JPH0222235B2 - - Google Patents

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JPH0222235B2
JPH0222235B2 JP59249929A JP24992984A JPH0222235B2 JP H0222235 B2 JPH0222235 B2 JP H0222235B2 JP 59249929 A JP59249929 A JP 59249929A JP 24992984 A JP24992984 A JP 24992984A JP H0222235 B2 JPH0222235 B2 JP H0222235B2
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JP
Japan
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throttle
nozzle
area
lift amount
needle valve
Prior art date
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JP59249929A
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Japanese (ja)
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JPS61129458A (en
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Osamu Sado
Masaaki Kashimoto
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPS61129458A publication Critical patent/JPS61129458A/en
Publication of JPH0222235B2 publication Critical patent/JPH0222235B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/06Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series the valves being furnished at seated ends with pintle or plug shaped extensions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/161Means for adjusting injection-valve lift
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、デイーゼルエンジンに燃料を噴射供
給する燃料噴射ノズルに関し、特に、燃料圧力を
受けてリフトするニードル弁の先端が噴孔内を進
退して噴孔面積を制御するスロツトル型燃料噴射
ノズルに関するものである。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a fuel injection nozzle that injects and supplies fuel to a diesel engine. This invention relates to a throttle-type fuel injection nozzle that controls the area of the nozzle hole.

(従来技術) 従来より、デイーゼルエンジンの燃料噴射ノズ
ルとして、例えば、特開昭57−151058号公報等に
開示されているように、ニードル弁の所定リフト
量以上でのリフトを抑制して、該ニードル弁のリ
フト範囲のうちニードル弁が噴孔を絞つた状態の
スロツトル域を維持するプリリフトにより、低負
荷域での燃料噴射の微粒化を図るようにした従来
は知られている。
(Prior Art) Conventionally, fuel injection nozzles for diesel engines have been used, for example, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-151058, by suppressing the lift of a needle valve above a predetermined lift amount. It is known in the past that fuel injection is atomized in a low load range by a pre-lift that maintains a throttle range in which the needle valve throttles the nozzle hole within the lift range of the needle valve.

ところが、この従来のものでは、ニードル弁が
所定のプリリフト量に達し、それ以上に開弁圧が
上昇してニードル弁がさらにリフトした時に、ス
ロツトル域を越えて噴孔面積が増大するように設
定されているものであつて、アイドル時もしくは
始動過給時にいずれも一定のスロツトル域内にあ
つて、気筒間の噴射期間に差が発生して、着火
性、燃焼性等が低下する場合がある。
However, in this conventional system, when the needle valve reaches a predetermined pre-lift amount and the valve opening pressure rises further and the needle valve lifts further, the nozzle hole area is set to increase beyond the throttle range. However, when the engine is idling or during starting supercharging, both within a certain throttle range, there may be a difference in the injection period between cylinders, resulting in a decrease in ignition performance, combustibility, etc.

すなわち、アイドリング時には、負荷が低いこ
とからニードル弁のリフト量はスロツトル域内に
あつて噴孔は絞られて狭い状態になり、霧化、気
化の促進が図られている。この状態で、例えば、
ニードル弁先端と噴孔との間にエンジンの燃焼室
で発生するカーボンが詰ると、噴孔面積が変化し
て噴射期間が長くなり、各気筒間で噴射期間の差
が発生し、これに基づいて着火性の低下、アイド
ル振動が発生するものである。又、燃料噴射ノズ
ルの製作誤差によつてもスロツトル域の開口面積
が変化し、気筒間の噴射期間の誤差が生じている
ものである。
That is, during idling, since the load is low, the lift amount of the needle valve is within the throttle range, and the nozzle hole is narrowed and narrowed to promote atomization and vaporization. In this state, for example,
When carbon generated in the engine's combustion chamber becomes clogged between the needle valve tip and the nozzle hole, the nozzle hole area changes and the injection period becomes longer, causing a difference in the injection period between each cylinder. This results in a decrease in ignitability and generation of idle vibration. Furthermore, manufacturing errors in the fuel injection nozzle also cause the opening area of the throttle region to change, resulting in errors in the injection period between cylinders.

