JP2000345944A - 筒内噴射式エンジン、それに用いるアトマイザ、燃料噴射弁、及びこれらの要素を搭載した自動車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】筒内噴射式エンジンの燃料微粒化により燃焼効
率の向上，排ガス浄化を図る。 【解決手段】筒内噴射式エンジン用の燃料噴射弁３６の
ノズル部５に装着されるアトマイザ６は、ノズル部５の
ノズル孔４の径より流路面積を拡大して該ノズル孔４か
ら噴出する燃料の流速を低減させる流路拡大部８と、流
路拡大部８より流路面積を小さくした一組の上段，下段
のスリット９，１０ともう一組の上段，下段のスリット
９，１０とがある。各組の上段，下段のスリット９，１
０は一部重なるよう交差し該交差部３５が燃料の噴出孔
となる。これらの噴出孔３５が流路拡大部８のノズル孔
の直下から外れて該流路拡大部の中心軸線３８を基準に
して左右対称に配置されている。ノズル５の上流に、燃
料に旋回流を発生させるスワラー２が配置してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、筒内噴射式エンジ
ン、及びそれに用いるアトマイザ、燃料噴射弁、これら
の要素を備えた自動車に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車用のガソリンエンジンにお
いて、燃焼効率を向上させるため、燃料を燃焼室内に直
接噴射させる筒内噴射式エンジンが普及しつつある。

【０００３】筒内噴射式エンジンにおいては、燃焼効率
を高めるために、シリンダ内に噴射される燃料を短時間
で気化させて空気と混合させる必要がある。このため燃
料噴霧の微粒化が要求される。現行の筒内噴射式エンジ
ンにおいて、燃料は５〜１２ＭＰａに加圧され、燃料噴
射弁に供給される。

【０００４】燃料噴射弁には、燃料に渦状の旋回流を与
えて、燃料を円錐状に噴射する方式がある（以下、これ
を燃料旋回方式と呼ぶことがある）。燃料旋回方式によ
り噴射された燃料は、遠心力によって薄い液膜を形成
し、これが分裂して微粒化する。この微粒化燃料の粒径
は、燃料圧力７ＭＰａの条件で約２０〜４０μｍの範囲
でばらつきがある。燃焼効率のさらなる向上を図るため
には、噴射燃料の噴霧粒径のばらつき範囲を小さくして
平均粒径の微粒化の促進が要求されている。

【０００５】燃料を微粒化する手段としては、上記の燃
料旋回方式の他に、燃料噴射弁のノズル部の噴孔（ノズ
ル孔）の下流にスリット状の孔（流路）を十字に交差す
るよう一部重ねて配置し、この重ねた部分で最終的な燃
料噴出孔を形成するいわゆるクロススリット方式が提案
されている（例えば、特開平６−２９９９３２号公報、
特開平７−７７１３６号公報、特開平７−２４６３５２
号公報、特開平７−２８９９５３号公報）。これらは、
燃料噴射弁のノズル孔から噴出する燃料を、まずクロス
スリット（交差するスリット）のうちの上流側のスリッ
トにて、スリットの両端側から中央に向けて流れる燃料
流を生じさせて、この対向する燃料の流れを衝突させ
て、その後下流側のスリットに導くことで、薄い扇状の
液膜を形成し、これが分裂して燃料を微粒化する。これ
により、噴霧は扇状となる。

【０００６】また、例えば実開昭６０−８２５７５号に
おいて、噴射弁に加熱した燃料を供給し、燃料の減圧沸
騰を利用して微粒化する方法が提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のクロススリット
方式の燃料噴射は、燃料微粒化と燃料噴霧の適度の噴霧
角度を図り得るものとして期待できるが、クロススリッ
トにより形成される噴出孔を燃料噴射弁のノズル孔の直
下に配置させているため、噴射燃料（燃料噴霧）のペネ
トレーション（貫通力）が、燃料旋回方式に比べて増大
する。

【０００８】ペネトレーションの増大は、噴射燃料がシ
リンダの内壁に付着し、未燃分の発生につながるので、
燃焼効率や排ガス浄化の観点からも抑制することが望ま
れる。

【０００９】また、燃料噴射弁に加熱した燃料を供給
し、燃料の減圧沸騰を利用して微粒化する従来方式は、
吸気ポート噴射式エンジン用の燃料供給装置に適用しよ
うとするものである。吸気ポート噴射式エンジン用にお
いて、燃料の圧力は約０．０５ＭＰａ以下で燃料噴射弁
に供給される。この条件で、ガソリンを１００℃まで加
熱すると、ガソリンに含まれている２０％以上の低沸点
成分が配管内にて気化してしまい、それにより配管内に
気泡が発生して燃料供給不足が生じることも考えられる
ので、吸気ポート噴射式エンジンの燃焼室内で減圧沸騰
の噴霧を実現させることは困難であった。

【００１０】本発明は、以上の点に鑑みてなされ、その
目的は、一つは、筒内噴射式エンジンに適用されるクロ
ススリット方式のアトマイザ、燃料噴射弁及びガソリン
エンジンにおいて、今まで以上に燃料微粒化を図ること
で、燃焼効率の向上，排ガス浄化に貢献できる技術を提
供することにある。

【００１１】さらに、別の目的は、噴射される燃料噴霧
（ガソリン）の燃焼室内での減圧沸騰を実現させること
で燃料噴霧の微粒化促進を図り得るエンジン及び燃料供
給系を備えた自動車を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、基本的には次のような発明を提案する。

【００１３】（１）一つは、エンジンのシリンダに燃料
を直接噴射する筒内噴射式エンジン用の燃料噴射弁にお
いて、上流から下流側に向けて、弁座、オリフィス、前
記オリフィスの径より流路面積を拡大して該オリフィス
から噴出する燃料の流速を低減させる流路拡大部、前記
流路拡大部より流路面積を小さくした上段，下段のスリ
ットを設け、この上段，下段のスリットが一部重なるよ
う交差して燃料の噴出孔を構成していることを特徴とす
る。

【００１４】上記構成において、流路拡大部やクロスス
リットを構成する上段，下段のスリットは、予め前記燃
料噴射弁と別にアトマイザとして製作したり、或いはそ
の一部については元々燃料噴射弁の本体側に形成し、残
りをアトマイザに委ねたりしてもよい（例えば、流路拡
大部については燃料噴射弁のノズル部のオリフィス下流
に形成し、上段，下段のスリットはアトマイザ側に形成
する等が考えられる）。

