JPH02149767A - 燃料噴射ノズル - Google Patents

燃料噴射ノズル

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JPH02149767A
JPH02149767A JP1266389A JP26638989A JPH02149767A JP H02149767 A JPH02149767 A JP H02149767A JP 1266389 A JP1266389 A JP 1266389A JP 26638989 A JP26638989 A JP 26638989A JP H02149767 A JPH02149767 A JP H02149767A
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JP
Japan
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fuel
stem
poppet valve
injection nozzle
actuating piston
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JP1266389A
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English (en)
Inventor
David P Sczomak
ディヴィッド　ピーター　スクゾマック
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Motors Liquidation Co
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General Motors Corp
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/20—Closing valves mechanically, e.g. arrangements of springs or weights or permanent magnets; Damping of valve lift
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/14—Direct injection into combustion chamber
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、燃料を内燃機関の燃焼室に送り出す燃料噴射
ノズルに関する。
直接噴射エンジンの燃料噴射システムでは、エンジン燃
焼室内に直接送り出すようにポンプにより燃料噴射ノズ
ルに計量した量の燃料を供給する。
米国特許第４６９３４２４号明細書には、エンジン燃焼
室への燃料の送り出しを制御する外向きに開くポペット
弁を持つ燃料噴射ノズルについて記載しである。この燃
料噴射ノズルによりエンジンを、他のノズルを備えたエ
ンジンより騒音、炭化水素及び窒素酸化物の放出を低く
して運転することができる。
米国特許第４７５０６７５号明細書には、エンジン燃焼
室への燃料の送り出しを制御する外向きに開くポペット
弁を同様に持つ新規な燃料噴射ノズルについて記載しで
ある。この新規な燃料噴射ノズルはポペット弁の開き運
動を制動するピストンを備えることにより初期の噴射率
を低減してエンジンを騒音、炭化水素及び窒素酸化物の
放出を低（して運転できる能力を高めるようにしである
。
本発明は、エンジン燃焼室への燃料の送り出しを制御す
る外向きに開くポペット弁を備えたさらに改良した燃料
噴射ノズルを提供するものである。
本発明による燃料噴射ノズルは、請求項１の特徴頂部分
に記載した構造を特徴とする。
本発明により得られる新規な燃料噴射ノズルでは、作動
ピストンは、ポペット弁を開き始めるのに必要な噴射圧
力とポペット弁を全開するのに必要な噴射圧力との間の
差を増す。作動ピストンは、軽負荷のエンジン運転中に
ポペット弁の開きを有効に制限することにより、軽負荷
運転時の噴射率を下げ騒音、炭化水素及び窒素酸化物の
放出を低くしてエンジンを運転できる能力を高める。
〔実施例〕
実施例について図面を参照して説明すると、先ず第１図
、第２図、第３図及び第４図に示すように本発明による
ノズル１０は、エンジンシリンダヘッド内に受入れるよ
うにした本体１２と、噴射ポンプから燃料を受ける結合
部１６を持つホルダｌ４とを備えている。本体１２及び
ホルダ１４はねじ部１８で相互にねじ締めされ、又この
ねじ連結部はガスケソ１−２０により密封しである。
本体１２の穴２４内にはポペット弁２２を受入れである
。ポペット弁２２は、本体１２の下端部２８に衝合する
ヘッド２６と、本体１２及びホルダ１４の間に形成した
室３２内に延びるステム３０とを備えている。室３２内
では、ステム３０の上端部のまわりに固定したばね保持
体３６と本体１２の頂部４０に当てかった止め部材３８
との間にばね３４を圧縮しである。
ホルダ１４は、ピストン穴４４内に開口する燃料流入通
路４２を形成しである。作動ピストン４６は、ピストン
穴４４内にラッピング仕上げしてはめである。作動ピス
トン４６の下端部４８は、ステム３０の頂部５２に対し
密封する面５０までテーパを付は又は凹入させである。
噴射ポンプにより燃料噴射ノズル１０に燃料を供給する
ときは、燃料の噴射圧力は作動ピストン４６の上面５３
に作用する。作動ピストン４６は、このようにして生ず
る開き力をステム３０に伝えポペット弁２２をばね３４
の付勢力に逆って移動させる。この場合燃料は、燃料流
入通路４２と作動ピストン４６の通路５４とステム３０
の通路５６とを経てそれぞれ下側及び上側の組のオリフ
ィス５８．６０に流れ、ヘッド２６と本体１２の下端部
２８との間のすきま６２　（第２図ないし第４図）を横
切って放出される。
作動ピストン４６の上面５３の面積とばね３４の特性と