一方、始動過給時には、アイドリング時より燃
料噴射量が増大するが、回転数が低いことから圧
力の上昇は低く、スロツトル域での燃料噴射とな
つて噴孔面積は絞られている。よつて、この状態
で、上記の如くカーボンによるノズル詰りもしく
は製作誤差等によつて噴孔面積の気筒間の差が大
きくなると、一部の気筒では十分な燃料を噴射す
る以前に噴射期間が終了し、半失火状態となつて
着火性が低下する問題を有するものである。
On the other hand, during startup supercharging, the amount of fuel injected is greater than during idling, but because the rotational speed is low, the pressure rise is low, and fuel is injected in the throttle region, so the nozzle hole area is narrowed. Therefore, in this state, if the difference in nozzle hole area between cylinders becomes large due to nozzle clogging due to carbon or manufacturing errors as described above, the injection period ends before sufficient fuel is injected in some cylinders. However, there is a problem in that the ignitability deteriorates due to a half-misfire state.

(発明の目的) 本発明は上記事情に鑑み、アイドリング時を含
む低負荷域でのリフト量をスロツトル域として燃
料の微粒化を阻害することなく、アイドリング時
および始動過給時の燃料噴射期間の気筒間格差を
低減して着火性を向上するようにしたデイーゼル
エンジンの燃料噴射ノズルを提供することを目的
とするものである。
(Object of the Invention) In view of the above circumstances, the present invention has been developed by using the lift amount in the low load range including idling as the throttle range, and adjusting the fuel injection period during idling and starting supercharging without inhibiting fuel atomization. The object of the present invention is to provide a fuel injection nozzle for a diesel engine that reduces the difference between cylinders and improves ignition performance.

(発明の構成) 本発明の燃料噴射ノズルは、ニードル弁をリフ
トさせる開弁圧を所定のプリリフト量までは小さ
くなるように段階的に制御する開弁圧制御機構を
設けるとともに、ニードル弁のリフト量の増大に
対する噴孔面積特性を、第1スロツトル域と第1
スロツトル域より噴孔面積の大きい第2スロツト
ル域と拡開域とを有する特性とし、上記第1スロ
ツトル域と第2スロツトル域との境界におけるリ
フト量をアイドリング時の開弁圧によるリフト量
に設定し、かつ前記プリリフト量を第2スロツト
ル域内のリフト量に設定したことを特徴とするも
のである。
(Structure of the Invention) The fuel injection nozzle of the present invention is provided with a valve-opening pressure control mechanism that gradually controls the valve-opening pressure for lifting the needle valve so that it becomes small until a predetermined pre-lift amount. The nozzle area characteristics with respect to the increase in
It has a characteristic of having a second throttle region with a larger nozzle hole area than the throttle region and a widening region, and the lift amount at the boundary between the first throttle region and the second throttle region is set to the lift amount due to the valve opening pressure at idling. Further, the prelift amount is set to a lift amount within a second throttle region.

(発明の効果) 本発明によれば、アイドリング時のリフト量を
第1スロツトル域から第2スロツトル域へ移行す
る部分に設定して噴孔面積を大きくすることによ
り、ノズル先端にカーボンが付着するか、もしく
は製作誤差等による噴孔面積の変動があつても、
それによる噴射期間の変動は小さくなつて着火性
を向上し、アイドル振動の発生を低減することが
できる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, carbon adheres to the nozzle tip by setting the lift amount during idling in the transition area from the first throttle area to the second throttle area and increasing the nozzle hole area. Or even if there is a variation in the nozzle area due to manufacturing errors, etc.
As a result, fluctuations in the injection period are reduced, improving ignition performance and reducing the occurrence of idle vibration.

また、プリリフト量近傍までリフト量が増大す
る始動過給時には、第2スロツトル域に噴孔面積
が増大していることにより、カーボン付着、製作
誤差等による噴孔面積の変動があつても、それに
よる噴射期間の変動を小さくし、所定の噴射量を
確保して着火性を向上し始動性の改善を図ること
ができる。
In addition, during startup supercharging when the lift amount increases to near the prelift amount, the nozzle hole area increases in the second throttle area, so even if there is a change in the nozzle hole area due to carbon adhesion or manufacturing errors, it will not be affected. It is possible to reduce fluctuations in the injection period caused by the fuel injection, ensure a predetermined injection amount, improve ignition performance, and improve startability.

