JPH06185431A - ディーゼルエンジンの燃料噴射ノズル - Google Patents
ディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルInfo
- Publication number
- JPH06185431A JPH06185431A JP33887692A JP33887692A JPH06185431A JP H06185431 A JPH06185431 A JP H06185431A JP 33887692 A JP33887692 A JP 33887692A JP 33887692 A JP33887692 A JP 33887692A JP H06185431 A JPH06185431 A JP H06185431A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- injection
- fuel
- valve
- needle
- fuel chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
- F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
-
- 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
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
- F02M61/042—The valves being provided with fuel passages
-
- 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
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
- F02M61/06—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series the valves being furnished at seated ends with pintle or plug shaped extensions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ディーゼルエンジンにおいて燃料噴射の初期
においては噴霧角を大きくし、空気との混合を促進して
着火遅れ時期を短くし、騒音、排出有毒ガスの発生を低
減させ、中後期においてはこれに加えて更に噴霧角の小
さい貫通力の強い噴射を行うことにより出力の向上をは
かる。 【構成】 ニードルピン（１０）の先端部にテーパ部
（１０ｂ）を有し、かつ、その先端に開口する副噴口
（１２）を備えたニードルピン（１０）を有するニード
ル弁９を備え、ノズルホルダ（４）内に設けた燃料室
（２０）の中心部に棒状のセンタロッド（２１）及びコ
イルスプリング（２２）を配設し、前記燃料室（２０）
をその底部において副噴射弁（１３）を介して前記副噴
口（１２）に連通せしめ、ニードル弁（９）が所定以上
のリフト量において副噴射弁（１３）が開放されて燃料
室（２０）と副噴口（１２）とが連通するような構成と
する。
においては噴霧角を大きくし、空気との混合を促進して
着火遅れ時期を短くし、騒音、排出有毒ガスの発生を低
減させ、中後期においてはこれに加えて更に噴霧角の小
さい貫通力の強い噴射を行うことにより出力の向上をは
かる。 【構成】 ニードルピン（１０）の先端部にテーパ部
（１０ｂ）を有し、かつ、その先端に開口する副噴口
（１２）を備えたニードルピン（１０）を有するニード
ル弁９を備え、ノズルホルダ（４）内に設けた燃料室
（２０）の中心部に棒状のセンタロッド（２１）及びコ
イルスプリング（２２）を配設し、前記燃料室（２０）
をその底部において副噴射弁（１３）を介して前記副噴
口（１２）に連通せしめ、ニードル弁（９）が所定以上
のリフト量において副噴射弁（１３）が開放されて燃料
室（２０）と副噴口（１２）とが連通するような構成と
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジンのピ
ン型燃料噴射ノズルに関する。
ン型燃料噴射ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
ディーゼルエンジンのピン型、燃料噴射装置の一例を図
４に示す。図におて、燃料タンク１内の燃料が燃料噴射
ポンプ２により吸い上げられて燃料噴射ノズル３内に圧
送され、ノズル３内の燃料流入通路５を経てノズルボデ
ー６とニードル弁９との間に形成された油溜り７に入
り、この油溜り７内の燃料の圧力がスプリング１７によ
り設定された開弁圧以上になるとニードル弁９が上昇
し、噴口８が開いて燃料が噴射される。なお、図中４は
ノズルホルダを示す。また、このときニードル弁９とノ
ズルボデー６との間の隙間を通りスプリング室１８内に
漏出した余剰の燃料は漏油逃し通路１９を通って噴射ノ
ズル３の外に排出され、燃料タンク１に戻される。
ディーゼルエンジンのピン型、燃料噴射装置の一例を図
４に示す。図におて、燃料タンク１内の燃料が燃料噴射
ポンプ２により吸い上げられて燃料噴射ノズル３内に圧
