JP2002276512A - 湾曲燃料噴射器ノズルオリフィス - Google Patents
湾曲燃料噴射器ノズルオリフィスInfo
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- F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
- F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
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- F02M61/1853—Orifice plates
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- F02M69/042—Positioning of injectors with respect to engine, e.g. in the air intake conduit
- F02M69/044—Positioning of injectors with respect to engine, e.g. in the air intake conduit for injecting into the intake conduit downstream of an air throttle valve
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 噴射器からの望ましくない燃料噴霧を削減又
は低減する燃料噴射器を提供すること、及び、燃料噴射
器システムの効率及び実効性を増大する、改善された燃
料噴射器オリフィスを提供すること。 【解決手段】 燃料噴射システムは、吸気口、該吸気口
を開閉する弁、並びに、燃料噴射器を含む。燃料噴射器
はポートと連通する吸気通路内に配置されると共に、弁
が開けられた際に燃焼室に燃料を供給するように動作す
る。燃料噴射器は、長円の周部分として形作られる燃料
噴霧を提供するよう設計されたオリフィスを有する。
は低減する燃料噴射器を提供すること、及び、燃料噴射
器システムの効率及び実効性を増大する、改善された燃
料噴射器オリフィスを提供すること。 【解決手段】 燃料噴射システムは、吸気口、該吸気口
を開閉する弁、並びに、燃料噴射器を含む。燃料噴射器
はポートと連通する吸気通路内に配置されると共に、弁
が開けられた際に燃焼室に燃料を供給するように動作す
る。燃料噴射器は、長円の周部分として形作られる燃料
噴霧を提供するよう設計されたオリフィスを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に燃料噴射シ
ステムに関し、特に、燃焼室への燃料の配給を改善すべ
く特別設計されると共に、目標設定された噴射器を有す
る燃料噴射システムに関する。
ステムに関し、特に、燃焼室への燃料の配給を改善すべ
く特別設計されると共に、目標設定された噴射器を有す
る燃料噴射システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、燃料噴射器は吸気弁後方の吸気通
路内に配置されている。吸気弁は燃料噴射器を燃焼プロ
セスから保護している。エンジン・サイクルにおける適
正時に、吸気弁は開いて、所定量の燃料がその噴射器か
ら放出される。典型的には、燃料噴射器のノズルオリフ
ィスは円形であり、燃料から成る幾分円錐形状噴霧を放
出する。この燃料が燃焼シリンダに入るが、その燃料の
一定部分が、弁、弁棒、並びに、吸気通路に付着する。
燃焼の残留熱によって、これらの種々の面に付着する燃
料は蒸発して、結局、燃焼室に入る。これによって不正
確な量の燃料が燃焼室に提供されることとなって、点火
及び効率の問題を引き起こし得る。更にはこうした燃料
の被覆は弁及び通路に残留物或はカーボンの蓄積を作り
出し得て、ついには更なる非効率性に至る。
路内に配置されている。吸気弁は燃料噴射器を燃焼プロ
セスから保護している。エンジン・サイクルにおける適
正時に、吸気弁は開いて、所定量の燃料がその噴射器か
ら放出される。典型的には、燃料噴射器のノズルオリフ
ィスは円形であり、燃料から成る幾分円錐形状噴霧を放
出する。この燃料が燃焼シリンダに入るが、その燃料の
一定部分が、弁、弁棒、並びに、吸気通路に付着する。
燃焼の残留熱によって、これらの種々の面に付着する燃
料は蒸発して、結局、燃焼室に入る。これによって不正
確な量の燃料が燃焼室に提供されることとなって、点火
及び効率の問題を引き起こし得る。更にはこうした燃料
の被覆は弁及び通路に残留物或はカーボンの蓄積を作り
