JP2011157955A - Air blast injector - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air blast injector achieving atomization in the initial time of injection, promoting mixing property of pressurized air and a liquid fuel by improving the shearing ability, and improved in the sucking speed by raising the sucking ability. <P>SOLUTION: A second needle 9 is provided with a center hole 11, to which the liquid fuel is to be supplied, and an air flow passage 12, in which the pressurized air flows, is provided between the second needle 9 and a second nozzle body 8, and a venturi part 13 is provided on the way of the air flow passage 12. A pore 15 as a fuel outlet for sucking the liquid fuel is opened in a region, in which the flow speed exceeds Mach 1 (the sound speed) after passing through the venturi part 13. The liquid fuel sucked through the pore 15 is raised in the shearing ability by the pressurized air of the flow speed, which exceeds Mach 1, to promote the mixing property with the pressurized air, and the fuel atomized in the initial time of injection is injected into a cylinder from a second injection hole 7. A region, in which the pore 15 as the fuel outlet is provided, is raised in the sucking ability by the negative pressure to be generated with enlargement of the diameter. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、加圧された液体燃料の噴射を行なう第1インジェクタと、この第1インジェクタから噴射された液体燃料とともに、外部から供給された加圧空気を一緒に噴射する第2インジェクタとを備えるエアブラストインジェクタに関する。   The present invention includes a first injector that injects pressurized liquid fuel, and a second injector that injects pressurized air supplied from the outside together with the liquid fuel injected from the first injector. The present invention relates to an air blast injector.

エンジン(燃料の燃焼エネルギーにより回転トルクを発生する内燃機関)に搭載される燃料噴射装置では、燃費向上およびエミッション低減を目的として、液体燃料を微粒化してインジェクタより噴射する技術が望まれる。
液体燃料の微粒化を達成するインジェクタとして、エアブラストインジェクタが知られている。エアブラストインジェクタは、液体燃料の噴射を行なう第1インジェクタと、この第1インジェクタから噴射された液体燃料と加圧空気を一緒に噴射させる第2インジェクタとから構成される複合インジェクタであり、加圧空気が第2噴射孔(第2インジェクタの噴射孔)を通過する際に音速化することで、加圧空気とともに噴射される液体燃料を微粒化するものである。
In a fuel injection device mounted on an engine (an internal combustion engine that generates rotational torque by the combustion energy of fuel), a technique for atomizing liquid fuel and injecting it from an injector is desired for the purpose of improving fuel consumption and reducing emissions.
An air blast injector is known as an injector for achieving atomization of liquid fuel. The air blast injector is a composite injector composed of a first injector that injects liquid fuel and a second injector that injects liquid fuel injected from the first injector and pressurized air together. When the air passes through the second injection hole (injection hole of the second injector), the speed of sound is increased so that the liquid fuel injected together with the pressurized air is atomized.

エアブラストインジェクタの従来技術を、図8を参照して説明する(例えば、特許文献1参照)。なお、背景技術において使用する符号は、後述する[発明を実施するための形態]および[実施例]と同一機能物に対して同一符号を付したものである。   The prior art of an air blast injector is demonstrated with reference to FIG. 8 (for example, refer patent document 1). In addition, the code | symbol used in background art attaches | subjects the same code | symbol with respect to the same function thing as [the form for inventing] and [Example] mentioned later.

第1インジェクタ1の第1噴射孔3(燃料噴射孔)は、第2インジェクタ2の第2ニードル9に設けられた中心孔11の上端と対向配置されており、第1噴射孔3は中心孔11の上端部に向けて燃料の噴射を行なう。
一方、第1インジェクタ1の第1噴射孔3が燃料噴射を行なう空間(第1インジェクタ1の下部空間)には、エア導入通路43を介して外部から加圧された空気(エアポンプで加圧された空気)が供給される。
これにより、第2インジェクタ2の上部には、第1インジェクタ1から噴射燃料が供給されるとともに、エア導入通路43を介して加圧空気が供給される。
The first injection hole 3 (fuel injection hole) of the first injector 1 is disposed opposite to the upper end of the center hole 11 provided in the second needle 9 of the second injector 2, and the first injection hole 3 is the center hole. The fuel is injected toward the upper end of 11.
On the other hand, in the space where the first injection hole 3 of the first injector 1 injects fuel (the lower space of the first injector 1), air pressurized from the outside via the air introduction passage 43 (pressurized by an air pump). Air) is supplied.
Thus, the injected fuel is supplied from the first injector 1 to the upper portion of the second injector 2 and pressurized air is supplied via the air introduction passage 43.

第1インジェクタ1から第2インジェクタ2の上部に噴射供給された燃料は、主に中心孔11を通り、中心孔11の下端から第2ニードル9の下側側面に形成された太穴J1を通って、エア流路12の下端に溜まる。
そして、第2噴射孔7が開弁すると、エア流路12の下端に溜まった液体燃料が、加圧空気に押し出されて噴射する。
その結果、第2噴射孔7の開弁初期(噴射初期)には、エア流路12の下端に溜まった液体燃料がまとまった状態で第2噴射孔7から外部に押し出されることになり、噴射初期の噴霧粒径が大きくなってしまう。
The fuel injected and supplied from the first injector 1 to the upper portion of the second injector 2 mainly passes through the center hole 11 and passes through the thick hole J1 formed on the lower side surface of the second needle 9 from the lower end of the center hole 11. Thus, it collects at the lower end of the air flow path 12.
And if the 2nd injection hole 7 opens, the liquid fuel collected at the lower end of the air flow path 12 will be pushed out and injected by pressurized air.
As a result, at the initial opening of the second injection hole 7 (initial injection), the liquid fuel collected at the lower end of the air flow path 12 is pushed out from the second injection hole 7 in a collective state, and the injection is performed. The initial spray particle size becomes large.

そこで、噴射初期の噴霧粒径を小さくする手段として、図9に示す技術が考えられる(この技術は参考例であり、周知技術ではない)。
この図9に示す技術は、エア流路12の通路途中に加圧空気の流路面積を絞るベンチュリー部13を設けるとともに、中心孔11の下端からベンチュリー部13に通じる細孔15を設けるものであり、ベンチュリー効果(エジェクタ効果)によって、中心孔11の液体燃料を、ベンチュリー部13を通過する加圧空気中に吸い出させるものである。
具体的には、第2噴射孔7の開弁時に、ベンチュリー部13を通過する加圧空気中に液体燃料が吸い込まれる。その結果、噴射初期から、ベンチュリー部13において燃料を吸い込んだ加圧空気が第2噴射孔7から噴射される。このため、第2インジェクタ2の噴射初期から噴霧粒径を微粒化することができる。
Therefore, as a means for reducing the spray particle size at the initial stage of injection, the technique shown in FIG.
The technique shown in FIG. 9 is provided with a venturi portion 13 that restricts the flow area of the pressurized air in the middle of the air flow passage 12 and a pore 15 that leads from the lower end of the center hole 11 to the venturi portion 13. The liquid fuel in the center hole 11 is sucked into the pressurized air passing through the venturi section 13 by the venturi effect (ejector effect).
Specifically, when the second injection hole 7 is opened, the liquid fuel is sucked into the pressurized air that passes through the venturi portion 13. As a result, the pressurized air that has sucked fuel in the venturi section 13 is injected from the second injection hole 7 from the beginning of injection. For this reason, the spray particle diameter can be atomized from the initial stage of injection of the second injector 2.

(問題点1)
ここで、図9に示す参考例は、ベンチュリー効果を得る目的で、細孔15の燃料出口をベンチュリー部13の途中に開口させていた。
しかし、ベンチュリー部13を通過する加圧空気の流速解析を行なったところ{図2(a)参照}、加圧空気の通過速度の最速部位は、ベンチュリー部13の通過中ではないことを見出した。
このため、細孔15から吸い出された液体燃料を、ベンチュリー部13を通過する加圧空気が剪断する剪断能力が低く、加圧空気と液体燃料との混合性に改善の余地があった。
(Problem 1)
Here, in the reference example shown in FIG. 9, the fuel outlet of the pore 15 is opened in the middle of the venturi portion 13 for the purpose of obtaining the venturi effect.
However, when the flow velocity analysis of the pressurized air passing through the venturi portion 13 was performed {see FIG. 2A}, it was found that the fastest part of the passage speed of the pressurized air was not passing through the venturi portion 13. .
For this reason, the liquid fuel sucked out from the pores 15 has low shearing ability for the pressurized air passing through the venturi section 13 to shear, and there is room for improvement in the mixing property between the pressurized air and the liquid fuel.

(問題点2)
また、ベンチュリー部13の周辺における加圧空気の圧力解析を行なったところ{図2(b)参照}、ベンチュリー部13は、流速が速くても、加圧空気が狭い流路を通過する部分であるため大きな圧力低下が得られていなかった。
このため、中心孔11の液体燃料を細孔15が吸い出す吸出能力が低く、燃料の吸出し速度が遅くなっていた。
なお、上記吸出能力を高めるために細孔15の径を太くすると、第2噴射孔7が開弁する前に、液体燃料が細孔15から漏れ出てしまい、第2インジェクタの噴射初期の微粒化の達成ができなくなってしまう。
(Problem 2)
Further, when the pressure analysis of the pressurized air in the vicinity of the venturi portion 13 was performed {see FIG. 2 (b)}, the venturi portion 13 is a portion where the pressurized air passes through a narrow flow path even if the flow velocity is high. Therefore, a large pressure drop was not obtained.
For this reason, the suction capacity of the pore 15 to suck out the liquid fuel in the center hole 11 is low, and the fuel suction speed is slow.
If the diameter of the pore 15 is increased in order to increase the suction capacity, the liquid fuel leaks from the pore 15 before the second injection hole 7 is opened, and the fine particles at the initial stage of injection of the second injector. It will not be possible to achieve.

特開平10−325383号公報JP 10-325383 A

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ベンチュリー効果を用いて第2インジェクタの噴射初期の微粒化を達成するエアブラストインジェクタにおいて、
(i)細孔から吸い出された液体燃料を加圧空気が剪断する剪断能力を高めて加圧空気と液体燃料の混合性を促進するとともに、
(ii)中心孔の液体燃料を細孔が吸い出す吸出能力を高めて吸出し速度の向上を図ることにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and the object thereof is an air blast injector that achieves atomization at the initial stage of injection of the second injector using the Venturi effect.
(I) enhance the shearing ability of the pressurized air to shear the liquid fuel sucked out from the pores to promote the mixing of the pressurized air and the liquid fuel;
(Ii) To improve the sucking speed by increasing the sucking ability of the fine holes to suck out the liquid fuel in the center hole.

[請求項1の手段]
請求項1のエアブラストインジェクタは、ベンチュリー効果を用いて第2インジェクタの噴射初期の微粒化を達成するものであり、次の作用効果を奏する。
第2噴射孔が開かれると、第2噴射孔へ向けて流れるエア流路の加圧空気は、エア流路の途中に設けられたベンチュリー部で絞られる。
ベンチュリー部を通過する加圧空気は、ベンチュリー部による流体圧縮によって流速が増し、例えば通過速度がマッハ1(音速)もしくはマッハ1に近い流速に達する。
[Means of claim 1]
The air blast injector of claim 1 achieves atomization at the initial stage of injection of the second injector using the venturi effect, and has the following effects.
When the second injection hole is opened, the pressurized air in the air passage that flows toward the second injection hole is throttled by a venturi portion provided in the middle of the air passage.
The flow rate of the pressurized air passing through the venturi section increases due to fluid compression by the venturi section. For example, the passage speed reaches Mach 1 (sonic speed) or a flow speed close to Mach 1.

このようにベンチュリー部の通過中に流速が増し、例えばマッハ1もしくはマッハ1に近い流速に達した加圧空気は、ベンチュリー部の通過後、ベンチュリー部の下流側の流路面積が増える領域において流体の膨張効果により流速が増す。即ち、加圧空気の最速部位は、ベンチュリー部(流路面積が最も絞られている範囲)を通過した後のエア流路中において発生する。
一方、ベンチュリー部の下流側の流路面積が増える領域では、流路の拡径に伴う負圧化によって圧力が急速に下がる。これにより、細孔による液体燃料の吸出能力が高められる。
In this way, the flow velocity increases during the passage of the venturi section, and, for example, pressurized air that has reached a flow velocity close to Mach 1 or Mach 1 is fluidized in a region where the flow area on the downstream side of the venturi section increases after the passage of the venturi section. The flow rate increases due to the expansion effect. That is, the fastest part of the pressurized air is generated in the air flow path after passing through the venturi part (the range in which the flow path area is most restricted).
On the other hand, in the region where the channel area on the downstream side of the venturi increases, the pressure rapidly decreases due to the negative pressure associated with the diameter expansion of the channel. Thereby, the suction capability of the liquid fuel by the pores is enhanced.

