JPH0481566A

JPH0481566A - ディーゼル機関用燃料噴射ノズル

Info

Publication number: JPH0481566A
Application number: JP19433290A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Iiyama; 明裕飯山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-07-23
Filing date: 1990-07-23
Publication date: 1992-03-16
Anticipated expiration: 2013-12-24
Also published as: JP2841768B2

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】産業上の利用分野この発明はディーゼル機関用の燃料噴射ノズル、特にサ
ック部を具備せずに、ニードル弁のテーパ状シート面と
対向するテーパ面に噴孔が開口形成された燃料噴射ノズ
ルの改良に関する。

従来の技術直接噴射式ディーゼル機関用の燃料噴射ノズルとして、
第６図に示すように、ニードル弁１のテーパ状シート面
２が対向するノズルチ・ンプ３側のテーパ面４に、複数
の噴孔５を開口形成したいわゆるサックレス型のものが
知られている。この種のものでは、実際のシールは、シ
ート面２上端のシート線２ａがノズルチップ３側テーパ
面４に当接することによって行われ、噴孔５の開口５ａ
部分では、シート面２との間に極く僅かな間隙が保たれ
るようになっている（例えば実開昭６２−９８７６８号
公報参照）。

また実開昭６３−８２０６６号公報等には、ニードル弁
のリフト量を２段階に制御するようにした燃料噴射ノズ
ルか開示されている。このものでは、噴射初期の燃料圧
力が低い段階では、所定のプレリフト量だけニードル弁
がリフトし、少量の燃料噴射が行われる。そして、燃料
圧力か更に高まると、フルリフト位置までニードル弁が
リフトし、噴孔が十分に大きく開放される。

発明か解決しようとする課題上記従来のようにノズルチップ３側のテーパ面４に噴孔
５が開口した燃料噴射ノズルにおいては、ニードル弁１
のリフト量か小さい状態、例えば上述した２段階噴射に
おけるプレリフト時等において、燃料噴霧の微粒化が悪
く、かつ噴霧角も小さくなる欠点かある。特に、長期間
の使用により開口５ａ周縁の角部が丸くなってくると、
低リフト時の微粒化が一層悪化し、ＨＣやＮｏｘの増加
を招き易い。

また、この低リフト状態では、噴孔５の開口５ａに対し
、主にニードル弁１上方側から燃料が流入する傾向が生
じ、噴孔５内の流れが片寄りやすい。そのため、噴霧の
方向性が悪化する、という不具合もある。

課題を解決するための手段そこで、この発明は、ニードル弁のテーパ状シート面が
対向するノズルチップ側のテーパ面ニ複数の噴孔が開口
形成されたディーゼル機関用燃料噴射ノズルにおいて、
上記ノズルチップ側テーパ面に、少なくとも噴孔の上下
を挟むように凹部を形成し、この凹部の一部の面によっ
て、噴孔の開口近傍に、噴孔軸線に対し鋭角をなす案内
面を形成したことを特徴としている。

作用上記構成では、ニードル弁がリフトして燃料か噴孔に流
入する際に、案内面に沿ってニードル弁のシート面側へ
向かう速度成分が与えられる。そして、上記案内面は少
なくとも噴孔開口の上下に設けられているから、案内面
に沿って流れてきた燃料が上記開口の近傍で互いに強く
衝突し、乱れが大きくなった状態で噴孔に流入する。そ
のため、燃料噴霧が微粒化する。

また、噴孔の上方の案内面と下方の案内面の傾斜角を適
宜に設定すれば、噴孔の開口に上下から略均−に燃料が
流入するようになる。

実施例以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図および第２図は、この発明の第１実施例を示して
いる。この実施例は、リフｈａを２段階に制御するよう
にした燃料噴射ノズルに本発明を適用したもので、第２
図に示すように、筒状をなすノズルホルダ１１の先端に
、ノズルナツト１２によってノズルチップ１３が固定さ
れ、その中心部にニードル弁１４が摺動可能に保持され
ている。

