JPH08200183A - 内燃機関の燃料噴射弁 - Google Patents
内燃機関の燃料噴射弁Info
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- JPH08200183A JPH08200183A JP2736995A JP2736995A JPH08200183A JP H08200183 A JPH08200183 A JP H08200183A JP 2736995 A JP2736995 A JP 2736995A JP 2736995 A JP2736995 A JP 2736995A JP H08200183 A JPH08200183 A JP H08200183A
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- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 80
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、噴射時以外に燃料噴射弁内
に燃料油を循環させるものにおいて、燃料噴射弁高圧部
の構造の単純化と重量低減とコンパクト化が可能とな
り、信頼性が大幅に向上する内燃機関の燃料噴射弁を提
供するにある。 【構成】 従来例で使用されている循環弁１０１を廃止
し、針弁へ針弁押えばね１３のばね力を伝える針弁押し
棒１２に燃料油通路２１を設け、該通路２１と燃料油循
環径路２０を介して前記針弁押えばねのばね室２３と針
弁油溜め室４０を連通し、燃料噴射弁体１ａ外に排出さ
れるとともに、燃料噴射時針弁リフト時には針弁押し棒
１２と燃料噴射弁本体とのテーパ加工部が面当りし前記
テーパ加工部の開口部は閉口され燃料油循環径路が閉断
されることを特徴としている。
に燃料油を循環させるものにおいて、燃料噴射弁高圧部
の構造の単純化と重量低減とコンパクト化が可能とな
り、信頼性が大幅に向上する内燃機関の燃料噴射弁を提
供するにある。 【構成】 従来例で使用されている循環弁１０１を廃止
し、針弁へ針弁押えばね１３のばね力を伝える針弁押し
棒１２に燃料油通路２１を設け、該通路２１と燃料油循
環径路２０を介して前記針弁押えばねのばね室２３と針
弁油溜め室４０を連通し、燃料噴射弁体１ａ外に排出さ
れるとともに、燃料噴射時針弁リフト時には針弁押し棒
１２と燃料噴射弁本体とのテーパ加工部が面当りし前記
テーパ加工部の開口部は閉口され燃料油循環径路が閉断
されることを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はシリンダ内へ直接燃料を
噴射投入する内燃機関の燃料噴射弁に関する。
噴射投入する内燃機関の燃料噴射弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】舶用大型ディーゼル機関や発電プラント
用ディーゼル機関では、燃料油管のエア抜きのため、機
関起動スタンバイ時、燃料油を燃料噴射弁内へ循環させ
ている。また低質で非常に粘度の高いＣ重油等を燃料に
使用する機関では、燃料を高温に加熱して使用するが、
この場合燃料噴射部での燃料油の冷却油温が粘度保持の
点で問題となるためと、燃料噴射弁の冷却と燃焼室廻り
の燃焼ガスを硫酸析出温度以上に保持するため上記機関
スタンバイ時と同様に一定温度の燃料油を燃料噴射弁内
へ循環させる必要がある。
用ディーゼル機関では、燃料油管のエア抜きのため、機
関起動スタンバイ時、燃料油を燃料噴射弁内へ循環させ
ている。また低質で非常に粘度の高いＣ重油等を燃料に
使用する機関では、燃料を高温に加熱して使用するが、
この場合燃料噴射部での燃料油の冷却油温が粘度保持の
点で問題となるためと、燃料噴射弁の冷却と燃焼室廻り
