JP2004332544A - 内燃機関の燃料噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】針弁の上面側からシート部側に向かう閉弁力と前記シート部側から上面側に向かう開弁力との差によって針弁を開閉するように構成した燃料噴射装置であって、針弁閉弁時における閉弁速度を増大しつつ燃料の圧力損失を低減して、燃料噴射終了時における噴射の切れを良化し、燃焼を改善して熱効率を向上せしめるとともに燃料消費率を低減し、さらには炭化水素や黒煙の排出量を低減せしめ得る内燃機関の燃料噴射装置を提供する。
【解決手段】燃料噴射弁の針弁を、針弁開閉手段により該針弁の上面側から該針弁及びノズル本体のシート部側に向かう閉弁力と前記シート部側から上面側に向かう開弁力との差によって開閉するように構成された内燃機関の燃料噴射装置において、前記燃料噴射弁は、前記シート部に該シート部上流側に形成された上部通路よりも流路面積が縮小されて燃料の流速を増大せしめる動圧生成部を形成してなることを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】燃料噴射弁の針弁を、針弁開閉手段により該針弁の上面側から該針弁及びノズル本体のシート部側に向かう閉弁力と前記シート部側から上面側に向かう開弁力との差によって開閉するように構成された内燃機関の燃料噴射装置において、前記燃料噴射弁は、前記シート部に該シート部上流側に形成された上部通路よりも流路面積が縮小されて燃料の流速を増大せしめる動圧生成部を形成してなることを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関、特にディーゼル機関の燃料噴射装置に適用され、燃料噴射弁の針弁を針弁開閉手段により該針弁の上面側からシート部側に向かう閉弁力と該シート部側から上面側に向かう開弁力との差によって開閉するように構成された内燃機関の燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼル機関においては、燃料ポンプにより高圧に加圧された高圧燃料を各シリンダ共通の燃料コモンレール（蓄圧装置）に蓄圧し、該コモンレールに接続されている各シリンダの燃料噴射弁を電磁式アクチュエータにより開閉制御することにより、高精度の燃料噴射制御を可能として、機関の高出力化、低燃費（低燃料消費率）化及びＮＯｘ排出量あるいは黒煙排出量の抑制を図っている。
【０００３】
かかる燃料コモンレールを備えた蓄圧式燃料噴射装置においては、一般に、コモンレールと燃料噴射弁との間の燃料通路をオン―オフ制御式あるいは変位制御の電磁アクチュエータにより、機関運転条件に適応した開閉タイミング即ち噴射タイミングで以って開閉するように構成されており、その１つとして特許文献１（特開２００１−２３４８３０号公報）の技術がある。
【０００４】
かかる先行技術においては、燃料噴射弁の針弁を、電磁アクチュエータによって駆動される針弁開閉手段により針弁の上面側から該針弁及びノズル本体のシート部側に向かう閉弁力と前記シート部側から上面側に向かう開弁力との差によって開閉するように構成している。
そしてかかる先行技術においては、パイロット制御室の作動流体出口を開くことにより針弁の上面側から該針弁及びノズル本体のシート部側に向かう閉弁力を開放し前記シート部側から上面側に向かう開弁力によって針弁を開弁して燃料噴射を行い、該パイロット制御室の作動流体出口を閉じることにより針弁の上面側から該針弁及びノズル本体のシート部側に向かう閉弁力を発生させて針弁を閉弁して燃料噴射を遮断している。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２３４８３０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記特許文献１の先行技術においては、次のような問題点を有している。
すなわち、かかる先行技術においては、針弁の閉弁作動時には、前記閉弁力の作用側である針弁の上面側の面積と反閉弁力側である針弁の下面側（シート部側）の面積とが同一であるため、針弁の下部が臨む油溜めを燃料入口に連通される上部油溜めと該針弁により噴孔との間を開閉される下部油溜めとに隔壁により区画して該隔壁に針弁との微小隙間を存して連通させ、前記上部油溜めから該微小隙間を通って前記下部油溜めに燃料が流動する際の圧力損失により前記閉弁力を発生せしめている。
【０００７】
このため、かかる先行技術にあっては、針弁の閉弁力を前記圧力損失により生起せしめているため、針弁閉弁時における閉弁速度が小さく針弁の閉弁が緩慢になされて燃料噴射終了時における噴射の切れが良好でなくなる。そしてかかる燃料噴射状態の悪化により、燃焼状態が悪化して熱効率が低下するとともに燃料消費率が増大し、さらには炭化水素や黒煙の排出量の増大をみる。
【０００８】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、燃料噴射弁の針弁をその上面側からシート部側に向かう閉弁力と前記シート部側から上面側に向かう開弁力との差によって開閉するように構成してなる燃料噴射装置であって、針弁閉弁時における閉弁速度を増大しつつ燃料の圧力損失を低減して、燃料噴射終了時における噴射の切れを良化し、燃焼を改善して熱効率を向上せしめるとともに燃料消費率を低減し、さらには炭化水素や黒煙の排出量を低減せしめ得る内燃機関の燃料噴射装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するため、請求項１記載の発明として、燃料噴射弁の針弁を、針弁開閉手段により該針弁の上面側から該針弁及びノズル本体のシート部側に向かう閉弁力と前記シート部側から上面側に向かう開弁力との差によって開閉するように構成された内燃機関の燃料噴射装置において、前記燃料噴射弁は、前記シート部に該シート部上流側に形成された上部通路よりも流路面積が縮小されて燃料の流速を増大せしめる動圧生成部を形成してなることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置を提案する。
