JPH087093Y2

JPH087093Y2 - 燃料噴射装置

Info

Publication number: JPH087093Y2
Application number: JP8187690U
Authority: JP
Inventors: 徳昭小野
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1990-07-31
Filing date: 1990-07-31
Publication date: 1996-02-28
Anticipated expiration: 2005-07-31
Also published as: JPH0440152U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、燃料噴射装置の噴射用ノズルに関する。

（従来の技術）周知のように内燃機関の一つであるディーゼルエンジ
ンにあっては、燃料供給系からの燃料を噴射ポンプと噴
射ノズルを用いて燃焼室内の高圧空気に噴射して燃焼さ
せ、これに伴い発生した熱エネルギーによってそれに応
じた出力を得るようになっている。

上述した燃料噴射ポンプと燃料噴射ノズルとを備えた
燃料噴射装置においては、一時期に集中して燃料噴射が
行なわれ、その結果ある時期に集中して燃焼が行なわれ
るので爆発音及び振動音が大きくなり、かつ燃焼後の気
筒内の温度が著しく上昇していることからNOxの発生も
多くなる虞れがあった。

上記燃料噴射装置の問題点を解決するために実願平2-
7449号の考案が提案された。この考案を第４図により説
明する。符号15は燃料噴射装置に設けられた燃料噴射ポ
ンプより送られてくる燃料を噴射する噴射ノズル本体を
示す。４は噴射ポンプより送られてくる燃料をスプール
バルブ室５に導くポンプ側燃料入路を示す。スプールバ
ルブ室５にはスプールバルブ16が挿嵌されており、スプ
ールバルブ16はばね10によってポンプ側燃料入路４に向
けて変位習性を与えられている。スプールバルブ室５に
はスプールバルブ16の初期位置から変位始端側に断面小
面積の第１の通路17と、スプールバルブ16の変位終端側
に第１の通路17よりも太い第２の通路18とが設けられて
いる。これら通路は噴射ノズル15の針弁14の開弁圧を設
定するための開弁圧室13にそれぞれ連通している。

噴射ポンプより送られてきた燃料は、ポンプ側燃料入
路４からスプールバルブ室５へ入り、スプールバルブ16
をばね10に抗して押し下げ、まず第１の通路17がスプー
ルバルブ室５と連通することにより開弁圧室13に入り針
弁14を押し上げ少量が噴射（以下パイロット噴射）され
る。つぎにさらにスプールバルブ16が押し下げられると
第２の通路18がスプールバルブ室５と連通されることに
よって今度は燃料の大量噴射（以下主噴射）が行なわれ
る。上記のような燃料噴射を行なうことにより燃料の一
時期の急激な集中燃焼が防止される。

（考案が解決しようとする課題）上記考案では、エンジンの回転数によってパイロット
噴射量と主噴射量の比は変わらない。例えば、この比を
エンジンの低回転側において上記問題（騒音,NOxの発
生）が解決されるように調節しておいた場合、そのまま
の状態ではエンジンの高速回転側でパイロット噴射量が
多すぎるため、また空気の吸い込み量が高速回転側では
その回転数の燃焼に見合った量に達しないことと相まっ
て排気ガス中の有害成分の割合が増加する傾向にある。

本考案の目的は、エンジンの回転数及び負荷にあった
パイロット噴射量を調節できる噴射ノズルを備えた燃料
噴射装置を提供することである。

（課題を解決するための手段）本考案は、噴射ノズルにおける針弁の開弁圧を設定す
るための開弁圧室に接続される燃料通路の一部に、ポン
プ側燃料入路を作動圧入路側として接続されているスプ
ールバルブ室を設け、このスプールバルブ室内には、ポ
ンプ側燃料入路側から上記スプールバルブ室周面に向け
て開口した孔が設けられたスプールバルブが回転可能か
つ摺動可能に挿嵌されており、上記スプールバルブ室内
周面には、その面上に沿って上記スプールバルブの初期
位置からの変位始端側に小幅に設定されかつ、その幅が
変化しているパイロット用送油溝と、上記スプールバル
ブの変位終端側に上記パイロット用送油溝よりも大幅に
設定された主噴射用送油溝をそれぞれ設け、これら送油
溝は、燃料通路によって上記針弁の開弁圧室に接続され
ている噴射ノズルを備えるものである。