一方、上記アイドリング域を含む低負荷域で
は、第1および第2スロツトル域にリフト抑制し
て噴孔面積を絞り、燃料の微粒化を図つて燃焼性
を向上する一方、高負荷域ではリフト量を拡開域
以上にリフトして噴孔を大きく開いて開口面積を
増大し、所定の燃料噴射量を確保して出力向上を
得ることができるものである。
On the other hand, in the low load range including the above-mentioned idling range, lift is suppressed in the first and second throttle ranges to narrow the nozzle hole area and atomize the fuel to improve combustibility, while in the high load range the lift is suppressed. By lifting the fuel injection hole beyond the expansion region to widen the nozzle hole and increase the opening area, it is possible to secure a predetermined fuel injection amount and improve output.

(実施例) 以下、図面により本発明の実施例を説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は一実施例における燃料噴射ノズルの縦
断面図を示し、第2図はノズル先端と噴孔部分の
断面拡大図、第3図A,Bはニードル弁のリフト
量と噴孔面積および開弁圧との関係を示す説明図
である。
Fig. 1 shows a vertical cross-sectional view of a fuel injection nozzle in one embodiment, Fig. 2 is an enlarged cross-sectional view of the nozzle tip and injection hole, and Fig. 3 A and B show the lift amount of the needle valve and the injection hole area. It is an explanatory view showing the relationship with valve opening pressure.

スロツトル型燃料噴射ノズル1は直接噴射式デ
イーゼルエンジン用のものであつて、ニードル弁
2は前部ノズル本体3に軸方向に摺動自在に嵌挿
保持され、前部ノズル本体3の後方には中間ノズ
ル本体4および後部ノズル本体5が順にノズルホ
ルダ6にて保持されて一体に形成されている。上
記前部ノズル本体3の先端側(図で下側)に噴孔
7(第2図参照)が開口され、後部ノズル本体5
の後端側に燃料噴射ポンプ(図示せず)に接続さ
れる燃料導入口8が開口されている。
A throttle type fuel injection nozzle 1 is for a direct injection diesel engine, and a needle valve 2 is fitted and held in a front nozzle body 3 so as to be slidable in the axial direction. An intermediate nozzle main body 4 and a rear nozzle main body 5 are held in order by a nozzle holder 6 and are integrally formed. A nozzle hole 7 (see FIG. 2) is opened at the tip side (lower side in the figure) of the front nozzle body 3, and the rear nozzle body 5
A fuel inlet 8 connected to a fuel injection pump (not shown) is opened at the rear end side.

また、上記燃料導入口8から前部ノズル本体3
の噴孔7に連通する燃料通路10が設けられ、こ
の燃料通路10の燃料圧力がニードル弁2の受圧
部(図示せず)に作用して該ニードル弁2をリフ
ト移動するとともに、燃料を噴孔7から噴射する
ものである。さらに、上記ニードル弁2の上端は
スプリング室11内に配置されたスプリング受け
12に当接され、このスプリング受け12に対し
てニードル弁2を閉弁方向に付勢するノズルスプ
リング13が縮装されている。
Further, from the fuel inlet 8 to the front nozzle body 3
A fuel passage 10 communicating with the nozzle hole 7 is provided, and the fuel pressure in this fuel passage 10 acts on a pressure receiving part (not shown) of the needle valve 2 to lift the needle valve 2 and inject fuel. It is injected from the hole 7. Further, the upper end of the needle valve 2 is brought into contact with a spring receiver 12 arranged in a spring chamber 11, and a nozzle spring 13 is compressed against the spring receiver 12 to bias the needle valve 2 in the closing direction. ing.