上記ニードル弁１４は、燃料人口１５から燃料通路１６
を通って図示せぬ油溜まり部に流入する燃料の圧力によ
って、上方にリフトするようになっており、そのフルリ
フトｊｉ　Ｌ＋はストッパ１７によって規制されている
。また上記ニードル弁１４の基端に連なる第１ブツシユ
ロツド１８が第１ノズルスプリング１９によってニード
ル弁１４閉方向に押圧されているとともに、ノズルホル
ダ１１中心部を通る第２ブツシユロツド２０が第２ノズ
ルスプリング２１によって同方向へ付勢されている。そ
して、第２ブツシユロツド２０先端と第１ブツシユロツ
ド１８基端との間には、プレリフト量Ｌ２に相当する所
定の間隙が与えられている。

従って、図外の燃料ポンプから高圧燃料が圧送されてく
ると、先ずプレリフト量Ｌ２だけニードル弁１４がリフ
トし、第１ブツシユロツド１８と第２ブツシユロツド２
０とが当接する。そして、更に燃料圧力が高くなると、
ニードル弁１４が第１、第２ブツシュロッド１８．２０
とともにフルリフト量Ｌ１に達するまでリフトする。

第１図は上記燃料噴射ノズルの要部であるノズルチップ
１３先端部分の拡大断面図であって、ニードル弁１４先
端にテーパ状シート面２２か形成されているとともに、
該シート面２２が対向するノズルチップ１３側のテーパ
面２３に複数の噴孔２４が開口形成されている。上記シ
ート面２２とテーパ面２３とは、厳密には平行ではなく
、シート面２２上端のシート線２２ａがテーパ面２３に
接することで着座時のンールが行われ、ニードル弁１４
先端側部分ではシート面２２とテーパ面２３との間に極
く僅かな間隙が生じるようになっている。

そして上記ノズルチップ１３側のテーパ面２３には、凹
部として２本の環状溝２５．２６が上下に隣接して形成
されており、両者の境界に噴孔２４の開口２４ａが位置
している。

上方に位置する環状溝２５は、ニードル弁１４の軸線と
平行な周壁面２７とテーパ状の底面２８からなり、この
底面２８に上記噴孔２４の上半部が開口している。また
下方に位置する環状溝２６は、ニードル弁１４の軸線に
対し僅かに傾いた周壁面２９とテーパ状の底面３０とか
らなり、周壁面２９に上記噴孔２４の下半部が開口して
いる。

つまり、この実施例では、環状溝２５の底面２８と環状
溝の周壁面２９とが、それぞれ案内面となっている。

そして、環状溝２５の底面２８と噴孔２４軸線とのなす
角θ１、および環状溝２６の周壁面２９と噴孔２４軸線
とのなす角θ２は、いずれも９００よりも小さく、つま
り鋭角をなしている。また上方の角θ１に対し下方の角
θ２の方が大きな値を有している。尚、図示例では、開
口２４ａの周縁が鋭利な形状となっているが、流量係数
を高めるためにＲ面取加工を施すようにしても良い。

次に上記実施例の作用を第３図を参照して説明する。

第３図は、ニードル弁１４か比較的小さな量、例えば前
述したプレリフト量Ｌ２だけリフトした状態を示してい
る。このとき、燃料はノズルチップ１３側のテーパ面２
３とニードル弁１４との間に形成される環状流路を通っ
て、矢印Ｎｌ、Ｎ２として示すように、上下双方から噴
孔２４へ向かおうとする。そして、この燃料流は、噴孔
２４の開口２４ａに近付くと、案内面である底面２８お
よび周壁面２９に沿って流れようとするため、噴孔２４
へ直接流入せずに、矢印Ｎ３．Ｎ４のようにニードル弁
１４のシート面２２へ向かう速度成分が与えられる。

従って、開口２４ａの中心延長線上の部分Ａにおいて、
上下から流れて来た燃料流が互いに強く衝突し、大きな
乱れか発生する。そのため、大きな乱れを伴った形で噴
孔２４に燃料が流れ込み、燃料噴霧の微粒化が促進され
る。

また、矢印Ｎ２として示す下方からの燃料流よりも矢印
Ｎ１として示す上方からの燃料流の方か大きな速度を有
しているか、上述したように、上方の案内面の角θ１に
対し下方の案内面の角θ２が大であるため、開口２４ａ
の近傍では、テーパ面２３に沿った速度ベクトルの差を
小さくすることができ、開口２４ａ流入時の上下の速度
差を軽減できる。そのため、燃料噴霧を所定の方向へ向
けて形成することができる。尚、開口２４ａの上下に環
状溝２５．２６によって比較的広い空間が確保されるの
で、この点からも開口２４ａ上下での速度差、圧力差が
軽減される。

