JP2000291513A - ディーゼルエンジン - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 直接噴射式ディーゼルエンジンにおいて、低
負荷時において貫徹力の比較的弱い燃料を噴射し、高い
負荷時において貫徹力の比較的強い燃料を噴射するディ
ーゼルエンジン用燃料噴射弁を提供する。 【解決手段】 燃焼室と燃焼室に直接的に燃料を噴射す
る燃料噴射弁とを具備するディーゼルエンジンにおい
て、燃料噴射弁は、旋回力付与手段を有し、機関低負荷
時において旋回力付与手段によって燃料に旋回力を付与
して燃料を中空円錐状に噴射し、機関高負荷時において
燃料に旋回力を付与せずに燃料を柱状に噴射することを
特徴とする。
負荷時において貫徹力の比較的弱い燃料を噴射し、高い
負荷時において貫徹力の比較的強い燃料を噴射するディ
ーゼルエンジン用燃料噴射弁を提供する。 【解決手段】 燃焼室と燃焼室に直接的に燃料を噴射す
る燃料噴射弁とを具備するディーゼルエンジンにおい
て、燃料噴射弁は、旋回力付与手段を有し、機関低負荷
時において旋回力付与手段によって燃料に旋回力を付与
して燃料を中空円錐状に噴射し、機関高負荷時において
燃料に旋回力を付与せずに燃料を柱状に噴射することを
特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンに関する。
ンに関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンにおいて燃焼室に燃
料を供給する方法として、ピストン頂面に形成された燃
焼室内へ直接的に燃料を噴射する直接噴射式が公知であ
る。直接噴射式の燃料噴射において、必要燃料量が比較
的少ない低負荷時においては、燃焼室の壁面の温度が比
較的に低いため、燃料が壁面に付着すると、燃料は十分
には気化せずに不完全燃焼してしまうので、燃料が壁面
に付着することのないように弱い貫徹力を有する燃料を
噴射させる必要がある。また、必要燃料量が比較的多い
高負荷時においては、燃焼室内の比較的多くの空気を利
用する必要があるために、燃料に強い貫徹力を持たせ、
燃料を積極的に燃焼室壁面に衝突させて微粒化分散させ
ることが好ましい。この際、燃料が付着しても、燃焼室
の壁面の温度が比較的に高いため、燃料は気化するので
低負荷時のような問題は発生しない。そこで、噴射燃料
の貫徹力の強さを切り換えることのできる燃料噴射弁と
して、特開平７−２２４７３９号公報に記載されている
燃料噴射弁が公知である。この燃料噴射弁は、噴孔径の
小さな第一噴孔と、噴孔径の大きな第二噴孔を有し、低
負荷時においては第一噴孔のみから燃料を噴射すること
によって比較的弱い貫徹力の燃料を噴射することを可能
とし、高負荷時においては第一噴孔に加えて第二噴孔か
ら燃料を噴射することによって、比較的強い貫徹力の燃
料を噴射することを可能とする。
料を供給する方法として、ピストン頂面に形成された燃
焼室内へ直接的に燃料を噴射する直接噴射式が公知であ
る。直接噴射式の燃料噴射において、必要燃料量が比較
的少ない低負荷時においては、燃焼室の壁面の温度が比
較的に低いため、燃料が壁面に付着すると、燃料は十分
には気化せずに不完全燃焼してしまうので、燃料が壁面
に付着することのないように弱い貫徹力を有する燃料を
噴射させる必要がある。また、必要燃料量が比較的多い
高負荷時においては、燃焼室内の比較的多くの空気を利
用する必要があるために、燃料に強い貫徹力を持たせ、
燃料を積極的に燃焼室壁面に衝突させて微粒化分散させ
ることが好ましい。この際、燃料が付着しても、燃焼室
の壁面の温度が比較的に高いため、燃料は気化するので
低負荷時のような問題は発生しない。そこで、噴射燃料
の貫徹力の強さを切り換えることのできる燃料噴射弁と
して、特開平７−２２４７３９号公報に記載されている
燃料噴射弁が公知である。この燃料噴射弁は、噴孔径の
小さな第一噴孔と、噴孔径の大きな第二噴孔を有し、低
負荷時においては第一噴孔のみから燃料を噴射すること
によって比較的弱い貫徹力の燃料を噴射することを可能
