JPH0442522Y2

JPH0442522Y2 -

Info

Publication number: JPH0442522Y2
Application number: JP15343786U
Authority: JP
Priority date: 1986-10-06
Filing date: 1986-10-06
Publication date: 1992-10-07
Also published as: JPS6360075U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、デイゼルエンジン、特に直接噴射式
デイゼルエンジンに好適な燃料噴射装置に関する
ものである。

（従来の技術）直接噴射式デイゼルエンジンにおいて、燃料噴
射ノズルの噴孔面積は、エンジンの性能に多大な
影響を与えるものであり、かつエンジンの運転状
態に応じ可変の面積であることが望ましい。即
ち、エンジンの低速回転時は、燃料の噴霧を細か
くして空気との混合を向上させるために、噴孔面
積は小さい方が有利であるが、しかし高速回転時
は、燃料を短時間内に噴射する必要上、ある適当
な大きい面積であることが好ましい。そこで、従
来から可変面積の噴孔を有する燃料噴射ノズルが
種々提案されており、その代表的なものとして、
ノズル先端の噴孔部分を相対回転可能な二重の筒
体とし、夫々の筒体に協働する長孔を設けて、筒
体間の相対回転位相を変化させることにより二つ
の筒体上の長孔のラツプ面積を変化させ、噴孔の
有効面積を可変としたものが、既に開示されてい
るが、高温、高圧の厳しい環境下で稼働する燃料
噴射ノズルとしては、構造上無理があり、到底実
用にはならなかつた。

（考案が解決しようとする問題点）本考案は、高温、高圧下での実用が困難な機械
的手法によつて燃料噴射ノズルの噴孔面積を変化
させるのではなく、燃料噴射ノズルには面積一定
の噴孔を設けながら、流体力学的手法により実質
的に可変の有効噴孔面積を具現する燃料噴射装置
を提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段）本考案は、上記目的を達成するために創案され
たもので、ノズルボデーに複数個の長孔状噴孔を
設けると共に、上記噴孔に対する燃料の流入方向
が異る複数の燃料供給通路を設けたホール型ノズ
ルと、エンジンの運転状態に応じて上記複数の燃
料供給通路の何れかを燃料供給源に選択的に連通
させる切換弁とを具えてなることを特徴とする燃
料噴射装置を要旨とするものである。

（作用）本考案によれば、一定面積の長孔状噴孔に対す
る燃料の流入方向を変化させることによつて、流
量係数が変化することを利用し、実質的に有効噴
孔面積即ち（幾何学的噴孔面積×流量係数）を変
化させることができる。上記燃料の流れ方向の変
化は、ノズルボデー内に複数の燃料通路を設けて
おき、切換弁によつて何れかの通路を選択的に燃
料供給源に連通させることによつて容易に実現す
ることができる。

（実施例）以下本考案の実施例を添付図面について具体的
に説明する。先づ、ホール型燃料噴射ノズルの要
部を示した第１図及び第２図において、符号１０
はノズルボデー、１２は同ノズルボデイ１０内に
摺動自在に嵌装されたニードルバルブ、１４はニ
ードルバルブ１２を常時閉方向に付勢しているノ
ズルスプリング、１６はノズルボデー１０の先端
部分に設けられた複数個の噴孔であつて、エンジ
ンの燃料室の形状等に応じ通常２個、４個又は６
個設けられるが、この実施例では、一例として第
３図及び第４図の展開図に示すように、４個設け
られかつその形状はニードルバルブ１２の軸線方
向に長軸を有する長孔状をなしている。更に、ノ
ズルボデー１０内には、ニードルバルブ１２の外
周に形成された円筒状燃料通路１８に連通する燃
料溜２０が設けられ、燃料溜２０に第１の燃料供
給通路Ａが連通し、また上記円筒状燃料通路１８
には略接線的に、第２の燃料供給通路Ｂが連通し
ている。

第５図に示されているように、上記燃料供給通
路Ａ及びＢは、電磁作動の切換弁２２を介して燃
料供給源例えば列型燃料ポンプ２４に連結され、
上記切換弁２２はコントローラ２６により作動さ
れて、エンジンの運転状態に応じ、燃料供給通路
Ａ又はＢの何れかを選択的に燃料供給源に接続す
る。コントローラ２６は、エンジンの回転数Ne
及び負荷Ｌに関する信号を受容して、第６図の作
動性図に示すように、エンジンの低速域、中速の
部分負荷域ｂでは、前記燃料供給通路Ｂを燃料供
給源２４に連通させ、エンジンの高速、高負荷域
ａでは、燃料供給通路Ａを燃料供給源２４に連通
させるように、切換弁２２を作動させる。