上記ニードル弁2先端部と噴孔7の形状は第2
図に示すように、前部ノズル本体3先端に噴孔7
が開口され、この噴孔7内をニードル弁2先端部
が進退して噴孔面積を制御する。このニードル弁
2先端には、噴孔7を開閉するシール面2aを有
する基部側から先端側に向かつて順に、大径スロ
ツトル部2b、小径スロツトル部2cおよびテー
パ部2dが順次径が小さくなるように形成され、
ニードル弁2のリフト量に応じてその先端部外周
面と噴孔7内周面との間隙が変化することによ
り、ニードル弁2のリフト量と噴孔7の開口面積
が変化するように構成されている。
The shape of the tip of the needle valve 2 and the nozzle hole 7 is the second shape.
As shown in the figure, the nozzle hole 7 is located at the tip of the front nozzle body 3.
is opened, and the tip of the needle valve 2 moves back and forth within the nozzle hole 7 to control the nozzle hole area. At the tip of the needle valve 2, a large diameter throttle part 2b, a small diameter throttle part 2c, and a tapered part 2d are arranged so that their diameters become smaller in order from the base side, which has a sealing surface 2a for opening and closing the nozzle hole 7, toward the tip side. formed in
The gap between the outer circumferential surface of the tip end and the inner circumferential surface of the nozzle hole 7 changes according to the lift amount of the needle valve 2, so that the lift amount of the needle valve 2 and the opening area of the nozzle hole 7 change. ing.

すなわち、ニードル弁2のリフト量と噴孔面積
との関係は第3図Bに示すように、シール面2a
の開弁に従つて初期噴孔面積が増大した後、ま
ず、大径スロツトル部2bが噴孔7内に位置し
て、該大径スロツトル部2bの絞りにより噴孔面
積が略一定に保たれる第1スロツトル域Iに入
り、次いで噴孔7から大径スロツトル部2bが脱
出して小径スロツトル部2cが噴孔7内に位置
し、第1スロツトル域Iより噴孔面積の大きい第
2スロツトル域となり、続いて、リフト量が増
大して小径スロツトル部2cが噴孔7から脱出し
その先端テーパ部2dにより、リフト量に比例し
て噴孔面積が増大する拡開域に移行してフルリ
フト位置にリフトされる。
That is, the relationship between the lift amount of the needle valve 2 and the nozzle hole area is as shown in FIG. 3B.
After the initial nozzle hole area increases as the valve opens, first, the large diameter throttle portion 2b is located within the nozzle hole 7, and the nozzle hole area is kept approximately constant by the restriction of the large diameter throttle portion 2b. Then, the large diameter throttle part 2b escapes from the nozzle hole 7, the small diameter throttle part 2c is located inside the nozzle hole 7, and the second throttle has a larger nozzle hole area than the first throttle area I. Then, as the lift amount increases, the small diameter throttle portion 2c escapes from the nozzle hole 7, and its tip taper portion 2d shifts to an expansion region where the nozzle hole area increases in proportion to the lift amount, resulting in a full lift. lifted into position.

上記ニードル弁2に対して、このニードル弁2
をリフトさせる開弁圧を、そのリフト量に応じて
制御する開弁圧制御機構15が設けられている。
上記スプリング室11後側のシリンダ16からス
プリング室11に亘る空洞部内には、ニードル弁
2の軸心と一致するプランジヤ部材17が摺動自
在に嵌挿されている。該プランジヤ部材17は、
上記スプリング室11内に配設されたロツド部1
7aと、上記シリンダ16内に嵌合配置されたプ
ランジヤ部17bと、ロツド部17aとプランジ
ヤ部17bとの間に位置する鍔部17cとからな
り、上記鍔部17cがスプリング室11の後端壁
とスプリング室11中間部位に配設されたストツ
パ部材18とに当接するまでのストローク範囲を
移動可能に設けられている。この鍔部17cのス
トツパ部材18への当接によりプランジヤ部材1
7のニードル弁2側への移動が規制された状態で
は、上記ロツド部17aの先端とスプリング受け
12との間に所定の間隙dが形成されている。な
お、このプランジヤ部材17は弱いリターンスプ
リング19によつてニードル弁2側に付勢されて
いる。
In contrast to the above needle valve 2, this needle valve 2
A valve-opening pressure control mechanism 15 is provided to control the valve-opening pressure for lifting the valve according to the lift amount.
A plunger member 17, which is aligned with the axis of the needle valve 2, is slidably inserted into a cavity extending from the cylinder 16 on the rear side of the spring chamber 11 to the spring chamber 11. The plunger member 17 is
Rod portion 1 disposed within the spring chamber 11
7a, a plunger portion 17b fitted into the cylinder 16, and a flange portion 17c located between the rod portion 17a and the plunger portion 17b. and a stopper member 18 disposed at an intermediate portion of the spring chamber 11. Due to this contact of the flange 17c to the stopper member 18, the plunger member 1
7 is restricted from moving toward the needle valve 2, a predetermined gap d is formed between the tip of the rod portion 17a and the spring receiver 12. Note that this plunger member 17 is urged toward the needle valve 2 by a weak return spring 19.

上記プランジヤ部材17のプランジヤ部17b
後端面には燃料導入口8からの燃料圧力が作用す
るように、燃料導入口8とシリンダ16とが連通
して設けられている。また、スプリング室11に
はリーク燃料を排出するリターン通路20が接続
されている。
Plunger portion 17b of the plunger member 17
The fuel inlet 8 and the cylinder 16 are provided in communication with each other so that fuel pressure from the fuel inlet 8 acts on the rear end surface. Further, a return passage 20 for discharging leaked fuel is connected to the spring chamber 11.

上記開弁圧制御機構15が付設されたニードル
弁2のリフト量に対する開弁圧の特性は、第3図
Aに示すようになる。すなわち、燃料圧力の上昇
に応じてニードル弁2がノズルスプリング13に
抗してリフトし、その上端のスプリング受け12
がプランジヤ部材17に当接するまでプリリフト
し、このプリリフト量H2で開弁圧は段階的に上
昇し、これを越えるとニードル弁2とプランジヤ
部材17は一体となつてリフトするようになる。
The characteristic of the valve opening pressure with respect to the lift amount of the needle valve 2 to which the valve opening pressure control mechanism 15 is attached is as shown in FIG. 3A. That is, as the fuel pressure increases, the needle valve 2 lifts against the nozzle spring 13, and the spring receiver 12 at the upper end of the needle valve 2 lifts against the nozzle spring 13.
The needle valve 2 and the plunger member 17 are pre-lifted until they come into contact with the plunger member 17, and the valve opening pressure is increased stepwise by this pre-lift amount H2 , and when this is exceeded, the needle valve 2 and the plunger member 17 begin to lift as one.

上記プリリフト量H2までのリフト量において
は、開弁圧はノズルスプリング13の付勢力に対
応して上昇する。プリリフト量H2においては、
プランジヤ部材17のプランジヤ部17b端面に
作用する燃料圧によつてリフト抑制が増大し、プ
ランジヤ部17bとニードル弁2の受圧部との面
積差に対応する開弁圧がノズルスプリング13の
付勢力以上に増大した時に、ニードル弁2はプリ
リフト量H2を越えてリフト量が増大するもので
ある。このように、開弁圧制御機構15によつ
て、ニードル弁2をリフトさせる開弁圧は、所定
のプリリフト量H2までは小さくプリリフト量H2
以上では段階的に大きくなるように制御されるも
のである。
In the lift amount up to the pre-lift amount H2 , the valve opening pressure increases in response to the urging force of the nozzle spring 13. At prelift amount H 2 ,
Lift suppression is increased by the fuel pressure acting on the end face of the plunger portion 17b of the plunger member 17, and the valve opening pressure corresponding to the area difference between the plunger portion 17b and the pressure receiving portion of the needle valve 2 is greater than or equal to the urging force of the nozzle spring 13. When the pre-lift amount H2 increases, the lift amount of the needle valve 2 increases beyond the pre-lift amount H2. In this way, the valve opening pressure for lifting the needle valve 2 by the valve opening pressure control mechanism 15 is small until the predetermined prelift amount H 2 .
In the above, control is performed to increase the size in stages.

そして、第3図A,Bに示したようなリフト量
に対する噴孔面積および開弁圧の特性において、
前記第1スロツトル域Iと第2スロツトル域と
の境界における噴孔面積のリフト量をアイドリン
グ時の開弁圧によるリフト量H1に設定するとと
もに、開弁圧が段階的の増大する前記プリリフト
量H2を第2スロツトル域内の噴孔面積となる
リフト量に設定するものである。
In the characteristics of the nozzle hole area and valve opening pressure with respect to the lift amount as shown in Fig. 3A and B,
The lift amount of the nozzle hole area at the boundary between the first throttle region I and the second throttle region is set to the lift amount H 1 due to the valve opening pressure during idling, and the prelift amount in which the valve opening pressure increases stepwise. H 2 is set to the lift amount corresponding to the nozzle hole area in the second throttle area.