細孔より吸い出された液体燃料は、ベンチュリー部を通過する加圧空気よりも速い流速の加圧空気によって連続的に高速分断される。即ち、加圧空気による液体燃料の剪断能力が高められる。このようにして、細孔から吸い出された液体燃料は、速い流速の加圧空気によって非常に細かく分断されながら加圧空気に混ざり合う。その結果、加圧空気と液体燃料の混合性が促進される。
そして、加圧空気と混合した液体燃料は、第2噴射孔を通って噴射されるため、第2インジェクタの噴射初期から噴霧粒径を微粒化することができる。
The liquid fuel sucked out from the pores is continuously divided at a high speed by pressurized air having a flow rate faster than that of the pressurized air passing through the venturi section. That is, the shearing ability of liquid fuel by pressurized air is enhanced. In this way, the liquid fuel sucked out from the pores mixes with the pressurized air while being very finely divided by the pressurized air at a high flow rate. As a result, the mixing property of pressurized air and liquid fuel is promoted.
Then, since the liquid fuel mixed with the pressurized air is injected through the second injection hole, the spray particle size can be atomized from the initial injection of the second injector.

このように、請求項1のエアブラストインジェクタは、
〇ベンチュリー効果を用いて第2インジェクタの噴射初期から噴霧粒径を微粒化し、
〇細孔から吸い出された液体燃料を加圧空気が剪断する剪断能力を高めて加圧空気と液体燃料の混合性を促進し、
〇中心孔の液体燃料を細孔が吸い出す吸出能力を高めて吸出し速度の向上を図ることができる。
Thus, the air blast injector according to claim 1 is:
O The atomization particle size is atomized from the initial injection of the second injector using the Venturi effect,
-Increase the shearing ability of pressurized air to shear liquid fuel sucked out from the pores to promote the mixing of pressurized air and liquid fuel,
○ The suction speed of the liquid fuel in the center hole can be increased by increasing the suction capacity of the pores.

[請求項2の手段]
請求項2のベンチュリー形成部は、第2ノズルボディの内周面において径方向内側へ膨出することで、第2ニードルとの間にベンチュリー部を形成するものである。
これにより、細孔の燃料出口を、第2ニードルの側面に設けることにより、上記請求項1の作用効果を得ることができる。
[Means of claim 2]
The venturi forming part of the second aspect forms a venturi part between the second needle body and the second needle by bulging radially inward on the inner peripheral surface of the second nozzle body.
Thereby, the effect of the said Claim 1 can be obtained by providing the fuel outlet of a pore in the side surface of a 2nd needle.

[請求項3の手段]
請求項3の細孔の燃料出口は、ベンチュリー部における第2噴射孔側の端部位置とこの端部位置から第2噴射孔の側へ5mm離れた位置との間に設けられるものである。
このように設けることで、上記請求項1の作用効果を得ることができる。
[Means of claim 3]
The fuel outlet of the pore of claim 3 is provided between the end position on the second injection hole side in the venturi section and a position 5 mm away from the end position toward the second injection hole.
By providing in this way, the effect of Claim 1 can be obtained.

[請求項4の手段]
請求項4のエアブラストインジェクタは、
ベンチュリー形成部は、第2ニードルの外周面において径方向外側へ膨出することで、第2ノズルボディとの間にベンチュリー部を形成するものである。
これにより、細孔の燃料出口を、ベンチュリー形成部におけるベンチュリー部の直下に設けることにより、上記請求項1の作用効果を得ることができる。
[Means of claim 4]
The air blast injector according to claim 4 comprises:
The venturi forming portion bulges radially outward on the outer peripheral surface of the second needle, thereby forming a venturi portion with the second nozzle body.
Thereby, the effect of the said Claim 1 can be obtained by providing the fuel outlet of a pore directly under the venturi part in a venturi formation part.

[請求項5の手段]
請求項5の細孔の燃料出口は、ベンチュリー部を通過した加圧空気の流速がラバーズノズル効果によってマッハ1を超える流速範囲に設けられるものである。
このように設けることで、上記請求項1の作用効果を得ることができる。
[Means of claim 5]
The fuel outlet of the pore of claim 5 is provided in a flow velocity range in which the flow velocity of the pressurized air that has passed through the venturi portion exceeds Mach 1 due to the rubber nozzle effect.
By providing in this way, the effect of Claim 1 can be obtained.

第2インジェクタにおける要部説明図である(実施例1)。It is principal part explanatory drawing in a 2nd injector (Example 1). ベンチュリー部付近における加圧空気の速度分布、および加圧空気の圧力分布を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the velocity distribution of the pressurized air in the vicinity of a venturi part, and the pressure distribution of pressurized air. エアブラストインジェクタの断面図である。It is sectional drawing of an air blast injector. 第1インジェクタと第2インジェクタの駆動例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the example of a drive of a 1st injector and a 2nd injector. 第1インジェクタにおける燃料の流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of the fuel in a 1st injector. 第2インジェクタにおける加圧空気の流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of the pressurized air in a 2nd injector. 第2インジェクタにおける要部説明図である(実施例2)。It is principal part explanatory drawing in a 2nd injector (Example 2). エアブラストインジェクタの要部断面図である(従来例)。It is principal part sectional drawing of an air blast injector (conventional example). エアブラストインジェクタの要部断面図である(参考例)。It is principal part sectional drawing of an air blast injector (reference example).

図面を参照して実施形態におけるエアブラストインジェクタの基本構成を説明する。
エアブラストインジェクタは、加圧された液体燃料の噴射を行なう第1インジェクタ1と、この第1インジェクタ1から噴射された液体燃料とともに、加圧空気を一緒に噴射する第2インジェクタ2とを備える。
A basic configuration of an air blast injector in the embodiment will be described with reference to the drawings.
The air blast injector includes a first injector 1 that injects pressurized liquid fuel, and a second injector 2 that injects pressurized air together with the liquid fuel injected from the first injector 1.

第1インジェクタ1は、外部より内部へ加圧供給された液体燃料を噴射する第1噴射孔3を有する第1ノズルボディ4と、この第1ノズルボディ4内に収容されて第1噴射孔3の開閉を行なう第1ニードル5とを備えるものであり、第1ニードル5を駆動する第1電磁駆動部6(第1インジェクタ1を駆動するアクチュエータの一例)を備える。
第2インジェクタ2は、外部より加圧供給された空気とともに第1インジェクタ1から噴射された液体燃料を噴射する第2噴射孔7を有する。また、第2インジェクタ2は、第2噴射孔7の開閉を行なう第2ニードル9と、この第2ニードル9を収容する第2ノズルボディ8とを備えるものであり、第2ニードル9を駆動する第2電磁駆動部10(第2インジェクタ2を駆動するアクチュエータの一例)を備える。
The first injector 1 has a first nozzle body 4 having a first injection hole 3 for injecting liquid fuel pressurized and supplied from the outside to the inside, and is accommodated in the first nozzle body 4 so as to be accommodated in the first injection hole 3. The first needle 5 that opens and closes the first needle 5 includes a first electromagnetic drive unit 6 that drives the first needle 5 (an example of an actuator that drives the first injector 1).
The 2nd injector 2 has the 2nd injection hole 7 which injects the liquid fuel injected from the 1st injector 1 with the air pressurized and supplied from the outside. The second injector 2 includes a second needle 9 that opens and closes the second injection hole 7 and a second nozzle body 8 that accommodates the second needle 9, and drives the second needle 9. A second electromagnetic drive unit 10 (an example of an actuator that drives the second injector 2) is provided.

そして、第2インジェクタ2は、以下の構成を採用する。
第2ニードル9の内部には、第2ニードル9の上部から下側まで延びる中心孔11が設けられる。
第2ニードル9と第2ノズルボディ8との間には、第2噴射孔7の開弁時に加圧空気が第2噴射孔7に向かって流れるエア流路12が区画される。
And the 2nd injector 2 employ | adopts the following structures.
A center hole 11 extending from the upper part of the second needle 9 to the lower side is provided inside the second needle 9.
Between the second needle 9 and the second nozzle body 8, an air flow path 12 through which pressurized air flows toward the second injection hole 7 when the second injection hole 7 is opened is defined.

エア流路12の通路途中には、第2噴射孔7の開弁時に第2噴射孔7に向かって流れる加圧空気を絞るベンチュリー部13を形成するベンチュリー形成部14が設けられる。
第2ニードル9には、中心孔11内の液体燃料を、ベンチュリー部13を通過した加圧空気中に吸い出させる細孔15が設けられる。
In the middle of the passage of the air flow path 12, a venturi forming section 14 is provided that forms a venturi section 13 that throttles the pressurized air that flows toward the second injection hole 7 when the second injection hole 7 is opened.
The second needle 9 is provided with a pore 15 for sucking the liquid fuel in the center hole 11 into the pressurized air that has passed through the venturi portion 13.

細孔15の燃料出口は、ベンチュリー部13(流路面積が最も絞られている範囲)よりも空気流れ下流において開口する。
細孔15の燃料出口の好ましい実施形態の一例を説明する。
細孔15の燃料出口は、ベンチュリー部13を通過した後、そのベンチュリー部13の隙間に沿うように直進性を保って流れる加圧空気(図1の矢印α参照)に触れる位置において開口するものであり、
(i)ベンチュリー形成部14が、第2ノズルボディ8の内周面に設けられる場合は(図1参照)、ベンチュリー部13と第2噴射孔7との間で、且つベンチュリー部13と同径寸法の第2ニードル9の側面に細孔15の燃料出口が設けられ、
(ii)ベンチュリー形成部14が、第2ニードル9の外周面に設けられる場合は(図7参照)、ベンチュリー形成部14におけるベンチュリー部13の直下に細孔15の燃料出口が設けられる。
The fuel outlet of the pore 15 is opened downstream of the air flow from the venturi portion 13 (the range in which the flow path area is most narrowed).
An example of a preferred embodiment of the fuel outlet of the pore 15 will be described.
The fuel outlet of the pore 15 opens at a position where it passes through the venturi portion 13 and then comes into contact with the pressurized air (see arrow α in FIG. 1) that flows while keeping straight travel along the gap of the venturi portion 13. And
(I) When the venturi forming portion 14 is provided on the inner peripheral surface of the second nozzle body 8 (see FIG. 1), the same diameter as that between the venturi portion 13 and the second injection hole 7 and the venturi portion 13 The fuel outlet of the pore 15 is provided on the side surface of the second needle 9 having a size,
(Ii) When the venturi forming portion 14 is provided on the outer peripheral surface of the second needle 9 (see FIG. 7), the fuel outlet of the pore 15 is provided immediately below the venturi portion 13 in the venturi forming portion 14.

以下において本発明が適用された具体的な一例(実施例)を図面を参照して説明する。実施例は具体的な一例を開示するものであって、本発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。なお、以下の実施例において、上記[発明を実施するための形態]と同一符号は、同一機能物を示すものである。   Hereinafter, a specific example (example) to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. The embodiment discloses a specific example, and it goes without saying that the present invention is not limited to the embodiment. In the following embodiments, the same reference numerals as those in the above-mentioned [Mode for Carrying Out the Invention] denote the same functional objects.

[実施例1]
エアブラストインジェクタは、直噴エンジンに搭載されるものであり、例えばガソリン等の燃料をエンジンの気筒内(燃焼室内)に直接噴射供給するものであって、各気筒毎に搭載される。
エアブラストインジェクタは、液体燃料の噴射を行なう第1インジェクタ1と、この第1インジェクタ1から噴射された液体燃料とともに、加圧空気を一緒に噴射する第2インジェクタ2とを備える。
[Example 1]
The air blast injector is mounted on a direct injection engine. For example, fuel such as gasoline is directly injected into a cylinder (combustion chamber) of the engine and is mounted on each cylinder.
The air blast injector includes a first injector 1 that injects liquid fuel, and a second injector 2 that injects pressurized air together with the liquid fuel injected from the first injector 1.

(第1インジェクタ1の説明)
実施例1の第1インジェクタ1は、燃料ポンプにより加圧された燃料が、燃料供給管を介して第1インジェクタ1の上端に設けられた燃料導入口21より内部に供給される。
燃料ポンプは、燃料タンクから第1インジェクタ1に燃料を導く燃料供給管の途中に配置されるものであり、燃料タンク内の燃料を吸引して所定圧力へ加圧し、第1インジェクタ1に向けて圧送するものである。また、燃料ポンプは、第1インジェクタ1に向けて吐出される燃料の圧力を、所定の目標圧力(例えば、550kPa)に調圧する調圧装置(プレッシャレギュレータ等)を備えている。
(Description of the first injector 1)
In the first injector 1 of the first embodiment, the fuel pressurized by the fuel pump is supplied to the inside through a fuel inlet 21 provided at the upper end of the first injector 1 through a fuel supply pipe.
The fuel pump is disposed in the middle of a fuel supply pipe that guides fuel from the fuel tank to the first injector 1. The fuel pump sucks the fuel in the fuel tank and pressurizes the fuel to a predetermined pressure, toward the first injector 1. It is to be pumped. The fuel pump also includes a pressure regulator (such as a pressure regulator) that regulates the pressure of the fuel discharged toward the first injector 1 to a predetermined target pressure (for example, 550 kPa).