出し得て、ついには更なる非効率性に至る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】それ故に、噴射器から
の望ましくない燃料噴霧を削減又は低減する燃料噴射器
に対する要望が当業界にはある。燃料噴射器システムの
効率及び実効性を増大する、改善された燃料噴射器オリ
フィスに対する要望も当業界にはある。
の望ましくない燃料噴霧を削減又は低減する燃料噴射器
に対する要望が当業界にはある。燃料噴射器システムの
効率及び実効性を増大する、改善された燃料噴射器オリ
フィスに対する要望も当業界にはある。
【０００４】
【課題を解決する手段】本発明は、先行技術における上
記課題を低減或は削減する燃料噴射器を提供する。本発
明は更に、燃料を吸気弁に実質的に当てることなくシリ
ンダ内に噴霧せしめる噴霧ノズルオリフィスを提供す
る。
記課題を低減或は削減する燃料噴射器を提供する。本発
明は更に、燃料を吸気弁に実質的に当てることなくシリ
ンダ内に噴霧せしめる噴霧ノズルオリフィスを提供す
る。
【０００５】本発明によれば、燃料噴射システムは、吸
気口（インレットポート）、弁、及び、燃料噴射器を含
む。吸気口は吸気通路と連通している。弁は、吸気通路
を通るように延在して吸気口を開閉するように動作する
弁棒を含む。弁は弁座に着座して吸気口を閉じ、そして
開口されて当該弁及び弁座の間にギャップを画成する。
燃料噴射器は、一般的に吸気口に向けて吸気通路内に配
置されている。燃料噴射器は、弁が開いた際にギャップ
を通じて燃料噴霧を供給できる。噴射器は燃料が流れる
オリフィスを有し、そのオリフィスは長円の周部分（周
辺）としての形態とされた噴霧を提供することができ、
その噴霧はギャップに向けられると共に、このギャップ
を通って流れる。
気口（インレットポート）、弁、及び、燃料噴射器を含
む。吸気口は吸気通路と連通している。弁は、吸気通路
を通るように延在して吸気口を開閉するように動作する
弁棒を含む。弁は弁座に着座して吸気口を閉じ、そして
開口されて当該弁及び弁座の間にギャップを画成する。
燃料噴射器は、一般的に吸気口に向けて吸気通路内に配
置されている。燃料噴射器は、弁が開いた際にギャップ
を通じて燃料噴霧を供給できる。噴射器は燃料が流れる
オリフィスを有し、そのオリフィスは長円の周部分（周
辺）としての形態とされた噴霧を提供することができ、
その噴霧はギャップに向けられると共に、このギャップ
を通って流れる。
【０００６】更に本発明によれば、燃料噴射器は一対の
燃料噴霧を提供する。これら燃料噴霧は単一の燃焼室に
１ポート或は２ポートを介して燃料を供給し得る。
燃料噴霧を提供する。これら燃料噴霧は単一の燃焼室に
１ポート或は２ポートを介して燃料を供給し得る。
【０００７】更に本発明によれば、燃料噴射器オリフィ
スは複数の円形開口部から成るアレイによって提供され
る。代替的には、オリフィスは長寸の弓状開口部、或
は、円形／非円形開口部及び長寸弓状開口部の組合せに
よって提供される。
スは複数の円形開口部から成るアレイによって提供され
る。代替的には、オリフィスは長寸の弓状開口部、或
は、円形／非円形開口部及び長寸弓状開口部の組合せに
よって提供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１及び図２を参照するに、本発
明による燃料噴射器（インジェクタ）は、吸気弁１２及
び関連吸気口１４の上流側の吸気通路１０内に配置され
ている。弁１２は燃焼室と対向する第１側部と吸気通路
１０と対向する第２側部とを有する。弁１２は弁棒１３
と係合する弁起動機構（不図示）によって開閉されるこ
とによって、当業界で周知の如くにエンジン・サイクル
中の適正時に空気及び燃料が吸気口１４を介して燃焼室
へ連通される。開口すると、環状ギャップ１６が弁１０
及び弁座１８の間に形成され、そこを通って空気及び燃
料が流通し得る。
明による燃料噴射器（インジェクタ）は、吸気弁１２及
び関連吸気口１４の上流側の吸気通路１０内に配置され
ている。弁１２は燃焼室と対向する第１側部と吸気通路
１０と対向する第２側部とを有する。弁１２は弁棒１３
と係合する弁起動機構（不図示）によって開閉されるこ
とによって、当業界で周知の如くにエンジン・サイクル
中の適正時に空気及び燃料が吸気口１４を介して燃焼室
へ連通される。開口すると、環状ギャップ１６が弁１０
及び弁座１８の間に形成され、そこを通って空気及び燃
料が流通し得る。
【０００９】図１は燃料噴射器２０が吸気通路１０の上
半部１０ａ内に配置されている状況を示し、図２は燃料
噴射器２０’が吸気通路の下半部１０ｂ内に配置されて