上記の如き設定により、燃料噴射ポンプによる
燃料圧力が低い低負荷域においては、リフト量は
第1もしくは第2スロツトル域I,に規制され
て噴孔面積が絞られた状態にあつて、噴孔7から
燃料が高速で噴射されて燃料の微粒化が促進さ
れ、着火性、燃焼性が向上する。また、高負荷域
においては、燃料圧が上昇して開弁圧はプリリフ
ト量H2以上となつてスロツトル域を越えてニー
ドル弁2が拡開域にリフトし、噴孔面積が大き
くなつて要求量の増大している燃料を所定の噴射
期間内に噴射し、燃料供給量を確保してエンジン
出力が向上する。
With the above settings, in a low load range where the fuel pressure from the fuel injection pump is low, the lift amount is regulated to the first or second throttle region I, and the nozzle hole area is narrowed. 7, the fuel is injected at high speed to promote atomization of the fuel and improve ignitability and combustibility. In addition, in a high load range, the fuel pressure rises and the valve opening pressure exceeds the prelift amount H2 , and the needle valve 2 lifts beyond the throttle range to the widening range, increasing the nozzle hole area and increasing the required Increasing amounts of fuel are injected within a predetermined injection period to ensure fuel supply and improve engine output.

一方、アイドリング時においては、その最大燃
料圧時の開弁圧によるリフト量H1が第1スロツ
トル域Iと第2スロツトル域との境界における
噴孔面積の拡大領域に設定されていることから、
第1スロツトル域Iにおける噴射によつて燃料の
微粒化が図られるとともに、ノズルへのカーボン
付着もしくは製作誤差等によつて噴孔面積が狭く
なつても、上記リフト量H1での噴孔面積が増大
し、この部分で噴射率が増大することから、噴射
期間の差はそのまま第1スロツトル域Iの噴孔面
積で噴射するのに対して小さくなり、所定の噴射
量の確保によつて着火性が向上し、アイドル振動
が低減する。
On the other hand, during idling, the lift amount H 1 due to the valve opening pressure at the maximum fuel pressure is set in the enlarged area of the nozzle hole area at the boundary between the first throttle area I and the second throttle area.
Injection in the first throttle region I atomizes the fuel, and even if the nozzle hole area becomes narrow due to carbon adhesion to the nozzle or manufacturing errors, the nozzle hole area at the above lift amount H 1 increases, and the injection rate increases in this part, so the difference in injection period becomes smaller compared to injecting with the nozzle hole area of the first throttle area I, and by securing a predetermined injection amount, ignition performance is improved and idle vibration is reduced.

さらに、始動過給時には、上記アイドリング時
より燃料噴射ポンプから送給される燃料量が増大
し、これに応じて開弁圧も増大することから、こ
の時のリフト量は上記アイドリング時のリフト量
H1よりプリリフト量H2近傍にまで増大し、噴孔
面積は第2スロツトル域となつて、第1スロツ
トル域Iより噴孔面積が増大し、第1および第2
スロツトル域I,における噴射によつて燃料の
微粒化が図られるとともに、ノズルへのカーボン
付着もしくは製作誤差等によつて噴孔面積が狭く
なつても、噴孔面積が大きくなつて噴射率が増大
することから、噴射期間の差は同様に小さくな
り、所定の噴射量の確保によつて着火性が向上
し、始動性が改善されるものである。
Furthermore, during starting supercharging, the amount of fuel delivered from the fuel injection pump increases compared to the above-mentioned idling time, and the valve opening pressure increases accordingly, so the lift amount at this time is equal to the above-mentioned lift amount during idling.
The prelift amount increases from H 1 to near the prelift amount H 2 , and the nozzle hole area becomes the second throttle region, and the nozzle hole area increases from the first throttle region I, and the
Fuel is atomized by injection in throttle region I, and even if the nozzle hole area becomes narrow due to carbon adhesion to the nozzle or manufacturing errors, the nozzle hole area becomes larger and the injection rate increases. Therefore, the difference in injection period is similarly reduced, and by ensuring a predetermined injection amount, ignition performance is improved and startability is improved.

