JPH08158989A - 燃料噴射ノズル - Google Patents
燃料噴射ノズルInfo
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- JPH08158989A JPH08158989A JP6303398A JP30339894A JPH08158989A JP H08158989 A JPH08158989 A JP H08158989A JP 6303398 A JP6303398 A JP 6303398A JP 30339894 A JP30339894 A JP 30339894A JP H08158989 A JPH08158989 A JP H08158989A
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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
- 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
- F02M61/162—Means to impart a whirling motion to fuel upstream or near discharging orifices
- F02M61/163—Means being injection-valves with helically or spirally shaped grooves
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- 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】 噴射初期から所望の噴霧角が得られるととも
に、噴霧角を容易に調節できる燃料噴射ノズルの提供。 【構成】 ノズルボディ５に形成されたサック室５３に
は、ニードル６がリフトした時に供給される高圧燃料に
旋回力を付与する旋回流形成部材９が配設されている。
この旋回流形成部材９は、その外周面に複数本の溝（螺
旋通路９１）が螺旋状に形成されており、サック室５３
の弁座５２側に圧入固定されている。但し、サック室５
３の旋回流形成部材９より噴孔５１側には、所定の容積
室５３ａが確保されている。従って、ニードル６が開弁
（ニードル６のシート面６０がノズルボディ５に形成さ
れた弁座５２から離れる）して供給された高圧燃料は、
サック室５３の内壁面との間に形成される旋回流形成部
材９の螺旋通路９１を通って所定の容積室５３ａへ流れ
込み、噴孔５１より燃焼室内へ噴射される。
に、噴霧角を容易に調節できる燃料噴射ノズルの提供。 【構成】 ノズルボディ５に形成されたサック室５３に
は、ニードル６がリフトした時に供給される高圧燃料に
旋回力を付与する旋回流形成部材９が配設されている。
この旋回流形成部材９は、その外周面に複数本の溝（螺
旋通路９１）が螺旋状に形成されており、サック室５３
の弁座５２側に圧入固定されている。但し、サック室５
３の旋回流形成部材９より噴孔５１側には、所定の容積
室５３ａが確保されている。従って、ニードル６が開弁
（ニードル６のシート面６０がノズルボディ５に形成さ
れた弁座５２から離れる）して供給された高圧燃料は、
サック室５３の内壁面との間に形成される旋回流形成部
材９の螺旋通路９１を通って所定の容積室５３ａへ流れ
込み、噴孔５１より燃焼室内へ噴射される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直接噴射式エンジンに
用いられる燃料噴射ノズルに関する。
用いられる燃料噴射ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、排気ガス中のＨＣ及びＮＯｘ
等の発生を抑制し、更に燃費向上を図る上で、燃焼室へ
噴射される噴射燃料の噴霧特性が重要である。特に、燃
焼室での良好な燃焼状態を確保するためには、燃料噴霧
の微粒化促進および分散向上（広噴霧角化）を実現する
必要がある。そこで、直接噴射式エンジンに用いられる
燃料噴射ノズルでは、噴射燃料を強制的に旋回させるこ
とで、燃料噴霧の微粒化を促進するとともに広噴霧角化
を図った渦巻噴射弁（特開昭６２−２８４９５５号、特
開平３−７０８６５号、特開平３−２７５９７３号の各
公報参照）が提案されている。
等の発生を抑制し、更に燃費向上を図る上で、燃焼室へ