送され、ノズル３内の燃料流入通路５を経てノズルボデ
ー６とニードル弁９との間に形成された油溜り７に入
り、この油溜り７内の燃料の圧力がスプリング１７によ
り設定された開弁圧以上になるとニードル弁９が上昇
し、噴口８が開いて燃料が噴射される。なお、図中４は
ノズルホルダを示す。また、このときニードル弁９とノ
ズルボデー６との間の隙間を通りスプリング室１８内に
漏出した余剰の燃料は漏油逃し通路１９を通って噴射ノ
ズル３の外に排出され、燃料タンク１に戻される。
【０００３】上記の従来型のピン型噴射ノズルにおいて
は、噴霧角αはニードル弁９の先端のニードルピン１０
の形状により決められ、クランク角や燃料噴射時期に関
係なく、固定されていた。しかし、前述の様に噴霧角α
が固定される場合、例えば、αを大きく設定すると噴射
後燃料は良く分散してすぐに微粒子化し、噴射ノズル近
辺の空気と混合するため、着火遅れ期間を短くすること
ができるが、噴霧の貫通力が小さいために燃焼室内にお
いて噴射ノズルの反対側まで届く燃料が少なく、この位
置にある空気の利用率が落ちるという欠点があった。逆
に、αを小さく設定すると、噴霧の貫通力が大きくなり
燃料は燃焼室内において噴射ノズルの反対側まで充分に
届き燃焼室内全体の空気と良く混合するため、空気の利
用率は向上するが、反面、燃料の微粒子化と空気との混
合に時間を要し、着火遅れ期間が延びるという欠点があ
った。
は、噴霧角αはニードル弁９の先端のニードルピン１０
の形状により決められ、クランク角や燃料噴射時期に関
係なく、固定されていた。しかし、前述の様に噴霧角α
が固定される場合、例えば、αを大きく設定すると噴射
後燃料は良く分散してすぐに微粒子化し、噴射ノズル近
辺の空気と混合するため、着火遅れ期間を短くすること
ができるが、噴霧の貫通力が小さいために燃焼室内にお
いて噴射ノズルの反対側まで届く燃料が少なく、この位
置にある空気の利用率が落ちるという欠点があった。逆
に、αを小さく設定すると、噴霧の貫通力が大きくなり
燃料は燃焼室内において噴射ノズルの反対側まで充分に
届き燃焼室内全体の空気と良く混合するため、空気の利
用率は向上するが、反面、燃料の微粒子化と空気との混
合に時間を要し、着火遅れ期間が延びるという欠点があ
った。
【０００４】従来は前記の長所、短所を考慮し、その間
で適宜な噴霧角αを決定、採用していたが、実際にはこ
の噴霧角αは可変とし、噴射ノズルの噴射初期において
は広角として空気との混合を良くして着火遅れ期間を短
くし、噴射中後期の主噴射時にはαを狭くして噴霧の貫
通力を増大させることが望ましい。
で適宜な噴霧角αを決定、採用していたが、実際にはこ
の噴霧角αは可変とし、噴射ノズルの噴射初期において
は広角として空気との混合を良くして着火遅れ期間を短
くし、噴射中後期の主噴射時にはαを狭くして噴霧の貫
通力を増大させることが望ましい。
【０００５】実開昭５９−１４１１６４号公報にはこの
噴霧角αを可変とした型の噴射ノズルが開示されてい
る。すなわち、スロットル型燃料噴射ノズルにおいて、
前噴射では燃料はニードルの先端のピン部に穿設した先
広がりのテーパ孔より成る副噴口より広角度で噴射さ
れ、その後の主噴射ではピン部周辺の直円筒形状の噴孔
より成る主噴口より噴射されて噴霧角は狭角となり貫通
力が大となっている。
噴霧角αを可変とした型の噴射ノズルが開示されてい
る。すなわち、スロットル型燃料噴射ノズルにおいて、
前噴射では燃料はニードルの先端のピン部に穿設した先
広がりのテーパ孔より成る副噴口より広角度で噴射さ
れ、その後の主噴射ではピン部周辺の直円筒形状の噴孔
より成る主噴口より噴射されて噴霧角は狭角となり貫通
力が大となっている。
【０００６】しかしながら、上記の構成においては、ニ
ードルの先端の細いピン部内に縦横に副噴口用の燃料通
路を穿設しており、前噴射の行われる短い時間内に所望
の量の燃料を広角で分散して十分に噴射するための適切
な流量特性を有する燃料通路を形成するには、精密な加
工作業を要する。また、前記の構成においては、広角に
おける噴射と狭角における噴射をある時期に切り換えて
いるが、構造上副噴口よりの噴射、つまり広角における
噴射時間が短く制限される。このため、噴射ノズル近辺
の空気が充分活用されず全体の空気の利用率の向上が充
分でない。
ードルの先端の細いピン部内に縦横に副噴口用の燃料通
路を穿設しており、前噴射の行われる短い時間内に所望
の量の燃料を広角で分散して十分に噴射するための適切
な流量特性を有する燃料通路を形成するには、精密な加
工作業を要する。また、前記の構成においては、広角に
おける噴射と狭角における噴射をある時期に切り換えて
いるが、構造上副噴口よりの噴射、つまり広角における
噴射時間が短く制限される。このため、噴射ノズル近辺
の空気が充分活用されず全体の空気の利用率の向上が充
分でない。
【０００７】上記の事情に鑑み、本発明においては、燃
料噴射の初期におては噴霧角を広角度に大きくして、噴
霧の分散をはかり、空気との混合を良好にして、着火遅
れの時期を短くして騒音の発生を防ぎ、燃料噴射の中、
後期においては、これに加えて噴霧角が狭く貫通力が大
きく燃焼室のすみずみまでよくいきわたる噴射を行うこ
とにより噴霧の分布を更に良好にさせ、燃焼室内におけ
る空気の利用率を向上させるピン型燃料噴射ノズルを提
供することを目的とする。