（作用）本考案によれば、燃料噴射ポンプから送られてくる燃
料の圧力でスプールバルブが初期位置から変位する途中
において、スプールバルブ内に設けられた孔を介してス
プールバルブ室とパイロット燃料通路とが連通すること
によって少量の燃料噴射が行なわれ、さらにスプールバ
ルブが変位すると上記孔を介してスプールバルブ室と主
噴射燃料通路とが連通することで上記噴射に続いて大量
の燃料噴射が行なわれる。パイロット噴射量は、スプー
ルバルブを回転することにより調節し、その噴射量を０
にもできる（実施例）本考案の実施例を第１図ないし第３図によって説明す
る。

第１図において符号１は噴射ノズル本体を示す。燃料
は噴射ポンプから送られてきて噴射ノズル本体１の一端
に設けられたポンプ側燃料入路４から噴射ノズル本体１
に入り、針弁14の開弁圧室13に至り噴射される。

噴射ノズル本体１の内部にはポンプ側燃料入路４に続
きにスプールバルブ室５が設けられている。このスプー
ルバルブ室５には円柱状のスプールバルブ２が回転可能
かつ摺動可能に挿嵌されている。スプールバルブ２に
は、ポンプ側燃料入路４に向かう一端から周面に開口し
たスプールバルブ内孔３が設けられており、同バルブ２
の下端外周面の一部には半径方向のスリーブ係合部2aが
突設されている。スプールバルブ２は、ばね10によりポ
ンプ側燃料入路４に向けて変位習性を与えられていて、
スリーブ係合部2aの突設されている側の端部はスリーブ
11により囲まれている。スリーブ11にはスプールバルブ
２の変位方向に細長いスロット11aが設けられており、
このスロット11aにスリーブ係合部2aをスライド可能に
係合している。また、スリーブ11の外周の一部にはピニ
オン11bが設けられており、このピニオン11bにはラック
12が噛み合っていて、このラック12を左右に移動させる
ことによりスリーブ11を介してスプールバルブ２を噴射
ノズル本体１に対して自由に回転させることができるよ
うになっている。

スプールバルブ室５の内周面には、円周方向に沿った
比較的幅が狭く、かつその幅が円周方向に滑らかに変化
しているパイロット用送油溝６と、スプールバルブ２の
変位終端側にパイロット用送油溝６よりも広幅の主噴射
用送油溝７がそれぞれ設けられている。パイロット用送
油溝６はパイロット燃料通路８に、主噴射用送油溝７は
主噴射燃料通路９にそれぞれつながれており、それぞれ
の燃料通路は開弁圧室13に接続されている。

第３図は以上述べた構造の噴射ノズルの作動の様子を
示した図である。まず第３図（ａ）は噴射ポンプより送
られてきた燃料がスプールバルブ室５に入りスプールバ
ルブ２がばね10の弾性力に抗して押し下げられてスプー
ルバルブ内孔３の側面孔3aがパイロット用送油溝６に連
通された様子を示す。燃料は、スプールバルブ室５から
スプールバルブ内孔３を通りパイロット燃料通路８を通
過して開弁圧室13（第１図）に入り針弁14を押し上げて
噴射される。この噴射がパイロット噴射であり、少量の
噴射であるが十分に針弁14を持ち上げ噴射できる圧力と
量である。パイロット噴射の噴射量の概略を第２図のＡ
に示す。

つぎに、第３図（ｂ）に示すようにスプールバルブ２
が噴射ポンプから送られてきた燃料によりさらに押し下
げられて、側面孔3aがパイロット用送油溝６と主噴射用
送油孔７とにはさまれたスプールバルブ室２の中間部1a
により塞がれると、燃料は開弁圧室13まで届かない。