とし、高負荷時においては第一噴孔に加えて第二噴孔か
ら燃料を噴射することによって、比較的強い貫徹力の燃
料を噴射することを可能とする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、低負荷
時においては、燃料は噴孔径の小さな噴孔から噴射され
ても、燃料は柱状に噴射されるために、燃料の貫徹力が
比較的強くなって壁面に付着し、良好な燃焼が得られな
いという問題が生ずる。
時においては、燃料は噴孔径の小さな噴孔から噴射され
ても、燃料は柱状に噴射されるために、燃料の貫徹力が
比較的強くなって壁面に付着し、良好な燃焼が得られな
いという問題が生ずる。
【０００４】したがって、本発明の目的は、ピストン頂
面に形成された凹状の燃焼室内へ燃料噴射弁から直接的
に燃料を噴射する直接噴射式ディーゼルエンジンにおい
て、機関負荷に係わらず良好な燃焼を実現することであ
る。
面に形成された凹状の燃焼室内へ燃料噴射弁から直接的
に燃料を噴射する直接噴射式ディーゼルエンジンにおい
て、機関負荷に係わらず良好な燃焼を実現することであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明による請求項１に記載のディーゼルエンジ
ンは、燃焼室と燃焼室に直接的に燃料を噴射する燃料噴
射弁とを具備するディーゼルエンジンにおいて、燃料噴
射弁は、旋回力付与手段を有し、機関低負荷時において
旋回力付与手段によって燃料に旋回力を付与して燃料を
中空円錐状に噴射し、機関高負荷時において燃料に旋回
力を付与せずに燃料を柱状に噴射することを特徴とす
る。
めに、本発明による請求項１に記載のディーゼルエンジ
ンは、燃焼室と燃焼室に直接的に燃料を噴射する燃料噴
射弁とを具備するディーゼルエンジンにおいて、燃料噴
射弁は、旋回力付与手段を有し、機関低負荷時において
旋回力付与手段によって燃料に旋回力を付与して燃料を
中空円錐状に噴射し、機関高負荷時において燃料に旋回
力を付与せずに燃料を柱状に噴射することを特徴とす
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
第一実施例について説明する。図１に示すディーゼルエ
ンジンは、燃料噴射弁１と、ピストン３とを有し、ピス
トン３の頂面には凹状の燃焼室４が形成されている。燃
料噴射弁１は燃焼室４のほぼ中心上部に略垂直に配置さ
れている。燃料噴射弁１は、主に弁体５及び弁本体６で
構成されている。燃料噴射弁１は、弁体５が燃料噴射弁
１の軸線方向にリフトされる時に燃料を噴射する内開弁
である。
第一実施例について説明する。図１に示すディーゼルエ
ンジンは、燃料噴射弁１と、ピストン３とを有し、ピス
トン３の頂面には凹状の燃焼室４が形成されている。燃
料噴射弁１は燃焼室４のほぼ中心上部に略垂直に配置さ
れている。燃料噴射弁１は、主に弁体５及び弁本体６で
構成されている。燃料噴射弁１は、弁体５が燃料噴射弁
１の軸線方向にリフトされる時に燃料を噴射する内開弁
である。
【０００７】図１及び図２を参照して弁本体６の形状に
ついて説明する。弁本体６は、シリンダヘッド２によっ
て保持される円筒部分と円筒部分の下側に位置する円蓋
状部分からなる。弁本体６の円筒部分の内側の中央に
は、ほぼ円筒形状の弁体５が配置され、弁本体６の内面
と弁体５の外面の間には、円筒状の燃料通路１２が形成
されている。燃料通路１２の下流側に位置する弁本体６
の円蓋状部分の内面には、円錐状の弁本体傾斜部１３が
形成され、弁本体傾斜部１３の下流側には、円筒部分と
半球状部分からなる燃料溜１５が形成されている。弁本
体傾斜部１３における弁体５が着座する位置に、弁体シ
ート部１４が形成されている。弁本体傾斜部１３におい
て弁体シート部１４より下流側に、第一燃料噴射通路１
６の入口が形成されている。燃料溜１５において第二燃
料噴射通路１７の入口が形成されている。第一燃料噴射
通路１６及び第二燃料噴射通路１７は、弁本体６の表面
に形成された噴口１８において連通している。このよう
な第一燃料噴射通路１６、第二燃料噴射通路１７、及び
噴口１８は、燃料噴射弁１の中心軸線に対してほぼ等間
