JPH04128558A - 燃料噴射装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 未発用は燃料ポンプによって加圧された燃料を燃料噴射
弁を介して吸気路内へ噴射する燃料噴射装置に係わり、
その内特に絞り弁より下流側の吸気路に向けて、単一の
燃料噴射弁より燃料を噴射させ、この燃料を機関の各気
筒に連なる吸気管に供給したいわゆるシングルポイント
インジェクション方式（以下ＳＰＩ方式という）におけ
る燃料噴射装置に間するものでおる。

〔従来の技術〕

かかるＳＰＩ方式の燃料噴射装置として特開昭５３−７
２９２３号がある。かかる技術は、吸気路内に燃料が均
一に吐出され、各気筒に連なる各吸気管に対して均等に
燃料を供給することを主目的としたもので２その為に、
絞り弁を通る空気を制御する絞り弁の上流側に配置され
て絞り弁の主空気通路からの空気を受ける内部空気チャ
ンバと、内面に対して直角な燃料噴射弁により噴射され
る燃料を受けて内部に燃料リングを形成する円形の燃料
ａ流チャンバと、霧化器を通る空気の流れを制限するオ
リフィスと、蒸気化された混合気を絞り弁の下流側の主
空気通路へ戻す出口ボートと、を設けたものである。

而して、電子制御器による作動に応じて燃料噴射弁によ
り噴射された燃料は、比較的速い速度で溝の中に入って
、その溝の中に燃料リングを形成する。溝の中の燃料の
円運動によって燃料は溝の内面上に薄い膜となって拡が
る。この燃料の膜はオリフィスから出る空気の流れによ
って徐々に運び出され、従来の霧化器で得られるよりも
小さな粒子に砕かれる。

又、渦の内部での燃料の滞留時間は熔１供給時間を大幅
に長びかせる。

〔発明が解決しようとする課題〕

かかる従来の燃料噴射装置によると次の解決ずべ５課題
を宥する。

〜１，１！の接線方向に偏心して燃料噴射弁より燃料を
噴射させ、溝内に渦流を生起させ溝内に燃料リングを形
成させたことによると：・１燃料噴射弁より溝内へ噴射
される燃料の噴霧角度が変化すると、（燃料噴射弁の噴
霧角度は１０°〜４０６のものが一般的である。）溝の
内面上に形成される燃料のＳ膜渦流状態が変化し、出口
ボートから主空気通路内へ吐出される燃料の霧化状態の
均一性が損なわれるもので各吸気管への均一な燃料の供
給が阻害される。

伽）燃料噴射弁へ加圧された燃料を供給する燃料ポンプ
の吐出圧力が変化すると、燃料噴射弁より構内へ噴射さ
れる燃料圧力も変化するもので、これによると溝内にお
ける燃料の＠膜渦汝状態も変化し、燃料の均一な霧化状
態″を得にくい。

く）燃料噴射弁より噴射される吐出燃料の噴射形状は、
燃料が拡散するフレアー形と、燃料が収束されるペンシ
ルビーム形と有る。溝内に渦流を形成する為には溝の内
面上を燃料が比較的速い速度をもって円運動することが
♀ましいもので、この為にはペンシルビーム形の噴射形
状を持つ燃料噴射弁が好ましい。

フレアー型にあっては燃料が溝内に拡散して濶の内面上
に渦流を生起しにくい。

従って、燃料噴射弁の噴射形状が限定されるもので燃料
噴射弁の選定の自由度が少ない。

へ・２．燃料噴射弁より噴射される燃料が、比較的に室
容積の犬なる溝内に噴射されたことによると： り８゛・溝の内面■−における渦流燃料の流速が低下し
、渦流が構内方＾飛散することがあり、溝の出口付近に
おける混合状態が悪化し均一・な燃料の供給を行ないに
くい。

（６）１１１間の急減速時において、絞り弁より下流側
の吸気路には極めて大なる吸気負圧が生起するもので、
この吸気負圧は出口を介して溝内部全体に作用する。而
して、構内に形成される渦流はこの吸気負圧によって溝
の内面上より溝内部に向かって剥離する恐れがあり、こ
れによると溝の出口付近における燃料の均一性が阻害さ
れて好ましいものでなｌ／へ。

〜３．特開昭５３−７２９２３号公報の＠３図、第４図
に示されるように渦と出口との間にオリフィスを設けた
ものにあっては、燃料噴射弁より噴射される燃料は比較
的に室容積の大なる購に噴射されるので燃料流速は低Ｆ
Ｌ、次いでオリフィスによって絞られるので燃料はオリ
フィスによって収束され燃料霧化の点より好ましいもの
でない。

