JPH041188B2 - - Google Patents
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- JPH041188B2 JPH041188B2 JP5074383A JP5074383A JPH041188B2 JP H041188 B2 JPH041188 B2 JP H041188B2 JP 5074383 A JP5074383 A JP 5074383A JP 5074383 A JP5074383 A JP 5074383A JP H041188 B2 JPH041188 B2 JP H041188B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M43/00—Fuel-injection apparatus operating simultaneously on two or more fuels, or on a liquid fuel and another liquid, e.g. the other liquid being an anti-knock additive
- F02M43/04—Injectors peculiar thereto
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、例えばデイーゼル機関において使
用され、軽油とアルコール等のような二種類の燃
料を使用する場合の二種燃料噴射弁に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a dual fuel injection valve used in a diesel engine, for example, when two types of fuel, such as light oil and alcohol, are used.
例えば、デイーゼル機関においては、主燃料
(第1燃料)としてアルコールを用い、補助燃料
(第2燃料)として軽油を用いることがある。す
なわち、第1燃料であるアルコールは着火性の悪
いものであるため、このアルコールと共に着火性
の良好な軽油を噴射し、主燃料であるアルコール
に対する着火を確実に行なわせようにするもので
ある。したがつて、このように二種類の燃料を使
用する機関にあつては、その燃料室に対してアル
コールおよび軽油をそれぞれ噴射する異種燃料噴
射手段が必要である。 For example, in a diesel engine, alcohol may be used as the main fuel (first fuel) and light oil may be used as the auxiliary fuel (second fuel). That is, since alcohol, which is the first fuel, has poor ignitability, light oil, which has good ignitability, is injected together with the alcohol to ensure that the alcohol, which is the main fuel, is ignited. Therefore, in an engine that uses two types of fuel as described above, a different fuel injection means is required to inject alcohol and light oil into the fuel chamber, respectively.
この発明は上記のような点に鑑みてなされたも
ので、例えば着火性の良好な軽油につづいて、主
燃料であるアルコールを機関燃料室に対して噴射
するデイーゼル機関に対する燃料供給装置として
効果的に使用し得るようにする二種燃料噴射弁を
提供しようとするものである。 This invention was made in view of the above points, and is effective as a fuel supply device for a diesel engine that injects alcohol, which is the main fuel, into the engine fuel chamber, followed by light oil with good ignitability. The purpose of the present invention is to provide a dual-type fuel injection valve that can be used in the following situations.
内燃機関に対して、例えば軽油とアルコールの
ような異種の燃料を噴射供給する手段としては、
例えば特願昭57−89355号で示されるようなもの
が考えられている。すなわち、この異種燃料噴射
供給手段にあつては、第1図に示すように主燃料
であるアルコール11を貯える主燃料タンク1
2、および補助燃料である軽油13を貯える補助
燃料タンク14を備えるもので、上記主燃料タン
ク12の燃料アルコール11は送油ポンプ15に
よつて噴射ポンプ16に供給されるようにする。
この噴射ポンプ16は、例えばボツシユ型の4気
筒タイプのもので構成され、4つの送出口,
,,を備えている。なお、噴射順序は→
→→である。この噴射ポンプ16のカム軸
17は、図では示されていないデイーゼル機関に
よつて回転駆動され、機関回転角に応じて送出口
〜それぞれから、燃料アルコールが圧送され
るものである。 As a means of injecting and supplying different types of fuel, such as diesel oil and alcohol, to an internal combustion engine,
For example, the one shown in Japanese Patent Application No. 57-89355 is being considered. That is, in this dissimilar fuel injection supply means, as shown in FIG.
2, and an auxiliary fuel tank 14 for storing light oil 13 as auxiliary fuel, and the fuel alcohol 11 in the main fuel tank 12 is supplied to an injection pump 16 by an oil feed pump 15.
This injection pump 16 is constructed of, for example, a four-cylinder bottle type, and has four outlet ports,
,, is equipped. The injection order is →
→→. The camshaft 17 of the injection pump 16 is rotationally driven by a diesel engine (not shown), and fuel alcohol is pumped out from the respective delivery ports in accordance with the rotation angle of the engine.
そして、噴射ポンプ16の送出口〜は、そ
れぞれ第1燃料供給路18a〜18dを介して4
気筒機関の各気筒燃料室に対して設けられる噴射
弁19a〜19dに連通し、噴射ポンプ16から
主燃料アルコールが、各噴射弁19a〜19dに
対して分配されるようにする。 The injection pump 16 is connected to the four outlet ports through the first fuel supply passages 18a to 18d, respectively.
It communicates with the injection valves 19a to 19d provided for each cylinder fuel chamber of the cylinder engine, so that main fuel alcohol is distributed from the injection pump 16 to each of the injection valves 19a to 19d.