【００１５】本発明によれば、開弁時に燃料噴射弁のオ
リフィス（ノズル孔）から噴出される燃料は、その直下
の流路拡大部に流入する。流路拡大部の流路面積は前記
オリフィス（ノズル孔）の径の面積よりも大きいので、
流路拡大部で燃料の流速は低減し、燃料噴射弁の前記オ
リフィスにて与えられた燃料の鉛直下方の運動エネルギ
ーは低減させられる。また、流路拡大部に充満した燃料
は、その後、上段スリットへ流れ、上段スリットの全て
の辺から万遍なく流入する。上段スリット内の燃料は、
上下段のスリットの交差部（最終的な噴出孔）に向かっ
て流れ、前記スリットの交差部にて対向流として衝突し
てスリット交差部から噴射する。その噴射の方向性を下
段スリットの壁面により規制され、前記衝突エネルギー
を受けて、偏平なファンスプレー形状（扇形に近い噴霧
形状）となって噴射される。これにより、噴霧は微粒化
され、ペネトレーションは抑制される。

【００１６】さらに、上記第１の発明をベースにして、
次のような発明も提案する。

【００１７】（２）前記した上段，下段のスリットの交
差部（噴出孔）は、該流路拡大部の直下から外れるよう
にして配置する。

【００１８】このようにすれば、燃料の鉛直下方の運動
エネルギーの更なる低減を図り、燃料噴霧のペネトレー
ションをさらに減衰させることが可能になる。それによ
って、燃料噴霧のシリンダ内壁等の付着防止を有効に図
れ、また、燃料噴霧の到達距離を短くすることで、点火
プラグ付近に速やかに集中させることに貢献する。

【００１９】（３）第１の発明で述べた弁座、オリフィ
ス、流路拡大部、上段，下段のスリットと燃料に渦状の
旋回流を与える燃料旋回子（スワラー）とを組み合わ
せ、この燃料旋回子を上記弁座の上流に設ければ、燃料
噴射弁のオリフィスから噴出する燃料を該オリフィスの
下流にある流路拡大部（孔）に多方向からすみやかに充
満させることが可能になる。その結果、燃料は、上記流
路拡大部から上段スリットにすみやかに流入，充満し、
該スリット両端から噴出孔（上段，下段スリットの交差
部）に勢いを増して向い、上記噴出孔の対向燃料の衝突
エネルギーをより一層高め、燃料微粒化に貢献する。

【００２０】（４）前記した上段スリット，下段スリッ
トを複数組（例えば２組）備えて、各組の上段，下段の
スリットは一部重なるよう交差し該交差部が燃料の噴出
孔となって前記流路拡大部の下流に位置し、これらの噴
出孔が前記ノズル部のノズル孔の直下から外れて該ノズ
ル孔の中心軸線を基準にして左右対称に配置されている
ことを特徴とする。

【００２１】このようにすれば、ペネトレーションの緩
和をはかったファンスプレー状の微粒化燃料噴霧を複数
の噴出孔を介して噴射することが可能になり、また左右
対称配置の噴出孔であるため、各噴出孔の燃料噴霧量の
均等化を図り得る。

【００２２】（５）前記流路拡大部は、流路拡大部の面
積が大きすぎると燃料の充満に時間がかかり、燃料噴射
の応答遅れにつながり、また燃料流を減速し過ぎると、
次のクロススリットの交差部での燃料衝突の勢いを低下
させてしまうので、以上の点を配慮して形状，大きさを
設定する必要がある。ここでは、流路拡大部の最適形状
例として、前記流路拡大部は、流路幅が前記燃料噴射弁
のノズル孔のオリフィス径よりも幾分幅広で長さが中心
軸線を基準にして左右に展開する横長形状の孔で、この
流路拡大部を構成する横長の孔の直下に前記上段スリッ
トがスリットの長手方向の向きを流路拡大部の長さ方向
に一致させて配置されているものを提案する。

【００２３】このように流路拡大部の形状を設定するこ
とで、流路拡大部にはすばやく燃料が充満し、その下流
の上段スリットには該スリット両端方向からスリット中
心に向けて流入する燃料の流れに勢いをつけて上段，下
段のスリット交差部で燃料を衝突させることができ、し
たがって、燃料の衝突エネルギーを高めて燃料微粒化の
向上を図れる。

【００２４】（６）前記上段，下段のスリットの交差部
よりなる噴出孔の流路面積を、筒内噴射式エンジンの燃
料供給系の通路の中で最小とすれば、この噴出孔によっ
てアトマイザ側から燃料流量を規制することが可能にな
る。

【００２５】（７）前記下段のスリットの幅を上段のス
リットの幅よりも狭くすると、液膜を薄くでき、燃料噴
霧を微粒化できる。

【００２６】（８）前記上段のスリットの幅を下段のス
リットの幅よりも狭くすると、上段スリット内の流速を
高め、扇状噴霧の広がり角が大きくなり、燃料噴霧の粒
径のばらつきも小さくでき、噴霧の到達距離も短くでき
る。

【００２７】（９）前記クロススリット（上段，下段ス
リット）のうち、下段スリットが前記シリンダの中心軸
線の向きを縦方向とみた場合にこの中心軸線と立体的に
交差する横方向に向くように配置されている筒内噴射式
エンジン。このように構成すれば、燃料噴霧角は横広が
りとなるが、その広がり角は３０°〜７０°位に抑えら
れることが判明し、燃料噴霧のシリンダ内壁への付着を
防止できる。また、本発明によれば、下段スリットを縦
向きにして燃料噴霧させた場合よりも、燃焼圧力の変動
を小さく抑えることができることを試験結果で確認で
き、特に運転条件を種々変えた場合であっても、燃焼圧
力の安定領域（圧力変動が±５％の範囲）を広い運転領
域にわたって確保できる結果が得られた。

【００２８】（９）エンジンのシリンダに燃料を直接噴
射する燃料噴射弁を備えた筒内噴射式エンジンと、前記
燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を５ＭＰａ以上にす
る高圧燃料ポンプと、前記燃料噴射弁に供給する高圧燃
料を加熱する加熱手段とを備えてなることを特徴とする
自動車。

【００２９】上記筒内噴射式エンジンにおいては、高圧
燃料ポンプを用いて供給燃料を昇圧させるので（例えば
５ＭＰａ〜７ＭＰａ）、燃料を約２００℃程度に加熱し
ても配管内では沸騰せず、気泡はほとんど生じない。そ
して、この高温，高圧燃料を燃焼室（燃焼室圧力は０．
１〜０．６ＭＰａ）に直接噴射することで、燃焼室（シ
リンダ）内の減圧沸騰の実現を可能にする。以下、これ
らの発明の詳細及びこの項で触れなかったその他の技術
事項については、次の実施の形態の項で説明する。