いる状況を示している。これら噴射器２０，２０’は異
なる箇所に配置されおり、それらの一般構造は噴射器オ
リフィスの構造及び配向共に略同等である。しかしなが
ら以下の説明から明かなように、吸気通路１０内の燃料
噴射器２０，２０’の相対的な位置は噴射器から放出さ
れる燃料噴霧の目標（ターゲット）設定に影響する。
半部１０ａ内に配置されている状況を示し、図２は燃料
噴射器２０’が吸気通路の下半部１０ｂ内に配置されて
いる状況を示している。これら噴射器２０，２０’は異
なる箇所に配置されおり、それらの一般構造は噴射器オ
リフィスの構造及び配向共に略同等である。しかしなが
ら以下の説明から明かなように、吸気通路１０内の燃料
噴射器２０，２０’の相対的な位置は噴射器から放出さ
れる燃料噴霧の目標（ターゲット）設定に影響する。
【００１０】本発明者等は、以上に議論された先行技術
における問題の多くを削減或は低減するように、燃料噴
射器噴霧を所定パタンへ制限することが望ましいことを
見出した。吸気口で経験される噴霧パタンは、噴射器２
０，２０’及びポート１４の間の距離、噴射器圧力、噴
射器オリフィス形態、エンジン動作状態等々の多くの要
因によって影響される。それ故に、噴射器オリフィス及
び噴射器間隔が以下に特殊性を伴って記載されるが、噴
射器の正確な動作パラメータ、噴射器オリフィスの寸
法、並びに、噴射器の吸気口に対する配向は、本発明を
組み入れるエンジン毎に決定及び調整されなければなら
ない。
における問題の多くを削減或は低減するように、燃料噴
射器噴霧を所定パタンへ制限することが望ましいことを
見出した。吸気口で経験される噴霧パタンは、噴射器２
０，２０’及びポート１４の間の距離、噴射器圧力、噴
射器オリフィス形態、エンジン動作状態等々の多くの要
因によって影響される。それ故に、噴射器オリフィス及
び噴射器間隔が以下に特殊性を伴って記載されるが、噴
射器の正確な動作パラメータ、噴射器オリフィスの寸
法、並びに、噴射器の吸気口に対する配向は、本発明を
組み入れるエンジン毎に決定及び調整されなければなら
ない。
【００１１】図３Ａ乃至図３Ｃを参照すると、本発明に
係る燃料噴射器２０，２０’及び関連噴霧パタン２２が
開示されている。噴射器オリフィスは、そこからの噴霧
２２が特定パタン状に閉じ込められるように設計されて
いる。図示の噴霧は噴射器から発して、拡散角βと垂直
線（即ち噴射器の軸線）に対する角度αとを有する部分
長円パタン状である。好ましくは、βは約２０度から約
３０度の間、そして最も好ましくは約２４度であり、α
は約１度から約６度の間、そして最も好ましくは約３度
である。当然のこと、β及びαに対する値は弁ポート・
サイズ（弁１２及び弁座１６間のギャップ）や、噴射器
２０，２０’の吸気口１４からの距離Ｄと対応するよう
に特定的に選択されることとなり、よってこれら値は本
発明の範囲から逸脱することなしに変更され得る。
係る燃料噴射器２０，２０’及び関連噴霧パタン２２が
開示されている。噴射器オリフィスは、そこからの噴霧
２２が特定パタン状に閉じ込められるように設計されて
いる。図示の噴霧は噴射器から発して、拡散角βと垂直
線（即ち噴射器の軸線）に対する角度αとを有する部分
長円パタン状である。好ましくは、βは約２０度から約
３０度の間、そして最も好ましくは約２４度であり、α
は約１度から約６度の間、そして最も好ましくは約３度
である。当然のこと、β及びαに対する値は弁ポート・
サイズ（弁１２及び弁座１６間のギャップ）や、噴射器
２０，２０’の吸気口１４からの距離Ｄと対応するよう
に特定的に選択されることとなり、よってこれら値は本
発明の範囲から逸脱することなしに変更され得る。
【００１２】図３Ｃに明示されるように、噴射器２０，
２０’によって提供される噴霧パタン２２は長円の周部
或いは周辺と略合致又は一致し、長円周辺の右上方の象
限（四分円）のみを覆っている。以下の説明から明かと
なるように、この噴霧パタンは、弁棒１３に対して、或
は燃料が望ましくないような吸気通路１０におけるその
他の領域に対しての燃料噴霧を防止若しくは排除する。
当然に、ここに記載される本発明から逸脱することなし
に、この噴霧パタンは長円の異なる象限を覆うように、
或は、長円の複数の象限を架橋するように変動される。
２０’によって提供される噴霧パタン２２は長円の周部
或いは周辺と略合致又は一致し、長円周辺の右上方の象
限（四分円）のみを覆っている。以下の説明から明かと
なるように、この噴霧パタンは、弁棒１３に対して、或
は燃料が望ましくないような吸気通路１０におけるその
他の領域に対しての燃料噴霧を防止若しくは排除する。
当然に、ここに記載される本発明から逸脱することなし
