JPS6060032B2 - 燃料噴射弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はディーゼル機関の燃料噴射弁の改善に関する
。

従来のディーゼル機関用燃料噴射弁を第１図に示す。

図において、１は燃料噴射弁本体、２は燃料噴射内の油
路、３は針弁で、燃料噴射弁本体１内に滑動可能に挿入
されている。４は針弁押棒、５は針弁ばねで、ばね力は
押棒４を介し針弁３を針弁座１０２へ押圧している。

６は燃料弁開弁圧調整ねじで、ばね力を可変としている
。

作動は図示しない燃料噴射ポンプにより燃料油は圧縮
され高圧になりながら図示しない噴射管に送り込まれ、
燃料噴射弁内の油路２を経て油漏１０１に至る。

針弁３はばね５によつて押し付けられ一定圧力、即ち開
弁圧Ｐｏ以上にならなければ上昇しない。従つて、燃料
噴射ポンプから送り込まれた高圧の圧力波が、油漏１
１にて開弁圧Ｐｏ以上の圧力になると、針弁は上昇し噴
口８よりエンジンのシリンダ内の燃料室（図示せず）へ
噴出し、着火燃焼して出力を出す。燃料噴射ポンプの吐
出が終ると、燃料噴射弁側の油溜１０１内の圧力が降下
し、はね５によつて針弁３が押し付けられ閉じることに
よつて、噴射を終了する。なお、この間針弁３の摺動部
からの漏れはばね室７に至り排出口１０を通つて排出さ
れる。 以上の経過で燃料噴射が行われるが、これを油
漏１０１の圧力、即ち噴射圧Ｐ、と針弁３のリフトれと
をクランク角度θを横軸にして示したのが第２図である
。図から噴射圧Ｐ、が上昇し開弁圧Ｐｏに達すると、針
弁はリフトを始め高圧が持続されている間針号はリフト
しているが、圧力が降下してくると閉止圧Ｐｃに至り、
閉弁を始め、閉弁終りには圧力は噴射終了時圧Ｐｅに降
下する。この過程で、図上部に示すように、プランジャ
リードが排油孔を開き始める位置（静的吐出終り位置）
のクランク角度をθｄｅとすると、この時点から噴射が
終了するθｉ。までの噴射期間ΔθｉＡは全噴射期間Δ
θｉに対して、３０〜４０％にも相当する。この期間は
噴射の伸びといわれるもので、これが長いと燃焼が悪化
し熱効率が低下する。従つて一般に、この終りをすみや
かに完了し、切れの良い噴射をすることが望まれている
。この原因の一つは、一般に燃料噴射弁の開弁圧をＰＯ
とすると、閉弁圧Ｐｃは第１図の針弁径をＤ、、針弁シ
ート径をＤ，とした場合、次の関係にありＰｃ≦ＰＯで
、一般にＤｓ＜ＤＮで、Ｄ，２ζ２１３ＤＮ２程度があ
るから、ＰＯが低く、従つて開弁圧Ｐ。

より低い圧力でだらだらと噴射を続けることになり、微
粒化の悪い燃料噴霧をしかも燃焼の終期に酸素の欠乏し
た燃焼室内に噴射するためであり、それの改善が必要で
ある。本発明の目的は燃料の噴射終りの切れを良好とす
ることのできる燃料噴射弁を提供することてあり、その
特徴とするところは、燃料噴射弁の針弁の背部側に油圧
をかけて上記針弁の閉弁作用を助けるための加圧装置と
、自動弁式の副針弁とを設けて同副針弁の開弁圧を最高
噴射圧より若干低く設定し、上記燃料噴射用の針弁へ供
給される高圧燃料油の一部を同針弁の閉弁用の油圧源に
使用したことである。

これによりディーゼル機関の燃焼の改善と燃料消費率の
低減が実現できる。

以下図面を参照して本発明による実施例につき説明する
。

第３図は本発明による第１実施例の燃料噴射弁を示す断
面図である。

図において、１は燃料噴射弁本体、２は燃料噴射弁内油
路、３は針弁、４は針弁押棒、５は弁ばね、６は開弁圧
調整ねじである。

７はばね室、８は噴口、１０は排出口、１０１は油溜、
１０２は針弁座である。

これらは押棒４が中間金物１１０．に比較的せまい隙間
で滑動可能に挿入されている点を除き従来のものとは同
一構造である。次に、１２０は噴射弁ホルダ本体で、こ
れと噴射弁本体１により、上記の中間金物１１０を挾ん
でいる。