【００３０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を用い
て説明する。

【００３１】図１の（ａ）は本発明の一実施例に係るア
トマイザ６を筒内噴射エンジン用の燃料噴射弁３６に装
着した要部断面図及びそのアトマイザ６のＡ−Ｂ線横断
面図、Ｃ−Ｄ線横断面図、Ｅ−Ｆ線横断面図、（ｂ）は
上記（ａ）と同様の図面に開弁時の燃料の流れ状態を示
した説明図、図２は本発明に係るアトマイザが装着され
る筒内噴射式エンジン用燃料噴射弁の縦断面図、図３は
図１のＸ−Ｙ断面図、図４は上記アトマイザの上面図で
ある。

【００３２】まず、図２に示す筒内噴射式エンジン用の
燃料噴射弁について説明すると、燃料噴射弁３６は、本
体内部に、燃料通路５１ａを有する固定コア５２と、固
定コア５２の周囲に配置される電磁コイル５３と、一端
に可動コア５５及び他端にボール弁（弁体）３を有する
ロッド５６と、ボール弁３を閉じ方向に付勢するスプリ
ング５４とを内装する。５１ｂはロッド５６に設けた燃
料通路、５１ｃはノズル部（ノズルボディ）５内の燃料
通路である。

【００３３】噴射弁本体の先端には、ノズル孔（オリフ
ィス）４及び弁座３４を有するノズル部５が取り付けら
れ、ノズル部５の内部に燃料を旋回させるためのスワラ
ー（燃料旋回子）２が固定されている。スワラー２の中
央には、ボール弁３を案内する中央孔３７（図１参照）
が設けられている。

【００３４】図３に示すようにスワラー２の外周から底
部にかけて燃料通路１，１´が形成され、その下流側の
通路開口が中央孔３７の内周壁面に臨んでいる。

【００３５】電磁コイル５３を通電させて励磁すると、
可動コア５５と共にボール弁３が固定コア５２側に吸引
され、ボール弁３が弁座３４から離れて開き、スワラー
２で燃料が旋回されてノズル孔（オリフィス）４から噴
出し、さらに、本実施例では、ノズル部５に装着したア
トマイザ６を介して燃料がシリンダに噴射される。

【００３６】ここで、図１及び図３によりノズル部５と
アトマイザ６について説明する。

【００３７】スワラー２は、ノズル孔４及び弁座３４の
上流に配置され、図３に示すように燃料通路１のうちス
ワラー底部にかかる通路部１′がスワラー２の中心を外
して中央孔３７の内周に臨むように配設されており（上
記通路部１′は中央孔３７のほゞ接線方向に向く）、本
実施例では上記通路部１′を４本としているが、同じ形
状の燃料通路部１′が等間隔に配置されれば何本でも構
わない。

【００３８】スワラー２は、ノズル部５のボディ内周に
圧入されて固定されている。ボール弁３は図面の上下方
向に可動である。ボール弁３の挙動は電気信号により制
御される。

【００３９】アトマイザ６は、円盤形で、内部に形成さ
れる孔の形状が各段で異なる４段重ねの孔構造を呈して
おり、その最上段の孔部１１は、ノズル部５のボディ下
端に設けた円形凸部５ａにインロー嵌合で嵌まり込むた
めに円形を呈している。円形凸部５ａに嵌め込まれたア
トマイザ６は、外周縁をノズル部５のボディ底部外周に
全周溶接（符号７で示す）することで、ノズル部５のボ
ディ下端の固着されている。全周溶接によりアトマイザ
のシール性と耐圧性を保証する。

【００４０】アトマイザ６の外径とノズル部５の外径は
寸法が等しく、燃料噴射弁３６の中心軸線３８を互いの
中心軸線としており、アトマイザ６は、ノズル部５との
接合部７において、レーザによる全周溶接がなされる。

【００４１】アトマイザ６の上から２段目の孔８は、ノ
ズル孔４のオリフィス径より流路面積を拡大して、該ノ
ズル孔４から噴出する燃料の流速を低減させる流路拡大
部を構成する。孔８は、例えば、横長の孔でその流路幅
Ｗが燃料噴射弁のノズル孔４のオリフィス径の直径Ｄよ
りも大きくしている。孔８はノズル孔４に接している。

【００４２】孔（流路拡大部）８の直下には、上段スリ
ット（第１のスリット）９が形成されている。上段スリ
ット９は単数，複数いずれも可能であるが、本実施例で
は２個の上段スリット９をアトマイザ６の径方向に横一
列にして配置している。アトマイザ６を上流側からみた
場合、上段スリット９は、その上流にある流路拡大部８
の内側に収まっており、その全流路面積は孔８の流路面
積よりも小さい。また、２個の上段スリット９は、図１
のＣ―Ｄ断面において、中心線ＣＤ上でアトマイザ６及
び燃料噴射弁３６の中心軸線３８に対して、左右対称と
なる位置に設けられている。図１において、上段スリッ
ト９の数は２個であるが、上記の規定を満たせば、その
数は制約されるものではない。

【００４３】上段スリット９の下流には、下段スリット
１０（第２のスリット）が配設され、ここでは２個の下
段スリット１０がアトマイザ６の中心軸線３８に対し
て、左右対称となる位置に平行に配置されている。

【００４４】一組の上段スリット９，下段スリット１０
と、もう一組の上段スリット９，下段スリット１０は、
中央部が重なるように交差して、交差部３５が燃料噴出
孔となって流路拡大部８の下流に位置し、これらの噴出
孔３５がノズル孔４の直下すなわち真下から外れて該ノ
ズル孔の中心軸線３８を基準にして左右対称に配置され
ている（図４参照）。

【００４５】アトマイザ６の噴出孔３５の全流路面積が
アトマイザ６の出口流路面積となり、この出口流路面積
は、ここには図示しないが筒内噴射式エンジンの燃料供
給系の通路の中で最小としてある。これにより噴出孔３
５が燃料流量を規制している。

【００４６】アトマイザ６をノズル部５に孔１１及び凸
部５ａを介してインロー嵌合させたのは、孔１１の形成
に必要な肉厚部１１ａを、アトマイザを補強する意味で
確保し、これにより、アトマイザ６をノズル部５に溶接
した場合の熱応力によるアトマイザ内の燃料流路の変形
を防止し、また耐圧１０ＭＰａを確保するためである。
肉厚部１１ａを確保しても、アトマイザ６のインロー嵌
合方式を採用することで、これが流路長の増加につなが
らず、ボール弁下流の流路短縮を図り得、また、アトマ
イザの位置決めが簡単となる。

【００４７】このような熱応力及び耐圧性の問題を、ア
トマイザ６の孔８，９，１０を形成する肉厚部８ａ，９
ａ，１０ａの合計だけで対処し得る場合には、わざわざ
ノズル側に円形凸部５ａを形成したり、これに嵌合する
アトマイザ側の孔１１を形成しなくともよい。この場合
には、ノズル部５の先端（下端面）は水平面として加工
され、また、アトマイザ６の孔８を形成する肉厚部８ａ
の上面が、ノズル部５との接合部７となる。