また多噴孔の燃料噴射ノズルでは、ニードル弁１４の僅
かな偏心等によって各噴孔２４に対する圧力が不均一に
なり易いが、上記構成では、環状溝２５．２６によって
各噴孔２４の開口２４ａが互いに連通状態に保たれるた
め、複数の噴孔２４から均一な噴霧を得ることができる
利点もある。

次に第４図はこの発明の第２実施例を示している。

この実施例は、二本の環状溝３１．３２を噴孔２４の開
口２４ａから僅かに離して形成した例であり、かつ各環
状溝３１．３２は断面円弧形に凹設されている。そして
、一方の環状溝３１の下側部分３１ａおよび他方の環状
溝３２の上側部分３２ａがそれぞれ案内面となっている
。

このように、案内面３１ａ、３２ａが開口２４ａから僅
かに離れている場合でも、前述した第１実施例と全く同
様の作用効果を得ることかできる。

また、この第２実施例によれば、実質的な噴孔２４内の
トラップ燃料量が上記第１実施例に比して小さくなるの
で、ＨＣの抑制の上で一層有利となる。

次に、第５図はこの発明の第３実施例を示している。

この実施例は、ノズルチップ１３側のテーパ面２３に、
各噴孔２４の周囲を個々に囲むように環状の凹溝３３を
形成し、その内周側部分３３ａを案内面として利用する
ようにしたものである。

この実施例によれば、噴孔２４の全周から流入しようと
する燃料流が案内面３３Ｈによって一層効果的に衝突し
、燃料噴霧を微粒化できる。また案内面３３ａの傾斜角
を各方向で最適なものとすれば、開口２４Ｈに流入する
燃料の速度、圧力を全方向で略均−化でき、−層良好な
噴霧形成が可能となる。

尚、この発明は上述したような２段階噴射を行うものに
必ずしも限定される訳ではなく、通常の１段階噴射のも
のでもリフト量の小さな段階で同様に優れた効果を得る
ことができる。

発明の効果以上の説明で明らかなように、この発明に係るディーゼ
ル機関用燃料噴射ノズルによれば、噴孔の開口近傍に、
噴孔軸線に対し鋭角をなす案内面を形成したので、噴孔
に流入しようとする燃料が強く衝突し、乱れを伴った形
で噴孔から噴射される。そのため、開口周縁が丸くなっ
ているような場合でも、燃料噴霧を十分に微粒化でき、
ＮＯｘやＨＣを低減できる。また上記案内面の傾斜角を
適宜に設定することで、噴孔の開口に各方向から流入す
る燃料の速度、圧力をを均一化でき、噴霧の方向性を高
めることか可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る燃料噴射ノズルの第１実施例を
示す要部の断面図、第２図は燃料噴射ノズル全体の断面
図、第３図はこの第１実施例の作用を説明するための説
明図、第４図はこの発明の第２実施例を示す要部の断面
図、第５図はこの発明の第３実施例を示す要部の断面図
、第６図は従来の燃料噴射ノズルの要部を示す断面図で
ある。１３・・・ノズルチップ、１４・・・ニードル弁、２２
・・・シート面、２３・・・テーパ面、２４・・・噴孔
、２４ａ・・・開口、２５．２６・・・環状溝、２８・
・・底面（案内面）、２９・・・周壁面（案内面）。第図第２図１３・・・ノズルチップ１４・・・ニードル弁２２・・・シート面２４ａ・開口２５．２６・・・環状溝２８・・底ｉ［ｉｉ（案内面）第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ニードル弁のテーパ状シート面が対向するノズル
チップ側のテーパ面に複数の噴孔が開口形成されたディ
ーゼル機関用燃料噴射ノズルにおいて、上記ノズルチッ
プ側テーパ面に、少なくとも噴孔の上下を挟むように凹
部を形成し、この凹部の一部の面によって、噴孔の開口
近傍に、噴孔軸線に対し鋭角をなす案内面を形成したこ
とを特徴とするディーゼル機関用燃料噴射ノズル。