１２１は自動弁式の副針弁で、ホルダ本一体１２０に滑
動可能に挿入されている。

１２２は副針弁押棒、１２３は副針弁ばねで、副針弁押
棒１２２を介して副針弁１２１を副針弁座１２４に押圧
している。

１２５は副針弁開弁圧調整用ねじてある。

１２６は副針弁の圧力室を構成する油溜で、ばね室７を
回避して設けられて油路１２７により燃料噴射弁内油路
２と継がれている。

１２８は副針弁ばね室で、１２９は同ばね室１２８の油
の排出孔である。

これらの構成において、調整ねじ６及び１２５により針
弁３の開弁圧を従来のものと同様に例えば４００ｋ９／
Ａｉ程度までの値に設定し、副針弁１２１の開弁圧をそ
れよりも高くかつ最高噴射圧より低く設定する。針弁の
弁座１０２１の反対端には針弁閉止用油圧室１０３が設
けられ、副針弁の弁座１２４の下流と細い油路１１１て
結ばれている。上記油路１１１及び針弁閉止用油圧室１
０３に加圧装置を構成する。上記構成の場合の作用につ
いて述べる。

図示しない燃料噴射ポンプにより、燃料油は圧縮され高
圧になりながら図示しない噴射管に送り込まれ、燃料噴
射弁内油路２を経て油溜１０１に至る。

燃料噴射ポンプから送り込まれた高圧の圧力波が油溜１
０１にて、一定圧力Ｐ。（開弁圧）”以上になると、針
弁３は上昇し、噴口８よりエンジンのシリンダ内の燃焼
室（図示せず）へ噴出し、着火燃焼する。他方、副針弁
１２１の油溜１２６の圧力も、油路２と油路１２７によ
り継がれているため、油溜１０１とほぼ同一の圧力とな
つているが、この油溜１２６の圧力が一定圧力Ｐ。

Ｌ，（副針弁開弁圧）以上になると、副針弁１２１は上
昇し、油圧は油路１１１を経由して油圧室１０３に至る
。油路１１１は細いのて、油圧室１０３の油圧は油溜１
２６より若干遅れて高くなる。燃料噴射ポンプの吐出が
終了すると、油溜１２６の圧力が降下するが、針弁３を
閉じようとする力は、従来のもののばね力に加えて油圧
室１０３の油圧が働くため、従来のものより大きくなり
、このため針弁閉止圧は従来のものより高くなり、高い
圧力で噴射を終了することができる。なお、圧力の降下
過程で油溜１２６の圧力降下と共に副針弁１２１は閉弁
する。噴射の終了後、油圧室１０３の燃料は押棒４の滑
動部細隙より徐々に漏れ、さらに排出口１０より外部に
排出されるので、次の噴射までには油圧室１０３の圧力
は低くなつている。従つて、噴射始めは従来のものと同
一過程となる。以上の経過て燃料噴射が行われるが、そ
の噴射特性を示したのが第４図で、油圧室１０３の圧力
、噴射圧（油溜１０１の圧力）、針弁３のリフトの順に
、その時間経過が示されている。

即ち、噴射始めは従来のものと同一であるが、噴射圧が
Ｐ。

しに達すると制御用の副針弁１２１が開くため、噴射圧
は、実線で示すように、最高噴射圧近傍で、破線で示す
従来のものより若干低くなる。制御用の副針弁１２２の
開弁と共に油圧室１０３の圧力が、油路１１１の絞り特
性により噴射圧より少し遅れながら上昇し、針弁３の実
質閉弁圧を上昇させる。このため、従来のものでは閉弁
圧ＰＯで閉弁を開始し、Ｐｅで完全に閉止しΔ０６の噴
射期間となり、０ｄｅからθ，Ａの伸びを持つて閉弁す
るが、本発明の場合は、ＰＯに加えるにＰＯ５の圧力が
針弁３にかかつているため、Ｐ″。で閉弁を開始し、Ｐ
″。で完全に閉弁する。このため、θ６８からの伸びは
θ″１Ａとなり、噴射期間が大巾に短縮される。この時
、閉弁用油圧は、図のように、一旦ＰＣＬＯに到達し、
その後次第に降下し燃料噴射系の給油圧程度の圧力に落
ちつき、１回の噴射が完了する。上述のような本発明に
よる場合は次の効果がある。