【００４８】燃料噴射弁３６の弁が開くと、図３（ｂ）
に示すように、燃料は４方向あるスワラー２内の燃料流
路１，１′より均等に中央孔３７に送られ、中央孔３７
にて渦状の旋回流が生じ、旋回流となった燃料は、図１
（ｂ）に示すように、弁座３４に沿ってノズル孔（オリ
フィス）４に流入し、旋回流を保ったままでアトマイザ
６の流路拡大部８に流入する。

【００４９】流路拡大部８は、次に述べる噴出孔３５か
ら噴出される燃料噴霧のペネトレーションを低減（緩
和）させるために、ノズル孔４から流入する燃料の流速
を低減させるために設けられたものである。ただし、流
路拡大部８の面積が大きすぎると燃料の充満に時間がか
かり、燃料噴射の応答遅れにつながり、また燃料流を減
速し過ぎると、次のクロススリット９，１０の交差部３
５での燃料衝突の勢いを低下させてしまうので、以上の
点を配慮して形状，大きさを設定する必要がある。

【００５０】以上の見地から、流路拡大部８は、図４に
示すように、流路幅Ｗがノズル孔４の径より幾分幅広
（例えばＷはノズル孔４の径の１．２〜２倍程度）と
し、長さＬがノズル孔４の径の３〜５倍程度の横長の孔
形状とし、この横長の孔８がノズル孔４の直下中心位置
を基準にしてそこから左右に展開するように設定してお
り、その長手方向と上段スリット９の長手方向の向きを
一致させている。

【００５１】上段スリット９と下段スリット１０の交差
部である噴出孔３５は、噴出孔３５から噴射される燃料
噴霧のペネトレーション緩和のために、上記した流路拡
大部８の左右の展開位置に対応した位置にノズル孔４の
直下から外れるようにして配置されている。

【００５２】流路拡大部８の流路面積を大きくしたこ
と、及び噴出孔３５の位置をノズル孔４直下から外した
ことで、燃料の鉛直下方の運動エネルギーを低減し、噴
射燃料のペネトレーションを有効に低減させることが可
能になる。

【００５３】流路拡大部８には、渦状に旋回した燃料が
流入するために、燃料が図１（ｂ）の矢印に示す流れ、
すなわち中央から左右に拡散する流れとなってすみやか
に充満する。その結果、上段スリット９に流入する燃料
は、スリット９の左右両端から中心（交差部３５）に向
けて、勢いがあり且つバランスのとれた対向した流れを
伴って充満し、交差部３５にて対向する燃料流の衝突エ
ネルギーを高める。

【００５４】図５にクロススリット式アトマイザの微粒
化原理を示す。上記したように、上段スリット９におい
て、燃料は各スリット９の左右両端から中央部（アトマ
イザの噴出孔３５のある位置）に向かって流れる。これ
により、アトマイザの噴出孔３５にて、対向して流れる
燃料が衝突する。衝突した燃料は、縮流して下段スリッ
ト１０に薄い液膜として供給される。下段スリット１０
の液膜は、厚さを下段スリットの流路幅Ｗ２により規定
され、下段スリット流路長さＬ２の方向に広がる。これ
により、燃料は扇状（ファンスプレー状）に拡大して偏
平な噴霧として噴射される。

【００５５】上段スリット９と下段スリット１０の関係
は、その幅関係を任意に設定することが可能であるが、
例えば図１に示すように、上段スリット９の流路幅Ｗ１
の方を下段スリット１０の流路幅Ｗ２よりも小さくする
ことで、燃料の衝突するスピードを上げ、扇状噴霧の広
がり角が大きくなり、噴霧粒径のばらつきを小さくした
状態で微粒化した噴霧を形成できる。

【００５６】燃料流量は、噴出孔３５の面積に比例し、
好ましい一例をあげれば、２個の噴出孔３５の合計は、
０．２〜０．３ｍｍ²は確保したく、上段スリット９の
流路幅Ｗ１は０．２ｍｍ以下、長さＬ１は２．０ｍｍ，
下段スリット１０の流路幅Ｗ２は０．５〜０．８ｍｍ、
長さＬ２は５．０ｍｍ以上、上段スリット９同士の間隔
は０．２ｍｍである。流路拡大部８，上段スリット９，
下段スリット１０の全体の流路深さは０．７〜１．５ｍ
ｍの範囲であり、各要素８，９，１０ごとにみれば上記
深さが３等分される。

【００５７】本実施例によれば、燃料噴霧の更なる微粒
化促進を図り（従来の燃料旋回方式では、燃料噴霧の粒
径は２０〜４０μｍであったものを、本実施例では１５
〜２５μｍとすることが可能になり、微粒化と粒径ばら
つき範囲を小さくすることが可能になる）、しかも、噴
射燃料のペネトレーションの抑制を図ることで、シリン
ダ内壁への燃料付着を少なくして、燃焼効率の向上及び
排気浄化の向上を実現することが可能になる。

【００５８】また、左右対称の噴出孔３５により、各噴
出孔３５からの燃料噴霧量の均等化を図り得る。

【００５９】図６は本発明のアトマイザ６に係る他の実
施例であり、図１と同様に図式化したものである。図１
と異なる点は、下段スリット１０についてはその長手方
向の壁面に互いの下段スリット１０同士が外側（反中心
軸３８側）に向かうように斜面をつけたものである。本
方式は、複数の下段スリット１０から噴射される燃料噴
霧の干渉を避けたい場合に好適である。下段スリット１
０の斜面角度は、中心軸３８を基準にして１５〜３０°
位が好ましい。

【００６０】図７は上記した図１又は図６のアトマイザ
６付き燃料噴射弁３６を筒内噴射式エンジンに装着した
実施例である。

【００６１】図７（ａ）は筒内噴射式エンジンのシリン
ダの見取り図、（ｂ）はシリンダの上面図、（ｃ）はシ
リンダの中心と燃料噴射弁の中心を含む方向の断面図を
示す。

【００６２】吸気バルブ２２は一例として２つの吸気ポ
ート１８ａ，１８ｂを備え、その一つに、運転条件（例
えば理論空燃比より高くした希薄燃焼空燃比の運転条
件）に合わせてシリンダ１２の燃焼室１４内に空気旋回
流が生じるようにコントロールするスワールコントロー
ルバルブ２２が設けてある。１９は吸気バルブ、２０は
排気ポート、２１は排気バルブである。

【００６３】吸気ポート１８ａと１８ｂから流入した空
気と、燃料噴射弁３６から噴射された燃料が混合し、点
火プラグ１５により着火して燃焼する。スワールコント
ロールバルブ２２により、吸気ポート１８ａ，１８ｂの
２方向から燃焼室１４内に流入する空気の流量バランス
を変化させることで（吸気ポート１８ａから流入する空
気流量比率を吸気ポート１８ｂに比べて大きくすること
で）、燃焼室１４内の空気は、図７（ｂ）に示すように
反時計回りの旋回流２４ａとなる。

