JPS6026158A - 直接噴射式燃料噴射弁 - Google Patents

直接噴射式燃料噴射弁

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Publication number
JPS6026158A
JPS6026158A JP13258483A JP13258483A JPS6026158A JP S6026158 A JPS6026158 A JP S6026158A JP 13258483 A JP13258483 A JP 13258483A JP 13258483 A JP13258483 A JP 13258483A JP S6026158 A JPS6026158 A JP S6026158A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle body
heat
nozzle hole
nozzle
fuel injection
Prior art date
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Pending
Application number
JP13258483A
Other languages
English (en)
Inventor
Minoru Imashiro
今城 実
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP13258483A priority Critical patent/JPS6026158A/ja
Publication of JPS6026158A publication Critical patent/JPS6026158A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M53/00Fuel-injection apparatus characterised by having heating, cooling or thermally-insulating means
    • F02M53/04Injectors with heating, cooling, or thermally-insulating means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/14Direct injection into combustion chamber

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は直接噴射式燃料噴射弁、詳しくはデポジットの
付着を防止した直接噴射式燃料噴射弁に関する。
(従来技術) 従来の直接噴射式燃料噴射弁としては、例えば特公昭4
7−45962号公報に記載されたものがある。この直
接噴射式燃料噴射弁を第1.2図に基づき説明すると、
■は燃料噴射弁であり、燃料噴射弁lはシリンダブロッ
ク2、ピストン3とともに燃焼室4を画成するシリンダ
へソド5にアダプタ6によって取イ]支持されている。
燃料噴射弁1は、燃焼室1に突出する外開き型のボペソ
i・弁(ボベソ1−型の直接噴射式燃料噴射弁)7と、
電子制御式(1、ジェトロニック式)のインジェクタ8
と、から1が成されている。なお、9は点火プラグであ
る。ボペ・ノド弁7は第2図a、bにi′を示するよう
に、噴孔10が形成されたノズルボディ11と、ごの噴
孔lOに挿通され、その先端傘部12が噴孔10から突
出するニードルバルブ13と、を有している。ノズルボ
ディIIはアダプタ6に螺合、固定されており、またニ
ードルバルブ13は噴孔10を外方から開閉可能になさ
れている。ずなわら、ニードルバルブ13の後端部には
ストッパ14およびリテーナ15が固定され、このリテ
ーナ15とノズルボディ11との間にはスプリング1G
が縮設されている。
なお、17はシムである。
このような燃料噴射弁lは電子制御されるインジェクタ
8から燃料がボペソI・弁7に供給されると、この燃圧
によりニードルバルブI3がスプリング16の付勢力に
抗し“C第1図中下方にリフトして噴孔10を開き、燃
料を先端傘部12の形状に沿って円錐形状に燃焼室4内
に噴射する。
燃焼室4内に噴射された燃料は点火プラグ9により着火
されて爆発膨張し、高温の燃焼ガスとなる。
しかしながら、このような従来の直接噴射式燃料噴射弁
にあっては、ノズルボディ11の先端部が燃焼室4内に
突出し高温の燃焼ガスに直接さらされる構成となってい
たため、ノズルボディII先端部の噴孔10からシート
部にかりて高温の燃焼ガスが大量に流入し、これらの部
分が燃焼熱を直接受ける。このため、シート部が熱によ