噴射される噴射燃料の噴霧特性が重要である。特に、燃
焼室での良好な燃焼状態を確保するためには、燃料噴霧
の微粒化促進および分散向上（広噴霧角化）を実現する
必要がある。そこで、直接噴射式エンジンに用いられる
燃料噴射ノズルでは、噴射燃料を強制的に旋回させるこ
とで、燃料噴霧の微粒化を促進するとともに広噴霧角化
を図った渦巻噴射弁（特開昭６２−２８４９５５号、特
開平３−７０８６５号、特開平３−２７５９７３号の各
公報参照）が提案されている。
【０００３】この渦巻噴射弁は、例えば、図７に示すよ
うに、ニードル１００の先端部に複数の突起部１１０に
よって旋回通路１２０が形成されており、ニードル１０
０がリフトしてノズルボディ２００に形成された弁座２
１０から離れた時に、高圧燃料が旋回通路１２０を通っ
て噴孔２２０より燃焼室へ噴射される。この時、噴射燃
料は、旋回通路１２０を通過することで強制的に旋回力
が付与されて、旋回流となって噴孔２２０より噴射され
る。
うに、ニードル１００の先端部に複数の突起部１１０に
よって旋回通路１２０が形成されており、ニードル１０
０がリフトしてノズルボディ２００に形成された弁座２
１０から離れた時に、高圧燃料が旋回通路１２０を通っ
て噴孔２２０より燃焼室へ噴射される。この時、噴射燃
料は、旋回通路１２０を通過することで強制的に旋回力
が付与されて、旋回流となって噴孔２２０より噴射され
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の渦巻
噴射弁は、旋回通路１２０がシート部（ニードル１００
が弁座２１０に着座する部位）より上流に形成されてい
ることから、以下の問題点を生じる。 イ）噴射初期には、旋回通路１２０内の燃料が旋回力を
与えられることなく噴射される。この噴射燃料（噴霧）
は、噴霧角の小さい液注状噴霧となり（図８（ａ）参
照）、且つ低速であることから微粒化および分散が悪く
なる。直接噴射式エンジンにおいては、低速の液注状噴
霧がピストンあるいはシリンダの壁面に付着して、ＨＣ
排出量を増加させる。 ロ）一定の噴霧角に達するまでに時間を要する（１ｍｓ
程度）。特に、アイドリングあるいは低速負荷域の低噴
射量域において所望の噴霧角を得られず（図８（ｂ）参
照）、良好な燃焼を実現できない。
噴射弁は、旋回通路１２０がシート部（ニードル１００
が弁座２１０に着座する部位）より上流に形成されてい
ることから、以下の問題点を生じる。 イ）噴射初期には、旋回通路１２０内の燃料が旋回力を
与えられることなく噴射される。この噴射燃料（噴霧）
は、噴霧角の小さい液注状噴霧となり（図８（ａ）参
照）、且つ低速であることから微粒化および分散が悪く
なる。直接噴射式エンジンにおいては、低速の液注状噴
霧がピストンあるいはシリンダの壁面に付着して、ＨＣ
排出量を増加させる。 ロ）一定の噴霧角に達するまでに時間を要する（１ｍｓ
程度）。特に、アイドリングあるいは低速負荷域の低噴
射量域において所望の噴霧角を得られず（図８（ｂ）参
照）、良好な燃焼を実現できない。
【０００５】ハ）噴射期間中におけるシート部のクリア
ランスが数百μｍであるため、旋回通路１２０を通過し
て旋回力が付与されても、シート部を通過する際に旋回
力が減衰されることから、所望の広噴霧角が得られな
い。 ニ）一般的な渦巻噴射弁の構造（図４および図５参照）
と大きく相違することから、噴霧角の予測が困難であ
る。 本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目
的は、噴射初期から所望の噴霧角が得られるとともに、
噴霧角を容易に調節できる燃料噴射ノズルの提供にあ
る。
ランスが数百μｍであるため、旋回通路１２０を通過し
て旋回力が付与されても、シート部を通過する際に旋回
力が減衰されることから、所望の広噴霧角が得られな
い。 ニ）一般的な渦巻噴射弁の構造（図４および図５参照）
と大きく相違することから、噴霧角の予測が困難であ
る。 本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目
的は、噴射初期から所望の噴霧角が得られるとともに、
噴霧角を容易に調節できる燃料噴射ノズルの提供にあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の構成を採用した。請求項１では、
高圧燃料を噴射する噴孔を有するとともに、この噴孔の