第1インジェクタ1は、略円筒形状を呈するものであり、上端から燃料を受け、内部の燃料通路を経由して下端から燃料を噴射する。
第1インジェクタ1は、燃料の噴射と停止を実行する第1噴射ノズル22、この第1噴射ノズル22に閉弁力(燃料噴射を停止させる力)を付与する第1スプリング23、この第1スプリング23の閉弁力に抗して開弁力(燃料噴射を実行させる力)を付与する第1電磁駆動部6、略筒状を呈して第2インジェクタ2の上部に挿入固定される第1ロアボディ24、略筒状を呈して第1ロアボディ24の上部に同軸上に配置される第1アッパーボディ25を備えており、第1アッパーボディ25の上端に設けられた燃料導入口21から内部に流入した燃料は、第1ロアボディ24を通って第1噴射ノズル22の下端に向けて供給される。
The first injector 1 has a substantially cylindrical shape, receives fuel from the upper end, and injects fuel from the lower end via an internal fuel passage.
The first injector 1 includes a first injection nozzle 22 that performs fuel injection and stop, a first spring 23 that applies a valve closing force (force to stop fuel injection) to the first injection nozzle 22, and the first spring. A first electromagnetic drive unit 6 for applying a valve opening force (a force for executing fuel injection) against the valve closing force 23, and a first lower body that has a substantially cylindrical shape and is inserted and fixed to the upper portion of the second injector 2. 24. The first upper body 25 has a substantially cylindrical shape and is coaxially disposed on the upper portion of the first lower body 24, and flows into the inside from a fuel inlet 21 provided at the upper end of the first upper body 25. The fuel thus supplied is supplied toward the lower end of the first injection nozzle 22 through the first lower body 24.

第1噴射ノズル22は、第1ロアボディ24の下部に固定されて第2インジェクタ2の内部に挿入配置される第1ノズルボディ4と、この第1ノズルボディ4の内部に収容されて上下方向へ摺動自在に支持される第1ニードル5とを含んで構成される。
第1ノズルボディ4の軸中心には、上方から下方へ向けて燃料を導く第1ノズル孔26が穿設されており、第1ノズル孔26の下端に設けられた弁座の中心には、第1ノズルボディ4の先端部から第2インジェクタ2の内部に向けて燃料を噴射するための第1噴射孔3が形成されている。
The first injection nozzle 22 is fixed to the lower part of the first lower body 24 and is inserted and arranged in the second injector 2. The first injection nozzle 22 is accommodated in the first nozzle body 4 and is vertically moved. And a first needle 5 that is slidably supported.
A first nozzle hole 26 is formed in the axial center of the first nozzle body 4 to guide fuel from above to below, and at the center of the valve seat provided at the lower end of the first nozzle hole 26, A first injection hole 3 for injecting fuel from the tip of the first nozzle body 4 toward the inside of the second injector 2 is formed.

第1ノズル孔26は、第1ニードル5との間に燃料通路を形成して、上方から供給された燃料を弁座側へ導くものである。
第1噴射孔3は、第1ノズルボディ4の下端の軸中心において上下方向に貫通する1つの貫通穴であり、弁座の上面に入口が開口して、出口が第1ノズルボディ4の先端部の外面に開口している。
The first nozzle hole 26 forms a fuel passage between the first needle 5 and guides the fuel supplied from above to the valve seat side.
The first injection hole 3 is one through-hole penetrating in the vertical direction at the axial center of the lower end of the first nozzle body 4, the inlet is open on the upper surface of the valve seat, and the outlet is the tip of the first nozzle body 4. Open to the outer surface of the part.

第1ニードル5は、上下方向へ延びるシャフト形状を呈するものであり、第1ノズル孔26の中心部において上下方向へ摺動自在に支持されている。
具体的に、第1ニードル5の上端は、第1ロアボディ24の内周面によって上下方向に摺動自在に支持される第1可動コア27(第1電磁駆動部6におけるアーマチャ)の中心に結合されており、その結果、第1ニードル5の上端が第1ロアボディ24の内部において上下方向へ移動可能に支持される。なお、第1可動コア27には、上下方向を連通する燃料通路27aが形成されており、第1可動コア27の上側の燃料を、第1可動コア27の下側へ導くように設けられている。
The first needle 5 has a shaft shape extending in the vertical direction, and is supported at the center of the first nozzle hole 26 so as to be slidable in the vertical direction.
Specifically, the upper end of the first needle 5 is coupled to the center of a first movable core 27 (an armature in the first electromagnetic drive unit 6) that is slidably supported by the inner peripheral surface of the first lower body 24 in the vertical direction. As a result, the upper end of the first needle 5 is supported inside the first lower body 24 so as to be movable in the vertical direction. The first movable core 27 is formed with a fuel passage 27 a that communicates in the vertical direction, and is provided so as to guide the fuel on the upper side of the first movable core 27 to the lower side of the first movable core 27. Yes.

一方、第1ニードル5の下側には、径方向外側へ膨出する第1大径摺動部28が形成されており、この第1大径摺動部28が第1ノズル孔26の内周面によって摺動自在に支持される。なお、第1大径摺動部28には、上下方向を連通させる連通部(面取部、溝部)28aが設けられており、第1大径摺動部28の上側の燃料を、第1大径摺動部28の下側へ導くように設けられている。   On the other hand, a first large-diameter sliding portion 28 bulging outward in the radial direction is formed below the first needle 5, and the first large-diameter sliding portion 28 is formed in the first nozzle hole 26. It is slidably supported by the peripheral surface. The first large-diameter sliding portion 28 is provided with a communicating portion (chamfered portion, groove portion) 28a that communicates in the vertical direction. It is provided so as to lead to the lower side of the large-diameter sliding portion 28.

第1ニードル5の下端には、第1ノズル孔26の下端に設けられた弁座に着座可能なシート部が設けられている。このシート部が弁座に着座することにより、第1ノズル孔26と第1噴射孔3との連通を遮断し、シート部が弁座から離座することにより、第1ノズル孔26と第1噴射孔3とを連通して、第1噴射孔3から燃料の噴射を行なう。
ここで、弁座とシート部との当接部(着座部分)には、シート部が弁座に着座した際に噴射を停止するための線シール部(油密機能部)が設けられている。
なお、シート部の形状は、略円錐形状に限られるものではなく、略円錐台形状、あるいは略半球状など、線シールが可能な形状であればいずれの形状であっても良い。また、弁座とシート部のシール方法としては、線シールに限らず、円錐面の当接でシールするものであっても良い。
The lower end of the first needle 5 is provided with a seat portion that can be seated on a valve seat provided at the lower end of the first nozzle hole 26. When the seat portion is seated on the valve seat, the communication between the first nozzle hole 26 and the first injection hole 3 is blocked, and when the seat portion is separated from the valve seat, the first nozzle hole 26 and the first nozzle hole 26 are separated from each other. The fuel is injected from the first injection hole 3 in communication with the injection hole 3.
Here, a contact portion (seat portion) between the valve seat and the seat portion is provided with a line seal portion (oil-tight function portion) for stopping injection when the seat portion is seated on the valve seat. .
Note that the shape of the seat portion is not limited to a substantially conical shape, and may be any shape as long as the shape can be line-sealed, such as a substantially truncated cone shape or a substantially hemispherical shape. Further, the sealing method of the valve seat and the seat portion is not limited to the line seal, but may be a seal by contact with a conical surface.

第1スプリング23は、第1ニードル5を下方へ押し付けて、シート部を弁座に着座させる力(閉弁力)を発生するものであり、この実施例1では圧縮コイルスプリングを用いている。具体的に、第1スプリング23は、第1可動コア27と、筒状を呈する第1バネストッパ29との間で圧縮された状態で組付けられたものである。ここで、第1バネストッパ29は、第1アッパーボディ25の内周面に固定された第1磁気吸引筒34(後述する)の内周面に圧入あるいはネジ込み等により固定されたものである。   The first spring 23 presses the first needle 5 downward and generates a force (valve closing force) for seating the seat portion on the valve seat. In the first embodiment, a compression coil spring is used. Specifically, the first spring 23 is assembled in a compressed state between the first movable core 27 and the cylindrical first spring stopper 29. Here, the first spring stopper 29 is fixed to the inner peripheral surface of a first magnetic attracting cylinder 34 (described later) fixed to the inner peripheral surface of the first upper body 25 by press-fitting or screwing.

第1電磁駆動部6は、磁力によって第1ニードル5を上方(開弁方向)に駆動するものであり、通電により磁力を発生する円筒形状に巻回された第1コイル31、この第1コイル31の内周に配置されて上下方向へ摺動自在に支持される第1可動コア27、この第1可動コア27を上方へ磁気吸引するための磁路を形成する第1固定子を備える。   The first electromagnetic drive unit 6 drives the first needle 5 upward (in the valve opening direction) by a magnetic force. The first coil 31 wound in a cylindrical shape that generates a magnetic force when energized, the first coil. The first movable core 27 is provided on the inner periphery of the first movable core 27 and is slidably supported in the vertical direction. The first stator forms a magnetic path for magnetically attracting the first movable core 27 upward.

第1固定子は、第1ロアボディ24と第1アッパーボディ25の間に挟まれて配置される第1非磁性筒32と、この第1非磁性筒32の下部において第1可動コア27と径方向の磁気の受け渡しを行なう第1磁気受渡筒33と、第1可動コア27を上方へ磁気吸引する第1磁気吸引筒34と、第1コイル31の周囲を覆う第1ヨーク35とを備える。
なお、第1固定子を構成する部材のうち、第1非磁性筒32を除く他の部材(第1磁気受渡筒33、第1磁気吸引筒34、第1ヨーク35)は、全て磁性体金属(例えば、鉄)によって形成されるものである。
ここで、第1固定子は、第1ロアボディ24および第1アッパーボディ25の一部を利用したものであり、第1ロアボディ24の上部が第1磁気受渡筒33として利用され、第1アッパーボディ25が第1磁気吸引筒34と第1ヨーク35の磁気結合を行なう部材として利用されている。
The first stator has a first nonmagnetic cylinder 32 disposed between the first lower body 24 and the first upper body 25, and a diameter of the first movable core 27 at the lower portion of the first nonmagnetic cylinder 32. A first magnetic transfer cylinder 33 for transferring the direction of magnetism, a first magnetic attraction cylinder 34 for magnetically attracting the first movable core 27 upward, and a first yoke 35 covering the periphery of the first coil 31.
Of the members constituting the first stator, all the members other than the first nonmagnetic cylinder 32 (the first magnetic delivery cylinder 33, the first magnetic attraction cylinder 34, and the first yoke 35) are all magnetic metal. (For example, iron).
Here, the first stator uses a part of the first lower body 24 and the first upper body 25, and the upper portion of the first lower body 24 is used as the first magnetic delivery tube 33, and the first upper body is used. 25 is used as a member for magnetically coupling the first magnetic suction cylinder 34 and the first yoke 35.

第1非磁性筒32は、第1アッパーボディ25と同径の筒体であり、第1磁気吸引筒34と第1磁気受渡筒33(第1ロアボディ24の一部)とが、第1可動コア27を介さずに直接的に磁気結合(磁路形成)するのを防ぐためのものである。
第1磁気吸引筒34は、第1アッパーボディ25の内周面に結合された筒状を呈し、第1磁気吸引筒34の下面と第1可動コア27の上面との間にメインギャップ(磁気吸引ギャップ)を形成する部材である。即ち、第1コイル31が通電されると、第1磁気吸引筒34が第1可動コア27を磁気吸引するものである。
The first non-magnetic cylinder 32 is a cylinder having the same diameter as the first upper body 25, and the first magnetic attraction cylinder 34 and the first magnetic delivery cylinder 33 (a part of the first lower body 24) are the first movable. This is to prevent direct magnetic coupling (magnetic path formation) without going through the core 27.
The first magnetic attraction cylinder 34 has a cylindrical shape coupled to the inner peripheral surface of the first upper body 25, and a main gap (magnetic) is formed between the lower surface of the first magnetic attraction cylinder 34 and the upper surface of the first movable core 27. (Suction gap). That is, when the first coil 31 is energized, the first magnetic attraction cylinder 34 magnetically attracts the first movable core 27.