【００６４】燃料噴射弁３６は、吸気ポート１８ａと１
８ｂの間に取り付けられている。

【００６５】本実施例では、アトマイザ６に形成された
上段，下段のスリット９，１０のうち下流側に位置する
下段スリット１０がシリンダ１２の中心軸線を縦方向と
みた場合にこれと立体的に交差する横方向に向けて配置
されている（下段スリット１０と１０の間の中心線１７
がシリンダ中心軸線に対して立体的に直交する方向に向
いている）。

【００６６】このように下段スリット１０を横向きにな
るようにして燃料噴射弁３６をエンジンに実装すると、
噴霧角は３０〜７０度位になり、シリンダ内壁への燃料
付着が少なくなる試験結果が得られた。

【００６７】燃焼室１４内の噴霧燃料は、シリンダ内の
旋回空気流動の流れに乗りやすい。特に、図７（ｃ）に
示すように、燃料が圧縮工程中に噴射される場合、噴霧
燃料は空気の流動に乗って、点火プラグ付近に集めら
れ、燃焼する。このしくみがリーンバーン（希薄空燃比
燃焼）運転を実現した。

【００６８】図７（ｂ）に示すように、燃料噴射弁３６
の中心線３８は、シリンダ１２の径方向の中心線２５と
一致することが、シリンダ内壁への燃料付着を防ぐため
にも望ましい。

【００６９】本例の燃料噴霧２３の形状は、下段スリッ
ト１０を横向きにすることから、横広がり扇形となり、
燃料噴霧の一つ一つは噴霧の厚みが扁平であるが、噴出
孔３５及び下段スリット１０が上下に並列に配置されて
いるため、これらの扁平な燃料噴霧が集まることで上下
方向（縦方向）に噴霧層が形成される〔図７（ｃ）〕。
そのため、上側の下段スリット１０により形成された燃
料噴霧２３の上端は、噴射時に与えられた自身の運動エ
ネルギーにより直接点火プラグ１５付近に到達する。ま
た、下側の下段スリット１０により形成された燃料噴霧
２３の下端は、ピストン１３の上面（フラット面）に衝
突して空気流動２４に乗る。噴霧２３の下端の燃料は、
上端の燃料より少し遅れて点火プラグ１５に搬送され
る。これにより、燃料が過度に点火プラグ１５に集中す
ることによるくすぶりをなくすことができる。換言すれ
ば、点火プラグ１５付近に良好な混合気を形成して、い
わゆる成層燃焼が可能になる。

【００７０】本実施例によれば、燃焼圧力の変動を小さ
く抑えることができることを試験結果で確認でき、特に
運転条件を種々変えた場合であっても、燃焼圧力の安定
領域（圧力変動が±５％の範囲）を広い運転領域にわた
って確保できる結果が得られた。

【００７１】図８は筒内噴射式エンジンに装着した本実
施例に係わる燃料噴射弁の別の取り付け例を示すもので
あり、（ａ）は筒内噴射式エンジンのシリンダの見取り
図、（ｂ）はシリンダの上面図、（ｃ）はシリンダの中
心と燃料噴射弁の中心を含む方向の断面図を示す。

【００７２】本例も図７の実施例同様に吸気ポート１８
ｂにスワールコントロールバルブ２２を備えているもの
であり、図７の実施例との相違点は、アトマイザ６の下
段スリット１０の向きにある。

【００７３】すなわち、本実施例では、下段スリット１
０の向きを図７よりも９０°変えていわゆる斜め縦向き
の状態にしたものである（下段スリット１０と１０の間
の中心線１７をシリンダ中心軸線と一致させている）。

【００７４】本実施例においても、圧縮工程において、
吸気ポート１８ａと１８ｂから燃焼室１４に流入した空
気は、反時計回りの旋回流２４ａとして、ピストン１３
に衝突した後、点火プラグ１５近傍に集まる。

【００７５】本実施例では、燃料噴霧２３は上下方向に
広がる扇形噴霧であり〔図８（ｃ）〕、燃料噴霧の横方
向（径方向）の拡散の度合いを小さくしているため、シ
リンダ内壁への燃料付着を少なくすることができる。燃
料噴霧角は、８０°〜１４０°位になり、そのため、図
７の実施例に較べて点火プラグ近傍側或るいはピストン
側への燃料付着が増えることが予想されるが、エンジン
が大きくなれば（排気量が大きくなれば）、その燃料付
着度合いを抑えることが可能になる。

【００７６】図９，図１０に、上記した実施例に係わる
アトマイザ付き燃料噴射弁３６を噴霧上端角を規定する
見地から取付けた実施例を示す。

【００７７】図９において、取り付け角θは、シリンダ
中心軸線に対する燃料噴射弁３６の中心線３８の交わる
角度であり、噴霧角Ｐは噴射後０．９ｍｓの燃料噴霧の
広がり角を示しており、噴霧上端角αは噴射後０．９ｍ
ｓの燃料噴霧において水平線を基準して示した角度であ
る。

【００７８】噴霧上端角αを大きくすると、点火プラグ
１５に燃料が付着し、上端角αを小さくすると、燃料が
点火プラグ１５に届かず、ピストン１３への燃料の付着
度合いが高くなる。点火プラグ及びピストンへの燃料付
着を少なくして点火プラグ付近に良好な混合気を形成す
る目安として、噴霧上端角αが±３°以内になるよう
に、燃料噴射弁３６の取り付け角θを設定している。

【００７９】なお、図７，図８の燃料噴射弁取り付け例
によれば、図１１（ｂ）に示すように下段スリット１０
と燃料噴霧２３との間に角度的なずれβが生じる場合が
ある。図１１（ａ）では、燃料噴霧のずれβは±５°以
内になるように下段スリット１０の向きを調整してあ
る。換言すれば、β＝０の場合は、下段スリットのずれ
が±５°以内にすることと等価になる。

【００８０】図１２は、本発明に係わるアトマイザ付き
燃料噴射弁を採用した筒内噴射式エンジンと、加熱した
燃料を供給できる燃料供給装置とを搭載した自動車の実
施例を示す説明図である。

【００８１】燃料タンク３２内の燃料は、フィルタ３１
にて不要物を除去され、低圧ポンプ３０にて加圧され
て、高圧燃料ポンプ２９に供給される。高圧燃料ポンプ
２９において、燃料はエンジンの運転条件において５〜
１２ＭＰａに加圧される。次に、燃料はエンジン２６に
隣接するギャラリー２８に供給されて、ギャラリー２８
から分岐して各気筒に取り付けられたアトマイザ付き燃
料噴射弁３６より燃焼室内に噴射される。