上記補助燃料タンク14に貯えられた軽油13
は、送油ポンプ20で取り出され、送油管路21
を介して4個の圧送器22a〜22dに分配供給
される。この場合、圧送器22a〜22dそれぞ
れは、前記第1燃料供給路18a〜18dの途中
に設けた絞り機構23a〜23dによつて、各通
路18a〜18dに燃料アルコールが圧送される
時に駆動制御されるもので、圧送器22a〜22
dおよび絞り機構23a〜23dに対応する部分
は、第2図にそれぞれ22および23で代表して
示すように構成される。 Light oil 13 stored in the auxiliary fuel tank 14
is taken out by the oil feed pump 20, and the oil is taken out by the oil feed pipe 21.
It is distributed and supplied to four pressure feeders 22a to 22d via. In this case, each of the pressure feeders 22a to 22d is driven and controlled by throttle mechanisms 23a to 23d provided in the middle of the first fuel supply paths 18a to 18d when fuel alcohol is force fed to each of the passages 18a to 18d. The pressure feeders 22a to 22
d and the portions corresponding to the aperture mechanisms 23a to 23d are constructed as represented by 22 and 23, respectively, in FIG.
すなわち、圧送器22には、一端を送油管路2
1に連通する送油連通路221が貫通形成される
もので、この連通路221の他端である出口側
は、第2燃料供給路24に連通する。上記送油通
路221には、その中央部で区分する両側部にお
いてそれぞれ拡径部による弁室を形成し、この各
弁室に対してそれぞれ球状の逆止弁体222,2
23を収納する。この逆止弁体222,223
は、それぞれスプリングによつて各弁室の入口側
に圧接設定されるもので、入口圧力が出口側圧力
により増大し、スプリング力に対抗する圧力が作
用する状態となつた時に、スプリングに抗して駆
動され開弁するものである。 That is, the pressure feeder 22 has one end connected to the oil feed pipe 2.
An oil supply communication passage 221 that communicates with the second fuel supply passage 221 is formed through the fuel supply passage 221, and the other end of this communication passage 221, which is the outlet side, communicates with the second fuel supply passage 24. The oil feed passage 221 has valve chambers formed by enlarged diameter portions on both sides divided at the center, and spherical check valve bodies 222 and 2 are respectively formed for each valve chamber.
Stores 23. This check valve body 222, 223
are set in pressure contact with the inlet side of each valve chamber by a spring, and when the inlet pressure increases due to the outlet side pressure and a pressure counteracting the spring force acts, the spring resists the spring force. The valve is opened when the valve is opened.
また、上記逆止弁体222,223を備える弁
室の相互間の送油連通路221に連通してシリン
ダ室224を設け、このシリンダ室224内にピ
ストン225を設定する。そして、このピストン
225の背面に、絞り機構23から導圧管路23
1を介して圧力を作用させる。この場合、ピスト
ン225には、上記導圧管路231側からの圧力
に抗するスプリング226を設けピストン225
の背圧がスプリング226より大きくなる状態で
ピストン225が駆動され、シリンダ室224内
の燃料油を送油連通路221に送り出し、逆止弁
体223を開いて第2燃料供給路24に補助燃料
である軽油を送出するようになる。 Further, a cylinder chamber 224 is provided in communication with the oil supply passage 221 between the valve chambers including the check valve bodies 222 and 223, and a piston 225 is set within the cylinder chamber 224. A pressure conduit 23 is connected from the throttle mechanism 23 to the back of the piston 225.
Apply pressure via 1. In this case, the piston 225 is provided with a spring 226 that resists the pressure from the pressure conduit 231 side.
The piston 225 is driven in a state where the back pressure of It will begin to send out light oil.
また、絞り機構23は、第1燃料供給路18に
連通する連通路232が形成され、この連通路2
32から小径部233を介して分岐して分岐通路
234を設けるもので、この分岐通路234が上
記導圧管路231に連通されるようにする。すな
わち、第1燃料供給路18の内圧が、分岐通路2
34を介して導圧管路231にあらわれ、ピスト
ン225の圧力を上昇させるもので、噴射ポンプ
から第1燃料供給路18にアルコール燃料が圧送
される時に、圧送器22のピストン225が駆動
され、シリンダ室224内の軽油が逆止弁体22
3を介して第2燃料供給路24に送出されるよう
になる。 Further, the throttle mechanism 23 is formed with a communication passage 232 that communicates with the first fuel supply passage 18.
A branch passage 234 is provided by branching from 32 via a small diameter portion 233, and this branch passage 234 is communicated with the pressure impulse line 231. That is, the internal pressure of the first fuel supply passage 18 is lower than that of the branch passage 2.
34 to the pressure conduit 231, and increases the pressure of the piston 225. When alcohol fuel is force-fed from the injection pump to the first fuel supply path 18, the piston 225 of the pressure feeder 22 is driven, and the pressure in the piston 225 is increased. The light oil in the chamber 224 flows into the check valve body 22.
3 to the second fuel supply path 24.
このように構成される圧送器22a〜22dそ
れぞれからの第2燃料通路24a〜24dは噴射
弁19a〜19dに分配接続されるものでこの場
合通路24aは弁19cに、通路24bは弁19
aに、通路24cは弁19dに、通路24dは弁
19bにそれぞれ対応接続する。 The second fuel passages 24a to 24d from the pressure feeders 22a to 22d configured in this way are distributed and connected to the injection valves 19a to 19d. In this case, the passage 24a is connected to the valve 19c, and the passage 24b is connected to the valve 19.
a, the passage 24c is connected to the valve 19d, and the passage 24d is connected to the valve 19b.