第1ヨーク35は、第1コイル31の外周を覆って、第1コイル31の周囲に磁路を形成する部材であり、第1コイル31が通電されると、第1ヨーク35→第1アッパーボディ25および第1磁気吸引筒34→第1可動コア27→第1磁気受渡筒33(第1ロアボディ24の一部)→再び第1ヨーク35に戻る磁気経路(磁束の流れ方向は逆であっても良い)が形成される。   The first yoke 35 is a member that covers the outer periphery of the first coil 31 and forms a magnetic path around the first coil 31. When the first coil 31 is energized, the first yoke 35 → the first upper. Body 25 and first magnetic attraction cylinder 34 → first movable core 27 → first magnetic delivery cylinder 33 (a part of the first lower body 24) → magnetic path returning to the first yoke 35 (the direction of flow of magnetic flux is opposite) May be formed).

第1ヨーク35は、絶縁性の第1樹脂部材36によりモールドされており、第1ヨーク35をモールドする第1樹脂部材36の一部には、外部接続用の第1コネクタ37が設けられている。この第1コネクタ37は、第1インジェクタ1の作動制御を行なうECU(エンジン・コントロール・ユニットの略:図示しない)と接続線を介して電気的な接続を行なう接続手段であり、その内部には第1コイル31の両端にそれぞれ接続される端子37aがモールドされている。   The first yoke 35 is molded with an insulating first resin member 36, and a first connector 37 for external connection is provided on a part of the first resin member 36 that molds the first yoke 35. Yes. The first connector 37 is a connection means for making an electrical connection via a connection line with an ECU (engine control unit: not shown) that controls the operation of the first injector 1. Terminals 37a connected to both ends of the first coil 31 are molded.

(第2インジェクタ2の説明)
実施例1の第2インジェクタ2は、エアポンプにより加圧された空気が、圧縮空気供給管を介して第2インジェクタ2の上部の側面より内部に供給される。
エアポンプは、大気中の空気を吸引して所定圧力へ加圧し、第2インジェクタ2に向けて圧送するものである。また、エアポンプは、第2インジェクタ2に向けて吐出される空気の圧力を、所定の目標圧力(燃料ポンプから第1インジェクタ1へ供給される燃料圧力よりも低い圧力:例えば、300kPa)に調圧する調圧装置(プレッシャレギュレータ等)を備えている。
(Description of the second injector 2)
In the second injector 2 of the first embodiment, the air pressurized by the air pump is supplied to the inside from the upper side surface of the second injector 2 through the compressed air supply pipe.
The air pump sucks air in the atmosphere, pressurizes it to a predetermined pressure, and pumps it toward the second injector 2. The air pump adjusts the pressure of the air discharged toward the second injector 2 to a predetermined target pressure (pressure lower than the fuel pressure supplied from the fuel pump to the first injector 1; for example, 300 kPa). A pressure regulator (pressure regulator, etc.) is provided.

第2インジェクタ2は、第1インジェクタ1の下側において、第1インジェクタ1と同軸に配置された略円筒形状を呈するものであり、上部に配置された第1インジェクタ1から噴射燃料を受けるとともに、エアポンプから加圧空気の供給を受ける。そして、この第2インジェクタ2は、第2インジェクタ2の上部に供給された加圧空気と液体燃料(以下では、第2インジェクタ2に供給された加圧空気と第1インジェクタ1から噴射された液体燃料とを合わせてエア混合燃料と称して説明する)を、内部通路を経由させて下端へ導き、下端から噴射させるものである。   The second injector 2 has a substantially cylindrical shape arranged coaxially with the first injector 1 on the lower side of the first injector 1 and receives injected fuel from the first injector 1 arranged on the upper side. Pressurized air is supplied from the air pump. The second injector 2 includes pressurized air and liquid fuel supplied to the upper portion of the second injector 2 (hereinafter, pressurized air supplied to the second injector 2 and liquid injected from the first injector 1. The fuel is combined with the fuel and described as an air-mixed fuel) through the internal passage to the lower end and injected from the lower end.

第2インジェクタ2は、エア混合燃料の噴射と停止を実行する第2噴射ノズル38、この第2噴射ノズル38に閉弁力(燃料噴射を停止させる力)を付与する第2スプリング39、この第2スプリング39の閉弁力に抗して開弁力(燃料噴射を実行させる力)を付与する第2電磁駆動部10、略筒状を呈してエンジンのシリンダヘッド等に挿入固定される第2ロアボディ40、略筒状を呈して第2ロアボディ40の上部に同軸上に配置される第2アッパーボディ41を備えている。   The second injector 2 includes a second injection nozzle 38 that executes injection and stop of air-mixed fuel, a second spring 39 that applies a valve closing force (force to stop fuel injection) to the second injection nozzle 38, 2nd electromagnetic drive part 10 which gives valve opening force (force which performs fuel injection) against the valve closing force of 2 springs 39, the 2nd which is inserted in a cylinder head etc. of an engine in the shape of a cylinder, etc. The lower body 40 is provided with a second upper body 41 that has a substantially cylindrical shape and is coaxially disposed on the upper portion of the second lower body 40.

第2アッパーボディ41は、上述したように略筒形状を呈するものであり、その上部に第1インジェクタ1の下部が挿入配置される。第1インジェクタ1を第2アッパーボディ41に固定する一例として、この実施例では、第1ロアボディ24の外周にフランジ部24aを設け、第2アッパーボディ41の上面と、第2アッパーボディ41の上面に締結される取付プレート42との間でフランジ部24aを挟み付けることで、第1インジェクタ1を第2アッパーボディ41に固定している。なお、第1インジェクタ1の固定手段は、適宜変更可能なものである。
また、第2アッパーボディ41の側面には、エアポンプで加圧された空気を内部に導くエア導入通路43が形成されている。そして、第2アッパーボディ41の内部に供給された加圧空気は、第2噴射ノズル38まで充填供給される。
The second upper body 41 has a substantially cylindrical shape as described above, and the lower portion of the first injector 1 is inserted and disposed on the upper portion thereof. As an example of fixing the first injector 1 to the second upper body 41, in this embodiment, a flange portion 24a is provided on the outer periphery of the first lower body 24, the upper surface of the second upper body 41, and the upper surface of the second upper body 41. The first injector 1 is fixed to the second upper body 41 by sandwiching the flange portion 24 a between the mounting plate 42 and the mounting plate 42. Note that the fixing means of the first injector 1 can be changed as appropriate.
In addition, an air introduction passage 43 that guides air pressurized by an air pump to the inside is formed on the side surface of the second upper body 41. The pressurized air supplied to the inside of the second upper body 41 is supplied and supplied to the second injection nozzle 38.

第2噴射ノズル38は、第2ロアボディ40の下部にリテーニングナット44を用いて締結固定される第2ノズルボディ8と、この第2ノズルボディ8の内部に収容されて上下方向へ摺動自在に支持される第2ニードル9とを含んで構成される。
第2ノズルボディ8は、先端部が気筒内に露出するように挿入配置されるものであり、その軸中心には、上方から下方へ向けて貫通する筒形状の第2ノズル孔45が形成されている。
第2インジェクタ2は、第2ノズルボディ8の下端に、エア混合燃料を気筒内に噴射供給する第2噴射孔7を備える。この第2噴射孔7は、第2ノズル孔45の下端(下方に向けて拡径したテーパ形状を呈し、外部と連通する開口穴)と第2ニードル9との間に形成されるものであり、第2ニードル9によって開閉される。
The second injection nozzle 38 is fastened and fixed to the lower portion of the second lower body 40 using a retaining nut 44, and is housed in the second nozzle body 8 so as to be slidable in the vertical direction. The second needle 9 is supported by the second needle 9.
The second nozzle body 8 is inserted and arranged so that the tip portion is exposed in the cylinder, and a cylindrical second nozzle hole 45 penetrating from the upper side to the lower side is formed at the axial center thereof. ing.
The second injector 2 includes a second injection hole 7 at the lower end of the second nozzle body 8 for supplying air-mixed fuel into the cylinder. The second injection hole 7 is formed between the second needle 9 and the lower end of the second nozzle hole 45 (opening hole having a tapered shape whose diameter is expanded downward and communicating with the outside). The second needle 9 is opened and closed.

第2ノズル孔45は、第2ニードル9との間に上下方向を連通する筒状のエア流路12を形成するものであり、エア流路12に供給された加圧空気や液体燃料を第2噴射孔7へ導くものである。
第2ニードル9は、上下方向へ延びるシャフト形状を呈するものであり、第2ノズル孔45の中心部において上下方向へ摺動自在に支持されている。
The second nozzle hole 45 forms a cylindrical air passage 12 that communicates with the second needle 9 in the up-down direction. The second nozzle hole 45 receives the pressurized air and liquid fuel supplied to the air passage 12 in the first direction. 2 It leads to the injection hole 7.
The second needle 9 has a shaft shape extending in the vertical direction, and is supported at the center of the second nozzle hole 45 so as to be slidable in the vertical direction.

具体的に、第2ニードル9の上端は、第2アッパーボディ41の内周面によって上下方向に摺動自在に支持される第2可動コア46(第2電磁駆動部10におけるアーマチャ)の中心に結合されており、その結果、第2ニードル9の上端が第2アッパーボディ41の内部において上下方向へ移動可能に支持される。なお、第2可動コア46には、上下方向を連通するための通路は形成されておらず、第2ニードル9の外周に何らかの要因で付着した液体燃料は、第2可動コア46の外周面の摺動クリアランスを介して下方へ伝わることで下方のエア流路12へ導かれる。   Specifically, the upper end of the second needle 9 is at the center of the second movable core 46 (the armature in the second electromagnetic drive unit 10) supported by the inner peripheral surface of the second upper body 41 so as to be slidable in the vertical direction. As a result, the upper end of the second needle 9 is supported so as to be movable in the vertical direction inside the second upper body 41. The second movable core 46 is not formed with a passage for communicating in the vertical direction, and the liquid fuel adhering to the outer periphery of the second needle 9 due to some factor is present on the outer peripheral surface of the second movable core 46. By being transmitted downward through the sliding clearance, it is guided to the lower air flow path 12.

一方、第2ニードル9の下側を摺動自在に支持するための第2大径摺動部47は、第2ノズルボディ8の内周面に形成されている。これは、この実施例1において、後述するベンチュリー形成部14を第2ノズルボディ8の内周面に形成する構造を採用するためである。
具体的に、実施例1の第2大径摺動部47は、第2ノズルボディ8における第2ノズル孔45の上下方向の途中部分において径方向内側へ膨出するものであり、この第2大径摺動部47の内周面が第2ニードル9の外周面を摺動自在に支持する。なお、第2大径摺動部47には、上下方向を連通させる連通部(溝部等)47aが設けられており、第2大径摺動部47の上側に供給された加圧空気を下側へ導くように設けられている。
On the other hand, the second large-diameter sliding portion 47 for slidably supporting the lower side of the second needle 9 is formed on the inner peripheral surface of the second nozzle body 8. This is because the first embodiment employs a structure in which a later-described venturi forming portion 14 is formed on the inner peripheral surface of the second nozzle body 8.
Specifically, the second large-diameter sliding portion 47 according to the first embodiment bulges inward in the radial direction at an intermediate portion in the vertical direction of the second nozzle hole 45 in the second nozzle body 8. The inner peripheral surface of the large-diameter sliding portion 47 supports the outer peripheral surface of the second needle 9 so as to be slidable. The second large-diameter sliding portion 47 is provided with a communicating portion (groove portion or the like) 47a that communicates in the vertical direction, and the pressurized air supplied to the upper side of the second large-diameter sliding portion 47 is lowered. It is provided to guide to the side.

第2ニードル9の内部には、第1インジェクタ1が噴射した燃料と、エア導入通路43から第2アッパーボディ41の内部に供給された加圧空気とを下方へ導く中心孔11を含むニードル内通路が設けられている。
中心孔11の上端は、第1インジェクタ1の第1噴射孔3と同一軸線上に開口し、第1インジェクタ1の噴射した液体燃料と、外部から供給された加圧空気とを、中心孔11の内部に導く導入口として機能する。
Inside the second needle 9, the inside of the needle includes a center hole 11 that guides the fuel injected by the first injector 1 and the pressurized air supplied from the air introduction passage 43 to the inside of the second upper body 41 downward. A passage is provided.
The upper end of the center hole 11 opens on the same axis as the first injection hole 3 of the first injector 1, and the liquid fuel injected by the first injector 1 and pressurized air supplied from outside are supplied to the center hole 11. It functions as an introduction port leading to the inside of the.