【００８２】燃料はギャラリー２８に設けられた保温用
燃料加熱器２７により約６０〜１００℃に加熱される。
燃料加熱器２７の熱源は、エンジンの冷却水（約８０
℃）やＥＧＲ等の廃熱の利用が最適であるが、電気ヒー
タ等を利用しても良い。次に、ギャラリー２８と燃料噴
射弁３６の間に設けられた昇温用燃料加熱器４４によ
り、燃料を約２００℃に加熱する。昇温用燃料加熱器４
４の熱源はＥＧＲか電気ヒータとして、温度調整機能も
付帯させる。昇温用燃料加熱器４４のみをギャラリー２
８に設けてもよい。

【００８３】図１３は自動車用ガソリンの液体温度と累
積留出割合の関係を示す。これによると、筒内噴射式エ
ンジンの５ＭＰａ以上の燃料圧力の条件ならば、燃料は
約２００℃に加熱しても配管内で沸騰しない。従って、
筒内噴射式エンジンによれば、図１２の燃料加熱機構付
きの燃料供給装置を用いて減圧沸騰噴霧方式を実現でき
るとの知見が得られた。したがって、加熱燃料をエンジ
ンの燃焼室内で減圧沸騰させることが可能になる。な
お、この減圧沸騰の実現は、燃料加熱機構と筒内噴射式
エンジンによれば可能となり、上記のクロススリット方
式以外の筒内噴射式エンジンとの組み合わせでも可能で
ある。

【００８４】従来の吸気ポート噴射式エンジンにおいて
は、燃料の圧力は最大約０．５ＭＰａ程度である。液体
の圧力を５気圧とすると、１２５℃のガソリンの約２５
％が気化する。これは吸気ポート噴射式エンジンにおい
て、燃料は最大で数十℃までしか加熱できないことを意
味する。従って吸気ポート噴射式エンジンにおいて、減
圧沸騰噴霧の実現は非常に困難である。

【００８５】図１４に液体燃料（ガソリン）の加熱が平
均粒径に及ぼす影響を示し、横軸に燃料温度を示し、縦
軸に本実施例に係るアトマイザ付き燃料噴射弁を用いた
燃料噴霧の平均粒径を示し、燃料圧力を３ＭＰａと７Ｍ
Ｐａとした場合を例示している。平均粒径は、Malvern
のレーザ回折法により測定したものである（図１５も同
様である）。図１４から明らかなように、燃料温度の上
昇が平均粒径を低減させる。従って、保温用燃料加熱器
２７のみ稼動しても、噴霧の微粒化は促進される。ま
た、燃料温度が約１８０℃以上になると、減圧沸騰によ
り粒径がさらに低減する。燃料圧力３ＭＰａの場合に
は、燃料の加熱による粒径は約２５μｍ前後の平均粒径
であり、減圧沸騰による場合は平均粒径が約２０〜２５
μｍにすることができた。燃料圧力７ＭＰａの場合に
は、燃料の加熱による平均粒径は約１５〜２０μｍであ
り、減圧沸騰による場合は平均粒径が約１０〜１５μｍ
にすることができた。

【００８６】図１５は、図１及び図６のアトマイザ付き
燃料噴射弁を筒内噴射用エンジンに適用し、且つ、燃料
を減圧沸騰する燃料温度（１８９℃）と常温（２０℃）
で噴射した場合の燃料噴霧の平均粒径を比較したもので
ある。いずれも燃料圧力を３ＭＰａ〜７ＭＰａの範囲で
変化させて、その燃料噴霧の平均粒径を測定したもので
あり、常温でも平均粒径を約１５〜２５μｍとし、平均
粒径の微粒化を図ることができるが、燃料温度１８９℃
の噴霧の平均粒径は、常温の場合よりも約２０％低減す
る。さらに、微粒化性能を保ったまま、燃料圧力が低減
できる。これにより、高圧ポンプ２９の駆動損失が低減
され、燃費が向上する。

【００８７】次に上記したクロススリット方式のアトマ
イザ６の製造方法を図１６〜図１９により説明する。

【００８８】図１６は、アトマイザ６の製作方法の第１
例を示す断面図であり、本実施例は、一枚の材料（ＳＵ
Ｓ板など）から、放電加工やエッチング或いは切削によ
って作る場合を示す。

【００８９】図１６の例では、まず（ａ）に示すよう
に、アトマイザ母材６´に最上段の嵌合孔（円形凹部）
１１を形成する。この円形凹部１１は、嵌め込みの相手
方となる燃料噴射弁３６の先端凸部５ａと同一の形状
で、凹部１１の周りに所望の肉厚部１１ａを確保にする
ものである。

【００９０】図１６（ｂ）に流路拡大部８の製作工程を
示す。製作は上流側より行う。この流路拡大部８は、既
述したように、オリフィス４よりも大きな流路面積を
有することによる鉛直下方の燃料の運動エネルギーの低
減（これにより、噴霧のペネトレーションが低減され
る）と、その直下の上段スリット９にあらゆる方向か
ら万遍なく燃料を供給することにあり、一例として、図
１において小判型に近い形状のものを例示したが、上記
２点の役割及び応答性を保証する面積であれば、流路拡
大部８はどんな形状でもよい。

【００９１】上記の流路拡大部８の形成後に、図１６
（ｃ）に示すように上段スリット９を製作し、次いで図
１６（ｄ）に示すように下段スリット１０を形成する。
下段スリット１０の製作は、下流側より行われる。

【００９２】図１７の（ａ）は本発明に係るアトマイザ
６の別の製作方法であり、アトマイザの要素の複数の板
材と有底円筒部材を用いて製作した例である。

【００９３】アトマイザ６の加工はプレスにより１方向
のみから打ち抜く工程と、穿孔する工程と、プレートを
インサートする工程で製作できる。穿孔加工は、削り出
し、旋盤、放電加工やエッチング等を利用する。

【００９４】本例では、下段スリット１０を有する有底
円筒部材６１と、上段スリット９を有する部材（板材）
６３と、流路拡大部８を有する部材（板材）６２とをそ
れぞれ別部材とし、これらの板材（プレート）６２，６
３をそれぞれのスリット及び流路拡大部を形成した後
に、有底円筒部材６１に嵌め込むことで、図１７（ｂ）
に示すようなアトマイザ６の完成品が製作される。

【００９５】有底円筒部材６１は、中心軸線３８を中心
として下段スリット１０ａの厚みを残して母材を削孔し
たものである。削孔する孔の形状は円形でも良いが、板
材６２，６３の位置決めを容易にするため、正方形等の
他の形状でも良い。また下段スリット１０の上流側の面
は、板材６２，６３をインサートして密着させるため、
表面荒さを６．４μｍ以下とするが望ましい。