噴射終りの低圧の部分をカットし、切れの良い噴射がで
きる効果があり、従つて、ディーゼル機関の燃焼を改善
し、排煙の低減はもとより燃費率の向上が実現される。

第５図は本発明による第２実施例の燃料噴射弁を示す断
面図である。前記した第１実施例と異なる点は次の通り
てある。

（１）針弁押棒４と中間金物１１０との隙間は第１実施
例より広く、従来のものと同様てある。

（２）副針弁の弁座１２４の下流とはね室７の上方との
細い油路１１２と油路１１３とで結んでいる。（３）ば
ね室７の上方にはピストン７１が滑動可能に挿入されて
いる。

上記油路１１２，１１３及びピストン７１にて加圧装置
を構成する。上記構成の場合、副針弁１２１が開弁する
までは第１実施例と同じである。

その後、油圧は油路１１２，１１３を経由してピストン
７１の上面にかかる。

このため、ばね５が圧縮されるので、針弁の開弁圧は従
来のものより高くなるというもので、効果は第１実施例
と同じである。第６図は本発明による第３実施例の燃料
噴射弁を示す断面図である。

前記の第２実施例と異なる点は次の通りである。

（１）ばね室７にピストン７１が滑動可能に設置されて
いるが、第２実施例ではピストン運動によりばねが圧縮
されるのに対し、本実施例ではピストンはその運動によ
り押棒４上部のばね受けを押圧する。

（２）開弁圧調整用ねじが省略されている。

要すれば、シム等公知の方法により調整可能である。上
記油路１１２，１１３及びピストン７１により加圧装置
を構成する。作用はピストンが動くまでは第２実施例と
同様である。

ピストンが降下すると、押棒４上部のばね受けを押すの
で、従来のものより実質的に高い圧力で噴射が終了し、
同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の燃料噴射弁を示す断面図、第２図は第１
図の燃料噴射弁の噴射圧と針弁リフトとの関係を示す線
図、第３図は本発明による第１実施例の燃料噴射弁を示
す断面図、第４図は第３図の燃料噴射弁の閉止用油圧と
噴射圧と針弁リフトとの関係を示す線図、第５図は本発
明による第２・実施例の燃料噴射弁を示す断面図、第６
図は本発明による第３実施例の燃料噴射弁を示ず断面図
である。 １・・・・・・燃料噴射弁本体、２・・・・・・燃料噴
射弁内油路、３・・・・・・針弁、４・・・・・・針弁
押棒、５・・・・・・針弁ば・ね、８・・・・・・噴口
、７１・・・・・ゼストン、１０１，１２６・・・・・
・油溜、１０２，１２４・・・・・・弁座、１０３・・
・針弁閉止用圧力室、１１０・・・・中間金物、１２０
・・・・・噴射弁ホルダ本体、１２１・・・・・・副針
弁、１１１，１１２，１１３，１２７・・・・・・油路
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃料噴射ポンプより吐出される燃料油の油圧により
   開閉してシリンダ内へ上記燃料油を噴射する自動弁式針
   弁を有するディーゼル機関の燃料噴射弁において、上記
   燃料噴射弁の噴射弁ホルダ本体内に設けられ開弁圧を上
   記燃料噴射用の針弁の開弁圧より高くかつ最高噴射圧よ
   り低く設定された自動弁式副針弁、上記燃料噴射用の針
   弁への燃料噴射弁内油路より分岐して設けられた上記副
   針弁への油路、上記副針弁よりの吐出油の油圧を上記燃
   料噴射用の針弁の背部側に印加して同燃料噴射用の針弁
   を開弁方向に付勢する加圧装置を備えたことを特徴とす
   る燃料噴射弁。