上流に弁座が形成されたノズルボディと、このノズルボ
ディに摺動自在に嵌挿されたニードルとを備え、このニ
ードルがリフトして前記弁座から離れることで前記噴孔
より高圧燃料を噴射し、前記ニードルが降下して前記弁
座に着座することで燃料噴射を終了する燃料噴射ノズル
において、前記弁座より下流に、前記ニードルがリフト
して供給される高圧燃料に旋回力を付与する旋回流成形
部材が配設されるとともに、この旋回流形成部材の下流
側に、前記旋回流形成部材によって旋回力を付与された
高圧燃料が旋回流れを生成する所定の容積室が設けられ
ていることを特徴とする。
成するために、以下の構成を採用した。請求項１では、
高圧燃料を噴射する噴孔を有するとともに、この噴孔の
上流に弁座が形成されたノズルボディと、このノズルボ
ディに摺動自在に嵌挿されたニードルとを備え、このニ
ードルがリフトして前記弁座から離れることで前記噴孔
より高圧燃料を噴射し、前記ニードルが降下して前記弁
座に着座することで燃料噴射を終了する燃料噴射ノズル
において、前記弁座より下流に、前記ニードルがリフト
して供給される高圧燃料に旋回力を付与する旋回流成形
部材が配設されるとともに、この旋回流形成部材の下流
側に、前記旋回流形成部材によって旋回力を付与された
高圧燃料が旋回流れを生成する所定の容積室が設けられ
ていることを特徴とする。
【０００７】請求項２では、請求項１に記載された燃料
噴射ノズルにおいて、前記ノズルボディは、前記弁座と
前記噴孔との間にサック室を有し、前記旋回流形成部材
は、前記サック室に配設されて、そのサック室の前記旋
回流成形部材の下流側が前記所定の容積室とされている
ことを特徴とする。請求項３では、請求項１または２に
記載された燃料噴射ノズルにおいて、前記旋回流形成部
材は、前記ニードルと連動して変位可能に配設されてい
ることを特徴とする。
噴射ノズルにおいて、前記ノズルボディは、前記弁座と
前記噴孔との間にサック室を有し、前記旋回流形成部材
は、前記サック室に配設されて、そのサック室の前記旋
回流成形部材の下流側が前記所定の容積室とされている
ことを特徴とする。請求項３では、請求項１または２に
記載された燃料噴射ノズルにおいて、前記旋回流形成部
材は、前記ニードルと連動して変位可能に配設されてい
ることを特徴とする。
【０００８】
【作用および発明の効果】上記構成より成る本発明の燃
料噴射ノズルは、弁座より下流に旋回流形成部材が配設
されていることから、ニードルがリフトして弁座との間
に形成される隙間（クリアランス）を通過した高圧燃料
が旋回流形成部材によって旋回力を付与される。即ち、
噴射開始と同時に旋回力を付与された高圧燃料が噴射さ
れるため、従来のように液注状噴霧が噴射されることは
なく、噴射初期から広噴霧角で微細化した噴霧を実現す
ることができる。
料噴射ノズルは、弁座より下流に旋回流形成部材が配設
されていることから、ニードルがリフトして弁座との間
に形成される隙間（クリアランス）を通過した高圧燃料
が旋回流形成部材によって旋回力を付与される。即ち、
噴射開始と同時に旋回力を付与された高圧燃料が噴射さ
れるため、従来のように液注状噴霧が噴射されることは
なく、噴射初期から広噴霧角で微細化した噴霧を実現す
ることができる。
【０００９】また、ニードルがリフトして弁座との間に
形成されるクリアランスより下流に旋回流形成部材が配
設されている。即ち、旋回流形成部材の下流に微小な隙
間を設けていないことから、旋回流形成部材によって高
圧燃料に付与された旋回力が減衰されることはない。さ
らに、旋回流形成部材の下流側に所定の容積室を設け
て、一般的な渦巻噴射弁と近似した構造としたことによ
り、公知の噴霧角予測式を適用して容易に噴霧角を予測
することが可能である。
形成されるクリアランスより下流に旋回流形成部材が配
設されている。即ち、旋回流形成部材の下流に微小な隙
間を設けていないことから、旋回流形成部材によって高
圧燃料に付与された旋回力が減衰されることはない。さ
らに、旋回流形成部材の下流側に所定の容積室を設け
て、一般的な渦巻噴射弁と近似した構造としたことによ
り、公知の噴霧角予測式を適用して容易に噴霧角を予測
することが可能である。
【００１０】請求項３に記載した発明によれば、旋回流
形成部材がニードルと連動して変位可能に配設されてい
る。このため、旋回流形成部材は、燃料噴射時、即ちニ
ードルがリフトする際に、ニードルと連動してリフト
（変位）することにより、所定の容積室の深さが変動す