ここで、第1噴射孔3から中心孔11の内部に燃料を供給する手段として、この実施例の第1インジェクタ1には、第1噴射孔3から噴射された全ての液体燃料を積極的に中心孔11へ供給する燃料ノズル48が設けられている。この燃料ノズル48は、第1噴射孔3から中心孔11の内部まで伸びる中空の細いパイプであって、燃料ノズル48の下端が中心孔11の内部まで伸びて配置されている。
そして、第1インジェクタ1から噴射された液体燃料は、燃料ノズル48を通って中心孔11に供給され、エア導入通路43から第2アッパーボディ41の内部に供給された加圧空気は、燃料ノズル48の外壁と中心孔11の内壁との間に形成される環状通路を通って中心孔11に供給される。
Here, as a means for supplying fuel from the first injection hole 3 to the inside of the center hole 11, all liquid fuel injected from the first injection hole 3 is positively supplied to the first injector 1 of this embodiment. A fuel nozzle 48 for supplying to the center hole 11 is provided. The fuel nozzle 48 is a hollow thin pipe that extends from the first injection hole 3 to the inside of the center hole 11, and the lower end of the fuel nozzle 48 extends to the inside of the center hole 11.
The liquid fuel injected from the first injector 1 is supplied to the center hole 11 through the fuel nozzle 48, and the pressurized air supplied from the air introduction passage 43 to the inside of the second upper body 41 is the fuel nozzle. It is supplied to the center hole 11 through an annular passage formed between the outer wall of 48 and the inner wall of the center hole 11.

この燃料ノズル48には、第1ノズルボディ4の下端に装着される略カップ形状のキャップ部が一体に設けられており、このキャップ部の中心部に燃料ノズル48が下方へ伸びて設けられている。そして、キャップ部を第1ノズルボディ4の下端に嵌め合わせて、溶接等の固定技術で第1ノズルボディ4に固定することで、燃料ノズル48が第1噴射孔3に連通した状態で第1インジェクタ1に取り付けられる。   The fuel nozzle 48 is integrally provided with a cap-shaped cap portion that is attached to the lower end of the first nozzle body 4. The fuel nozzle 48 extends downward at the center of the cap portion. Yes. Then, the cap portion is fitted to the lower end of the first nozzle body 4 and fixed to the first nozzle body 4 by a fixing technique such as welding, so that the fuel nozzle 48 communicates with the first injection hole 3 in the first state. It is attached to the injector 1.

このように、キャップ部を第1ノズルボディ4の端部に固定することで、第1噴射孔3の周囲が全周に亘ってキャップ部と第1ノズルボディ4との間でシールされる。これにより、第1インジェクタ1から噴射された燃料が、燃料ノズル48の先端(中心孔11に差し込まれている端部)とは別の箇所から漏れ出る不具合を回避できる。
なお、この実施例では、第1ノズルボディ4に燃料ノズル48を取り付ける手段として略カップ形状のキャップ部を用いる例を示したが、他の形状の固定手段を用いて第1ノズルボディ4に燃料ノズル48を固定しても良い。
In this way, by fixing the cap portion to the end portion of the first nozzle body 4, the periphery of the first injection hole 3 is sealed between the cap portion and the first nozzle body 4 over the entire circumference. As a result, it is possible to avoid a problem that the fuel injected from the first injector 1 leaks from a location different from the tip of the fuel nozzle 48 (the end inserted into the center hole 11).
In this embodiment, an example in which a substantially cup-shaped cap portion is used as a means for attaching the fuel nozzle 48 to the first nozzle body 4 is shown. However, the fuel is applied to the first nozzle body 4 by using another shape fixing means. The nozzle 48 may be fixed.

ここで、燃料ノズル48の内部の通路面積は、第1噴射孔3の通路面積より大きく設けられる。これにより、第1インジェクタ1から噴射される噴射燃料に燃料ノズル48が影響を与える不具合を回避することができる。
なお、中心孔11と燃料ノズル48の軸方向のオーバーラップ量は、第1インジェクタ1から噴射された燃料が、中心孔11の上端開口から外部へ吹きこぼれない長さを確保するものである。しかるに、オーバーラップ量を長く設定することで、環状通路を通過する加圧空気の通過抵抗が増すことになるため、中心孔11と燃料ノズル48の軸方向のオーバーラップ量は、必要以上に長くしないように設定されるものである。
Here, the passage area inside the fuel nozzle 48 is provided larger than the passage area of the first injection hole 3. Thereby, the malfunction which the fuel nozzle 48 influences the fuel injected from the 1st injector 1 can be avoided.
The amount of overlap between the center hole 11 and the fuel nozzle 48 in the axial direction ensures that the fuel injected from the first injector 1 does not spill outside from the upper end opening of the center hole 11. However, since the passage resistance of the pressurized air passing through the annular passage is increased by setting the overlap amount to be long, the overlap amount in the axial direction of the center hole 11 and the fuel nozzle 48 is longer than necessary. It is set not to do so.

この燃料ノズル48を用いることにより、第1インジェクタ1から噴射される全ての液体燃料を、中心孔11を介して第2噴射孔7へ安定して導くことができ、第1インジェクタ1から噴射された全ての燃料が第2噴射孔7へ導かれるまでの時間と量が安定する。その結果、第2噴射孔7の開弁中に高い精度の燃料を噴射することができ、燃料の噴射精度を高めることができる。   By using this fuel nozzle 48, all the liquid fuel injected from the first injector 1 can be stably guided to the second injection hole 7 through the center hole 11 and injected from the first injector 1. The time and amount until all the fuel is guided to the second injection hole 7 is stabilized. As a result, it is possible to inject fuel with high accuracy while the second injection hole 7 is being opened, and it is possible to improve fuel injection accuracy.

この実施例に示す第2インジェクタ2は、第2アッパーボディ41内に供給された加圧空気をエア流路12に導く手段として、第2可動コア46に上下貫通穴を設けずに済むように、第2可動コア46の内側の中心孔11を用いるものである。
具体的に、第2ニードル9には、第2可動コア46よりも下方に、中心孔11における上下方向の通路途中と、エア流路12(第2ニードル9の外側空間)とを連通する横穴49が設けられている。この横穴49は、中心孔11の内部に供給された加圧空気を分岐させてエア流路12へ供給するエア分岐穴であり、加圧空気は中心孔11および横穴49を通ってエア流路12内に充填供給される。
In the second injector 2 shown in this embodiment, as a means for guiding the pressurized air supplied into the second upper body 41 to the air flow path 12, it is not necessary to provide the upper and lower through holes in the second movable core 46. The center hole 11 inside the second movable core 46 is used.
Specifically, the second needle 9 has a lateral hole that communicates with the air passage 12 (the outer space of the second needle 9) below the second movable core 46 and in the middle of the passage in the vertical direction in the center hole 11. 49 is provided. The lateral hole 49 is an air branch hole that divides the pressurized air supplied into the center hole 11 and supplies it to the air flow path 12, and the pressurized air passes through the center hole 11 and the lateral hole 49. 12 is filled and supplied.

なお、エア流路12を流れる加圧空気量が横穴49で絞られないように、横穴49の内径寸法が大きく設定されている。
また、横穴49よりも下側における中心孔11の内部容積は、1回の燃料噴射量(最大噴射量)よりも大きく設けられ、第1インジェクタ1から噴射された液体燃料を、横穴49より下側の中心孔11の内部に貯溜できるように設けられている。
これにより、最大噴射時であっても、横穴49からエア流路12に液体燃料が溢れ出る不具合がなく、噴射開始初期に、エア流路12から溢れだした液体燃料がまとまって第2噴射孔7から外部に噴射される不具合がない。
In addition, the inner diameter dimension of the horizontal hole 49 is set large so that the amount of pressurized air flowing through the air flow path 12 is not restricted by the horizontal hole 49.
Further, the internal volume of the center hole 11 below the horizontal hole 49 is set larger than the fuel injection amount (maximum injection amount) at one time, and the liquid fuel injected from the first injector 1 is allowed to flow below the horizontal hole 49. It is provided so that it can be stored in the center hole 11 on the side.
Thereby, even at the time of the maximum injection, there is no problem that the liquid fuel overflows from the side hole 49 to the air flow path 12, and the liquid fuel overflowing from the air flow path 12 is gathered together at the initial stage of the injection to the second injection hole. There is no problem injecting from 7 to the outside.

第2ニードル9の下端には、第2噴射孔7を開閉する弁傘51が設けられている。この弁傘51の外径寸法は、第2噴射孔7の外径寸法より大径に設けられており、弁傘51が第2噴射孔7の開口縁に着座することにより、エア流路12と外部(気筒内)との連通が遮断され、弁傘51が第2噴射孔7の開口縁から離座することにより、エア流路12と外部が連通して、第2噴射孔7からエア混合燃料が気筒内に噴射される。
ここで、弁傘51と当接する第2噴射孔7の開口縁には、弁傘51が第2噴射孔7の開口縁に着座した際に噴射を停止するための線シール部(油密機能部)が設けられている。なお、第2噴射孔7の形態、および第2ニードル9における弁体(第2噴射孔7を開閉するバルブ部)の形態は、この実施例に示すものに限定されるものではなく、適宜変更可能なものである。
A valve umbrella 51 that opens and closes the second injection hole 7 is provided at the lower end of the second needle 9. The outer diameter dimension of the valve umbrella 51 is larger than the outer diameter dimension of the second injection hole 7, and when the valve umbrella 51 is seated on the opening edge of the second injection hole 7, the air flow path 12. Is disconnected from the outside (inside the cylinder), and the valve head 51 is separated from the opening edge of the second injection hole 7, whereby the air flow path 12 and the outside communicate with each other, and the air is discharged from the second injection hole 7. The mixed fuel is injected into the cylinder.
Here, at the opening edge of the second injection hole 7 in contact with the valve umbrella 51, a line seal portion (oil-tight function) for stopping injection when the valve umbrella 51 is seated on the opening edge of the second injection hole 7. Part). In addition, the form of the 2nd injection hole 7 and the form of the valve body (valve part which opens and closes the 2nd injection hole 7) in the 2nd needle 9 are not limited to what is shown in this Example, It changes suitably. It is possible.

第2スプリング39は、第2ニードル9を上方へ押し上げて、弁傘51を第2噴射孔7の開口縁に着座させる力(閉弁力)を発生するものであり、この実施例1では圧縮コイルスプリングを用いている。具体的に、第2スプリング39は、第2ニードル9の外周面に取り付けられた第2バネストッパ52と、第2ノズルボディ8の上端面との間で圧縮された状態で組付けられたものである。なお、第2バネストッパ52は、第2ニードル9の外周面に取り付けられるクリップリング(Eリング、Cリング等)52aによって支持されるものである。   The second spring 39 generates a force (valve closing force) that pushes the second needle 9 upward and seats the valve umbrella 51 on the opening edge of the second injection hole 7. In the first embodiment, the second spring 39 is compressed. A coil spring is used. Specifically, the second spring 39 is assembled in a compressed state between the second spring stopper 52 attached to the outer peripheral surface of the second needle 9 and the upper end surface of the second nozzle body 8. is there. The second spring stopper 52 is supported by a clip ring (E ring, C ring, etc.) 52 a attached to the outer peripheral surface of the second needle 9.

第2電磁駆動部10は、磁力によって第2ニードル9を下方(開弁方向)に駆動するものであり、通電により磁力を発生する円筒形状に巻回された第2コイル53、この第2コイル53の内周に配置されて上下方向へ摺動自在に支持される第2可動コア46、この第2可動コア46を下方へ磁気吸引するための磁路を形成する第2固定子を備える。   The second electromagnetic drive unit 10 drives the second needle 9 downward (in the valve opening direction) by a magnetic force, and a second coil 53 wound in a cylindrical shape that generates a magnetic force when energized, the second coil. The second movable core 46 is disposed on the inner periphery of the second movable core 46 and is slidably supported in the vertical direction. The second movable core 46 includes a second stator that forms a magnetic path for magnetically attracting the second movable core 46 downward.

第2固定子は、第2ロアボディ40と第2アッパーボディ41の間に挟まれて配置される第2非磁性筒54と、この第2非磁性筒54の上部において第2可動コア46と径方向の磁気の受け渡しを行なう第2磁気受渡筒55と、第2可動コア46を下方へ磁気吸引する第2磁気吸引部56と、第2コイル53の周囲を覆う第2ヨーク57とを備える。
なお、第2固定子を構成する部材のうち、第2非磁性筒54を除く他の部材(第2磁気受渡筒55、第2磁気吸引部56、第2ヨーク57)は、全て磁性体金属(例えば、鉄など)によって形成されるものである。
ここで、第2固定子は、第2ロアボディ40および第2アッパーボディ41の一部を利用するものであり、第2ロアボディ40の上部が第2磁気吸引部56として利用され、第2アッパーボディ41の下部が第2磁気受渡筒55として利用されている。
The second stator has a second non-magnetic cylinder 54 disposed between the second lower body 40 and the second upper body 41, and a diameter of the second movable core 46 and the upper diameter of the second non-magnetic cylinder 54. A second magnetic transfer cylinder 55 that transfers the direction of magnetism, a second magnetic attraction portion 56 that magnetically attracts the second movable core 46 downward, and a second yoke 57 that covers the periphery of the second coil 53.
Of the members constituting the second stator, all members other than the second non-magnetic cylinder 54 (second magnetic delivery cylinder 55, second magnetic attraction portion 56, second yoke 57) are all magnetic metal. (For example, iron).
Here, the second stator uses a part of the second lower body 40 and the second upper body 41, and the upper part of the second lower body 40 is used as the second magnetic attraction portion 56, and the second upper body is used. The lower part of 41 is used as the second magnetic delivery cylinder 55.

