JPH0472989B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0472989B2 JPH0472989B2 JP59020457A JP2045784A JPH0472989B2 JP H0472989 B2 JPH0472989 B2 JP H0472989B2 JP 59020457 A JP59020457 A JP 59020457A JP 2045784 A JP2045784 A JP 2045784A JP H0472989 B2 JPH0472989 B2 JP H0472989B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- fuel
- nozzle
- control valve
- check valve
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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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
- F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
- F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (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用蓄圧式燃料噴
射ノズルに関する。
射ノズルに関する。
〔従来の技術〕
蓄圧式燃料噴射ノズルは、例えば昭和57年発行
の「小松技報 第28巻第3号」の第25頁ないし第
31頁の「デイーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射シ
ステム」に示されるように、低速域での高噴射圧
化が可能で、燃料噴射期間を短縮し燃料噴射率を
高めてエンジンの熱効率を向上させるという利点
を有するが、反面、その特性上噴射開始直後の噴
射率が高く、燃焼圧が急上昇するため、燃料騒音
が増大し、排気ガス中のNOxが増大するという
問題があつた。
の「小松技報 第28巻第3号」の第25頁ないし第
31頁の「デイーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射シ
ステム」に示されるように、低速域での高噴射圧
化が可能で、燃料噴射期間を短縮し燃料噴射率を
高めてエンジンの熱効率を向上させるという利点
を有するが、反面、その特性上噴射開始直後の噴
射率が高く、燃焼圧が急上昇するため、燃料騒音
が増大し、排気ガス中のNOxが増大するという
問題があつた。
本発明は蓄圧式燃料噴射ノズルの利点を活用し
ながら燃料噴射開始直後の燃料噴射率を低くおさ
えて燃料圧の上昇をおだやかにさせることにより
前記の問題点を解決することを目的としている。
ながら燃料噴射開始直後の燃料噴射率を低くおさ
えて燃料圧の上昇をおだやかにさせることにより
前記の問題点を解決することを目的としている。
本発明は、ノズルニードルを閉弁方向に作用さ
せる燃料圧力を保持する背圧室への燃料通路中
に、背圧室への燃料の流入に対してのみ所定圧で
開弁し、かつ流入及び流出に対して常時連通する
絞り通路を有する制御弁を設け、ノズルニードル
の開弁速度をゆるやかにすることにより前記目的
を達成するものである。
せる燃料圧力を保持する背圧室への燃料通路中
に、背圧室への燃料の流入に対してのみ所定圧で
開弁し、かつ流入及び流出に対して常時連通する
絞り通路を有する制御弁を設け、ノズルニードル
の開弁速度をゆるやかにすることにより前記目的
を達成するものである。
上記構成において、ノズルニードルの作動は蓄
圧室と背圧室の圧力バランスによつて制御され、
少なくともいづれかの圧力を制御することによつ
てノズルニードルは開弁方向に作動する。
圧室と背圧室の圧力バランスによつて制御され、
少なくともいづれかの圧力を制御することによつ
てノズルニードルは開弁方向に作動する。
この開弁作動に伴い、背圧室の圧力は低圧側へ
流出していくことになるが、背圧室の燃料の流出
入は制御弁によつて制御されており、燃料の流出
に対しては常時絞りとなるよう作用するので背圧
室の燃料圧は緩やかに減少することになる。その
ため、ノズルニードルは緩やかに開弁することに
なり、噴射開始直後の燃料噴射率を低く押さえる
ことができ、その結果燃料圧の上昇をおだやかに
させることができ、燃料騒音及び排気ガス中の
NOxを減少させることができる。