料噴射の初期におては噴霧角を広角度に大きくして、噴
霧の分散をはかり、空気との混合を良好にして、着火遅
れの時期を短くして騒音の発生を防ぎ、燃料噴射の中、
後期においては、これに加えて噴霧角が狭く貫通力が大
きく燃焼室のすみずみまでよくいきわたる噴射を行うこ
とにより噴霧の分布を更に良好にさせ、燃焼室内におけ
る空気の利用率を向上させるピン型燃料噴射ノズルを提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明においては、ノズルボデーの先端に設けられ
た主噴口へ出入するニードルピンと一体となり、前記ニ
ードルピンの先端部にテーパ部を有するニードル弁を備
えた燃料噴射ノズルにおいて、軸方向に延びて前記ニー
ドルピンの先端に開口する縦穴より成る副噴口をニード
ル弁に設け、ノズルホルダ内に燃料室を設け、前記燃料
室の中心部に、前記燃料室の天上部より軸方向に下方に
棒状に延設されその下端が前記燃料室の底部と所定の間
隙を保持するように形成されたセンタロッド及び該セン
タロッドを取り巻いた、コイル状の燃料室スプリングを
配設し、前記燃料室をその底部において副噴射弁を介し
て前記ニードル弁の副噴口に連通せしめ、前記副噴射弁
は、常時は閉鎖し、前記ニードル弁の所定以上のリフト
量において前記センタロッドの下端に当接し押圧される
ことにより開放され前記燃料室と前記副噴口とが連通す
るように構成されたことを特徴とするディーゼルエンジ
ンの燃料噴射ノズルを提供する。
めに本発明においては、ノズルボデーの先端に設けられ
た主噴口へ出入するニードルピンと一体となり、前記ニ
ードルピンの先端部にテーパ部を有するニードル弁を備
えた燃料噴射ノズルにおいて、軸方向に延びて前記ニー
ドルピンの先端に開口する縦穴より成る副噴口をニード
ル弁に設け、ノズルホルダ内に燃料室を設け、前記燃料
室の中心部に、前記燃料室の天上部より軸方向に下方に
棒状に延設されその下端が前記燃料室の底部と所定の間
隙を保持するように形成されたセンタロッド及び該セン
タロッドを取り巻いた、コイル状の燃料室スプリングを
配設し、前記燃料室をその底部において副噴射弁を介し
て前記ニードル弁の副噴口に連通せしめ、前記副噴射弁
は、常時は閉鎖し、前記ニードル弁の所定以上のリフト
量において前記センタロッドの下端に当接し押圧される
ことにより開放され前記燃料室と前記副噴口とが連通す
るように構成されたことを特徴とするディーゼルエンジ
ンの燃料噴射ノズルを提供する。
【０００９】
【作用】噴射ノズルよりの燃料噴射初期においては、ニ
ードル弁が上昇すると主噴口が開き、ニードルピンのテ
ーパ部に沿って噴霧が分散されて空気と良く混合した状
態で噴射が行われる。燃料噴射の中後期においては、ニ
ードル弁が更に上昇することによりニードル弁の所定の
リフト量に達した時に、ノズルホルダ内に設けた燃料室
内のセンタロッドの下端部に副噴射弁が当接し押圧され
ることにより前記副噴射弁が開放されて前記燃料室と副
噴口とが連通し、噴霧角の小さい貫通力の大きな噴霧が
副噴孔より直線状に噴射され、出力の向上がはかれる。
この時には、前記ニードルピンテーパ部に沿った分散噴
霧の噴射も同時に行われている。
ードル弁が上昇すると主噴口が開き、ニードルピンのテ
ーパ部に沿って噴霧が分散されて空気と良く混合した状
態で噴射が行われる。燃料噴射の中後期においては、ニ
ードル弁が更に上昇することによりニードル弁の所定の
リフト量に達した時に、ノズルホルダ内に設けた燃料室
内のセンタロッドの下端部に副噴射弁が当接し押圧され
ることにより前記副噴射弁が開放されて前記燃料室と副
噴口とが連通し、噴霧角の小さい貫通力の大きな噴霧が
副噴孔より直線状に噴射され、出力の向上がはかれる。
この時には、前記ニードルピンテーパ部に沿った分散噴
霧の噴射も同時に行われている。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例を図面に基いて説明する。図
１に本発明による燃料噴射装置の実施例を示す。図１
（ａ）に示すように、燃料タンク１内の燃料は、燃料ポ
ンプ２によりピン型噴射ノズル３内に圧送される。
１に本発明による燃料噴射装置の実施例を示す。図１
（ａ）に示すように、燃料タンク１内の燃料は、燃料ポ
ンプ２によりピン型噴射ノズル３内に圧送される。
【００１１】燃料噴射ノズル３はノズルホルダ４（アッ
パノズルホルダ４ａ、ローアノズルホルダ４ｂ）、ノズ
ルボデー６、ニードル弁９より成り、ニードル弁９は、
その先端部がニードルピン１０となり、ニードルピン１
０は、基端円柱部１０ａと基端円柱部に連続して先端方
向に広がるテーパ部１０ｂとより構成され、主噴口８
に、所定の間隙を保持して嵌入し環状噴口１１を形成し
ている。また、ニードル弁９には、その中心軸方向に延
びてニードルピン１０の先端に開口する縦穴より成る副
噴口１２が設けられている。
パノズルホルダ４ａ、ローアノズルホルダ４ｂ）、ノズ
ルボデー６、ニードル弁９より成り、ニードル弁９は、
その先端部がニードルピン１０となり、ニードルピン１
０は、基端円柱部１０ａと基端円柱部に連続して先端方
向に広がるテーパ部１０ｂとより構成され、主噴口８
に、所定の間隙を保持して嵌入し環状噴口１１を形成し
ている。また、ニードル弁９には、その中心軸方向に延
びてニードルピン１０の先端に開口する縦穴より成る副