〔課題を解決する為の手段〕

本発明になる燃料噴射装置は、前記不具合に鑑み成され
たもので、ＳＰＩ方式において燃料の霧化特性及び均一
性の秀れた燃料噴射装置を檜供することを主目的とした
もので、前記ｌ］的達成の為に、燃料噴射弁より噴射さ
れる燃料を絞りＪｆより下流側の吸気路を介して機関へ
供給する内燃機関における燃料噴射装置において、 絞り弁より下着側の吸気路内にあって、吸気路の長手方
向軸心線ｘ−ｘに対して略平行で、その上流側が閉塞さ
れるとともに下流側が開口し、下流側の開口には吸気路
の下流側に向けて、その内径部分が暫次拡大する拡大傾
斜部を設けた燃料噴射路と： 燃料噴射弁より噴射される燃料を、燃料噴射路内へ噴射
供給する為に燃料噴射路内に開口した噴射弁噴射路と： 少なくとも燃料噴射路の拡大傾斜部内に配置されて、拡
大傾斜部とともに燃料噴射路の長手方向軸心線Ｙ−Ｙに
沿って連続した環状間隙を形成する拡大傾斜突部を備え
たコーン部材と；よりなり、り、コーン部材の拡大傾斜
突部の下流側端部より吸気路の下流側に向けてその外径
が暫次縮少する縮少部を設けたものである。

〔作用〕

上記のように構成された燃料噴射装置によると、燃料噴
射弁より噴射された燃料は、噴射弁噴射路を介して燃料
噴射路内のコーン部材に向けて噴射される。コーン部材
に衝突した燃料は、速い噴射速度をもって燃料噴射路の
拡大傾斜部と、コーン部材の拡大傾斜突部との間に形成
される環状の間隙を汝、下し、燃料噴射路の下流側の出
口より吸気路内に向けて噴射される。

環状の間隙を流下する燃料は、環状の間隙が比較的小容
積（小間ＩＩｌりをもって形成されることから燃料の流
速が低下することがなく、シかも環状間隙は連続して形
成されたことによって、確実なる環状の燃料フオームを
形成でき、しかも拡大傾斜突部の下流側端部に縮少部を
設けたので拡大傾斜突部の下流側における燃料の巻き込
みがなくなり吸気路の内壁面に向けて均一な燃料の噴射
を行なうことができる。

（￥施例〕 以下、本発明になる燃料噴射装置の一実施例を第１図に
より説明する。

１は８１図において上方より下方に向けて吸気路ＢがＩ
Ｉ′通した絞り弁本体であって、吸気路Ｂには、絞り５
ｆ本体１に回転自在に支承された絞り弁！！ｌ１２に取
着された絞り弁３が配置され、この絞り弁３によって吸
気路Ｂは開閉制御される。

４ば絞り弁本体１の下方に配置された噴射弁本体であっ
て、この噴射弁本体４にも上方より下方に向けて吸気路
Ｂが貫通するもので、前記絞り弁本体ｌと噴射弁本体４
とを接続することによって、各本体１．４を貫通ずる吸
気路Ｂが形成される。

５はＥ　ＣＵ　（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏ
ｌ　Ｕｎｉｔ　）　Ｅからの信ηによってソレノイドコ
イルに１１１ｉ流が流れると、コアーが吸引され、コア
ーと一体と成っているニードルバルブのフランジ部がス
ペーサに当たる迄吸引されて弁が全開し、燃料ポンプに
て加圧された燃料を、その先端部より噴射する公知の燃
料噴射弁である。（燃料噴射弁の内部構造の説明は省略
する。） ６は噴射弁本体４に設けられた燃料噴射路で以下の如く
構成される。すなわち、燃料噴射路６はその横断面が円
形であって、絞り弁３より下流側（第１図において下方
で機関側）の吸気路Ｂ内にあり、燃料噴射路６の長手方
向軸心線Ｙ−Ｙは吸気路Ｂの長手方向軸心線Ｘ−ｘ上に
あり、その下流側は閉塞され、下流側は開口端部６Ｂを
介して吸気路Ｂ内に向かって開口する。

そして、燃料噴射路６の拡大起点Ａ（燃料噴射路６の閉
塞端部６Ａと、開口端部６Ｂとの間）より下流側の開口
端部６Ｂに向かって、その内枠が暫次拡大する拡大傾斜
部６Ｃｔ−設ける。拡大傾斜部６Ｃは、燃料噴射路６の
長手方向軸心線Ｙ−Ｙに沿って連続してその内枠が拡大
するもので、その傾斜は直線状であっても曲線状であっ
ても、ステップ状であっても良い、但し、その内径は拡
大するもので縮少（ロート状）してはならない。