る（大きくなる）。この結果、噴射初期の噴霧角をより
広角に制御することが可能となる。
形成部材がニードルと連動して変位可能に配設されてい
る。このため、旋回流形成部材は、燃料噴射時、即ちニ
ードルがリフトする際に、ニードルと連動してリフト
（変位）することにより、所定の容積室の深さが変動す
る（大きくなる）。この結果、噴射初期の噴霧角をより
広角に制御することが可能となる。
【００１１】
【実施例】次に、本発明の燃料噴射ノズルの第１実施例
を図１〜５に基づいて説明する。図１は燃料噴射ノズル
１の先端部断面図である。本実施例の燃料噴射ノズル１
は、直接噴射式エンジンに用いられるもので、図３に示
すように、噴射管２を介して燃料噴射ポンプ３より送ら
れた高圧燃料をエンジンの燃焼室４へ噴射する。この燃
料噴射ノズル１は、ノズルボディ５、ニードル６、チッ
プパッキン７、ノズルホルダ８、および旋回流形成部材
９（図１および図２参照）等より構成されている。
を図１〜５に基づいて説明する。図１は燃料噴射ノズル
１の先端部断面図である。本実施例の燃料噴射ノズル１
は、直接噴射式エンジンに用いられるもので、図３に示
すように、噴射管２を介して燃料噴射ポンプ３より送ら
れた高圧燃料をエンジンの燃焼室４へ噴射する。この燃
料噴射ノズル１は、ノズルボディ５、ニードル６、チッ
プパッキン７、ノズルホルダ８、および旋回流形成部材
９（図１および図２参照）等より構成されている。
【００１２】ノズルボディ５は、図１に示すように、ニ
ードル６を嵌挿する嵌挿孔５０、高圧燃料を噴射する噴
孔５１、嵌挿孔５０の下端部に形成される弁座５２、こ
の弁座５２に連なるサック室５３、嵌挿孔５０の中程に
設けられた燃料溜まり５４（図３参照）、この燃料溜ま
り５４に高圧燃料を導く燃料通路５５等が設けられてい
る。なお、嵌挿孔５０は、燃料溜まり５４から下側（弁
座５２まで）で、ニードル６の外周面との間に環状の隙
間が確保されて、ニードル６がリフトした時に高圧燃料
をサック室５３へ導く環状通路５６を構成している。
ードル６を嵌挿する嵌挿孔５０、高圧燃料を噴射する噴
孔５１、嵌挿孔５０の下端部に形成される弁座５２、こ
の弁座５２に連なるサック室５３、嵌挿孔５０の中程に
設けられた燃料溜まり５４（図３参照）、この燃料溜ま
り５４に高圧燃料を導く燃料通路５５等が設けられてい
る。なお、嵌挿孔５０は、燃料溜まり５４から下側（弁
座５２まで）で、ニードル６の外周面との間に環状の隙
間が確保されて、ニードル６がリフトした時に高圧燃料
をサック室５３へ導く環状通路５６を構成している。
【００１３】ニードル６は、その後端部が嵌挿孔５０に
摺動自在に嵌挿されて、ノズルホルダ８に収容されたス
プリング１０によって弁座５２側へ付勢されており、先
端部には弁座５２に対応する円錐状のシート面６０が形
成されている。このニードル６は、シート面６０が弁座
５２に当接（着座）することで環状通路５６とサック室
５３との間を遮断し、ニードル６のリフトに伴ってシー
ト面６０が弁座５２から離れることで環状通路５６とサ
ック室５３とを連通する。
摺動自在に嵌挿されて、ノズルホルダ８に収容されたス
プリング１０によって弁座５２側へ付勢されており、先
端部には弁座５２に対応する円錐状のシート面６０が形
成されている。このニードル６は、シート面６０が弁座
５２に当接（着座）することで環状通路５６とサック室
５３との間を遮断し、ニードル６のリフトに伴ってシー
ト面６０が弁座５２から離れることで環状通路５６とサ
ック室５３とを連通する。
【００１４】チップパッキン７は、ノズルボディ５とノ
ズルホルダ８との間に挟持されて、ニードル６の開弁
時、即ちニードル６がリフトした時に、ニードル６の後
端面がチップパッキン７に当接することでニードル６の
最大リフト量を規制する。なお、チップパッキン７に
は、ノズルボディ５に連通する連絡路７０が形成されて
いる。
ズルホルダ８との間に挟持されて、ニードル６の開弁
時、即ちニードル６がリフトした時に、ニードル６の後
端面がチップパッキン７に当接することでニードル６の
最大リフト量を規制する。なお、チップパッキン７に
は、ノズルボディ５に連通する連絡路７０が形成されて
いる。
【００１５】ノズルホルダ８は、噴射管２が接続される
継手部８０を有し、この継手部８０を介して噴射管２よ
り供給された高圧燃料を導入する燃料導入路８１が形成
されている。この燃料導入路８１は、継手部８０からノ
ズルホルダ８の下端へ延びて設けられて、一端は継手部