に、この噴霧パタンは長円の異なる象限を覆うように、
或は、長円の複数の象限を架橋するように変動される。
【００１３】図４Ａ乃至図４Ｃは、関係する燃料噴射器
２０，２０’及び関連噴霧パタン２４ａ，２４ｂを概略
的に図示しており、一対の燃料噴霧を供給するように意
図されている。こうした燃料噴霧対は最大噴霧分散が達
成されるように１つの吸気口に対して使用され得る。図
示された噴霧は噴射器から発して、部分長円パタン状と
なり、各噴霧は拡散角β’と噴霧間の広がり角α’とを
有する。図示の実施例において、β’は好ましくは約２
５度から約３５度の間、そして最も好ましくは約３０度
であり、α’は好ましくは約４度から約１２度の間、そ
して最も好ましくは約８度である。当然のこと、ここに
規定される本発明から逸脱することなしに、この噴霧パ
タンは長円の異なる象限を覆うように、或は、長円の複
数の象限を架橋するように変動され得る。
２０，２０’及び関連噴霧パタン２４ａ，２４ｂを概略
的に図示しており、一対の燃料噴霧を供給するように意
図されている。こうした燃料噴霧対は最大噴霧分散が達
成されるように１つの吸気口に対して使用され得る。図
示された噴霧は噴射器から発して、部分長円パタン状と
なり、各噴霧は拡散角β’と噴霧間の広がり角α’とを
有する。図示の実施例において、β’は好ましくは約２
５度から約３５度の間、そして最も好ましくは約３０度
であり、α’は好ましくは約４度から約１２度の間、そ
して最も好ましくは約８度である。当然のこと、ここに
規定される本発明から逸脱することなしに、この噴霧パ
タンは長円の異なる象限を覆うように、或は、長円の複
数の象限を架橋するように変動され得る。
【００１４】図４Ｃに明示されるように、噴射器によっ
て提供されるこの噴霧パタンは長円の周辺と略合致又は
一致し、長円周辺の右上方象限及び左上方象限の殆どを
覆っている。以下の説明から明かとなるように、この噴
霧パタンは、弁棒に対して、或は、燃料が望ましくない
ような吸気通路１０におけるその他の領域に対しての燃
料噴霧を防止或は排除する。
て提供されるこの噴霧パタンは長円の周辺と略合致又は
一致し、長円周辺の右上方象限及び左上方象限の殆どを
覆っている。以下の説明から明かとなるように、この噴
霧パタンは、弁棒に対して、或は、燃料が望ましくない
ような吸気通路１０におけるその他の領域に対しての燃
料噴霧を防止或は排除する。
【００１５】図４Ｄ乃至図４Ｇは、関係された燃料噴射
器２０，２０’及び関連噴霧パタン２４ａ’，２４ｂ’
を概略的に図示しており、一対の燃料噴霧を供給するよ
うに意図されている。こうした燃料噴霧対は一対の吸気
弁を有するシリンダに供給するように使用され得る。噴
射器オリフィスは、そこからの噴霧が特定パタン状に閉
じ込められるように設計されている。図示の噴霧は噴射
器から発して、部分長円パタン状となり、各噴霧は拡散
角β”と噴霧間の広がり角α”とを有する。図示の実施
例において、β”は好ましくは約２５度から約３５度の
間、そして最も好ましくは約３０度であり、α”は、図
４Ｆ及び図４Ｇに図示されるように２つの吸気口に対す
る目標設定領域に依存して、好ましくは約１０度から約
６０度の間である。図４Ｈは、一対の吸気弁に燃料噴霧
２４ａ”，２４ｂ”を供給するための更なる別の代替例
を示している。
器２０，２０’及び関連噴霧パタン２４ａ’，２４ｂ’
を概略的に図示しており、一対の燃料噴霧を供給するよ
うに意図されている。こうした燃料噴霧対は一対の吸気
弁を有するシリンダに供給するように使用され得る。噴
射器オリフィスは、そこからの噴霧が特定パタン状に閉
じ込められるように設計されている。図示の噴霧は噴射
器から発して、部分長円パタン状となり、各噴霧は拡散
角β”と噴霧間の広がり角α”とを有する。図示の実施
例において、β”は好ましくは約２５度から約３５度の
間、そして最も好ましくは約３０度であり、α”は、図
４Ｆ及び図４Ｇに図示されるように２つの吸気口に対す
る目標設定領域に依存して、好ましくは約１０度から約
６０度の間である。図４Ｈは、一対の吸気弁に燃料噴霧
２４ａ”，２４ｂ”を供給するための更なる別の代替例
を示している。
【００１６】図１、図２、図７、並びに、図８は、噴射
器の配置及び動作を概略的に図示している。図７は、そ
れぞれが単一の吸気弁１４に関連された一つの噴射器２
０，２０’の動作を図示している。これら噴射器は、本
質的には、先に記載されたような図３Ａ乃至図３Ｃに示
されるものと同一であるか或は図３Ａ乃至３Ｃと図４Ｄ
乃至図４Ｈとの組合せと同一である。同様に、図８は、
一対のポート１４に一対の燃料噴霧２４ａ，２４ｂを供
