JPH0886262A - 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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- JPH0886262A JPH0886262A JP4529495A JP4529495A JPH0886262A JP H0886262 A JPH0886262 A JP H0886262A JP 4529495 A JP4529495 A JP 4529495A JP 4529495 A JP4529495 A JP 4529495A JP H0886262 A JPH0886262 A JP H0886262A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃料噴霧を微粒化させることのできる２ホー
ルインジェクタを提供すること。 【構成】 １つの燃料噴孔４，５２と、燃料噴孔から噴
射され分けられた燃料を通過させる２ホールと、を有す
る内燃機関の燃料噴射弁において、２ホール間で燃料噴
孔４、５２に対向する位置に、燃料噴孔からの柱状かつ
液状の燃料を衝突させこの衝突によって燃料を液膜状へ
と変える燃料衝突面１４、５８を設け、さらに衝突後の
燃料に向けて空気を噴射する空気噴孔１８、６５を設け
た。
ルインジェクタを提供すること。 【構成】 １つの燃料噴孔４，５２と、燃料噴孔から噴
射され分けられた燃料を通過させる２ホールと、を有す
る内燃機関の燃料噴射弁において、２ホール間で燃料噴
孔４、５２に対向する位置に、燃料噴孔からの柱状かつ
液状の燃料を衝突させこの衝突によって燃料を液膜状へ
と変える燃料衝突面１４、５８を設け、さらに衝突後の
燃料に向けて空気を噴射する空気噴孔１８、６５を設け
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用ガソリン機関
の燃料噴射装置に用いられる、２ホールタイプのエアア
シストアダプタに関する。
の燃料噴射装置に用いられる、２ホールタイプのエアア
シストアダプタに関する。
【０００２】
【従来の技術】４バルブガソリン機関用の電子制御燃料
噴射装置（以下ＦＦＩインジェクタという）に用いられ
る、２ホールインジェクタは公知である（たとえば、実
開昭61-198574 号公報）。また、インジェクタのアダプ
タに、空気噴孔（ただし、以下において説明する本発明
の空気噴孔とは異なる構造、機能、作用を有するもので
ある）を設けた例として、実開昭59-172267 号公報、実
開昭61-164470 号公報がある。このうち、実開昭61-198
574 号公報は、１つの燃料噴孔を有するインジェクタ本
体と、インジェクタ本体の先端に取付けられた、２ホー
ルと２ホールが集合する１つの集合部を有する２ホール
アダプタを開示している。そこでは、燃料はインジェク
タ本体の燃料噴孔から集合部に噴出され、集合部に噴出
された燃料は、２ホール間に設けられた隔壁によって２
分され２ホールを通して噴出され、２ホールに対応する
２つの吸気ポート内にそれぞれ噴射される。２ホール間
に設けられた隔壁は燃料噴孔に向って尖がっており、燃
料流れとの衝突を避け、流れ抵抗を小にしてある。した
がってそこには、燃料を隔壁にあてて燃料と隔壁との衝
突によって燃料を微粒化させるという思想はない。実開
昭59-172267 号公報のアダプタは、空気噴孔を有する
が、燃料を傘状に噴射するタイプのアダプタであるか
ら、本発明が対象とする2 ホールタイプアダプタではな
い。しかも、燃料噴孔から噴射される燃料に直接空気を
あてており、後述する本発明の、いったん燃料衝突部に
あてて微粒化がある程度促進された噴霧流に空気流をあ
てるというものではないので、燃料微粒化の度合が自ず
と本発明のそれに比べて低下するであろう。実開昭61-1
64470 号公報のアダプタは、２ホールの間に所定の面積
を有する隔壁は有するが、ニードルバルブのピントル先
端部がアダプタの２ホール間の隔壁のすぐ直近迄延びて
きているので、ニードルバルブとバルブボデーの噴孔と
の環状隙間を通って流れてくる燃料はニードルバルブの
ピントル先端部にガイドされて２ホールに流れ、２ホー
ル間の隔壁にあたって微粒化することはない。すなわ
ち、そこには、２ホール間の隔壁の端面に燃料の流れを
あてて、燃料の微粒化をはかるという思想はない。実開
昭61-164470 号公報は、また空気噴孔を開示している
が、この空気噴孔は、２ホールの孔中心とアダプタ軸芯
とを含む平面に対してオフセットして設けられ、集合部
の断面円形空間に接線方向に空気を導入するように設け
られ、燃料流にスワール流を生成するに寄与する。した
がって、燃料流にあてて燃料の流れと空気の流れの衝突
によって燃料の微粒化をはかるという思想はない。従来
技術において公知であるのは、第６図に示すように、１
つの燃料噴孔71を有するインジェクタ70と、インジェク
タ70の先端に取付けられるアダプタ72、およびアダプタ
72に形成される２ホール73と２ホールの集合部74であ
る。
噴射装置（以下ＦＦＩインジェクタという）に用いられ
る、２ホールインジェクタは公知である（たとえば、実
開昭61-198574 号公報）。また、インジェクタのアダプ
タに、空気噴孔（ただし、以下において説明する本発明
の空気噴孔とは異なる構造、機能、作用を有するもので
ある）を設けた例として、実開昭59-172267 号公報、実
開昭61-164470 号公報がある。このうち、実開昭61-198
574 号公報は、１つの燃料噴孔を有するインジェクタ本
体と、インジェクタ本体の先端に取付けられた、２ホー
ルと２ホールが集合する１つの集合部を有する２ホール
アダプタを開示している。そこでは、燃料はインジェク
タ本体の燃料噴孔から集合部に噴出され、集合部に噴出
された燃料は、２ホール間に設けられた隔壁によって２
分され２ホールを通して噴出され、２ホールに対応する
２つの吸気ポート内にそれぞれ噴射される。２ホール間
に設けられた隔壁は燃料噴孔に向って尖がっており、燃
料流れとの衝突を避け、流れ抵抗を小にしてある。した
がってそこには、燃料を隔壁にあてて燃料と隔壁との衝
突によって燃料を微粒化させるという思想はない。実開
昭59-172267 号公報のアダプタは、空気噴孔を有する
が、燃料を傘状に噴射するタイプのアダプタであるか
ら、本発明が対象とする2 ホールタイプアダプタではな
い。しかも、燃料噴孔から噴射される燃料に直接空気を
あてており、後述する本発明の、いったん燃料衝突部に
あてて微粒化がある程度促進された噴霧流に空気流をあ
てるというものではないので、燃料微粒化の度合が自ず
と本発明のそれに比べて低下するであろう。実開昭61-1
64470 号公報のアダプタは、２ホールの間に所定の面積
を有する隔壁は有するが、ニードルバルブのピントル先
端部がアダプタの２ホール間の隔壁のすぐ直近迄延びて
きているので、ニードルバルブとバルブボデーの噴孔と
の環状隙間を通って流れてくる燃料はニードルバルブの
ピントル先端部にガイドされて２ホールに流れ、２ホー
ル間の隔壁にあたって微粒化することはない。すなわ
ち、そこには、２ホール間の隔壁の端面に燃料の流れを
あてて、燃料の微粒化をはかるという思想はない。実開
昭61-164470 号公報は、また空気噴孔を開示している
が、この空気噴孔は、２ホールの孔中心とアダプタ軸芯
とを含む平面に対してオフセットして設けられ、集合部
の断面円形空間に接線方向に空気を導入するように設け
られ、燃料流にスワール流を生成するに寄与する。した
がって、燃料流にあてて燃料の流れと空気の流れの衝突
によって燃料の微粒化をはかるという思想はない。従来
技術において公知であるのは、第６図に示すように、１
つの燃料噴孔71を有するインジェクタ70と、インジェク
タ70の先端に取付けられるアダプタ72、およびアダプタ
72に形成される２ホール73と２ホールの集合部74であ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】２ホールインジェクタ
の噴霧特性は、本質的には２本の柱状噴霧である。噴霧
は柱状であるから噴霧の粒径は大きい。そのため、吸気
ポート、シリンダ内での燃料蒸発時間の不足、シリンダ
内での空気との混合の不十分が生じ、均質な混合気が形
成されにくく、ＨＣ、ＣＯエミッションの低減が不十分
となり、かつリーンリミットも延びないという問題があ
った。本発明は、上記の問題に着目し、燃料噴孔から噴
出する燃料噴霧をさらに微粒化させることのできる２ホ
ールインジェクタ（燃料噴射弁）のアダプタを提供する
ことを目的とする。
の噴霧特性は、本質的には２本の柱状噴霧である。噴霧
は柱状であるから噴霧の粒径は大きい。そのため、吸気
ポート、シリンダ内での燃料蒸発時間の不足、シリンダ
内での空気との混合の不十分が生じ、均質な混合気が形
成されにくく、ＨＣ、ＣＯエミッションの低減が不十分
となり、かつリーンリミットも延びないという問題があ