８０に形成された燃料通路８２と連通し、他端はチップ
パッキン７に当接する下端面に開口してチップパッキン
７に形成された連絡路７０と連通する。なお、継手部８
０に形成された燃料通路８２には、燃料中に含まれる不
純物等をろ過するバーフィルタ８３が装着されている。
継手部８０を有し、この継手部８０を介して噴射管２よ
り供給された高圧燃料を導入する燃料導入路８１が形成
されている。この燃料導入路８１は、継手部８０からノ
ズルホルダ８の下端へ延びて設けられて、一端は継手部
８０に形成された燃料通路８２と連通し、他端はチップ
パッキン７に当接する下端面に開口してチップパッキン
７に形成された連絡路７０と連通する。なお、継手部８
０に形成された燃料通路８２には、燃料中に含まれる不
純物等をろ過するバーフィルタ８３が装着されている。
【００１６】旋回流形成部材９は、図２に示すように、
一定の高さの円柱形状を呈し、その外周面に、それぞれ
半円形（三角形、四角形等でも良い）に窪んだ複数本
（図２では４本）の溝９０が螺旋状に形成されている。
この旋回流形成部材９は、ニードル６のリフトに伴って
供給される高圧燃料に旋回力を付与するもので、図１に
示すように、外周面がノズルボディ５に形成されたサッ
ク室５３に圧入されて、サック室５３の弁座５２側に固
定されている。即ち、サック室５３の噴孔５１側には、
所定の容積室５３ａが確保されている。従って、ニード
ル６がリフトして供給される高圧燃料は、旋回流形成部
材９の外周面に形成された螺旋状の溝９０（サック室５
３の内壁面との間に螺旋通路９１を形成する）を通って
サック室５３（所定の容積室５３ａ）へ流れ込む。
一定の高さの円柱形状を呈し、その外周面に、それぞれ
半円形（三角形、四角形等でも良い）に窪んだ複数本
（図２では４本）の溝９０が螺旋状に形成されている。
この旋回流形成部材９は、ニードル６のリフトに伴って
供給される高圧燃料に旋回力を付与するもので、図１に
示すように、外周面がノズルボディ５に形成されたサッ
ク室５３に圧入されて、サック室５３の弁座５２側に固
定されている。即ち、サック室５３の噴孔５１側には、
所定の容積室５３ａが確保されている。従って、ニード
ル６がリフトして供給される高圧燃料は、旋回流形成部
材９の外周面に形成された螺旋状の溝９０（サック室５
３の内壁面との間に螺旋通路９１を形成する）を通って
サック室５３（所定の容積室５３ａ）へ流れ込む。
【００１７】次に、本実施例の作動を説明する。燃料噴
射ポンプ３から噴射管２を通って供給された高圧燃料
は、継手部８０の燃料通路８２から燃料導入路８１へ導
入され、さらにチップパッキン７の連絡路７０およびノ
ズルボディ５の燃料通路５５を通って燃料溜まり５４お
よび環状通路５６に供給される。ここで、燃料圧力が開
弁圧（ニードル６を付勢するスプリング１０の付勢力）
より高くなると、ニードル６がリフトして、シート面６
０と弁座５２との間にクリアランスが形成されることに
より、供給された高圧燃料は、旋回流形成部材９の螺旋
通路９１を通って所定の容積室５３ａへ流入し、噴孔５
１より燃焼室４内へ噴射される。
射ポンプ３から噴射管２を通って供給された高圧燃料
は、継手部８０の燃料通路８２から燃料導入路８１へ導
入され、さらにチップパッキン７の連絡路７０およびノ
ズルボディ５の燃料通路５５を通って燃料溜まり５４お
よび環状通路５６に供給される。ここで、燃料圧力が開
弁圧（ニードル６を付勢するスプリング１０の付勢力）
より高くなると、ニードル６がリフトして、シート面６
０と弁座５２との間にクリアランスが形成されることに
より、供給された高圧燃料は、旋回流形成部材９の螺旋
通路９１を通って所定の容積室５３ａへ流入し、噴孔５
１より燃焼室４内へ噴射される。
【００１８】ここで、上記クリアランスを通過した高圧
燃料は、旋回流形成部材９の螺旋通路９１を通過するこ
とで旋回力が付与されて、所定の容積室５３ａにて旋回
流れ（図１に矢印で示す）を生成する。この結果、高圧
燃料は、旋回力が減衰されることなく噴孔５１より噴射
されて、広噴霧角で微細粒径の噴霧が得られる。
燃料は、旋回流形成部材９の螺旋通路９１を通過するこ
とで旋回力が付与されて、所定の容積室５３ａにて旋回
流れ（図１に矢印で示す）を生成する。この結果、高圧
燃料は、旋回力が減衰されることなく噴孔５１より噴射
されて、広噴霧角で微細粒径の噴霧が得られる。
【００１９】（本実施例の効果）旋回流形成部材９が弁
