专利名称：直喷发动机进气装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种节流阀体装置通过进气管连接到汽缸头上的进气口的直喷发动机进气装置，所述节流阀体装置包括具有进气通路的体部、横切上述进气通路且能够转动地支撑在所述体部上的节流阀轴、调节上述进气通路开口面积固定在上述节流阀轴上的节流阀、在上述体部的外部固定在所述节流阀轴的一端上的节流阀滚筒、并且节流阀缆缠绕连接在所述节流阀滚筒上，将对应上述节流阀的转动量的燃料的量直接喷射到燃烧室内的喷嘴设置在所述汽缸头上。
背景技术：
目前，设置在车辆上的直喷发动机，由于车辆操作者将对应加速踏板或节流阀夹钳操作量的燃料量，就是从设置在汽缸头上的喷嘴直接喷射到燃烧室内的燃料量，当发动机低负荷、低速转动时，在进行发动机输出控制以便通过稀释燃烧降低燃料费用时，加速踏板或节流阀夹钳操作量即节流阀的转动量与发动机的进气量之间非线形对应。
由于节流阀的转动量和发动机的进气量之间出现非线性关系，在日本专利文献1所说明的非直喷发动机的发动机进气装置中，节流阀和其它控制阀设置在进气系统内，利用ECU控制该控制阀的开度。
专利文献1特开平11-107788号公报通过将专利文献1所述技术应用在直喷发动机上，节流阀的转动量和发动机的进气量之间出现非线性关系，虽然当发动机低负荷、低速转动时，可以进行稀释燃烧来降低燃料费用，但是需要在节流阀上添加由ECU控制的控制阀，在增加部件数量的同时，使结构复杂。
发明内容
鉴于上述问题提出本发明，目的是提供一种直喷发动机进气装置，用简单的结构使节流阀的转动量和发动机的进气量之间为非线性，当发动机低负荷、低速转动时，能够降低燃料费用。
为了实现上述目的，在本发明第一方面所记载的发明中，在将节流阀体装置通过进气管而连接到汽缸头的进气口上的直喷发动机进气装置中，所述节流阀体装置包括具有进气通路的体部、横切上述进气通路且能够转动地支撑在所述体部上的节流阀轴、调节上述进气通路开口面积固定在上述节流阀轴上的节流阀、在上述体部的外部固定在所述节流阀轴的一端上的节流阀滚筒、并且节流阀缆缠绕连接在所述节流阀滚筒上，将对应上述节流阀的转动量的燃料的量直接喷射到燃烧室内的喷嘴设置在所述汽缸头上，其特征在于所述进气口形成具有可以吸入发动机最大输出时所必需的空气量的开口面积，所述节流阀体装置的进气通路形成具有这样的开口面积，即从全闭位置向全开位置转动的板状节流阀在全闭位置和全开位置之间的中间位置的状态下，能够吸入上述发动机最大输出时所必需的空气量。
根据本发明第一方面所记载发明的结构，在开启侧最大限度地转动节流阀之前，在节流阀体装置中进气通路的开口面积变成下述尺寸，即必须能使在发动机最大输出时所必需的空气流通，从喷嘴喷出的燃料量对应节流阀转动量而变化，由此节流阀的转动量与节流阀体装置中进气通路的开口面积能够变成非线性。利用通过价格低廉的节流阀缆的操作而使节流阀转动的节流阀体装置的简单结构，节流阀的转动量与进气量之间的关系为非线性，可以降低发动机低负荷低转动域的燃料费用。
在本发明第二方面所记载的发明中，在本发明第一方面记载的发明之上，上述进气管的内面形状形为可以将所述节流阀体装置的进气通路和进气口光滑地接连的锥形。根据这种结构，从节流阀体装置的进气通路至进气口为止的进气流速光滑地变化，可以更稳定地控制发动机的输出。
在本发明第三方面所记载的发明中，在本发明第一方面或第二方面记载的发明之上，喷嘴对应节流阀的转动量将由燃料和空气组成的混合气直接喷射到燃烧室内地设置在汽缸体上。根据这种结构，在微小流量下燃料的雾化良好，结构简化，可以进一步降低在低负荷、低转速下的燃料费用。