り劣化するとともに、噴孔lOからシート部にかけて1
1着した燃料が高温の燃焼熱により炭化しカーボンデポ
ジットとして堆積する。その結果、燃料の噴霧形状の偏
りやニードルバルブ13のバルブフェイスへのカーボン
デポジットのかめ込みによるシート不良が発生し、エン
ジン性能が悪化するという問題点があった。
(発明の目的) そこで本発明は、燃焼室内に突出するノズルボディの噴
孔周辺に、噴孔近傍が受りる燃焼熱を低減させる断熱手
段を設けることにより、噴孔近傍への高温の燃焼ガスの
流入を大幅に低減して噴孔からシート部にかりてのカー
ボンデポジットの堆積を防止するとともに、シュド部の
熱による劣化を防ぎ、燃料の噴霧形状の偏りやシート不
良を防止してエンジン性能を向」二さゼ′ることを目的
としている。
(発明の構成) 本発明による直接噴射式燃料噴射弁は、燃焼室内に突出
する先端部に噴孔が形成されたノズルボディと、この噴
孔を開閉0J能にノズルボディに支持され先端部が噴孔
のシート部より突出するニードルバルブと、を備えてい
る。そして、上記直接噴射式燃料噴射弁は、前記ノズル
ボディの噴孔周辺に噴孔近傍が受&Jる燃焼熱を低減さ
−lる断熱手段を設けることにより、噴孔近傍への高温
の燃焼ガスの流入を大幅に低減するものである。
(実施例) 以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第3図は、本発明を電子制御式の直接噴射式燃料噴射弁
に適用した第1実施例を示す図である。
まず、構成を説明すると、21は外開き型のポペット弁
(直接噴射式燃料噴射弁)であり、ポペット弁2Iはア
ダプタ(支持部−材)−22を介してシリンダヘソI〜
23に取付支持され、その先端部が燃焼室24内に突出
している。このポペット弁21の後端側(図中上方)に
は−j′ダプタ22に取付支持された電子制御式(Lジ
エ)uエフ2式)のインジェクタ(図示路)が配設され
ており、インジェクタは電子制御により所定燃圧の燃料
をポペット弁2Iに供給している。ポペット弁21はア
ダプタ22に螺合、固定される(ずなわら、アダプタ2
2に支持される)とともに燃焼室24内に突出する先端
部に噴孔25が形成された金属製(例えば、鉄)のノズ
ルボディ26と、ノズルボディ26に摺動自在に収納さ
れ噴孔25を開閉可能なニードルバルブ27と、を有し
ている。噴孔25にはニードルバルブ27の先端部が挿
通されており、該先端部には噴孔25のシート部28に
着圧して噴孔25を閉弁するシート面29と、シー1一
部2日より燃焼室24側に突出する末広り状の先端全部
30と、が順次形成されている。したがって、ニードル
バルブ27は噴孔25をその外方より(燃焼室24側よ
り)閉止可能である。ニードルバルブ27の後端部には
図示していないストッパが固着されており、このストッ
パとノズルボディ261麦端面との間にはリテーナ3[
を介してスプリング32が縮設されζいる。スプリンタ
32は雷時ニードルバルブ27が噴孔25を閉弁する方
向にニードルバルブ27を付勢しており、このスプリン
グ32”の付勢力はシム33により所定の値に調整され
る。
なお、34ばスプリングシー1−である。前記ノズルボ
ディ26の先端部側方にば噴孔25近傍(噴孔25およ
び先端水r+++ 30が位置している部分)が受ける
燃焼熱を低減させるwi熱手段としての断熱空気層35
が設りられており、断熱空気層35は噴孔5周辺を取り
囲むように配設されている。この断熱空気層35はノズ
ルボディ2Gの先端部側方に形成された断面三角形の環
状の切欠き部36をアダプタ22の先端部で閉止するこ
とにまり画成されており、例えばシリンダヘソl”23
に固定されたアダプタ22にボペソI・弁21を装着す
るような場合、該アダプタ22にノズルボディ26を燃
焼室24側からねじ込むことにより、内部に空気が充満
する密閉空間として容易に画成することができるように
なっている。したがって、1tli j”、p>空気層
35はノズルボディ26と、ごのノズルボディ26を支
持するアダプタ22と、により画成されるごとになる。
また、切欠き部36が形成されていル/ スルボディ2
6先端部の一部はニードルバルブ27の先端全部30よ
りもさらに燃焼室24側に突出しており、その燃焼室2
4側に突出したノズルボディ2Gの先端中央部には、ニ
ードルバルブ27の先、l、1に+全部30よりも広い
円錐rR角を有する四部37が形成されている。
次に、作用を説明する。
エンジン運転中、所定のタイミングでインジェクタから
ポペット弁21に所定圧力の燃料が供給されると、ニー
ドルバルブ27がスプリング32の付勢力に抗して図中
下方にリフ1し噴孔25を開弁する。これにより、燃料