座５２より下流のサック室５３に配設されていることか
ら、噴射開始と同時に旋回力を付与された高圧燃料が噴
射される。このため、従来のように噴射初期に液注状噴
霧が噴射されることはなく、噴射初期から広噴霧角で微
細化した噴霧を得ることができる。これにより、アイド
リングあるいは低負荷域の低噴射量域においても所望の
噴霧角を得ることができるため、良好な燃焼を実現する
ことができる。
座５２より下流のサック室５３に配設されていることか
ら、噴射開始と同時に旋回力を付与された高圧燃料が噴
射される。このため、従来のように噴射初期に液注状噴
霧が噴射されることはなく、噴射初期から広噴霧角で微
細化した噴霧を得ることができる。これにより、アイド
リングあるいは低負荷域の低噴射量域においても所望の
噴霧角を得ることができるため、良好な燃焼を実現する
ことができる。
【００２０】旋回流形成部材９の下流側に所定の容積室
５３ａを設けたことにより、旋回流形成部材９の各螺旋
通路９１を通過した高圧燃料が所定の容積室５３ａで整
った旋回流れを生成することができる。即ち、各螺旋通
路９１を通過した筋状の流れがそのまま噴出されること
はなく、所定の容積室５３ａで各螺旋通路９１を通過し
た筋状の流れが旋回流れを生成する（所定の容積室５３
ａで筋状の流れの影響が打ち消される）ことにより、均
一な薄膜噴流を形成することができる。
５３ａを設けたことにより、旋回流形成部材９の各螺旋
通路９１を通過した高圧燃料が所定の容積室５３ａで整
った旋回流れを生成することができる。即ち、各螺旋通
路９１を通過した筋状の流れがそのまま噴出されること
はなく、所定の容積室５３ａで各螺旋通路９１を通過し
た筋状の流れが旋回流れを生成する（所定の容積室５３
ａで筋状の流れの影響が打ち消される）ことにより、均
一な薄膜噴流を形成することができる。
【００２１】また、旋回流形成部材９の下流側に所定の
容積室５３ａを設けて、一般的渦巻噴射弁（機械学会論
文集vol.19、No.80 参照）と近似した構造としたことに
より、下記に示す公知の噴霧角予測式（数１および数
２）を適用して、容易に噴霧角を予測することができ
る。なお、一般的な渦巻噴射弁を図４および図５（図４
のＡ−Ａ断面図）に示す。この渦巻噴射弁は、流入口１
１より流入した燃料が旋回流れを生成する渦巻室１２を
備え、その渦巻室１２の中央部に噴孔１３が形成されて
いる。
容積室５３ａを設けて、一般的渦巻噴射弁（機械学会論
文集vol.19、No.80 参照）と近似した構造としたことに
より、下記に示す公知の噴霧角予測式（数１および数
２）を適用して、容易に噴霧角を予測することができ
る。なお、一般的な渦巻噴射弁を図４および図５（図４
のＡ−Ａ断面図）に示す。この渦巻噴射弁は、流入口１
１より流入した燃料が旋回流れを生成する渦巻室１２を
備え、その渦巻室１２の中央部に噴孔１３が形成されて
いる。
【００２２】この渦巻噴射弁において、理論噴霧角α0
は、公知の次式（数１）に従って求めることができる。
は、公知の次式（数１）に従って求めることができる。
【数１】α0 ＝１８０°−２ｔａｎ-1［Ｋ｛１．３７＋
２６．９ＥＸＰ（−４９．２・ｄo ／ｒi ）｝］ 但し、 Ｋ＝（４Ｓi ／πｄ2 ）・（ｄ／２ｒi ） ｄo ＝√（Ｓi ／π） Ｋ：特性値、Ｓi ：流入口総断面積、ｒi ：渦巻室半径
２６．９ＥＸＰ（−４９．２・ｄo ／ｒi ）｝］ 但し、 Ｋ＝（４Ｓi ／πｄ2 ）・（ｄ／２ｒi ） ｄo ＝√（Ｓi ／π） Ｋ：特性値、Ｓi ：流入口総断面積、ｒi ：渦巻室半径
【００２３】この理論噴霧角α0 に基づいて、本実施例
の燃料噴射ノズル１における噴孔径ｄおよび噴孔長ｌの
影響を考慮すると、噴霧角αは、公知の次式（数２）に
従う様に決定することができる。
の燃料噴射ノズル１における噴孔径ｄおよび噴孔長ｌの
影響を考慮すると、噴霧角αは、公知の次式（数２）に
従う様に決定することができる。
【数２】α／α0 ＝０．２３２ＥＸＰ｛−３．９４（ｌ
／ｄ）｝＋０．７６８ＥＸＰ｛−０．０１８５（ｌ／
ｄ）｝
／ｄ）｝＋０．７６８ＥＸＰ｛−０．０１８５（ｌ／
ｄ）｝
【００２４】次に、本発明の第２実施例を示す。第１実
施例では、旋回流形成部材９とニードル６とを別体とし
たが、図６に示すように、旋回流形成部材９をニードル
６と一体に加工して、ニードル６と連動するように設け
ても良い。この場合、ニードル６がリフトする際に、旋
回流形成部材９がニードル６と連動してサック室５３内