給すべく単一噴射器２０，２０’の動作を図示してい
る。従って、図８に図示される噴射器構成は、本質的に
は、図４Ａ乃至図４Ｈに示されると共に先に記載された
ものと同一である。
器の配置及び動作を概略的に図示している。図７は、そ
れぞれが単一の吸気弁１４に関連された一つの噴射器２
０，２０’の動作を図示している。これら噴射器は、本
質的には、先に記載されたような図３Ａ乃至図３Ｃに示
されるものと同一であるか或は図３Ａ乃至３Ｃと図４Ｄ
乃至図４Ｈとの組合せと同一である。同様に、図８は、
一対のポート１４に一対の燃料噴霧２４ａ，２４ｂを供
給すべく単一噴射器２０，２０’の動作を図示してい
る。従って、図８に図示される噴射器構成は、本質的に
は、図４Ａ乃至図４Ｈに示されると共に先に記載された
ものと同一である。
【００１７】図５及び図６を参照すると、本発明による
噴射器オリフィスが図示されている。より詳細には、図
５は第１噴射器オリフィス３０を示し、その噴射器にお
ける開口部が略湾曲状或は弓状となって、円の周部分を
画成している。そうした第１噴射器オリフィスは、図３
Ａ乃至図３Ｃに示されると共に先に記載されたような長
円の周辺における略一部である燃料噴霧パタンを提供す
る。図６は複数の小さな円形開口部３２から成るアレイ
を含む噴射器オリフィスを示し、集合的に解釈された場
合、図５のオリフィスである湾曲開口部３０のものと比
肩し得る噴霧パタンを提供する。これら円形開口部は燃
料の霧化を確保する補助を為す。これら円形開口部３２
から成るアレイは、開口部サイズが、所望小滴サイズ、
不均一小滴サイズ、並びに、最適噴霧侵入度（均一或は
不均一）等の異なる噴霧要件に適合するように調整され
得ると云う長所を提供する。一対の流体流を提供すべく
意図された噴射器にとって、一対の湾曲開口部３０、一
対の円形開口部アレイ３２、或は、湾曲開口部及び円形
アレイの組合せが必要となることは明かであると考えら
れる。代替的には、これら開口部は非円形状であり得る
か、或は、アレイ３２は所望に応じて円形開口部及び非
円形開口部の組合せであり得る。
噴射器オリフィスが図示されている。より詳細には、図
５は第１噴射器オリフィス３０を示し、その噴射器にお
ける開口部が略湾曲状或は弓状となって、円の周部分を
画成している。そうした第１噴射器オリフィスは、図３
Ａ乃至図３Ｃに示されると共に先に記載されたような長
円の周辺における略一部である燃料噴霧パタンを提供す
る。図６は複数の小さな円形開口部３２から成るアレイ
を含む噴射器オリフィスを示し、集合的に解釈された場
合、図５のオリフィスである湾曲開口部３０のものと比
肩し得る噴霧パタンを提供する。これら円形開口部は燃
料の霧化を確保する補助を為す。これら円形開口部３２
から成るアレイは、開口部サイズが、所望小滴サイズ、
不均一小滴サイズ、並びに、最適噴霧侵入度（均一或は
不均一）等の異なる噴霧要件に適合するように調整され
得ると云う長所を提供する。一対の流体流を提供すべく
意図された噴射器にとって、一対の湾曲開口部３０、一
対の円形開口部アレイ３２、或は、湾曲開口部及び円形
アレイの組合せが必要となることは明かであると考えら
れる。代替的には、これら開口部は非円形状であり得る
か、或は、アレイ３２は所望に応じて円形開口部及び非
円形開口部の組合せであり得る。
【００１８】本発明の噴射器２０，２０’及びオリフィ
ス３０，３２も、エンジン性能を最適化すべく、噴霧品
質及び噴射システム要件を平衡させるべく設計されると
共に適合される。例えば図６に示される噴射器オリフィ
スの場合、結果として得られる平均滴サイズ・パタン
が、必要に応じて、長い侵入度を達成すべく実現され得
るように開口部サイズは設計される。均一噴霧パタンに
とっては、比較的小さな穴やより高い噴霧圧力が望まし
い。より不均一な噴霧パタン（即ち、幾分かの噴霧がよ
り長い距離を移動しなければならない場合）にとって
は、比較的小さな穴が一領域内に設けられ（より短い噴
霧距離）、そして比較的大きな穴が更なる噴霧侵入度を
必要とする領域に噴霧を供給するように設けられるよう
に開口部サイズは変動する。不均一噴霧パタンの場合、
比較的低い噴霧圧力が使用され得る。
ス３０，３２も、エンジン性能を最適化すべく、噴霧品
質及び噴射システム要件を平衡させるべく設計されると
共に適合される。例えば図６に示される噴射器オリフィ
スの場合、結果として得られる平均滴サイズ・パタン
が、必要に応じて、長い侵入度を達成すべく実現され得
るように開口部サイズは設計される。均一噴霧パタンに
とっては、比較的小さな穴やより高い噴霧圧力が望まし
い。より不均一な噴霧パタン（即ち、幾分かの噴霧がよ