噴口１２が設けられている。
【００１２】アッパノズルホルダ４ａ内にはその中央部
に軸心方向に筒型の燃料室２０が設けられこの中心部に
その天井部２０ａより軸方向下方に延設されたセンタロ
ッド（プッシュロッドとも言う）２１及びこのセンタロ
ッド２１を取り巻いて配設されたコイル状の燃料室スプ
リング２２を備えている。センタロッド２１は、その下
端部２１ｂが燃料室底部２０ｂと所定の間隙を保持する
ように形成されている。燃料室２０の底部は副噴射弁１
３を介し、前記ニードル弁９内の副噴口１２に連通して
いる。またバルブホルダ１４はニードル弁９の中央上部
にニードル弁９と同軸心で嵌合し、ニードル弁９と一体
となっている。副噴射弁１３はバルブホルダ１４の内側
に位置して、バルブホルダ室１５内のバルブホルドスプ
リング１６により上向きに支えられ、常時は閉鎖の状態
にある。また、この副噴射弁１３及びニードル弁９が閉
鎖の状態にある時、すなわち図１に示すようなエンジン
始動前の状態で噴射ノズル３が作動しない時には副噴射
弁１３の頂上部１３ａと前記センタロッド２１の下端２
１ｂとの間隙は所定の間隙Ｌ1 を保持するように設定さ
れている。
に軸心方向に筒型の燃料室２０が設けられこの中心部に
その天井部２０ａより軸方向下方に延設されたセンタロ
ッド（プッシュロッドとも言う）２１及びこのセンタロ
ッド２１を取り巻いて配設されたコイル状の燃料室スプ
リング２２を備えている。センタロッド２１は、その下
端部２１ｂが燃料室底部２０ｂと所定の間隙を保持する
ように形成されている。燃料室２０の底部は副噴射弁１
３を介し、前記ニードル弁９内の副噴口１２に連通して
いる。またバルブホルダ１４はニードル弁９の中央上部
にニードル弁９と同軸心で嵌合し、ニードル弁９と一体
となっている。副噴射弁１３はバルブホルダ１４の内側
に位置して、バルブホルダ室１５内のバルブホルドスプ
リング１６により上向きに支えられ、常時は閉鎖の状態
にある。また、この副噴射弁１３及びニードル弁９が閉
鎖の状態にある時、すなわち図１に示すようなエンジン
始動前の状態で噴射ノズル３が作動しない時には副噴射
弁１３の頂上部１３ａと前記センタロッド２１の下端２
１ｂとの間隙は所定の間隙Ｌ1 を保持するように設定さ
れている。
【００１３】また、ニードル弁９とノズルボデー６との
間には前記燃料流入通路５に連通する油溜り（燃料溜
り）７が設けられている。また、ノズルボデー６とニー
ドル弁９とバルブホルダ１４と、燃料室２０の底部２０
ｂを形成している要素の一つとなっている燃料室底板２
３により囲まれた室間より成る空室２５があり、これ
は、アッパノズルホルダ４ａ内に形成された漏油逃し通
路１９に連通している。前記燃料室底板２３はアッパノ
ズルホルダ４ａとノズルボデー６の間に夾持されたプレ
ートで、前記燃料室２０の底部２０ｂの一部を形成して
おり、また、このプレートの中央部は円形に開口され、
この円形開口部は前記バルブホルダ１４の外周壁と相互
に摺動可能な状態で液密に嵌着しる。
間には前記燃料流入通路５に連通する油溜り（燃料溜
り）７が設けられている。また、ノズルボデー６とニー
ドル弁９とバルブホルダ１４と、燃料室２０の底部２０
ｂを形成している要素の一つとなっている燃料室底板２
３により囲まれた室間より成る空室２５があり、これ
は、アッパノズルホルダ４ａ内に形成された漏油逃し通
路１９に連通している。前記燃料室底板２３はアッパノ
ズルホルダ４ａとノズルボデー６の間に夾持されたプレ
ートで、前記燃料室２０の底部２０ｂの一部を形成して
おり、また、このプレートの中央部は円形に開口され、
この円形開口部は前記バルブホルダ１４の外周壁と相互
に摺動可能な状態で液密に嵌着しる。
【００１４】次に、上記の構成による噴射ノズル３の作
用を説明する。燃料ポンプ２により加圧された燃料はノ
ズル３内の燃料流入通路５より燃料室２０及び油溜り７
内に入る。燃料室２０内は高圧の燃料が充満し、この
時、バルブホルダ１４と副噴射弁１３の燃料室２０側に
露出した上面はこの油圧（燃料圧）を受け、これに加え
てバルブホルダ１４は燃料室スプリング２２の付勢力も
受け、図１（ｂ）に示すような図１（ａ）のＢ−Ｂ部を
投影した円形の面積Ｍ（これは前記燃料室低板２３の円
形開口部の面積に等しい）に対して下向きの力ＦMが働
く。これに対して油溜り７に入った高圧の燃料は図１
（ｃ）に示すように図１（ａ）のＣ−Ｄ部を投影した環
状の面積Ｎに対して油圧による上向きの力ＦNが働く。
用を説明する。燃料ポンプ２により加圧された燃料はノ
ズル３内の燃料流入通路５より燃料室２０及び油溜り７
内に入る。燃料室２０内は高圧の燃料が充満し、この
時、バルブホルダ１４と副噴射弁１３の燃料室２０側に
露出した上面はこの油圧（燃料圧）を受け、これに加え
てバルブホルダ１４は燃料室スプリング２２の付勢力も
受け、図１（ｂ）に示すような図１（ａ）のＢ−Ｂ部を
投影した円形の面積Ｍ（これは前記燃料室低板２３の円
形開口部の面積に等しい）に対して下向きの力ＦMが働
く。これに対して油溜り７に入った高圧の燃料は図１
（ｃ）に示すように図１（ａ）のＣ−Ｄ部を投影した環
状の面積Ｎに対して油圧による上向きの力ＦNが働く。
【００１５】図２にニードル弁９の作動説明図を示す。
図２（ａ）は図１（ａ）と同様なエンジンが停止した無