根据本发明第一所记载的发明，利用通过价格低廉的节流阀缆的操作而使节流阀转动的节流阀体装置的简单结构，节流阀的转动量与进气量之间的关系为非线性，可以降低发动机低负荷低转动域的燃料费用。
根据本发明第二所记载的发明，从节流阀体装置的进气通路至进气口为止的进气流速光滑地变化，可以更稳定地控制发动机的输出。
根据本发明第三所记载的发明，在微小流量下燃料的雾化良好，结构简化，可以进一步降低在低负荷、低转速下的燃料费用。
图1是发动机一部分的纵剖面图。
图2是显示拆卸下顶盖后的状态的沿图1中2-2线看的图。
图3是沿图2中3-3线的剖面图。
图4是沿图3中4-4线的剖面图。
图5是沿图2中5-5线的剖面图。
图6是沿图5中6-6线的剖面图。
图7是沿图5中7-7线的剖面图。
图8是沿图2中8-8线的剖面图。
图9是显示节流阀转动量和进气量关系的图。
符号说明14汽缸头；19燃烧室；23进气口；25喷嘴；140节流阀体装置；141进气管；142进气通路；143体部；144流阀轴；145节流阀；146节流阀滚筒；147节流阀缆。
具体实施例方式
以下基于附图所示的本发明一个实施例对本发明实施方式进行说明。
图1～图9显示了本发明的一个实施例，图1是发动机一部分的纵剖面图，图2是显示拆卸下顶盖后的状态的沿图1中2-2线看的图，图3是沿图2中3-3线所做的剖面图，图4是沿图3中4-4线所做的剖面图，图5是沿图2中5-5线所做的剖面图，图6是沿图5中6-6线所做的剖面图，图7是沿图5中7-7线所做的剖面图，图8是沿图2中8-8线所做的剖面图，图9是显示节流阀转动量和进气量关系的图。
首先在图1中，顶置阀型4冲程水冷式即单缸直喷发动机本体11包括曲轴箱12、结合在该曲轴箱12上的汽缸体13、与曲轴箱12相对并结合在汽缸体13上的汽缸头14以及与汽缸体13相对并结合在汽缸头14上的顶盖15，并采用使汽缸头14稍微向上向前姿势安装在摩托车等车辆上。
参照图2～图4，可滑动地嵌合在设置在汽缸体13上的汽缸内径16内的活塞17通过连杆18和曲轴销(图中未示)连接在曲柄轴10上(参照图1)，曲柄轴10可自由转动地支撑在曲轴箱12上。面临活塞17顶部的燃烧室19形成在汽缸体13和汽缸头14之间。
在汽缸头14上设置了分别向燃烧室19的天棚壁19a开口的第一和第二进气阀口20和21、向上述天棚壁19a开口的排气阀口22、与上述第一和第二进气阀口20和21共通相连且向汽缸头14上部侧面开口的进气口23、与上述排气口22相连且向汽缸头14下部侧面开口的排气口24。
第一和第二进气阀口20和21向燃烧室19的开口端分别由第一和第二进气阀27、28开闭。排气阀口22向燃烧室19的开口端由排气阀29开闭。第一和第二进气阀27、28分别可滑动地嵌合在固定在汽缸头14上的导向筒30内，阀弹簧32分别设置在分别固定在从导向筒30突出的两个进气阀27、28上端的护圈31和汽缸头14之间。由阀弹簧32发挥的弹力向关闭方向推两个进气阀27、28。排气阀29可滑动地嵌合在固定在汽缸头14上的导向筒33内，阀弹簧35设置在固定在从导向筒33突出的排气阀29的上端部上的护圈34和汽缸头14之间，由阀弹簧35发挥的弹力向关闭方向推排气阀29。
在沿两个进气阀口20、21并列方向对应一端侧的第一进气阀口20的同时偏离燃烧室19的中心的位置，在与排气阀29并列位置，将面临燃烧室19的火花塞26安装在汽缸头14内。