隔で放射状に位置する。
ついて説明する。弁本体６は、シリンダヘッド２によっ
て保持される円筒部分と円筒部分の下側に位置する円蓋
状部分からなる。弁本体６の円筒部分の内側の中央に
は、ほぼ円筒形状の弁体５が配置され、弁本体６の内面
と弁体５の外面の間には、円筒状の燃料通路１２が形成
されている。燃料通路１２の下流側に位置する弁本体６
の円蓋状部分の内面には、円錐状の弁本体傾斜部１３が
形成され、弁本体傾斜部１３の下流側には、円筒部分と
半球状部分からなる燃料溜１５が形成されている。弁本
体傾斜部１３における弁体５が着座する位置に、弁体シ
ート部１４が形成されている。弁本体傾斜部１３におい
て弁体シート部１４より下流側に、第一燃料噴射通路１
６の入口が形成されている。燃料溜１５において第二燃
料噴射通路１７の入口が形成されている。第一燃料噴射
通路１６及び第二燃料噴射通路１７は、弁本体６の表面
に形成された噴口１８において連通している。このよう
な第一燃料噴射通路１６、第二燃料噴射通路１７、及び
噴口１８は、燃料噴射弁１の中心軸線に対してほぼ等間
隔で放射状に位置する。
【０００８】図１及び図２を参照して弁体５の形状につ
いて説明する。弁体５は、円筒状の弁体胴体部７、弁体
胴体部７の下側に形成された円錐状の弁体傾斜部８、弁
体傾斜部の下側に形成された円筒状のガイド部９及び弁
体ガイド部の下側に形成された弁体針部１０からなる。
弁体胴体部７は、弁体５の上下動を制御する機構（図示
せず）と接続されるので弁体５は上下動することができ
る。弁体傾斜部８は、弁本体６の弁体傾斜部１３と適合
するように、円錐状に形成されている。弁体傾斜部８
は、弁本体６において弁体シート部１４に着座させられ
ることによって、第一燃料噴射通路１６及び第二燃料噴
射通路１７を燃料通路１２から遮断することができる。
ガイド部９は、その断面形状が弁本体６の燃料溜１５の
円筒部分の断面形状とと適合しており、弁体５が比較的
小さくリフトされても、第二燃料噴射通路１７を燃料通
路１２から遮断することができ、また、この時には、弁
体５が弁本体６の燃料溜１５の円筒部分内でガイドされ
ることを可能とする。弁体５が弁本体６に着座する位置
よりも下流側において、弁体傾斜部８には第一燃料噴射
通路１６に対向して楕円体形状の溝部１１が弁体傾斜部
８の稜線に対して斜めに形成されている。各溝部１１
は、比較的に弁体５のリフト量が小さい時に、対応する
第一燃料噴射通路１６の入口に対して、入口周囲部だけ
に対向するように配置されている。溝部１１は、弁体傾
斜部８の稜線に対して平行でもよい。また、溝部１１の
断面形状は、円形に限らず、矩形でもよい。
いて説明する。弁体５は、円筒状の弁体胴体部７、弁体
胴体部７の下側に形成された円錐状の弁体傾斜部８、弁
体傾斜部の下側に形成された円筒状のガイド部９及び弁
体ガイド部の下側に形成された弁体針部１０からなる。
弁体胴体部７は、弁体５の上下動を制御する機構（図示
せず）と接続されるので弁体５は上下動することができ
る。弁体傾斜部８は、弁本体６の弁体傾斜部１３と適合
するように、円錐状に形成されている。弁体傾斜部８
は、弁本体６において弁体シート部１４に着座させられ
ることによって、第一燃料噴射通路１６及び第二燃料噴
射通路１７を燃料通路１２から遮断することができる。
ガイド部９は、その断面形状が弁本体６の燃料溜１５の
円筒部分の断面形状とと適合しており、弁体５が比較的
小さくリフトされても、第二燃料噴射通路１７を燃料通
路１２から遮断することができ、また、この時には、弁
体５が弁本体６の燃料溜１５の円筒部分内でガイドされ
ることを可能とする。弁体５が弁本体６に着座する位置
よりも下流側において、弁体傾斜部８には第一燃料噴射
通路１６に対向して楕円体形状の溝部１１が弁体傾斜部
８の稜線に対して斜めに形成されている。各溝部１１
は、比較的に弁体５のリフト量が小さい時に、対応する
第一燃料噴射通路１６の入口に対して、入口周囲部だけ
に対向するように配置されている。溝部１１は、弁体傾
斜部８の稜線に対して平行でもよい。また、溝部１１の
断面形状は、円形に限らず、矩形でもよい。