このようにアルコール燃料および軽油の分岐供
給される噴射弁19は、第3図のAに代表して示
すように構成される。すなわち、ボデー191内
にニードル弁192を軸方向移動自在に設定する
もので、このニードル弁192の先端部の径小に
したテーパ状シート部193がボデー191に形
成した噴射口を開閉制御するようになつている。
この場合、ニードル弁192に対しては、図示し
ないスプリング機構によつて、上記噴射口を閉じ
る方向の力が付勢されている。また、ボデー19
1には第1燃料供給路18に連通する第1の燃料
通路194および第2の燃料供給路24に連通す
る第2の燃料通路195を形成する。さらに、ニ
ードル弁192の先端部のシート部193に近接
して、テーパ面による円錐状の空所を形成するも
ので、この空所は上方の大径にした第1の空所1
96およびシート部193に隣接する第2の空所
197に分割設定される。そして、第1の空所1
96に第1の燃料通路194が、第2の空所19
7に対して第2の燃料通路195がそれぞれ開口
されるようにする。 The injection valve 19 to which alcohol fuel and light oil are branched and supplied in this manner is constructed as representatively shown at A in FIG. 3. That is, a needle valve 192 is set in a body 191 so as to be freely movable in the axial direction, and a tapered seat part 193 having a reduced diameter at the tip of the needle valve 192 controls opening and closing of an injection port formed in the body 191. It's getting old.
In this case, a force in the direction of closing the injection port is applied to the needle valve 192 by a spring mechanism (not shown). Also, body 19
1, a first fuel passage 194 communicating with the first fuel supply passage 18 and a second fuel passage 195 communicating with the second fuel supply passage 24 are formed. Furthermore, a conical cavity is formed by a tapered surface in the vicinity of the seat part 193 at the tip of the needle valve 192, and this cavity is formed by a first cavity 1 having a large diameter in the upper part.
96 and a second empty space 197 adjacent to the seat portion 193. And the first blank space 1
96 has a first fuel passage 194 and a second cavity 19
7, the second fuel passages 195 are opened respectively.
すなわち、噴射ポンプ16の送出口〜から
順次アルコール燃料が送出されると、その送出圧
力に対応して絞り機構23a〜23dから圧送器
22a〜22dに圧力が作用し、そのそれぞれの
ピストン225を駆動することにより、各圧送器
22a〜22dそれぞれから、対応する噴射弁1
9c,19a,19d,19bに特定された量の
軽油が圧送され、各弁19a〜19dの空所19
7に充填される。そして、この第2の空所197
に対して軽油が充填された状態で第1燃料供給路
18からアルコール燃料が圧送され、第1の燃料
通路194を介して第1の空所196にアルコー
ル燃料が供給されると、その供給圧力でニードル
弁192が上昇され、シート部193が噴射口か
ら離れ、第2の空所197の軽油につづいて第1
の空所196のアルコールが噴射されるようにな
る。 That is, when alcohol fuel is sequentially delivered from the delivery ports of the injection pump 16, pressure acts on the pressure feeders 22a to 22d from the throttle mechanisms 23a to 23d in accordance with the delivery pressure, and drives the respective pistons 225. By doing so, from each of the pressure feeders 22a to 22d, the corresponding injection valve 1
9c, 19a, 19d, and 19b are pressurized with a specified amount of light oil, and the space 19 of each valve 19a to 19d is
7 is filled. And this second empty space 197
When alcohol fuel is pumped from the first fuel supply passage 18 in a state filled with light oil and is supplied to the first cavity 196 via the first fuel passage 194, the supply pressure increases. The needle valve 192 is raised, the seat portion 193 is separated from the injection port, and the light oil in the second cavity 197 is filled with the first one.
The alcohol in the empty space 196 is now injected.
この場合、アルコールの供給により各噴射弁1
9a〜19dにおいて噴射動作の行なわれるもの
であるが、次に噴射ポンプ16からアルコールが
圧送されるまでの過程の他の噴射弁に対するアル
コール供給動作時に圧送器から軽油が供給設定さ
れ、したがつて各噴射弁19a〜19dにおいて
は常に第2の空所197に軽油が充満された状態
で第1の空所197にアルコールが圧送されるよ
うになる。したがつて、噴射口からは、まず軽油
が噴射され、つづいてアルコール燃料が噴射され
る噴射動作をするようになる。 In this case, each injection valve 1 is
The injection operation is performed in steps 9a to 19d, and the gas oil is set to be supplied from the pressure feeder during the alcohol supply operation to the other injection valves in the process until the alcohol is pumped from the injection pump 16. In each of the injection valves 19a to 19d, alcohol is pumped into the first cavity 197 while the second cavity 197 is always filled with light oil. Therefore, an injection operation is performed in which light oil is first injected from the injection port, and then alcohol fuel is injected.