り長い距離を移動しなければならない場合）にとって
は、比較的小さな穴が一領域内に設けられ（より短い噴
霧距離）、そして比較的大きな穴が更なる噴霧侵入度を
必要とする領域に噴霧を供給するように設けられるよう
に開口部サイズは変動する。不均一噴霧パタンの場合、
比較的低い噴霧圧力が使用され得る。
【００１９】例えば図９Ａ乃至９Ｄを参照するに、不均
一噴霧パタンを有する一実施例が図示されている。噴霧
断面Ｓ１乃至Ｓ４の侵入度は相互に異なる。その理由
は、噴射器からインレット・ギャップまでの距離が方位
角方向Ａに沿って変動するためである。開口弁噴射状態
下での均一噴霧にとっては、もし小滴サイズが比較的小
さければ、余りにも大量の燃料がインレット・ギャップ
・リングにおける小さな部分を通ってシリンダに入り、
その理由は、小さな燃料小滴がインレット流の影響のた
めに公称噴霧目標設定方向から逸脱する可能性がより高
いためである。もし小滴サイズが比較的大きければ、大
きな小滴が気化するためにより長い時間を費やすために
蒸発及び混合が低下し、より短い侵入度（それ故により
小さな小滴サイズ）が所望された場合、幾つかの断面で
各種壁部に衝突する。図９Ｂ乃至図９Ｄは、不均一侵入
度要件に適合すべくどのようにして不均一噴霧パタンが
使用されるかを示している。これら図は噴霧パタンとオ
リフィスサイズとの関係を図示すると共に、噴射器オリ
フィスサイズを変えることにより不均一噴霧侵入度パタ
ンがいかにして提供されるかを示している。
一噴霧パタンを有する一実施例が図示されている。噴霧
断面Ｓ１乃至Ｓ４の侵入度は相互に異なる。その理由
は、噴射器からインレット・ギャップまでの距離が方位
角方向Ａに沿って変動するためである。開口弁噴射状態
下での均一噴霧にとっては、もし小滴サイズが比較的小
さければ、余りにも大量の燃料がインレット・ギャップ
・リングにおける小さな部分を通ってシリンダに入り、
その理由は、小さな燃料小滴がインレット流の影響のた
めに公称噴霧目標設定方向から逸脱する可能性がより高
いためである。もし小滴サイズが比較的大きければ、大
きな小滴が気化するためにより長い時間を費やすために
蒸発及び混合が低下し、より短い侵入度（それ故により
小さな小滴サイズ）が所望された場合、幾つかの断面で
各種壁部に衝突する。図９Ｂ乃至図９Ｄは、不均一侵入
度要件に適合すべくどのようにして不均一噴霧パタンが
使用されるかを示している。これら図は噴霧パタンとオ
リフィスサイズとの関係を図示すると共に、噴射器オリ
フィスサイズを変えることにより不均一噴霧侵入度パタ
ンがいかにして提供されるかを示している。
【００２０】図１及び図２を参照するに、好適な噴射タ
イミング及び噴射目標設定方向が以下に議論される。先
ず図１を参照すると、噴射器２０が吸気通路１０の上半
部１０ａに配置されたならば、その噴射器２０は吸気弁
１２の僅かに後方に向かって目標が定められ、好ましく
は弁棒１３が噴霧と干渉しないような側部に向かって目
標が定められる。他方、図２を参照されるように、噴射
器２０が吸気通路１０の下半部１０ｂに配置されたなら
ば、噴射器２０’はインレット１４の上方において通路
１０の側壁に向かって目標が定められる。何れの場合
も、ポートタイミングとしては弁１２が噴射器２０，２
０’からの燃料噴射に僅かに先行して開口されるように
為す。以上のように目標が定められた燃料は空気流内に
混入され、弁１２及び弁座１８間のギャップ１６を通
り、従ってポート１４を通って燃焼室内へと再方向付け
される。
イミング及び噴射目標設定方向が以下に議論される。先
ず図１を参照すると、噴射器２０が吸気通路１０の上半
部１０ａに配置されたならば、その噴射器２０は吸気弁
１２の僅かに後方に向かって目標が定められ、好ましく
は弁棒１３が噴霧と干渉しないような側部に向かって目
標が定められる。他方、図２を参照されるように、噴射
器２０が吸気通路１０の下半部１０ｂに配置されたなら
ば、噴射器２０’はインレット１４の上方において通路
１０の側壁に向かって目標が定められる。何れの場合
も、ポートタイミングとしては弁１２が噴射器２０，２
０’からの燃料噴射に僅かに先行して開口されるように
為す。以上のように目標が定められた燃料は空気流内に
混入され、弁１２及び弁座１８間のギャップ１６を通
り、従ってポート１４を通って燃焼室内へと再方向付け
される。
【図１】本発明による燃料噴射器システムを示す概略
図。
図。
【図２】本発明による更なる燃料噴射器システムを示す
概略図。
概略図。
【図３Ａ乃至図３Ｃ】本発明による燃料噴射器を用いて
実現される燃料噴霧パタンの模式図。
実現される燃料噴霧パタンの模式図。
【図４Ａ乃至図４Ｈ】本発明による燃料噴射器を用いて
実現される、一対の燃料噴霧の提供に有用な燃料噴霧パ
タンの模式図。
実現される、一対の燃料噴霧の提供に有用な燃料噴霧パ
タンの模式図。
【図５】本発明による噴射器オリフィスの概略図。
【図６】本発明による更なる噴射器オリフィスの概略
図。
図。
【図７】２つのポートへの燃料供給のため２つの噴射器
を用いて実現した本発明に係る噴霧パタンの概略図。
を用いて実現した本発明に係る噴霧パタンの概略図。
【図８】２つのポートへの燃料供給のため単一の噴射器
を用いて実現した本発明に係る噴霧パタンを示す概略
図。
を用いて実現した本発明に係る噴霧パタンを示す概略
図。
【図９Ａ】不均一な噴霧侵入度を有する噴霧パタンを示
す概略図。
す概略図。
【図９Ｂ乃至図９Ｄ】不均一な噴霧侵入度を提供すため
不均一噴霧パタンがどのように使用されるかを示す概略
図。
不均一噴霧パタンがどのように使用されるかを示す概略
図。
１０ 吸気通路 １０ａ 吸気通路の上半部 １０ｂ 吸気通路の下半部 １２ 吸気弁 １３ 弁棒 １４ 吸気口 １６ 環状ギャップ １８ 弁座 ２０，２０’ 燃料噴射器 ２２，２４ａ，２４ｂ，２４ａ’，２４ｂ’ 噴霧パ
タン ３０ 湾曲状オリフィス ３２ 円形開口部
タン ３０ 湾曲状オリフィス ３２ 円形開口部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 69/00 Ｆ０２Ｍ 69/04 Ｒ 69/04 69/00 ３５０Ｐ (72)発明者 ヨシオ・マエダ アメリカ合衆国 43016 オハイオ、ダブ リン、ブルームフィールド・プレイス 7433 (72)発明者 スティーブン・シー アメリカ合衆国 43040 オハイオ、メア リーズヴィル、ヴィレッジ・ドライブ 1003 (72)発明者 エドウィン・イタノ アメリカ合衆国 43026 オハイオ、ヒリ ャード、ホロー・オーク・コート 4995 Ｆターム(参考） 3G066 AA01 AB02 AD10 BA14 BA17 CC21 CC26 CC27 CC31 DA04
Claims (20)
- 【請求項１】 燃料噴射システムであって、 吸気通路と連通する吸気口と、 前記吸気通路を通って伸延する弁棒を有して前記吸気口
を開閉し、弁座に当接して閉じることによって前記吸気
口を封止すると共に、開くことによって前記弁座との間
にギャップを画成する弁と、 概ね前記吸気口に向けられて前記吸気通路内に配置さ
れ、前記弁が開くと前記ギャップを通って燃料噴霧を供
給できると共に、燃料が流れる少なくとも１つのオリフ
ィスを有する燃料噴射器において、前記少なくとも１つ
のオリフィスが長円の周部分としての形態とされた噴霧
を提供でき、前記噴霧が前記ギャップに向けられそのギ
ャップを通って流れるようなされた、燃料噴射器と、 から成ることを特徴とする燃料噴射システム。 - 【請求項２】 前記燃料噴射器が一対の燃料噴霧を提供
する、請求項１に記載の燃料噴射システム。 - 【請求項３】 前記噴霧対が略同等である、請求項２に
記載の燃料噴射システム。 - 【請求項４】 前記噴霧対が相互に異なる、請求項２に
記載の燃料噴射システム。 - 【請求項５】 前記噴射器オリフィスが、円形開口部及
び非円形開口部から構成されるグループから選択された
複数の開口部から成るアレイを有する、請求項３に記載
の燃料噴射システム。 - 【請求項６】 前記噴射器オリフィスが長寸且つ湾曲状
の開口部を含むと共に、円の一部を画成している、請求
項３に記載の燃料噴射システム。 - 【請求項７】 前記噴射器オリフィスが長寸且つ湾曲状
の開口部を含むと共に、円の一部を画成している、請求
項５に記載の燃料噴射システム。 - 【請求項８】 前記噴射器オリフィスが、円形開口部及
び非円形開口部から構成されるグループから選択された
複数の開口部から成るアレイを有する、請求項１に記載
の燃料噴射システム。 - 【請求項９】 前記噴射器オリフィスが長寸且つ湾曲状
の開口部を含むと共に、円の一部を画成している、請求
項１に記載の燃料噴射システム。 - 【請求項１０】 前記通路が上半部及び下半部を有し、
前記噴射器が前記通路の前記上半部内に配置されてい
る、請求項１に記載の燃料噴射システム。 - 【請求項１１】 前記燃料噴射器が一対の燃料噴霧を提
供する、請求項１０に記載の燃料噴射システム。 - 【請求項１２】 前記噴射器オリフィスが、円形開口部
及び非円形開口部から構成されるグループから選択され
た複数の開口部から成るアレイを有する、請求項１１に
記載の燃料噴射システム。 - 【請求項１３】 前記噴射器オリフィスが長寸且つ湾曲
状の開口部を含むと共に、円の一部を画成している、請