【０００９】次に、燃料噴射の作用について説明する。
弁体５のリフト量が比較的小さい時、弁体傾斜部８と弁
本体傾斜部１３の間に薄い円錐体形状の間隙部１９が形
成される。高圧に貯留された燃料がこの間隙部１９を通
る時、間隙部１９の厚さに比べて溝部１１は深いので、
燃料の一部分は減圧された溝部１１に吸引されて溝部１
１に沿って流れる。こうして、溝部長手方向の速度成分
を付与された燃料は、溝部１１に対向して弁本体傾斜部
１３に形成された第一燃料噴射通路１６の入口周囲部に
入口周囲部の接線方向に流入される。それにより、燃料
は第一燃料噴射通路１６内において旋回しながら進行
し、噴射直後に中空円錐状となる。このように、溝部１
１は、リフト量が比較的に小さい時に燃料に対して第一
燃料噴射通路１６内の旋回力を付与し、旋回力付与手段
を構成する。一方、この時、第二燃料噴射通路１７は、
ガイド部９によって遮断されているため、燃料が噴射さ
れない。
弁体５のリフト量が比較的小さい時、弁体傾斜部８と弁
本体傾斜部１３の間に薄い円錐体形状の間隙部１９が形
成される。高圧に貯留された燃料がこの間隙部１９を通
る時、間隙部１９の厚さに比べて溝部１１は深いので、
燃料の一部分は減圧された溝部１１に吸引されて溝部１
１に沿って流れる。こうして、溝部長手方向の速度成分
を付与された燃料は、溝部１１に対向して弁本体傾斜部
１３に形成された第一燃料噴射通路１６の入口周囲部に
入口周囲部の接線方向に流入される。それにより、燃料
は第一燃料噴射通路１６内において旋回しながら進行
し、噴射直後に中空円錐状となる。このように、溝部１
１は、リフト量が比較的に小さい時に燃料に対して第一
燃料噴射通路１６内の旋回力を付与し、旋回力付与手段
を構成する。一方、この時、第二燃料噴射通路１７は、
ガイド部９によって遮断されているため、燃料が噴射さ
れない。
【００１０】弁体５のリフト量が比較的大きい時、弁体
傾斜部８と弁本体傾斜部１３は大きく離間して弁体傾斜
部８と弁本体傾斜部１３の間に厚い円錐体形状の間隙部
１９が形成される。また、弁体５のガイド部９は燃料溜
１５から離間する。高圧に貯留された燃料がこの間隙部
１９を通る時、間隙部１９の厚さに比べて溝部１１は無
視できる形状であるので、燃料は間隙部１９の稜線方向
に流れる。第一燃料噴射通路１６の入口近傍の燃料は、
第一燃料噴射通路１６に吸引されて直進して噴射され
る。一方、間隙部１９において第一燃料噴射通路１６に
吸引されなかった燃料は、下流の燃料溜１５に流れ、第
二燃料噴射通路１７の入口で吸引されて直進して噴射さ
れる。第一燃料噴射通路１６及び第二燃料噴射通路１７
の両方から出てくる燃料は、噴口１８において合流して
一つの燃料流が形成される。
傾斜部８と弁本体傾斜部１３は大きく離間して弁体傾斜
部８と弁本体傾斜部１３の間に厚い円錐体形状の間隙部
１９が形成される。また、弁体５のガイド部９は燃料溜
１５から離間する。高圧に貯留された燃料がこの間隙部
１９を通る時、間隙部１９の厚さに比べて溝部１１は無
視できる形状であるので、燃料は間隙部１９の稜線方向
に流れる。第一燃料噴射通路１６の入口近傍の燃料は、
第一燃料噴射通路１６に吸引されて直進して噴射され
る。一方、間隙部１９において第一燃料噴射通路１６に
吸引されなかった燃料は、下流の燃料溜１５に流れ、第
二燃料噴射通路１７の入口で吸引されて直進して噴射さ
れる。第一燃料噴射通路１６及び第二燃料噴射通路１７
の両方から出てくる燃料は、噴口１８において合流して
一つの燃料流が形成される。
【００１１】燃料の合流する噴口１８は、第一燃料噴射
通路１６又は第二燃料噴射通路１７から流入してくる二
つの異なる方向成分を有する燃料流を壁面でガイドする
ことにより、燃料を噴口１８の壁面方向に整える役割を
する。噴口１８の表面からの深さが大きいほど、合流す
る燃料流の噴霧角は小さくなる。合流された燃料流は、
第一燃料噴射通路１６の断面積及び第二燃料噴射通路１
７の断面積の合計の噴孔面積を持つことに匹敵する。す
なわち、合流された燃料流は大きな貫徹力を持つことが
できる。機関高負荷時に二つの燃料流を合流させること