【００９６】下段スリット１０は、中心軸３８に対称に
２箇所製作される。有底円筒部材６１は、治具に固定さ
れ、ＮＣ加工機に所望の下段スリット１０の位置や寸法
を入力して加工される。

【００９７】流路拡大部８と上段スリット９は、それぞ
れの板材６２，６３を治具に固定し、プレス加工機によ
り打ち抜いて製作される。

【００９８】板材６２，６３を有底円筒部材６１にイン
サートする際の方向性は、治具に固定して決定してもよ
く、板材の形状を工夫して決定してもよい。また、イン
サートした板材は、スポット溶接や溶着等により固定さ
れることが望ましい。

【００９９】図中の７０，７１は逃げ溝で、アトマイザ
６とノズル部５に設ける。アトマイザ６はノズル部５に
加圧力を加えて塑性流動結合させた後にレーザ溶接する
ものであり、その塑性流動の逃げを溝７０，７１で行う
ものである。これにより塑性流動時の応力集中を低減す
ることが可能になる。

【０１００】本例に製作方法でアトマイザ６を大量生産
した場合、図１６の例よりも低コストであると考えられ
る。

【０１０１】図１８は、図１７の製作方法で成形された
アトマイザ６を燃料噴射弁３６のノズル部５に装着した
状態を示すものである。

【０１０２】図１９，図２０は、本発明に係るアトマイ
ザの他の実施例に係る要部断面図であり、図中、既述し
た実施例と同一要素には同一の符号が示してある。いず
れも、流路拡大部８については燃料噴射弁３６のノズル
部５のオリフィス４下流に形成したものであり、上段，
下段のスリット９，１０についてはアトマイザ６側に形
成している。図１９の場合には、一つのアトマイザ母材
６´に上段スリット９及び下段スリット１０を形成した
ものであり、図２０の場合には、下段スリット１０を有
する有底円筒部材６１に上段スリット９を有する板材６
３をインサートしたものである。流路拡大部８，上段ス
リット９，下段スリット１０の形状，仕様は図１及び図
６の実施例同様である。図１９，２０の実施例において
も本発明の所期する効果を奏することができる。

【０１０３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、クロス
スリット方式の燃料噴射弁を備えた筒内噴射式エンジン
において、その燃料噴霧のペネトレーションの緩和やス
リットの向き等に工夫をこらし、またスリット流路へす
みやかでバランスのとれた燃料充満を図る等して、今ま
で以上に燃料微粒化を図り、燃焼効率の向上，排ガス浄
化の向上を図ることができる。

【０１０４】さらに、もう一つの発明では、噴射される
燃料噴霧（ガソリン）の燃焼室内での減圧沸騰を実現さ
せることで燃料噴霧の微粒化促進を図り得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の一実施例に係るアトマイザを
筒内噴射エンジン用の燃料噴射弁に装着した要部断面図
及びそのアトマイザのＡ−Ｂ線横断面図、Ｃ−Ｄ線横断
面図、Ｅ−Ｆ線横断面図、（ｂ）は上記（ａ）と同様の
図面に開弁時の燃料の流れ状態を示した説明図。

【図２】本発明に係るアトマイザが装着される筒内噴射
式エンジン用燃料噴射弁の縦断面図。

【図３】（ａ）は図１のＸ−Ｙ断面図、（ｂ）はそれに
燃料の流れの状態を加えたＸ−Ｙ断面図。

【図４】本発明の一実施例に係るアトマイザの上面図。

【図５】クロススリット式アトマイザの微粒化原理を示
す説明図。

【図６】（ａ）は本発明の他の実施例に係るアトマイザ
を筒内噴射エンジン用の燃料噴射弁に装着した要部断面
図及びそのアトマイザのＡ−Ｂ線横断面図、Ｃ−Ｄ線横
断面図、Ｅ−Ｆ線横断面図、（ｂ）は上記（ａ）と同様
の図面に開弁時の燃料の流れ状態を示した説明図。

【図７】（ａ）は本発明の実施例に係る筒内噴射式エン
ジンのシリンダの見取り図、（ｂ）はそのシリンダの上
面図、（ｃ）はシリンダの中心と燃料噴射弁の中心を含
む方向の断面図。

【図８】（ａ）は本発明の他の実施例に係る筒内噴射式
エンジンのシリンダの見取り図、（ｂ）はそのシリンダ
の上面図、（ｃ）はシリンダの中心と燃料噴射弁の中心
を含む方向の断面図。

【図９】上記した実施例に係わるアトマイザ付き燃料噴
射弁の噴霧上端角を規定する説明図。

【図１０】上記した実施例に係わるアトマイザ付き燃料
噴射弁を噴霧上端角を規定する見地から取付けた実施
例。

【図１１】（ａ）は本発明に係る燃料噴射弁の取付状態
を示す斜視図、（ｂ）は下段スリットに対する燃料噴霧
のずれを示す説明図。

【図１２】本発明に係わるアトマイザ付き燃料噴射弁を
採用した筒内噴射式エンジンと、加熱した燃料を供給で
きる燃料供給装置とを搭載した自動車の実施例を示す説
明図。

【図１３】自動車用ガソリンの液体温度と累積留出割合
の関係を示すグラフ。

【図１４】燃料噴射弁に加熱した燃料を供給した場合、
加熱による燃料噴霧の平均粒径と減圧沸騰による粒径の
低減を示すグラフ。

【図１５】燃料の減圧沸騰による噴霧の平均粒径の低減
を常温による燃料噴霧の平均粒径と比較して示すグラ
フ。

【図１６】本発明のアトマイザに係る製造方法の第１例
を示す説明図。

【図１７】本発明のアトマイザに係る製造方法の第２例
を示す説明図。

【図１８】上記第２例で製造したアトマイザを燃料噴射
弁に装着した状態を示す要部断面図。

【図１９】本発明の他の実施例に係るアトマイザを燃料
噴射弁のノズル部の装着して例を示す要部断面図。

【図２０】本発明の他の実施例に係るアトマイザを燃料
噴射弁のノズル部の装着して例を示す要部断面図。

【符号の説明】

２…燃料旋回子（スワラー）、ボール弁、４…ノズル孔
（オリフィス）、５…ノズル部、６…アトマイザ、７…
溶接部、８…流路拡大部、９…上段スリット、１０…下
段スリット、１１…嵌め込み用凹部、１２…シリンダ、
１３…ピストン、１４…燃焼室、１５…点火プラグ、２
２…スワールコントロールバルブ、２６…エンジン、２
７…保温用燃料加熱器、２８…ギャラリー、２９…高圧
燃料ポンプ、３６…燃料噴射弁、４４…昇温用燃料加熱
器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白石 拓也 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 野木 利治 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 3G066 AA02 AA05 AB02 AD12 BA03 BA17 BA23 BA36 BA48 CC06U CC14 CC15 CC24 CC26 CC37 CC43 CC48 CD03 CD04 CD14 CD22 CD28 CD29 CD30 CE22

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒内噴射式エンジン用の燃料噴射弁のノ
   ズル部に装着されるアトマイザで、前記ノズル部のノズ
   ル孔のオリフィス径より流路面積を拡大して該ノズル孔
   から噴出する燃料の流速を低減させる流路拡大部と、前
   記流路拡大部より流路面積を小さくした上段，下段のス
   リットとを有し、この上段，下段のスリットは一部重な
   るよう交差し該交差部が燃料の噴出孔となって前記流路
   拡大部の下流に配置されていることを特徴とする筒内噴
   射式エンジン用のアトマイザ。
2. 【請求項２】 前記上段，下段のスリットの交差部は、
   前記ノズル部のノズル孔のオリフィスの直下から外れる
   ようにして配置されている請求項１記載の筒内噴射式エ
   ンジン用のアトマイザ。
3. 【請求項３】 筒内噴射式エンジン用の燃料噴射弁のノ
   ズル部に装着されるアトマイザで、前記ノズル部のノズ
   ル孔のオリフィス径より流路面積を拡大して該ノズル孔
   から噴出する燃料の流速を低減させる流路拡大部と、前
   記流路拡大部より流路面積を小さくした一組の上段，下
   段のスリットともう一組の上段，下段のスリットとがあ
   り、各組の上段，下段のスリットは一部重なるよう交差
   し該交差部が燃料の噴出孔となって前記流路拡大部の下
   流に位置し、これらの噴出孔が前記ノズル部のノズル孔
   のオリフィスの直下から外れて該流路拡大部の中心軸線
   を基準にして左右対称に配置されていることを特徴とす
   る筒内噴射式エンジン用のアトマイザ。
4. 【請求項４】 前記流路拡大部は、流路幅が前記燃料噴
   射弁のノズル孔のオリフィス径よりも幅広で長さが中心
   軸線を基準にして左右に展開する横長形状の孔で、この
   流路拡大部を構成する横長の孔の直下に前記上段スリッ
   トがスリットの長手方向の向きを流路拡大部の長さ方向
   に一致させて配置されている請求項１ないし３のいずれ
   か１項記載の筒内噴射式エンジン用のアトマイザ。
5. 【請求項５】 前記上段，下段のスリットの交差部より
   なる噴出孔の流路面積が、筒内噴射式エンジンの燃料供
   給系の通路の中で最小としてある請求項１ないし４のい
   ずれか１項記載の筒内噴射式エンジン用のアトマイザ。
6. 【請求項６】 前記下段のスリットの壁面に燃料噴霧を
   方向づける傾斜面が形成されている請求項１ないし５の
   いずれか１項記載の筒内噴射式エンジン用のアトマイ
   ザ。
7. 【請求項７】 前記下段のスリットの幅を上段のスリッ
   トの幅よりも狭くしている請求項１ないし６のいずれか
   １項記載の筒内噴射式エンジン用のアトマイザ。
8. 【請求項８】 前記上段のスリットの幅を下段のスリッ
   トの幅よりも狭くしている請求項１ないし６のいずれか
   １項記載の筒内噴射式エンジン用のアトマイザ。
9. 【請求項９】 前記流路拡大部及び上段，下段のスリッ
   トは一つの母材に形成されている請求項１ないし８のい
   ずれか１項記載の筒内噴射式エンジン用のアトマイザ。
10. 【請求項１０】 前記下段スリットが有底円筒部材の底
    部に設けられ、前記上段スリット及び前記流路拡大部が
    前記有底円筒部材と別部材の板材に設けられ、この板材
    が前記有底円筒部材に嵌め込まれている請求項１ないし
    ８のいずれか１項記載の筒内噴射式エンジン用のアトマ
    イザ。
11. 【請求項１１】 アトマイザ本体が、前記燃料噴射弁の
    先端に設けた凸部にインロー嵌合され、この嵌合部が全
    周溶接されている請求項１ないし１０のいずれか１項記
    載の筒内噴射式エンジン用のアトマイザ。
12. 【請求項１２】 エンジンのシリンダに燃料を直接噴射
    する筒内噴射式エンジン用の燃料噴射弁において、 上流から下流側に向けて、弁座、オリフィス、前記オリ
    フィスの径より流路面積を拡大して該オリフィスから噴
    出する燃料の流速を低減させる流路拡大部、前記流路拡
    大部より流路面積を小さくした上段，下段のスリットを
    設け、この上段，下段のスリットが一部重なるよう交差
    して燃料の噴出孔を構成していることを特徴とする筒内
    噴射式エンジン用の燃料噴射弁。
13. 【請求項１３】 エンジンのシリンダに燃料を直接噴射
    する筒内噴射式エンジン用の燃料噴射弁において、 上流から下流側に向けて、燃料に渦状の旋回流を与える
    燃料旋回子、弁座、オリフィス、前記オリフィスの径よ
    り流路面積を拡大して該オリフィスから噴出する燃料の
    流速を低減させる流路拡大部、前記流路拡大部より流路
    面積を小さくした上段，下段のスリットを設け、この上
    段，下段のスリットが一部重なるよう交差して燃料の噴
    出孔を構成していることを特徴とする筒内噴射式エンジ
    ン用の燃料噴射弁。
14. 【請求項１４】 エンジンのシリンダに燃料を直接噴射
    する燃料噴射弁を備えた筒内噴射式エンジンにおいて、 前記燃料噴射弁は、請求項１ないし１１のいずれか１項
    記載のアトマイザが装着され、該アトマイザに形成され
    た前記下段スリットが前記シリンダの中心軸線の向きを
    縦方向とみた場合にこの中心軸線と立体的に交差する横
    方向に向くように配置されていることを特徴とする筒内
    噴射式エンジン。
15. 【請求項１５】 エンジンのシリンダに燃料を直接噴射
    する燃料噴射弁を備えた筒内噴射式エンジンにおいて、 前記燃料噴射弁は、請求項１２又は１３に記載の燃料噴
    射弁で、前記下段スリットが前記シリンダの中心軸線の
    向きを縦方向とみた場合にこの中心軸線と立体的に交差
    する横方向に向くように配置されていることを特徴とす
    る筒内噴射式エンジン。
16. 【請求項１６】 エンジンのシリンダに燃料を直接噴射
    する燃料噴射弁を備えた筒内噴射式エンジンと、前記燃
    料噴射弁に供給される燃料の圧力を５ＭＰａ以上にする
    高圧燃料ポンプと、前記燃料噴射弁に供給する高圧燃料
    を加熱する加熱手段とを備えてなることを特徴とする自
    動車。
17. 【請求項１７】 前記加熱手段は前記高圧燃料を１８０
    ℃以上に加熱するよう設定してある請求項１６記載の自
    動車。