った。本発明は、上記の問題に着目し、燃料噴孔から噴
出する燃料噴霧をさらに微粒化させることのできる２ホ
ールインジェクタ（燃料噴射弁）のアダプタを提供する
ことを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の問題点は、本発明
によれば、以下に述べる燃料噴射弁によって解決、また
は軽減される。すなわち、１つの燃料噴孔を有するイン
ジェクタ本体に取付けられ、該インジェクタ本体の燃料
噴孔からの燃料を２ホールを通して噴出させるアダプタ
を備えた内燃機関の燃料噴射弁において、前記アダプタ
の２ホール分岐部の上流端に、前記燃料噴孔から噴出す
る燃料を衝突させる燃料衝突部を設け、前記アダプタに
前記２ホールから離れるに従ってインジェクタ本体に接
近する方向に斜めに延び前記燃料衝突部の上流端近傍に
向けて空気を噴出する空気噴孔を設けたことを特徴とす
る内燃機関の燃料噴射弁。なお、この発明には２つの態
様があり、その一つは燃料衝突部の上流端を平面とした
構造のものであり、他の一つは、燃料衝突部の上流端を
先細りにした構造のものである。
によれば、以下に述べる燃料噴射弁によって解決、また
は軽減される。すなわち、１つの燃料噴孔を有するイン
ジェクタ本体に取付けられ、該インジェクタ本体の燃料
噴孔からの燃料を２ホールを通して噴出させるアダプタ
を備えた内燃機関の燃料噴射弁において、前記アダプタ
の２ホール分岐部の上流端に、前記燃料噴孔から噴出す
る燃料を衝突させる燃料衝突部を設け、前記アダプタに
前記２ホールから離れるに従ってインジェクタ本体に接
近する方向に斜めに延び前記燃料衝突部の上流端近傍に
向けて空気を噴出する空気噴孔を設けたことを特徴とす
る内燃機関の燃料噴射弁。なお、この発明には２つの態
様があり、その一つは燃料衝突部の上流端を平面とした
構造のものであり、他の一つは、燃料衝突部の上流端を
先細りにした構造のものである。
【０００５】
【作用】このように構成された内燃機関の燃料噴射弁に
おける前者の態様においては、インジェクタ本体の燃料
噴孔から噴出された液状燃料は、燃料噴孔に対向した位
置にある燃料衝突部の平面に衝突し、燃料衝突部の平面
に沿ったアダプタ軸芯に直交して半径方向外方に向かう
液状燃料の流れに転換される。アダプタ軸芯に直交して
半径方向外方に向かう燃料の流れは、流体の流れの断面
積×厚み＝容積（一定）の連続の定理より、半径方向外
方にいく程断面積大となって厚みが減少し、２ホール近
傍で薄膜の流れが分裂状態となって滴状になろうとする
かまたは既に滴状となり、霧化が促進される。この燃料
の流れに向って、空気噴孔から空気流が斜めに噴出さ
れ、空気と燃料が衝突して、燃料はさらに粉々となり、
微粒化がさらに促進される。空気と霧化の促進された燃
料の混合体は、２ホールを通して噴出される。２ホール
から噴出される燃料は、従来と異なり、既に大幅に霧化
が促進された流れである。さらに、もう一つの態様にお
いては、燃料衝突部の上流端が先細りとなっているの
で、燃料は燃料衝突部の上流端への衝突により、燃料衝
突部の壁面に沿って流れる液膜状の噴霧に形成される。
この霧化された燃料に空気噴孔からの空気が衝突するの
で、同様に燃料の微粒化がさらに促進される。この態様
では、前述の態様に比べて霧化の促進能力は若干劣る反
面、燃料噴射方向の指向性が向上する。
おける前者の態様においては、インジェクタ本体の燃料
噴孔から噴出された液状燃料は、燃料噴孔に対向した位
置にある燃料衝突部の平面に衝突し、燃料衝突部の平面
に沿ったアダプタ軸芯に直交して半径方向外方に向かう
液状燃料の流れに転換される。アダプタ軸芯に直交して
半径方向外方に向かう燃料の流れは、流体の流れの断面
積×厚み＝容積（一定）の連続の定理より、半径方向外
方にいく程断面積大となって厚みが減少し、２ホール近
傍で薄膜の流れが分裂状態となって滴状になろうとする
かまたは既に滴状となり、霧化が促進される。この燃料
の流れに向って、空気噴孔から空気流が斜めに噴出さ
れ、空気と燃料が衝突して、燃料はさらに粉々となり、
微粒化がさらに促進される。空気と霧化の促進された燃
料の混合体は、２ホールを通して噴出される。２ホール
から噴出される燃料は、従来と異なり、既に大幅に霧化
が促進された流れである。さらに、もう一つの態様にお
いては、燃料衝突部の上流端が先細りとなっているの
で、燃料は燃料衝突部の上流端への衝突により、燃料衝
突部の壁面に沿って流れる液膜状の噴霧に形成される。
この霧化された燃料に空気噴孔からの空気が衝突するの
で、同様に燃料の微粒化がさらに促進される。この態様
では、前述の態様に比べて霧化の促進能力は若干劣る反
面、燃料噴射方向の指向性が向上する。
【０００６】
【実施例】以下に、本発明に係る内燃機関の燃料噴射弁
の望ましい実施例を図面を参照して説明する。 第１実施例 第１図ないし第３図は、本発明の第１実施例を示してい
る。図中２はインジェクタ本体であり、インジェクタ本
体２の軸芯上に、１つの燃料噴孔（燃料計量噴孔）４を
有する。インジェクタ本体２内にはニードルバルブ６が
軸芯が延びる方向に可動に挿入されており、ニードルバ
ルブ６の先端は燃料噴孔４を挿通してはいない。インジ
ェクタ本体２の先端部にはエアアシストアダプタ８（単
にアダプタともいう）が取付けられる。エアアシストア
ダプタ８はその軸芯をインジェクタ本体２の軸芯と一致
されており、エアアシストアダプタ軸芯（単にアダプタ
軸芯ともいう）を挟んで対向する部位に２ホール10、10
が設けられる。２ホール10、10は燃料噴射方向にいくに
従い互いに離れるように、軸芯に対して傾斜している。
２ホール10、10のインジェクタ本体側の端部は１つの集
合部12に開口し、他端部はインテークポートに開放して
いる。インジェクタ本体２の燃料噴孔４は、集合部12に
開口しており、燃料噴孔４から集合部12に噴出される燃
料は、集合部12を飛行した後２ホール10、10にわけられ
て、２ホール10、10を通してインテークポートに噴出さ
れる。以上の構造迄は従来公知の構造についても云える
ことである。
の望ましい実施例を図面を参照して説明する。 第１実施例 第１図ないし第３図は、本発明の第１実施例を示してい
る。図中２はインジェクタ本体であり、インジェクタ本
体２の軸芯上に、１つの燃料噴孔（燃料計量噴孔）４を
有する。インジェクタ本体２内にはニードルバルブ６が
軸芯が延びる方向に可動に挿入されており、ニードルバ
ルブ６の先端は燃料噴孔４を挿通してはいない。インジ
ェクタ本体２の先端部にはエアアシストアダプタ８（単
にアダプタともいう）が取付けられる。エアアシストア
ダプタ８はその軸芯をインジェクタ本体２の軸芯と一致
されており、エアアシストアダプタ軸芯（単にアダプタ
軸芯ともいう）を挟んで対向する部位に２ホール10、10
が設けられる。２ホール10、10は燃料噴射方向にいくに
従い互いに離れるように、軸芯に対して傾斜している。
２ホール10、10のインジェクタ本体側の端部は１つの集
合部12に開口し、他端部はインテークポートに開放して
いる。インジェクタ本体２の燃料噴孔４は、集合部12に
開口しており、燃料噴孔４から集合部12に噴出される燃
料は、集合部12を飛行した後２ホール10、10にわけられ
て、２ホール10、10を通してインテークポートに噴出さ
れる。以上の構造迄は従来公知の構造についても云える
ことである。
【０００７】エアアシストアダプタ８は、２ホール10、
10の間に、インジェクタ本体２の燃料噴孔４に対面する
位置に、エアアシストアダプタ軸芯と直交する平面から
成る燃料衝突部としての燃料衝突平面14が形成される。
燃料噴孔４から噴出され集合部12内を燃料衝突平面14に
向って飛行する燃料は柱状かつ液状であり、かかる液状
流体は燃料衝突平面14に直角に衝突して、流れの向きを
エアアシストアダプタ軸芯に直交して半径方向外方に向
かう、燃料衝突平面14に沿って流れる流れに転換される
ことは、液体の流れのもつ、固体粉流（固体粉流の場合
は衝突して噴射方向と反対方向に向って飛び散る）と異
なる、特性の一つであるが、燃料衝突平面14は、半径方
向外方に向かう流れに転換するだけの必要最少限の面積
を具備される。燃料噴孔４の直径ｄと燃料衝突平面14の
有効相当直径Ｄとの関係は、当然Ｄ＞ｄであり、Ｄの上
限はＤ≒５ｄ程度である。集合部12は、エアアシストア
ダプタ軸芯に直交する面内に延びる断面が、２ホール1
0、10間にわたって延びる長円（両端の半円形部をその
中間の平行部で結んだ形状）、楕円、円の何れかから成
る。燃料衝突平面14は集合部12を郭定する面の一部とな
る。
10の間に、インジェクタ本体２の燃料噴孔４に対面する
位置に、エアアシストアダプタ軸芯と直交する平面から
成る燃料衝突部としての燃料衝突平面14が形成される。
燃料噴孔４から噴出され集合部12内を燃料衝突平面14に
向って飛行する燃料は柱状かつ液状であり、かかる液状
流体は燃料衝突平面14に直角に衝突して、流れの向きを
エアアシストアダプタ軸芯に直交して半径方向外方に向