の燃焼ガスを硫酸析出温度以上に保持するため上記機関
スタンバイ時と同様に一定温度の燃料油を燃料噴射弁内
へ循環させる必要がある。
【０００３】従来、この燃料循環のための操作は、機関
の運転員が機関始動前に手動で循環径路２０へ燃料油を
送油するが、図４に示すような循環燃料制御弁１０１を
備えた燃料弁により自動的に行われている。図４に循環
制御弁を備えた従来の燃料噴射弁を示す。なお図１は通
常の燃料送油管径路図である。
の運転員が機関始動前に手動で循環径路２０へ燃料油を
送油するが、図４に示すような循環燃料制御弁１０１を
備えた燃料弁により自動的に行われている。図４に循環
制御弁を備えた従来の燃料噴射弁を示す。なお図１は通
常の燃料送油管径路図である。
【０００４】図１において、送油管４をへて送油され、
燃料油は燃料送油ポンプ５により加圧され、燃料噴射ポ
ンプ６へ供給されるとともに、燃料高圧噴射管２を通っ
て燃料噴射弁１に供給され、燃料噴射弁１内の循環径路
を通って循環燃料油戻り油路３より図示しない燃料タン
クへ戻される。
燃料油は燃料送油ポンプ５により加圧され、燃料噴射ポ
ンプ６へ供給されるとともに、燃料高圧噴射管２を通っ
て燃料噴射弁１に供給され、燃料噴射弁１内の循環径路
を通って循環燃料油戻り油路３より図示しない燃料タン
クへ戻される。
【０００５】次に図４に示す循環燃料油制御弁１０１を
備えた従来の燃料噴射弁について説明する。燃料油はま
ず循環燃料油制御弁（以下循環弁と称す）へ供給され
る。循環弁１０１は針弁１０２と針弁押えばね１０３と
で構成されている。
備えた従来の燃料噴射弁について説明する。燃料油はま
ず循環燃料油制御弁（以下循環弁と称す）へ供給され
る。循環弁１０１は針弁１０２と針弁押えばね１０３と
で構成されている。
【０００６】又針弁押えばね１０３は、燃料油の圧力が
燃料送油用ポンプ５の吐出圧力より高い場合のみ、針弁
１０２が開くようなばね力となっている。よって運転ス
タンバイ時等には、燃料油は循環弁１０１より燃料油循
環係路２０を通り燃料噴射弁１内を循環して循環燃料油
戻り管３へ排出される。
燃料送油用ポンプ５の吐出圧力より高い場合のみ、針弁
１０２が開くようなばね力となっている。よって運転ス
タンバイ時等には、燃料油は循環弁１０１より燃料油循
環係路２０を通り燃料噴射弁１内を循環して循環燃料油
戻り管３へ排出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、燃料噴射弁
内の燃料油循環を自動的に行わせるためには、従来例で
は前記のとおり循環弁１０１が必要となるが、該循環弁
は燃料噴射ポンプ６と燃料弁１の中間の燃料油高圧供給
径路３０内に設置されているため、燃料噴射ポンプ６の
作動時（燃料噴射時）は約１０００ｋｇ／ｃｍ2 前後の
高圧力の条件下の作動となり、部品強度の面から非常に
高強度の設計が要求され、予想以上に大型のものとなる
内の燃料油循環を自動的に行わせるためには、従来例で
は前記のとおり循環弁１０１が必要となるが、該循環弁
は燃料噴射ポンプ６と燃料弁１の中間の燃料油高圧供給
径路３０内に設置されているため、燃料噴射ポンプ６の
作動時（燃料噴射時）は約１０００ｋｇ／ｃｍ2 前後の
高圧力の条件下の作動となり、部品強度の面から非常に
高強度の設計が要求され、予想以上に大型のものとなる
【０００８】さらに機関への燃料噴射量に影響を与えて
はならないという制約より、燃料油通路面積を確保する
ため、機関の高出力化に伴い、燃料循環では何ら問題が
ないにも拘らず、燃料油通路面積確保の点から循環弁１
０１のさらなる大型化が必要となる。一方高速回転化が
必要とされる機関では、循環弁部での流路障害が問題と
なり、噴射遅れを発生させる原因ともなりうる。
はならないという制約より、燃料油通路面積を確保する
