JPH078563U - 燃料噴射ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １サイクルの噴射工程に複数の噴射量割合を
過渡的に制御しながら噴射でき、燃焼温度の制御が可能
で、ＮＯx の低減が図れる燃料噴射ノズルを提供する。 【構成】 シート部５６を有するノズル本体５０に、そ
のシート部に当接するテーパ部２４を有するニードル弁
２０を摺動自在に収納し、このニードル弁を摺動させる
ことにより、サック部５１の燃料噴射孔５２を開閉する
燃料噴射ノズルである。シート部２４とテーパ部５６と
の当接部よりも上流に、第一の燃料を導く第一の燃料通
路５４を設け、上記当接部には、第二の燃料を導く第二
の燃料通路２２を設けたことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本発明は、主としてディーゼルエンジンに用いられる燃料噴射ノズルに関し、 特に、異なった複数の燃料を噴射するのに適した燃料噴射ノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、ノズル内で異種燃料を合流させる燃料噴射ノズルに関する考案としては 、例えば、特開昭６２−４５７０号公報や、実公平３−５５８１２号公報等にそ の一例が開示されいる。

【０００３】 すなわち、特開昭６２−４５７０号公報には、異種燃料同士をいわゆるノズル シート部上部で合流させたものが開示されており、実公平３−５５８１２号公報 には、ノズル本体に沿って第１の燃料通路を形成するとともにニードル弁内をそ の軸線方向の延びる第２の燃料通路を形成し、さらにニードル弁にテーパ部に隣 接した位置で段差を設けるとともに、ニードル弁内を横方向に延びる連通路を形 成したものが開示されている。これらの燃料噴射ノズルは、主に、噴射装置を腐 食させ易い燃料の送油系を孤立化させることや、なるべく各燃料を混合させない 状態で噴射する等の目的でなされている。

【０００４】 ところで、例えば、軽油などの主燃料と、水などの副燃料とを混合して噴射す るタイプの燃料噴射ノズルにおいて、ＮＯx 低減のために燃焼温度を下げる等、 燃焼工程における温度制御可能な燃料噴射ノズルが要望されてきている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述したような従来の燃料噴射ノズルでは、１サイクルの噴射 工程に複数の噴射量割合を過渡的に制御しながら噴射する操作は行えない。

【０００６】 そのため、燃焼温度制御がうまくできず、従来の構造のものでは、ＮＯx 低減 を十分に達成できないという問題がある。

【０００７】 本考案はこのような実情のもとに創案されたものであって、その目的は、１サ イクルの噴射工程に複数の噴射量割合を過渡的に制御しながら噴射でき、燃焼温 度の制御が可能で、ＮＯx 低減が図れる燃料噴射ノズルを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、シート部を有するノズル本体に、そのシート部に当接するテーパ部 を有するニードル弁を摺動自在に収納し、このニードル弁を摺動させることによ り、サック部の燃料噴射孔を開閉する燃料噴射ノズルにおいて、シート部とテー パ部との当接部よりも上流に、第一の燃料を導く第一の燃料通路を設け、当接部 には、第二の燃料を導く第二の燃料通路を設けたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】

本考案によれば、第一の燃料（例えば、軽油）の噴射量をＪ１、第二の燃料（ 例えば、水）の噴射量をＪ２とすると、燃料の噴射開始時においては、Ｊ１＜Ｊ ２となり、水の噴射量が軽油の噴射量より多くなる。次いで、ニードル弁がフル リフトされ、主噴射の状態になると、今度はリフト開始時の現象とは逆に、Ｊ１ ＞Ｊ２となり、軽油の噴射量が水の噴射量より多くなる。そして、主噴射が終了 すると、ニードル弁のリフト量が少なくなり、ここでは再び、Ｊ１＜Ｊ２となり 、水の噴射量が軽油の噴射量より多くなる。

【００１０】 このように、本考案の燃料噴射ノズルを用いれば、 噴射開始時では、Ｊ１＜Ｊ２ 主噴射時ではＪ１＞Ｊ２ 噴射終了時では、Ｊ１＜Ｊ２ という関係が満たされ、これにより、１サイクル中の第二の燃料（例えば、水） の噴射割合が過渡的に制御される。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面を参照しつつ説明する。

【００１２】 図１において、燃料噴射ノズル１はノズル本体５０と、このノズル本体５０の 中に挿入され、弁として機能するニードル弁２０とを備えている。

【００１３】 ノズル本体５０は、その先端部にサック部５１を有し、このサック部５１には 、複数の燃料噴射孔５２が設けられている。また、燃料噴射孔５２よりも上方に は、円錐形に形成されたシート部５６を有している。

【００１４】 さらに、ノズル本体５０の中には、例えば、分配型燃料噴射ポンプ１０から送 られる第一の燃料（例えば、軽油）を通過させるための第一の燃料通路５４が軸 方向に形成されている。

【００１５】 このような第一の燃料通路５４には、通常、２００〜９００Ｋｇ／ｃｍ2 程度 の燃料圧力がかかっている。

【００１６】 一方、ノズル本体５０の中に挿入され、弁として機能するニードル弁２０は、 前記燃料噴射孔５２の開閉のために前記シート部５６と離接可能なテーパー部２ ４を備えている。

