JPH1182244A - 燃料噴射弁 - Google Patents
燃料噴射弁Info
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- JPH1182244A JPH1182244A JP24112297A JP24112297A JPH1182244A JP H1182244 A JPH1182244 A JP H1182244A JP 24112297 A JP24112297 A JP 24112297A JP 24112297 A JP24112297 A JP 24112297A JP H1182244 A JPH1182244 A JP H1182244A
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
料噴射弁の提供とそれを用いた最適噴霧形態の形成を可
能とする燃料噴射弁の提供。 【解決手段】 複数のスリット状噴孔4a、4bを有
し、それらの間の角度が10〜50°に設定されている
燃料噴射弁1。燃料圧力が、機関低負荷では高く、機関
中負荷では高く、機関高負荷では低く設定される燃料噴
射弁1。
Description
噴孔をもつタイプの、直接噴射内燃機関用燃料噴射弁に
関する。
が低い時は圧縮行程後期に燃料を噴射して成層燃焼を行
い燃費を向上させ、負荷が高い時は吸気行程に噴射し均
質燃焼を行って出力を増加させる方式が一般的である。
この場合、理想的な噴射形態は、前者(成層燃焼)では
点火栓近傍に燃料を集中させる形態であり、後者(均質
燃焼)では燃焼室全体に均質に燃料を分散させる形態で
ある。両者を満たすため、特開平3−78562号は、
複数のスリット状噴孔をもち、偏平な広い角度の噴霧を
形成する燃料噴射弁を提案している。この噴霧の形成方
向、形状は機関負荷の変動に伴なう燃料噴射量の変化に
かかわらず、ほぼ一定である。
向や噴霧角の最も望ましい値は、噴射量や気流の強さに
左右されて変化するため、機関の全運転域で理想的な燃
料の分布とはならないという問題がある。したがって、
燃料の分布状態が最適となるように、何らかの方法で噴
射方向や噴射形状を機関運転状態に応じて変化させるこ
とができることが望まれる。本発明の目的は、機関運転
状態(したがって、燃料噴射量)に応じて噴射方向や噴
霧形状が変化する燃料噴射弁を提供することである。本
発明のもう一つの目的は、機関運転状態(したがって、
燃料噴射量)に応じて噴射方向や噴霧形状が変化する燃
料噴射弁を用いて、すべての機関運転状態において理想
的な噴射方向、噴霧形状を形成可能とすることである。
明はつぎの通りである。 (1) 複数のスリット状の噴孔をもつ燃料噴射弁であ
って、前記噴孔のなす角度が10〜50°の範囲にある
燃料噴射弁。 (2) 機関運転状態に応じて、噴霧の形成方向、噴霧
形状が変化するように、燃圧が変化される(1)記載の
燃料噴射弁。 (3) スリット状の噴孔が2つあり、1つの噴孔が燃
料噴射弁軸芯から角度α傾けられており、もう1つの噴
孔が燃料噴射弁軸芯から角度α+θ傾けられている場合
に、前記噴霧の形成方向が、(α、α+θ)と(α+θ
/2)とに変化される(2)記載の燃料噴射弁。 (4) 前記噴霧形状が、複数の噴霧が噴射方向に延び
て互いに分離している広分散型、複数の噴霧が負圧で寄
せられて合体し中央に単一の合体噴霧を形成する集中
型、前記広分散型と前記合体型が混在した集中型、の3
つの型に変化される(2)記載の燃料噴射弁。 (5) 燃圧が、機関低負荷では高く、機関中負荷では
高く、機関高負荷では低く、制御される(2)記載の燃
料噴射弁。
の噴孔のなす角度が10〜50°の範囲にあるので、噴
霧形成方向、噴霧形状が可変となる。この場合、10°
より小だと、複数の噴孔から噴射された噴霧は常に合体
して1つとなり、分離した複数の噴霧を形成し得ず、5
0°より大だと、複数の噴孔から噴射された噴霧は常に
分離したままで、合体した単一の噴霧を形成し得ず、噴
霧の形状が分離噴霧と合体噴霧との間に形状変更を起こ
さないが、本発明では、噴孔のなす角度が10〜50°
の範囲にあるので、燃料噴射方向、噴霧形状が可変とな
る。上記(2)の燃料噴射弁では、燃圧を変化させるこ
とにより、噴霧の形成方向、噴霧形状を変化させる。噴
霧の形成方向、噴霧形状は、燃料の噴射量と燃圧とによ
り変化されるが、噴射量は、負荷に応じて決定され、そ
の決定された値を変えるわけにはいかないので、燃圧の
方を変化させることにより、噴霧の形成方向、噴霧形状
を変化させる。上記(3)の燃料噴射弁では、燃圧の変