次に、第4図は燃料噴射ノズル1′の変形例を
示し、第1図のものではプランジヤ部材17の上
端部に燃料圧を作用させるようにした開弁圧制御
機構15を示したが、この例では2つのノズルス
プリングを使用して同様の開弁圧特性を得るよう
にしたものである。
Next, FIG. 4 shows a modification of the fuel injection nozzle 1', and the one in FIG. 1 shows a valve opening pressure control mechanism 15 that applies fuel pressure to the upper end of the plunger member 17. In this example, two nozzle springs are used to obtain similar valve opening pressure characteristics.

すなわち、前部ノズル本体3内に嵌挿されたニ
ードル弁2の先端部は前記第2図と同様に形成さ
れて、第3図Bに示されるようなリフト量に対す
る噴孔面積特性を有し、燃料導入口28に連通さ
れた燃料通路30の燃料圧によつてニードル弁2
がリフトし、噴孔7から燃料噴射が行われる。上
記前部ノズル本体3に対して、中間ノズル本体2
4を介してノズルホルダ26によつて連接された
後部ノズル本体25に、開弁圧を制御する開弁圧
制御機構35が配設されている。
That is, the tip of the needle valve 2 inserted into the front nozzle body 3 is formed in the same manner as shown in FIG. 2, and has nozzle hole area characteristics with respect to lift amount as shown in FIG. 3B. , the needle valve 2 is activated by the fuel pressure in the fuel passage 30 communicating with the fuel inlet 28.
is lifted, and fuel is injected from the nozzle hole 7. In contrast to the front nozzle body 3, the intermediate nozzle body 2
A valve-opening pressure control mechanism 35 for controlling the valve-opening pressure is disposed on the rear nozzle main body 25 connected to the nozzle holder 26 via the nozzle holder 26 .

上記ニードル弁2の上端には第1ノズルスプリ
ング33の下端を支持する第1スプリング受け3
2が当接され、この第1ノズルスプリング33の
上端はスプリング室31の中間部のストツパ部3
8に係合されている。この第1スプリング受け3
2に連接されたプランジヤ部材37の上端部は、
第2スプリング受け34に対して所定の間隙をも
つて位置決めされ、この第2スプリング受け34
の上部に第2ノズルスプリング36が配設されて
いる。なお、上記第2ノズルスプリング36は他
端部のアジヤストボルト39によつて調整可能に
設けられている。
At the upper end of the needle valve 2 is a first spring receiver 3 that supports the lower end of the first nozzle spring 33.
The upper end of the first nozzle spring 33 is in contact with the stopper part 3 in the middle part of the spring chamber 31.
8 is engaged. This first spring receiver 3
The upper end of the plunger member 37 connected to the
It is positioned with a predetermined gap with respect to the second spring receiver 34, and this second spring receiver 34
A second nozzle spring 36 is disposed above the nozzle. The second nozzle spring 36 is provided so as to be adjustable by an adjusting bolt 39 at the other end.

上記構造によれば、プランジヤ部材37が第1
ノズルスプリング33に抗してリフトし、第2ス
プリング受け34に当接するプリリフト量H2
では、上記第1ノズルスプリング33に対する小
さい開弁圧でニードル弁2がリフトする一方、プ
リリフト量H2以上ではニードル弁2を第1およ
び第2ノズルスプリング33,36に抗してリフ
トさせたことから、その開弁圧は段階的に大きく
なるものであり、前記第3図Aと略同様の開弁圧
特性が得られるものである。
According to the above structure, the plunger member 37 is the first
Up to the pre-lift amount H 2 when it lifts against the nozzle spring 33 and comes into contact with the second spring receiver 34 , the needle valve 2 lifts with a small valve opening pressure against the first nozzle spring 33 , while the pre-lift amount H 2 or more Since the needle valve 2 is lifted against the first and second nozzle springs 33 and 36, the valve opening pressure increases stepwise, and the valve opening is substantially the same as that shown in FIG. 3A above. This provides pressure characteristics.