由具有与汽缸内径16的轴线即汽缸轴线C平行的轴线且在上述两个进气阀27、28和排气阀29之间设置在汽缸头14内的喷嘴25，燃料和空气的混合气直接喷射到燃烧室19内，在该实施例中，与汽缸轴线C同轴的喷嘴25设置在汽缸头14内。
即喷嘴25、一对进气阀口20和21、对应第二进气阀口21的排气阀口22、火花塞26采用下述方式设置在汽缸头14内，即两个进气阀口20和21、排气阀口22和火花塞26围绕喷嘴25。
参照图5～图7，第一和第二进气阀27、28和排气阀29由动阀装置38开闭驱动。动阀装置38包括具有进气侧和排气侧凸轮39和40且转动的凸轮轴41、从动于上述进气侧凸轮39且摆动的进气侧第一摇臂42、从动于上述排气侧凸轮40且摆动的排气侧第一摇臂43、在一端具有与第一和第二进气阀27和28接触的一对推压腕部44a和44b的进气侧第二摇臂44、在一端具有与排气阀29接触的推压腕部45a的排气侧第二摇臂45、将进气侧第一摇臂42的摆动运动传递到进气侧第二摇臂44而设置在进气侧第一和第二摇臂42和44之间的进气侧驱动杆46、将排气侧第一摇臂43的摆动运动传递到排气侧第二摇臂45而设置在排气侧第一和第二摇臂43和45之间的排气侧驱动杆47。
第一动阀室48形成在汽缸头14和顶盖15之间，用于收容和配置上述动阀装置38中进气侧和排气侧第二摇臂44和45、摆动枢支所述进气侧和排气侧第二摇臂44和45的进气侧和排气侧第二摇臂轴58和59、以及进气侧和排气侧驱动杆46和47上部，用于收容动阀装置38剩余部分的第二动阀室49在相对于汽缸轴线C在与上述火花塞26设置侧相反侧上与汽缸轴线C平行延伸地形成在曲轴箱12、汽缸体13和汽缸头14内。
为了对上述动阀装置38收容在第一动阀室48内的部分进行润滑，在顶盖15内设置油喷出孔36，对收容在第一动阀室48内的部分进行润滑的油经过第二动阀室49返回形成在曲轴箱12下部的油盘12a内(参照图1)。
进气侧和排气侧第一摇臂42、43分别具有从汽缸头14侧与进气侧和排气侧凸轮39和40滚动接触的辊54、55，被吸气侧及排气侧第一摇臂56、57可摇动地支持，该吸气侧及进气侧第一摇臂56、57设置在具有与上述凸轮轴41平行的轴线的汽缸体13及盖50之间。位于与上述辊54、55相反侧上的杯形推压部42a、43a分别采用在汽缸头14侧打开的方式一体设置在进气侧和排气侧第一摇臂42、43上。
动阀装置38中的凸轮轴41采用收容在第二动阀室49内的方式设置在汽缸体13上，具有与曲柄轴10平行轴线的凸轮轴41的两端部通过球轴承51可自由转动地支撑在汽缸体13上和形成在第二动阀室49的外侧面上地与汽缸体13相连的盖50上。
而且，用于向进气侧和排气侧凸轮39、40、进气侧第一摇臂42和排气侧第一摇臂43的滑动接触部提供润滑油的供油路37设置在凸轮轴41上。
为了减速1/2传递来自曲柄轴10的动力，第一从动链轮52、第一主动链轮60(参照图1)和环形凸轮链53收容在第二动阀室49内。第一从动链轮52不能相对转动地结合在凸轮轴41上，第一主动链轮60不能相对转动地结合在曲柄轴10上，环形凸轮链53卷挂在第一主动链轮60和第一从动链轮52上。
进气侧和排气侧驱动轴46、47横跨第一动阀室48向第二动阀室49的一部分之间地延伸，与汽缸头14侧的相互间隔变狭窄地设置驱动轴46、47。进气侧和排气侧驱动轴46、47的一端侧球状端部可以摆头地嵌合在进气侧和排气侧第一摇臂42、43的推压部42a、43a上。