化により、噴霧の形成方向が、(α、α+θ)と(α+
θ/2)とに変化される。噴射量が小の時には、燃圧が
低いと噴霧はαとα+θの2方向に形成され、燃圧が高
いと噴霧は噴射初期にαとα+θの2方向に、噴射後期
にα+θ/2の1方向に形成される。噴射量が中〜大の
時には、燃圧が低いと噴霧はαとα+θの2方向に形成
され、燃圧が高いと噴霧はα+θ/2の1方向に形成さ
れる。上記(4)の燃料噴射弁では、燃圧の変化によ
り、噴霧形状が、複数の噴霧が噴射方向に延びて互いに
分離している広分散型、複数の噴霧が負圧で寄せられて
合体し中央に単一の合体噴霧を形成する集中型、前記広
分散型と前記合体型が混在した集中型、の3つの型に変
化される。噴射量が小の時には、燃圧が低い時も燃圧が
高い時も広分散型が形成される。噴射量が中〜大の時に
は、燃圧が低いと広分散型と合体型が混在した集中型が
形成され、燃圧が高いと単一の合体噴霧を有する集中型
が形成される。上記(5)の燃料噴射弁では、燃圧が、
機関低負荷では高く、機関中負荷では高く、機関高負荷
では低く、制御されるので、噴射量が小でかつ燃圧が低
い時は広分散型の噴霧が形成され、噴射量が小でかつ燃
圧が高い時は広分散型と合体型が混在した集中型の噴霧
が形成され、噴射量が中〜大でかつ燃圧が低い時は広分
散型の噴霧が形成され、噴射量が中〜大でかつ燃圧が高
い時は単一の合体噴霧を有する集中型の噴霧が形成され
る。そして、これは、機関負荷に応じた最適な噴霧形状
である。
噴射弁1の先端部とその近傍部分を示している。この燃
料噴射弁1は、筒内直接噴射式火花点火式内燃機関に用
いられる。燃料噴射弁1は、弁座6を有する弁本体2
と、弁座6に離着座する弁体5と、弁座6より先端側
(下流側)に形成されたサック部7と、サック部7内に
形成された燃料溜まり3と、サック部7の壁に形成され
た複数(図では2個の場合を示してある)のスリット状
の噴孔4a、4bと、燃料通路8と、を有する。サック
部7の先端部は半球状をなしている。
bは、燃料噴射弁軸芯9の片側のみに形成されており、
しかも燃料噴射弁軸芯9に対して傾けて形成されてい
る。また、複数の噴孔4a、4bの燃料噴射弁軸芯9か
らの角度は互いに異なっている。噴孔4a、4bの数が
2つの場合、1つの噴孔4aは燃料噴射弁軸芯9から角
度α(α>0)傾いており、もう1つの噴孔4bは噴孔
4aからさらに角度θ(θ>0)傾いている。したがっ
て、噴孔4bの燃料噴射弁軸芯9からの角度はα+θで
ある。
a、4bの軸芯のなす角度)θは、10〜50°の範囲
の角度に設定されている。10°、50°の数値の制限
理由はつぎの通りである。10°より小であると、複数
の噴孔4a、4bから噴射された噴霧が常に互いに合体
して分離噴霧を形成できず、50°より大であると、複
数の噴孔4a、4bから噴射された噴霧が常に分離して
合体噴霧を形成できないからである。すなわち、10〜
50°の範囲の角度に設定されている場合のみ、噴射量
や燃圧を変化させることにより、噴霧は、分離噴霧と、
合体噴霧、または分離と合体の混在噴霧に変化し得、内
燃機関の負荷に応じた最適な噴霧形態をとり得る。
は、各噴孔4a、4bからの噴霧を偏平状噴霧とするた
めである。また、図2に示すように、各噴孔4a、4b
の端部はサック部7の半球の中心10よりδ(δ>0)
だけ下流側にオフセットしており、噴霧が扇状に形成さ
れるようにしてある。
°の範囲にあるという条件が満たされている場合、噴射
量、燃料圧力(燃圧)により、噴霧の形態(噴霧の形成
方向、噴霧の形状)が図3に示すように変化する。これ
は、以下の理由による。噴射始めからしばらくは、それ
ぞれの噴孔4a、4bの方向であるαとα+θの方向に
飛び出していく。噴霧の速度が低い場合はそのままそれ
ぞれの方向に飛んでいくので、噴霧は広範囲に拡がり、
燃焼室の広い範囲にわたってほぼ均質な燃料分布が得ら
れる。噴霧の速度が高い場合は、噴霧は周囲の空気を誘
引し、2つの噴霧に挟まれた空間の空気は吸い出されま
わりに比べて気圧が低下するため、両側の噴霧が引き寄
せられ、その結果噴霧が合体して、合体噴霧がα+θ/
2の角度の方向に飛ぶことになる。
2点が必要である。 空気を誘引するように噴霧が高速で飛ぶこと。 2つの噴霧に挟まれた空間の気圧が低下するまでの
時間以上の時間噴霧されること。 図3のイ、ロ、ハ、ニの各欄は噴射量と燃圧を変化させ
た場合の噴霧形態を示している。
0MPa以上、速度高)の場合(図3のニの欄)は、上
記の2つの要件を満たしており、合体噴霧がα+θ/2
の角度の方向に形成される。噴射量中〜大でかつ燃圧低