噴射の状態を示し、燃料室２０と油溜り７には油圧はか
ゝらず、したがって、燃料室スプリング２２の付勢力に
よりバルブホルダ１４が下方に押され、このバルブホル
ダ１４と一体となっているニードル弁９にも下向きの力
がかゝりこれによりニードル弁９はノズルボデー６の弁
座に密着して主噴口８はニードル弁９により閉じられて
いる。
図２（ａ）は図１（ａ）と同様なエンジンが停止した無
噴射の状態を示し、燃料室２０と油溜り７には油圧はか
ゝらず、したがって、燃料室スプリング２２の付勢力に
よりバルブホルダ１４が下方に押され、このバルブホル
ダ１４と一体となっているニードル弁９にも下向きの力
がかゝりこれによりニードル弁９はノズルボデー６の弁
座に密着して主噴口８はニードル弁９により閉じられて
いる。
【００１６】次に噴射ノズルよりの燃料噴射が開始され
た場合、その噴射初期においては噴射ノズル３内の燃料
の油圧が上昇すると、図１（ｃ）に示した面積Ｎは図１
（ｂ）の面積Ｍよりも大きいために、スプリング２２の
力を合算しても下向きの力Ｆ M よりも上向きの力ＦN の
方が大きくなる。（ＦM ＜ＦN ）。このために、図２
（ｂ）に示すようにニードル弁９はバルブホルダ１４と
共に上昇し、このためにスプリング２２は圧縮されて付
勢力を増し、このスプリング２２の力と燃料室２０内の
油圧とを合算した下向きの力ＦM が上向きの力ＦN と釣
合う状態（ＦM ＝ＦN ）となる様にニードル弁９は上昇
する。このとき、副噴射弁１３の頂上部１３ａとセンタ
ロッド２１の下端２１ｂとの間隙は縮小して当初のＬ1
がＬ2 と小さくなるがまだ両者は当接はしていない。こ
の状態では図２（ｂ）に示すように主噴口８はニードル
弁９により開放され燃料は環状となった噴口１１より噴
射され、この時、噴霧流はニードルピン１０のテーパ部
１０ｂにより広角に分散される。噴射初期におては上記
の状態で大きい噴霧角となり、空気との混合が良好な状
態で噴射が続けられる。
た場合、その噴射初期においては噴射ノズル３内の燃料
の油圧が上昇すると、図１（ｃ）に示した面積Ｎは図１
（ｂ）の面積Ｍよりも大きいために、スプリング２２の
力を合算しても下向きの力Ｆ M よりも上向きの力ＦN の
方が大きくなる。（ＦM ＜ＦN ）。このために、図２
（ｂ）に示すようにニードル弁９はバルブホルダ１４と
共に上昇し、このためにスプリング２２は圧縮されて付
勢力を増し、このスプリング２２の力と燃料室２０内の
油圧とを合算した下向きの力ＦM が上向きの力ＦN と釣
合う状態（ＦM ＝ＦN ）となる様にニードル弁９は上昇
する。このとき、副噴射弁１３の頂上部１３ａとセンタ
ロッド２１の下端２１ｂとの間隙は縮小して当初のＬ1
がＬ2 と小さくなるがまだ両者は当接はしていない。こ
の状態では図２（ｂ）に示すように主噴口８はニードル
弁９により開放され燃料は環状となった噴口１１より噴
射され、この時、噴霧流はニードルピン１０のテーパ部
１０ｂにより広角に分散される。噴射初期におては上記
の状態で大きい噴霧角となり、空気との混合が良好な状
態で噴射が続けられる。
【００１７】次に、噴射の中後期における作用を説明す
ると、燃料の油圧が更に上昇し、Ｆ M ＜ＦN となると図
２（ｃ）に示すように、ニードル弁９は更に上昇し、先
づ副噴射弁１３の頂上部１３ａがセンタロッド２１の下
端２１ｂに当接し、両者の間隙Ｌ3 ＝０となる。更に油
圧が上昇すると副噴射弁１３がセンタロッド２１に押さ
れて副噴射弁が開き、燃料室２０内の燃料が一斉にバル
ブホルダ室１５に入り、ついでニードルピン１０に開け
られた副噴口１２より噴射される。この副噴口１２はニ
ードル弁９の軸方向にまっすぐに延びているために噴霧
角は０に近く、噴霧の分散は小さいがその貫通力が大き
く、噴霧の到達距離が長く、このようにして噴射の中後
期においては燃料が燃焼室のすみずみまで良く行きわた
り、燃焼が良好に行われる。
ると、燃料の油圧が更に上昇し、Ｆ M ＜ＦN となると図
２（ｃ）に示すように、ニードル弁９は更に上昇し、先
づ副噴射弁１３の頂上部１３ａがセンタロッド２１の下
端２１ｂに当接し、両者の間隙Ｌ3 ＝０となる。更に油
圧が上昇すると副噴射弁１３がセンタロッド２１に押さ
れて副噴射弁が開き、燃料室２０内の燃料が一斉にバル
ブホルダ室１５に入り、ついでニードルピン１０に開け
られた副噴口１２より噴射される。この副噴口１２はニ
ードル弁９の軸方向にまっすぐに延びているために噴霧
角は０に近く、噴霧の分散は小さいがその貫通力が大き
く、噴霧の到達距離が長く、このようにして噴射の中後
期においては燃料が燃焼室のすみずみまで良く行きわた
り、燃焼が良好に行われる。
【００１８】前記の副噴口１２が開放された時には、更
に油圧の上昇に応じてニードル弁９も更に上昇し、図２
（ｃ）にも示すように主噴口８とニードル弁９の弁座と
の間隔が更に開きここからの噴射量も油圧の増大に応じ
て多くなり、この燃料がニードルピン１０の先端のテー
パ部１０ｂにより大きな噴霧角で分散噴射され、空気と
の混合も良好に行われる。したがって、噴射の中後期に
おいても噴霧の分散は十分に行われ、噴霧の分散と貫徹
との相反する両性能を双方同時に満足させることが可能
となる。
に油圧の上昇に応じてニードル弁９も更に上昇し、図２
（ｃ）にも示すように主噴口８とニードル弁９の弁座と
の間隔が更に開きここからの噴射量も油圧の増大に応じ