第2非磁性筒54は、第2アッパーボディ41の下部と同径の筒体であり、第2磁気吸引部56(第2ロアボディ40の一部)と第2磁気受渡筒55(第2アッパーボディ41の一部)とが、第2可動コア46を介さずに直接的に磁気結合(磁路形成)するのを防ぐためのものである。
第2磁気吸引部56は、第2可動コア46の下面と対向配置され、第2可動コア46の下面との間にメインギャップ(磁気吸引ギャップ)を形成する部材である。即ち、第2コイル53が通電されると、第2磁気吸引部56が第2可動コア46を磁気吸引するものである。
The second nonmagnetic cylinder 54 is a cylinder having the same diameter as the lower part of the second upper body 41, and includes a second magnetic attraction portion 56 (a part of the second lower body 40) and a second magnetic delivery cylinder 55 (second upper body). This is to prevent a part of the body 41 from being directly magnetically coupled (magnetic path formation) without the second movable core 46 being interposed.
The second magnetic attraction unit 56 is a member that is disposed opposite to the lower surface of the second movable core 46 and forms a main gap (magnetic attraction gap) between the lower surface of the second movable core 46. That is, when the second coil 53 is energized, the second magnetic attraction unit 56 magnetically attracts the second movable core 46.

第2ヨーク57は、第2コイル53の外周を覆って、第2コイル53の周囲に磁路を形成する部材であり、第2コイル53が通電されると、第2ヨーク57→第2磁気吸引部56(第2ロアボディ40の一部)→第2可動コア46→第2磁気受渡筒55(第2アッパーボディ41の一部)→再び第2ヨーク57に戻る磁気経路(磁束の流れ方向は逆であっても良い)が形成される。   The second yoke 57 is a member that covers the outer periphery of the second coil 53 and forms a magnetic path around the second coil 53. When the second coil 53 is energized, the second yoke 57 → second magnetic field. Attraction section 56 (part of second lower body 40) → second movable core 46 → second magnetic delivery cylinder 55 (part of second upper body 41) → magnetic path returning to second yoke 57 again (flow direction of magnetic flux) May be reversed).

第2ヨーク57は、絶縁性の第2樹脂部材58によりモールドされており、第2ヨーク57をモールドする第2樹脂部材58の一部には、外部接続用の第2コネクタ59が設けられている。この第2コネクタ59は、第2インジェクタ2の作動制御を行なうECUと接続線を介して電気的な接続を行なう接続手段であり、その内部には第2コイル53の両端にそれぞれ接続される端子59aがモールドされている。   The second yoke 57 is molded by an insulating second resin member 58, and a second connector 59 for external connection is provided on a part of the second resin member 58 that molds the second yoke 57. Yes. The second connector 59 is a connection means for making an electrical connection with the ECU for controlling the operation of the second injector 2 through a connection line, and terminals connected to both ends of the second coil 53 inside thereof. 59a is molded.

ECUは、制御処理、演算処理を行なうCPU、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置(ROM、RAM、SRAMまたはEEPROM等のメモリ)、入力回路、出力回路、電源回路などを含んで構成された周知構造のマイクロコンピュータと、このマイクロコンピュータの指示により第1コイル31および第2コイル53の通電制御を実施するインジェクタ駆動回路とを含んで構成される。
マイクロコンピュータには、ECUに読み込まれたセンサ類の信号(エンジンパラメータ:乗員の運転状態、エンジンの運転状態等に応じた信号)に応じて第1、第2コイル31、53の通電を制御するインジェクタ制御プログラムが搭載されている。
The ECU includes a CPU for performing control processing and arithmetic processing, a storage device for storing various programs and data (memory such as ROM, RAM, SRAM or EEPROM), an input circuit, an output circuit, a power supply circuit, and the like. A microcomputer having a structure and an injector driving circuit for performing energization control of the first coil 31 and the second coil 53 in accordance with an instruction of the microcomputer.
The microcomputer controls energization of the first and second coils 31 and 53 in accordance with signals of sensors read by the ECU (engine parameters: signals corresponding to the operating state of the occupant, the operating state of the engine, etc.). An injector control program is installed.

このインジェクタ制御プログラムは、ECUに読み込まれた車両の運転状態から、運転状態に応じた噴射形態、噴射タイミング、燃料の噴射量の算出を行なうとともに、算出された噴射形態、噴射タイミング、燃料の噴射量が得られるように、第1、第2コイル31、53の通電制御を実施するものである。
具体的に、インジェクタ制御プログラムは、算出された噴射量が得られるように第1コイル31の通電期間を制御するとともに、算出された噴射タイミングで燃料噴射が実施されるように第2コイル53の通電開始時期を制御する。即ち、第2インジェクタ2において、第1インジェクタ1から噴射された液体燃料とともに加圧空気を一緒に噴射するように、第1、第2インジェクタ1、2の通電制御を行なうものである。
The injector control program calculates the injection mode, injection timing, and fuel injection amount according to the driving state from the driving state of the vehicle read into the ECU, and calculates the calculated injection mode, injection timing, and fuel injection. The energization control of the first and second coils 31 and 53 is performed so that the amount can be obtained.
Specifically, the injector control program controls the energization period of the first coil 31 so that the calculated injection amount is obtained, and the second coil 53 is controlled so that fuel injection is performed at the calculated injection timing. Control the energization start time. That is, in the second injector 2, the energization control of the first and second injectors 1 and 2 is performed so that the pressurized air is injected together with the liquid fuel injected from the first injector 1.

一例を示すと、図4に示すように、先ず第1コイル31へ第1インジェクタ1の駆動信号を出力して第1インジェクタ1から第2インジェクタ2内に燃料の供給を行ない、続いて第2コイル53へ第2インジェクタ2の駆動信号を出力してエア混合燃料を第2インジェクタ2から気筒内へ噴射させるものである。
なお、図4は一例を示すだけであって、図4とは異なり、第1インジェクタ1と第2インジェクタ2とが同時に駆動されるオーバーラップ期間があっても良いし、第1インジェクタ1と第2インジェクタ2とが同時に駆動開始されるものであっても良い。
For example, as shown in FIG. 4, first, a drive signal for the first injector 1 is output to the first coil 31 to supply fuel from the first injector 1 into the second injector 2, and then the second A drive signal for the second injector 2 is output to the coil 53 to inject the air-mixed fuel from the second injector 2 into the cylinder.
4 is merely an example, and unlike FIG. 4, there may be an overlap period in which the first injector 1 and the second injector 2 are driven simultaneously, or the first injector 1 and the first injector 1 The two injectors 2 may be driven simultaneously.

(実施例1の背景技術)
図8に示す従来技術のエアブラストインジェクタでは、第1インジェクタ1から中心孔11に噴射供給された液体燃料は、中心孔11の下端から太穴J1を通り、エア流路12の下端に溜まる。そして、第2噴射孔7が開弁すると、エア流路12の下端に溜まった液体燃料が、加圧空気に押し出されて噴射する。
その結果、第2噴射孔7の開弁初期(噴射初期)には、エア流路12の下端に溜まった液体燃料がまとまった状態で第2噴射孔7から外部に押し出されることになり、噴射初期の噴霧粒径が大きくなってしまう。
(Background of Example 1)
In the conventional air blast injector shown in FIG. 8, the liquid fuel injected and supplied from the first injector 1 to the center hole 11 passes through the thick hole J1 from the lower end of the center hole 11 and accumulates at the lower end of the air flow path 12. And if the 2nd injection hole 7 opens, the liquid fuel collected at the lower end of the air flow path 12 will be pushed out and injected by pressurized air.
As a result, at the initial opening of the second injection hole 7 (initial injection), the liquid fuel collected at the lower end of the air flow path 12 is pushed out from the second injection hole 7 in a collective state, and the injection is performed. The initial spray particle size becomes large.

この不具合を回避する手段として、図9の参考例に示すように、エア流路12の通路途中に加圧空気の流路面積を絞るベンチュリー部13を設けるとともに、中心孔11の下端からベンチュリー部13に通じる細孔15を設けて、ベンチュリー部13を通過する加圧空気中に細孔15から燃料を吸い込ませることで、噴射初期から噴霧粒径を微粒化することが考えられる。   As a means for avoiding this problem, as shown in the reference example of FIG. 9, a venturi portion 13 that restricts the flow area of the pressurized air is provided in the middle of the passage of the air flow passage 12, and the venturi portion extends from the lower end of the center hole 11. It is conceivable that the atomized particle diameter is atomized from the initial stage of injection by providing the pore 15 leading to 13 and sucking fuel from the pore 15 into the pressurized air passing through the venturi section 13.

しかし、ベンチュリー部13を通過する加圧空気の流れ状態を解析してみると、
(i)図1の矢印αに示すように、ベンチュリー部13を通過した加圧空気は、ベンチュリー部13の隙間に沿うように直進性を保って流れるとともに、
(ii)図2(a)に示すように、ベンチュリー部13を通過する加圧空気の通過速度よりも、ベンチュリー部13を通過した後の加圧空気の通過速度の方が、速度が速いことを見出した。
具体的には、ベンチュリー部13を通過した後で、ベンチュリー部13の隙間に沿うように直進性を保って流れる広い範囲において、ベンチュリー部13における加圧空気の流れ速度よりも速い。
特に、ベンチュリー部13を通過した直後における加圧空気の通過速度は、ラバーズノズル効果によって、マッハ1(音速)を超えることを速度解析により見出した。
なお、図2(a)中に矢印に付した符号S付きの数字は、符号Sに付した数字が大きいほど速度が速いことを示すものである。
However, when analyzing the flow state of the pressurized air passing through the venturi section 13,
(I) As shown by the arrow α in FIG. 1, the pressurized air that has passed through the venturi portion 13 flows while maintaining straightness along the gap of the venturi portion 13,
(Ii) As shown in FIG. 2A, the passing speed of the pressurized air after passing through the venturi section 13 is faster than the passing speed of the pressurized air passing through the venturi section 13. I found.
Specifically, after passing through the venturi section 13, the flow velocity of the pressurized air in the venturi section 13 is higher than that in the venturi section 13 in a wide range where the straight flow is maintained along the gap of the venturi section 13.
In particular, it has been found by speed analysis that the passing speed of the pressurized air immediately after passing through the venturi section 13 exceeds Mach 1 (sound speed) due to the Rubbers nozzle effect.
In addition, the number with the code | symbol S attached | subjected to the arrow in Fig.2 (a) shows that speed is so quick that the number attached | subjected to the code | symbol S is large.

一方、ベンチュリー部13の周辺の加圧空気の圧力状態を解析してみると、
(iii)図2(b)に示すように、ベンチュリー部13における圧力よりも、ベンチュリー部13より下流側(下側)のエア流路12中の圧力の方が、圧力が低い。
なお、図2(b)中に破線境界内を示す符号P付きの数字は、符号Pに付した数字が大きいほど圧力が高いことを示すものである。
On the other hand, when analyzing the pressure state of the pressurized air around the venturi portion 13,
(Iii) As shown in FIG. 2 (b), the pressure in the air flow path 12 on the downstream side (lower side) of the venturi section 13 is lower than the pressure in the venturi section 13.
In addition, the number with the code | symbol P which shows the inside of a broken-line boundary in FIG.2 (b) shows that a pressure is so high that the number attached | subjected to the code | symbol P is large.

(実施例1の特徴技術)
そこで、上記の解析結果に鑑み、この実施例1のエアブラストインジェクタは、
(i)ベンチュリー効果を用いて第2インジェクタ2の噴射初期の微粒化を達成することを基本構成とし、
(ii)ベンチュリー部13よりも流速の速い加圧空気によって細孔15から液体燃料を吸い出させて、細孔15から吸い出される液体燃料を加圧空気が剪断する剪断能力を高め、
(iii)さらに、ベンチュリー部13よりも低圧範囲において細孔15から液体燃料を吸い出させて、中心孔11に溜まった液体燃料を細孔15が吸い出す吸出能力を高めように設けられている。
(Characteristic technology of Example 1)
Therefore, in view of the above analysis results, the air blast injector of this Example 1 is
(I) The basic configuration is to achieve atomization at the initial stage of injection of the second injector 2 using the Venturi effect,
(Ii) The liquid fuel is sucked out from the pores 15 by the pressurized air having a flow velocity faster than that of the venturi section 13, and the shearing ability of the pressurized air to shear the liquid fuel sucked out from the pores 15 is increased.
(Iii) Further, the liquid fuel is sucked out from the pores 15 in a lower pressure range than the venturi portion 13 so as to enhance the sucking ability of the pores 15 to suck out the liquid fuel accumulated in the center hole 11.