流出していくことになるが、背圧室の燃料の流出
入は制御弁によつて制御されており、燃料の流出
に対しては常時絞りとなるよう作用するので背圧
室の燃料圧は緩やかに減少することになる。その
ため、ノズルニードルは緩やかに開弁することに
なり、噴射開始直後の燃料噴射率を低く押さえる
ことができ、その結果燃料圧の上昇をおだやかに
させることができ、燃料騒音及び排気ガス中の
NOxを減少させることができる。
次に本発明の実施例について図面を用いて説明
する。
する。
第1図ないし第4図は本発明の第1実施例に関
するものであり、第1図は蓄圧式燃料噴射ノズル
の全体構成を示す縦断面図、第2図は第1図のノ
ズル先端部分の拡大断面図、第3図は第1図中に
示されるチエツクバルブ制御弁(本発明制御弁)
11の拡大縦断面図、第4図a,b,cはクラン
ク軸回転角度に各々対するチエツクバルブのリフ
ト量、ノズルニードルのリフト量、噴射率の対応
する変化の状態を示す特性図である。
するものであり、第1図は蓄圧式燃料噴射ノズル
の全体構成を示す縦断面図、第2図は第1図のノ
ズル先端部分の拡大断面図、第3図は第1図中に
示されるチエツクバルブ制御弁(本発明制御弁)
11の拡大縦断面図、第4図a,b,cはクラン
ク軸回転角度に各々対するチエツクバルブのリフ
ト量、ノズルニードルのリフト量、噴射率の対応
する変化の状態を示す特性図である。
まず、第1実施例の構造について説明する。
第1図において、ノズルホルダ本体Hは組付け
の関係から1,2,3に分割されて組付けられて
いる。ノズルホルダ本体H内にはニツプル4、コ
ントロールバルブ部24、ノズル5、ノズルニー
ドル13、チ,ツクバルブ7、スプリング8、チ
エツクバルブストツパ6、およびチエツクバルブ
制御弁11、チエツクバルブ制御弁11を閉弁方
向に一定のセツト荷重で押圧するスプリング12
等が組付けられている。本体Hの一部をなす1と
チエツクバルブ7、チエツクバルブストツパ6と
に囲まれてほぼ円筒状の第1の蓄圧室10が形成
されている。また、ノズル5とノズルニードル1
3とに囲まれてほぼ円筒状の第2の蓄圧室10′
が形成されている。第1,第2の蓄圧室は通路2
3によつて常時連通されている。そして、蓄圧室
10,10′に燃料が蓄圧されていない状態にお
いては、チエツクバルブ7はスプリング8により
チエツクバルブストツパ6の端面に押圧され、ノ
ズルニードル13はノズル5の下方へ押圧されて
ノズルニードル13の先端面14が弁座5aに密
着している。
の関係から1,2,3に分割されて組付けられて
いる。ノズルホルダ本体H内にはニツプル4、コ
ントロールバルブ部24、ノズル5、ノズルニー
ドル13、チ,ツクバルブ7、スプリング8、チ
エツクバルブストツパ6、およびチエツクバルブ
制御弁11、チエツクバルブ制御弁11を閉弁方
向に一定のセツト荷重で押圧するスプリング12
等が組付けられている。本体Hの一部をなす1と
チエツクバルブ7、チエツクバルブストツパ6と
に囲まれてほぼ円筒状の第1の蓄圧室10が形成
されている。また、ノズル5とノズルニードル1
3とに囲まれてほぼ円筒状の第2の蓄圧室10′
が形成されている。第1,第2の蓄圧室は通路2
3によつて常時連通されている。そして、蓄圧室
10,10′に燃料が蓄圧されていない状態にお
いては、チエツクバルブ7はスプリング8により
チエツクバルブストツパ6の端面に押圧され、ノ
ズルニードル13はノズル5の下方へ押圧されて
ノズルニードル13の先端面14が弁座5aに密
着している。
チエツクバルブ制御弁11は第3図に示すよう
な回転体であり、その中心部には絞り11aが設
けられている。
な回転体であり、その中心部には絞り11aが設
けられている。
また、コントロールバルブ部24は側面部に通
路穴201を有するバルブシンリダ200中に摺
動自在に油密が嵌合されたコントロールバルブ1
6がスプリング17により一定のセツト荷重をか
けられた状態でバルブシリンダ200の側面部に
押しつけられている。
路穴201を有するバルブシンリダ200中に摺
動自在に油密が嵌合されたコントロールバルブ1
6がスプリング17により一定のセツト荷重をか
けられた状態でバルブシリンダ200の側面部に
押しつけられている。
次に作動について説明する。
ニツプル4の上流側には図示しない高圧配管を
介して図示しない燃料噴射ポンプが設けられてお
り、ポンプの燃料圧送行程において燃料が燃料入
口18へ流入する。
介して図示しない燃料噴射ポンプが設けられてお
り、ポンプの燃料圧送行程において燃料が燃料入
口18へ流入する。
通常、コントロールバルブ16はスプリング1
7によりバルブシリンダ200の端面に押しつけ
られ、コントロールバルブ16のコントロールバ