て多くなり、この燃料がニードルピン１０の先端のテー
パ部１０ｂにより大きな噴霧角で分散噴射され、空気と
の混合も良好に行われる。したがって、噴射の中後期に
おいても噴霧の分散は十分に行われ、噴霧の分散と貫徹
との相反する両性能を双方同時に満足させることが可能
となる。
【００１９】上記の燃料の油圧の増加に伴うニードル弁
９の上昇につれて、図２（ａ）より（ｃ）までの経過を
見れば判る通り空室（漏油室）２５の容積が縮小され
る。これに伴い空室２５内に溜められていた漏油が漏油
逃し通路１９を通って噴射ノズル３の外部に排出され、
燃料タンク１に戻される。
９の上昇につれて、図２（ａ）より（ｃ）までの経過を
見れば判る通り空室（漏油室）２５の容積が縮小され
る。これに伴い空室２５内に溜められていた漏油が漏油
逃し通路１９を通って噴射ノズル３の外部に排出され、
燃料タンク１に戻される。
【００２０】上記の構成によれば燃料室スプリング２２
及びバルブホルドスプリング１６の強さ及び副噴射弁１
３の形状を種々に変え、その組合せを工夫することによ
り、そのエンジンの運転状態や性能に適合した噴霧の状
態を提供することが可能である。例えば副噴射弁１３の
形状にしても図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように
種々の形が考えられる。それぞれの形状、図（ａ）の
及び、図（ｂ）の、図（ｃ）のについて、副噴射
弁１３が開いた時の副噴射弁１３を通過する燃料の流量
（これは副噴射弁１３の開口部の流路面積に比例す
る）、すなわち副噴口噴射燃料流量Ｑを縦軸に、その時
のニードル弁９のリフト量を横軸にして画いた線図が図
３（ｄ）である。横軸のＰ点はニードル弁９のリフト量
Ｈが０の状態からニードル弁９が上昇して副噴射弁頂上
部１３ａがセンタロッド下端２１ｂに当接した位置を示
し、この点よりニードル弁９のリフト量Ｈが増加するに
従い副噴射弁１３が大きく開き副噴口１２よりの噴射量
Ｑが増加する。その増加の状況は、各副噴射弁１３の形
状，，及びによりそれぞれ異りこれが図３
（ｄ）に示されている。
及びバルブホルドスプリング１６の強さ及び副噴射弁１
３の形状を種々に変え、その組合せを工夫することによ
り、そのエンジンの運転状態や性能に適合した噴霧の状
態を提供することが可能である。例えば副噴射弁１３の
形状にしても図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように
種々の形が考えられる。それぞれの形状、図（ａ）の
及び、図（ｂ）の、図（ｃ）のについて、副噴射
弁１３が開いた時の副噴射弁１３を通過する燃料の流量
（これは副噴射弁１３の開口部の流路面積に比例す
る）、すなわち副噴口噴射燃料流量Ｑを縦軸に、その時
のニードル弁９のリフト量を横軸にして画いた線図が図
３（ｄ）である。横軸のＰ点はニードル弁９のリフト量
Ｈが０の状態からニードル弁９が上昇して副噴射弁頂上
部１３ａがセンタロッド下端２１ｂに当接した位置を示
し、この点よりニードル弁９のリフト量Ｈが増加するに
従い副噴射弁１３が大きく開き副噴口１２よりの噴射量
Ｑが増加する。その増加の状況は、各副噴射弁１３の形
状，，及びによりそれぞれ異りこれが図３
（ｄ）に示されている。
【００２１】上記の例でも判る通り、副噴口１２を通過
する燃料の量Ｑは種々な態様に変えることが可能とな
る。これに燃料室スプリング２２及びバルブホルドスプ
リング１６の強弱の状態を組合わせれば、更に変化させ
得る選択幅が広くなる。したがって、本実施例の手段に
よれば、エンジンの運転状態に適合した燃料噴射状態を
得るための設計上の自由度が高くなり、本装置の適用可
能範囲は非常に広いものとなる。
する燃料の量Ｑは種々な態様に変えることが可能とな
る。これに燃料室スプリング２２及びバルブホルドスプ
リング１６の強弱の状態を組合わせれば、更に変化させ
得る選択幅が広くなる。したがって、本実施例の手段に
よれば、エンジンの運転状態に適合した燃料噴射状態を
得るための設計上の自由度が高くなり、本装置の適用可
能範囲は非常に広いものとなる。
【００２２】
【発明の効果】本発明においては燃料噴射ノズル内にお
ける燃料の油圧のバランスを巧みに利用することによ
り、従来の方法では得られなかった噴霧の分散と貫通と
の両作動を同時に効果的に巾広く利用することが可能と
なり、次の効果が奏せられる。 （１）燃料噴射ノズルの噴射初期においては、噴霧の分
散が良好に行われ、空気と良く混合し、着火遅れの時期
が短くなり、騒音の発生が低減する。 （２）噴射の中後期においてはこれに加えて、更に、噴
霧角が小さく貫通力の大きい直線状の噴射が多量に行わ
れ、燃焼室のすみずみまで燃料が行きわたり、空気の利
用率が上がり高出力が得られる。 （３）簡単な構造でコスト的にも有利である。
ける燃料の油圧のバランスを巧みに利用することによ
り、従来の方法では得られなかった噴霧の分散と貫通と
の両作動を同時に効果的に巾広く利用することが可能と
なり、次の効果が奏せられる。 （１）燃料噴射ノズルの噴射初期においては、噴霧の分
散が良好に行われ、空気と良く混合し、着火遅れの時期
が短くなり、騒音の発生が低減する。 （２）噴射の中後期においてはこれに加えて、更に、噴
霧角が小さく貫通力の大きい直線状の噴射が多量に行わ
れ、燃焼室のすみずみまで燃料が行きわたり、空気の利