【００１０】
請求項１において、好ましくは請求項２のように、前記針弁の前記シート部を含む先端部を複数段の段付き形状に形成し、前記動圧生成部を前記段付きの先端部と前記ノズル本体との間の複数箇所に形成する。
【００１１】
請求項３ないし請求項５記載の発明は請求項１ないし２の発明に係る燃料噴射弁を３種類の内燃機関用燃料噴射装置に適用したものであり、請求項３の発明は、燃料噴射弁の針弁を、針弁開閉手段により該針弁の上面側から該針弁及びノズル本体のシート部側に向かう閉弁力と前記シート部側から上面側に向かう開弁力との差によって開閉するように構成された内燃機関の燃料噴射装置において、前記針弁開閉手段は、前記針弁の反シート部側端面が臨み作動流体が給排されるパイロット制御室と、該パイロット制御室の作動流体出口を開閉して該パイロット制御室の作動流体圧力と前記油溜めに供給される燃料圧力との差により前記針弁の変位を制御するパイロット弁と、該パイロット弁を変位せしめる電磁アクチュエータとを備えてなることを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明は請求項３において、前記針弁は、前記シート部側に向かう閉弁力を生起する上部側の断面積を前記油溜めを含む下部側の断面積よりも大きく形成した段付き針弁に構成されてなることを特徴とする。
【００１３】
請求項５の発明は請求項３において、前記パイロット制御室に作動流体を供給する作動流体供給手段を、前記油溜めに燃料を供給する燃料供給手段とは独立して設置したことを特徴とする。
【００１４】
かかる発明によれば、針弁の閉弁作動時においては、閉弁力の作用側である針弁の上面側の面積と反閉弁力側である針弁とノズル本体とのシート部側つまり針弁下面側の面積とが同一である場合には、該針弁の上面側から閉弁方向に作用する燃料圧力（静圧）Ｐ１とシート部側から反閉弁方向に作用する燃料圧力（静圧）Ｐ２との圧力差Ｐ１−Ｐ２により針弁が閉弁せしめられることとなる。
【００１５】
然るにかかる発明によれば、前記シート部に該シート部上流側に形成された油溜めを含む上部通路よりも流路面積が縮小された動圧生成部を形成したので、該動圧生成部における燃料の流速が増大せしめられて該流速増大による動圧増大相当分だけシート部側から反閉弁方向に作用する燃料圧力（静圧）Ｐ２が減少し、この結果、前記圧力差Ｐ１−Ｐ２つまり針弁の閉弁力が増大して針弁の閉弁速度が増大する。
これにより、燃料噴射終了時における噴射の切れが良化して燃料状態が改善され、熱効率が向上するとともに燃料消費率が低減され、さらには炭化水素や黒煙の排出量の低減も可能となる。
【００１６】
また、請求項２のように構成すれば、針弁の前記シート部を含む先端部を複数段の段付き形状に形成して、前記動圧生成部を複数箇所に形成したので、該動圧生成部による流速増大および該動圧増大に伴う針弁の閉弁力増大効果がさらに大きくなり、燃料噴射終了時における噴射の切れのさらなる良化が得られる。
【００１７】
また、請求項３乃至請求項５のように構成すれば、閉弁力が増大し、燃料噴射終了時における噴射の切れの改善が図れる。
【００１８】
さらに、請求項１〜２のように構成された針弁開閉手段を備えた燃料噴射弁を、請求項３ないし請求項５のように、電磁アクチュエータによって駆動されるパイロット弁よりパイロット制御室を開閉する蓄圧式燃料噴射装置に適用すれば、より高い燃料圧力が得られるため前記動圧生成部による流速増大およびこれに伴う針弁の閉弁力の増大効果がさらに大きくなり、噴射の切れの良好な安定した燃料噴射をなすことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００２０】
図１及び図２は本発明の実施例に係るディーゼル機関用燃料噴射装置における燃料噴射弁の先端部（図３、４、５の部）拡大断面図で、図１は針弁の開弁時、図２は針弁の閉弁時を示す。図３は前記燃料噴射弁を備えた電磁制御蓄圧式燃料噴射装置の第１例を示す要部構成図、図４は第２例を示す要部構成図、図５は第３例を示す要部構成図である。
【００２１】
本発明に係る燃料噴射弁を備えた電磁制御蓄圧式燃料噴射装置の第１例を示す図３において、１４は燃料蓄圧管（燃料コモンレール）、１５は高圧型の燃料ポンプ、１６は燃料タンク、１７は燃料管で、該燃料タンク１６内の燃料を燃料ポンプ１５にて高圧に加圧し燃料管１７を通して燃料蓄圧管１４に送り込み、該燃料蓄圧管１４に蓄圧するようになっている。
【００２２】
１は燃料噴射弁で次のように構成されている。
５はノズル本体、４は該ノズル本体５の先端部に複数個穿孔された噴孔である。９は該ノズル本体５内に環状に形成された油溜めで、前記燃料蓄圧管１４から燃料通路５５を通して高圧燃料が導入されている。
２は該ノズル本体５内に往復摺動可能に嵌合された針弁であり（該針弁２の詳細は後述）、該針弁２の先端部及び前記ノズル本体５に形成されたシート部０２が着脱することにより、前記油溜め９とノズル本体５の先端通路６と噴孔４とを連通及び遮断するようになっている。
【００２３】
５６は前記ノズル本体５内の前記針弁２外周部位に形成された環状溝で、作動油通路５７を介して前記燃料蓄圧管１４に接続され、該燃料蓄圧管１４から作動油として高圧の燃料が導入されている。該環状溝５６には、前記針弁２の大径部２ｆの外周面が臨み、該大径部２ｆの外周面に刻設された制御用切欠部１２（詳細は後述）に前記燃料蓄圧管１４から環状溝５６を経て作動用燃料が導入されるようになっている。
【００２４】
１９は前記ノズル本体５に前記針弁２の背面１８が臨んで形成されたパイロット制御室である。
そして、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、前記針弁２の大径部２ｆ外周面には一定長さに亘って幅Ｗなる制御用切欠部１２が形成され、該針弁２の軸方向移動により前記環状溝５６とパイロット制御室１９とが該制御用切欠部１２を介して連通可能となっている。
【００２５】