第4図は横軸に噴射ポンプ16を駆動するカム
回転角を取つて、上記噴射動作の過程を示したも
ので、Aは各送出口〜からのアルコール圧送
時、Bは噴射弁19a〜19dでの燃料噴射時を
示す。そして、この噴射時Bにおいて斜線で示し
たD部分は、軽油の噴射時、別の斜線部位Eは軽
油の第2の空所197に対する充満時を示す。 FIG. 4 shows the process of the above-mentioned injection operation, with the horizontal axis representing the cam rotation angle that drives the injection pump 16. Indicates when fuel is injected. In this injection time B, a diagonally shaded portion D indicates the time when light oil is injected, and another diagonally shaded portion E indicates the time when the second space 197 is filled with light oil.
上記のような燃料噴射動作における燃料噴射弁
19の動作についてさらに検討してみると、第2
の燃料通路195を介して第2の空所197に軽
油が送給される時、軽油はニードル弁192に衝
突して2方向に分かれ、第2の空所197内に充
填される。しかし、送給された軽油が2方向に分
かれ、ニードル弁192の周囲を半周する間に軽
油自身の遠心力によつて空所を形成するテーパ面
に沿つて第1の空所196方向に流れようとす
る。したがつて、第2の空所197内に100%の
軽油を満たすためには、空所197の容積に対し
て余分の軽油を送り込む必要がある。 Further consideration of the operation of the fuel injection valve 19 in the fuel injection operation described above reveals that the second
When the light oil is fed to the second cavity 197 through the fuel passage 195, the light oil collides with the needle valve 192, splits into two directions, and fills the second cavity 197. However, the fed light oil is divided into two directions, and while it makes a half-circle around the needle valve 192, it flows toward the first space 196 along the tapered surface that forms the space due to the centrifugal force of the light oil itself. try Therefore, in order to fill the second cavity 197 with 100% light oil, it is necessary to feed excess light oil with respect to the volume of the cavity 197.
第5図はこのような噴射弁19を使用した場合
の軽油およびアルコールの噴射状態を示すもの
で、A図は噴射率dQ/dtを、B図は軽油比率R(軽
油/(軽油+アルコール))を示す。図において、
Aは燃料全体の噴射率の推移、aはこの時の軽油
分のみの噴射率の推移、bは軽油比率の推移であ
る。 Figure 5 shows the injection state of diesel oil and alcohol when such an injection valve 19 is used. Figure A shows the injection rate dQ/dt, and Figure B shows the diesel oil ratio R (diesel oil/(diesel oil + alcohol)). ) is shown. In the figure,
A is the change in the injection rate of the entire fuel, a is the change in the injection rate of only the light oil component at this time, and b is the change in the light oil ratio.
すなわち、噴射の初期においては、第2の空所
197に充填された略100%の軽油のみが噴射さ
れるが、すぐに軽油比率は低下し、第1の空所1
96にあふれた軽油がアルコールと共に徐々に噴
射される。ここで、噴射された燃料が圧縮着火さ
れるか否かは、機関の圧縮比や、燃料周囲の気流
条件等から特定される着火可能軽油比率レベル
Rpよりも高い値が、噴射初期で与えられること
が必要である。また、アルコールへの燃焼を持続
できる充分な大きな火種を生成するためには、着
火可能軽油レベルRp以上の値を、ある時間t0の範
囲以上に保持することが同時に要求される。(te
≧tp)。この場合、その間に噴射される軽油の絶
対量も重要な条件となる。すなわち、このような
各条件を満たすように、第2の空所197の容
積、さらに軽油の供給量を決定するものである。 That is, at the beginning of injection, only approximately 100% of the light oil filled in the second cavity 197 is injected, but the ratio of diesel oil soon decreases and
Light oil overflowing into 96 is gradually injected along with alcohol. Here, whether or not the injected fuel is compression ignited is determined by the ignitable light oil ratio level, which is determined from the compression ratio of the engine, the airflow conditions around the fuel, etc.
It is necessary that a value higher than R p be given at the beginning of injection. In addition, in order to generate a sufficiently large spark that can sustain the combustion into alcohol, it is simultaneously required to maintain the ignitable light oil level R p or higher above the range of t 0 for a certain period of time. (t e
≧ tp ). In this case, the absolute amount of light oil injected during that time is also an important condition. That is, the volume of the second space 197 and the amount of light oil supplied are determined so as to satisfy each of these conditions.
また、このような噴射弁19として、第3図の
Bに示されるような構成(特願昭57−89355号)
が考えられている。すなわち、ニードル弁192
の先端部の周囲に、軽油のみを充填するための空
所198を形成し、第2の燃料通路195からの
軽油でこの空所198を充填する。そして、第1
の燃料通路194からアルコールが高圧で導入さ
れる時に、空間198内の軽油を噴射口から押し
出すようにするもので、軽油、アルコールの順で
連続的に噴射させるようにする。 Further, as such an injection valve 19, a structure as shown in B of FIG. 3 (Japanese Patent Application No. 1989-89355)
is being considered. That is, the needle valve 192
A cavity 198 for filling only light oil is formed around the tip of the fuel passage 195, and this cavity 198 is filled with light oil from the second fuel passage 195. And the first
When alcohol is introduced at high pressure from the fuel passage 194, the light oil in the space 198 is forced out from the injection port, so that the light oil and alcohol are continuously injected in that order.