ルブ先端部161がバルブシリンダの他の端面か
ら突出して、バルブシリンダ200にあけられた
通路穴201は第2の高圧燃料通路20,21と
連通して開弁状態となつている。燃料入口18へ
流入した燃料は先ず第2の高圧燃料通路20から
バルブシリンダ200の側面にあられた通路穴2
01を経て第2の高圧燃料通路21を通つた後に
蓄圧室10,10′へ流入して蓄圧室10,1
0′内を昇圧する。燃料圧力によりコントロール
バルブ16の受ける力がスプリング17のセツト
荷重に打ち勝つと、コントロールバルブ16はス
プリング17を圧縮してコントロールバルブ先端
部161がバルブシリンダ200端面をふさぐた
め、閉弁する。
7によりバルブシリンダ200の端面に押しつけ
られ、コントロールバルブ16のコントロールバ
ルブ先端部161がバルブシリンダの他の端面か
ら突出して、バルブシリンダ200にあけられた
通路穴201は第2の高圧燃料通路20,21と
連通して開弁状態となつている。燃料入口18へ
流入した燃料は先ず第2の高圧燃料通路20から
バルブシリンダ200の側面にあられた通路穴2
01を経て第2の高圧燃料通路21を通つた後に
蓄圧室10,10′へ流入して蓄圧室10,1
0′内を昇圧する。燃料圧力によりコントロール
バルブ16の受ける力がスプリング17のセツト
荷重に打ち勝つと、コントロールバルブ16はス
プリング17を圧縮してコントロールバルブ先端
部161がバルブシリンダ200端面をふさぐた
め、閉弁する。
その後、燃料は第1の高圧燃料通路19からチ
エツクバルブ制御弁11を開弁して更に第1の高
圧燃料通路22を通りチエツクバルブ室9に流入
してチエツクバルブ7を開弁させ、蓄圧室10,
10′へ燃料が更に流入して蓄圧室10,10′内
の圧力は昇圧される。同時に燃料は第1の高圧燃
料通路24を通り背圧室25に流入して背圧室2
5内の圧力は昇圧される。
エツクバルブ制御弁11を開弁して更に第1の高
圧燃料通路22を通りチエツクバルブ室9に流入
してチエツクバルブ7を開弁させ、蓄圧室10,
10′へ燃料が更に流入して蓄圧室10,10′内
の圧力は昇圧される。同時に燃料は第1の高圧燃
料通路24を通り背圧室25に流入して背圧室2
5内の圧力は昇圧される。
燃料圧送行程が終了すると、スプリング8の力
と蓄圧室10,10′内の高圧燃料の圧力により
チエツクバルブ7が閉弁すると共に、背圧室25
内の燃料が第1の高圧燃料通路19,22,24
を介して流出し、第2図に示すようにノズルニー
ドル13が蓄圧室10,10′内の高圧燃料の圧
力により開弁されて蓄圧室10,10′内の高圧
燃料が噴孔15より噴射される。
と蓄圧室10,10′内の高圧燃料の圧力により
チエツクバルブ7が閉弁すると共に、背圧室25
内の燃料が第1の高圧燃料通路19,22,24
を介して流出し、第2図に示すようにノズルニー
ドル13が蓄圧室10,10′内の高圧燃料の圧
力により開弁されて蓄圧室10,10′内の高圧
燃料が噴孔15より噴射される。
その後、蓄圧室10内の圧力が減少してコント
ロールバルブのスプリング17の力の方が大きく
なつたところでコントロールバルブ16が開弁
し、それによつて蓄圧室10内の圧力は一気に減
少するので、ノズルニードル13は急速に閉弁し
て燃料噴射を終了する。
ロールバルブのスプリング17の力の方が大きく
なつたところでコントロールバルブ16が開弁
し、それによつて蓄圧室10内の圧力は一気に減
少するので、ノズルニードル13は急速に閉弁し
て燃料噴射を終了する。
すなわち、コントロールバルブ16は燃料噴射
を急速に停止させる役割を果たす。
を急速に停止させる役割を果たす。
チエツクバルブ制御弁11の働きを第4図を用
いて説明する。
いて説明する。
第4図a,b,cにおいて破線はチエツクバル
ブ制御弁11を設けない場合の特性を示し、実線
はチエツクバルブ制御弁11を設けた本発明の第
1実施例の特性を示す。
ブ制御弁11を設けない場合の特性を示し、実線
はチエツクバルブ制御弁11を設けた本発明の第
1実施例の特性を示す。
チエツクバルブ制御弁11を設けない場合に
は、第4図中の破線で示すように、燃料圧送行程
が終了すると、チエツクバルブ7は40aの状態
から40bの状態へとすばやく閉弁すると共に背
圧室25内の燃料が第1の高圧燃料通路19,2
2,24を介して速やかに流出するので、それに
伴つてノズルニードル13も41aの状態から4
1bの状態へとすばやく最大リフト量まで開弁
し、この結果、噴射開始直後の噴射率が42aの
状態から42bの状態へと急激に高くなつてしま
う。
は、第4図中の破線で示すように、燃料圧送行程
が終了すると、チエツクバルブ7は40aの状態