は、軽負荷のエンジン運転の低い方の噴射圧力に応答し
て本体１２の下端部２８の下方の低い方の組のオリフィ
ス５８を露出するのに十分なだけしかポペット弁２２を
移動させないように選定する。軽負荷のエンジン運転中
にエンジン燃焼室に燃料を送り出すのにオリフィス５８
だけを使うことにより、噴射率が減少し、騒音、炭化水
素及び窒素酸化物の放出を低くしてエンジンを運転でき
る能力が向上する。
高負荷のエンジン運転の高い方の噴射圧力に応答してポ
ペット弁２２は、ステム３０の肩部６４が止め部材３８
に衝合（係合）するまで移動する。
このときには両方の組のオリフィス５８．６０が本体１
２の下端部２８の下方に露出し高負荷のエンジン運転に
必要な燃料を送り出すことができる。
増大したばね率を持つばね３４を使うことにより同じ燃
料送り出し特性が得られるのは明らかである。しかしば
ね率の増大には燃料噴射ノズルの直径又は長さを増す必
要である。本発明により得られる新規な燃料噴射ノズル
は長さ又は直径のこような増大を必要としない。
止め部材３８を貫（六６６は燃料噴射ノズル１０の軸線
に対し偏心させることにより、止め部材３Ｂをステム３
０のまわりに組付は次いでホルダ１４内に挿入するとき
に肩部６４の下側で横方向に滑動させポペット弁２２に
対する止めとして作用させることができる。
噴射事象の終り近くになると燃料送り出し割合が低下し
、ばね３４によりポペット弁２２を上昇させる。ステム
３０の直径が作動ピストン４６の直径より大きいので、
室３２内の圧力は燃料流入通路４２内の圧力よりわずか
に増す。このようにして生ずる圧力差により作動ピスト
ン４６を第４図に示すように上昇させステＪ、３０から
離し、室３２内の圧力を作動ピストン４６の通路５４を
経て燃料流入通路４２に逃がす。
噴射ポンプにより燃料噴射ノズル１０にふたたび燃料を
供給するときは、第１図に示すように作動ヒストン４６
は押されステム３０の頂部５２に当たりサイクルを繰返
す。
次に第５図に示した実施例による燃料噴射ノズル１１０
は、エンジンシリンダヘッド内に受入れるようにした本
体１１２と、噴射ポンプから燃料を受ける結合部１１６
を持つホルダ１１４とを備えている。本体１１２及びホ
ルダ１１４はねじ部１１８で相互にねじ締めされ、この
ねじ連結部をガスケット１２０により密封しである。
ポペット弁１２２は本体１１２の穴１２４内に受入れで
ある。ポペット弁１２２は、本体１１２の下端部１２８
に衝合するヘッド１２６と、本体１１２及びホルダ１１
４の間に形成した室１３２内に延びるステム１３０とを
備えている。室１３２内ではステム１３０の上端部のま
わりに固定したばね保持体１３６と本体１１２の頂部１
４０に当てかった止め部材１３８との間にばね１３４を
圧縮しである。
ホルダ１１４は、ピストン穴１４４内に開口する燃料流
入通路１４２を形成しである。ステム１３０の延長部分
として形成した作動ピストン１４６はピストン穴１４４
内に受入れである。
噴射ポンプにより燃料噴射ノズル１１０に燃料を供給す
るときは、燃料の噴射圧力が作動ピストン１４６の上面
１５３に作用する。作動ピストン１４６はこのようにし
て生ずる開き力をステム１３０に伝えてポペット弁１２
２をばね１３４の付勢力に逆って移動させる。この場合
燃料は、燃料流入通路１４２と作動ピストン１４６及び
ステム１３０の通路１５５とを経てそれぞれ下側及び上
側の組のオリフィス１５８．１６０に流れ、ヘッド】２
６と本体１１２の下端部１２８との間のすきまを横切っ
て放出される。
作動ピストン１４６の上面１５３の面積とばね１３４の
特性とは、軽負荷のエンジン運転の低い方の噴射圧力に
応答して、本体１１２の下端部１２８の下方に下側の組
のオリフィス１５８を露出するのに十分なだけしかポペ
ット弁１２２を移動させないように選定する。軽負荷の
エンジン運転中にエンジン燃料室に燃料を送り出すのに
オリフィス１５８だけを使うことにより、噴射率を低減
し、騒音、炭化水素及び窒素酸化物の放出を低くしてエ
ンジンを運転できる能力を高めることができる。
高負荷のエンジン運転の高い方の噴射圧力に応答して、
ポペット弁１２２は、ステム１３０の肩部１６４が止め
部材１３８に衝合するまで移動する。このときには両方
の組のオリフィス１５８．１６０が本体１１２の下端部
１２８の下方に露出し高負荷のエンジン運転に必要な燃
料を送り出すことができる。
作動ピストン１４６のまわりの燃料漏れは室１３２に入
るが通路１６８を経て逃がす。
噴射事象の終りに近くなると、燃料送り出し割合が低下
し、ばね１３４によりポペット弁１２２を上昇させる。
ステム１３０の直径が作動ピストン１４６の直径より大
きいので、室１３２内の容積は、ポペット弁１２２が閉
じる際に減少する。
従って室１３２から追出される燃料は通路１６８を経て
逃がす。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による新規な燃料噴射ノズルの１実施例
の軸断面図である。 第２図は第１図の噴射ノズルをそのポペット弁が部分的
に開いた状態で示す軸断面図である。 第３図は第１図の噴射ノズルをそのポペット弁が全開し
た状態で示ず軸断面図である。 第４図は第１図の噴射ノズルをそのポペット弁が閉じる
運転中の状態で示す軸断面図である。 第５図は本発明燃料噴射ノズルの他の実施例の軸断面図
である。 １０．１１０・・・・・・燃料噴射ノズル１２．１１２
・・・・・・本体　　１４、ｌ１４・・・・・・本体２
．１２２・・・・・・ポペット弁 ４．１２４・・・・・・軸線方向穴 ６．１２６・・・・・・ヘッド　２８．１２８・・・・
・・端部０．１３０・・・・・・ステム　３４．１３４
・・・・・・ばね２．１４２・・・・・・燃料流入通路 ４．１４４・・・・・・ピストン穴 ６．１４６・・・・・・作動ピストン ３．１５３・・・・・・面 ４．５６．１５５・・・・・・通路手段８．６０，１５
８．１６０・・・・・・オリフィス２・・・・・・すき
ま ｌ′ Ｆｉｇ、　３ Ｆｉｇ、　４