３１はパイロット弁で、前記ノズル本体５の端部に穿孔された前記パイロット制御室１９のパイロット油出口穴２１を開閉するものである。即ち、該パイロット弁３１は、平板状の当接面３１ｂを前記ノズル本体５の端部に形成された弁座面５ｃに着脱することにより、前記パイロット制御室１９のパイロット油出口穴２１を開閉するようになっている。
３０は電磁アクチュエータであり、次のように構成されている。
３３は磁石（電磁石）で、磁石３３への通電によって前記パイロット弁３１が往復動変位せしめられるようになっている。３４は前記パイロット弁３１の支持部３１ａとアクチュエータの本体部３５との間に介装されたばねで、前記パイロット弁３１を閉弁する方向に付勢されている。
【００２６】
かかる構成からなるディーゼル機関の燃料噴射装置において、前記針弁２が閉じた状態においては、パイロット弁３１は全閉あるいは微小開度となっており、針弁２の大径部２ｆに形成された制御用切欠部１２はこれの端面１２ａと前記ノズル本体５の前記パイロット制御室１９側の平面１１ａとの間に形成されたＸｌなる軸方向長さにおいて前記パイロット制御室１９に連通されている。
そして、前記環状溝５６内の作動燃料が制御用切欠部１２を経てパイロット制御室１９に入り、前記針弁２の端面１８に作用することにより針弁２及びノズル本体５のシート部０２は圧着され、これにより、前記針弁２は高圧下においても高いシール性で以って噴孔４側を遮断して無噴射状態が保持される。
【００２７】
前記電磁アクチュエータ３０の磁石３３電流を付与しパイロット弁３１をリフトさせて前記パイロット油出口穴２１を開口すると、前記針弁２に作用するパイロット制御室１９内の作動油による力と油溜め９内の燃料による力とが平衡する位置即ち前記制御用切欠部１２の開口面積とパイロット弁３１の開口面積（パイロット油出口穴２１の開口面積）とが等しくなる位置にて針弁２が整定される。かかる動作により、図１（Ａ）に示すように針弁２が開弁され、油溜め９内の燃料が先端通路６を経て噴孔４からシリンダ内に噴射される。
【００２８】
本発明は前記のような電磁制御蓄圧式燃料噴射装置に適用される燃料噴射弁の改良に関するものである。
本発明に係る燃料噴射弁１の詳細を示す図１〜２において、２は針弁、２ｆは該針弁２の大径部、２ａは該大径部２ｆの先端側に連設された小径部である。２ｇは該小径部２ａに連設された先端部で、ノズル本体５とのシート部０２を構成する。
５はノズル本体、４は該ノズル本体５の先端部に複数個穿孔された噴孔である。９は油溜め、６は前記噴孔に連通される先端部通路、２６は該油溜め９と先端部通路６とを接続するシート部上部通路である。
【００２９】
前記針弁２の先端部２ｇは複数段の段付き形状に形成され、また前記ノズル本体５内の前記シート部上部通路２６と先端部通路６との間は、前記針弁２の先端部２ｇに対応した段付き形状のシート部０２を構成する。
前記針弁２とノズル本体５とのシート部０２において、２ｄは針弁シート面、３ｃはノズルシート面で、図２に示されるように、針弁２の閉弁時には該針弁シート面２ｄがノズルシート面３ｃに着座する。
そして、前記のように段付き形状に形成された針弁２の先端部２ｇは、前記針弁シート面２ｄの上流側（油溜め９側）に円筒面２ｃ及び該円筒面２ｃと前記小径部２ａとを結合する円錐面２ｂが形成され、前記針弁シート面２ｄの下流側（噴孔４側）に小径の円筒面２ｅが形成されてなる。
【００３０】
一方、前記針弁２の先端部２ｇに対応したノズル本体５の段付き形状のシート部０２は、前記ノズルシート面３ｃの上流側（油溜め９側）に円筒内面３ｂ及び該円筒内面３ｂと前記シート部上部通路２６の周面とを結合する円錐内面３ａが形成され、前記ノズルシート面３ｃの下流側（噴孔４側）が前記先端部通路６の周面に結合されてなる。
かかる構成により、図１に示す針弁２の開弁時には、上流側（油溜め９側）から順に、針弁２の円錐面２ｂとノズル本体５の円錐内面３ａとの間の通路面積Ａ１なる絞り通路５１、針弁２の円筒面２ｃとノズル本体５の円筒内面３ｂとの間の通路面積Ａ２なる絞り通路５２、針弁２の針弁シート面２ｄとノズル本体５のノズルシート面３ｃとの間の通路面積Ａ３なる絞り通路５３、針弁２の円筒面２ｅとノズル本体５の先端部通路６周面との間の通路面積Ａ４なる絞り通路５４が夫々形成される。
【００３１】
前記絞り通路５１〜５４の通路面積Ａは、図１に示される針弁２の開弁状態において、針弁シート面２ｄとノズルシート面３ｃとの間の通路面積Ａ３が最小で、好ましくはＡ３＜Ａ４＜Ａ２＜Ａ１のように構成する。
これにより、前記シート部上部通路２６から通路面積Ａ１の絞り通路５１、通路面積Ａ２の絞り通路５２、最小通路面積Ａ３の絞り通路５３、及び通路面積Ａ４の絞り通路５４の、４段の絞り通路からなる動圧生成部を構成する。
【００３２】
かかる燃料噴射弁１備えた電磁制御蓄圧式燃料噴射装置において、前記のように、図３における電磁アクチュエータ３０の磁石３３に電流を付与しパイロット弁３１をリフトさせて前記パイロット油出口穴２１を開口すると、針弁２に作用するパイロット制御室１９内の作動油による力と油溜め９内の燃料による力とが平衡する位置即ち前記制御用切欠部１２の開口面積とパイロット弁３１の開口面積（パイロット油出口穴２１の開口面積）とが等しくなる位置まで針弁２が開弁されてリフトし、油溜め９内の燃料が、シート部上部通路２６、絞り通路５１〜５４及び先端通路６を経て噴孔４からシリンダ内に噴射される。
【００３３】
前記燃料噴射後、針弁２が下降しての閉弁作動時においては、閉弁力の作用側である針弁２の上面側の面積つまり大径部２ｆの面積と、反閉弁力側である前記油溜め９からシート部上部通路２６、絞り通路５１〜５４を経て先端通路６に至る針弁２下面側の面積とが同一であることから、該針弁２の上面側から閉弁方向に作用する燃料圧力（静圧）Ｐ１と針弁２下面側から反閉弁方向に作用する燃料圧力（静圧）Ｐ２との圧力差Ｐ１−Ｐ２により針弁２が閉弁せしめられることとなる。
【００３４】
然るにかかる実施例によれば、前記針弁２とノズル本体５とのシート部０２に該シート部０２上流側に形成された油溜め９及びシート部上部通路２６よりも流路面積が縮小された４段の絞り通路５１〜５４からなる動圧生成部を形成したので、前記油溜め９から噴孔４に向かう燃料流動時に該動圧生成部において燃料の流速が増大せしめられる。
そして、かかる絞り通路５１〜５４からなる動圧生成部における流速増大によって動圧が増大し、該動圧増大相当分だけ前記シート部０２側つまり針弁２の下面側から反閉弁方向に作用する燃料圧力（静圧）Ｐ２が減少し、この結果、前記圧力差Ｐ１−Ｐ２つまり針弁２の閉弁力が増大して該針弁２の閉弁速度が増大する。
【００３５】
即ち、前記反閉弁方向に作用する燃料圧力つまり静圧Ｐ２は、
Ｐ２＝Ｐ−Ｐ０＝Ｐ−（γｕ２／２）
ここで、Ｐ：燃料の全圧
Ｐ０：燃料の動圧
γ：燃料の密度
ｕ：燃料の流速
前記絞り通路５１〜５４からなる動圧生成部においては、流速ｕの増大により動圧Ｐ０＝（γｕ２／２）が増大し、これによって静圧Ｐ２＝Ｐ−Ｐ０つまり前記反閉弁方向に作用する燃料圧力が減少する。
これにより、燃料噴射終了時における噴射の切れが良化して燃料状態が改善される。
【００３６】
図４に示される電磁制御蓄圧式燃料噴射装置の第２例においては、前記針弁２の大径部と小径部との段差が臨むドレン室６４を設け、前記段差部に油溜め９方向からの反閉弁方向に作用する燃料圧力が作用しないようにして、針弁２の閉弁力を増大している。６２は前記ドレン室６４からのドレン抽出用のドレン孔である。
その他の構成は図３に示される第１例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【００３７】
図５に示される電磁制御蓄圧式燃料噴射装置の第３例において、２２は共通油管、２３は作動油ポンプ、２５は作動油タンク、２４は作動油管で、該作動油タンク２５内の作動油を作動油ポンプ２３により作動油管２４を通して共通油管２２に送り込み、該共通油管２２に収容するようになっている。
かかる第２例において、前記共通油管２２内のパイロット油供給圧力が前記燃料蓄圧管１４内の燃料圧力よりも大きく設定されているので、前記共通油管２２内の作動油は油室１３及び制御用切欠部１２を経てパイロット制御室１９に入り、前記針弁２の端面１８に作用することにより針弁２のシート部０２は前記パイロット油供給圧力と燃料圧力との圧力差によってノズル本体５のノズルシート面３ｃに押し付けられ、無噴射状態が保持される。
【００３８】
針弁２の開弁時には、前記電磁アクチュエータ３０の磁石３３に電流を付与してパイロット弁３１をリフトさせ前記パイロット油出口穴２１を開口すると、前記針弁２に作用するパイロット制御室１９内の作動油による力と針弁室９内の燃料による力とのとが平衡する位置即ち前記制御用切欠部１２の開口面積とパイロット弁３１の開口面積（パイロット油出口穴２１の開口面積）とが等しくなる位置にて針弁２が整定されることにより、針弁２が開弁される。
【００３９】
かかる電磁制御蓄圧式燃料噴射装置の第３例においては、針弁２を開閉操作する作動油系統を燃料系統とは別個に設けているため、針弁２開閉操作用作動油の圧力を燃料の供給圧力よりも高くすることにより針弁２の閉弁力を増大し、高速にて針弁２を閉弁することができる。
その他の構成は図３に示される第１例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【００４０】
【発明の効果】
以上記載のごとく本発明によれば、針弁及びノズル本体のシート部に該シート部上流側に形成された油溜めを含む上部通路よりも流路面積が縮小された動圧生成部を形成したので、該動圧生成部における燃料の流速が増大せしめられて該流速増大による動圧増大相当分だけシート部側から反閉弁方向に作用する燃料圧力（静圧）が減少し、針弁の閉弁力が増大して針弁の閉弁速度が増大する。
これにより、燃料噴射終了時における噴射の切れが良化して燃料状態が改善され、熱効率が向上するとともに燃料消費率が低減され、さらには炭化水素や黒煙の排出量の低減も可能となる。
また、請求項２のように構成すれば、針弁のシート部を含む先端部を複数段の段付き形状に形成し、前記動圧生成部を複数箇所に形成したので、該動圧生成部による流速増大および該動圧増大に伴う針弁の閉弁力増大効果がさらに大きくなり、燃料噴射終了時における噴射の切れのさらなる良化が得られる。
【００４１】
さらに、請求項１〜２のように構成された針弁開閉手段を備えた燃料噴射弁を、請求項３ないし請求項５のように、電磁アクチュエータによって駆動されるパイロット弁よりパイロット制御室を開閉する蓄圧式燃料噴射装置に適用すれば、より高い燃料圧力が得られるため前記動圧生成部による流速増大およびこれに伴う針弁の閉弁力の増大効果がさらに大きくなり、噴射の切れの良好な安定した燃料噴射をなすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るディーゼル機関用燃料噴射装置における燃料噴射弁の先端部（図３、４、５のＺ部）拡大断面図である。
【図２】針弁の閉弁時を示す燃料噴射弁の先端部拡大断面図である。
【図３】前記燃料噴射弁を備えた電磁制御蓄圧式燃料噴射装置の第１例を示す要部構成図である。
【図４】前記燃料噴射弁を備えた電磁制御蓄圧式燃料噴射装置の第２例を示す要部構成図である。
【図５】前記燃料噴射弁を備えた電磁制御蓄圧式燃料噴射装置の第３例を示す要部構成図である。
【符号の説明】
１ 燃料噴射弁
２ 針弁
０２ シート部
２ａ 小径部
２ｄ 針弁シート面
２ｆ 大径部
２ｇ 先端部
３ｃ ノズルシート面
４ 噴孔
５ ノズル本体
９ 油溜め
１２ 制御用切欠部
１４ 燃料蓄圧管
１５ 燃料ポンプ
１９ パイロット制御室
２１ パイロット油出口穴
２２ 共通油管
２３ 作動油ポンプ
２６ シート部上部通路
３１ パイロット弁
３４ ばね
５１、５２、５３、５４ 絞り通路
５５ 燃料通路
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関、特にディーゼル機関の燃料噴射装置に適用され、燃料噴射弁の針弁を針弁開閉手段により該針弁の上面側からシート部側に向かう閉弁力と該シート部側から上面側に向かう開弁力との差によって開閉するように構成された内燃機関の燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼル機関においては、燃料ポンプにより高圧に加圧された高圧燃料を各シリンダ共通の燃料コモンレール（蓄圧装置）に蓄圧し、該コモンレールに接続されている各シリンダの燃料噴射弁を電磁式アクチュエータにより開閉制御することにより、高精度の燃料噴射制御を可能として、機関の高出力化、低燃費（低燃料消費率）化及びＮＯｘ排出量あるいは黒煙排出量の抑制を図っている。
【０００３】
かかる燃料コモンレールを備えた蓄圧式燃料噴射装置においては、一般に、コモンレールと燃料噴射弁との間の燃料通路をオン―オフ制御式あるいは変位制御の電磁アクチュエータにより、機関運転条件に適応した開閉タイミング即ち噴射タイミングで以って開閉するように構成されており、その１つとして特許文献１（特開２００１−２３４８３０号公報）の技術がある。
【０００４】
かかる先行技術においては、燃料噴射弁の針弁を、電磁アクチュエータによって駆動される針弁開閉手段により針弁の上面側から該針弁及びノズル本体のシート部側に向かう閉弁力と前記シート部側から上面側に向かう開弁力との差によって開閉するように構成している。
そしてかかる先行技術においては、パイロット制御室の作動流体出口を開くことにより針弁の上面側から該針弁及びノズル本体のシート部側に向かう閉弁力を開放し前記シート部側から上面側に向かう開弁力によって針弁を開弁して燃料噴射を行い、該パイロット制御室の作動流体出口を閉じることにより針弁の上面側から該針弁及びノズル本体のシート部側に向かう閉弁力を発生させて針弁を閉弁して燃料噴射を遮断している。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２３４８３０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記特許文献１の先行技術においては、次のような問題点を有している。
すなわち、かかる先行技術においては、針弁の閉弁作動時には、前記閉弁力の作用側である針弁の上面側の面積と反閉弁力側である針弁の下面側（シート部側）の面積とが同一であるため、針弁の下部が臨む油溜めを燃料入口に連通される上部油溜めと該針弁により噴孔との間を開閉される下部油溜めとに隔壁により区画して該隔壁に針弁との微小隙間を存して連通させ、前記上部油溜めから該微小隙間を通って前記下部油溜めに燃料が流動する際の圧力損失により前記閉弁力を発生せしめている。
【０００７】
このため、かかる先行技術にあっては、針弁の閉弁力を前記圧力損失により生起せしめているため、針弁閉弁時における閉弁速度が小さく針弁の閉弁が緩慢になされて燃料噴射終了時における噴射の切れが良好でなくなる。そしてかかる燃料噴射状態の悪化により、燃焼状態が悪化して熱効率が低下するとともに燃料消費率が増大し、さらには炭化水素や黒煙の排出量の増大をみる。
【０００８】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、燃料噴射弁の針弁をその上面側からシート部側に向かう閉弁力と前記シート部側から上面側に向かう開弁力との差によって開閉するように構成してなる燃料噴射装置であって、針弁閉弁時における閉弁速度を増大しつつ燃料の圧力損失を低減して、燃料噴射終了時における噴射の切れを良化し、燃焼を改善して熱効率を向上せしめるとともに燃料消費率を低減し、さらには炭化水素や黒煙の排出量を低減せしめ得る内燃機関の燃料噴射装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するため、請求項１記載の発明として、燃料噴射弁の針弁を、針弁開閉手段により該針弁の上面側から該針弁及びノズル本体のシート部側に向かう閉弁力と前記シート部側から上面側に向かう開弁力との差によって開閉するように構成された内燃機関の燃料噴射装置において、前記燃料噴射弁は、前記シート部に該シート部上流側に形成された上部通路よりも流路面積が縮小されて燃料の流速を増大せしめる動圧生成部を形成してなることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置を提案する。
【００１０】
請求項１において、好ましくは請求項２のように、前記針弁の前記シート部を含む先端部を複数段の段付き形状に形成し、前記動圧生成部を前記段付きの先端部と前記ノズル本体との間の複数箇所に形成する。
【００１１】
請求項３ないし請求項５記載の発明は請求項１ないし２の発明に係る燃料噴射弁を３種類の内燃機関用燃料噴射装置に適用したものであり、請求項３の発明は、燃料噴射弁の針弁を、針弁開閉手段により該針弁の上面側から該針弁及びノズル本体のシート部側に向かう閉弁力と前記シート部側から上面側に向かう開弁力との差によって開閉するように構成された内燃機関の燃料噴射装置において、前記針弁開閉手段は、前記針弁の反シート部側端面が臨み作動流体が給排されるパイロット制御室と、該パイロット制御室の作動流体出口を開閉して該パイロット制御室の作動流体圧力と前記油溜めに供給される燃料圧力との差により前記針弁の変位を制御するパイロット弁と、該パイロット弁を変位せしめる電磁アクチュエータとを備えてなることを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明は請求項３において、前記針弁は、前記シート部側に向かう閉弁力を生起する上部側の断面積を前記油溜めを含む下部側の断面積よりも大きく形成した段付き針弁に構成されてなることを特徴とする。
【００１３】
請求項５の発明は請求項３において、前記パイロット制御室に作動流体を供給する作動流体供給手段を、前記油溜めに燃料を供給する燃料供給手段とは独立して設置したことを特徴とする。
【００１４】
かかる発明によれば、針弁の閉弁作動時においては、閉弁力の作用側である針弁の上面側の面積と反閉弁力側である針弁とノズル本体とのシート部側つまり針弁下面側の面積とが同一である場合には、該針弁の上面側から閉弁方向に作用する燃料圧力（静圧）Ｐ１とシート部側から反閉弁方向に作用する燃料圧力（静圧）Ｐ２との圧力差Ｐ１−Ｐ２により針弁が閉弁せしめられることとなる。
【００１５】
然るにかかる発明によれば、前記シート部に該シート部上流側に形成された油溜めを含む上部通路よりも流路面積が縮小された動圧生成部を形成したので、該動圧生成部における燃料の流速が増大せしめられて該流速増大による動圧増大相当分だけシート部側から反閉弁方向に作用する燃料圧力（静圧）Ｐ２が減少し、この結果、前記圧力差Ｐ１−Ｐ２つまり針弁の閉弁力が増大して針弁の閉弁速度が増大する。
これにより、燃料噴射終了時における噴射の切れが良化して燃料状態が改善され、熱効率が向上するとともに燃料消費率が低減され、さらには炭化水素や黒煙の排出量の低減も可能となる。
【００１６】
また、請求項２のように構成すれば、針弁の前記シート部を含む先端部を複数段の段付き形状に形成して、前記動圧生成部を複数箇所に形成したので、該動圧生成部による流速増大および該動圧増大に伴う針弁の閉弁力増大効果がさらに大きくなり、燃料噴射終了時における噴射の切れのさらなる良化が得られる。
【００１７】
また、請求項３乃至請求項５のように構成すれば、閉弁力が増大し、燃料噴射終了時における噴射の切れの改善が図れる。
【００１８】
さらに、請求項１〜２のように構成された針弁開閉手段を備えた燃料噴射弁を、請求項３ないし請求項５のように、電磁アクチュエータによって駆動されるパイロット弁よりパイロット制御室を開閉する蓄圧式燃料噴射装置に適用すれば、より高い燃料圧力が得られるため前記動圧生成部による流速増大およびこれに伴う針弁の閉弁力の増大効果がさらに大きくなり、噴射の切れの良好な安定した燃料噴射をなすことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００２０】
図１及び図２は本発明の実施例に係るディーゼル機関用燃料噴射装置における燃料噴射弁の先端部（図３、４、５の部）拡大断面図で、図１は針弁の開弁時、図２は針弁の閉弁時を示す。図３は前記燃料噴射弁を備えた電磁制御蓄圧式燃料噴射装置の第１例を示す要部構成図、図４は第２例を示す要部構成図、図５は第３例を示す要部構成図である。
【００２１】
本発明に係る燃料噴射弁を備えた電磁制御蓄圧式燃料噴射装置の第１例を示す図３において、１４は燃料蓄圧管（燃料コモンレール）、１５は高圧型の燃料ポンプ、１６は燃料タンク、１７は燃料管で、該燃料タンク１６内の燃料を燃料ポンプ１５にて高圧に加圧し燃料管１７を通して燃料蓄圧管１４に送り込み、該燃料蓄圧管１４に蓄圧するようになっている。
【００２２】
１は燃料噴射弁で次のように構成されている。
５はノズル本体、４は該ノズル本体５の先端部に複数個穿孔された噴孔である。９は該ノズル本体５内に環状に形成された油溜めで、前記燃料蓄圧管１４から燃料通路５５を通して高圧燃料が導入されている。
２は該ノズル本体５内に往復摺動可能に嵌合された針弁であり（該針弁２の詳細は後述）、該針弁２の先端部及び前記ノズル本体５に形成されたシート部０２が着脱することにより、前記油溜め９とノズル本体５の先端通路６と噴孔４とを連通及び遮断するようになっている。
【００２３】
５６は前記ノズル本体５内の前記針弁２外周部位に形成された環状溝で、作動油通路５７を介して前記燃料蓄圧管１４に接続され、該燃料蓄圧管１４から作動油として高圧の燃料が導入されている。該環状溝５６には、前記針弁２の大径部２ｆの外周面が臨み、該大径部２ｆの外周面に刻設された制御用切欠部１２（詳細は後述）に前記燃料蓄圧管１４から環状溝５６を経て作動用燃料が導入されるようになっている。
【００２４】
１９は前記ノズル本体５に前記針弁２の背面１８が臨んで形成されたパイロット制御室である。
そして、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、前記針弁２の大径部２ｆ外周面には一定長さに亘って幅Ｗなる制御用切欠部１２が形成され、該針弁２の軸方向移動により前記環状溝５６とパイロット制御室１９とが該制御用切欠部１２を介して連通可能となっている。
【００２５】
３１はパイロット弁で、前記ノズル本体５の端部に穿孔された前記パイロット制御室１９のパイロット油出口穴２１を開閉するものである。即ち、該パイロット弁３１は、平板状の当接面３１ｂを前記ノズル本体５の端部に形成された弁座面５ｃに着脱することにより、前記パイロット制御室１９のパイロット油出口穴２１を開閉するようになっている。
３０は電磁アクチュエータであり、次のように構成されている。
３３は磁石（電磁石）で、磁石３３への通電によって前記パイロット弁３１が往復動変位せしめられるようになっている。３４は前記パイロット弁３１の支持部３１ａとアクチュエータの本体部３５との間に介装されたばねで、前記パイロット弁３１を閉弁する方向に付勢されている。
【００２６】
かかる構成からなるディーゼル機関の燃料噴射装置において、前記針弁２が閉じた状態においては、パイロット弁３１は全閉あるいは微小開度となっており、針弁２の大径部２ｆに形成された制御用切欠部１２はこれの端面１２ａと前記ノズル本体５の前記パイロット制御室１９側の平面１１ａとの間に形成されたＸｌなる軸方向長さにおいて前記パイロット制御室１９に連通されている。
そして、前記環状溝５６内の作動燃料が制御用切欠部１２を経てパイロット制御室１９に入り、前記針弁２の端面１８に作用することにより針弁２及びノズル本体５のシート部０２は圧着され、これにより、前記針弁２は高圧下においても高いシール性で以って噴孔４側を遮断して無噴射状態が保持される。
【００２７】
前記電磁アクチュエータ３０の磁石３３電流を付与しパイロット弁３１をリフトさせて前記パイロット油出口穴２１を開口すると、前記針弁２に作用するパイロット制御室１９内の作動油による力と油溜め９内の燃料による力とが平衡する位置即ち前記制御用切欠部１２の開口面積とパイロット弁３１の開口面積（パイロット油出口穴２１の開口面積）とが等しくなる位置にて針弁２が整定される。かかる動作により、図１（Ａ）に示すように針弁２が開弁され、油溜め９内の燃料が先端通路６を経て噴孔４からシリンダ内に噴射される。
【００２８】
本発明は前記のような電磁制御蓄圧式燃料噴射装置に適用される燃料噴射弁の改良に関するものである。
本発明に係る燃料噴射弁１の詳細を示す図１〜２において、２は針弁、２ｆは該針弁２の大径部、２ａは該大径部２ｆの先端側に連設された小径部である。２ｇは該小径部２ａに連設された先端部で、ノズル本体５とのシート部０２を構成する。
５はノズル本体、４は該ノズル本体５の先端部に複数個穿孔された噴孔である。９は油溜め、６は前記噴孔に連通される先端部通路、２６は該油溜め９と先端部通路６とを接続するシート部上部通路である。
【００２９】
前記針弁２の先端部２ｇは複数段の段付き形状に形成され、また前記ノズル本体５内の前記シート部上部通路２６と先端部通路６との間は、前記針弁２の先端部２ｇに対応した段付き形状のシート部０２を構成する。
前記針弁２とノズル本体５とのシート部０２において、２ｄは針弁シート面、３ｃはノズルシート面で、図２に示されるように、針弁２の閉弁時には該針弁シート面２ｄがノズルシート面３ｃに着座する。
そして、前記のように段付き形状に形成された針弁２の先端部２ｇは、前記針弁シート面２ｄの上流側（油溜め９側）に円筒面２ｃ及び該円筒面２ｃと前記小径部２ａとを結合する円錐面２ｂが形成され、前記針弁シート面２ｄの下流側（噴孔４側）に小径の円筒面２ｅが形成されてなる。
【００３０】
一方、前記針弁２の先端部２ｇに対応したノズル本体５の段付き形状のシート部０２は、前記ノズルシート面３ｃの上流側（油溜め９側）に円筒内面３ｂ及び該円筒内面３ｂと前記シート部上部通路２６の周面とを結合する円錐内面３ａが形成され、前記ノズルシート面３ｃの下流側（噴孔４側）が前記先端部通路６の周面に結合されてなる。
かかる構成により、図１に示す針弁２の開弁時には、上流側（油溜め９側）から順に、針弁２の円錐面２ｂとノズル本体５の円錐内面３ａとの間の通路面積Ａ１なる絞り通路５１、針弁２の円筒面２ｃとノズル本体５の円筒内面３ｂとの間の通路面積Ａ２なる絞り通路５２、針弁２の針弁シート面２ｄとノズル本体５のノズルシート面３ｃとの間の通路面積Ａ３なる絞り通路５３、針弁２の円筒面２ｅとノズル本体５の先端部通路６周面との間の通路面積Ａ４なる絞り通路５４が夫々形成される。
【００３１】
前記絞り通路５１〜５４の通路面積Ａは、図１に示される針弁２の開弁状態において、針弁シート面２ｄとノズルシート面３ｃとの間の通路面積Ａ３が最小で、好ましくはＡ３＜Ａ４＜Ａ２＜Ａ１のように構成する。
これにより、前記シート部上部通路２６から通路面積Ａ１の絞り通路５１、通路面積Ａ２の絞り通路５２、最小通路面積Ａ３の絞り通路５３、及び通路面積Ａ４の絞り通路５４の、４段の絞り通路からなる動圧生成部を構成する。
【００３２】
かかる燃料噴射弁１備えた電磁制御蓄圧式燃料噴射装置において、前記のように、図３における電磁アクチュエータ３０の磁石３３に電流を付与しパイロット弁３１をリフトさせて前記パイロット油出口穴２１を開口すると、針弁２に作用するパイロット制御室１９内の作動油による力と油溜め９内の燃料による力とが平衡する位置即ち前記制御用切欠部１２の開口面積とパイロット弁３１の開口面積（パイロット油出口穴２１の開口面積）とが等しくなる位置まで針弁２が開弁されてリフトし、油溜め９内の燃料が、シート部上部通路２６、絞り通路５１〜５４及び先端通路６を経て噴孔４からシリンダ内に噴射される。
【００３３】
前記燃料噴射後、針弁２が下降しての閉弁作動時においては、閉弁力の作用側である針弁２の上面側の面積つまり大径部２ｆの面積と、反閉弁力側である前記油溜め９からシート部上部通路２６、絞り通路５１〜５４を経て先端通路６に至る針弁２下面側の面積とが同一であることから、該針弁２の上面側から閉弁方向に作用する燃料圧力（静圧）Ｐ１と針弁２下面側から反閉弁方向に作用する燃料圧力（静圧）Ｐ２との圧力差Ｐ１−Ｐ２により針弁２が閉弁せしめられることとなる。
【００３４】
然るにかかる実施例によれば、前記針弁２とノズル本体５とのシート部０２に該シート部０２上流側に形成された油溜め９及びシート部上部通路２６よりも流路面積が縮小された４段の絞り通路５１〜５４からなる動圧生成部を形成したので、前記油溜め９から噴孔４に向かう燃料流動時に該動圧生成部において燃料の流速が増大せしめられる。
そして、かかる絞り通路５１〜５４からなる動圧生成部における流速増大によって動圧が増大し、該動圧増大相当分だけ前記シート部０２側つまり針弁２の下面側から反閉弁方向に作用する燃料圧力（静圧）Ｐ２が減少し、この結果、前記圧力差Ｐ１−Ｐ２つまり針弁２の閉弁力が増大して該針弁２の閉弁速度が増大する。
【００３５】
即ち、前記反閉弁方向に作用する燃料圧力つまり静圧Ｐ２は、
Ｐ２＝Ｐ−Ｐ０＝Ｐ−（γｕ２／２）
ここで、Ｐ：燃料の全圧
Ｐ０：燃料の動圧
γ：燃料の密度
ｕ：燃料の流速
前記絞り通路５１〜５４からなる動圧生成部においては、流速ｕの増大により動圧Ｐ０＝（γｕ２／２）が増大し、これによって静圧Ｐ２＝Ｐ−Ｐ０つまり前記反閉弁方向に作用する燃料圧力が減少する。
これにより、燃料噴射終了時における噴射の切れが良化して燃料状態が改善される。
【００３６】
図４に示される電磁制御蓄圧式燃料噴射装置の第２例においては、前記針弁２の大径部と小径部との段差が臨むドレン室６４を設け、前記段差部に油溜め９方向からの反閉弁方向に作用する燃料圧力が作用しないようにして、針弁２の閉弁力を増大している。６２は前記ドレン室６４からのドレン抽出用のドレン孔である。
その他の構成は図３に示される第１例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【００３７】
図５に示される電磁制御蓄圧式燃料噴射装置の第３例において、２２は共通油管、２３は作動油ポンプ、２５は作動油タンク、２４は作動油管で、該作動油タンク２５内の作動油を作動油ポンプ２３により作動油管２４を通して共通油管２２に送り込み、該共通油管２２に収容するようになっている。
かかる第２例において、前記共通油管２２内のパイロット油供給圧力が前記燃料蓄圧管１４内の燃料圧力よりも大きく設定されているので、前記共通油管２２内の作動油は油室１３及び制御用切欠部１２を経てパイロット制御室１９に入り、前記針弁２の端面１８に作用することにより針弁２のシート部０２は前記パイロット油供給圧力と燃料圧力との圧力差によってノズル本体５のノズルシート面３ｃに押し付けられ、無噴射状態が保持される。
【００３８】
針弁２の開弁時には、前記電磁アクチュエータ３０の磁石３３に電流を付与してパイロット弁３１をリフトさせ前記パイロット油出口穴２１を開口すると、前記針弁２に作用するパイロット制御室１９内の作動油による力と針弁室９内の燃料による力とのとが平衡する位置即ち前記制御用切欠部１２の開口面積とパイロット弁３１の開口面積（パイロット油出口穴２１の開口面積）とが等しくなる位置にて針弁２が整定されることにより、針弁２が開弁される。
【００３９】
かかる電磁制御蓄圧式燃料噴射装置の第３例においては、針弁２を開閉操作する作動油系統を燃料系統とは別個に設けているため、針弁２開閉操作用作動油の圧力を燃料の供給圧力よりも高くすることにより針弁２の閉弁力を増大し、高速にて針弁２を閉弁することができる。
その他の構成は図３に示される第１例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【００４０】
【発明の効果】
以上記載のごとく本発明によれば、針弁及びノズル本体のシート部に該シート部上流側に形成された油溜めを含む上部通路よりも流路面積が縮小された動圧生成部を形成したので、該動圧生成部における燃料の流速が増大せしめられて該流速増大による動圧増大相当分だけシート部側から反閉弁方向に作用する燃料圧力（静圧）が減少し、針弁の閉弁力が増大して針弁の閉弁速度が増大する。
これにより、燃料噴射終了時における噴射の切れが良化して燃料状態が改善され、熱効率が向上するとともに燃料消費率が低減され、さらには炭化水素や黒煙の排出量の低減も可能となる。
また、請求項２のように構成すれば、針弁のシート部を含む先端部を複数段の段付き形状に形成し、前記動圧生成部を複数箇所に形成したので、該動圧生成部による流速増大および該動圧増大に伴う針弁の閉弁力増大効果がさらに大きくなり、燃料噴射終了時における噴射の切れのさらなる良化が得られる。
【００４１】
さらに、請求項１〜２のように構成された針弁開閉手段を備えた燃料噴射弁を、請求項３ないし請求項５のように、電磁アクチュエータによって駆動されるパイロット弁よりパイロット制御室を開閉する蓄圧式燃料噴射装置に適用すれば、より高い燃料圧力が得られるため前記動圧生成部による流速増大およびこれに伴う針弁の閉弁力の増大効果がさらに大きくなり、噴射の切れの良好な安定した燃料噴射をなすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るディーゼル機関用燃料噴射装置における燃料噴射弁の先端部（図３、４、５のＺ部）拡大断面図である。
【図２】針弁の閉弁時を示す燃料噴射弁の先端部拡大断面図である。
【図３】前記燃料噴射弁を備えた電磁制御蓄圧式燃料噴射装置の第１例を示す要部構成図である。
【図４】前記燃料噴射弁を備えた電磁制御蓄圧式燃料噴射装置の第２例を示す要部構成図である。
【図５】前記燃料噴射弁を備えた電磁制御蓄圧式燃料噴射装置の第３例を示す要部構成図である。
【符号の説明】
１ 燃料噴射弁
２ 針弁
０２ シート部
２ａ 小径部
２ｄ 針弁シート面
２ｆ 大径部
２ｇ 先端部
３ｃ ノズルシート面
４ 噴孔
５ ノズル本体
９ 油溜め
１２ 制御用切欠部
１４ 燃料蓄圧管
１５ 燃料ポンプ
１９ パイロット制御室
２１ パイロット油出口穴
２２ 共通油管
２３ 作動油ポンプ
２６ シート部上部通路
３１ パイロット弁
３４ ばね
５１、５２、５３、５４ 絞り通路
５５ 燃料通路
Claims (5)
- 燃料噴射弁の針弁を、針弁開閉手段により該針弁の上面側から該針弁及びノズル本体のシート部側に向かう閉弁力と前記シート部側から上面側に向かう開弁力との差によって開閉するように構成された内燃機関の燃料噴射装置において、前記燃料噴射弁は、前記シート部に該シート部上流側に形成された上部通路よりも流路面積が縮小されて燃料の流速を増大せしめる動圧生成部を形成してなることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
- 前記針弁の前記シート部を含む先端部を複数段の段付き形状に形成し、前記動圧生成部を前記段付きの先端部と前記ノズル本体との間の複数箇所に形成したことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料噴射装置。
- 燃料噴射弁の針弁を、針弁開閉手段により該針弁の上面側から該針弁及びノズル本体のシート部側に向かう閉弁力と前記シート部側から上面側に向かう開弁力との差によって開閉するように構成された内燃機関の燃料噴射装置において、前記針弁開閉手段は、前記針弁の反シート部側端面が臨み作動流体が給排されるパイロット制御室と、該パイロット制御室の作動流体出口を開閉して該パイロット制御室の作動流体圧力と前記油溜めに供給される燃料圧力との差により前記針弁の変位を制御するパイロット弁と、該パイロット弁を変位せしめるアクチュエータとを備えてなることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
- 前記針弁は、前記シート部側に向かう閉弁力を生起する上部側の断面積を前記油溜めを含む下部側の断面積よりも大きく形成した段付き針弁に構成されてなることを特徴とする請求項３記載の内燃機関の燃料噴射装置。
- 前記パイロット制御室に作動流体を供給する作動流体供給手段を、前記油溜めに燃料を供給する燃料供給手段とは独立して設置したことを特徴とする請求項３記載の内燃機関の燃料噴射装置。
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