用率が上がり高出力が得られる。 （３）簡単な構造でコスト的にも有利である。
【図１】本発明の実施例によるピン型燃料噴射ノズルを
示し図１（ａ）はその要部断面図、図１（ｂ）は図１
（ａ）に示すＢ−Ｂ部の垂直投影面積を示す図、図１
（ｃ）は図１（ａ）のＣ−Ｄ部の垂直投影面積を示す図
である。
示し図１（ａ）はその要部断面図、図１（ｂ）は図１
（ａ）に示すＢ−Ｂ部の垂直投影面積を示す図、図１
（ｃ）は図１（ａ）のＣ−Ｄ部の垂直投影面積を示す図
である。
【図２】図１に示す実施例の噴射ノズルの各作動を示
し、図２（ａ）はエンジンが停止し、噴射が行われてい
ない状態、図２（ｂ）はエンジン、噴射ノズルの初期噴
射の状態、図２（ｃ）は噴射ノズルの中期及び後期噴射
の状態におけるそれぞれの噴射ノズル要部の作動説明図
である。
し、図２（ａ）はエンジンが停止し、噴射が行われてい
ない状態、図２（ｂ）はエンジン、噴射ノズルの初期噴
射の状態、図２（ｃ）は噴射ノズルの中期及び後期噴射
の状態におけるそれぞれの噴射ノズル要部の作動説明図
である。
【図３】図３は、図１に示す実施例の噴射ノズルの副噴
射弁の形状の種類とそれぞれの噴射流量特性線図の例を
示し、図３（ａ）は型及び型、図３（ｂ）は型、
図３（ｃ）は型として示した各種の逆止め弁の形状の
例を示し、図３（ｄ）は上記のそれぞれの形状の副噴射
弁を用いた場合における噴射ノズルの副噴口噴射流量特
性を示す図である。
射弁の形状の種類とそれぞれの噴射流量特性線図の例を
示し、図３（ａ）は型及び型、図３（ｂ）は型、
図３（ｃ）は型として示した各種の逆止め弁の形状の
例を示し、図３（ｄ）は上記のそれぞれの形状の副噴射
弁を用いた場合における噴射ノズルの副噴口噴射流量特
性を示す図である。
【図４】従来技術におけるピン型燃料噴射ノズルの一例
の要部断面図である。
の要部断面図である。
３…燃料噴射ノズル ４…ノズルホルダ ５…燃料流入通路 ６…ノズルボデー ７…油（燃料）溜り ８…主噴口 ９…ニードル弁 １０…ニードルピン １１…環状噴口 １２…副噴口 １３…副噴射弁 １４…バルブホルダ １５…バルブホルダ室 １６…バルブホルドスプリング １９…燃料逃し通路 ２０…燃料室 ２０ａ…燃料室天井部 ２０ｂ…燃料室底部 ２１…センタロッド（プッシュロッド） ２１ｂ…センタロッド下端 ２２…燃料室スプリング ２３…燃料室底板 ２５…空室
Claims (1)
- 【請求項１】 ノズルボデー（６）の先端に設けられた
主噴口（８）へ出入するニードルピン（１０）と一体と
なり、前記ニードルピン（１０）の先端部にテーパ部
（１０ｂ）を有するニードル弁（９）を備えた燃料噴射
ノズル（３）において、軸方向に延びて前記ニードルピ
ン（１０）の先端に開口する縦穴より成る副噴口（１
２）をニードル弁（９）に設け、ノズルホルダ（４）内
に燃料室（２０）を設け、前記燃料室（２０）の中心部
に、前記燃料室（２０）の天井部（２０ａ）より軸方向
に下方に棒状に延設されその下端（２１ｂ）が前記燃料
室（２０）の底部（２０ｂ）と所定の間隙を保持するよ
うに形成されたセンタロッド（２１）及び該センタロッ
ド（２１）を取り巻いた、コイル状の燃料室スプリング
（２２）を配設し、前記燃料室（２０）をその底部（２
０ｂ）において副噴射弁（１３）を介して前記ニードル
弁（９）の副噴口（１２）に連通せしめ、前記副噴射弁
（１３）は、常時は閉鎖し、前記ニードル弁（９）の所
定以上のリフト量において前記センタロッド（２１）の
下端（２１ｂ）に当接し押圧されることにより開放され
前記燃料室（２０）と前記副噴口（１２）とが連通する
ように構成されたことを特徴とするディーゼルエンジン
の燃料噴射ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33887692A JPH06185431A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | ディーゼルエンジンの燃料噴射ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33887692A JPH06185431A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | ディーゼルエンジンの燃料噴射ノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06185431A true JPH06185431A (ja) | 1994-07-05 |
Family
ID=18322225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33887692A Pending JPH06185431A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | ディーゼルエンジンの燃料噴射ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06185431A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010027575A3 (en) * | 2008-08-27 | 2010-04-29 | Woodward Governor Company | Piloted variable area fuel injector |