から40bの状態へとすばやく閉弁すると共に背
圧室25内の燃料が第1の高圧燃料通路19,2
2,24を介して速やかに流出するので、それに
伴つてノズルニードル13も41aの状態から4
1bの状態へとすばやく最大リフト量まで開弁
し、この結果、噴射開始直後の噴射率が42aの
状態から42bの状態へと急激に高くなつてしま
う。
それに対して第3図に示すような絞り穴11a
を設けた構造のチエツクバルブ制御弁11を設け
た場合には、燃料圧送行程が終了するとチエツク
バルブ制御弁11が閉弁して背圧室25内の燃料
は絞り穴11aより徐々に抜け出すと共に、それ
に伴つてチエツクバルブ7は40aの状態から4
0cの状態へとゆるやかに閉弁する。従つて、背
圧室25内の燃料及びスプリング8によつて閉弁
方向に付勢されているノズルニードル13はゆる
やかに開弁し、噴射開始直後の噴射率は42aで
示される状態から42cで示される状態へと変化
するため、燃料噴射開始直後の燃料噴射率を小さ
くおさえることができ、その結果、燃料圧の上昇
がおだやかなものとなる。
を設けた構造のチエツクバルブ制御弁11を設け
た場合には、燃料圧送行程が終了するとチエツク
バルブ制御弁11が閉弁して背圧室25内の燃料
は絞り穴11aより徐々に抜け出すと共に、それ
に伴つてチエツクバルブ7は40aの状態から4
0cの状態へとゆるやかに閉弁する。従つて、背
圧室25内の燃料及びスプリング8によつて閉弁
方向に付勢されているノズルニードル13はゆる
やかに開弁し、噴射開始直後の噴射率は42aで
示される状態から42cで示される状態へと変化
するため、燃料噴射開始直後の燃料噴射率を小さ
くおさえることができ、その結果、燃料圧の上昇
がおだやかなものとなる。
次に本発明の第2実施例について説明する。
第2実施例と第1実施例との相違点はチエツク
バルブ制御弁と、それが組込まれる部分の構造の
みであり、他は同じであるため、相違点について
のみ説明する。
バルブ制御弁と、それが組込まれる部分の構造の
みであり、他は同じであるため、相違点について
のみ説明する。
第5図ないし第7図は本発明の第2実施例に関
するものであり、第5図はチエツクバルブ制御弁
11がチエツクバルブストツパ6に組み込まれた
状態の部分的な拡大断面図(第6図のY−Y断面
図)第6図は第5図のX−X断面図、第7図は第
6図のZ−Z断面図を各々示す。
するものであり、第5図はチエツクバルブ制御弁
11がチエツクバルブストツパ6に組み込まれた
状態の部分的な拡大断面図(第6図のY−Y断面
図)第6図は第5図のX−X断面図、第7図は第
6図のZ−Z断面図を各々示す。
第2実施例においてはチエツクバルブ制御弁1
1は、その側面の4カ所において、チエツクバル
ブストツパ6の一部をなすストツパ摺動部601
により中心軸方向に摺動自在に支持されている。
そして第1の高圧燃料通路19を通る高圧燃料は
チエツクバルブ制御弁11が開弁した時、チエツ
クバルブストツパ6の一部に設けられた切欠き5
0を通つて第1の高圧燃料通路22中へと流入す
る。
1は、その側面の4カ所において、チエツクバル
ブストツパ6の一部をなすストツパ摺動部601
により中心軸方向に摺動自在に支持されている。
そして第1の高圧燃料通路19を通る高圧燃料は
チエツクバルブ制御弁11が開弁した時、チエツ
クバルブストツパ6の一部に設けられた切欠き5
0を通つて第1の高圧燃料通路22中へと流入す
る。
作動については第1実施例と同様であるため省
略する。
略する。
なお、第2実施例のものではスプリング12を
なくしても機能上特に問題はないので、スプリン
グ12をなくして部品点数を減らすことが可能に
なる。
なくしても機能上特に問題はないので、スプリン
グ12をなくして部品点数を減らすことが可能に
なる。
また、実施例はいずれもホール型ノズルについ
て示したが、本発明はその他の型のノズル、例え
ばピン型ノズル、スロツトル型ノズルにも適用で
きることももちろんである。
て示したが、本発明はその他の型のノズル、例え
ばピン型ノズル、スロツトル型ノズルにも適用で
きることももちろんである。
第1図ないし第4図は本発明の第1実施例に関
するものであり、第1図は蓄圧式燃料噴射ノズル
の全体構成を示す縦断面図、第2図は第1図のノ
ズル先端部分の拡大断面図、第3図は第1図中に
示されるチエツクバルブ制御弁11の拡大縦断面
図、第4図a,b,cは各々、クランク軸回転角
度に対するチエツクバルブのリフト量、ノズルニ
ードルのリフト量、噴射率の対応する変化の状態
を示す特性図である。また、第5図ないし第7図
は本発明の第2実施例に関するものであり、第5
図はチエツクバルブ制御弁がチエツクバルブスト