ため、機関の高出力化に伴い、燃料循環では何ら問題が
ないにも拘らず、燃料油通路面積確保の点から循環弁１
０１のさらなる大型化が必要となる。一方高速回転化が
必要とされる機関では、循環弁部での流路障害が問題と
なり、噴射遅れを発生させる原因ともなりうる。
【０００９】本発明の目的は、従来例における循環弁１
０１が廃止できるため、燃料噴射弁高圧部の構造が単純
化され、信頼性が大幅に向上し、重量低減とコンパクト
化が可能となる内燃機関の燃料噴射弁を提供するにあ
る。
０１が廃止できるため、燃料噴射弁高圧部の構造が単純
化され、信頼性が大幅に向上し、重量低減とコンパクト
化が可能となる内燃機関の燃料噴射弁を提供するにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１発明に係る内燃機関
の燃料噴射弁は、燃料噴射弁内の燃料油循環用として燃
料油が送油用ポンプ５から燃料噴射ポンプ６、燃料高圧
噴射管２を通って燃料噴射弁１へ常に供給される燃料油
供給システムにおいて、燃料高圧供給路３０と針弁部の
油溜り室４０が連通され、該油溜り室と燃料油循環径路
２０が連通されるとともに、針弁１１へ針弁押えばね１
３のばね力を伝えている針弁押し棒１２に燃料油通路２
１を設け、該燃料油通路２１が前記燃料油循環径路２０
と前記針弁押えぼねのばね室２３とを連通し、該ばね室
２３が循環燃料戻り管３と連通していることを特徴とし
ている。
の燃料噴射弁は、燃料噴射弁内の燃料油循環用として燃
料油が送油用ポンプ５から燃料噴射ポンプ６、燃料高圧
噴射管２を通って燃料噴射弁１へ常に供給される燃料油
供給システムにおいて、燃料高圧供給路３０と針弁部の
油溜り室４０が連通され、該油溜り室と燃料油循環径路
２０が連通されるとともに、針弁１１へ針弁押えばね１
３のばね力を伝えている針弁押し棒１２に燃料油通路２
１を設け、該燃料油通路２１が前記燃料油循環径路２０
と前記針弁押えぼねのばね室２３とを連通し、該ばね室
２３が循環燃料戻り管３と連通していることを特徴とし
ている。
【００１１】第２発明に係る内燃機関の燃料噴射弁は、
第１発明記載の発明において、燃料高圧供給路３０に対
し燃料循環径路２０の通路面積を、一部又は通路全体に
わたって小さくしたことを特徴としている。
第１発明記載の発明において、燃料高圧供給路３０に対
し燃料循環径路２０の通路面積を、一部又は通路全体に
わたって小さくしたことを特徴としている。
【００１２】第３発明に係る内燃機関の燃料噴射弁は、
第１及び第２発明記載の発明において、燃料噴射ポンプ
の作動により高圧の燃料油が燃料噴射弁内に供給される
時、その供給圧力によって針弁が針弁押えばね１３のば
ね力に打ち勝ってリフトし、噴孔より燃料油が機関内へ
噴射供給される燃料噴射弁において、針弁リフト時、針
弁押し棒テーパ加工部５１と燃料噴射弁本体テーパ加工
部５０が面当りして接触することで針弁リフト量を制限
し、さらに針弁押し棒１２に設けられた燃料油通路の一
方の開口部が針弁押し棒テーパ加工部５１と燃料噴射弁
本体テーパ加工部５０の面当り接触により閉ざされ、燃
料油循環径路２０と針弁押えばねのばね室２３との連通
が断たれることを特徴としている。
第１及び第２発明記載の発明において、燃料噴射ポンプ
の作動により高圧の燃料油が燃料噴射弁内に供給される
時、その供給圧力によって針弁が針弁押えばね１３のば
ね力に打ち勝ってリフトし、噴孔より燃料油が機関内へ
噴射供給される燃料噴射弁において、針弁リフト時、針
弁押し棒テーパ加工部５１と燃料噴射弁本体テーパ加工
部５０が面当りして接触することで針弁リフト量を制限
し、さらに針弁押し棒１２に設けられた燃料油通路の一
方の開口部が針弁押し棒テーパ加工部５１と燃料噴射弁
本体テーパ加工部５０の面当り接触により閉ざされ、燃
料油循環径路２０と針弁押えばねのばね室２３との連通