(たとえば、10MPaより低い、速度低)の場合(図
3のハの欄)は、噴射速度が低くなるため、の要件を
満たさなくなり、α、α+θ方向に、2本の噴霧が形成
される。噴射量小(噴射時間の長短で噴射量の大小を制
御するタイプのため、噴射時間短)でかつ燃圧高(たと
えば、10MPa以上、速度高)の場合(図3のロの
欄)は、噴射時間が短いため、の要件が不十分とな
り、初期の噴射方向であるα、α+θ方向に形成される
2本の噴霧と、互いに引き寄せられてα+θ/2方向に
形成された合体噴霧とが、混在している。噴射量小でか
つ燃圧低(たとえば、10MPaより低い、速度低)の
場合(図3のイの欄)は、図3のハとほぼ相似形の噴霧
となる。
直接噴射式内燃機関に適用した装置について説明する。
該装置においては、表1に示すように、エンジン運転状
態によって要求される噴霧形態が異なるので、それを実
現するために、燃料圧力をエンジン運転状態に応じて変
更し、噴霧形態を変えるようにしている。噴射量は負荷
と比例関係があるため噴霧形成条件の操作パラメータと
はなり得ない。したがって、噴霧形態は燃料圧力のみで
変化させるようにしてある。
発明実施例の燃料噴射弁1を装着した筒内直接噴射式火
花点火式内燃機関を示している。図1において、11は
キャビティ(表1のキャビティに対応する)11aを有
するピストン、12は点火栓、1が燃料噴射弁である。
燃料噴射弁1には、燃料タンク13からの燃料がポンプ
14で昇圧されてリザーバ15を介して供給される。リ
ザーバ15内の燃料の圧力は、プレッシャレギュレータ
16により高低に調整可能である。
セル18、回転数センサ等から現在のエンジン運転状態
負荷信号19を受けて、その現在の機関負荷によって要
求される要求噴霧形態(噴霧形成方向、噴霧形状など)
を予め記憶した表1などから決定し、その要求噴霧形態
に対応する噴霧形成条件(燃料噴射量値、燃料圧力値)
を表1から求め、その噴霧形成条件に対応する燃料噴射
制御信号21、燃料圧力制御信号20を、燃料噴射弁
1、プレッシャレギュレータ16に対してそれぞれ発す
る。
エンジン運転状態に最適な噴霧形態を生成するという、
本発明実施例の作用、効果が達成される。この場合、負
荷に応じて噴射量を決定し、要求噴霧形態は燃料圧力を
高低させることにより制御する。燃料圧力を高低手段、
方法は従来公知の方法を用いればよい。
ト状の噴孔のなす角度を10〜50°の範囲としたの
で、噴霧形成方向と噴霧形状が可変となる。請求項2の
燃料噴射弁によれば、燃圧を変化させることにより、噴
霧の形成方向、噴霧形状を変化させるので、エンジン負
荷に比例して噴射量が変化しても、燃圧を変化させて所
望の噴霧形態を実現することができる。請求項3の燃料
噴射弁によれば、噴霧の形成方向を(α、α+θ)に対
応する広範囲分散型と(α+θ/2)に対応する集中型
に変化させることができる。請求項4の燃料噴射弁によ
れば、噴霧形状を、複数の噴霧が噴射方向に延びて互い
に分離している広分散型、複数の噴霧が負圧で寄せられ
て合体し中央に単一の合体噴霧を形成する集中型、前記
広分散型と前記合体型が混在した集中型、の3つの型に
変化させることができる。請求項5の燃料噴射弁によれ
ば、燃圧が、機関低負荷では高く、機関中負荷では高
く、機関高負荷では低く、制御されるので、噴射量が小
でかつ燃圧が低い時は広分散型の噴霧が形成され、噴射
量が小でかつ燃圧が高い時は広分散型と合体型が混在し
た集中型の噴霧が形成され、噴射量が中〜大でかつ燃圧
が低い時は広分散型の噴霧が形成され、噴射量が中〜大
でかつ燃圧が高い時は単一の合体噴霧を有する集中型の
噴霧が形成され、これによって、機関負荷に応じた最適
な噴霧形態を生成できる。
ある。
によって変化する各状態の側面図である。
御系統図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 複数のスリット状の噴孔をもつ燃料噴射
弁であって、前記噴孔のなす角度が10〜50°の範囲
にある燃料噴射弁。 - 【請求項2】 機関運転状態に応じて、噴霧の形成方
向、噴霧形状が変化するように、燃圧が変化される請求
項1記載の燃料噴射弁。 - 【請求項3】 スリット状の噴孔が2つあり、1つの噴
孔が燃料噴射弁軸芯から角度α傾けられており、もう1
つの噴孔が燃料噴射弁軸芯から角度α+θ傾けられてい
る場合に、前記噴霧の形成方向が、(α、α+θ)と
(α+θ/2)とに変化される請求項2記載の燃料噴射
弁。 - 【請求項4】 前記噴霧形状が、複数の噴霧が噴射方向
に延びて互いに分離している広分散型、複数の噴霧が負