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １．　軸線方向の穴（２４、１２４）を持つ本体（１２
    、１１２）と、前記穴内に受入れたステム（３０、１３
    ０）と前記本体の端部（２８、１２８）に係合するよう
    にしたヘッド（２６、１２６）とを持つポペット弁（２
    ２、１２２）と、前記ステムを付勢して前記ヘッドを前
    記本体の端部に係合させるようにしたばね（３４、１３
    ４）と、燃料流入通路（４２、１４２）を持ち前記本体
    に固定したホルダ（１４、 １１４）とを備え、前記燃料流入通路が前記ホルダに形
    成したピストン穴（４４、１４４）に開口し、このピス
    トン穴内に作動ピストン（４６、１４６）を受入れ、こ
    の作動ピストンに前記燃料流入通路内の燃料の噴射圧力
    に露出する面（５３、１５３）を設け、前記作動ピスト
    ンにより前記の噴射圧力を前記ステムに伝えて前記ポペ
    ット弁を前記ばねの付勢力に逆って移動させるようにし
    、前記燃料流入通路と前記の作動ピストン及びステムの
    通路手段（５４、５６、１５５）とを経てこれ等の通路
    手段から前記ステムを貫いて開口する複数のオリフイス
    （５８、６０、１５８、１６０）に燃料が流れ、これ等
    のオリフイスから前記のヘッド及び本体端部の間に形成
    したすきま（６２）を横切って放出されるようにした燃
    料の噴射ノズル（１０、１１０）において、作動ピスト
    ンの面の面積とポペット弁ステム付勢用ばねの特性とを
    、軽負荷のエンジン運転の低い方の噴射圧力に応答して
    複数のオリフイスの一部分（５８、１５８）から燃料を
    放出することができるのに十分なだけしかポペット弁を
    移動させないように選定し、又高負荷のエンジン運転の
    高い方の噴射圧力に応答して全部の前記オリフイスから
    燃料を放出することができるのに十分なだけポペット弁
    を移動させて、軽負荷のエンジン運転中に燃料を放出す
    る割合が高負荷の運転中に燃料を放出する割合より低く
    なるようにしたことを特徴とする燃料噴射ノズル。 ２．　ステム（３０）が本体（１２）及びホルダ（１４
    ）の間に形成した室（３２）内に延び、作動ピストン（
    ４６）が前記室内に延び前記ステムの端部（５２）に対
    して密封するようにした別の面（５０）を持ち、噴射圧
    力に露出する前記作動ピストン（４６）の面（５３）の
    面積を前記ステムの端部（５２）に対して密封するよう
    にした前記の作動ピストンの面（５０）の面積より大き
    くして、ばね（３４）によりポペット弁（２２）を動か
    しヘッド （２６）を本体の端部（２８）に再係合させたときに、
    前記作動ピストンが前記ステムの端部から上昇して離れ
    前記室内の圧力を前記作動ピストンの通路手段（５６）
    を経て燃料流入通路（４２）に逃がすようにした請求項
    １に記載の燃料噴射ノズル。 ３．　ステム（３０）が本体（１１２）及びホルダ（１
    １４）の間に形成した室（１３２）内に延び、作動ピス
    トン（１４６）をステム （１３０）の延長部分とし、燃料噴射ノズルに前記室（
    １３２）から開口する通路（１６８）を形成して、ばね
    （１３４）によりポペット弁（１２２）を動かしヘッド
    （１２６）を本体の端部（１２８）にふたたび係合させ
    たときに前記室内の圧力を逃がすようにした請求項１に
    記載の燃料噴射ノズル。
JP1266389A 1988-10-17 1989-10-16 燃料噴射ノズル Pending JPH02149767A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US258,903 1988-10-17
US07/258,903 US4909444A (en) 1988-10-17 1988-10-17 Poppet covered orifice fuel injection nozzle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02149767A true JPH02149767A (ja) 1990-06-08

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ID=22982634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1266389A Pending JPH02149767A (ja) 1988-10-17 1989-10-16 燃料噴射ノズル

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US (1) US4909444A (ja)
EP (1) EP0365130B1 (ja)
JP (1) JPH02149767A (ja)
DE (1) DE68903324T2 (ja)

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