第１図には直線状の拡大傾斜部６Ｃが示される。

７は燃料噴射弁５より噴射される燃料を燃料噴射路６内
へ噴射させる為の噴射弁噴射路であって、噴射弁噴射路
７の一端は燃料噴射弁５の噴口部に連なり、他端は燃料
噴射路６に開口する。この噴射弁噴射路７の長手方向軸
心線２−２は燃料噴射路６の長手方向軸心線Ｙ−Ｙに向
かって開口するとともに拡大起点Ａより上流側の燃料噴
射路６に開口する。（尚、燃料噴射弁５は絞り弁本体ｌ
に配置しても良い、） そして、燃料噴射路６内には燃料噴射路６の内径ととも
に環状の間隙を形成するコーン部材８が配置される。こ
のコーン部材８は、燃料噴射路６の拡大傾斜部６Ｃ内に
配置され、下流側に向かって連続した拡大部を有する拡
大傾斜突部８Ａと、拡大起点Ａより上流側の燃料噴射路
６Ｄ内に配置された円筒状部８Ｂと、拡大傾斜突部８Ａ
の下流側端部８Ｃより吸気路Ｂの下流側に向けてその外
径が暫次縮少する縮少部８Ｄと、によって構成されるも
ので、拡大起点Ａより上流側の燃料噴射路６Ｄと円筒状
部８Ｂ、及び拡大傾斜部６Ｃと拡大傾斜突部８Ａとによ
って−Ｌ方から下方に向かって連続した環状の間隙が形
成されることになる。

コーン部材８の縮少部８Ｄは燃料噴射路６内になく吸気
路Ｂ内に有る０本実施例におりる縮少部８Ｄは半球とし
た。

而して、燃料噴射路６の開口端部６Ｂにあっては、環状
の間隙が下流側の吸気路Ｂに向かって開口する。尚、こ
の環状の間隙は１ｍｍ＠橋が奸ましいものであるが、こ
の数値に駆足されるものでなく適宜設定される。

９は燃料噴射路６内にコーン部材８を取着する為の締付
はビスである。

１０は燃料ポンプ（図示せず）に連なる燃料流路であっ
て燃料噴射弁５はこの燃料流路ｌＯより燃料の供給を受
ける。

次にその作用について説明する。

機関の運転時において、吸気路Ｂ内にＩｔ絞り弁３にて
制御された空気が流れ、一方燃料噴射路６より燃料噴射
弁５にて制御された燃料が吸気路Ｂに向けて噴射される
。

ここで、燃料噴射弁５より噴射された噴射燃料の挙動を
見る。燃料噴射弁５より噴射された燃料は、噴射弁噴射
路７を介して拡大起点Ａより上流側の燃料噴射路６Ｄ内
に噴射される。この燃料噴射路６Ｄ内に噴射された燃料
は、コーン部材８の円筒状部８Ｂに速い速度をもって衝
突するもので、燃料はこの衝突によって細かく飛散し、
円筒状部８Ｂの外周全域に渡って微細に分散する。これ
は拡大起点Ａより下流側の燃料噴射路６Ｄとコーン部材
８の円筒状部８Ｂとによって形成される環状の間隙が微
少に形成されて（小容積に保持される）噴射燃料の速度
を低下させないことによって達成される。

ここで、燃料噴射弁５より噴射弁噴射路７内に噴射され
る燃料は、燃料ポンプによって加圧された速い速度の燃
料が単に燃料噴射路６に向かって噴射すれればよいもの
で、このことは、燃料噴射弁５より噴射される噴射燃料
の形状はフレアー形、ペンシルビーム形、何れでも良い
ものである。

次いで、コーン部材８の円筒状部８Ｂと、拡大起点Ａよ
り上流側の燃料噴射路６Ｄの環状の間隙内にあって速い
速度を保有する微細に分散した燃料は、コーン部材８の
拡大傾斜突部８Ａと、燃料噴射路６の拡大傾斜部６Ｃと
によって形成される環状の間隙内に噴射され、この環状
の間隙内において均等に分散されつつ傾斜した環状の間
隙に沿って流下する。

これは環状の間隙が微少なることによって分散した燃料
の流速の低下を抑止できたことと、傾斜した環状の間隙
を、燃料噴射路６の長手方向軸心線Ｙ−Ｙに沿って′ｉ
ｌ統して形成したことによって燃料の流れ方向が規制ゴ
れることによる。

そして、この燃料は、燃料噴射路６の開口端部６Ｂに形
成される環状の間隙より吸気路Ｂ内に完全なる環状の噴
霧形状をもって噴射される。

ここで注目すべきことは、拡大傾斜突部８Ａの下流側端
部８Ｃより吸気路Ｂの下流側に向けて縮少部８Ｄを設け
たことで、これによると燃料噴射路６の開口端部６Ｂよ
り噴射された環状の燃料が吸気路Ｂ内のコーン部材８の
中心部に向かって巻き込まれることがない、これは縮少
部８Ｄによって積極的にコーン部材８の中心に向けての
空気の乱れを抑１１−できたからである。