を上方へ移動（変位）することにより、サック室５３
（所定の容積室５３ａ）の深さｈがニードル６のリフト
量に伴って大きくなる。
施例では、旋回流形成部材９とニードル６とを別体とし
たが、図６に示すように、旋回流形成部材９をニードル
６と一体に加工して、ニードル６と連動するように設け
ても良い。この場合、ニードル６がリフトする際に、旋
回流形成部材９がニードル６と連動してサック室５３内
を上方へ移動（変位）することにより、サック室５３
（所定の容積室５３ａ）の深さｈがニードル６のリフト
量に伴って大きくなる。
【００２５】このことは、公知資料（機械学会論文集vo
l.38、No.307）に記載されているように、サック室５３
の深さｈと噴霧角αとの間に次式（数３）の関係が成り
立つことから、サック室５３の深さｈが小さくなること
で噴霧角αも大きくなると言える。即ち、噴射初期の噴
霧角をより広角にすることができる。
l.38、No.307）に記載されているように、サック室５３
の深さｈと噴霧角αとの間に次式（数３）の関係が成り
立つことから、サック室５３の深さｈが小さくなること
で噴霧角αも大きくなると言える。即ち、噴射初期の噴
霧角をより広角にすることができる。
【数３】α／α0 ＝１−１．５×１０-2×ｈ／ｄ
【００２６】〔変形例〕本実施例では、燃料噴射ポンプ
３より供給される燃料圧力によってニードル６をリフト
させる構造としたが、電磁力を利用してニードル６をリ
フトさせる構造としても良い。図６に示した第２実施例
では、旋回流形成部材９をニードル６と一体に加工した
例を示したが、旋回流形成部材９をニードル６と別体で
形成した後、両者を結合して一体化しても良い。
３より供給される燃料圧力によってニードル６をリフト
させる構造としたが、電磁力を利用してニードル６をリ
フトさせる構造としても良い。図６に示した第２実施例
では、旋回流形成部材９をニードル６と一体に加工した
例を示したが、旋回流形成部材９をニードル６と別体で
形成した後、両者を結合して一体化しても良い。
【図１】燃料噴射ノズルの先端部断面図である。
【図２】旋回流形成部材の斜視図である。
【図３】燃料噴射ノズルを含むシステム図である。
【図４】一般的渦巻噴射弁の斜視図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】第２実施例に係わる燃料噴射ノズルの先端部断
面図である。
面図である。
【図７】従来技術に係わる燃料噴射ノズルの先端部断面
図である。
図である。
【図８】開弁後の経過時間に対する噴霧角の変化を示す
グラフである（従来技術）。
グラフである（従来技術）。
１ 燃料噴射ノズル ５ ノズルボディ ６ ニードル ９ 旋回流形成部材 ５１ 噴孔 ５２ 弁座 ５３ サック室 ５３ａ 容積室
Claims (3)
- 【請求項１】高圧燃料を噴射する噴孔を有するととも
に、この噴孔の上流に弁座が形成されたノズルボディ
と、このノズルボディに摺動自在に嵌挿されたニードル
とを備え、このニードルがリフトして前記弁座から離れ
ることで前記噴孔より高圧燃料を噴射し、前記ニードル
が降下して前記弁座に着座することで燃料噴射を終了す
る燃料噴射ノズルにおいて、 前記弁座より下流に、前記ニードルがリフトして供給さ
れる高圧燃料に旋回力を付与する旋回流成形部材が配設
されるとともに、この旋回流形成部材の下流側に、前記
旋回流形成部材によって旋回力を付与された高圧燃料が
旋回流れを生成する所定の容積室が設けられていること
を特徴とする燃料噴射ノズル。 - 【請求項２】前記ノズルボディは、前記弁座と前記噴孔
との間にサック室を有し、 前記旋回流形成部材は、前記サック室に配設されて、そ
のサック室の前記旋回流成形部材の下流側が前記所定の
容積室とされていることを特徴とする請求項１に記載さ
れた燃料噴射ノズル。 - 【請求項３】前記旋回流形成部材は、前記ニードルと連
動して変位可能に配設されていることを特徴とする請求
項１または２に記載された燃料噴射ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6303398A JPH08158989A (ja) | 1994-12-07 | 1994-12-07 | 燃料噴射ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6303398A JPH08158989A (ja) | 1994-12-07 | 1994-12-07 | 燃料噴射ノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08158989A true JPH08158989A (ja) | 1996-06-18 |