このようにすれば、軽油比率を効果的に向上で
きるものであるが、空所198の容積は必要軽油
量と一致する小さなものとなり、空所198内の
軽油の流れに淀みが出るおそれがあり、特に第1
の燃料通路194の開口部と反対側部199付近
の軽油の流れが円滑に行なわれるように工夫をす
る必要がある。 If this is done, the light oil ratio can be effectively improved, but the volume of the space 198 will be small enough to match the required amount of light oil, and there is a risk that stagnation will occur in the flow of light oil in the space 198. , especially the first
It is necessary to take measures to ensure that light oil flows smoothly near the opening of the fuel passage 194 and the opposite side 199.
この発明では上記のような点をさらに改善し、
充分な軽油比率を確実に設定し、着火燃焼特性を
充分に向上させることのできる二種燃料噴射弁を
提供することを目的とするものである。 This invention further improves the above points,
It is an object of the present invention to provide a dual-type fuel injection valve that can reliably set a sufficient light oil ratio and sufficiently improve ignition and combustion characteristics.
すなわち、この発明に係る二種燃料噴射弁は、
ニードル弁の先端方向に、摺動部となる円柱状の
ステムよりも充分小径の円柱部を、ステム部から
テーパ部を介して縮径するようにして構成し、上
記テーパ部方向の外周に主燃料の導入される第1
の空所を、円柱部外周に上記第1の空所に連通す
る円筒状の第2の空所を形成し、この第2の空所
に対して補助燃料を充填設定させるようにするも
のである。 That is, the type 2 fuel injection valve according to the present invention is
In the direction of the tip of the needle valve, a cylindrical part whose diameter is sufficiently smaller than that of the cylindrical stem serving as the sliding part is configured so that the diameter is reduced from the stem part through a tapered part, and the outer periphery in the direction of the tapered part is mainly formed. The first point where fuel is introduced
A cylindrical second cavity communicating with the first cavity is formed on the outer periphery of the columnar part, and the second cavity is filled with auxiliary fuel. be.
以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明
する。第6図はその構成を示すもので、ボデー3
1に対してニードル弁32が軸方向移動自在にし
て設けられる。このニードル弁32は、摺動部と
なる円柱状のステム33の先端方向をテーパ部3
4によつて縮径し、ステム33より充分径小の円
柱部35の形成されるもので、この円柱部35の
先端方向にはさらにテーパ面によるシート部36
が形成される。そして、このシート部36より先
端部に、例えばピントル型あるいはスロツトル型
等のニードルピン37が突設される。そして、上
記シート部36は、ボデー31に形成した噴射口
に対接され、図示しないスプリング機構によつて
ニードル弁32を噴射口方向に圧接することによ
り、シート部36が噴射口を封じ、上記スプリン
グに抗してニードル弁32が移動されることによ
つて噴射口が開かれ、燃料噴射が行なわれるよう
になる。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Figure 6 shows its configuration, with body 3
1, a needle valve 32 is provided so as to be freely movable in the axial direction. This needle valve 32 has a cylindrical stem 33, which is a sliding part, with a tapered part 3 in the distal direction.
4, a cylindrical portion 35 having a sufficiently smaller diameter than the stem 33 is formed, and a seat portion 36 with a tapered surface is further formed in the distal end direction of this cylindrical portion 35.
is formed. A needle pin 37 of, for example, a pintle type or a throttle type is provided protruding from the tip of the seat portion 36. The seat portion 36 is brought into contact with the injection port formed in the body 31, and a spring mechanism (not shown) presses the needle valve 32 in the direction of the injection port, so that the seat portion 36 seals the injection port. By moving the needle valve 32 against the spring, the injection port is opened and fuel injection is performed.
また、ボデー31には上記ニードル弁32のテ
ーパ部34の外周部に対応して、円輪状の第1の
空所38を形成し、この第1の空所38には前記
第1の燃料供給路18に接続される第1の燃料通
路39を開口する。また、ニードル弁32の円柱
部35の外周部には、円筒状に区画して、上記第
1の空所38に連続する第2の空所40が形成さ
れる。すなわち、この第2空所40は円柱部35
の外周部に肉薄の円筒状に形成されるもので、こ
の第2の空所40のシート部36に近接する先端
方向の部分に、第2の燃料通路41が軸芯に向け
て開口される。この第2の燃料通路41は、前記
第2の燃料供給路24に連通されるもので、第2
の空所40には例えば補助燃料である軽油が供給
され、充填されるようにする。この場合、第2の
空所40の容積は、1回の燃料噴射に必要な軽油
の体積に近似する値に設定する。 Further, a first cavity 38 in the shape of a ring is formed in the body 31 corresponding to the outer circumferential part of the tapered part 34 of the needle valve 32, and the first cavity 38 is provided with a first cavity 38 for supplying the first fuel. The first fuel passage 39 connected to the passage 18 is opened. Further, a second cavity 40 is formed in the outer circumference of the cylindrical portion 35 of the needle valve 32, which is divided into a cylindrical shape and is continuous to the first cavity 38. That is, this second space 40 is the cylindrical part 35
A second fuel passage 41 is formed in a thin cylindrical shape on the outer periphery of the second space 40, and a second fuel passage 41 is opened toward the axis in a portion of the second space 40 in the distal direction close to the seat portion 36. . This second fuel passage 41 is communicated with the second fuel supply passage 24, and is connected to the second fuel supply passage 24.
