JPH04128559A - 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】 〔産業りの利用分野〕 本発明は、燃料ポンプによって加圧された燃料を燃料噴
射弁を介１．て吸気路内−・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関するものである。

〔従来の技術〕

かかるＳＰＩ方式の燃料噴射装置として特開昭５１−７
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２各吸気管に対して均等に
燃料を供給することを１目的としたもので、その為に、
絞り弁を通る空りを制御する絞り弁の下流側に配置され
て絞り弁σ主空気通路からの空気を受ける内部空気チャ
ン／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Ｆ形の燃Ｎ
渦流チャンバと、霧化器を通る空気の漏れを制限するオ
リフィスと、蒸気化された混合夕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〒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。

メ、溝の内部での燃料の滞留時間は燃料供給時間を大幅
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すべき課題
を有する。

〜１．溝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；■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°〜４０ｃ′のものが一般的である。）溝の内
面上に形成される燃料の薄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ｍ害される。

■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、燃料噴射弁より溝内へ噴射され
る燃料圧力も変化するもので、これによると溝内におけ
る燃料の薄膜渦流状態も変化し、燃料の均一な霧化状態
を得にくい。

■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。ｓ内にｎ流を形成する為には溝の内面
上を燃料が１′ｔ１１ｆ／、重速い速度をもって円Ｍｗ
ｈすることが望ましいもので、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溝の内面上
に渦流を生起しにくい。

従って、燃料噴射弁の噴射形状が１ＩＪＩ足されるもの
で燃料噴射弁の選定の自由度が少ない。

〜２．燃ＩＰ４噴射弁より噴射される燃料が、比較的に
室容積の大なる構内に噴射されたことによると： （α溝の内面上における渦流燃料の流速が低下し、１ｇ
１ｍが溝内方へ飛散することがあり、溝の出口刊近にお
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
。

■ｌ１１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
、溝内に形成される渦流はこの吸気負圧によって溝の内
面上より溝内方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陪審されて
好ましいものでない。

〜３、特開昭５３−７２９２３号公報の１４３図、第４
図に示されるように溝と出口との間にオリフィスを設け
たものにあっては、燃Ｎ噴射弁より噴射される燃料は比
較的に室容積の大なる滴に噴射されるので燃料流速は低
下し、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、前記不具合に艦み成され
たもので、ＳＰ１方式において燃料の霧化特性及び均一
性が秀れ、しかも機関への適合の自由度が高く、しかも
メンテナンス性の秀れた燃料噴射装置を提供するもので
あり、前記目的達成の為に、燃料噴射弁より噴射される
燃料を絞り弁より″Ｆ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、その下流側が閉塞さ
れるとともに下流側が開口し、下流側の開口に１」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４Ｆ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、 前記、燃料噴射路、噴射弁噴射路、コーン部材、を備え
た環状燃料量＠部材を、内部を吸気路が貫通し、該吸気
路を開閉制御する絞り弁を備えた絞り弁本体を、内部を
吸気路が貫通する噴射弁本体との間に着脱自在に挟持し
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淀下し、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。

一方、燃料噴射路の通路径、拡大傾斜部の拡大角度、コ
ーン部材の形状等の変更時において環状燃料制御部材を
変更すれば良く、しかもそのメンテナンス時においても
環状燃料制御部材を絞り弁本体、噴射弁本体より取外す
ことによって対応できる。

［実施例〕 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。

１１才第１図においてＬ方より下方に向けて吸気路Ｂが
貫通した絞り弁本体であって、吸気路Ｂには、絞り弁本
体１に回転自在に支承された絞り弁軸２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は絞り弁本体１の下方に、絞り弁本体ｌと区分されて
配置された噴射弁本体であって、この噴射ｊｆ本体４に
も−１，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１と噴射弁本体４とをビスにて接続す
ることによって、各本体１．４を貫通する吸気路Ｂが形
成される。

５はＥ　ＣＵ　（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏ
ｌ　Ｕｎｉｔ　）　Ｅかもの信号によってソレノイドコ
イルに電流が流れると、ファーが吸引され、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＃）の吸気路Ｂ内に
あり、燃＃４噴射ｊ８６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−ヒ流側は
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Ｎ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、その内径が暫次拡大する拡大傾斜
部６Ｃを設ける。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径が拡大す
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、伊し、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Ｚ−Ｚ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。

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ｔ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Ｃなる。

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１１前後が好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。