が断たれることを特徴としている。
【００１３】
【作用】機関の始動スタンバイ時、燃料送油用ポンプ５
で燃料噴射弁１内の燃料高圧供給路３０へ送油供給され
た燃料油は針弁部の燃料油溜り４０−燃料油循環径路２
０−針弁押し棒１２内の燃料油通路２１−針弁押えばね
のばね室２３−循環燃料油戻り管３をへて燃料弁本体１
ａより外へ排出され燃料タンクへ戻される。
で燃料噴射弁１内の燃料高圧供給路３０へ送油供給され
た燃料油は針弁部の燃料油溜り４０−燃料油循環径路２
０−針弁押し棒１２内の燃料油通路２１−針弁押えばね
のばね室２３−循環燃料油戻り管３をへて燃料弁本体１
ａより外へ排出され燃料タンクへ戻される。
【００１４】機関運転中は非常に高圧の燃料油が短時間
に燃料高圧供給径路３０を介して針弁部１１の燃料溜り
４０へ供給される。この時燃料油は燃料循環径路２０の
方向へ行こうとするが、燃料高圧供給路３０より燃料油
循環径路２０の方が小さい口径に設定されているので、
針弁部の油溜り４０の圧力上昇が速く、この圧力により
針弁１１がリフトし燃料油が機関内へ噴射される。
に燃料高圧供給径路３０を介して針弁部１１の燃料溜り
４０へ供給される。この時燃料油は燃料循環径路２０の
方向へ行こうとするが、燃料高圧供給路３０より燃料油
循環径路２０の方が小さい口径に設定されているので、
針弁部の油溜り４０の圧力上昇が速く、この圧力により
針弁１１がリフトし燃料油が機関内へ噴射される。
【００１５】この時、燃料油循環径路２０は針弁押し棒
１２のテーパ加工部５１と燃料噴射弁本体１ａのテーパ
加工部５０が面当りにより針弁押えばねのばね室２３及
び循環燃料油戻り管３との連通が断たれ、針弁の油溜り
室４０の油圧が急上昇し、燃料油をシリンダ内に高圧で
噴射する。
１２のテーパ加工部５１と燃料噴射弁本体１ａのテーパ
加工部５０が面当りにより針弁押えばねのばね室２３及
び循環燃料油戻り管３との連通が断たれ、針弁の油溜り
室４０の油圧が急上昇し、燃料油をシリンダ内に高圧で
噴射する。
【００１６】
【実施例】以下図１〜３を参照し本発明の実施例につい
て説明する。図１は従来の燃料送油管径路図であるが、
本実施例のものにおいても同一であるので従来例と同一
図、同付番にて説明する。図２は燃料油循環時の燃料噴
射弁内の状態図、図３は燃料噴射時の燃料噴射内の状態
図を示す。
て説明する。図１は従来の燃料送油管径路図であるが、
本実施例のものにおいても同一であるので従来例と同一
図、同付番にて説明する。図２は燃料油循環時の燃料噴
射弁内の状態図、図３は燃料噴射時の燃料噴射内の状態
図を示す。
【００１７】図１〜２において機関スタンバイ時、燃料
供給ポンプ５より送油された燃料油は燃料高圧噴射管２
より燃料噴射弁１の燃料高圧供給路３０をへて油溜り室
４０へ供給される。
供給ポンプ５より送油された燃料油は燃料高圧噴射管２
より燃料噴射弁１の燃料高圧供給路３０をへて油溜り室
４０へ供給される。
【００１８】針弁１１は（３００〜５００）ｋｇ／ｃｍ
2 の燃料油圧力で作動するように針弁押えばね１３によ
り押圧されているので、燃料送油用ポンプの送油圧力
（５〜１５）ｋｇ／ｃｍ2 では作動しない。
2 の燃料油圧力で作動するように針弁押えばね１３によ
り押圧されているので、燃料送油用ポンプの送油圧力
（５〜１５）ｋｇ／ｃｍ2 では作動しない。
【００１９】従って燃料油は油溜り室４０より燃料油循
環径路２０と針弁押し棒１２に設けられた燃料油通路２
１を通って針弁押えばね１３のばね室２３と、循環燃料
油戻り管３とをへて排出され、図示しない燃料タンクへ
戻される。
環径路２０と針弁押し棒１２に設けられた燃料油通路２
１を通って針弁押えばね１３のばね室２３と、循環燃料
油戻り管３とをへて排出され、図示しない燃料タンクへ
戻される。
【００２０】次に図３に示す燃料噴射時には燃料噴射ポ