For example, light oil, which is auxiliary fuel, is supplied to the empty space 40 and filled. In this case, the volume of the second space 40 is set to a value that approximates the volume of light oil required for one fuel injection.
すなわち、まず第2の燃料通路41から1回の
燃料噴射に必要な量の軽油が送給されると、この
軽油は第2の空所40の下部から流入して円柱部
35に当り、2方向に分かれて円筒状の空所40
内を周回しながら上方に向つて充満して行く。こ
の時、第2の空所40や第1の空所38内等は、
前回の噴射終了時からアルコールが残留充満して
いるが、下方から流入される軽油はこれを押し上
げながらアルコールを第1の空所38から第1の
燃料通路39に逆流させる。この時、この噴射弁
内の圧力は若干上昇するがニードル弁32を押し
上げる開弁圧には達しない。 That is, first, when the amount of light oil required for one fuel injection is fed from the second fuel passage 41, this light oil flows from the lower part of the second cavity 40 and hits the columnar part 35, and Cylindrical space 40 divided into directions
As it circulates inside, it fills upwards. At this time, inside the second void 40 and the first void 38, etc.
Although the alcohol remains full since the end of the previous injection, the light oil flowing in from below pushes it up and causes the alcohol to flow back from the first cavity 38 to the first fuel passage 39. At this time, the pressure inside this injection valve increases slightly, but does not reach the valve opening pressure that pushes up the needle valve 32.
このようにして、第2の空所40内は下方から
上方に向けて、略100%の軽油で満たされる。 In this way, the inside of the second cavity 40 is filled with approximately 100% light oil from the bottom to the top.
そして、噴射動作時に第1の燃料通路39から
アルコールが高圧で供給されるもので、このアル
コールは広い第1の空所38に流入しその流速が
低下して圧力が空所38内に均等に分散作用する
ようになる。そして、この圧力が開弁圧に達する
と、その圧力はテーパ部34に作用してニードル
弁32を上昇させ、シート部36を噴射口から離
反して燃料噴射が行なわれる。 During the injection operation, alcohol is supplied at high pressure from the first fuel passage 39, and this alcohol flows into the wide first cavity 38, the flow rate of which decreases, and the pressure is evenly distributed within the cavity 38. It starts to have a dispersive effect. When this pressure reaches the valve opening pressure, the pressure acts on the tapered portion 34 to raise the needle valve 32, separating the seat portion 36 from the injection port and injecting fuel.
この場合、第1の空所38に作用している力
は、第2の空所40の上端面部にも均等に作用
し、この空所40内の燃料軽油は均等に噴射方向
に流動し、第2の空所40に充填する略100%の
軽油がまず噴射流出される。そして、この軽油に
つづいてアルコールが噴射されるようになる。 In this case, the force acting on the first cavity 38 equally acts on the upper end surface of the second cavity 40, and the fuel gas oil in this cavity 40 flows uniformly in the injection direction. Approximately 100% of the light oil filling the second cavity 40 is first injected out. Alcohol is then injected following this light oil.
このような噴射過程において、ニードル弁32
が上昇しても、第2の空所40は円筒状に形成さ
れているものであるため、この空所40の断面形
状が変化しない。特に充満された軽油とアルコー
ルとの境界部の形状が変化しない。したがつて、
軽油とアルコールとの境界部においては、流れに
乱れが生ずることなく、この境界部における軽油
とアルコールとの混合は生じ難い。 In such an injection process, the needle valve 32
Even if the height rises, the cross-sectional shape of the second cavity 40 does not change because the second cavity 40 is formed in a cylindrical shape. In particular, the shape of the boundary between the filled diesel oil and alcohol does not change. Therefore,
At the boundary between light oil and alcohol, no turbulence occurs in the flow, and mixing of light oil and alcohol at this boundary is difficult to occur.
このように構成される噴射弁について、その噴
射特性を見れば第7図に示すようになるもので、
軽油噴射率dQ/dtはa2で示すように第5図で示し
たaよりも充分に先頭部の脹らむ特性となる。ま
た、軽油比率Rもb2で示すように、第5図で示
したbよりも先頭部の脹らむ特性となり、エンジ
ン燃焼室内に大きな火種を効果的に生成し得るよ
うになる。すなわち、より少ない軽油によつて、
より確実な着火および燃焼持続の特性を得ること
ができるようになる。 If we look at the injection characteristics of the injection valve constructed in this way, it will be as shown in Figure 7.
The light oil injection rate dQ/dt, as shown by a2, has a characteristic that the front part swells more fully than a shown in FIG. 5. Further, as shown by b2, the light oil ratio R also has a characteristic that the front part swells more than b shown in FIG. 5, and a large spark can be effectively generated in the engine combustion chamber. In other words, with less diesel oil,
It becomes possible to obtain more reliable ignition and combustion sustainment characteristics.
上記実施例では第2の空所40を、ニードル弁
32の円柱部35を利用して軸方向均一な肉厚の
円筒形状として構成した。しかし、第8図に示す
ようにニードル弁32の円柱部35の下方、すな
わちシート部36方向の端部をテーパ部42によ
つて縮径し、第2の空所40の噴射口方向を広く
形成するようにしてもよい。この場合、軽油とア
ルコールとの境界部は、前記実施例と同様に同一
肉厚円筒状に構成されるため前実施例と同様の効
果が得られる。 In the above embodiment, the second cavity 40 is formed into a cylindrical shape having a uniform wall thickness in the axial direction by using the cylindrical portion 35 of the needle valve 32. However, as shown in FIG. 8, the diameter of the lower part of the cylindrical part 35 of the needle valve 32, that is, the end in the direction of the seat part 36 is reduced by the tapered part 42, and the direction of the injection port of the second cavity 40 is widened. It may also be formed. In this case, since the boundary between light oil and alcohol is formed into a cylindrical shape with the same wall thickness as in the previous embodiment, the same effects as in the previous embodiment can be obtained.
同時に、上記下部を広く構成することによつ
て、円筒空所の範囲を小さく設定することが可能
であるばかりか、シート部36に近い部分におけ
る軽油の流動抵抗を軽減し、この付近に軽油が充
満し易くすることができる。 At the same time, by configuring the lower part to be wide, it is not only possible to set the range of the cylindrical cavity to be small, but also to reduce the flow resistance of light oil in the part near the seat part 36, so that light oil can flow in this vicinity. It can be easily filled.
また、前実施例では第2の燃料通路41は第2
の空所40に対して軸芯方向に向かう法線方向に
設定しているが、第6図のBに破線で示すように
接線方向に向けて燃料通路41aを形成するよう
にしてもよい。このようにすれば、淀み部をより
少なくする上で効果的である。 Further, in the previous embodiment, the second fuel passage 41 is
Although the fuel passage 41a is set in the normal direction toward the axial direction with respect to the cavity 40, the fuel passage 41a may be formed in the tangential direction as shown by the broken line in B in FIG. This is effective in reducing the number of stagnation parts.
尚、このような二種燃料噴射弁に使用される燃
料は、前記した軽油およびアルコールに限らず、
ユーカリ油、オレンジ油、ヒマシ油、ガソリン、
灯油、重油等の液状燃料が選択的に使用し得るも
ので、その中で圧縮着火性の良好なものを補助燃
料、その他を主燃料として組み合わせ適用可能な
ものである。 Incidentally, the fuel used in such a dual fuel injection valve is not limited to the above-mentioned light oil and alcohol, but also
Eucalyptus oil, orange oil, castor oil, gasoline,
Liquid fuels such as kerosene and heavy oil can be used selectively, and among them, those with good compression ignition properties can be used as auxiliary fuel, and the others can be used in combination as main fuel.
以上のようにこの発明によれば、例えば圧縮着
火性の良好な補助燃料である軽油と、主燃料とな
るアルコールとの2種類の燃料を噴射する場合、
軽油噴射率、軽油比率の特性を効果的に設定する
ように、軽油、アルコールの順で噴射動作し得る
ものであり、例えばアルコールを主燃料として使
用するデイーゼル機関に適用してその効果は著る
しいものである。 As described above, according to the present invention, when injecting two types of fuel, for example, light oil which is an auxiliary fuel with good compression ignitability, and alcohol which is a main fuel,
It is possible to inject diesel oil and then alcohol in that order so as to effectively set the characteristics of the diesel injection rate and ratio of diesel oil.For example, the effect is remarkable when applied to diesel engines that use alcohol as the main fuel. It's something new.
第1図はこの発明に関係する噴射弁に対する燃
料供給系統を説明する図、第2図は上記系統の補
助燃料制御を行なう圧送器部の構成を示す図、第
3図のA,Bはそれぞれこれまで考えられた噴射
弁の例を示す断面構成図、第4図は上記系統の燃
料供給噴射動作状態を説明する図、第5図のA,
Bは上記噴射弁における補助燃料の噴射特性を説
明する図、第6図はこの発明の一実施例に係る二
種燃料噴射弁を説明する断面構成図で、AはB図
のA−A線に沿う断面図、BはA図のB−B線に
沿う断面図、第7図は上記噴射弁の補助燃料噴射
特性を説明する図、第8図はこの発明の他の実施
例に係る噴射弁を説明する断面図である。
31……ボデー、32……ニードル弁、33…
…ステム部、34……テーパ部、35……円柱
部、36……シート部、38……第1の空所、3
9……第1の燃料通路、40……第2の空所、4
1,41a……第2の燃料通路。
Fig. 1 is a diagram explaining the fuel supply system for the injection valve related to the present invention, Fig. 2 is a diagram showing the configuration of the pressure feeder section that performs auxiliary fuel control of the above system, and A and B in Fig. 3 are respectively A cross-sectional configuration diagram showing an example of an injection valve considered so far, FIG. 4 is a diagram explaining the fuel supply injection operation state of the above system, A in FIG.
B is a diagram illustrating the injection characteristics of auxiliary fuel in the injection valve, FIG. 6 is a cross-sectional configuration diagram illustrating a two-type fuel injection valve according to an embodiment of the present invention, and A is a line AA in diagram B. , B is a sectional view taken along the line B-B of FIG. A, FIG. 7 is a diagram explaining the auxiliary fuel injection characteristics of the above-mentioned injection valve, and FIG. It is a sectional view explaining a valve. 31...Body, 32...Needle valve, 33...
...Stem part, 34...Tapered part, 35...Cylindrical part, 36...Seat part, 38...First cavity, 3
9...First fuel passage, 40...Second cavity, 4
1,41a...second fuel passage.
Claims (1)
より径小にしたシート部を設けたニードル弁と、
このニードル弁を軸方向移動自在に保持するボデ
ーと、このボデー内に上記ニードル弁先端方向に
向けて形成した第1および第2の燃料通路と、上
記ニードル弁の先端部に近接してこのニードル弁
の外周部とボデー内面との間に形成され上記第1
の燃料通路が開口する第1の空所と、この第1の
空所に連続して上記ニードル弁の先端方向へ向つ
てこのニードル弁外周とボデー内面との間に形成
され上記第2の燃料通路が開口する第2の空所と
を具備し、上記ニードル弁の第2の空所に対応す
る部分は、上記ニードル弁のステム部より径小の
円柱部とすると共に、上記ボデーの第2の空所に
対応する部分は、上記円柱部より径の大きい円筒
状に形成し、上記第2の空所が円筒状に構成され
るようにしたことを特徴とする二種燃料噴射弁。 2 上記第2の燃料通路は、上記第2の空所のニ
ードル弁先端方向に近接して開口させた特許請求
の範囲第1項記載の二種燃料噴射弁。 3 上記第2の燃料通路は、上記円筒状の第2の
空所の周縁に対して略接線方向と一致する状態で
形成した特許請求の範囲第1項記載の二種燃料噴
射弁。 4 上記第2の空所は、ニードル弁先端方向で円
輪状に体積が大きくなるようにした特許請求の範
囲第1項記載の二種燃料噴射弁。[Claims] 1. A needle valve having a cylindrical stem portion with a seat portion having a smaller diameter than the stem portion in the distal direction;
a body that holds the needle valve movably in the axial direction; first and second fuel passages formed in the body toward the tip of the needle valve; The first valve is formed between the outer circumference of the valve and the inner surface of the body.
a first cavity in which a fuel passage opens; and a second fuel passageway formed between the outer periphery of the needle valve and the inner surface of the body, continuing from the first cavity toward the distal end of the needle valve. a second cavity in which a passage opens, and a portion of the needle valve corresponding to the second cavity is a cylindrical portion having a smaller diameter than a stem portion of the needle valve; A dual fuel injection valve characterized in that a portion corresponding to the cavity is formed into a cylindrical shape having a diameter larger than the cylindrical portion, and the second cavity is configured in a cylindrical shape. 2. The dual fuel injection valve according to claim 1, wherein the second fuel passage is opened close to the second cavity toward the tip of the needle valve. 3. The dual fuel injection valve according to claim 1, wherein the second fuel passage is formed in a substantially tangential direction with respect to the periphery of the cylindrical second space. 4. The dual fuel injection valve according to claim 1, wherein the volume of the second space increases in a circular ring shape toward the tip of the needle valve.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5074383A JPS59176461A (en) | 1983-03-26 | 1983-03-26 | Two kind fuel fuel injection valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5074383A JPS59176461A (en) | 1983-03-26 | 1983-03-26 | Two kind fuel fuel injection valve |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59176461A JPS59176461A (en) | 1984-10-05 |
| JPH041188B2 true JPH041188B2 (en) | 1992-01-10 |
Family
ID=12867316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5074383A Granted JPS59176461A (en) | 1983-03-26 | 1983-03-26 | Two kind fuel fuel injection valve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59176461A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0660608B2 (en) * | 1985-01-18 | 1994-08-10 | トヨタ自動車株式会社 | Fuel injection device capable of injecting two kinds of fuel sequentially |
| DE19706661A1 (en) * | 1997-02-20 | 1998-08-27 | Bosch Gmbh Robert | Fuel injection valve for internal combustion engines |
| JP5118839B2 (en) * | 2006-10-31 | 2013-01-16 | 日産自動車株式会社 | In-cylinder direct injection internal combustion engine |
-
1983
- 1983-03-26 JP JP5074383A patent/JPS59176461A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59176461A (en) | 1984-10-05 |
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