この状態よりさらにスプールバルブ２が押し下げられ
ると、側面孔3aが主噴射用送油溝７と連通して燃料が針
弁14を押し下げて噴射される。この状態が主噴射であり
大量に燃料が噴射される。第３図（ｃ）にその状態を示
し、第２図のＤにその噴射量の概略を示す。

第１図には、エンジン回転数を検出するセンサ（図示
せず）からの、作動に必要な信号を受けたアクチュエー
タ（図示せず）の力によりラック12が移動したときのス
プールバルブ２の回転の様子が示されている。ラック11
が移動することにより、ピニオン11bを介してスリーブ1
1が回転しスリーブ11とスリーブ係合部2aを介して結合
されているスプールバルブ２も回転し側面孔3aの円周方
向の位置が変わる。第１図（ａ）の状態からエンジンの
回転数が上がり、ラック12が右方向へ移動すると、パイ
ロット用送油溝６の幅がスプールバルブ室５の円周方向
において変化していて、具体的にはスプールバルブ２の
回転した方向に向かって狭くなっていることにより、側
面孔3aからパイロット用送油溝６に流れ出る燃料の量
が、つまりはパイロット噴射量が絞られ少なくなる。そ
のパイロット噴射量の概略を第２図のＢ示す。さらにエ
ンジン回転数が上がるとラック12がさらに右に移動し、
第１図（ｃ）に示すように側面孔3aがその変位の途中で
パイロット用送油溝６に連通しなくなる。従ってパイロ
ット噴射は起こらない。（第２図（ｃ））以上第１図の（ａ），（ｂ），（ｃ）により示されて
いるようにラック12の移動によりスプールバルブ２が回
転し、側面孔3aの位置が変化することによりパイロット
噴射量が変化する。

上記実施例では、ラック12をエンジン回転数に応じて
移動させたが、負荷（アクセル位置）によって適当にラ
ック12を移動させることもできる。

（考案の効果）本考案によればスプールバルブに設けられたピニオン
に噛み合っているラックをエンジン回転数及び負荷に応
じて移動させ、スプールバルブを回転させることによっ
てパイロット噴射量を調節できるので、その回転数，負
荷にあったき目の細かい燃料の噴射ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の燃料噴射装置に用いられる噴射ノズ
ルのラック移動に伴うスプールバルブの回転を示す図、
第２図は、本考案の噴射ノズルの噴射量と噴射時期の概
略を示す線図、第３図は、本考案に用いられる噴射ノズ
ルの、あるスプールバルブ位置における作動状態を示す
図、第４図は、従来例の燃料噴射装置に用いられる噴射
ノズルの主要構成を示す模型図である。１……噴射ノズル本体、２……スプールバルブ、３……
スプールバルブ内孔、４……ポンプ側燃料入路、５……
スプールバルブ室、６……パイロット用送油溝、７……
主噴射用送油溝、８……パイロット燃料通路、９……主
噴射燃料通路、13……開弁圧室、14……針弁。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】噴射ノズルにおける針弁の開弁圧を設定す
るための開弁圧室に接続される燃料通路の一部に、ポン
プ側燃料入路を作動圧入路として接続されているスプー
ルバルブ室を設け、このスプールバルブ室内には、ポン
プ側燃料入路側から上記スプールバルブ室周面に向けて
開口した孔が設けられたスプールバルブが回転可能でか
つ摺動可能に挿嵌されており、上記スプールバルブ室内
周面には、その面上に沿って上記スプールバルブの初期
位置からの変位始端側に小幅に設定されかつその幅が変
化しているパイロット用送油溝と、上記スプールバルブ
の変位終端側に上記パイロット用送油溝よりも大幅に設
定された主噴射用送油溝をそれぞれ設け、これらの送油
溝は、燃料通路によって上記針弁の開弁圧室に接続され
ていることを特徴とした噴射用ノズルを備えた燃料噴射
装置。