によって、合流された燃料流は、各燃料噴射通路の噴孔
面積が小さいということによって燃焼に良好である燃料
の微粒化を実現させる一方で、各燃料噴射通路１６、１
７からの燃料の貫徹力よりも大きな貫徹力を持つことが
できる。
通路１６又は第二燃料噴射通路１７から流入してくる二
つの異なる方向成分を有する燃料流を壁面でガイドする
ことにより、燃料を噴口１８の壁面方向に整える役割を
する。噴口１８の表面からの深さが大きいほど、合流す
る燃料流の噴霧角は小さくなる。合流された燃料流は、
第一燃料噴射通路１６の断面積及び第二燃料噴射通路１
７の断面積の合計の噴孔面積を持つことに匹敵する。す
なわち、合流された燃料流は大きな貫徹力を持つことが
できる。機関高負荷時に二つの燃料流を合流させること
によって、合流された燃料流は、各燃料噴射通路の噴孔
面積が小さいということによって燃焼に良好である燃料
の微粒化を実現させる一方で、各燃料噴射通路１６、１
７からの燃料の貫徹力よりも大きな貫徹力を持つことが
できる。
【００１２】噴射時の弁体５のリフト量を選択すること
によって、燃料の噴射形態を変えることができる。例え
ば、中空円錐状噴霧時に大きな弁体リフト量で噴射され
ると、小さな噴射角の中空円錐状噴霧となり、小さな弁
体リフト量で噴射されると、大きな噴射角の中空円錐状
噴霧となる。また、弁体５のガイド部９の長さを変える
ことによっても、燃料の噴射形態を変えることができ
る。例えば、ガイド部９を短くすると、小さな弁体リフ
ト量で燃料通路１２が第一燃料噴射通路１６及び第二燃
料噴射通路１７両方と同時に連通し、中空円錐状噴霧が
第一燃料噴射通路１６から噴射される時に、第二燃料噴
射通路１７からも柱状噴霧が同時に噴射されるようにす
ることもできる。好ましくは、弁体５のリフト量が全リ
フト量の３０〜５０％のリフト量の時に第一燃料噴射通
路１６のみから燃料が中空円錐状に噴射され、全リフト
量の１００％のリフト量の時に第一燃料噴射通路１６及
び第二燃料噴射通路１７から燃料が柱状に噴射されるよ
うに、弁体５のガイド部の長さが選択される。また、燃
料噴射時期は弁体５のリフト時期を調整することによっ
て制御され、燃料噴射量は、噴射時間すなわち弁体５の
リフト時間を調整することによって制御される。
によって、燃料の噴射形態を変えることができる。例え
ば、中空円錐状噴霧時に大きな弁体リフト量で噴射され
ると、小さな噴射角の中空円錐状噴霧となり、小さな弁
体リフト量で噴射されると、大きな噴射角の中空円錐状
噴霧となる。また、弁体５のガイド部９の長さを変える
ことによっても、燃料の噴射形態を変えることができ
る。例えば、ガイド部９を短くすると、小さな弁体リフ
ト量で燃料通路１２が第一燃料噴射通路１６及び第二燃
料噴射通路１７両方と同時に連通し、中空円錐状噴霧が
第一燃料噴射通路１６から噴射される時に、第二燃料噴
射通路１７からも柱状噴霧が同時に噴射されるようにす
ることもできる。好ましくは、弁体５のリフト量が全リ
フト量の３０〜５０％のリフト量の時に第一燃料噴射通
路１６のみから燃料が中空円錐状に噴射され、全リフト
量の１００％のリフト量の時に第一燃料噴射通路１６及
び第二燃料噴射通路１７から燃料が柱状に噴射されるよ
うに、弁体５のガイド部の長さが選択される。また、燃
料噴射時期は弁体５のリフト時期を調整することによっ
て制御され、燃料噴射量は、噴射時間すなわち弁体５の
リフト時間を調整することによって制御される。
【００１３】次に、各機関負荷を通した燃料噴射につい
て説明する。機関低負荷の場合、図３に示すように、圧
縮行程において、弁体５のガイド部９を弁本体５の燃料
溜１５に保持された状態で弁体５を所定の量で所定時間
だけリフトすることによって、第一燃料噴射通路１６か
ら中空円錐状に燃料が噴射される。燃料が中空円錐状に
噴射されることによって、貫徹力の弱い燃料が噴射さ
れ、燃料が壁面に付着せずに空気との混合が図られるこ
とができる。
て説明する。機関低負荷の場合、図３に示すように、圧
縮行程において、弁体５のガイド部９を弁本体５の燃料
溜１５に保持された状態で弁体５を所定の量で所定時間