具体的に、この実施例1のエアブラストインジェクタは、上記を達成するために、次の構成を採用している。
(a)第2ニードル9の内部には、第1インジェクタ1の噴射燃料が供給される中心孔11が設けられている。
(b)第2ニードル9と第2ノズルボディ8との間には、第2噴射孔7の開弁時に加圧空気が第2噴射孔7に向かって流れるエア流路12が区画されている。
(c)エア流路12の通路途中には、加圧空気を絞るベンチュリー部13を形成するためのベンチュリー形成部14が設けられている。
(d)第2ニードル9には、中心孔11の内部に供給された液体燃料を、ベンチュリー部13を通過した加圧空気中に吸い出させる細孔15が設けられている。
(e)この細孔15の燃料出口は、ベンチュリー部13(流路面積が最も絞られている範囲)よりも空気流れの下流側において開口する。具体的に細孔15の燃料出口は、ベンチュリー部13を通過した後、そのベンチュリー部13の隙間に沿うように直進性を保って流れる加圧空気に触れる位置に設けられている。
Specifically, the air blast injector according to the first embodiment employs the following configuration in order to achieve the above.
(A) A center hole 11 through which the fuel injected from the first injector 1 is supplied is provided inside the second needle 9.
(B) Between the 2nd needle 9 and the 2nd nozzle body 8, the air flow path 12 into which pressurized air flows toward the 2nd injection hole 7 at the time of valve opening of the 2nd injection hole 7 is divided. .
(C) A venturi forming portion 14 for forming a venturi portion 13 for restricting pressurized air is provided in the middle of the passage of the air flow path 12.
(D) The second needle 9 is provided with pores 15 for sucking the liquid fuel supplied into the center hole 11 into the pressurized air that has passed through the venturi portion 13.
(E) The fuel outlet of the pore 15 opens on the downstream side of the air flow with respect to the venturi portion 13 (the range in which the flow path area is most restricted). Specifically, the fuel outlet of the pore 15 is provided at a position where the fuel outlet is in contact with the pressurized air that flows while maintaining straight advanceability along the gap of the venturi portion 13 after passing through the venturi portion 13.

上記の構成を図1を参照して具体的に説明する。
細孔15は、中心孔11の下端から径方向外側へ向けて放射状に複数設けられる内外連通穴であり、中心側から外方向に向かうに従って下方に傾斜する傾斜穴として設けられている。また、細孔15の内径寸法は、中心孔11の内部に溜まった液体燃料が、重力によって第2ニードル9の外周部へ漏れ出すのを抑える径寸法に設定されている。
The above configuration will be specifically described with reference to FIG.
The pores 15 are a plurality of inner and outer communication holes that are provided radially from the lower end of the center hole 11 toward the radially outer side, and are provided as inclined holes that are inclined downward from the center side toward the outer side. Further, the inner diameter dimension of the pore 15 is set to a diameter dimension that suppresses the liquid fuel accumulated in the center hole 11 from leaking to the outer peripheral portion of the second needle 9 due to gravity.

また、中心孔11の最下端部が細孔15と連通するように設けられている。即ち、第2ニードル9の上端からドリルで中心孔11を穿設した際に形成される円錐形状の底端が、細孔15と連通して設けられている。
このように、中心孔11の最下端部を細孔15に連通させることにより、第2インジェクタ2の作動時に、中心孔11の最下端部の液体燃料を細孔15を介して吸い出させることができ、第2噴射孔7の噴射後に、中心孔11の内部に液体燃料が貯溜する不具合を回避することができる。
Further, the lowermost end portion of the center hole 11 is provided so as to communicate with the pore 15. That is, a conical bottom end formed when the center hole 11 is drilled from the upper end of the second needle 9 with a drill is provided in communication with the pore 15.
In this way, by communicating the lowermost end portion of the center hole 11 with the pore 15, the liquid fuel at the lowermost end portion of the center hole 11 is sucked out through the pore 15 when the second injector 2 is operated. Thus, it is possible to avoid the problem that the liquid fuel is stored in the center hole 11 after the injection of the second injection hole 7.

実施例1のベンチュリー形成部14は、第2大径摺動部47より下方位置における第2ノズルボディ8の内周面において径方向内側へ膨出することで、第2ニードル9の外周面との間にエア流路12の流路絞りとして機能するベンチュリー部13を形成するものである。ベンチュリー形成部14の上側は、上方からベンチュリー部13の最大絞り部へ向かう加圧空気を徐々に絞るテーパ面に設けられている。また、ベンチュリー形成部14の下側は、ベンチュリー部13の最大絞り部で絞られた加圧空気を徐々に拡張するテーパ面に設けられている。
なお、ベンチュリー部13の隙間距離(第2ニードル9とベンチュリー形成部14とのクリアランス量)と、ベンチュリー部13の軸方向距離(最小絞り部を成す範囲の上下長さ)は、ベンチュリー部13を通過する加圧空気の流速を最速(マッハ1、または、マッハ1に近い速度)にできるように設定されるものである。
The venturi forming portion 14 of the first embodiment bulges radially inward on the inner peripheral surface of the second nozzle body 8 at a position below the second large-diameter sliding portion 47, so that the outer peripheral surface of the second needle 9 A venturi portion 13 that functions as a flow path restriction for the air flow path 12 is formed between the two. The upper side of the venturi forming portion 14 is provided on a tapered surface that gradually squeezes pressurized air from above toward the maximum throttle portion of the venturi portion 13. Further, the lower side of the venturi forming portion 14 is provided on a tapered surface that gradually expands the pressurized air squeezed by the maximum throttle portion of the venturi portion 13.
The clearance distance between the venturi portion 13 (the clearance amount between the second needle 9 and the venturi forming portion 14) and the axial distance of the venturi portion 13 (the vertical length within the range forming the minimum throttle portion) are determined by the venturi portion 13. The flow rate of the pressurized air passing therethrough is set to be the fastest (Mach 1 or a speed close to Mach 1).

一方、ベンチュリー形成部14に対向する第2ニードル9の外周面は、少なくともベンチュリー部13の上方からベンチュリー部13の下方に至る範囲において軸方向に直線的な円筒面(外周面が軸方向に直線を成す円筒面)に設けられている。
具体的に、この実施例1における第2ニードル9の外周面は、弁傘51の上側が全て軸方向に直線的な円筒面に設けられるものである。
On the other hand, the outer peripheral surface of the second needle 9 facing the venturi forming portion 14 is a cylindrical surface that is linear in the axial direction at least in the range from the upper portion of the venturi portion 13 to the lower portion of the venturi portion 13 (the outer peripheral surface is straight in the axial direction). Is provided on a cylindrical surface).
Specifically, as for the outer peripheral surface of the second needle 9 in the first embodiment, the upper side of the valve head 51 is all provided on a cylindrical surface that is linear in the axial direction.

上記の構成により、図1の矢印αに示すように、ベンチュリー部13を通過した加圧空気は、ベンチュリー部13の隙間に沿うように直進性を保って流れる。即ち、ベンチュリー部13を通過した加圧空気は、第2ニードル9の外周面に沿って流れる。そこで、細孔15の燃料出口(径方向の外側出口)を、ベンチュリー部13と第2噴射孔7との間における第2ニードル9の側面に設ける。
このように設けることで、ベンチュリー部13を通過した後、そのベンチュリー部13の隙間に沿うように直進性を保って流れる加圧空気(ベンチュリー部13よりも流速の速い加圧空気)に触れる位置に細孔15の燃料出口を設けることができる。
なお、細孔15の好ましい出口位置については後述する。
With the above configuration, as indicated by an arrow α in FIG. 1, the pressurized air that has passed through the venturi portion 13 flows while maintaining straightness so as to follow the gap between the venturi portions 13. That is, the pressurized air that has passed through the venturi portion 13 flows along the outer peripheral surface of the second needle 9. Therefore, a fuel outlet (outer radial outlet) of the pore 15 is provided on the side surface of the second needle 9 between the venturi portion 13 and the second injection hole 7.
By providing in this way, after passing through the venturi part 13, the position where it comes into contact with the pressurized air (pressurized air whose flow velocity is higher than that of the venturi part 13) that flows straightly along the gap of the venturi part 13. A fuel outlet for the pores 15 can be provided.
A preferable exit position of the pore 15 will be described later.

次に、上記構成を採用するエアブラストインジェクタの作動を説明する。
ECUは、エンジンの気筒内に燃料噴射を実施する際に、第1インジェクタ1を作動させる。
この第1インジェクタ1の作動を図5を参照して説明する。ECUによって第1コイル31の通電が開始されると、磁力により第1可動コア27が上方へ磁気吸引される。そして、第1可動コア27を上方へ駆動する磁気吸引力が、第1ニードル5に加わる閉弁方向荷重に打ち勝つと、第1可動コア27が上方に移動し、第1可動コア27に結合されている第1ニードル5がリフトアップを開始する。そして、第1ニードル5が弁座から離座すると、第1ノズルボディ4の第1ノズル孔26に供給された加圧燃料が第1噴射孔3から噴射される。
第1噴射孔3より噴射された燃料は、燃料ノズル48を通って、第2インジェクタ2の中心孔11の内部に噴射供給される。即ち、燃料ノズル48によって、第1インジェクタ1の噴射燃料が第2インジェクタ2の中心孔11の内部のみに注入される。
Next, the operation of the air blast injector employing the above configuration will be described.
The ECU operates the first injector 1 when fuel injection is performed in the cylinder of the engine.
The operation of the first injector 1 will be described with reference to FIG. When energization of the first coil 31 is started by the ECU, the first movable core 27 is magnetically attracted upward by the magnetic force. Then, when the magnetic attractive force that drives the first movable core 27 upward overcomes the valve closing direction load applied to the first needle 5, the first movable core 27 moves upward and is coupled to the first movable core 27. The first needle 5 is starting to lift up. When the first needle 5 is separated from the valve seat, the pressurized fuel supplied to the first nozzle hole 26 of the first nozzle body 4 is injected from the first injection hole 3.
The fuel injected from the first injection hole 3 passes through the fuel nozzle 48 and is supplied to the inside of the center hole 11 of the second injector 2. That is, the fuel injected from the first injector 1 is injected only into the center hole 11 of the second injector 2 by the fuel nozzle 48.

ECUによって第1コイル31の通電が停止されると、第1可動コア27を上方へ磁気吸引していた磁力が喪失する。すると、第1スプリング23の付勢力により第1可動コア27と第1ニードル5が下降を開始する。そして、第1ニードル5が下降して弁座に着座すると、第1ノズル孔26と第1噴射孔3の連通が遮断されて、第1噴射孔3からの燃料噴射が停止し、中心孔11の内部への燃料供給(燃料注入)が停止される。   When energization of the first coil 31 is stopped by the ECU, the magnetic force that magnetically attracted the first movable core 27 upward is lost. Then, the first movable core 27 and the first needle 5 start to descend by the urging force of the first spring 23. When the first needle 5 is lowered and seated on the valve seat, the communication between the first nozzle hole 26 and the first injection hole 3 is cut off, the fuel injection from the first injection hole 3 is stopped, and the center hole 11 is stopped. The fuel supply (fuel injection) to the inside of is stopped.

ECUは、エンジンの気筒内に燃料噴射を実施する際は、第1インジェクタ1の他に第2インジェクタ2を作動させる。
この第2インジェクタ2の作動について図6を参照して説明する。ECUによって第2コイル53の通電が開始されると、磁力により第2可動コア46が下方へ磁気吸引される。そして、第2可動コア46を下方へ駆動する磁気吸引力が、第2ニードル9に加わる閉弁方向荷重に打ち勝つと、第2可動コア46が下方に移動し、第2可動コア46に結合されている第2ニードル9が下降を開始する。そして、第2ニードル9の下端に設けられた弁傘51が第2噴射孔7の開口縁から離座すると、エア流路12の下端とエンジンの気筒内とが連通し、第2インジェクタ2内に充填されていた加圧空気とともに、中心孔11に溜められた液体燃料が、第2噴射孔7を介してエンジンの気筒内に噴射する。
The ECU operates the second injector 2 in addition to the first injector 1 when performing fuel injection into the cylinder of the engine.
The operation of the second injector 2 will be described with reference to FIG. When energization of the second coil 53 is started by the ECU, the second movable core 46 is magnetically attracted downward by the magnetic force. When the magnetic attractive force that drives the second movable core 46 downward overcomes the valve closing direction load applied to the second needle 9, the second movable core 46 moves downward and is coupled to the second movable core 46. The second needle 9 is started to descend. And if the valve head 51 provided in the lower end of the 2nd needle 9 leaves | separates from the opening edge of the 2nd injection hole 7, the lower end of the air flow path 12 and the inside of a cylinder of an engine will communicate, and the inside of the 2nd injector 2 The liquid fuel stored in the center hole 11 is injected into the cylinder of the engine through the second injection hole 7 together with the pressurized air filled in the engine.