ンプ６より圧送された燃料油は、燃料高圧噴射管２をへ
て燃料噴射弁１内の燃料高圧供給路３０及び油溜り室４
０へ供給される。この時油溜り室４０内の燃圧は短時間
に急激に上昇する。しかしその際燃料油循環径路２０は
前記燃料高圧供給路３０より小径に設定されているた
め、燃料油循環径路２０からの燃料油の逃げ量は少な
く、油溜り室４０の圧力により針弁１１はリフトし、燃
料油は噴孔１４よりシリンダ内へ噴射供給される。
ンプ６より圧送された燃料油は、燃料高圧噴射管２をへ
て燃料噴射弁１内の燃料高圧供給路３０及び油溜り室４
０へ供給される。この時油溜り室４０内の燃圧は短時間
に急激に上昇する。しかしその際燃料油循環径路２０は
前記燃料高圧供給路３０より小径に設定されているた
め、燃料油循環径路２０からの燃料油の逃げ量は少な
く、油溜り室４０の圧力により針弁１１はリフトし、燃
料油は噴孔１４よりシリンダ内へ噴射供給される。
【００２１】針弁１１がリフトすると針弁ばね室２３方
向への流れが制限され、さらに針弁がリフトすると針弁
押し棒１２のテーパ加工面５１と燃料噴射弁本体１ａの
テーパ加工面５０が面当りして針弁押し棒１２に設けら
れている燃料油通路２１はこのテーパ部（５０，５１）
の面当りにより閉鎖され、燃料油循環路２０とばね室２
３との連通が遮断される。これにより燃料噴射は高圧で
確実に行われる。
向への流れが制限され、さらに針弁がリフトすると針弁
押し棒１２のテーパ加工面５１と燃料噴射弁本体１ａの
テーパ加工面５０が面当りして針弁押し棒１２に設けら
れている燃料油通路２１はこのテーパ部（５０，５１）
の面当りにより閉鎖され、燃料油循環路２０とばね室２
３との連通が遮断される。これにより燃料噴射は高圧で
確実に行われる。
【００２２】
【発明の効果】本発明を実施することによる燃料油高圧
ラインへの循環弁の設置を取止めることが可能となるの
で、次のような効果を生じる。 高圧力条件下で作動する部品が廃止できるため、燃
料噴射弁の高圧部の構造が単純化され、その信頼性が大
幅に向上する。 高強度を必要とする部品即ち循環弁等の廃止により
燃料噴射弁の重量軽減とコンパクト化が可能となる。 高速機関等でも燃料噴射に対する流路障害が大幅に
低減され噴射効率の上昇と性能の向上が実現できる。
ラインへの循環弁の設置を取止めることが可能となるの
で、次のような効果を生じる。 高圧力条件下で作動する部品が廃止できるため、燃
料噴射弁の高圧部の構造が単純化され、その信頼性が大
幅に向上する。 高強度を必要とする部品即ち循環弁等の廃止により
燃料噴射弁の重量軽減とコンパクト化が可能となる。 高速機関等でも燃料噴射に対する流路障害が大幅に
低減され噴射効率の上昇と性能の向上が実現できる。
【図１】燃料油供給径路図（本発明、従来例に共通）。
【図２】本発明の第１実施例に係る燃料噴射弁内での燃
料循環時の状態図。
料循環時の状態図。
【図３】同燃料噴射時の状態図。
【図４】従来例の図１応当図。
１…燃料噴射弁、１ａ…燃料噴射弁本体、２…燃料高圧
噴射管、３…循環燃料油戻り管、５…燃料送油用ポン
プ、６…燃料噴射ポンプ、１１…針弁、１２…針弁押し
棒、１３…針弁押さえバネ、２０…燃料油循環径路、２
１…燃料油通路、２３…バネ室、３０…燃料高圧供給
路、４０…油溜り室、１４…噴孔、５０…燃料噴射弁本
体テーパ加工部、５１…針弁押し棒テーパ加工部。
噴射管、３…循環燃料油戻り管、５…燃料送油用ポン
プ、６…燃料噴射ポンプ、１１…針弁、１２…針弁押し
棒、１３…針弁押さえバネ、２０…燃料油循環径路、２
１…燃料油通路、２３…バネ室、３０…燃料高圧供給
路、４０…油溜り室、１４…噴孔、５０…燃料噴射弁本
体テーパ加工部、５１…針弁押し棒テーパ加工部。
Claims (3)
- 【請求項１】 燃料噴射弁内の燃料油循環用として燃料