在第一动阀室48内，具有与凸轮轴41平行的轴线的进气侧和排气侧第二摇臂轴58和59设置在上述喷嘴25两侧地支撑和固定在汽缸体14上，在一端侧具有与第一和第二进气阀28、29的上端接触且与两进气阀28、29连动和连接且分叉成两股的一对推压杯形部42a、42b的进气侧第二摇臂44可自由摆动地支撑在进气侧第二摇臂轴58上。在一端侧具有与排气阀29的上端接触且与该排气阀29连动和连接的推压杯形部45a的排气侧第二摇臂45可自由摆动地支撑在排气侧第二摇臂轴59上。
而且，在进气侧第二摇臂轴58关闭的两推压杯形部44a、44b的相反侧上，在汽缸体13侧敞开的杯形受压部44c一体地设置在进气侧第二摇臂44的另一个端部上，在排气侧第二摇臂轴59关闭的推压杯形部45a的相反侧上，在汽缸体13侧敞开的碗状的受压部45b一体地设置在排气侧第二摇臂45上。
上述进气侧和排气侧第二摇臂44、45的另一个端部即受压部44c、45b设置在进气侧和排气侧第二摇臂轴58、59的一端部之间，进气侧和排气侧驱动轴46、47在进气侧和排气侧第二摇臂轴58、59的一端部之间与进气侧和排气侧第二摇臂44、45的另一个端部联动连接起来。
在这种动阀装置38内，对应从曲柄轴以1/2的减速比传递转动动力的凸轮轴41的转动，由进气侧第一摇臂42跟从进气侧凸轮39的摆动，进气侧驱动辊46向其轴向作动，对应于此，通过进气侧第二摇臂44摆动，第一和第二进气阀27、28被开闭驱动，由排气侧第一摇臂43跟从排气侧凸轮40的摆动，排气侧驱动辊47向其轴向作动，对应于此，通过排气侧第二摇臂45摆动，排气阀29被开闭驱动。
因而，使活塞66沿与汽缸轴线C平行方向往复驱动的往复式空气泵6 1的压缩空气供应到喷嘴25内。在对应设置在汽缸头14上的排气24侧，所述空气泵61设置在汽缸体13的下部。而且，在与汽缸轴线C垂直的平面内与第二动阀室49大致成L字形连接配置在汽缸内径16下方的作动室62形成在汽缸体13内。
参照图8，空气泵61的泵壳体63具有与汽缸轴线C平行的轴线，同时是在汽缸头14侧敞开的有底的筒状物，并与汽缸体13一体形成，气密地关闭该泵壳体63的上述汽缸头14侧开口部的盖部件64连接到汽缸体13上。
活塞66可滑动地嵌合在泵壳体63内，活塞66的一端和盖部件64之间形成设置在汽缸头14侧的泵室65以使对应体积收缩而生成压缩空气，设置在油盘12a侧的大气压室88形成在活塞66的另一端和泵壳体63的闭塞端之间。
一方面，具有与凸轮轴41的轴线平行且通过上述活塞66轴线的轴线的圆筒状轴承部件69设置在作动室62内，通过螺栓71该轴承部件69分别连接到突设在汽缸体13上的多个例如4个连接凸台70上。而且，形成作动室62外部侧面的盖72连接到汽缸体13上，在打开盖72时，可以进行上述螺栓71的拧紧和松开作业。
泵驱动轴73同轴地插入上述轴承部件69，将滚柱轴承74安装在轴承部件69的一端和泵驱动轴73之间，将球轴承75安装在轴承部件69的另一端和泵驱动轴73之间。即泵驱动轴73自由转动地支撑在与汽缸体13相连的轴承部件69上。
利用从轴承部件69一端部突出的部分内，来自凸轮轴41的动力通过动力传递手段89传递到泵驱动轴73，动力传递手段89由固定在泵驱动轴73上的第二从动链轮78、与结合在凸轮轴41上的第一从动链轮52为一体的第二驱动链轮79、缠绕在第二动和驱从动链轮78、79上的环形链条80组成。
泵驱动轴73通过止转棒轭式曲柄84与空气泵61的活塞66相连，止转棒轭式曲柄84就是使从泵驱动轴73一端的偏心位置突出的偏心轴73a的前端连接到可滑动地嵌合在活塞66上的滑动挡快68上的部件。而且，泵驱动轴73利用从凸轮轴41传递来的动力进行转动，对应于此，偏心轴73a围绕泵驱动轴73的轴线转动。空气泵61的活塞66可以增减泵室65的体积地在泵壳体63内沿轴向往复驱动。