かう、燃料衝突平面14に沿って流れる流れに転換される
ことは、液体の流れのもつ、固体粉流（固体粉流の場合
は衝突して噴射方向と反対方向に向って飛び散る）と異
なる、特性の一つであるが、燃料衝突平面14は、半径方
向外方に向かう流れに転換するだけの必要最少限の面積
を具備される。燃料噴孔４の直径ｄと燃料衝突平面14の
有効相当直径Ｄとの関係は、当然Ｄ＞ｄであり、Ｄの上
限はＤ≒５ｄ程度である。集合部12は、エアアシストア
ダプタ軸芯に直交する面内に延びる断面が、２ホール1
0、10間にわたって延びる長円（両端の半円形部をその
中間の平行部で結んだ形状）、楕円、円の何れかから成
る。燃料衝突平面14は集合部12を郭定する面の一部とな
る。
【０００８】集合部12をまわりから郭定している壁16に
は、空気噴孔18、18が設けられる。空気噴孔18、18の孔
軸芯は、２ホール10、10の軸芯とエアアシストアダプタ
軸芯とを含む平面内に配置される。空気噴孔18、18の孔
軸芯は、燃料衝突平面14を含んでエアアシストアダプタ
軸芯に直交する平面より、インジェクタ本体２に近い側
に位置する。ｌは空気噴孔18、18の孔軸芯と燃料衝突平
面14との軸方向隔たり距離である。空気噴孔18、18は、
燃料衝突面14を含んでエアアシストアダプタ軸芯と直交
する平面に対して斜めに延び、その傾斜の方向は、集合
部12から半径方向に離れるに従ってインジェクタ本体２
に接近する方向である。空気噴孔18、18の傾斜角度θ
は、前記供給ｌとの関係において、空気噴孔18、18の孔
軸芯の延長と燃料衝突目14を含む平面との交点が２ホー
ル10、10の集合部12への開口端内に存在するような、角
度に設定されている。かくして、空気噴孔18、18の傾斜
角度θは、空気噴孔18、18から噴出される空気噴流が、
燃料消滅平面14に沿って流れて半径方向外方に向かい先
端が液膜分裂状態となる燃料の流れに図中上面から衝突
する角度とされる。集合部12はまた、空気と、液膜分裂
燃料の衝突により燃料微粒化を許すための空間として機
能するが、この空間容積は、燃料輸送遅れ防止上極力小
さい方がよい。このため、集合部12の軸方向長さＬ、す
なわちインジェクタ本体２の端面と燃料衝突平面14との
間の距離Ｌは、小さく設定する方が望ましい。距離Ｌ
は、燃料柱状噴流の速度と液膜分裂状態から決定すべき
値である。
は、空気噴孔18、18が設けられる。空気噴孔18、18の孔
軸芯は、２ホール10、10の軸芯とエアアシストアダプタ
軸芯とを含む平面内に配置される。空気噴孔18、18の孔
軸芯は、燃料衝突平面14を含んでエアアシストアダプタ
軸芯に直交する平面より、インジェクタ本体２に近い側
に位置する。ｌは空気噴孔18、18の孔軸芯と燃料衝突平
面14との軸方向隔たり距離である。空気噴孔18、18は、
燃料衝突面14を含んでエアアシストアダプタ軸芯と直交
する平面に対して斜めに延び、その傾斜の方向は、集合
部12から半径方向に離れるに従ってインジェクタ本体２
に接近する方向である。空気噴孔18、18の傾斜角度θ
は、前記供給ｌとの関係において、空気噴孔18、18の孔
軸芯の延長と燃料衝突目14を含む平面との交点が２ホー
ル10、10の集合部12への開口端内に存在するような、角
度に設定されている。かくして、空気噴孔18、18の傾斜
角度θは、空気噴孔18、18から噴出される空気噴流が、
燃料消滅平面14に沿って流れて半径方向外方に向かい先
端が液膜分裂状態となる燃料の流れに図中上面から衝突
する角度とされる。集合部12はまた、空気と、液膜分裂
燃料の衝突により燃料微粒化を許すための空間として機
能するが、この空間容積は、燃料輸送遅れ防止上極力小
さい方がよい。このため、集合部12の軸方向長さＬ、す
なわちインジェクタ本体２の端面と燃料衝突平面14との
間の距離Ｌは、小さく設定する方が望ましい。距離Ｌ
は、燃料柱状噴流の速度と液膜分裂状態から決定すべき
値である。
【０００９】20は、エアアシストアダプタ８とインジェ
クタ本体２から成るインジェクタ22が固定して取付けら
れる、シリンダヘッドあるいはインテークマニホルドで
ある。42は空気導入通路で、24は空気導入通路42からの
空気を各空気噴孔18、18に導く環状空気通路である。空
気導入通路42は空気源（図示略）に接続されている。ま
た26はＯリングである。第３図は、上記構造のエアアシ
ストアダプタ８が装着されたインジェクタ22を示し、そ
のうちインジェクタ本体２側の構造は従来公知であり、
28はニードルバルブ６を軸方向に駆動するためのマグネ
ット、30は燃料フィルタを示す。第４図は、かかるイン
ジェクタ22を４バルブガソリン機関に装着した状態を示
し、２つの吸気ポート32、34の隔壁36のすぐ上流側に設
置されて、かつ２つの吸気ポート32、34に燃料を噴射す
る。38、40は排気ポートである。
クタ本体２から成るインジェクタ22が固定して取付けら
れる、シリンダヘッドあるいはインテークマニホルドで
ある。42は空気導入通路で、24は空気導入通路42からの
空気を各空気噴孔18、18に導く環状空気通路である。空
気導入通路42は空気源（図示略）に接続されている。ま
た26はＯリングである。第３図は、上記構造のエアアシ
ストアダプタ８が装着されたインジェクタ22を示し、そ
のうちインジェクタ本体２側の構造は従来公知であり、
28はニードルバルブ６を軸方向に駆動するためのマグネ
ット、30は燃料フィルタを示す。第４図は、かかるイン
ジェクタ22を４バルブガソリン機関に装着した状態を示
し、２つの吸気ポート32、34の隔壁36のすぐ上流側に設
置されて、かつ２つの吸気ポート32、34に燃料を噴射す
る。38、40は排気ポートである。
【００１０】つぎに、第１実施例における作用について
説明する。インジェクタ本体２の燃料噴孔４から噴出さ
れた燃料は液状の柱状をなして集合部12を飛行し、燃料
衝突部としての燃料衝突平面14に衝突する。燃料は燃料
衝突平面14で流れの向きをエアアシストアダプタ軸芯と
直交する方向で半径方向外方に向かう方向に転換され、
燃料衝突平面14に沿って膜状に流れる。液状燃料の膜の
厚みは、半径方向外方にいくに従って薄くなり、やがて
分裂状になって半径方向外方に飛び、滴状化、霧化が促
進される。この液膜分裂の燃料流れに上面から空気噴孔
18、18からの空気噴流が斜めにあたり、空気流と燃料流
との衝突によって燃料はさらに微粒化され、霧化が促進
される。この霧化が促進された燃料と空気の混合流は２
ホール10、10を通って噴出される。２ホール10、10から
噴出される流れは、既に霧化が促進されたものであり、
従来のような純粋な液状柱状ではない。
説明する。インジェクタ本体２の燃料噴孔４から噴出さ
れた燃料は液状の柱状をなして集合部12を飛行し、燃料
衝突部としての燃料衝突平面14に衝突する。燃料は燃料
衝突平面14で流れの向きをエアアシストアダプタ軸芯と
直交する方向で半径方向外方に向かう方向に転換され、
燃料衝突平面14に沿って膜状に流れる。液状燃料の膜の
厚みは、半径方向外方にいくに従って薄くなり、やがて
分裂状になって半径方向外方に飛び、滴状化、霧化が促
進される。この液膜分裂の燃料流れに上面から空気噴孔
18、18からの空気噴流が斜めにあたり、空気流と燃料流
との衝突によって燃料はさらに微粒化され、霧化が促進
される。この霧化が促進された燃料と空気の混合流は２
ホール10、10を通って噴出される。２ホール10、10から
噴出される流れは、既に霧化が促進されたものであり、
従来のような純粋な液状柱状ではない。
【００１１】第２実施例 第５図は、本発明の第２実施例を示している。図中、51
はインジェクタ本体を示している。インジェクタ本体51
の先端部には、図示されない燃料供給通路からの燃料を
計量する一つの燃料噴孔52が設けられており、ボール53
と曲面状の内壁によりシート部54が構成されている。燃
料噴孔52の下流側にはアダプタ55が取付けられており、
アダプタ55には燃料噴孔52からの燃料を所定方向に分岐
させて出口から噴射する２ホール56、56が設けられてい
る。２ホール56、56は、燃料噴射方向にいくに従い互い
に離れるように、軸芯に対して傾斜している。２ホール
56、56と燃料噴孔52との間には、２ホール56、56を合流
させる集合部57が設けられている。２ホール56、56は、
上流にいくにつれて先細りとなる断面形状Ｖ字状の燃料
衝突部58によってその軸線Ａ1,Ａ2 が所定の開き角度と
なるように分岐されている。燃料噴孔52の中心位置と２
ホール56、56の分岐位置における通路中心位置は、本実
施例では噴射弁軸59と一致しており、その延長線が燃料
衝突部58の上流端58ａを通るように設定されている。上
流端58ａの断面形状は円弧状となっている。アダプタ55
の外周には、エアデリバリ60が位置している。エアデリ
バリ60の上端内周面に形成された溝61には、Ｏリング62
が装着されており、このＯリング62によってエアデリバ
リ60とインジェクタ本体51との間の隙間がシールされて
いる。一方、エアデリバリ60の下端内周面には断面形状
が略四角形のシールリング63が装着されており、このシ
ールリング63によってアダプタ55の外周面とエアデリバ
リ60の内周面との間の隙間がシールされている。エアデ
リバリ60の外周面には、エアデリバリ60とインジェクタ
本体51およびアダプタ55との間に形成された環状空気通
路64に空気を流入させる空気導入パイプ68が取付けられ
ている。アダプタ55には、２ホール56、56から離れるに
従ってインジェクタ本体51に接近する方向に斜めに延び
燃料衝突部58の上流端58ａ近傍に向けて空気を噴出する
空気噴孔65、65が設けられている。空気噴孔65、65の軸
線66ａ、66ａは、燃料衝突部58の上流端58ａよりも下流
に位置している。すなわち、本実施例の場合は、空気噴
孔65、65からの空気は、燃料衝突部58の上流端よりも若
干下流側に向けて噴出されるようになっている。なお、
エアデリバリ60の下端部外周に位置するリング状のもの
は、噴射弁固定用の保持部材67である。
はインジェクタ本体を示している。インジェクタ本体51
の先端部には、図示されない燃料供給通路からの燃料を
計量する一つの燃料噴孔52が設けられており、ボール53
と曲面状の内壁によりシート部54が構成されている。燃
料噴孔52の下流側にはアダプタ55が取付けられており、
アダプタ55には燃料噴孔52からの燃料を所定方向に分岐
させて出口から噴射する２ホール56、56が設けられてい
る。２ホール56、56は、燃料噴射方向にいくに従い互い
に離れるように、軸芯に対して傾斜している。２ホール
56、56と燃料噴孔52との間には、２ホール56、56を合流
させる集合部57が設けられている。２ホール56、56は、
上流にいくにつれて先細りとなる断面形状Ｖ字状の燃料
衝突部58によってその軸線Ａ1,Ａ2 が所定の開き角度と
なるように分岐されている。燃料噴孔52の中心位置と２
ホール56、56の分岐位置における通路中心位置は、本実
施例では噴射弁軸59と一致しており、その延長線が燃料
衝突部58の上流端58ａを通るように設定されている。上
流端58ａの断面形状は円弧状となっている。アダプタ55
の外周には、エアデリバリ60が位置している。エアデリ
バリ60の上端内周面に形成された溝61には、Ｏリング62
が装着されており、このＯリング62によってエアデリバ
リ60とインジェクタ本体51との間の隙間がシールされて
いる。一方、エアデリバリ60の下端内周面には断面形状
が略四角形のシールリング63が装着されており、このシ
ールリング63によってアダプタ55の外周面とエアデリバ
リ60の内周面との間の隙間がシールされている。エアデ
リバリ60の外周面には、エアデリバリ60とインジェクタ
本体51およびアダプタ55との間に形成された環状空気通
路64に空気を流入させる空気導入パイプ68が取付けられ
ている。アダプタ55には、２ホール56、56から離れるに
従ってインジェクタ本体51に接近する方向に斜めに延び
燃料衝突部58の上流端58ａ近傍に向けて空気を噴出する
空気噴孔65、65が設けられている。空気噴孔65、65の軸
線66ａ、66ａは、燃料衝突部58の上流端58ａよりも下流
に位置している。すなわち、本実施例の場合は、空気噴
孔65、65からの空気は、燃料衝突部58の上流端よりも若
干下流側に向けて噴出されるようになっている。なお、
エアデリバリ60の下端部外周に位置するリング状のもの
は、噴射弁固定用の保持部材67である。
【００１２】つぎに、第２実施例における作用について
説明する。インジェクタ本体51の燃料噴孔52から噴出さ
れた燃料は液状の柱状をなして集合部57を飛行し、上流
にいくに従って先細りとなる燃料衝突部58の上流端58ａ
に衝突する。これにより燃料は、燃料衝突部58の傾斜壁
面に沿って流れる液膜状の噴霧に形成される。そして、
２ホール56、56を流れる液膜状の噴霧に空気噴孔65、65
からの空気噴流が斜めにあてられ空気流と燃料流との衝
突によって燃料はさらに微粒化され、霧化が促進され
る。この霧化が促進された燃料と空気の混合流は、２ホ
ール56、56を通って図示されない燃焼室側に噴出され
る。なお、本実施例の場合は、燃料を燃料衝突部58に衝
突させ、燃料衝突部58の壁面に沿って流れる液膜状の噴
霧に空気を当てるようにしているので、燃料噴射方向の
指向性を向上させることができる。すなわち、空気噴孔
を燃料衝突部の上流端より上流側に配置すると、燃料の
微粒化が容易になり霧化の向上には非常に好都合となる
反面、集合部での空気の乱れにより集合部に滞留する噴
霧が多くなり、アダプタ内壁への燃料付着量が若干増加
する傾向となる。したがって、燃料噴射方向の指向性を
重視する場合は、本実施例のように燃料衝突部58の頂部
よりも下流側に空気噴孔58の開口部を設けるようにすれ
ばよい。
説明する。インジェクタ本体51の燃料噴孔52から噴出さ
れた燃料は液状の柱状をなして集合部57を飛行し、上流
にいくに従って先細りとなる燃料衝突部58の上流端58ａ
に衝突する。これにより燃料は、燃料衝突部58の傾斜壁
面に沿って流れる液膜状の噴霧に形成される。そして、
２ホール56、56を流れる液膜状の噴霧に空気噴孔65、65
からの空気噴流が斜めにあてられ空気流と燃料流との衝
突によって燃料はさらに微粒化され、霧化が促進され
る。この霧化が促進された燃料と空気の混合流は、２ホ
ール56、56を通って図示されない燃焼室側に噴出され
る。なお、本実施例の場合は、燃料を燃料衝突部58に衝
突させ、燃料衝突部58の壁面に沿って流れる液膜状の噴
霧に空気を当てるようにしているので、燃料噴射方向の
指向性を向上させることができる。すなわち、空気噴孔
を燃料衝突部の上流端より上流側に配置すると、燃料の
微粒化が容易になり霧化の向上には非常に好都合となる
反面、集合部での空気の乱れにより集合部に滞留する噴
霧が多くなり、アダプタ内壁への燃料付着量が若干増加
する傾向となる。したがって、燃料噴射方向の指向性を
重視する場合は、本実施例のように燃料衝突部58の頂部
よりも下流側に空気噴孔58の開口部を設けるようにすれ
ばよい。
【００１３】
【発明の効果】本発明によるときは次の効果が得られ
る。 （イ）まず、噴霧の燃料衝突部との衝突による液膜分裂
作用に空気衝突作用を適用しているために、燃料の微粒
化が大幅に改善される。従来のような柱状噴流に、たと
え直接空気を衝突させても微粒化効率が悪く、強大な空
気流エネルギが必要となるが、本発明では噴流の液膜分
裂による微粒化に空気流をあてて微粒化の効率増加をは
かっているので、エアアシスト用空気量を極力抑えるこ
とができる。 （ロ）４バルブエンジンのような複雑な構造の吸気ポー
トに適用しても、燃料の壁付着を効果的に抑制でき、ド
ライバビリティ、燃費、くすぐり等に改善効果がある。 （ハ）燃料粒度分布の幅が小さくなり、粒径がそろうた
め、エンジンシリンダ内に均質混合気を形成できる。 （ニ）空気−燃料予混合でシリンダ内に供給するため、
シリンダ内でのスワール等の混合促進機能が不要とな
る。 （ホ）アダプタに形成された空気噴孔を流れる空気によ
りインジェクタ本体の先端部が冷却され、高温時におけ
る燃料噴射弁の再始動性を向上させることができる。
る。 （イ）まず、噴霧の燃料衝突部との衝突による液膜分裂
作用に空気衝突作用を適用しているために、燃料の微粒
化が大幅に改善される。従来のような柱状噴流に、たと
え直接空気を衝突させても微粒化効率が悪く、強大な空
気流エネルギが必要となるが、本発明では噴流の液膜分
裂による微粒化に空気流をあてて微粒化の効率増加をは
かっているので、エアアシスト用空気量を極力抑えるこ
とができる。 （ロ）４バルブエンジンのような複雑な構造の吸気ポー
トに適用しても、燃料の壁付着を効果的に抑制でき、ド
ライバビリティ、燃費、くすぐり等に改善効果がある。 （ハ）燃料粒度分布の幅が小さくなり、粒径がそろうた
め、エンジンシリンダ内に均質混合気を形成できる。 （ニ）空気−燃料予混合でシリンダ内に供給するため、
シリンダ内でのスワール等の混合促進機能が不要とな
る。 （ホ）アダプタに形成された空気噴孔を流れる空気によ
りインジェクタ本体の先端部が冷却され、高温時におけ
る燃料噴射弁の再始動性を向上させることができる。
【図１】本発明の第１実施例に係る内燃機関の燃料噴射
弁のアダプタ近傍の断面図である。
弁のアダプタ近傍の断面図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図１のエアアシストアダプタを装着したインジ
ェクタの全体断面図である。
ェクタの全体断面図である。
【図４】図３のインジェクタを装着した４バルブエンジ
ンの平面図である。
ンの平面図である。
【図５】本発明の第２実施例に係る内燃機関の燃料噴射
弁のアダプタ近傍の断面図である。
弁のアダプタ近傍の断面図である。
【図６】従来の燃料噴射弁の一例を示す断面図である。
２、51 インジェクタ本体 ４、52 燃料噴孔 ８、55 エアアシストアダプタ（アダプタ） 10、56 ２ホール 12、57 集合部 14 燃料衝突平面（燃料衝突部） 16 壁 18、65 空気噴孔 58 燃料衝突部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年３月９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 内燃機関の燃料噴射弁
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用ガソリン機関
の燃料噴射装置に用いられる、２ホールタイプのエアア
シストアダプタを有する燃料噴射弁に関する。
の燃料噴射装置に用いられる、２ホールタイプのエアア
シストアダプタを有する燃料噴射弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】４バルブガソリン機関用の電子制御燃料
噴射装置（以下ＦＦＩインジェクタという）に用いられ
る、２ホールインジェクタは公知である（たとえば、実
開昭61-198574 号公報）。また、インジェクタのアダプ
タに、空気噴孔を設けた例として、実開昭59-172267 号
公報、実開昭61-164470 号公報がある。このうち、実開
昭61-198574 号公報は、１つの燃料噴孔を有するインジ
ェクタ本体と、インジェクタ本体の先端に取付けられ
た、２ホールと２ホールが集合する１つの集合部を有す
る２ホールアダプタを開示している。そこでは、燃料は
インジェクタ本体の燃料噴孔から集合部に噴出され、集
合部に噴出された燃料は、２ホール間に設けられた隔壁
によって２分され２ホールを通して噴出され、２ホール
に対応する２つの吸気ポート内にそれぞれ噴射される。
２ホール間に設けられた隔壁は燃料噴孔に向って尖がっ
ており、燃料流れとの衝突を避け、流れ抵抗を小にして
ある。実開昭59-172267 号公報のアダプタは、空気噴孔
を有するが、燃料を傘状に噴射するタイプのアダプタで
あるから、本発明が対象とする2 ホールタイプアダプタ
ではない。しかも、燃料噴孔から噴射される燃料に直接
空気をあてている。実開昭61-164470 号公報のアダプタ
は、２ホールの間に所定の面積を有する隔壁は有する
が、ニードルバルブのピントル先端部がアダプタの２ホ
ール間の隔壁のすぐ直近迄延びてきているので、ニード
ルバルブとバルブボデーの噴孔との環状隙間を通って流
れてくる燃料はニードルバルブのピントル先端部にガイ
ドされて２ホールに流れ、２ホール間の隔壁にあたって
微粒化することはない。実開昭61-164470 号公報は、ま
た空気噴孔を開示しているが、この空気噴孔は、２ホー
ルの孔中心とアダプタ軸芯とを含む平面に対してオフセ
ットして設けられ、集合部の断面円形空間に接線方向に
空気を導入するように設けられ、燃料流にスワール流を
生成するに寄与する。したがって、燃料流にあてて燃料
の流れと空気の流れの衝突によって燃料の微粒化をはか
るという思想はない。従来技術において公知であるの
は、第６図に示すように、１つの燃料噴孔71を有するイ
ンジェクタ70と、インジェクタ70の先端に取付けられる
アダプタ72、およびアダプタ72に形成される２ホール73
と２ホールの集合部74である。
噴射装置（以下ＦＦＩインジェクタという）に用いられ
る、２ホールインジェクタは公知である（たとえば、実
開昭61-198574 号公報）。また、インジェクタのアダプ
タに、空気噴孔を設けた例として、実開昭59-172267 号
公報、実開昭61-164470 号公報がある。このうち、実開
昭61-198574 号公報は、１つの燃料噴孔を有するインジ
ェクタ本体と、インジェクタ本体の先端に取付けられ
た、２ホールと２ホールが集合する１つの集合部を有す
る２ホールアダプタを開示している。そこでは、燃料は
インジェクタ本体の燃料噴孔から集合部に噴出され、集
合部に噴出された燃料は、２ホール間に設けられた隔壁
によって２分され２ホールを通して噴出され、２ホール
に対応する２つの吸気ポート内にそれぞれ噴射される。
２ホール間に設けられた隔壁は燃料噴孔に向って尖がっ
ており、燃料流れとの衝突を避け、流れ抵抗を小にして
ある。実開昭59-172267 号公報のアダプタは、空気噴孔
を有するが、燃料を傘状に噴射するタイプのアダプタで
あるから、本発明が対象とする2 ホールタイプアダプタ
ではない。しかも、燃料噴孔から噴射される燃料に直接
空気をあてている。実開昭61-164470 号公報のアダプタ
は、２ホールの間に所定の面積を有する隔壁は有する
が、ニードルバルブのピントル先端部がアダプタの２ホ
ール間の隔壁のすぐ直近迄延びてきているので、ニード
ルバルブとバルブボデーの噴孔との環状隙間を通って流
れてくる燃料はニードルバルブのピントル先端部にガイ
ドされて２ホールに流れ、２ホール間の隔壁にあたって
微粒化することはない。実開昭61-164470 号公報は、ま
た空気噴孔を開示しているが、この空気噴孔は、２ホー
ルの孔中心とアダプタ軸芯とを含む平面に対してオフセ
ットして設けられ、集合部の断面円形空間に接線方向に
空気を導入するように設けられ、燃料流にスワール流を
生成するに寄与する。したがって、燃料流にあてて燃料
の流れと空気の流れの衝突によって燃料の微粒化をはか
るという思想はない。従来技術において公知であるの
は、第６図に示すように、１つの燃料噴孔71を有するイ
ンジェクタ70と、インジェクタ70の先端に取付けられる
アダプタ72、およびアダプタ72に形成される２ホール73
と２ホールの集合部74である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】２ホールインジェクタ
の噴霧特性は、本質的には２本の柱状噴霧である。噴霧
は柱状であるから噴霧の粒径は大きい。そのため、吸気
ポート、シリンダ内での燃料蒸発時間の不足、シリンダ
内での空気との混合の不十分が生じ、均質な混合気が形
成されにくく、ＨＣ、ＣＯエミッションの低減が不十分
となり、かつリーンリミットも延びないという問題があ
った。本発明は、燃料噴孔から噴出する燃料噴霧をさら
に微粒化させることのできる２ホールタイプのアダプタ
を有する内燃機関の燃料噴射弁を提供することを目的と
する。
の噴霧特性は、本質的には２本の柱状噴霧である。噴霧
は柱状であるから噴霧の粒径は大きい。そのため、吸気
ポート、シリンダ内での燃料蒸発時間の不足、シリンダ
内での空気との混合の不十分が生じ、均質な混合気が形
成されにくく、ＨＣ、ＣＯエミッションの低減が不十分
となり、かつリーンリミットも延びないという問題があ
った。本発明は、燃料噴孔から噴出する燃料噴霧をさら
に微粒化させることのできる２ホールタイプのアダプタ
を有する内燃機関の燃料噴射弁を提供することを目的と
する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の内燃機関の燃料噴射弁は次の通りである。 （１） １つの燃料噴孔を有するインジェクタ本体と、
該インジェクタ本体に取付けられたアダプタと、から成
り、前記アダプタは、前記燃料噴孔からの燃料を分けて
通過させる２ホールを有する内燃機関の燃料噴射弁にお
いて、前記２ホールの間で前記燃料噴孔に対向する位置
に、前記燃料噴孔からの柱状かつ液状の燃料を衝突させ
この衝突によって燃料を液膜状へと変える燃料衝突面を
形成し、前記アダプタに、衝突後の燃料に向けて空気を
噴射する空気噴孔を設けた、ことを特徴とする内燃機関
の燃料噴射弁。 （２） 空気噴孔からの空気は、前記燃料衝突面よりも
下流側に向けて噴出するようになっている（１）に記載
の内燃機関の燃料噴射弁。
発明の内燃機関の燃料噴射弁は次の通りである。 （１） １つの燃料噴孔を有するインジェクタ本体と、
該インジェクタ本体に取付けられたアダプタと、から成
り、前記アダプタは、前記燃料噴孔からの燃料を分けて
通過させる２ホールを有する内燃機関の燃料噴射弁にお
いて、前記２ホールの間で前記燃料噴孔に対向する位置
に、前記燃料噴孔からの柱状かつ液状の燃料を衝突させ
この衝突によって燃料を液膜状へと変える燃料衝突面を
形成し、前記アダプタに、衝突後の燃料に向けて空気を
噴射する空気噴孔を設けた、ことを特徴とする内燃機関
の燃料噴射弁。 （２） 空気噴孔からの空気は、前記燃料衝突面よりも
下流側に向けて噴出するようになっている（１）に記載
の内燃機関の燃料噴射弁。
【０００５】
【作用】このように構成された内燃機関の燃料噴射弁に
おいては、インジェクタ本体の燃料噴孔から噴出された
液状燃料は、燃料噴孔に対向した位置にある燃料衝突面
に衝突し、燃料衝突面に沿った液状燃料の流れに転換さ
れる。この燃料の流れは、流体の流れの断面積×厚み＝
容積（一定）の連続の定理より、断面積大となることに
よって厚みが減少し、この結果、柱状かつ液状の燃料は
液膜状の流れとなる。そして、この燃料の流れに向っ
て、空気噴孔から空気流が噴出され、空気と燃料が衝突
して、燃料はさらに粉々となり、微粒化がさらに促進さ
れる。空気と霧化の促進された燃料の混合体は、２ホー
ルを通して噴出される。２ホールから噴出される燃料
は、従来と異なり、既に大幅に霧化が促進された流れで
ある。
おいては、インジェクタ本体の燃料噴孔から噴出された
液状燃料は、燃料噴孔に対向した位置にある燃料衝突面
に衝突し、燃料衝突面に沿った液状燃料の流れに転換さ
れる。この燃料の流れは、流体の流れの断面積×厚み＝
容積（一定）の連続の定理より、断面積大となることに
よって厚みが減少し、この結果、柱状かつ液状の燃料は
液膜状の流れとなる。そして、この燃料の流れに向っ
て、空気噴孔から空気流が噴出され、空気と燃料が衝突
して、燃料はさらに粉々となり、微粒化がさらに促進さ
れる。空気と霧化の促進された燃料の混合体は、２ホー
ルを通して噴出される。２ホールから噴出される燃料
は、従来と異なり、既に大幅に霧化が促進された流れで
ある。
【０００６】
【実施例】以下に、本発明に係る内燃機関の燃料噴射弁
の望ましい実施例を図面を参照して説明する。 第１実施例 第１図ないし第３図は、本発明の第１実施例を示してい
る。図中２はインジェクタ本体であり、インジェクタ本
体２の軸芯上に、１つの燃料噴孔（燃料計量噴孔）４を
有する。インジェクタ本体２内にはニードルバルブ６が
軸芯が延びる方向に可動に挿入されており、ニードルバ
ルブ６の先端は燃料噴孔４を挿通してはいない。インジ
ェクタ本体２の先端部にはエアアシストアダプタ８（単
にアダプタともいう）が取付けられる。エアアシストア
ダプタ８はその軸芯をインジェクタ本体２の軸芯と一致
されており、エアアシストアダプタ軸芯（単にアダプタ
軸芯ともいう）を挟んで対向する部位に２ホール10、10
が設けられる。２ホール10、10は燃料噴射方向にいくに
従い互いに離れるように、軸芯に対して傾斜している。
２ホール10、10のインジェクタ本体側の端部は１つの集
合部12に開口し、他端部はインテークポートに開放して
いる。インジェクタ本体２の燃料噴孔４は、集合部12に
開口しており、燃料噴孔４から集合部12に噴出される燃
料は、集合部12を飛行した後２ホール10、10にわけられ
て、２ホール10、10を通してインテークポートに噴出さ
れる。以上の構造迄は従来公知の構造についても云える
ことである。
の望ましい実施例を図面を参照して説明する。 第１実施例 第１図ないし第３図は、本発明の第１実施例を示してい
る。図中２はインジェクタ本体であり、インジェクタ本
体２の軸芯上に、１つの燃料噴孔（燃料計量噴孔）４を
有する。インジェクタ本体２内にはニードルバルブ６が
軸芯が延びる方向に可動に挿入されており、ニードルバ
ルブ６の先端は燃料噴孔４を挿通してはいない。インジ
ェクタ本体２の先端部にはエアアシストアダプタ８（単
にアダプタともいう）が取付けられる。エアアシストア
ダプタ８はその軸芯をインジェクタ本体２の軸芯と一致
されており、エアアシストアダプタ軸芯（単にアダプタ
軸芯ともいう）を挟んで対向する部位に２ホール10、10
が設けられる。２ホール10、10は燃料噴射方向にいくに
従い互いに離れるように、軸芯に対して傾斜している。
２ホール10、10のインジェクタ本体側の端部は１つの集
合部12に開口し、他端部はインテークポートに開放して
いる。インジェクタ本体２の燃料噴孔４は、集合部12に
開口しており、燃料噴孔４から集合部12に噴出される燃
料は、集合部12を飛行した後２ホール10、10にわけられ
て、２ホール10、10を通してインテークポートに噴出さ
れる。以上の構造迄は従来公知の構造についても云える
ことである。
【０００７】エアアシストアダプタ８は、２ホール10、
10の間に、インジェクタ本体２の燃料噴孔４に対面する
位置に、エアアシストアダプタ軸芯と直交する平面から
成る燃料衝突面としての燃料衝突平面14が形成される。
燃料噴孔４から噴出され集合部12内を燃料衝突平面14に
向って飛行する燃料は柱状かつ液状であり、かかる液状
流体は燃料衝突平面14に直角に衝突して、流れの向きを
エアアシストアダプタ軸芯に直交して半径方向外方に向
かう、燃料衝突平面14に沿って流れる流れに転換される
ことは、液体の流れのもつ、固体粉流（固体粉流の場合
は衝突して噴射方向と反対方向に向って飛び散る）と異
なる、特性の一つであるが、燃料衝突平面14は、半径方
向外方に向かう流れに転換するだけの必要最少限の面積
を具備される。本実施例の場合、燃料噴孔４の直径ｄと
燃料衝突平面14の有効相当直径Ｄとの関係は、Ｄ＞ｄで
ある。集合部12は、エアアシストアダプタ軸芯に直交す
る面内に延びる断面が、２ホール10、10間にわたって延
びる長円（両端の半円形部をその中間の平行部で結んだ
形状）、楕円、円の何れかから成る。燃料衝突平面14は
集合部12を郭定する面の一部となる。
10の間に、インジェクタ本体２の燃料噴孔４に対面する
位置に、エアアシストアダプタ軸芯と直交する平面から
成る燃料衝突面としての燃料衝突平面14が形成される。
燃料噴孔４から噴出され集合部12内を燃料衝突平面14に
向って飛行する燃料は柱状かつ液状であり、かかる液状
流体は燃料衝突平面14に直角に衝突して、流れの向きを
エアアシストアダプタ軸芯に直交して半径方向外方に向
かう、燃料衝突平面14に沿って流れる流れに転換される
ことは、液体の流れのもつ、固体粉流（固体粉流の場合
は衝突して噴射方向と反対方向に向って飛び散る）と異
なる、特性の一つであるが、燃料衝突平面14は、半径方
向外方に向かう流れに転換するだけの必要最少限の面積
を具備される。本実施例の場合、燃料噴孔４の直径ｄと
燃料衝突平面14の有効相当直径Ｄとの関係は、Ｄ＞ｄで
ある。集合部12は、エアアシストアダプタ軸芯に直交す
る面内に延びる断面が、２ホール10、10間にわたって延
びる長円（両端の半円形部をその中間の平行部で結んだ
形状）、楕円、円の何れかから成る。燃料衝突平面14は
集合部12を郭定する面の一部となる。
【０００８】集合部12をまわりから郭定している壁16に
は、空気噴孔18、18が設けられる。空気噴孔18、18の孔
軸芯は、２ホール10、10の軸芯とエアアシストアダプタ
軸芯とを含む平面内に配置される。空気噴孔18、18の孔
軸芯は、燃料衝突平面14を含んでエアアシストアダプタ
軸芯に直交する平面より、インジェクタ本体２に近い側
に位置する。ｌは空気噴孔18、18の孔軸芯と燃料衝突平
面14との軸方向隔たり距離である。空気噴孔18、18は、
燃料衝突面14を含んでエアアシストアダプタ軸芯と直交
する平面に対して斜めに延び、その傾斜の方向は、集合
部12から半径方向に離れるに従ってインジェクタ本体２
に接近する方向である。空気噴孔18、18の傾斜角度θ
は、前記距離ｌとの関係において、空気噴孔18、18の孔
軸芯の延長と燃料衝突面14を含む平面との交点が２ホー
ル10、10の集合部12への開口端内に存在するような、角
度に設定されている。かくして、空気噴孔18、18の傾斜
角度θは、空気噴孔18、18から噴出される空気噴流が、
燃料衝突平面14に沿って流れて半径方向外方に向かい先
端が液膜分裂状態となる燃料の流れに図中上面から衝突
する角度とされる。集合部12はまた、空気と、液膜分裂
燃料の衝突により燃料微粒化を許すための空間として機
能するが、この空間容積は、燃料輸送遅れ防止上極力小
さい方がよい。このため、集合部12の軸方向長さＬ、す
なわちインジェクタ本体２の端面と燃料衝突平面14との
間の距離Ｌは、小さく設定する方が望ましい。距離Ｌ
は、燃料柱状噴流の速度と液膜分裂状態から決定すべき
値である。
は、空気噴孔18、18が設けられる。空気噴孔18、18の孔
軸芯は、２ホール10、10の軸芯とエアアシストアダプタ
軸芯とを含む平面内に配置される。空気噴孔18、18の孔
軸芯は、燃料衝突平面14を含んでエアアシストアダプタ
軸芯に直交する平面より、インジェクタ本体２に近い側
に位置する。ｌは空気噴孔18、18の孔軸芯と燃料衝突平
面14との軸方向隔たり距離である。空気噴孔18、18は、
燃料衝突面14を含んでエアアシストアダプタ軸芯と直交
する平面に対して斜めに延び、その傾斜の方向は、集合
部12から半径方向に離れるに従ってインジェクタ本体２
に接近する方向である。空気噴孔18、18の傾斜角度θ
は、前記距離ｌとの関係において、空気噴孔18、18の孔
軸芯の延長と燃料衝突面14を含む平面との交点が２ホー
ル10、10の集合部12への開口端内に存在するような、角
度に設定されている。かくして、空気噴孔18、18の傾斜
角度θは、空気噴孔18、18から噴出される空気噴流が、
燃料衝突平面14に沿って流れて半径方向外方に向かい先
端が液膜分裂状態となる燃料の流れに図中上面から衝突
する角度とされる。集合部12はまた、空気と、液膜分裂
燃料の衝突により燃料微粒化を許すための空間として機
能するが、この空間容積は、燃料輸送遅れ防止上極力小
さい方がよい。このため、集合部12の軸方向長さＬ、す
なわちインジェクタ本体２の端面と燃料衝突平面14との
間の距離Ｌは、小さく設定する方が望ましい。距離Ｌ
は、燃料柱状噴流の速度と液膜分裂状態から決定すべき