ツパ6に組み込まれた状態の部分的な拡大断面図
(第6図のY−Y断面図)、第6図は第5図のX−
X断面図、第7図は第6図のZ−Z断面図を各々
示す。 H……ノズルホルダ本体、5……ノズル、7…
…チエツクバルブ、10,10′……蓄圧室、1
1……チエツクバルブ制御弁(本発明燃料弁)、
11a……絞り部をなす絞り穴、13……ノズル
ニードル、15……噴孔、16……コントロール
バルブ、18……燃料入口、19,22,24…
…第1の高圧通路、20,21……第2の高圧通
路。
するものであり、第1図は蓄圧式燃料噴射ノズル
の全体構成を示す縦断面図、第2図は第1図のノ
ズル先端部分の拡大断面図、第3図は第1図中に
示されるチエツクバルブ制御弁11の拡大縦断面
図、第4図a,b,cは各々、クランク軸回転角
度に対するチエツクバルブのリフト量、ノズルニ
ードルのリフト量、噴射率の対応する変化の状態
を示す特性図である。また、第5図ないし第7図
は本発明の第2実施例に関するものであり、第5
図はチエツクバルブ制御弁がチエツクバルブスト
ツパ6に組み込まれた状態の部分的な拡大断面図
(第6図のY−Y断面図)、第6図は第5図のX−
X断面図、第7図は第6図のZ−Z断面図を各々
示す。 H……ノズルホルダ本体、5……ノズル、7…
…チエツクバルブ、10,10′……蓄圧室、1
1……チエツクバルブ制御弁(本発明燃料弁)、
11a……絞り部をなす絞り穴、13……ノズル
ニードル、15……噴孔、16……コントロール
バルブ、18……燃料入口、19,22,24…
…第1の高圧通路、20,21……第2の高圧通
路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 ノズルホルダ内に摺動自在に配設され、ノズ
ルホルダに形成された噴孔を開閉するノズルニー
ドルと、 前記ノズルホルダ内に形成され、前記ノズルニ
ードルを開弁方向に作用させる燃料圧力を保持す
る蓄圧室と、 前記ノズルホルダ内に形成され、前記ノズルニ
ードルを閉弁方向に作用させる燃料圧力を保持す
る背圧室とを備え、 前記蓄圧室の圧力による前記ノズルニードルへ
の作用力を、前記背圧室の圧力による前記ノズル
ニードルへの作用力より高くなるよう制御するこ
とで前記ノズルニードルを開弁させて燃料を噴射
するようにした蓄圧式燃料噴射ノズルにおいて、 前記背圧室への燃料通路中に、前記背圧室への
燃料の流入に対してのみ所定圧で開弁し、かつ流
入および流出に対して常時連通する絞り通路を有
する制御弁を設けたことを特徴とする蓄圧式燃料
噴射ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2045784A JPS60164658A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 蓄圧式燃料噴射ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2045784A JPS60164658A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 蓄圧式燃料噴射ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60164658A JPS60164658A (ja) | 1985-08-27 |
| JPH0472989B2 true JPH0472989B2 (ja) | 1992-11-19 |
Family
ID=12027600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2045784A Granted JPS60164658A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 蓄圧式燃料噴射ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60164658A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5866164U (ja) * | 1981-10-29 | 1983-05-06 | 株式会社小松製作所 | 燃料噴射装置 |
-
1984
- 1984-02-06 JP JP2045784A patent/JPS60164658A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60164658A (ja) | 1985-08-27 |
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