求項１１に記載の燃料噴射システム。 - 【請求項１４】 前記通路が上半部及び下半部を有し、
前記噴射器が前記通路の前記下半部内に配置されてい
る、請求項１に記載の燃料噴射システム。 - 【請求項１５】 前記オリフィスが、円の一部を画成す
る円形開口部及び長寸開口部から成るアレイから構成さ
れるグループから選択される、請求項１４に記載の燃料
噴射システム。 - 【請求項１６】 前記燃料噴射器が一対の燃料噴霧を提
供する、請求項１４に記載の燃料噴射システム。 - 【請求項１７】 前記噴射器オリフィスが、円形開口部
及び非円形開口部から構成されるグループから選択され
た複数の開口部から成るアレイを有する、請求項１６に
記載の燃料噴射システム。 - 【請求項１８】 前記噴射器オリフィスが長寸且つ湾曲
状の開口部を含むと共に、円の一部を画成している、請
求項１６に記載の燃料噴射システム。 - 【請求項１９】 前記オリフィスが、円の一部を画成す
る非円形開口部及び長寸開口部から成るアレイから構成
されるグループから選択される、請求項１４に記載の燃
料噴射システム。 - 【請求項２０】 前記オリフィスが、円の一部を画成す
る円形開口部、非円形開口部、並びに、長寸開口部から
成るアレイから構成されるグループから選択される、請
求項１４に記載の燃料噴射システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/812203 | 2001-03-19 | ||
| US09/812,203 US20020129794A1 (en) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | Curved fuel injector nozzle orifice |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002276512A true JP2002276512A (ja) | 2002-09-25 |
Family
ID=25208848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002066823A Pending JP2002276512A (ja) | 2001-03-19 | 2002-03-12 | 湾曲燃料噴射器ノズルオリフィス |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020129794A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002276512A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7296560B2 (en) * | 2005-01-20 | 2007-11-20 | Kubota Corporation | Engine of spark-ignition type |
| CN102207052B (zh) * | 2006-03-29 | 2013-02-06 | 株式会社电装 | 燃料喷射阀的安装构造及燃料喷射系统 |
| DE102010036574A1 (de) | 2010-07-22 | 2012-01-26 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
| JP2012188938A (ja) * | 2011-03-08 | 2012-10-04 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関 |
| DE102013222498A1 (de) * | 2013-11-06 | 2015-05-07 | Continental Automotive Gmbh | Vorrichtung zur Kraftstoffversorgung für eine Brennkraftmaschine |
-
2001
- 2001-03-19 US US09/812,203 patent/US20020129794A1/en not_active Abandoned
-
2002
- 2002-03-12 JP JP2002066823A patent/JP2002276512A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020129794A1 (en) | 2002-09-19 |
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