そして、吸気路Ｂ内に噴射された環状の燃料は、吸気路
Ｂ内を流れる空気と均一にして且つ良好に置台される。

これは、燃料噴射路６の開口端部６Ｂより噴射される燃
料が前述の通り完全なる環状の噴霧形状をなすとともに
拡大して吸気路Ｂの内壁に向かって噴射されることによ
る。

すなわち、吸気路Ｂ内を流れる空気流速の最も速い部分
は吸気路Ｂの内壁に比較的近い部分であり、燃料噴射路
６の開口端部６Ｂより噴射されるＰ＃４がこの流速の遼
い空気流に向かって均一にして環状の燃料が噴射され、
空気に燃料が良く混合されるからである。

而して、吸気路Ｂ内に均一なる燃料を噴射できたことに
よって５機関の各気筒に連なる各吸気管に均一なる燃料
を供給することができ機関の出力向」二、回転の安定等
著しい機関性使の向上を達成できたものである。

（発明の効果〕 以ト述べた如く、本発明に成る燃料噴射装置によると次
の順き格別なる効果を奏する。

燃料噴射弁より噴射される燃料を絞り弁より下漬側の吸
気路を介して機関へ供給する内燃機関における燃料噴射
装置において、 絞り弁より下流側の吸気路内にあって、吸気路の長手方
向軸心線ｘ−ｘに対して略平行で、その下漬側が閉塞さ
れるとともに下漬側が開口し、下流側の開口には吸気路
の下流側に向けて、その内径部分が暫次拡大する拡大傾
斜部を設けた燃料噴射路と： 燃料噴射弁より噴射される燃料を、燃料噴射路内へ噴射
供給する為に燃料噴射路内に開口した噴射弁噴射路と； 少なくとも燃料噴射路の拡大傾斜部内に配置されて、拡
大傾斜部とともに燃料噴射路の長手方向軸心線Ｙ−Ｙに
沿って連続した環状間隙を形成する拡大傾斜突部を備え
たコーン部材と；よりなり、り、コーン部材の拡大傾斜
突部の下流側端部より吸気路の下漬側に向けてその外径
が暫次縮少する縮少部を設けたので、燃料噴射路の開口
端部より吸気路内に噴射される燃料は、燃料噴射路とコ
ーン部材との間隙によって燃料噴射弁より噴射される燃
料の流速が低下することがなく、且つコーン部材によっ
て強制的に環状とされるので均一で且つ完全なる環状の
燃料を吸気路内に向けて噴射供給でき、しかも、吸気路
内に噴射された燃料はコーン部材の下流側端部の内方へ
巻き込まれることがないので環状の燃料を確実に空気流
速のもっとも速い吸気路の内壁近傍に向けて噴射するこ
とができ、微細にして且つ均一な燃料を吸気路内に供給
できるものである。

面しで、特にＳＰＩ方式の燃料噴射装置における機関の
出力同士、回転の安定性向Ｅに極めて大なる効果を奏す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる燃料噴射装置の一実施例を示す要
部縦断面図で７）る。 １９０．絞り弁本体 ４９９．噴射弁本体 １．、燃料噴射路 Ｃ、、、、拡大傾斜部 り、、、、拡大起点Ａよ ・・・・燃料噴射通路 Ａ　、、、、拡大傾斜突部 Ｃ、、、、下流側端部 ・・・・拡大起点 ３　、、、絞り弁 ５　、、、、燃料噴射弁 ６　Ｂ　、、、、開口端部 り上流側の燃料噴射路 ８　、、、、コーン部材 ８　Ｂ　、、、、円筒状部 ８Ｄ、、、、縮少部 Ｂ　、、、、吸気路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 燃料噴射弁より噴射される燃料を絞り弁より下流側の吸
   気路を介して機関へ供給する内燃機関における燃料噴射
   装置において、 絞り弁より下流側の吸気路内にあって、吸気路の長手方
   向軸心線Ｘ−Ｘに対して略平行で、その上流側が閉塞さ
   れるとともに下流側が開口し、下流側の開口には吸気路
   の下流側に向けて、その内径部分が暫次拡大する拡大傾
   斜部を設けた燃料噴射路と； 燃料噴射弁より噴射される燃料を、燃料噴射路内へ噴射
   供給する為に燃料噴射路内に開口する噴射弁噴射路と； 少なくとも燃料噴射路の拡大傾斜部内に配置されて、拡
   大傾斜部とともに燃料噴射路の長手方向軸心線Ｙ−Ｙに
   沿って連続した環状間隙を形成する拡大傾斜突部を備え
   たコーン部材と；よりなり、 コーン部材の拡大傾斜突部の下流側端部より吸気路の下
   流側に向けてその外径が暫次縮少する縮少部を設けてな
   る燃料噴射装置。