滑动孔67设置在活塞66上，滑动孔67的轴线设置在沿活塞66的直径线并在与凸轮轴41的轴线垂直的平面内，上述滑动挡快68可滑动地嵌合在滑动孔67内，此外，偏心轴73a一体地突设在泵驱动轴73的一端上。
而且，使泵驱动轴73的一端插入的开口部76设置在泵壳体63内，使对应泵驱动轴73的转动允许沿滑动孔67的轴线方向移动地使偏心轴73a插入的插入孔77设置在活塞66上，设置其通过滑动孔67的纵向中央部。
在球轴承75和滚柱轴承74之间的中央部，通孔81、82分别设置在轴承部件69的两侧部，在对应一个通孔81的位置，用于将落到作动室62内的油的一部分引导到轴承部件69和泵驱动轴73之间的油导体83一体地设置在轴承部件69上。即用于引导积存在第一动阀室48内下部的油的一部分将设置在汽缸头14内的通路134设置在汽缸头14上，通向所述通路134且向作动室62开口的通路135设置在汽缸体13上，将从通路135落下的油通过通孔81引导的油导管83一体地设置在轴承部件69上。而且，引导到轴承部件69和泵驱动轴73之间的油的一部分用于润滑球轴承75和滚柱轴承74，剩余部分从通孔82落到作动室62内的下部，积存在作动室62内下部的油从与作动室62内下部相通且设置在汽缸体13上的返回通路136返回油盘12a。
相对于上述轴承部件69在空气泵61的相反侧，具有与泵驱动轴73同轴的转动轴线的水泵90安装在汽缸体13上。空气泵61和水泵90相对于包含汽缸轴线C且与泵驱动轴73垂直的平面PL平面对称地设置。
水泵90的泵壳体91由壳体主体92和封闭壳体主体92的开放端的泵盖93构成，皿状部92b一体地连设在于泵驱动轴73侧封闭的有底圆筒部92a的开放端上而形成所述壳体主体92，泵盖93将壳体主体92的开放端外周部夹持在其与汽缸体13之间，采用这种方式，与汽缸体13相连。
与泵驱动轴73同轴的泵轴94其两端部被自由转动地支撑在有底圆筒部92a的封闭端的中央部和泵盖93的中央部上，内磁铁96固定在与所述泵轴94一体转动且插入有底圆筒部92a内的转子95上。另一方面，具有同轴地围绕上述壳体主体92的有底圆筒部92a的圆筒部97a的转动部件97固定在从轴承部件69的另一端突出的泵驱动轴73的另一端上，在上述圆筒部97a的内面上固定有外磁铁98。因而，对应于转动部件97与泵驱动轴73同时转动，转子95与泵轴94一起转动。
因而，壳体主体92和泵盖93之间形成涡室99，收容在涡室99内的涡轮100设置在转子95上。
在涡室97中央部开口的多个吸入口101设置在泵盖93上，从所述吸入口101吸入所述涡室99内的冷却水由涡轮100的转动加压。而从水泵90排出的冷却水供应到设置在汽缸体13上的缸侧水套102以及通向该块侧水套102且设置在汽缸头14上的顶侧水套103。相应于冷却水的温度，切换将从底座侧水套103排出的冷却水引导到图中未示的散热器等处、经过散热器返回吸入口101的状态由恒温器104，恒温器104的恒温器壳体105与上述水泵90的泵盖93一体形成。
空气泵61中，将流经第二动阀室49的一部分油作润滑用导入泵壳体63内的油导入孔85通向第二动阀室49地设置在泵壳体63的上部侧壁上。根据第二动阀室49的转动，凸轮轴41的进气侧凸轮39和排气侧凸轮40的转动使流经第二动阀室48的一部分油上扬，同时利用离心力的作用，使所述油分离和飞散。此外，虽然从油供给路37供给的一部分油因离心力作用而分离、飞散，采用将分离后的油飞沫引导到油导入孔85内的方式设定凸轮轴41和油导入孔85的相对位置。
对应第二动阀室中动阀装置38的部分的宽度，形成的比其它部分大，大致半圆形地围绕对应凸轮轴41中进气侧凸轮39和排气侧凸轮40的部分的突壁86与第二动阀室内油流通方向137反向地一体设置在汽缸体13上，上述空气泵61的油返回孔85沿油流通方向137，设置在上述突壁86的正上游位置。即突壁86能将在第二动阀室内流通过来的油引导到油导入孔85内。
但是油返回孔85从安装在活塞66外周上且与泵壳体63内周滑动接触的活塞环138在大气压室88侧向泵壳体63的内周开口地设置在泵壳体63上。与活塞66的轴向移动无关的油返回孔85总是与设置在活塞66上的滑动孔67的一端连通。而且，连接活塞66的大气压室88侧的端部和连结滑动孔67两端的一对槽139设置在活塞66的外周上，从油返回孔85引导到泵壳体63内油的一部分用于在活塞66和泵壳体63之间的润滑，剩余部分经上述槽139在大气压室88侧流动。但是，上述槽139放跑滑动孔67内的油，也实现有效地防止在止转棒轭式曲柄84内产生滑动挡快68的抽吸作用。
在大气压室88侧流动的油从开口部76流到作动室62侧，而且从返回通路136流到油盘12a侧。
特别参照图7和8，喷嘴25是第一喷射阀107和第二喷射阀108同轴连接而构成，第一喷射阀107用于喷射燃料且安装在顶盖15上；第二喷射阀108，将和压缩空气一起的燃料直接喷射到燃烧室19内且安装在汽缸头14上，第二喷射阀108具有突入燃烧室19内的喷嘴108a。
用于气密地嵌合上述喷嘴108a的嵌合孔109、比嵌合孔109的直径大并与嵌合孔109同轴相连的插入筒110与汽缸轴线C同轴地设置在汽缸头14上，第二喷射阀108从顶盖15侧插入所述插入筒110内，直至气密地将所述喷嘴108a嵌合在所述嵌合孔109内同时通过波形弹簧垫圈123与形成在嵌合孔109和插入筒110之间的环形111台阶接触为止。
第二喷射阀108在后部具有的导线连接部108b配置在设置在插入筒110后端上的切口110a上，在插入筒110外，从导线连接部108b引出的一对导线112夹持在汽缸头14和顶盖15的结合面之间并贯通汽缸体113引出到外部。
一方面，在嵌合、保持第一喷射阀107的同时，具有将上述第二喷射阀108夹持在汽缸头14之间的发挥定位夹持功能的定位部的圆筒状喷射器壳体114一体形成在顶盖15内，顶盖15和汽缸体14结合时，喷射器壳体114的前端与第二喷射阀108的后端接触。此外，与喷射器壳体114一起夹持第一喷射阀107的后端部的夹持板115连接到喷射器壳体114的后端。
第一喷射阀107包括在其后部配线用端子107a，利用喷射器壳体114和夹持板115夹持第一喷射阀107的后端，在第一喷射阀107安装在顶盖15上时，上述配线用端子107a面临顶盖15外部地设置。
通向第一喷射阀107内的环形燃烧室116形成在喷射器壳体114和第一喷射阀107之间，从两侧夹持所述燃烧室116的一对密封部件117、118安装在喷射器壳体114和第一喷射阀107之间。
但是，通向上述燃烧室116的燃料供给通路119直接设置在顶盖15内，从图中未示的燃料供给源引导燃料的软管120通过接头121与燃料供给通路119相连。
此外，在第一喷射阀107的前端部和第二喷射阀108的后端部之间，在喷射器壳体114内，形成通向第二喷射阀108的环形空气室122，来自上述空气泵61的压缩空气供应到该空气室122内。
与用于引导来自图中未示空气净化器的空气的软管相连的吸入管124(参照图2)设置在空气泵61中的盖部件64上，吸入管124通过内置在盖部件64内的簧片阀(图中未示)与泵室65相连。
对应泵室65的压力增加而打开阀的提升阀125内置在上述盖部件64内，从空气泵61排出的压缩空气通过上述提升阀125和压缩空气供给路126供应到空气室122内。
压缩空气供给路126由管件127、与管件127相通地直接设置在汽缸头14上的通路128、与所述通路128相通同时通向空气室122地直接设置在顶盖15上的通路129构成。所述管件127的一端连接到与上述提升阀125相连的盖部件64上，同时另一端连接到汽缸头14上。
此外，跨过汽缸头14和顶盖15的结合面的圆筒状定位销130的两端部插入汽缸头14和顶盖15内，构成压缩空气通路126的一部分且直接设置在汽缸头14和顶盖15上的通路128和129通过上述定位销130相连。但是，围绕定位销130的O型环133夹持在汽缸头14和顶盖15的结合面之间。
此外，喷孔131形成在定位销130内，从喷孔131连接到上游侧的上述通路128的安全阀132(参照图2)安装在汽缸头14上。
参照图1和3，通过进气管141，节流阀体装置140连接到汽缸头14的进气口23上。所述节流阀体装置140包括具有进气通路142的体部143、横切所述进气通路142并可转动地支撑在体部143上的节流阀轴144、从全闭位置到全开位置转动以便调节上述进气通路142的开口面积并固定在节流阀轴144上的板状蝶形节流阀145、在上述体部143的外部并固定在节流阀轴144的一端上的节流阀滚筒146。由节流阀夹钳等操作部件操作的节流阀缆147缠绕和连接在节流阀滚筒146上。
体部143是通过连接皮带149连接到进气管141上的部件以使进气通路142通向进气管141内，包含检测上述节流阀轴144和蝶形节流阀145的转动量即节流阀缆147操作量的感应器的控制单元148安装在体部143上。由上述喷嘴25喷出的燃料和空气的混合气喷射量由控制单元148对应上述节流阀145的转动量进行控制。
汽缸头14的进气口23形成的具有在发动机最大输出时吸入必要空气量所需的充分的开口面积。对应与此，节流阀体装置140的进气通路142形成的具有这样的开口面积，即能够从全闭位置转动至全开位置为止的节流阀145在上述全闭位置和全开位置之间的中间位置状态下，能够在上述发动机最大输出时吸入所必需的空气量。
即如图9所示，当节流阀145从全闭位置向全开位置转动操作时，流过进气通路142的进气量变成根据包含开口面积设定的小于进气通路142的进气口23的进气系统全体的流通阻力所确定的最大进气量，一旦到达最大进气量，即使在全开位置侧操作节流阀145，进气量也不增加。
进气管141的内面形状形成为将节流阀体装置140的进气通路142和进气口123光滑地结合的锥形。
下文对该实施例的作用进行说明，具有与汽缸轴线C平行的轴线的喷嘴25设置在汽缸体14上，可以将由燃料和空气组成的混合气直接喷射到燃烧室19内，可以将所述混合气集中在燃烧室19的中心附近，由于可以稀释燃烧，因而能降低燃烧费用。而且，由于喷嘴25是由压缩空气将燃料微粒化并直接喷射到燃烧室内的部件，微小流量下燃料的雾化良好，结构简化，提高燃烧性，可以进一步降低在低负荷、低转速下的燃料费用。
虽然从喷嘴25喷射的混合气量对应通过进气管141连接到汽缸头14上进气口23上的节流阀体装置140所具有的节流阀145的转动量而被控制，如图9所示，通过节流阀体装置140和进气管141引导到进气口23内的进气量与节流阀145的转动量存在非线性关系。