だけリフトすることによって、第一燃料噴射通路１６か
ら中空円錐状に燃料が噴射される。燃料が中空円錐状に
噴射されることによって、貫徹力の弱い燃料が噴射さ
れ、燃料が壁面に付着せずに空気との混合が図られるこ
とができる。
【００１４】機関中負荷の場合、圧縮行程初期において
図３に示すように、第一燃料噴射通路１６のみから中空
円錐状に噴射され、圧縮行程末期においてさらに図４に
示すように、弁体５のガイド部９が燃料溜１５から離間
された状態で、弁体５をより大きな所定の量で所定時間
だけリフトすることによって、第一燃料噴射通路１６だ
けでなく、第二燃料噴射通路１７から燃料が噴射され
る。これらの二つの燃料流が噴口１８で合流して一つの
柱状噴霧が形成される。中空円錐状噴霧と柱状噴霧がそ
れぞれ噴射されることによって、一回分の噴射量を少な
くすることができるので、燃料を可能な限り壁面への付
着を阻止することができるという利点と、別の形態の燃
料が噴射されるので、燃焼室内の広範囲の空気を利用で
きるという利点がある。
図３に示すように、第一燃料噴射通路１６のみから中空
円錐状に噴射され、圧縮行程末期においてさらに図４に
示すように、弁体５のガイド部９が燃料溜１５から離間
された状態で、弁体５をより大きな所定の量で所定時間
だけリフトすることによって、第一燃料噴射通路１６だ
けでなく、第二燃料噴射通路１７から燃料が噴射され
る。これらの二つの燃料流が噴口１８で合流して一つの
柱状噴霧が形成される。中空円錐状噴霧と柱状噴霧がそ
れぞれ噴射されることによって、一回分の噴射量を少な
くすることができるので、燃料を可能な限り壁面への付
着を阻止することができるという利点と、別の形態の燃
料が噴射されるので、燃焼室内の広範囲の空気を利用で
きるという利点がある。
【００１５】機関高負荷の場合、図５に示すように、圧
縮行程において、機関中負荷時の柱状噴霧時の弁体リフ
ト量よりも大きな所定の量で弁体５を所定時間だけリフ
トすることによって、第一燃料噴射通路１６と第二燃料
噴射通路１７の出口から比較的多くの燃料が柱状に噴射
される。こうして貫徹力の強い燃料が噴射されて燃焼室
壁面に衝突して燃料は良好に分散される。以上のよう
に、機関負荷に係わらず良好な燃焼が得られることがで
きる。燃料噴射時期は、以上に説明した時期に限らず、
本発明を実施することができる。
縮行程において、機関中負荷時の柱状噴霧時の弁体リフ
ト量よりも大きな所定の量で弁体５を所定時間だけリフ
トすることによって、第一燃料噴射通路１６と第二燃料
噴射通路１７の出口から比較的多くの燃料が柱状に噴射
される。こうして貫徹力の強い燃料が噴射されて燃焼室
壁面に衝突して燃料は良好に分散される。以上のよう
に、機関負荷に係わらず良好な燃焼が得られることがで
きる。燃料噴射時期は、以上に説明した時期に限らず、
本発明を実施することができる。
【００１６】また、旋回力付与手段の別の実施例につい
て説明する。弁本体傾斜部１３において弁体シート部１
４の下側に、第一燃料噴射通路１６の入口周囲部に入口
周囲部の接線方向に連通するように溝部を形成する。弁
体５の少量のリフト時には、溝部は、燃料に対して第一
燃料噴射通路１６内で旋回して中空円錐状に噴射され、
旋回力付与手段を構成する。
て説明する。弁本体傾斜部１３において弁体シート部１
４の下側に、第一燃料噴射通路１６の入口周囲部に入口
周囲部の接線方向に連通するように溝部を形成する。弁
体５の少量のリフト時には、溝部は、燃料に対して第一
燃料噴射通路１６内で旋回して中空円錐状に噴射され、
旋回力付与手段を構成する。
【００１７】以上の説明において、第一燃料噴射通路１
６と第二燃料噴射通路１７は噴口１８において合流して
いるが、第一燃料噴射通路１６と第二燃料噴射通路１７
が合流せずに別々に噴孔が配置される別の実施例も考え
られる。この実施例では、機関中負荷時の柱状噴霧時に
おいて各燃料噴射通路からの燃料流が合流されないので
低い貫徹力を有するという点と、燃焼室内のより広範囲
の空気を利用することができるという点で好ましい。
６と第二燃料噴射通路１７は噴口１８において合流して
いるが、第一燃料噴射通路１６と第二燃料噴射通路１７