さて、第１図は燃料供給通路Ａが燃料供給源２
４に連通され、燃料圧力によりノズルスプリング
１４が克服されて、ニードルバルブ１２が啓開し
た状態を示している（なお、このとき他方の燃料
供給通路Ｂは切換弁２２によつて密封されている
が、勿論、切換弁２２から燃料供給通路Ｂに到る
燃料通路の適所に逆止弁を設けてもよい。）この
場合、燃料は、図中に矢印αで示したように、燃
料溜２０から円筒状燃料通路１８内を軸線方向に
流れ、第３図の展開図に示したように、噴孔１６
の長軸に沿つて同噴孔内に流入するので、流量係
数ξが大きくなる。このため噴射期間が短かくな
り、かつ噴射圧力は低く抑えられる。次に、第２
図は燃料供給通路Ｂが燃料供給源２４に連通され
た場合を示している。このとき、燃料は、図中に
矢印βで示したように、ニードルバルブ１２の周
りを接線的に旋回しながら流れ、第４図の展開図
に示したように、噴孔１６の短軸の方向に沿つて
同噴孔内に流入するので、流量係数ξが小さくな
る。このため、噴射圧力が高くなり、噴霧が細か
くなつて空気との混合が促進される。即ち、上述
した構成によれば（）エンジンの低速域、中速
の部分負荷域において、噴射圧力が高く維持さ
れ、噴霧が細かくなつて空気との混合が良くなる
ので、燃料が改善されて、黒煙及びパテイキユレ
ートの発生が抑制され、燃費を改善し得る等の効
果が得られ、（）エンジンの高速、高負荷域で
は、噴射圧力が必要最少限に抑えられ、一方噴射
期間は短縮されるので、燃料が改善され、黒煙、
パテイキユレートの低減、燃費の改善が達成され
る。更に、噴射圧力が低いので、二次噴射やキヤ
ビテーシヨンが防止され、燃料噴射管や燃料ポン
プの耐久性も向上する。等の効果を奏するもので
ある。

なお、上記実施例では、ノズルボデー１０に二
つの燃料供給通路Ａ，Ｂが設けられているが、更
に第３の燃料供給通路を設け、噴孔１６の長軸に
対して第３図と第４図の中間の角度で燃料が噴孔
内に流入するように構成し得ることは自明であ
る。また、上記実施例では噴孔１６の形状が上下
の円弧部と直線部とから形成されているが、細長
い楕円等任意の長孔形状を採用することができ、
更にその大きさ、個数、配置等は適宜変更するこ
とができる。

（考案の効果）叙上のように、本考案に係る燃料噴射装置は、
ノズルボデイに複数個の長孔状噴孔を設けると共
に、上記噴孔に対する燃料の流入方向が異なる複
数の燃料供給通路を設けたホール型ノズルと、エ
ンジンの運転状態に応じて上記複数の燃料供給通
路の何れかを燃料供給源に選択的に連通させる切
換弁とを具えてなることを特徴とし、エンジンの
運転状態に適応した燃料噴射を行なうことがで
き、従つて黒煙、パテイキユレート等の排出物を
抑制し得ると共に燃費を改善し得る実用的な燃料
噴射装置を実現することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例において、ノズルボ
デーの第１の燃料供給通路Ａに燃料が供給された
場合の燃料流の態様を示した断面図、第２図は同
上のノズルボデーにおいて第２の燃料供給通路Ｂ
に燃料が供給された場合の燃料流の態様を示した
断面図、第３図は第１図の場合の噴孔１６への燃
料流入態様を示した展開図、第４図は第２図の場
合の噴孔１６への燃料流入態様を示した展開図、
第５図は第１図及び第２図に示したノズルボデー
を含む燃料噴射装置全体の概略構成図、第６図は
第５図におけるコントローラ２６の作動態様を示
す特性図である。１０……ノズルボデー、１２……ニードルバル
ブ、１４……ノズルスプリング、１６……噴孔、
２２……切換弁、２４……燃料供給源、２６……
コントローラ、Ａ……第１燃料供給通路、Ｂ……
第２燃料供給通路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ノズルボデーに複数個の長孔状噴孔を設けると
共に、上記噴孔に対する燃料の流入方向が異る複
数の燃料供給通路を設けたホール型ノズルと、エ
ンジンの運転状態に応じて上記複数の燃料供給通
路の何れかを燃料供給源に選択的に連通させる切
換弁とを具えてなることを特徴とする燃料噴射装
置。