Family
ID=17920550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6303398A Pending JPH08158989A (ja) | 1994-12-07 | 1994-12-07 | 燃料噴射ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08158989A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6578778B2 (en) | 2000-01-27 | 2003-06-17 | Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel injection valve |
| EP1213474A3 (de) * | 2000-10-19 | 2004-01-07 | Robert Bosch Gmbh | Brennstoffeinspritzventil |
| WO2007013165A1 (ja) | 2005-07-29 | 2007-02-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 燃料噴射弁 |
| KR100742202B1 (ko) * | 2005-10-13 | 2007-07-24 | 진명이십일 (주) | 인젝터의 분사노즐 구조 |
| CN102575629A (zh) * | 2009-07-21 | 2012-07-11 | 丰田自动车株式会社 | 燃料喷射阀 |
| WO2013121542A1 (ja) * | 2012-02-15 | 2013-08-22 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料噴射弁及びこれを備えた燃料噴射装置 |
| CN107763615A (zh) * | 2016-08-19 | 2018-03-06 | 河南汇金智能装备有限公司 | 油枪 |
| JP2019015253A (ja) * | 2017-07-10 | 2019-01-31 | 株式会社 Ａｃｒ | 液体噴射ノズルの多噴孔構造体 |
| CN111734566A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-10-02 | 天津职业技术师范大学(中国职业培训指导教师进修中心) | 一种大流量共轨喷油器喷油嘴用针阀、喷油嘴偶件及其工作方法 |
-
1994
- 1994-12-07 JP JP6303398A patent/JPH08158989A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6578778B2 (en) | 2000-01-27 | 2003-06-17 | Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel injection valve |
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| WO2013121542A1 (ja) * | 2012-02-15 | 2013-08-22 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料噴射弁及びこれを備えた燃料噴射装置 |
| CN104114847A (zh) * | 2012-02-15 | 2014-10-22 | 丰田自动车株式会社 | 燃料喷射阀和具有该燃料喷射阀的燃料喷射装置 |
| CN104114847B (zh) * | 2012-02-15 | 2016-10-05 | 丰田自动车株式会社 | 燃料喷射阀和具有该燃料喷射阀的燃料喷射装置 |
| CN107763615A (zh) * | 2016-08-19 | 2018-03-06 | 河南汇金智能装备有限公司 | 油枪 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |