JPH09280139A - 噴射角度可変式燃料噴射弁 - Google Patents

噴射角度可変式燃料噴射弁

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JPH09280139A
JPH09280139A JP8093796A JP9379696A JPH09280139A JP H09280139 A JPH09280139 A JP H09280139A JP 8093796 A JP8093796 A JP 8093796A JP 9379696 A JP9379696 A JP 9379696A JP H09280139 A JPH09280139 A JP H09280139A
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JP
Japan
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fuel
air
passage
injection
injection port
Prior art date
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Pending
Application number
JP8093796A
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English (en)
Inventor
Toshihiro Oda
智弘 小田
Minoru Ogawa
穣 小川
Takashi Usui
隆 臼井
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】噴射角度を広範囲で調節して良好な噴霧状態を
得る。 【解決手段】燃料噴射弁Vにおいては、噴射口11に連
通する燃料通路10と、この噴射口11の付近で燃料通
路10に連通する複数の空気通路12,13とを有して
いる。この燃料通路10に対する各空気通路12,13
の開口14,15でその全面積を異なるものに設定した
り、各空気通路12,13内のエアの圧力の強さを異な
るものに設定したりして、これらの空気通路12,13
から燃料通路10に送り出されるエアが各空気通路1
2,13の開口14,15で燃料通路10内の燃料に及
ぼす全圧力を変更している。従って、この噴射口11か
ら噴射される燃料の噴射角度βをこれらの空気通路1
2,13からのエアにより変えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の燃料
噴射弁において、噴射角度を変更する手段に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】特開平7ー119590号公報にかかる
従来の燃料噴射装置においては、同公報の図1に示すよ
うに、一本の燃料供給路51または50(噴射部分)に
一本のエア供給路53または52が鋭角の所定交差角度
で交差して連通し、この燃料供給路51または50(噴
射部分)から噴射される燃料の噴射角度をこのエア供給
路53または52からのエアにより変えることができ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、一本の燃料供
給路51または50(噴射部分)に対し一本のエア供給
路53または52が交差するのみでしかもそれらの位置
関係が一定であるため、噴射燃料がエア供給路53また
は52から受けるエア力を広範囲に変更することが難し
くなり、噴霧領域が傾く向きと噴射角度とが限定され
る。
【0004】本発明は、噴霧領域が傾く向きと噴射角度
とを広範囲で調節可能にすることを目的にしている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる燃料噴射
弁においては、噴射口に連通する燃料通路と、この噴射
口の付近で燃料通路に連通する空気通路とを有してい
る。特に、前記空気通路を複数配設し、これらの空気通
路から燃料通路に送り出されるエアが燃料通路に対する
各空気通路の開口で燃料通路内の燃料に及ぼす全圧力を
変更するエア力変更手段を設けている。従って、この噴
射口から噴射される燃料の噴射角度をこの空気通路から
のエアにより変えることができる。
【0006】
【発明の実施形態】以下、本発明の一実施形態に係る燃
料噴射弁を図面を参照して説明する。 〔噴射角度可変手段を備えた燃料噴射弁Vの構成につい
て〕燃料噴射弁Vは、ノズルボディー1と、その先端部
が着脱可能に嵌着されるアダプタ2とを備えている。な
お、この燃料噴射弁Vにおいて他の構成については、図
示及び説明を省略する。
【0007】このノズルボディー1内にニードル弁体3
が摺動可能に嵌合されている。このニードル弁体3の軸
心線3a上でノズルボディー1の先端中央部にはサック
ホール4とこれに連続する連通孔5とが貫設され、この
サックホール4の内周側でノズルボディー1の内底部に
弁シート部6が形成されている。このニードル弁体3の
先端部に形成されたシート面7がノズルボディー1の弁
シート部6に対し弁ばね(図示せず)により圧接されて
いる。ノズルボディー1の内周面とニードル弁体3の外
周面との間に燃料供給路8が形成され、弁シート部6を
介してサックホール4に連通している。前記アダプタ2
内に連通孔9が形成され、前記ノズルボデー1の連通孔
5に対しニードル弁体3の軸心線3a上で直線状に接続
されている。燃料通路10は前記燃料供給路8とサック
ホール4と連通孔5と連通孔9とからなり、一本の連通
孔9の外端部に一つの噴射口11が形成されている。こ
の燃料通路10は、前記ニードル弁体3が弁シート部6
に対し前記弁ばね(図示せず)により圧接されて閉じて
いる状態で遮断され、ニードル弁体3がソレノイド(図
示せず)の電磁力により弁ばねの弾性力に抗して開くと
連通する。
【0008】(噴射角度可変手段の詳細)前記アダプタ
2内において、燃料通路10の連通孔9と連通する噴射
口11の付近で二本の空気通路12,13が配設され、
ニードル弁体3の軸心線3a上にある連通孔9の延設中
心線9aを中心とする180度の点対称位置でこの連通
孔9の両側に各空気通路12,13の開口14,15が
形成されて連通孔9に開放されている。連通孔9及び各
空気通路12,13は、それぞれ、その延設中心線9
a,12a,13aを中心とする内径D9 ,D12,D13
の断面円形状になっている。各空気通路12,13の延
設中心線12a,13aは噴射口11側に向いて傾斜
し、連通孔9の延設中心線9aに対し鋭角の交差角度θ
12,θ13(θ12=θ13)で交差している。それらの交差
点は噴射口11の付近で連通孔9の延設中心線9a上に
ある。噴射口11は、連通孔9の延設中心線9aを中心
とする内径D11(D11=D9 )の断面円形状になってい
る。
【0009】各空気通路12,13の内径D12,D
13(D12<D13)を変えて開口14,15の全面積
12,A13(A12<A13)を異なるものに設定すること
により、エア力変更手段を構成している。その場合、各
空気通路12,13に供給されるエアの圧力の強さ(圧
力度)をP12,P13(P12=P13=P)、各空気通路1
2,13の開口14,15から燃料通路10の連通孔9
に送り出されるエアがこの開口14,15で連通孔9内
の燃料に及ぼす全圧力をF12,F13とした場合、F12
P×A12、F13=P×A13となる。従って、F12<F13
となる。
【0010】〔上記燃料噴射弁Vの制御手段の概略及び
その燃料噴射作用について〕前記燃料通路10の燃料供
給路8は燃料タンク16に接続されている。前記各空気
通路12,13はエア供給回路17に接続されている。
このエア供給回路17においては、圧力の強さ(圧力
度)をP12,P13(P12=P13=P)に設定したエアが
各空気通路12,13に供給される。前記ソレノイド
(図示せず)は弁開閉駆動回路18に接続され、その弁
開閉信号に基づきソレノイドを励消磁する。エンジンコ
ントロールコンピュータ(ECU)は、各種感知センサ
19(例えば、吸気温センサ、スロットルセンサ、吸気
圧センサ、燃焼圧センサ、酸素濃度センサ、排気温セン
サ、水温センサ、ノックセンサ、エンジン回転数セン
サ、クランク角センサ)からの検出信号に基づき、エア
供給回路17及び弁開閉駆動回路18等を駆動制御す
る。
【0011】前記ECUからの駆動信号により、弁開閉
駆動回路18からの弁開信号に基づきソレノイドが励磁
されると、前記ニードル弁体3のシート面7が弁シート
部6に対し開き、前記燃料タンク16から燃料通路10
に供給された燃料が、噴射口11から噴射されて円錐状
に拡がる。この燃料噴射に同期して、前記ECUからの
駆動信号により、エア供給回路17から各空気通路1
2,13にエアが供給されると、連通孔9を噴射口11
に向かう噴射燃料に衝突する。その場合、前述したよう
に、空気通路13側の全圧力F13が空気通路12側の全
圧力F12よりも大きいので、噴射燃料が受けるエア力
は、この空気通路13側で空気通路12側よりも大きく
なる。従って、円錐状に拡がる噴霧領域(その拡がり角
度)が空気通路12側に傾き、連通孔9の延設中心線9
a上にある噴射口11の延設中心線11aに対し、噴霧
角α(前記噴霧領域の拡がり角度)の中心軸線が噴射角
度βをなす。
【0012】また、各空気通路12,13における内径
12,D13や開口14,15の全面積A12,A13や交差
角度θ12,θ13が異なるアダプタ2に交換したり、各空
気通路12,13に供給されるエアの圧力の強さP12
13をP12=P13=Pの条件のもとで変更したり、エア
の圧力の強さP12,P13を互いに異なるものに設定した
りすれば、噴射燃料が各空気通路12,13から受ける
エア力(前記全圧力F 12,F13)を変更することができ
る。
【0013】本実施形態は下記(イ)〜(ニ)の特徴
(後記する他の技術的思想以外)を有する。 (イ) 二本の空気通路12,13から燃料通路10に
送り出されるエアが燃料通路10に対する各空気通路1
2,13の開口14,15で燃料通路10内の燃料に及
ぼす全圧力F12,F13を変更するエア力変更手段を設け
た。従って、その各エア力(全圧力F12,F13)に応じ
て、噴霧角αや噴霧領域傾斜向き(噴霧角αの中心軸線
方向)や噴射角度βを広範囲で調節することができる。
【0014】例えば、気筒内に燃料を直接噴射する燃料
噴射弁において、「成層燃焼」にかかる技術では、燃料
噴射量が少ない比較的低負荷の運転時に、吸気行程と圧
縮行程とで燃料を分割噴射することにより、吸気行程中
に噴射された燃料が筒内全体に火炎伝播可能な均一希薄
混合気を形成するとともに、圧縮行程中に噴射された燃
料(要求燃料噴射量の少なくとも一部)が点火プラグの
近傍で成層状態になって着火可能な比較的濃い混合気を
形成し、希薄混合気燃焼が行われるようになっている。
そのため、混合気の着火と火炎の伝播とが良好になり、
燃焼状態が向上する。このような成層燃焼において、燃
料噴射弁Vの噴射角度βを広範囲で調節できると、前記
吸気行程や圧縮行程でピストン頭部に向けて燃料を噴射
する場合に有効である。また、燃料噴射弁Vの噴射角度
βを広範囲で調節できると、一つの燃料噴射弁Vにより
複数の吸気ポートに燃料を噴射する場合にも有効であ
る。
【0015】(ロ) 従来、燃料噴射弁をインテークマ
ニホールドとの干渉を避けてエンジンに搭載した場合、
噴射口をピストン頭部に向けるように噴射口の延設中心
線をニードル弁体の軸心線に対し傾斜させている。その
場合、ノズルボディーの直円錐状先端部に対し偏心させ
て噴射口を形成すると、噴射口の内外端縁形状が変形さ
れた円形になり、燃料通過の際に燃料分布が不均一にな
って噴霧状態に悪影響を及ぼす。そのため、噴射口の延
設中心線をニードル弁体の軸心線に一致させることが望
ましい。
【0016】かかる点に鑑み、本実施形態では、ニード
ル弁体3の軸心線3aに対し連通孔5,9及び噴射口1
1の延設中心線5a,9a,11aを互いに一致させ、
噴射口11の外端縁形状を真円形に近いものにしてい
る。従って、噴霧の均一性を維持して良好な噴霧状態を
得ることができる。その場合でも、燃料噴射弁Vの噴射
角度βを広範囲で調節できるので、燃料をピストン頭部
に向けて噴射することが可能になる。
【0017】(ハ) 前述したように、ECUにより、
各空気通路12,13に供給されるエアの圧力の強さP
12,P13を制御すれば、運転状態に応じて噴射角度βの
設定が可能になる。
【0018】(ニ) 前記実施形態のようなエアアシス
トタイプの燃料噴射弁Vでは、ニードル弁体3の外周に
ある燃料供給路8において、燃料にスワール流を与える
スワールカラーを省略することができる。
【0019】〔他の実施形態〕前記実施形態以外にも下
記(イ)〜(ロ)のように構成してもよい。 (イ) 三本以上の空気通路を設ける。さらに、連通孔
9の延設中心線9aを中心とする点対称位置にこれらの
空気通路を設ける必要はなく、各空気通路間の周角度を
さまざまなものに設定してもよい。また、各空気通路を
一箇所で交差させなくてもよい。
【0020】(ロ) 噴射口11の延設中心線11aを
連通孔9の延設中心線9aに対し傾斜させる。 〔他の技術的思想〕各実施形態から把握できる技術的思
想(請求項以外)を効果と共に記載する。
【0021】(イ) 請求項1において、エア力F12
13(全圧力)を変更する手段は、燃料通路10に対す
る各空気通路12,13の開口14,15の全面積
12,A 13を異なるものに設定する構成である。従っ
て、噴射角度βを広範囲で調節することができる。
【0022】(ロ) 請求項1において、エア力F12
13(全圧力)を変更する手段は、燃料通路10に対す
る各空気通路12,13内のエアの圧力の強さP12,P
13(圧力度)を異なるものに設定する構成である。従っ
て、噴射角度βを広範囲で調節することができる。
【0023】(ハ) 請求項1において、エア力F12
13(全圧力)を変更する手段は、燃料通路10に対す
る各空気通路12,13の開口14,15の全面積
12,A 13を異なるものに設定するとともに、燃料通路
10に対する各空気通路12,13内のエアの圧力の強
さP12,P13(圧力度)を異なるものに設定する構成で
ある。
【0024】(ニ) 請求項1または上記(イ)または
上記(ロ)または上記(ハ)において、燃料通路10を
開閉する弁体3を設け、この弁体3の軸心線3aに対し
噴射口11の延設中心線11aを互いに一致させた。従
って、噴霧の均一性を維持して良好な噴霧状態を得るこ
とができる。
【0025】
【発明の効果】本発明にかかる燃料噴射弁によれば、噴
射角度を広範囲で調節することができ、ひいては良好な
噴霧状態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)は本実施形態にかかる燃料噴射弁のノ
ズルを示す部分断面図であり、(b)は図1の燃料噴射
弁を駆動制御する回路を示す概略図である。
【符号の説明】
10…燃料通路、11…噴射口、12,13…空気通
路、14,15…開口、V…燃料噴射弁、β…噴射角
度。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02M 69/00 310 F02M 69/00 310E

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 噴射口に連通する燃料通路と、この噴射
    口の付近で燃料通路に連通する空気通路とを有し、この
    噴射口から噴射される燃料の噴射角度をこの空気通路か
    らのエアにより変えることができる燃料噴射弁におい
    て、 前記空気通路を複数配設し、これらの空気通路から燃料
    通路に送り出されるエアが燃料通路に対する各空気通路
    の開口で燃料通路内の燃料に及ぼす全圧力を変更するエ
    ア力変更手段を設けたことを特徴とする噴射角度可変式
    燃料噴射弁。
JP8093796A 1996-04-16 1996-04-16 噴射角度可変式燃料噴射弁 Pending JPH09280139A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007239736A (ja) * 2006-02-09 2007-09-20 Denso Corp 燃料噴射弁

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007239736A (ja) * 2006-02-09 2007-09-20 Denso Corp 燃料噴射弁

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