圧で寄せられて合体し中央に単一の合体噴霧を形成する
集中型、前記広分散型と前記合体型が混在した集中型、
の3つの型に変化される請求項2記載の燃料噴射弁。 - 【請求項5】 燃圧が、機関低負荷では高く、機関中負
荷では高く、機関高負荷では低く、制御される請求項2
記載の燃料噴射弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24112297A JP3329239B2 (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | 燃料噴射弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24112297A JP3329239B2 (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | 燃料噴射弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1182244A true JPH1182244A (ja) | 1999-03-26 |
| JP3329239B2 JP3329239B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=17069622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24112297A Expired - Fee Related JP3329239B2 (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | 燃料噴射弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3329239B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10124745A1 (de) * | 2001-05-21 | 2003-03-27 | Bosch Gmbh Robert | Brennstoffeinspritzventil |
| JP2011506849A (ja) * | 2007-12-21 | 2011-03-03 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 燃料噴射弁 |
| JP2012237286A (ja) * | 2011-05-13 | 2012-12-06 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料噴射装置 |
| CN114945414A (zh) * | 2019-12-05 | 2022-08-26 | 泰科消防产品有限合伙公司 | 包含具有多个喷射角度的喷嘴的灭火系统 |
-
1997
- 1997-09-05 JP JP24112297A patent/JP3329239B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10124745A1 (de) * | 2001-05-21 | 2003-03-27 | Bosch Gmbh Robert | Brennstoffeinspritzventil |
| JP2011506849A (ja) * | 2007-12-21 | 2011-03-03 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 燃料噴射弁 |
| US8430078B2 (en) | 2007-12-21 | 2013-04-30 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injection valve |
| JP2012237286A (ja) * | 2011-05-13 | 2012-12-06 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料噴射装置 |
| CN114945414A (zh) * | 2019-12-05 | 2022-08-26 | 泰科消防产品有限合伙公司 | 包含具有多个喷射角度的喷嘴的灭火系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3329239B2 (ja) | 2002-09-30 |
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