が合流せずに別々に噴孔が配置される別の実施例も考え
られる。この実施例では、機関中負荷時の柱状噴霧時に
おいて各燃料噴射通路からの燃料流が合流されないので
低い貫徹力を有するという点と、燃焼室内のより広範囲
の空気を利用することができるという点で好ましい。
【００１８】以上の説明において、燃料噴射弁、弁体、
弁本体、燃焼室等の形状は、好適な実施例として記述さ
れているが、発明を限定する要件ではない。
弁本体、燃焼室等の形状は、好適な実施例として記述さ
れているが、発明を限定する要件ではない。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、燃焼室と燃焼室に直接
的に燃料を噴射する燃料噴射弁とを具備するディーゼル
エンジンにおいて、燃料噴射弁は、旋回力付与手段を有
し、機関低負荷時において旋回力付与手段によって燃料
に旋回力を付与して燃料を中空円錐状に噴射し、機関高
負荷時において燃料に旋回力を付与せずに燃料を柱状に
噴射するために、機関低負荷時には燃料は中空円錐状に
噴射されるので燃料は燃焼室壁面に付着されずに分布さ
れることができ、機関高負荷時には燃料は貫徹力の大き
な柱状に噴射されて壁面に衝突して多くの燃料を微粒化
分散することができ、機関負荷に係わらず良好な燃焼が
実現されることができる。
的に燃料を噴射する燃料噴射弁とを具備するディーゼル
エンジンにおいて、燃料噴射弁は、旋回力付与手段を有
し、機関低負荷時において旋回力付与手段によって燃料
に旋回力を付与して燃料を中空円錐状に噴射し、機関高
負荷時において燃料に旋回力を付与せずに燃料を柱状に
噴射するために、機関低負荷時には燃料は中空円錐状に
噴射されるので燃料は燃焼室壁面に付着されずに分布さ
れることができ、機関高負荷時には燃料は貫徹力の大き
な柱状に噴射されて壁面に衝突して多くの燃料を微粒化
分散することができ、機関負荷に係わらず良好な燃焼が
実現されることができる。
【図１】本発明の燃料噴射弁の断面図である。
【図２】本発明の燃料噴射弁の拡大断面図である。
【図３】本発明の機関低負荷時における燃料の噴射時期
を示す図である。
を示す図である。
【図４】本発明の機関中負荷時における燃料の噴射時期
を示す図である。
を示す図である。
【図５】本発明の機関高負荷時における燃料の噴射時期
を示す図である。
を示す図である。
１…燃料噴射弁 ４…燃焼室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阪田 一郎 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 中村 己喜男 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 藤原 清 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 岡田 晋 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AD12 BA03 BA04 CC14 CC18 CC23 CC26 CC30 CC42 CC48 DA09 DB06 DB08 DB09
Claims (1)
- 【請求項１】 燃焼室と前記燃焼室に直接的に燃料を噴
射する燃料噴射弁とを具備するディーゼルエンジンにお
いて、前記燃料噴射弁は、旋回力付与手段を有し、機関
低負荷時において前記旋回力付与手段によって燃料に旋
回力を付与して燃料を中空円錐状に噴射し、機関高負荷
時において燃料に旋回力を付与せずに燃料を柱状に噴射
することを特徴とするディーゼルエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11101164A JP2000291513A (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | ディーゼルエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11101164A JP2000291513A (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | ディーゼルエンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000291513A true JP2000291513A (ja) | 2000-10-17 |
Family
ID=14293407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11101164A Pending JP2000291513A (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | ディーゼルエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000291513A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10124745A1 (de) * | 2001-05-21 | 2003-03-27 | Bosch Gmbh Robert | Brennstoffeinspritzventil |
| GB2389390A (en) * | 2002-06-06 | 2003-12-10 | Delphi Tech Inc | Fuel injection nozzle with inclined grooves formed in the valve needle |
| WO2008120086A2 (en) | 2007-04-02 | 2008-10-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection device |
| JP2010151018A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Honda Motor Co Ltd | 燃料噴射装置 |
| CN102182600A (zh) * | 2011-05-02 | 2011-09-14 | 大连理工大学 | 具有扰动区的内燃机喷油嘴 |
| CN110439721A (zh) * | 2018-05-04 | 2019-11-12 | 罗伯特·博世有限公司 | 内燃发动机的喷嘴 |
-
1999
- 1999-04-08 JP JP11101164A patent/JP2000291513A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10124745A1 (de) * | 2001-05-21 | 2003-03-27 | Bosch Gmbh Robert | Brennstoffeinspritzventil |
| GB2389390A (en) * | 2002-06-06 | 2003-12-10 | Delphi Tech Inc | Fuel injection nozzle with inclined grooves formed in the valve needle |
| WO2008120086A2 (en) | 2007-04-02 | 2008-10-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection device |
| JP2010151018A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Honda Motor Co Ltd | 燃料噴射装置 |
| CN102182600A (zh) * | 2011-05-02 | 2011-09-14 | 大连理工大学 | 具有扰动区的内燃机喷油嘴 |
| CN110439721A (zh) * | 2018-05-04 | 2019-11-12 | 罗伯特·博世有限公司 | 内燃发动机的喷嘴 |
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