即由于汽缸头14上的进气口23形成的具有可以吸入在发动机最大输出时所必需的空气量的充分开口面积，节流阀体装置140的进气通路142形成的具有这样的开口面积，即节流阀145在全闭位置和全开位置之间的中间位置状态下，能够在上述发动机最大输出时吸入所必需的空气量，在开启侧最大限度地转动节流阀145之前，在节流阀体装置140中进气通路142的开口面积必须能使在发动机最大输出时所必需的空气流通，节流阀145的转动量与节流阀体装置140中进气通路142的开口面积可能也变成非线性。而且，利用通过价格低廉的节流阀缆147的操作而使节流阀145转动的节流阀体装置140的简单结构，节流阀145的转动量与进气量之间的关系为非线性，可以降低发动机低负荷低转动域的燃料费用。
由于进气管141的内面形状形为可以将节流阀体装置140的进气通路142和进气口23光滑地接连的锥形，从节流阀体装置140的进气通路142至进气口23为止的进气流速光滑地变化，可以更稳定地控制发动机的输出。
上文对本发明的实施例进行了说明，但是本发明并不局限于上述实施例，在不脱离权利要求范围所记载的本发明，可以进行各种设计变更。
权利要求
1.一种将节流阀体装置(140)通过进气管(141)连接到汽缸头(14)的进气口(23)上的直喷发动机进气装置，其中，节流阀体装置(140)包括具有进气通路(142)的体部(143)、横切所述进气通路(142)且可转动地支撑在上述体部(143)上的节流阀轴(144)、用于调节上述进气通路(142)的开口面积并固定在上述节流阀轴(144)上的节流阀(145)，在上述体部(143)的外部并固定在节流阀轴(144)的一端上的节流阀滚筒(146)、缠绕和连接在节流阀滚筒(146)上的节流阀缆(147)，对应上述节流阀(145)的转动量而将燃料直接喷射到燃烧室(19)内的喷嘴(25)设置在汽缸头(14)上，其特征在于所述进气口(23)形成具有可以吸入发动机最大输出时所必需的空气量的开口面积，节流阀体装置(140)的进气通路(142)形成具有这样的开口面积，即从全闭位置向全开位置转动的板状节流阀(145)在全闭位置和全开位置之间的中间位置的状态下，能够吸入上述发动机最大输出时所必需的空气量。
2.根据权利要求1所述直喷发动机进气装置，其特征在于上述进气管(141)的内面形状形为可以将节流阀体装置(140)的进气通路(142)和进气口(23)光滑地接连的锥形。
3.根据权利要求1或2所述直喷发动机进气装置，其特征在于喷嘴(25)对应节流阀(145)的转动量将由燃料和空气组成的混合气直接喷射到燃烧室(19)内地设置在汽缸体(14)上。
全文摘要
本发明提供一种直喷发动机进气装置，对应节流阀的转动量将燃料直接喷射到燃烧室内的喷嘴设置在汽缸头上，利用这种简单结构，获得节流阀的转动量与进气量之间为非线性关系，可以降低发动机低负荷低转动域的燃料费用。所述进气口(23)形成的具有可以吸入在发动机最大输出时所必需的空气量的开口面积，节流阀体装置(140)的进气通路(142)形成的具有这样的开口面积，即从全闭位置向全开位置转动的板状节流阀(145)在全闭位置和全开位置之间的中间位置状态下，能够在上述发动机最大输出时吸入所必需的空气量。
文档编号F02M67/02GK1534177SQ20041003093
公开日2004年10月6日 申请日期2004年3月30日 优先权日2003年3月31日
发明者铃木正刚, 夫, 齐藤则夫 申请人:本田技研工业株式会社