【００１７】 ニードル弁２０の中には、例えば、ウォーターポンプ１２から送られる第二の 燃料（例えば、水）を通過させるための第二の燃料通路２２が形成され、この第 二の燃料通路２２は、軸方向に延びる本体通路２２ａと、本体通路２２ａの下方 で連通する連通孔２２ｂとを備えている。

【００１８】 そして、この連通孔２２ｂは、前記ノズル本体５０のシート部５６と離接可能 なテーパー部２４に向けて横方向に延びる形状をなしている。

【００１９】 このような第二の燃料通路２２には、通常、１００Ｋｇ／ｃｍ2 程度の燃料圧 力が一定圧でかかるようになっている。

【００２０】 なお、図２に示されるようにノズル本体５０のシート部５６のやや上方の円錐 部５８は、ニードル弁２０のテーパ部と完全に密接しておらず、若干の隙間が形 成されるようになっている。

【００２１】 また、第二の燃料通路２２の流路面積は、すべての燃料噴射孔５２の総噴孔面 積よりも小さく設定されている。これによれば、第二の燃料通路２２内への燃料 の逆流が防止される。

【００２２】 次に、本考案の燃料噴射ノズル１の作用を、図３（ａ）〜（ｃ）に基づいて説 明する。

【００２３】 図３（ａ）は、ニードル弁２０が着座した状態、即ち、ノズル本体５０のシー ト部５６にニードル弁２０のテーパー部２４が密着した状態を示している。この 状態から、第一の燃料圧がある値以上になると、図３（ｂ）に示されるように、 ニードル弁２０のリフトが開始され、燃料の噴射が始まる。

【００２４】 この噴射開始時期における第一の燃料（軽油）の噴射量Ｊ１と、第二の燃料（ 水）の噴射量Ｊ２との関係は、Ｊ１＜Ｊ２となり、水の噴射量が軽油の噴射量よ り多い状態になる。

【００２５】 これは第二の燃料通路２２の連通孔２２ｂの出口が第一の燃料通路２４の出口 より、噴射孔５２に近いからである。

【００２６】 次いで、図３（ｃ）に示されるように、ニードル弁２０がフルリフトされ、主 噴射の状態になると、今度はリフト開始時の現象とは逆に、Ｊ１＞Ｊ２となり、 軽油の噴射量が水の噴射量より多い状態になる。

【００２７】 これは、第一の燃料圧が第二の燃料圧に比べて高いために、第一の燃料圧によ って連通孔２２ｂの出口が一時的に塞がれるからである。

【００２８】 図３（ｃ）に示される主噴射が終了すると、ニードル弁２０のリフト状態は図 ３（ｂ）に示される状態に戻り、ここでは再びＪ１＜Ｊ２となり、水の噴射量が 軽油の噴射量より多い状態になる。主噴射が終了すると、第一の燃料圧が低下す るからである。

【００２９】 このように、本考案の燃料噴射ノズルを用いれば、 噴射開始時では、Ｊ１＜Ｊ２ 主噴射時ではＪ１＞Ｊ２ 噴射終了時では、Ｊ１＜Ｊ２ という関係をそれぞれ満たすことができる。

【００３０】 これにより、１サイクル中の第二の燃料（水）の噴射割合が過渡的に制御でき 、ＮＯx 低減のために燃焼温度を下げることが可能になる。また、このような制 御により、異種燃料の層状噴射をも可能にすることができる。

【００３１】

【考案の効果】

以上詳述したように本考案の燃料噴射ノズルは、シート部とテーパ部との当接 部よりも上流に、第一の燃料を導く第一の燃料通路を設け、上記の当接部には、 第二の燃料を導く第二の燃料通路を設けたので、１サイクル中の第二の燃料の噴 射割合が過渡的に制御されるので、それが水である時には、ＮＯx 低減のために 燃焼温度を下げることが可能になる。

【００３２】 また、このような制御により、例えば異種燃料の噴射であれば、その層状噴射 をも可能にすることができる、等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の燃料噴射ノズルの概略全体図である。

【図２】図１のノズルの先端部であるＡ部を部分的に拡
大した拡大断面図である。

【図３】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、本考案の燃料噴射
ノズルの動作を説明するためのノズル先端部の断面図で
ある。

【符号の説明】

２０ ニードル弁 ２２ 第二の燃料通路 ２２ａ 本体通路 ２２ｂ 連通孔 ２４ テーパ部 ５０ ノズル本体 ５２ 燃料噴射孔 ５４ 第一の燃料通路 ５６ シート部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート部を有するノズル本体に、そのシ
   ート部に当接するテーパ部を有するニードル弁を摺動自
   在に収納し、このニードル弁を摺動させることにより、
   サック部の燃料噴射孔を開閉する燃料噴射ノズルにおい
   て、 前記シート部と前記テーパ部との当接部よりも上流に、
   第一の燃料を導く第一の燃料通路を設け、前記当接部に
   は、第二の燃料を導く第二の燃料通路を設けたことを特
   徴とする燃料噴射ノズル。