上記特性に対して、アイドリング時の開弁圧に
よるリフト量H1を第1スロツトル域Iと第2ス
ロツトル域との境界に設定し、さらに、プリリ
フト量H2を第2スロツトル域内に設定するも
のであつて、前例と同様の作用および効果が得ら
れる。
For the above characteristics, the lift amount H 1 due to the valve opening pressure during idling is set at the boundary between the first throttle region I and the second throttle region, and the prelift amount H 2 is further set within the second throttle region. Therefore, the same action and effect as the previous example can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例における燃料噴射ノ
ズルの縦断面図、第2図は第1図の燃料噴射ノズ
ル先端部の断面拡大図、第3図は第1図の燃料噴
射ノズルにおけるニードル弁のリフト量と噴孔面
積および開弁圧との関係を示す特性図、第4図は
他の実施例おける燃料噴射ノズルの縦断面図であ
る。 1,1′……燃料噴射ノズル、2……ニードル
弁、2a……シール面、2b……大径スロツトル
部、2c……小径スロツトル部、2d……テーパ
部、3……前部ノズル本体、5,25……後部ノ
ズル本体、7……噴孔、8,28……燃料導入
口、10……燃料通路、11,31……スプリン
グ室、12,32,34……スプリング受け、1
3,33,36……ノズルスプリング、15,3
5……開弁圧制御機構、17,37……プランジ
ヤ部材、I……第1スロツトル域、……第2ス
ロツトル域、……拡開域。
FIG. 1 is a vertical sectional view of a fuel injection nozzle in an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view of the tip of the fuel injection nozzle in FIG. 1, and FIG. 3 is a needle in the fuel injection nozzle in FIG. 1. A characteristic diagram showing the relationship between the lift amount of the valve, the injection hole area, and the valve opening pressure, and FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a fuel injection nozzle in another embodiment. 1, 1'...Fuel injection nozzle, 2...Needle valve, 2a...Sealing surface, 2b...Large diameter throttle part, 2c...Small diameter throttle part, 2d...Tapered part, 3...Front nozzle body , 5, 25... Rear nozzle body, 7... Nozzle hole, 8, 28... Fuel inlet, 10... Fuel passage, 11, 31... Spring chamber, 12, 32, 34... Spring receiver, 1
3, 33, 36... Nozzle spring, 15, 3
5... Valve opening pressure control mechanism, 17, 37... Plunger member, I... First throttle area,... Second throttle area,... Expansion area.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 ニードル弁先端がノズル噴孔内を進退し、ニ
ードル弁先端外周面と噴孔内周面とで噴孔面積を
制御するスロツトル型燃料噴射ノズルにおいて、
上記ニードル弁をリフトさせる開弁圧を、所定の
プリリフト量までは小さく、このプリリフト量以
上では大きくなるように段階的に制御する開弁圧
制御機構を設けるとともに、ニードル弁先端に基
部側から順に、大径スロツトル部、小径スロツト
ル部、テーパ部を形成し、該ニードル弁のリフト
量の増大に対する噴孔面積特性を、上記大径スロ
ツトル部による第1スロツトル域と、該第1スロ
ツトル域より噴孔面積の大きい上記小径スロツト
ル部による第2スロツトル域と、上記テーパ部に
よる拡開域とを有する特性とし、上記第1スロツ
トル域と第2スロツトル域との境界におけるリフ
ト量をアイドリング時の開弁圧によるリフト量に
設定し、かつ前記開弁圧制御機構における所定の
プリリフト量を上記第2スロツトル域内のリフト
量に設定したことを特徴とするデイーゼルエンジ
ンの燃料噴射ノズル。
1. In a throttle type fuel injection nozzle in which the needle valve tip moves back and forth within the nozzle nozzle hole and the nozzle hole area is controlled by the outer circumferential surface of the needle valve tip and the inner circumferential surface of the nozzle hole,
A valve opening pressure control mechanism is provided to control the opening pressure for lifting the needle valve stepwise so that it is small up to a predetermined pre-lift amount and becomes large above this pre-lift amount. , a large-diameter throttle part, a small-diameter throttle part, and a tapered part are formed, and the nozzle hole area characteristics with respect to the increase in the lift amount of the needle valve are determined by forming a first throttle area by the large-diameter throttle part and an injection hole from the first throttle area. The throttle has a characteristic of having a second throttle area formed by the small diameter throttle part with a large hole area and a widening area formed by the tapered part, and the lift amount at the boundary between the first throttle area and the second throttle area is determined by the valve opening during idling. A fuel injection nozzle for a diesel engine, characterized in that the lift amount is set to a lift amount based on pressure, and a predetermined prelift amount in the valve opening pressure control mechanism is set to a lift amount within the second throttle region.
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