| US9683739B2 (en) | 2009-11-09 | 2017-06-20 | Woodward, Inc. | Variable-area fuel injector with improved circumferential spray uniformity |
| CN111905937A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-11-10 | 陕西航空电气有限责任公司 | 一种喷油嘴 |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP33887692A patent/JPH06185431A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010027575A3 (en) * | 2008-08-27 | 2010-04-29 | Woodward Governor Company | Piloted variable area fuel injector |
| US8800895B2 (en) | 2008-08-27 | 2014-08-12 | Woodward, Inc. | Piloted variable area fuel injector |
| US9683739B2 (en) | 2009-11-09 | 2017-06-20 | Woodward, Inc. | Variable-area fuel injector with improved circumferential spray uniformity |
| CN111905937A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-11-10 | 陕西航空电气有限责任公司 | 一种喷油嘴 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1080065A (en) | Electromagnetic unit fuel injector | |
| US4684067A (en) | Two-stage, hydraulic-assisted fuel injection nozzle | |
| EP1042604B1 (en) | Flat needle for pressurized swirl fuel injector | |
| US4750675A (en) | Damped opening poppet covered orifice fuel injection nozzle | |
| JP2011220132A (ja) | 燃料噴射弁 | |
| JPH06185431A (ja) | ディーゼルエンジンの燃料噴射ノズル | |
| CN206753784U (zh) | 一种带有刻沟的长针阀孔板式电控喷油器 | |
| JP3846917B2 (ja) | 燃料噴射装置 | |
| JPS61135979A (ja) | デイ−ゼル機関の燃料噴射弁 | |
| CN210769102U (zh) | 一种共轨喷油器 | |
| JPH08296521A (ja) | インジェクタの針弁制御装置 | |
| JP3924949B2 (ja) | 燃料噴射ノズル | |
| US5024184A (en) | Direct fuel injection internal combustion engine | |
| GB2057057A (en) | Fuel injector for diesel engine | |
| WO2001059291A1 (en) | Variable orifice electronically controlled common rail injector (voecrri) | |
| JP3296212B2 (ja) | 燃料噴射ノズル | |
| JP3610112B2 (ja) | ディーゼル機関の燃料供給装置 | |
| JP2668130B2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射装置 | |
| US20060054130A1 (en) | Mixture formation and combustion method for heat engine with direct fuel injection | |
| JP3116612B2 (ja) | 筒内直接噴射式ディーゼル機関 | |
| JP2002130086A (ja) | 二段噴射燃料噴射弁 | |
| SU1034615A3 (ru) | Форсунка | |
| EP1482170A1 (en) | Injection nozzle with an improved injection function and method for producing an injection nozzle | |
| JP3849224B2 (ja) | 燃料噴射弁 | |
| CN109083786A (zh) | 喷油规律可变的增压式重油压电-电磁双阀电控喷油器 |