値である。
【０００９】20は、エアアシストアダプタ８とインジェ
クタ本体２から成るインジェクタ22が固定して取付けら
れる、シリンダヘッドあるいはインテークマニホルドで
ある。42は空気導入通路で、24は空気導入通路42からの
空気を各空気噴孔18、18に導く環状空気通路である。空
気導入通路42は空気源（図示略）に接続されている。ま
た26はＯリングである。第３図は、上記構造のエアアシ
ストアダプタ８が装着されたインジェクタ22を示し、そ
のうちインジェクタ本体２側の構造は従来公知であり、
28はニードルバルブ６を軸方向に駆動するためのマグネ
ット、30は燃料フィルタを示す。第４図は、かかるイン
ジェクタ22を４バルブガソリン機関に装着した状態を示
し、２つの吸気ポート32、34の隔壁36のすぐ上流側に設
置されて、かつ２つの吸気ポート32、34に燃料を噴射す
る。38、40は排気ポートである。
クタ本体２から成るインジェクタ22が固定して取付けら
れる、シリンダヘッドあるいはインテークマニホルドで
ある。42は空気導入通路で、24は空気導入通路42からの
空気を各空気噴孔18、18に導く環状空気通路である。空
気導入通路42は空気源（図示略）に接続されている。ま
た26はＯリングである。第３図は、上記構造のエアアシ
ストアダプタ８が装着されたインジェクタ22を示し、そ
のうちインジェクタ本体２側の構造は従来公知であり、
28はニードルバルブ６を軸方向に駆動するためのマグネ
ット、30は燃料フィルタを示す。第４図は、かかるイン
ジェクタ22を４バルブガソリン機関に装着した状態を示
し、２つの吸気ポート32、34の隔壁36のすぐ上流側に設
置されて、かつ２つの吸気ポート32、34に燃料を噴射す
る。38、40は排気ポートである。
【００１０】つぎに、第１実施例における作用について
説明する。インジェクタ本体２の燃料噴孔４から噴出さ
れた燃料は液状の柱状をなして集合部12を飛行し、燃料
衝突面としての燃料衝突平面14に衝突する。燃料は燃料
衝突平面14で流れの向きをエアアシストアダプタ軸芯と
直交する方向で半径方向外方に向かう方向に転換され、
燃料衝突平面14に沿って膜状に流れる。液状燃料の膜の
厚みは、半径方向外方にいくに従って薄くなり、やがて
分裂状になって半径方向外方に飛び、滴状化、霧化が促
進される。この液膜分裂の燃料流れに上面から空気噴孔
18、18からの空気噴流が斜めにあたり、空気流と燃料流
との衝突によって燃料はさらに微粒化され、霧化が促進
される。この霧化が促進された燃料と空気の混合流は２
ホール10、10を通って噴出される。２ホール10、10から
噴出される流れは、既に霧化が促進されたものであり、
従来のような純粋な液状柱状ではない。
説明する。インジェクタ本体２の燃料噴孔４から噴出さ
れた燃料は液状の柱状をなして集合部12を飛行し、燃料
衝突面としての燃料衝突平面14に衝突する。燃料は燃料
衝突平面14で流れの向きをエアアシストアダプタ軸芯と
直交する方向で半径方向外方に向かう方向に転換され、
燃料衝突平面14に沿って膜状に流れる。液状燃料の膜の
厚みは、半径方向外方にいくに従って薄くなり、やがて
分裂状になって半径方向外方に飛び、滴状化、霧化が促
進される。この液膜分裂の燃料流れに上面から空気噴孔
18、18からの空気噴流が斜めにあたり、空気流と燃料流
との衝突によって燃料はさらに微粒化され、霧化が促進
される。この霧化が促進された燃料と空気の混合流は２
ホール10、10を通って噴出される。２ホール10、10から
噴出される流れは、既に霧化が促進されたものであり、
従来のような純粋な液状柱状ではない。
【００１１】第２実施例 第５図は、本発明の第２実施例を示している。図中、51
はインジェクタ本体を示している。インジェクタ本体51
の先端部には、図示されない燃料供給通路からの燃料を
計量する１つの燃料噴孔52が設けられており、ボール53
と曲面状の内壁によるシート部54が設けられている。燃
料噴孔52の下流側にはアダプタ55が取付けられており、
アダプタ55には燃料噴孔52からの燃料を所定方向に分岐
させて出口から噴射する２ホール56、56が設けられてい
る。２ホール56、56は、燃料噴射方向下流にいくに従い
互いに離れるように、軸芯に対して傾斜している。２ホ
ール56、56と燃料噴孔52との間には、２ホール56、56を
合流させる集合部57が設けられている。２ホール56、56
は、上流にいくにつれて先細りとなる断面形状Ｖ字状の
燃料衝突部58によってその軸線Ａ1,Ａ2 が所定の開き角
度となるように分岐されている。燃料噴孔52の中心位置
と２ホール56、56の通路中心の分岐位置は、本実施例で
は噴射弁軸59と一致しており、その延長線が燃料衝突部
58の上流端58ａを通るように設定されている。上流端58
ａは断面形状円弧状となっており、燃料噴孔52に対向す
る燃料衝突面を形成している。アダプタ55の外周には、
エアデリバリ60が位置している。エアデリバリ60の上端
部内周面に形成された溝61には、Ｏリング62が装着され
ており、このＯリング62によってエアデリバリ60とイン
ジェクタ本体51との間の隙間がシールされている。一
方、エアデリバリ60の下端部内周面にはシールリング63
が装着されており、このシールリング63によってアダプ
タ55の外周面とエアデリバリ60の内周面との間の隙間が
シールされている。エアデリバリ60の外周面には、エア
デリバリ60とインジェクタ本体51およびアダプタ55との
間に形成された環状空気通路64に空気を流入させる空気
導入パイプ68が取付けられている。アダプタ55には、２
ホール56、56から離れるに従ってインジェクタ本体51に
接近する方向に斜めに延び燃料衝突部58の上流端58ａ近
傍に向けて空気を噴出する空気噴孔65、65が設けられて
いる。空気噴孔65、65の軸線66ａ、66ａは、燃料衝突部
58の上流端58ａよりも下流に位置している。すなわち、
本実施例の場合は、空気噴孔65、65からの空気は、燃料
衝突部58の上流端よりも若干下流側に向けて噴出される
ようになっている。なお、エアデリバリ60の下端部外周
に位置するリング状のものは、噴射弁固定用の保持部材
67である。
はインジェクタ本体を示している。インジェクタ本体51
の先端部には、図示されない燃料供給通路からの燃料を
計量する１つの燃料噴孔52が設けられており、ボール53
と曲面状の内壁によるシート部54が設けられている。燃
料噴孔52の下流側にはアダプタ55が取付けられており、
アダプタ55には燃料噴孔52からの燃料を所定方向に分岐
させて出口から噴射する２ホール56、56が設けられてい
る。２ホール56、56は、燃料噴射方向下流にいくに従い
互いに離れるように、軸芯に対して傾斜している。２ホ
ール56、56と燃料噴孔52との間には、２ホール56、56を
合流させる集合部57が設けられている。２ホール56、56
は、上流にいくにつれて先細りとなる断面形状Ｖ字状の
燃料衝突部58によってその軸線Ａ1,Ａ2 が所定の開き角
度となるように分岐されている。燃料噴孔52の中心位置
と２ホール56、56の通路中心の分岐位置は、本実施例で
は噴射弁軸59と一致しており、その延長線が燃料衝突部
58の上流端58ａを通るように設定されている。上流端58
ａは断面形状円弧状となっており、燃料噴孔52に対向す
る燃料衝突面を形成している。アダプタ55の外周には、
エアデリバリ60が位置している。エアデリバリ60の上端
部内周面に形成された溝61には、Ｏリング62が装着され
ており、このＯリング62によってエアデリバリ60とイン
ジェクタ本体51との間の隙間がシールされている。一
方、エアデリバリ60の下端部内周面にはシールリング63
が装着されており、このシールリング63によってアダプ
タ55の外周面とエアデリバリ60の内周面との間の隙間が
シールされている。エアデリバリ60の外周面には、エア
デリバリ60とインジェクタ本体51およびアダプタ55との
間に形成された環状空気通路64に空気を流入させる空気
導入パイプ68が取付けられている。アダプタ55には、２
ホール56、56から離れるに従ってインジェクタ本体51に
接近する方向に斜めに延び燃料衝突部58の上流端58ａ近
傍に向けて空気を噴出する空気噴孔65、65が設けられて
いる。空気噴孔65、65の軸線66ａ、66ａは、燃料衝突部
58の上流端58ａよりも下流に位置している。すなわち、
本実施例の場合は、空気噴孔65、65からの空気は、燃料
衝突部58の上流端よりも若干下流側に向けて噴出される
ようになっている。なお、エアデリバリ60の下端部外周
に位置するリング状のものは、噴射弁固定用の保持部材
67である。
【００１２】つぎに、第２実施例における作用について
説明する。インジェクタ本体51の燃料噴孔52から噴出さ
れた燃料は液状の柱状をなして集合部57を飛行し、上流
にいくに従って先細りとなる燃料衝突部58の断面形状円
弧状の上流端58ａに衝突する。これにより燃料は、液膜
状の噴霧に形成される。そして、２ホール56、56を流れ
る液膜状の噴霧に空気噴孔65、65からの空気噴流が斜め
にあてられ空気流と燃料流との衝突によって燃料はさら
に微粒化され、霧化が促進される。この霧化が促進され
た燃料と空気の混合流は、２ホール56、56を通って図示
されない燃焼室側に噴出される。なお、空気噴孔を燃料
衝突部の上流端より上流側に配置すると、集合部での空
気の乱れにより集合部に滞留する噴霧が多くなり、アダ
プタ集合部内壁への燃料付着量が若干増加する傾向とな
る。したがって、本実施例では、燃料衝突部５８の頂部
よりも下流側に空気噴孔65の開口部を設けるようにし、
アダプタ集合部内壁への燃料付着量を低減している。
説明する。インジェクタ本体51の燃料噴孔52から噴出さ
れた燃料は液状の柱状をなして集合部57を飛行し、上流
にいくに従って先細りとなる燃料衝突部58の断面形状円
弧状の上流端58ａに衝突する。これにより燃料は、液膜
状の噴霧に形成される。そして、２ホール56、56を流れ
る液膜状の噴霧に空気噴孔65、65からの空気噴流が斜め
にあてられ空気流と燃料流との衝突によって燃料はさら
に微粒化され、霧化が促進される。この霧化が促進され
た燃料と空気の混合流は、２ホール56、56を通って図示
されない燃焼室側に噴出される。なお、空気噴孔を燃料
衝突部の上流端より上流側に配置すると、集合部での空
気の乱れにより集合部に滞留する噴霧が多くなり、アダ
プタ集合部内壁への燃料付着量が若干増加する傾向とな
る。したがって、本実施例では、燃料衝突部５８の頂部
よりも下流側に空気噴孔65の開口部を設けるようにし、
アダプタ集合部内壁への燃料付着量を低減している。
【００１３】
【発明の効果】請求項１、請求項２の内燃機関の燃料噴
射弁によれば次の効果が得られる。 （イ）まず、噴霧の燃料衝突面との衝突による液膜分裂
作用に空気衝突作用を適用しているために、燃料の微粒
化が大幅に改善される。従来のような柱状噴流に、たと
え直接空気を衝突させても微粒化効率が悪く、強大な空
気流エネルギが必要となるが、本発明では噴流の液膜分
裂による微粒化に空気流をあてて微粒化の効率増加をは
かっているので、エアアシスト用空気量を極力抑えるこ
とができる。 （ロ）４バルブエンジンのような複雑な構造の吸気ポー
トに適用しても、燃料の壁付着を効果的に抑制でき、ド
ライバビリティ、燃費、くすぶり等に改善効果がある。 （ハ）燃料粒度分布の幅が小さくなり、粒径がそろうた
め、エンジンシリンダ内に均質混合気を形成できる。 （ニ）空気−燃料予混合でシリンダ内に供給するため、
シリンダ内でのスワール等の混合促進機能が不要とな
る。 （ホ）アダプタに形成された空気噴孔を流れる空気によ
りインジェクタ本体の先端部が冷却され、高温時におけ
る燃料噴射弁の再始動性を向上させることができる。
射弁によれば次の効果が得られる。 （イ）まず、噴霧の燃料衝突面との衝突による液膜分裂
作用に空気衝突作用を適用しているために、燃料の微粒
化が大幅に改善される。従来のような柱状噴流に、たと
え直接空気を衝突させても微粒化効率が悪く、強大な空
気流エネルギが必要となるが、本発明では噴流の液膜分
裂による微粒化に空気流をあてて微粒化の効率増加をは
かっているので、エアアシスト用空気量を極力抑えるこ
とができる。 （ロ）４バルブエンジンのような複雑な構造の吸気ポー
トに適用しても、燃料の壁付着を効果的に抑制でき、ド
ライバビリティ、燃費、くすぶり等に改善効果がある。 （ハ）燃料粒度分布の幅が小さくなり、粒径がそろうた
め、エンジンシリンダ内に均質混合気を形成できる。 （ニ）空気−燃料予混合でシリンダ内に供給するため、
シリンダ内でのスワール等の混合促進機能が不要とな
る。 （ホ）アダプタに形成された空気噴孔を流れる空気によ
りインジェクタ本体の先端部が冷却され、高温時におけ
る燃料噴射弁の再始動性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る内燃機関の燃料噴射
弁のアダプタ近傍の断面図である。
弁のアダプタ近傍の断面図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図１のエアアシストアダプタを装着したインジ
ェクタの全体断面図である。
ェクタの全体断面図である。
【図４】図３のインジェクタを装着した４バルブエンジ
ンの平面図である。
ンの平面図である。
【図５】本発明の第２実施例に係る内燃機関の燃料噴射
弁のアダプタ近傍の断面図である。
弁のアダプタ近傍の断面図である。
【図６】従来の燃料噴射弁の一例を示す断面図である。
【符号の説明】 ２、51 インジェクタ本体 ４、52 燃料噴孔 ８、55 エアアシストアダプタ（アダプタ） 10、56 ２ホール 12、57 集合部 14、５８ａ 燃料衝突面 16 壁 18、65 空気噴孔
Claims (1)
- 【請求項１】 １つの燃料噴孔を有するインジェクタ本
体に取付けられ、該インジェクタ本体の燃料噴孔からの
燃料を２ホールを通して噴出させるアダプタを備えた内
燃機関の燃料噴射弁において、前記アダプタの２ホール
の分岐部の上流端に、前記燃料噴孔から噴出する燃料を
衝突させる燃料衝突部を設け、前記アダプタに、前記２
ホールから離れるに従ってインジェクタ本体に接近する
方向に斜めに延び前記燃料衝突部の上流端近傍に向けて
空気を噴出する空気噴孔を設けたことを特徴とする内燃
機関の燃料噴射弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7045294A JP2725624B2 (ja) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | 内燃機関の燃料噴射弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7045294A JP2725624B2 (ja) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | 内燃機関の燃料噴射弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0886262A true JPH0886262A (ja) | 1996-04-02 |
| JP2725624B2 JP2725624B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=12715303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7045294A Expired - Fee Related JP2725624B2 (ja) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | 内燃機関の燃料噴射弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2725624B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015200192A (ja) * | 2014-04-04 | 2015-11-12 | 本田技研工業株式会社 | 燃料噴射装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5852375U (ja) * | 1981-10-06 | 1983-04-09 | 松下電器産業株式会社 | 電動弁 |
| JPS61114071U (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-18 | ||
| JPS61187963U (ja) * | 1985-05-16 | 1986-11-22 |
-
1995
- 1995-03-06 JP JP7045294A patent/JP2725624B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5852375U (ja) * | 1981-10-06 | 1983-04-09 | 松下電器産業株式会社 | 電動弁 |
| JPS61114071U (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-18 | ||
| JPS61187963U (ja) * | 1985-05-16 | 1986-11-22 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015200192A (ja) * | 2014-04-04 | 2015-11-12 | 本田技研工業株式会社 | 燃料噴射装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2725624B2 (ja) | 1998-03-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |