JP2005299642A - 燃料噴射ノズル - Google Patents
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Abstract
【課題】噴孔群毎に、噴霧流の貫通力を自在に調整でき、筒内燃焼室の空気を有効に利用できて、エンジン特性に対応した燃料噴射ノズルの提供。
【解決手段】ノズルボディ2の噴孔群は、同一の孔径を有する複数の小噴孔10より構成され、各小噴孔10から噴射される燃料が1つの噴霧を形成できる様に、各小噴孔10が互いに近接して略平行に配置される。この噴孔群は、ノズルボディ2の周方向に複数箇所設けられ、噴孔群を構成する小噴孔10の数が異なる第1の噴孔群10Aと第2の噴孔群10Bとを有す。噴孔群を構成する複数の小噴孔10から燃料を微粒化して噴射させることができるので、燃焼が改善され、排気性能を向上できる。各小噴孔10が互いに近接して略平行に配置されることで、各小噴孔10から噴射される燃料が1つの噴霧を形成できる。その結果、噴霧の貫通力を向上でき、高速走行時、高負荷時においても十分な出力性能を得ることが可能である。
【選択図】図1
【解決手段】ノズルボディ2の噴孔群は、同一の孔径を有する複数の小噴孔10より構成され、各小噴孔10から噴射される燃料が1つの噴霧を形成できる様に、各小噴孔10が互いに近接して略平行に配置される。この噴孔群は、ノズルボディ2の周方向に複数箇所設けられ、噴孔群を構成する小噴孔10の数が異なる第1の噴孔群10Aと第2の噴孔群10Bとを有す。噴孔群を構成する複数の小噴孔10から燃料を微粒化して噴射させることができるので、燃焼が改善され、排気性能を向上できる。各小噴孔10が互いに近接して略平行に配置されることで、各小噴孔10から噴射される燃料が1つの噴霧を形成できる。その結果、噴霧の貫通力を向上でき、高速走行時、高負荷時においても十分な出力性能を得ることが可能である。
【選択図】図1
Description
本発明は、内燃機関に燃料を噴射するための燃料噴射ノズルに関する。
近年、ディーゼル機関を搭載する車両においては、排気ガスの規制強化に対応して、排気浄化の観点より、燃料噴射ノズルから噴射される燃料を極限まで微粒化することが重要である。燃料を微粒化する手法としては、高圧噴射化と小噴孔径化とがあるが、噴射システムの圧力向上は限界に近づいており、小噴孔径化が進んでいる。
但し、小噴孔径化した場合、必要な噴射量を確保するために、噴孔数を増やす必要があり、この対策として、噴孔位置を工夫した公知技術がある(特許文献1参照)。
但し、小噴孔径化した場合、必要な噴射量を確保するために、噴孔数を増やす必要があり、この対策として、噴孔位置を工夫した公知技術がある(特許文献1参照)。
しかし、上記の公知技術では、小径化した噴孔を周方向に均等配置しているため、一つの噴孔から噴射される噴霧の貫通力が小さくなり、さらに、各噴孔から噴射された噴霧がノズル周辺に密集するため、高速高負荷域でのエンジン性能が不十分であった。
噴霧の貫通力が不足する対策として、例えば、特許文献2に記載された公知技術がある。これは、噴孔径が小さい小噴孔と、噴孔径が大きい大噴孔とを上下二段に配置して、小噴孔で噴霧の微粒化を図り、大噴孔で噴霧の貫通力を狙うと共に、貫通力の差を利用して、燃焼室内の空気を有効に使うものである。
特許第3074208号公報
特許第3042018号公報
噴霧の貫通力が不足する対策として、例えば、特許文献2に記載された公知技術がある。これは、噴孔径が小さい小噴孔と、噴孔径が大きい大噴孔とを上下二段に配置して、小噴孔で噴霧の微粒化を図り、大噴孔で噴霧の貫通力を狙うと共に、貫通力の差を利用して、燃焼室内の空気を有効に使うものである。
しかし、上記の特許文献2に記載された公知技術では、大噴孔から噴射される噴霧の微粒化が不十分であり、排気浄化の大幅な向上は望めない。また、噴霧流の貫通力および噴霧流の形状を自在に調整することができない。
本発明の第1の目的は、噴孔群毎に、噴霧流の貫通力を自在に調整することができ、筒内燃焼室の空気を有効に利用することが可能で、エンジン特性に対応した燃料噴射ノズルを提供することにある。
本発明の第2の目的は、噴孔群毎に、噴霧流の形状および貫通力を三次元的に調整することができ、筒内燃焼室の空気を有効に利用することが可能で、エンジン特性に対応した燃料噴射ノズルを提供することにある。
本発明の第1の目的は、噴孔群毎に、噴霧流の貫通力を自在に調整することができ、筒内燃焼室の空気を有効に利用することが可能で、エンジン特性に対応した燃料噴射ノズルを提供することにある。
本発明の第2の目的は、噴孔群毎に、噴霧流の形状および貫通力を三次元的に調整することができ、筒内燃焼室の空気を有効に利用することが可能で、エンジン特性に対応した燃料噴射ノズルを提供することにある。
(請求項1の発明)
請求項1の発明は、軸芯部に穿設されるガイド孔を通って供給される燃料を筒内燃焼室へ噴射するための複数の噴孔群を、複数の異なる周方向位置に形成したノズルボディと、ガイド孔に往復動可能に収容され、ガイド孔と噴孔群との間を断続するニードルとを備える燃料噴射ノズルであって、各噴孔群は、近接配置した複数の小噴孔から構成されるとともに、隣り合う噴孔群どうし小噴孔数が異なる様にしたことを特徴とする。
請求項1の発明は、軸芯部に穿設されるガイド孔を通って供給される燃料を筒内燃焼室へ噴射するための複数の噴孔群を、複数の異なる周方向位置に形成したノズルボディと、ガイド孔に往復動可能に収容され、ガイド孔と噴孔群との間を断続するニードルとを備える燃料噴射ノズルであって、各噴孔群は、近接配置した複数の小噴孔から構成されるとともに、隣り合う噴孔群どうし小噴孔数が異なる様にしたことを特徴とする。
軸芯部に穿設されるガイド孔を通って供給される燃料を筒内燃焼室へ噴射するための複数の噴孔群は、複数の小噴孔から構成される。このため、複数の小噴孔から燃料を微粒化して筒内燃焼室へ噴射することができるので、燃焼が改善され、排気性能を向上できる。 また、複数の小噴孔が近接配置されているので、その噴孔群から燃料を1つの噴霧流で筒内燃焼室へ噴射することができる。このため、噴霧流の貫通力の強度を向上でき、高速走行時や高負荷時においても十分なエンジン出力を得ることが可能である。
更に、燃料噴射ノズルは、隣り合う噴孔群どうし小噴孔数が異なる様にしている。このため、噴孔群を構成する小噴孔数に応じて噴霧流の貫通力を自在に調整することができ、筒内燃焼室の空気を有効に利用することが可能であり、エンジンの特性に対応した燃料噴射ノズルを提供できる。
更に、燃料噴射ノズルは、隣り合う噴孔群どうし小噴孔数が異なる様にしている。このため、噴孔群を構成する小噴孔数に応じて噴霧流の貫通力を自在に調整することができ、筒内燃焼室の空気を有効に利用することが可能であり、エンジンの特性に対応した燃料噴射ノズルを提供できる。
ノズルボディの複数の異なる周方向位置に噴孔群を形成しているのでノズルボディの周方向に複数の噴霧流が形成される。このため、例えば、直噴式エンジンにおいては、筒内燃焼室に略均等に燃料を供給できる。
(請求項2の発明)
請求項1に記載した燃料噴射ノズルにおいて、噴孔群を構成する各小噴孔は、それぞれ孔径が異なることを特徴とする。
つまり、近接配置した複数の小噴孔から構成される噴孔群は、隣り合う噴孔群どうし小噴孔数が異なるとともに、一つの噴孔群の内で、小噴孔の孔径は各々異なる構成である。 このため、小噴孔数および小噴孔径の大きさに応じ、噴孔群毎に、噴霧流の貫通力およぼ噴霧流の形状を三次元的に自在に調整することができ、筒内燃焼室の空気を、更に有効に利用することが可能であり、エンジンの特性に対応した燃料噴射ノズルを提供できる。
請求項1に記載した燃料噴射ノズルにおいて、噴孔群を構成する各小噴孔は、それぞれ孔径が異なることを特徴とする。
つまり、近接配置した複数の小噴孔から構成される噴孔群は、隣り合う噴孔群どうし小噴孔数が異なるとともに、一つの噴孔群の内で、小噴孔の孔径は各々異なる構成である。 このため、小噴孔数および小噴孔径の大きさに応じ、噴孔群毎に、噴霧流の貫通力およぼ噴霧流の形状を三次元的に自在に調整することができ、筒内燃焼室の空気を、更に有効に利用することが可能であり、エンジンの特性に対応した燃料噴射ノズルを提供できる。
(請求項3の発明)
請求項1または請求項2に記載に記載した燃料噴射ノズルにおいて、噴孔群の各小噴孔から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が交差する様に、ガイド孔底から筒内燃焼室へ至る複数の小噴孔通路を形成したことを特徴とする。なお、噴霧流は全て交差する必要はなく、一部の噴霧流が拡散したり、放物線状であっても良い。
具体的には、一つの噴孔群の内で、隣り合う小噴孔どうし、これら小噴孔の小噴孔通路を、捩れの位置になる様に形成したり、平行でない様に形成する。
請求項1または請求項2に記載に記載した燃料噴射ノズルにおいて、噴孔群の各小噴孔から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が交差する様に、ガイド孔底から筒内燃焼室へ至る複数の小噴孔通路を形成したことを特徴とする。なお、噴霧流は全て交差する必要はなく、一部の噴霧流が拡散したり、放物線状であっても良い。
具体的には、一つの噴孔群の内で、隣り合う小噴孔どうし、これら小噴孔の小噴孔通路を、捩れの位置になる様に形成したり、平行でない様に形成する。
このため、噴孔群毎に、噴霧流の貫通力および噴霧流の形状を三次元的に大幅に調整することができ、筒内燃焼室の空気を有効に利用することが可能であり、エンジンの特性に更に対応した燃料噴射ノズルを提供できる。
(請求項4の発明)
請求項4の発明は、軸芯部に穿設されるガイド孔を通って供給される燃料を筒内燃焼室へ噴射するための複数の噴孔群を、複数の異なる周方向位置に形成したノズルボディと、ガイド孔に往復動可能に収容され、ガイド孔と噴孔群との間を断続するニードルとを備える燃料噴射ノズルであって、各噴孔群を異なる孔径の小噴孔を複数個、近接配置して構成し、噴孔群の各小噴孔から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が交差する様に、ガイド孔底から筒内燃焼室へ至る複数の小噴孔通路を形成したことを特徴とする。なお、噴霧流は全て交差する必要はなく、一部の噴霧流が拡散したり、放物線状であっても良い。
請求項4の発明は、軸芯部に穿設されるガイド孔を通って供給される燃料を筒内燃焼室へ噴射するための複数の噴孔群を、複数の異なる周方向位置に形成したノズルボディと、ガイド孔に往復動可能に収容され、ガイド孔と噴孔群との間を断続するニードルとを備える燃料噴射ノズルであって、各噴孔群を異なる孔径の小噴孔を複数個、近接配置して構成し、噴孔群の各小噴孔から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が交差する様に、ガイド孔底から筒内燃焼室へ至る複数の小噴孔通路を形成したことを特徴とする。なお、噴霧流は全て交差する必要はなく、一部の噴霧流が拡散したり、放物線状であっても良い。
具体的には、一つの噴孔群の内で、隣り合う小噴孔どうし、これら小噴孔の小噴孔通路を、捩れの位置になる様に形成したり、平行でない様に複数の小噴孔通路を形成する。
これにより、噴孔群毎に、噴霧流の貫通力および噴霧流の形状を三次元的に大幅に調整することができ、筒内燃焼室の空気を有効に利用することが可能であり、エンジンの特性に更に対応した燃料噴射ノズルを提供できる。
これにより、噴孔群毎に、噴霧流の貫通力および噴霧流の形状を三次元的に大幅に調整することができ、筒内燃焼室の空気を有効に利用することが可能であり、エンジンの特性に更に対応した燃料噴射ノズルを提供できる。
軸芯部に穿設されるガイド孔を通って供給される燃料を筒内燃焼室へ噴射するための複数の噴孔群は、複数の小噴孔から構成される。このため、請求項1と同様に、複数の小噴孔から燃料を微粒化して筒内燃焼室へ噴射することができるので、燃焼が改善され、排気性能を向上できる。
また、複数の小噴孔が近接配置されて各噴孔群を構成しているので、その噴孔群から燃料を1つの噴霧流で筒内燃焼室へ噴射することができる。このため、請求項1と同様に、噴霧流の貫通力の強度を向上でき、高速走行時や高負荷時においても十分なエンジン出力を得ることが可能である。
また、複数の小噴孔が近接配置されて各噴孔群を構成しているので、その噴孔群から燃料を1つの噴霧流で筒内燃焼室へ噴射することができる。このため、請求項1と同様に、噴霧流の貫通力の強度を向上でき、高速走行時や高負荷時においても十分なエンジン出力を得ることが可能である。
本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。
図1は燃料噴射ノズル1の先端部の拡大断面図、図2は燃料噴射ノズル1の先端部の外観を示す側面図、図3は燃料噴射ノズル1の全体断面図である。
本実施例の燃料噴射ノズル1は、例えば、ディーゼル機関の筒内燃焼室に燃料を噴射するインジェクタに用いられるもので、図3に示す様に、ノズルボディ2とニードル3とで構成される。
本実施例の燃料噴射ノズル1は、例えば、ディーゼル機関の筒内燃焼室に燃料を噴射するインジェクタに用いられるもので、図3に示す様に、ノズルボディ2とニードル3とで構成される。
ノズルボディ2には、ニードル3を収容するガイド孔4と、このガイド孔4に燃料を導く燃料孔5、及びニードル3がガイド孔4をリフト(図3の上方へ移動)した時に燃料を噴射する噴孔群(以下に説明する)等が形成されている。
ガイド孔4は、ノズルボディ2の軸芯部(径方向中央部)に穿設されて、その下端部に円錐状のシート面6(図1参照)が凹設され、更にシート面6の先端側に連続して袋状のサック室7(図1参照)が設けられている。ガイド孔4の途中には、内径が拡大する燃料溜室8が形成され、この燃料溜室8に燃料孔5が連通している。
ガイド孔4は、ノズルボディ2の軸芯部(径方向中央部)に穿設されて、その下端部に円錐状のシート面6(図1参照)が凹設され、更にシート面6の先端側に連続して袋状のサック室7(図1参照)が設けられている。ガイド孔4の途中には、内径が拡大する燃料溜室8が形成され、この燃料溜室8に燃料孔5が連通している。
ニードル3は、ガイド孔4に数μmのクリアランスで挿入される摺動部3aと、この摺動部3aの下側に形成されるテーパ状の受圧面3bと、この受圧面3bより下方へ延びる軸部3cとで構成され、この軸部3cの外径が摺動部3aの外径より小さく形成されて、ガイド孔4との間に環状の燃料通路9が形成されている。軸部3cの先端部は、図1に示すように、三段のテーパ面から成る略円錐形状に設けられて、図示上段のテーパ面と中段のテーパ面との境界線(稜線)がノズルボディ2のシート面6に着座するシート部3dとして設けられている。
ノズルボディ2の噴孔群は、図1に示すように、同一の孔径を有する複数の小噴孔10より構成され、各小噴孔10から噴射される燃料が1つの噴霧を形成できる様に、各小噴孔10(全てφ0.1)が互いに近接して略平行に配置されている。この噴孔群は、ノズルボディ2の周方向に複数箇所設けられ、且つ噴孔群を構成する小噴孔10の数が異なる第1の噴孔群10Aと第2の噴孔群10Bとを有している。実施例1では、2個の小噴孔10より構成される第1の噴孔群10Aと、3個の小噴孔10より構成される第2の噴孔群10Bとを有し、その第1の噴孔群10Aと第2の噴孔群10Bとがノズルボディ2の周方向に交互に設けられている(図2参照)。なお、第1の噴孔群10Aを構成する2個の小噴孔10、および第2の噴孔群10Bを構成する3個の小噴孔10は、図1および図2に示すように、ノズルボディ2の上下方向に配置されている。
次に、燃料噴射ノズル1の作動を説明する。
燃料孔5よりガイド孔4に供給される高圧燃料により、ニードル3を上方へ付勢する燃料圧力がニードル3の開弁圧より高くなると、ニードル3がガイド孔4をリフトして、ニードル3のシート部3dがノズルボディ2のシート面6から離れることにより、燃料通路9の高圧燃料がシート面6上を通ってサック室7へ流れ込み、噴孔群より筒内燃焼室へ噴射される。
ここで、噴孔群を構成する各小噴孔10より噴射される燃料は、個々の小噴孔10の孔径が小さいことから、十分に微粒化されており、且つ各小噴孔10が互いに近接して略平行に配置されているので、各小噴孔10から噴射される燃料が1つの噴霧流Fを形成する(図4参照)。
燃料孔5よりガイド孔4に供給される高圧燃料により、ニードル3を上方へ付勢する燃料圧力がニードル3の開弁圧より高くなると、ニードル3がガイド孔4をリフトして、ニードル3のシート部3dがノズルボディ2のシート面6から離れることにより、燃料通路9の高圧燃料がシート面6上を通ってサック室7へ流れ込み、噴孔群より筒内燃焼室へ噴射される。
ここで、噴孔群を構成する各小噴孔10より噴射される燃料は、個々の小噴孔10の孔径が小さいことから、十分に微粒化されており、且つ各小噴孔10が互いに近接して略平行に配置されているので、各小噴孔10から噴射される燃料が1つの噴霧流Fを形成する(図4参照)。
(実施例1の効果)
上記の燃料噴射ノズル1によれば、噴孔群を構成する複数の小噴孔10から燃料を微粒化して噴射させることができるので、燃焼が改善されて、排気性能を向上できる。また、各小噴孔10が互いに近接して略平行に配置されることで、各小噴孔10から噴射される燃料が1つの噴霧流Fを形成することができる。その結果、噴霧流Fの貫通力を向上でき、高速走行時や高負荷時においても十分な出力性能を得ることが可能である。
上記の燃料噴射ノズル1によれば、噴孔群を構成する複数の小噴孔10から燃料を微粒化して噴射させることができるので、燃焼が改善されて、排気性能を向上できる。また、各小噴孔10が互いに近接して略平行に配置されることで、各小噴孔10から噴射される燃料が1つの噴霧流Fを形成することができる。その結果、噴霧流Fの貫通力を向上でき、高速走行時や高負荷時においても十分な出力性能を得ることが可能である。
また、実施例1では、2個の小噴孔10から構成される第1の噴孔群10Aと、3個の小噴孔10から構成される第2の噴孔群10Bとをノズルボディ2の周方向に交互に設けているので、図4に示す様に、第1の噴孔群10Aから噴射される噴霧流F1と、第2の噴孔群10Bから噴射される噴霧流F2の貫通力を相違させることができる。その結果、筒内燃焼室の空気を有効に利用でき、エンジンの特性に応じた燃料噴射ノズル1を提供できる。
さらに、噴孔群を構成する複数の小噴孔10が全て同一の孔径を有しているので、噴孔群を加工する際に、同一の孔明け機(ドリル)により孔明け加工を連続して行うことができる。これにより、孔明け加工時に、孔明け機を取り替える段取り換えが不要となり、生産性を向上できる。
さらに、噴孔群を構成する複数の小噴孔10が全て同一の孔径を有しているので、噴孔群を加工する際に、同一の孔明け機(ドリル)により孔明け加工を連続して行うことができる。これにより、孔明け加工時に、孔明け機を取り替える段取り換えが不要となり、生産性を向上できる。
図5は燃料噴射ノズル1の先端部の外観を示す側面図である。
実施例2の燃料噴射ノズル1は、図5に示す様に、小噴孔10(全てφ0.1)の数が異なる3種類の噴孔群を設けた一例である。
3種類の噴孔群は、例えば、2個の小噴孔10より構成される第1の噴孔群10Aと、3個の小噴孔10より構成される第2の噴孔群10Bと、4個の小噴孔10より構成される第3の噴孔群10Cである。なお、第3の噴孔群10Cは、4個の小噴孔10を上下一列に配置できない時は、図5に示す様に、矩形状に配置しても良い。
実施例2の燃料噴射ノズル1は、図5に示す様に、小噴孔10(全てφ0.1)の数が異なる3種類の噴孔群を設けた一例である。
3種類の噴孔群は、例えば、2個の小噴孔10より構成される第1の噴孔群10Aと、3個の小噴孔10より構成される第2の噴孔群10Bと、4個の小噴孔10より構成される第3の噴孔群10Cである。なお、第3の噴孔群10Cは、4個の小噴孔10を上下一列に配置できない時は、図5に示す様に、矩形状に配置しても良い。
本実施例の構成によれば、図6に示す様に、第1の噴孔群10Aから噴射される噴霧流F1と、第2の噴孔群10Bから噴射される噴霧流F2、および第3の噴孔群10Cから噴射される噴霧流F3の貫通力を三段階に相違させることができるので、筒内燃焼室の空気利用率を更に高めることが可能であり、高速走行時や高負荷時においても十分な出力性能を得ることができる。
また、第1〜3の噴孔群を構成する小噴孔10の数が異なる場合でも、小噴孔10の孔径が全て同一であるので、実施例1の場合と同様に、孔明け加工時に段取り換えが不要であり、孔径が異なる複数の噴孔によって噴孔群を構成する場合と比較すると、生産性を大幅に向上でき、より低コストで燃料噴射ノズル1を提供できる。
図7は燃料噴射ノズル1の先端部の拡大断面図である。
実施例3の燃料噴射ノズル1は、図7に示す様に、小噴孔10の数および小噴孔10の孔径が異なる2種類の噴孔群を45°間隔で、交互に合計八箇所、先端部に設けている。 2種類の噴孔群は、小径(φ0.1)の3個の小噴孔10より構成される第1噴孔群10Dと、中径(φ0.2)の2個の小噴孔10より構成される第2噴孔群10Eである。 これら第1噴孔群10Dおよび第2噴孔群10Eは、上下一列に先端部に形成されている。
実施例3の燃料噴射ノズル1は、図7に示す様に、小噴孔10の数および小噴孔10の孔径が異なる2種類の噴孔群を45°間隔で、交互に合計八箇所、先端部に設けている。 2種類の噴孔群は、小径(φ0.1)の3個の小噴孔10より構成される第1噴孔群10Dと、中径(φ0.2)の2個の小噴孔10より構成される第2噴孔群10Eである。 これら第1噴孔群10Dおよび第2噴孔群10Eは、上下一列に先端部に形成されている。
なお、第1噴孔群10Dの各小噴孔10から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が放物線を描く様に、サック室7(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る小噴孔通路(三本)を全て平行に形成している。また、第2噴孔群10Eの各小噴孔10から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が放物線を描く様に、サック室7(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る小噴孔通路(二本)を平行に形成している。
本実施例の構成によれば、噴霧流の貫通力および噴霧形状を、自在に二種類設定できる(第1噴孔群10D、第2噴孔群10Eから噴射される噴霧流)ので、筒内燃焼室の空気利用率を更に高めることが可能であり、高速走行時や高負荷時においても十分な出力性能を得ることができる。
図8は燃料噴射ノズル1の先端部の拡大断面図である。
実施例4の燃料噴射ノズル1は、図8に示す様に、2種類の噴孔群を45°間隔で、交互に合計八箇所、先端部に設けている。
2種類の噴孔群は、図示上方から中径(φ0.1)の小噴孔10、小径(φ0.2)の小噴孔10、大径(φ0.3)の小噴孔10より構成される第1噴孔群10Gと、図示上方から大径の小噴孔10、小径の小噴孔10より構成される第2噴孔群10Hである。
これら第1噴孔群10Gおよび第2噴孔群10Hは、上下一列に先端部に形成されている。
なお、第1噴孔群10Gの各小噴孔10から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が放物線を描く様に、サック室7(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る複数の小噴孔通路(三本)を全て平行に形成している。また、第2噴孔群10Hの各小噴孔10から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が放物線を描く様に、サック室7(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る小噴孔通路(二本)を平行に形成している。
実施例4の燃料噴射ノズル1は、図8に示す様に、2種類の噴孔群を45°間隔で、交互に合計八箇所、先端部に設けている。
2種類の噴孔群は、図示上方から中径(φ0.1)の小噴孔10、小径(φ0.2)の小噴孔10、大径(φ0.3)の小噴孔10より構成される第1噴孔群10Gと、図示上方から大径の小噴孔10、小径の小噴孔10より構成される第2噴孔群10Hである。
これら第1噴孔群10Gおよび第2噴孔群10Hは、上下一列に先端部に形成されている。
なお、第1噴孔群10Gの各小噴孔10から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が放物線を描く様に、サック室7(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る複数の小噴孔通路(三本)を全て平行に形成している。また、第2噴孔群10Hの各小噴孔10から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が放物線を描く様に、サック室7(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る小噴孔通路(二本)を平行に形成している。
本実施例の構成によれば、噴霧流の貫通力および噴霧形状を、三次元的に大幅調整が可能で二種類設定できる(第1噴孔群10G、第2噴孔群10Hから噴射される噴霧流)ので、筒内燃焼室の空気利用率を更に高めることが可能であり、高速走行時や高負荷時においても十分な出力性能を得ることができる。
図9は燃料噴射ノズル1の先端部の拡大断面図である。
実施例5の燃料噴射ノズル1は、図9に示す様に、2種類の噴孔群を45°間隔で、交互に合計八箇所、先端部に設けている。
二種類の噴孔群は、小径(φ0.1)の三個の小噴孔10より構成される第1噴孔群10Iと、中径(φ0.2)の二個の小噴孔10より構成される第2噴孔群10Jである。
実施例5の燃料噴射ノズル1は、図9に示す様に、2種類の噴孔群を45°間隔で、交互に合計八箇所、先端部に設けている。
二種類の噴孔群は、小径(φ0.1)の三個の小噴孔10より構成される第1噴孔群10Iと、中径(φ0.2)の二個の小噴孔10より構成される第2噴孔群10Jである。
これら第1噴孔群10Iおよび第2噴孔群10Jは、上下一列に先端部に形成されている。
但し、本実施例では、第1噴孔群10Iの各小噴孔10から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が拡散する様に、サック室7(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る小噴孔通路(三本)を放射状に形成している。また、第2噴孔群10Jの各小噴孔10から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が交差する様に、サック室7(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る小噴孔通路(二本)を、延長線上で交差する様に形成している。
但し、本実施例では、第1噴孔群10Iの各小噴孔10から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が拡散する様に、サック室7(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る小噴孔通路(三本)を放射状に形成している。また、第2噴孔群10Jの各小噴孔10から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が交差する様に、サック室7(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る小噴孔通路(二本)を、延長線上で交差する様に形成している。
本実施例の構成によれば、噴霧流の貫通力および噴霧形状を、三次元的に大幅調整が可能で二種類設定できる(第1噴孔群10I、第2噴孔群10Jから噴射される噴霧流)ので、筒内燃焼室の空気利用率を更に高めることが可能であり、高速走行時や高負荷時においても十分な出力性能を得ることができる。
図10は燃料噴射ノズル1の先端部の拡大断面図である。
実施例6の燃料噴射ノズル1は、図10に示す様に、2種類の噴孔群を45°間隔で、交互に合計八箇所、先端部に設けている。
二種類の噴孔群は、図示上方から中径(φ0.2)の小噴孔10、小径(φ0.1)の小噴孔10、大径(φ0.3)の小噴孔10より構成される第1噴孔群10Kと、図示上方から大径(φ0.3)の小噴孔10、小径(φ0.1)の小噴孔10より構成される第2噴孔群10Lである。
実施例6の燃料噴射ノズル1は、図10に示す様に、2種類の噴孔群を45°間隔で、交互に合計八箇所、先端部に設けている。
二種類の噴孔群は、図示上方から中径(φ0.2)の小噴孔10、小径(φ0.1)の小噴孔10、大径(φ0.3)の小噴孔10より構成される第1噴孔群10Kと、図示上方から大径(φ0.3)の小噴孔10、小径(φ0.1)の小噴孔10より構成される第2噴孔群10Lである。
これら第1噴孔群10Kおよび第2噴孔群10Lは、上下一列に先端部に形成されている。
但し、本実施例では、第1噴孔群10Kの各小噴孔10から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が交差する様に、サック室7(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る小噴孔通路(三本)を延長線上で交差する様に形成している。
また、また、第2噴孔群10Lの各小噴孔10から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が拡散する様に、サック室7(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る小噴孔通路(二本)を放射状に形成している。
但し、本実施例では、第1噴孔群10Kの各小噴孔10から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が交差する様に、サック室7(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る小噴孔通路(三本)を延長線上で交差する様に形成している。
また、また、第2噴孔群10Lの各小噴孔10から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が拡散する様に、サック室7(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る小噴孔通路(二本)を放射状に形成している。
本実施例7の構成によれば、噴霧流の貫通力および噴霧形状を、三次元的に大幅調整が可能で二種類設定できる(第1噴孔群10K、第2噴孔群10Lから噴射される噴霧流)ので、筒内燃焼室の空気利用率を更に高めることが可能であり、高速走行時や高負荷時においても十分な出力性能を得ることができる。
図11は燃料噴射ノズル1の先端部の拡大断面図である。
実施例5の燃料噴射ノズル1は、図11に示す様に、2種類の噴孔群を45°間隔で、交互に合計八箇所、先端部に設けている。
二種類の噴孔群は、図示上方から大径(φ0.3)の小噴孔10、小径(φ0.1)の小噴孔10より構成される第1噴孔群10Mと、図示上方から小径(φ0.1)の小噴孔10、大径(φ0.3)の小噴孔10より構成される第2噴孔群10Nである。
実施例5の燃料噴射ノズル1は、図11に示す様に、2種類の噴孔群を45°間隔で、交互に合計八箇所、先端部に設けている。
二種類の噴孔群は、図示上方から大径(φ0.3)の小噴孔10、小径(φ0.1)の小噴孔10より構成される第1噴孔群10Mと、図示上方から小径(φ0.1)の小噴孔10、大径(φ0.3)の小噴孔10より構成される第2噴孔群10Nである。
これら第1噴孔群10Mおよび第2噴孔群10Nは、上下一列に先端部に形成されている。
但し、本実施例では、第1噴孔群10Mの各小噴孔10から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が交差する様に、サック室7(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る小噴孔通路(二本)を延長線上で交差する様に形成している。
また、第2噴孔群10Nの各小噴孔10から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が拡散する様に、サック室7(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る小噴孔通路(二本)を放射状に形成している。
但し、本実施例では、第1噴孔群10Mの各小噴孔10から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が交差する様に、サック室7(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る小噴孔通路(二本)を延長線上で交差する様に形成している。
また、第2噴孔群10Nの各小噴孔10から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が拡散する様に、サック室7(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る小噴孔通路(二本)を放射状に形成している。
本実施例の構成によれば、噴霧流の貫通力および噴霧形状を、三次元的に大幅調整が可能で二種類設定できる(第1噴孔群10M、第2噴孔群10Nから噴射される噴霧流)ので、筒内燃焼室の空気利用率を更に高めることが可能であり、高速走行時や高負荷時においても十分な出力性能を得ることができる。
小噴孔の数および小噴孔の孔径が異なる3種類の噴孔群を30°間隔で、交互に合計12箇所、燃料噴射ノズルの先端部に設けても良い。
三種類の噴孔群は、小径(φ0.1)の四個の小噴孔より構成される第1噴孔群、中径(φ0.2)の三個の小噴孔10より構成される第2噴孔群、および大径(φ0.3)の二個の小噴孔10より構成される第3噴孔群である。
三種類の噴孔群は、小径(φ0.1)の四個の小噴孔より構成される第1噴孔群、中径(φ0.2)の三個の小噴孔10より構成される第2噴孔群、および大径(φ0.3)の二個の小噴孔10より構成される第3噴孔群である。
なお、第2噴孔群および第3噴孔群は、上下一列に配列して先端部に形成され、第1噴孔群は上下左右に配列して先端部に形成されている。
実施例8の構成によれば、噴霧流の貫通力および噴霧形状を、三次元的に大幅調整が可能で三種類設定できる(第1噴孔群、第2噴孔群、第3噴孔群から噴射される噴霧流)ので、筒内燃焼室の空気利用率を更に高めることが可能であり、高速走行時や高負荷時においても十分な出力性能を得ることができる。
実施例8の構成によれば、噴霧流の貫通力および噴霧形状を、三次元的に大幅調整が可能で三種類設定できる(第1噴孔群、第2噴孔群、第3噴孔群から噴射される噴霧流)ので、筒内燃焼室の空気利用率を更に高めることが可能であり、高速走行時や高負荷時においても十分な出力性能を得ることができる。
なお、第1噴孔群の各小噴孔から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が放物線を描く様に、サック室(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る小噴孔通路(四本)を全て平行に形成している。また、第2噴孔群の各小噴孔から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が放物線を描く様に、サック室(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る小噴孔通路(三本)を全て平行に形成している。更に、第3噴孔群の各小噴孔から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が放物線を描く様に、サック室(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る小噴孔通路(二本)を平行に形成している。
実施例9の燃料噴射ノズルは、上記実施例8の燃料噴射ノズルを下記の様に変更したものである。
第1噴孔群の各小噴孔から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が拡散する様に、サック室(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る小噴孔通路(四本)を放射状に形成している。また、第2噴孔群の各小噴孔から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が交差する様に、サック室(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る小噴孔通路(三本)を延長線上で交差する様に形成している。更に、第3噴孔群の各小噴孔から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が放物線を描く様に、サック室(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る小噴孔通路(二本)を平行に形成している。
第1噴孔群の各小噴孔から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が拡散する様に、サック室(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る小噴孔通路(四本)を放射状に形成している。また、第2噴孔群の各小噴孔から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が交差する様に、サック室(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る小噴孔通路(三本)を延長線上で交差する様に形成している。更に、第3噴孔群の各小噴孔から筒内燃焼室へ噴射される燃料の噴霧流が放物線を描く様に、サック室(ガイド孔底)から筒内燃焼室へ至る小噴孔通路(二本)を平行に形成している。
実施例9の構成によれば、噴霧流の貫通力および噴霧形状を、三次元的に大幅調整が可能で三種類設定できる(第1噴孔群、第2噴孔群、第3噴孔群から噴射される噴霧流)ので、筒内燃焼室の空気利用率を更に高めることが可能であり、高速走行時や高負荷時においても十分な出力性能を得ることができる。
1 燃料噴射ノズル
2 ノズルボディ
3 ニードル
4 ガイド孔
7 サック室(ガイド孔底)
10 小噴孔
10A 第1の噴孔群
10B 第2の噴孔群
F 噴霧流
2 ノズルボディ
3 ニードル
4 ガイド孔
7 サック室(ガイド孔底)
10 小噴孔
10A 第1の噴孔群
10B 第2の噴孔群
F 噴霧流
Claims (4)
- 軸芯部に穿設されるガイド孔を通って供給される燃料を筒内燃焼室へ噴射するための複数の噴孔群を、複数の異なる周方向位置に形成したノズルボディと、
前記ガイド孔に往復動可能に収容され、前記ガイド孔と前記噴孔群との間を断続するニードルとを備える燃料噴射ノズルであって、
各噴孔群は、近接配置した複数の小噴孔から構成されるとともに、隣り合う噴孔群どうし小噴孔数が異なる様にしたことを特徴とする燃料噴射ノズル。 - 前記噴孔群を構成する各小噴孔は、それぞれ孔径が異なることを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射ノズル。
- 前記噴孔群の各小噴孔から前記筒内燃焼室へ噴射される前記燃料の噴霧流が交差する様に、ガイド孔底から前記筒内燃焼室へ至る複数の小噴孔通路を形成したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の燃料噴射ノズル。
- 軸芯部に穿設されるガイド孔を通って供給される燃料を筒内燃焼室へ噴射するための複数の噴孔群を、複数の異なる周方向位置に形成したノズルボディと、
前記ガイド孔に往復動可能に収容され、前記ガイド孔と前記噴孔群との間を断続するニードルとを備える燃料噴射ノズルであって、
各噴孔群を異なる孔径の小噴孔を複数個、近接配置して構成し、
前記噴孔群の各小噴孔から前記筒内燃焼室へ噴射される前記燃料の噴霧流が交差する様に、ガイド孔底から前記筒内燃焼室へ至る複数の小噴孔通路を形成したことを特徴とする燃料噴射ノズル。
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