が噴孔25から先端傘部30の形状に沿って凹部37自
から燃焼室24に噴射される。このとき、四部37の円
錐頂角は先醋1傘部30のそれより大きく、噴孔25か
らの燃料は四部37壁面の影響を受りることなく噴射さ
れ燃焼室24内に良好な燃料噴霧が形成される。
そして、燃焼室24内の燃料が所定の着火タイミングで
着火し高温のく例えば、2000°0程度)燃焼ガスに
なると、ポペット弁21先端部がこの燃焼ガスの燃焼熱
を受ける。しかしながら、噴孔25周辺のノズルボディ
26先端部が噴孔25よりb突出しているため、噴孔2
5近傍への11°Il温の燃焼ガスの流入が大幅に低減
される。また、噴孔25周辺に断!:ハ空気層35が設
りられており、この1ili熱空気層35は、例えば金
属製のノズルボディ26に比して熱伝導率が格段に小さ
い。したがっζ、燃焼熱は断メ:ハ室気層35によりそ
の温度が大幅に低減されて、噴孔25近傍に伝達される
。また、この場合、噴孔25近傍が受りる燃焼!;(シ
の大部分はノズルボディ26やアダプタ22を通してご
れらの後端側に伝達され、さらにシリンダ・\ソl”2
3へと伝達される。ずなわち、噴孔25近傍が受りる燃
焼熱をシリンダヘッド23側に逃がすことができる。こ
のため、噴孔25からシーI・部28までの部分か受り
る燃焼熱が従来に比して大幅に低減され、シート部28
の熱による劣化や噴孔25からシート部28にかけての
カーボンデボジソトの堆積を防ぐことができる。その結
果、シーi不良や燃1′−1の噴霧形状の偏りを防止す
ることできる。
第4図は本発明の第2実施例を示す図である。
この実施例では、ノズルボディ41の先端面が先’ta
il傘部30の先端面と略同−となるように燃焼室24
側に突出しており、そのノズルボディ41先αj1.1
部の噴孔25周辺に略円筒形状のヒートインシュレータ
(熱遮蔽部材)42の先端部が該噴孔25を取り囲むよ
うに環状に配設されている。このヒートインシュレーク
42はノズルボディ41よりf;J1伝導率の小さい、
例えばセラミック等がらなり、その先flii1部がノ
ズルボディ41よりも突出しているとともに、該先端部
とノスルボディ41先端面とにより環状の断熱空気層4
3を画成している。また、ヒー1−インシュレーク42
の後端側はアダプタ44とシリンダヘッド23との間に
介装されており、特にその後端部は外方へ略90”折り
曲げられ燃焼室24側への抜けが防止されている。その
他は、前記実施例と同様である。
したがって、この実施例においCも前記実施例と同様の
効果を(Mることができるが、ノズルボディ41よりも
熱伝導率の小さいし−トインシュレータ42により噴孔
25周辺を取り囲んでいるため、前記実施例以上に燃焼
熱を低減さ・けることができる。例えば、従来のポペッ
ト弁先☆11.1部の直径が14mmであるとすると、
同様の直径を有するボベソ[・弁に本実施例を適用すれ
ばヒートインシュレータ42により囲まれた噴孔25近
傍の直径が2.5 mm程度となり、噴孔25近()へ
の燃焼熱の流入面積を従来に比して約1/30程度に低
減することができる。そして、この流入面積によっての
み噴孔25近傍が燃焼熱を受IJることから、前記実施
例以」二に燃焼!;ハを低減さ−1るごとができる。
第5図は本発明の第3実施例を示す図である。
この実施例では、ヒー1.・fンシュレータ48の構成
が前記第2実施例と異なる。ずなわら、ヒートインシュ
レータ48のf& i/i:l側がアダプタ49とシリ
ンダヘット23との間に介装されて固定されるとともに
、該f& 1711111にかしめ部50が形成されて
いる。そして、ごのがしめ部5oによりヒ−1・fンシ
ュレータ48がノズルボディ41に装着されている。そ
の他は、前記第2実施例と同様である。
したがって、この実施例ではヒー L、−(ンジュレー
タ48を小型化することができるという利点がある。
第6図は本発明の第4実施例を示す図である。
この実施例では、ヒー1− (ンシュレータ54が薄い
ワッシャ状に形成されるとともに、先端部が内方へ略9
0°折り曲げられた略円筒状の金属製のカラー55によ
りノスルポディ4工の先端に固定支持されている。また
、カラー55の後端部ば外方へ略90゛折り曲げられる
とともに、ワッシャ56.57に挟持されるよ・うにし
てアダプタ58とシリンダへソド23との間に介装され
ている。
したがって、この実施例ではヒートインシュレーク54
をプレス加工等により容易に製作することができるとと
もに、噴孔25近傍が受のる燃焼熱をヒートインシュレ
ータ54からカラー55、ワッシャ56.57を経てシ
リンダヘッド23へと容易に逃がすことができる。
(効果) 本発明によれば、噴孔周辺に断熱手段を設りることによ
り噴孔近傍が受のる燃焼熱を低減させることができ、噴
孔からシー(・部にかb)てのカーボンデボジソトの堆
禎を防止することができるとともに、シート81(の熱
による劣化を防止することができる。その結果、燃料の
噴在形状の偏りやシート不良を防止しζエンジン性能を
向上さ−1ることができる。
また、上記Hs 2実施例にあっては、断熱空気層をヒ
ートインシュレータご画成するごとにより、第1実施例
以上に燃焼!1ハを低減さ−Uることができる。
さらに、上記第3実施1911にあっては、ヒートイン
シュレータを小型化することができ、また第4実施例に
あっては、ヒートインシュレータを容易に製作すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1.2図は従来の直接噴射式燃料噴射弁をボず図であ
り、第1図はその取(=J状態を示す断面図、第2図a
はそのポペット弁を小i’ Itli 1fii図、第
2図すは第2図aのn−u矢視図、第3図は本発明の第
1実施例を示す要部断面図、第4図は本発明の第2実施
例を示す要914断面図、第5図は本発明の第3実施例
を示°」要部IUi面図、第6図は本発明のffi 4
実施例を示J″要B旧01面図である。 21− ポペット弁(直接噴射式燃1′、l噴躬弁)、
22.44.58−−−−アダプタ(支持部本1)、2
4− 燃焼室、 25−−−一項几、 2G、41−−−ノスルボディ、 27−−−−m;−1゛ルハルブ、 28−−シート部、 35.43−−−−一断熱空気層(1すi!:1シ手段
)、42.48.54−−−−−ヒートインシュレータ
(熱遮蔽部祠)。 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人弁理士 有我軍一部 第1図 第2図 (0) (b) 第3図 く2 第1図 第5図 824 第6図 4

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)燃焼室内に突出する先端部に噴孔が形成されたノ
    ズルボディと、この噴孔を開閉可能にノズルボディに支
    持され先端部が噴孔のシー1一部より突出するニードル
    バルブと、を備えた直接噴射式燃料噴射弁において、前
    記ノズルボディの噴孔周辺に噴孔近傍が受ける燃焼熱を
    低減させる断熱手段を設けたことを特徴とする直接噴射
    式燃料噴射弁。
  2. (2) 前記断熱手段が前記ノズルボディと該ノズルボ
    ディを支持する支持部材とにより画成される断熱空気層
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の直
    接噴射式燃料噴射弁。
  3. (3)前記断熱手段が噴孔周辺を取り囲むように配設さ
    れ前記ノズルボディより熱伝導率の小さい熱遮蔽部材と
    、該熱遮蔽部祠とノズルボディとで画成するlli f
    、4空気層と、からなることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の直接噴射式燃料噴射弁。
JP13258483A 1983-07-19 1983-07-19 直接噴射式燃料噴射弁 Pending JPS6026158A (ja)

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JP (1) JPS6026158A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0620366A1 (en) * 1993-04-13 1994-10-19 Siemens Automotive Corporation Fuel injector low mass valve body
AU694669B2 (en) * 1995-07-25 1998-07-23 Outboard Marine Corporation Modified heel valve construction
WO2006087367A1 (en) * 2005-02-19 2006-08-24 Siemens Aktiengesellschaft A fuel injector

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AU694669B2 (en) * 1995-07-25 1998-07-23 Outboard Marine Corporation Modified heel valve construction
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