油が送油用ポンプ（５）から燃料噴射ポンプ（６）、燃
料高圧噴射管（２）を通って燃料噴射弁（１）へ常に供
給される燃料油供給システムにおいて、燃料高圧供給路
（３０）と針弁部の油溜り室（４０）が連通され、該油
溜り室と燃料油循環径路（２０）が連通されるととも
に、針弁（１１）へ針弁押えばね（１３）のばね力を伝
えている針弁押し棒（１２）に燃料油通路（２１）を設
け、該燃料油通路（２１）が前記燃料油循環径路（２
０）と前記針弁押えぼねのばね室（２３）とを連通し、
該ばね室（２３）が循環燃料戻り管（３）と連通してい
ることを特徴とする内燃機関の燃料噴射弁。 - 【請求項２】 燃料高圧供給路（３０）に対し燃料循環
径路（２０）の通路面積を、一部又は通路全体にわたっ
て小さくしたことを特徴とする請求項（１）記載の内燃
機関の燃料噴射弁。 - 【請求項３】 燃料噴射ポンプの作動により高圧の燃料
油が燃料噴射弁内に供給される時、その供給圧力によっ
て針弁が針弁押えばね（１３）のばね力に打ち勝ってリ
フトし、噴孔より燃料油が機関内へ噴射供給される燃料
噴射弁において、針弁リフト時、針弁押し棒テーパ加工
部（５１）と燃料噴射弁本体テーパ加工部（５０）が面
当りして接触することで針弁リフト量を制限し、さらに
針弁押し棒（１２）に設けられた燃料油通路の一方の開
口部が針弁押し棒テーパ加工部（５１）と燃料噴射弁本
体テーパ加工部（５０）の面当り接触により閉ざされ、
燃料油循環径路（２０）と針弁押えばねのばね室（２
３）との連通が断たれることを特徴とする請求項
（１），（２）記載の内燃機の燃料噴射弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2736995A JPH08200183A (ja) | 1995-01-23 | 1995-01-23 | 内燃機関の燃料噴射弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2736995A JPH08200183A (ja) | 1995-01-23 | 1995-01-23 | 内燃機関の燃料噴射弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08200183A true JPH08200183A (ja) | 1996-08-06 |
Family
ID=12219145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2736995A Withdrawn JPH08200183A (ja) | 1995-01-23 | 1995-01-23 | 内燃機関の燃料噴射弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08200183A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998011342A1 (de) * | 1996-09-11 | 1998-03-19 | Daimler-Benz Aktiengesellschaft | Mit kraftstoffeinspritzung arbeitende diesel-brennkraftmaschine |
| WO2004029446A1 (en) * | 2002-09-26 | 2004-04-08 | Westport Research Inc. | Liquid cooled fuel injection valve and method of operating a liquid cooled fuel injection valve |
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