そして１本発明によると、前述した、燃料噴射路６．噴
射弁噴射路７、コーン部材８は環状＃ｌ！料制御部材９
に設けられる。この環状燃料制御部材９は、噴射弁本体
４の吸気路Ｂより側方に延びる段部４Ａ　、４Ｂに当接
する下側平坦部９Ａと、絞り弁本体１の端部ＩＡに当接
する上側平坦部９Ｂとを有するもので、環状燃料制御部
材９の下側平坦部９Ａを噴射弁本体４の段部４Ａ　、４
ＢＪ−に配置した後に上側平坦部９Ｂｊ７−に絞り弁本
体１の端部ＩＡを配置し、しかる後にビス１０にて絞り
弁本体１と噴射弁本体４とを締結することによって、環
状燃料制御部材９を噴射ｊｆ本体４と絞り弁本体１との
間に挟持できたものである。

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内には絞り弁３にて制
御された空気が濠れ、−実燃料噴射路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。こね
は拡大起点Ａより１−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触圧された速い速度の燃
料が単に燃料噴射路６に向かって噴射されればよいもの
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
速度な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に沿って連続
して形成したことによって燃料の流れ方向が規制される
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ＱＢ内に完全なる環状の噴
霧形状をもって噴射される。

そして、吸気路Ｂ内に噴射された環状の燃料は、吸気路
Ｂ内を筐れる空気と均一にして昆つ良好に混合される。

これは、燃料噴射路６の開「】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内を漬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より噴射される燃料がこの波速の速い
空気筺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、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上回転の安定等著し
い機関性便の向−１−を達成できたものである。

一方、燃料噴射路６の拡大起ｆｉＡより」−源側の燃料
噴射路６Ｂの内径、拡大傾斜部６Ｃの拡大傾斜角度、及
び傾斜面形状（例えば直線状か曲線状か）あるいは開口
端部６Ｂの杼、更には燃料噴射路６の長手方向軸心線Ｙ
−Ｙと吸気路Ｂの長手方向軸心線ｘ−ｘとの偏心、等、
燃料噴射路６の仕様は各機関に適合するようセツティン
グされるものであるが、この際、前記各要素の仕様が変
更されても単に環状燃料制御部材９のみを変更すれば良
いので、本体を変更するのに比べ極めて経済的な対応を
図ることができる。

更には、環状の間隙は比較的微少なる間隙と１−５たの
で車輌の定期点検時においてその部のメンテナンスを実
施する際、絞り弁本体１と噴射弁本体４とを分離すれば
環状燃料制御部材９を本体１゜４より取外すことができ
、メンテナンス性の著しい向上を図ることができたもの
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とによると次
の如き格別なる効果を奏する。

溶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、 絞り弁より下汝、側の吸気路内にあって、吸気路の長手
方向軸心線ｘ−ｘに対して略丼行で、そのに流側が閉塞
されるとともに下流側が開口し、下流側の開Ｌ】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−・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、ｉｉＩ記、燃料噴射路、噴
射弁噴射路、コーン部材、を備えた環状燃料制御部材を
、内部を吸気路が貫通し、該吸気路を開閉制御する絞り
弁を伯えた校本」弁本体を、内部を吸気路が貫通する噴
射弁本体との間にＭ脱自在に挟持したので、少なくとも
燃料噴射路の拡大傾斜部内に配Ｈされて、拡大傾斜部と
ともに燃料噴射路の長ｆ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犬たコーン部
材と：により構成したので、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たので、特にＳＰＩ方式
の燃料噴射装置における機関の出力向ト、回転の安定性
向りに極めて大なる効果を奏するものであり、更には、
燃料噴射路の機関への適合を経済的に行なうことができ
るとともに燃料噴射路、コーン部材のメンテナンス性の
向」−を図ることができたものである。

【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￥施例を示す要
部縦断面図で声）る。 １、。５．絞り弁本体　　　　３　、、、、絞り弁４　
、、、、ｒｑｌ、射弁本体　　　　５　、、、、燃料噴
射弁６　、、、、燃料噴射路　　　　６　Ｂ　、、−、
開口端部６　Ｃ、、、、拡大傾斜部 Ｄ　、、、、拡大起点Ａより上流側の燃料噴射路１１１
．燃料噴射通路　　　８．、、、コーン部材Ａ、、、、
拡大傾斜突部　　８　Ｂ−、、、円筒状部１９１．拡大
起点　　　　　Ｂ　、、、、吸気路６２１．環状燃料制
御部材

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、 前記、燃料噴射路、噴射弁噴射路、コーン部材、を備え
   た環状燃料制御部材を、内部を吸気路が貫通し、該吸気
   路を開閉制御する絞り弁を備えた絞り弁本体を、内部を
   吸気路が貫通する噴射弁本体との間に着脱自在に挟持し
   てなる燃料噴射装置。