】
第１インテークマニホールド１２２は、スロットルボディ１４３と第１シリンダヘッド１２１とを連結し、第１インテークマニホールド１２２より長い第２インテークマニホールド１３２は、スロットルボディ１４３と第２シリンダヘッド１３１とを連結するものである。
【００２０】
第１燃料噴射弁１２３は、軸線を第１シリンダ中心線１３８及び第１インテークマニホールド１２２の出口１２２ａの中心と一致させたものであり、第２燃料噴射弁１３３は、軸線を第２シリンダ中心線１４１及び第２インテークマニホールド１３２の出口１３２ａの中心と一致させたものである。
【００２１】
このエンジン１２０では、クランク軸に沿う方向（図の上下方向）に２つの第１・第２燃焼室１２４，１３４がオフセットしているために、第１インテークマニホールド１２２と第２インテークマニホールド１３２との長さが異なり、第１・第２燃焼室１２４，１３４の吸入空気量に差が生じて、空気及び混合気の吸入効率の特性（例えば、吸入効率の最大値や吸入効率が最大となるエンジン回転数）が異なってくる。従って、気筒間の出力のアンバランスが生じ、出力を高めるのが難しくなる。
【００２２】
これに対して、図２に示した本発明のＶ型２気筒エンジン１０では、クランク軸方向に各気筒を相互にオフセットさせるとともにクランク軸方向でエンジン１０の一側に２気筒分のスロットルボディ１８を配置したＶ型２気筒エンジンとし、スロットルボディ１８に近い第１燃焼室２３に臨む第１燃料噴射弁２７を、スロットルボディ１８から遠ざかる方へオフセットさせ、スロットルボディ１８から遠い第２燃焼室３５に臨む第２燃料噴射弁４１を、スロットルボディ１８側へオフセットさせたことを特徴とする。
即ち、第１・第２燃料噴射弁２７，４１を、第１・第２シリンダ中心線５１，５２からそれぞれ近づける側にオフセットさせたことを特徴とする。
【００２３】
上記構成により、本発明のエンジン１０では、第１燃焼室２３側に設けた短い第１インテークマニホールド１６を長くするために吸気通路２４側の出口１６ａをスロットルボディ１８から遠ざかる方へ移動させ、第１燃焼室２４側の第１インテークマニホールド１６より長い第２燃焼室３５側の第２インテークマニホールド１７を短くするために吸気通路３６側の出口１７ａをスロットルボディ１８側へ移動させて、それぞれの第１・第２インテークマニホールド１６，１７の長さの差を小さくした場合に、第１燃料噴射弁２７をスロットルボディ１８から遠ざかる方へオフセットさせ、第２燃料噴射弁４１をスロットルボディ１８側へオフセットさせれば、スロットルボディ１８内に設けたスロットルバルブを開けた時のエンジン応答性、燃料消費、排出ガス特性、ノッキングの発生等のエンジン性能を改善しつつ、第１・第２インテークマニホールド１６，１７の略等長化による第１・第２燃焼室２３，３５の吸入空気量の差が少なくなって、各気筒で吸入効率の特性を合わせることができ、エンジン出力を向上させることができる。
【００２４】
尚、本実施の形態では、本発明の燃料噴射弁配置構造をＶ型２気筒エンジンに採用したが、これに限らず、Ｖ型で気筒数が４，６，８又はこれ以上の気筒数のエンジンに採用してもよく、更には、他のエンジン形式、例えば、直列型、水平対向型に採用しても差し支えない。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１のエンジンの燃料噴射弁配置構造は、スロットルボディに近い第１燃焼室側に設けた短い第１インテークマニホールドの出口の中心を第１燃焼室のシリンダ中心に対しスロットルボディから遠ざかる方へオフセットさせ、第１インテークマニホールドに設けた第１燃料噴射弁を第１インテークマニホールドの出口の中心に対してスロットルボディ側へオフセットさせ、第１インテークマニホールドより長い第２燃焼室側の第２インテークマニホールドの出口の中心を第２燃焼室のシリンダ中心に対しスロットルボディ側へオフセットさせ、第２インテークマニホールドに設けた第２燃料噴射弁を第２インテークマニホールドの出口の中心に対してスロットルボディから遠ざかる方へオフセットさせたので、例えば、第１燃焼室側に設けた短い第１インテークマニホールドを長くするために吸気通路側の第１インテークマニホールドの出口をスロットルボディから遠ざかる方へ移動させ、第１燃焼室側の第１インテークマニホールドより長い第２燃焼室側の第２インテークマニホールドを短くするために吸気通路側の第２インテークマニホールドの出口をスロットルボディ側へ移動させて、それぞれのインテークマニホールドの長さの差を小さくした場合に、エンジン性能を改善しつつ、各インテークマニホールドの略等長化によるエンジン出力の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る燃料噴射弁構造を採用したエンジンの側面図
【図２】  本発明に係る燃料噴射弁配置構造を示すエンジンの要部平面図
【図３】  燃料噴射弁配置構造の比較例を示すエンジンの要部平面図
【図４】  従来のエンジンの燃料噴射状態を示す断面図
【図５】  図４の５矢視図
【符号の説明】
１０…エンジン、１６…第１インテークマニホールド、１６ａ…第１インテークマニホールドの出口、１７…第２インテークマニホールド、１７ａ…第２インテークマニホールドの出口、１８…スロットルボディ、２３…第１燃焼室、２７…第１燃料噴射弁、３５…第２燃焼室、４１…第２燃料噴射弁、５１…第１燃焼室のシリンダ中心（第１シリンダ中心線）、５２…第２燃焼室のシリンダ中心（第２シリンダ中心線）、５４…第１インテークマニホールドの出口の中心（第１インマニ中心線）、５５…第２インテークマニホールドの出口の中心（第２インマニ中心線）。
【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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