この状態(中心孔11に溜められた液体燃料の噴射)を、図1を参照して説明する。
第2噴射孔7が開かれると、エア流路12内に充填された加圧空気が第2噴射孔7を介して気筒内に流れる。このため、エア流路12には、ベンチュリー部13の上側から下方の第2噴射孔7に向かう加圧空気の流れが生じ、加圧空気がベンチュリー部13で絞られる。
ベンチュリー部13を通過する加圧空気は、ベンチュリー部13による流体圧縮によって流速が増し、通過速度がマッハ1(もしくはマッハ1に近い流速)に達する。
This state (injection of the liquid fuel stored in the center hole 11) will be described with reference to FIG.
When the second injection hole 7 is opened, the pressurized air filled in the air flow path 12 flows into the cylinder through the second injection hole 7. For this reason, a flow of pressurized air from the upper side of the venturi portion 13 toward the lower second injection hole 7 is generated in the air flow path 12, and the pressurized air is throttled by the venturi portion 13.
The flow rate of the pressurized air passing through the venturi section 13 increases due to fluid compression by the venturi section 13, and the passing speed reaches Mach 1 (or a flow speed close to Mach 1).

ベンチュリー部13の通過中にマッハ1(もしくはマッハ1に近い流速)に達した加圧空気は、ベンチュリー部13の通過後、ベンチュリー部13の下流側の流路面積が増える領域において流体の膨張効果により流速が増す。即ち、ベンチュリー部13を通過する加圧空気の最速部位は、ベンチュリー部13を通過した後のエア流路12中において発生する。
一方、ベンチュリー部13の下流側の流路面積が増える領域では、流路の拡径に伴う負圧化によって圧力が急速に下がる。
The pressurized air that has reached Mach 1 (or a flow velocity close to Mach 1) during the passage of the venturi section 13 has a fluid expansion effect in a region where the flow area on the downstream side of the venturi section 13 increases after the passage of the venturi section 13. Increases the flow rate. That is, the fastest part of the pressurized air that passes through the venturi portion 13 is generated in the air flow path 12 after passing through the venturi portion 13.
On the other hand, in the region where the flow channel area on the downstream side of the venturi portion 13 increases, the pressure rapidly decreases due to the negative pressure accompanying the expansion of the flow channel.

そこで、細孔15の燃料出口を、ベンチュリー部13を通過した後、そのベンチュリー部13の隙間に沿うように直進性を保って流れる加圧空気(図1の矢印α)に触れる位置に設けている。
細孔15の燃料出口が設けられる部位のエア流路12は、ベンチュリー部13よりも圧力が低く、細孔15による液体燃料の吸出能力が高められている。
Therefore, the fuel outlet of the pore 15 is provided at a position where it touches the pressurized air (arrow α in FIG. 1) that flows through the venturi portion 13 and flows straightly along the gap of the venturi portion 13. Yes.
The air flow path 12 at the portion where the fuel outlet of the pore 15 is provided has a pressure lower than that of the venturi portion 13, and the liquid fuel suction capability by the pore 15 is enhanced.

また、細孔15より吸い出した液体燃料は、ベンチュリー部13を通過する加圧空気よりも速い流速の加圧空気によって連続的に高速分断される。即ち、加圧空気による液体燃料の剪断能力が高められる。
そして、細孔15から吸い出された液体燃料は、非常に細かく分断されながら加圧空気に混ざり合うことで加圧空気と液体燃料の混合性が促進され、第2噴射孔7を通って気筒内へ噴射される。
このように、細孔15から吸い出した液体燃料が加圧空気に混ざり合った状態で第2噴射孔7から噴射されるため、第2インジェクタ2の噴射初期から噴霧粒径を微粒化することができる。
Further, the liquid fuel sucked out from the pores 15 is continuously divided at a high speed by pressurized air having a flow velocity faster than that of the pressurized air passing through the venturi section 13. That is, the shearing ability of liquid fuel by pressurized air is enhanced.
Then, the liquid fuel sucked out from the pores 15 is mixed with the pressurized air while being very finely divided, thereby promoting the mixing of the pressurized air and the liquid fuel, and passing through the second injection hole 7 to the cylinder. Injected in.
Thus, since the liquid fuel sucked out from the fine holes 15 is injected from the second injection holes 7 in a state of being mixed with the pressurized air, it is possible to atomize the spray particle diameter from the initial injection of the second injector 2. it can.

第2インジェクタ2に供給された液体燃料の噴射が終了すると、ECUによって第2コイル53の通電が停止される。すると、第2可動コア46を下方へ磁気吸引していた磁力が喪失する。その結果、第2スプリング39の付勢力により第2可動コア46と第2ニードル9が上昇を開始する。そして、第2ニードル9が上昇して弁傘51が第2噴射孔7の開口縁に着座すると、エア流路12とエンジンの気筒内との連通が遮断されて、第2噴射孔7からエンジンの気筒内へのエア混合燃料の噴射が停止される。   When the injection of the liquid fuel supplied to the second injector 2 is completed, the energization of the second coil 53 is stopped by the ECU. Then, the magnetic force that magnetically attracted the second movable core 46 downward is lost. As a result, the second movable core 46 and the second needle 9 start to rise due to the urging force of the second spring 39. When the second needle 9 is raised and the valve head 51 is seated on the opening edge of the second injection hole 7, the communication between the air flow path 12 and the cylinder of the engine is cut off, and the engine is connected to the engine from the second injection hole 7. The injection of the air mixed fuel into the cylinder is stopped.

(実施例1の効果)
この実施例1のエアブラストインジェクタにおける第2インジェクタ2は、上述したように、ベンチュリー効果を用いて、細孔15から吸い出した液体燃料を加圧空気に混合しながら噴射を行なうため、噴射開始初期にまとまった液体燃料を噴射することがなく、噴射初期から噴霧粒径を微粒化できる。即ち、第2インジェクタ2の噴射初期から噴射終了までの全噴射期間において噴霧粒径を微粒化することができる。
また、細孔15から吸い出された液体燃料を加圧空気が剪断する剪断能力を高めているため、噴射直前における加圧空気と液体燃料の混合性を促進することができる。その結果、第2噴射孔7から噴射された燃料の分裂をさらに促進でき、気筒内における燃料噴霧の微粒化を向上させることができる。
さらに、細孔15が吸い出す液体燃料の吸出能力を高めているため、短時間に中心孔11の液体燃料を吸い出すことができる。また、中心孔11の内部に液体燃料が残留する不具合を回避することができる。
(Effect of Example 1)
As described above, the second injector 2 in the air blast injector according to the first embodiment performs the injection while mixing the liquid fuel sucked out from the pores 15 with the pressurized air using the venturi effect. The sprayed particle diameter can be atomized from the initial stage of injection without injecting a liquid fuel. That is, the spray particle diameter can be atomized in the entire injection period from the initial injection of the second injector 2 to the end of the injection.
Further, since the shearing ability of the pressurized air to shear the liquid fuel sucked out from the pores 15 is enhanced, the mixing property between the pressurized air and the liquid fuel immediately before the injection can be promoted. As a result, the division of the fuel injected from the second injection hole 7 can be further promoted, and the atomization of the fuel spray in the cylinder can be improved.
Furthermore, since the suction ability of the liquid fuel sucked out by the pores 15 is enhanced, the liquid fuel in the center hole 11 can be sucked out in a short time. Further, it is possible to avoid the problem that the liquid fuel remains in the center hole 11.

(実施例1の特徴技術2)
ベンチュリー部13を通過した直後の加圧空気は、ベンチュリー部13を通過した後、エア流路12の通路面積が拡大することで生じるラバーズノズル効果によって、流速がマッハ1(音速)を超える。
そこで、この実施例1では、図1に示すように、加圧空気の流速がマッハ1を超える領域に、細孔15の燃料出口を設けている。
(Feature Technology 2 of Example 1)
The pressurized air immediately after passing through the venturi section 13 has a flow velocity exceeding Mach 1 (sound speed) due to the rubber nozzle effect generated by the passage area of the air flow path 12 being expanded after passing through the venturi section 13.
Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG. 1, the fuel outlet of the pore 15 is provided in a region where the flow rate of the pressurized air exceeds the Mach 1.

このように、加圧空気の流速がマッハ1を超える領域に、細孔15の燃料出口を設けることで、細孔15から吸い出された液体燃料を加圧空気が剪断する剪断能力を非常に大きくすることができる。
その結果、加圧空気と液体燃料の混合性を促進することができ、燃料噴霧の微粒化を向上させることができる。
Thus, by providing the fuel outlet of the pore 15 in the region where the flow rate of the pressurized air exceeds Mach 1, the shearing ability of the pressurized air to shear the liquid fuel sucked out from the pore 15 is very high. Can be bigger.
As a result, the mixing property of pressurized air and liquid fuel can be promoted, and atomization of fuel spray can be improved.

(実施例1の特徴技術3)
流速がマッハ1を超える範囲は、特殊な解析装置がないと特定ができない。
そこで、車両用のガソリンエンジンに用いられるエアブラストインジェクタの場合は、ベンチュリー部13の下端位置(0mm)とこの下端位置から下側へ5mm離れた位置との間{流速がマッハ1を超える範囲:図2(a)のL1に示す範囲内}に、細孔15の燃料出口を設けるものである。
このベンチュリー部13の下端位置(0mm)から下方へ5mmの間は、ベンチュリー部13を通過した後、そのベンチュリー部13の隙間に沿うように直進性を保って流れる加圧空気のうちで特に流速が速い範囲であるため、この範囲内に細孔15の燃料出口を設けることで、細孔15から吸い出された液体燃料を加圧空気が剪断する剪断能力を非常に大きくし、加圧空気と液体燃料の混合性を促進させることができる。
(Feature Technology 3 of Example 1)
The range where the flow velocity exceeds Mach 1 cannot be specified without a special analysis device.
Therefore, in the case of an air blast injector used in a gasoline engine for a vehicle, a position between the lower end position (0 mm) of the venturi section 13 and a position 5 mm away from the lower end position {range where the flow velocity exceeds Mach 1: Within the range indicated by L1 in FIG. 2A, the fuel outlet of the pore 15 is provided.
Between the lower end position (0 mm) of the venturi portion 13 and 5 mm downward, the flow velocity is particularly high among the pressurized air that flows straight through the venturi portion 13 and passes along the gap of the venturi portion 13. Therefore, by providing the fuel outlet of the pore 15 in this range, the shearing ability of the pressurized air to shear the liquid fuel sucked out from the pore 15 is greatly increased. And mixing of liquid fuel can be promoted.

特に好ましい形態としては、ベンチュリー部13の下端から下側へ1mm離れた位置とベンチュリー部13の下端から下側へ3mm離れた位置との間{図2(a)のL2に示す範囲内}に、細孔15の燃料出口を設けることが望ましい。
このベンチュリー部13の下端位置から下方へ1mmからベンチュリー部13の下端位置から下方へ5mmの間は、ベンチュリー部13を通過した後、そのベンチュリー部13の隙間に沿うように直進性を保って流れる加圧空気のうちで流速が最速になる範囲であるため、この範囲内に細孔15の燃料出口を設けることで、細孔15から吸い出された液体燃料を加圧空気が剪断する剪断能力を最大にし、加圧空気と液体燃料の混合性を促進させることができる。
As a particularly preferred form, between a position 1 mm away from the lower end of the venturi 13 and a position 3 mm away from the lower end of the venturi 13 {within the range indicated by L2 in FIG. 2 (a)} It is desirable to provide a fuel outlet for the pores 15.
Between 1 mm downward from the lower end position of the venturi part 13 and 5 mm downward from the lower end position of the venturi part 13, after passing through the venturi part 13, the straight flow is maintained along the gap of the venturi part 13. Since it is the range where the flow velocity is the fastest among the pressurized air, by providing the fuel outlet of the pore 15 in this range, the shearing ability of the pressurized air to shear the liquid fuel sucked out from the pore 15 Can be maximized and the mixing of pressurized air and liquid fuel can be promoted.

[実施例2]
図7を参照して実施例2を説明する。なお、以下の実施例2において、上記実施例1と同一符号は同一機能物を示すものである。
上記の実施例1では、ベンチュリー形成部14を第2ノズルボディ8の内周面に設ける例を示した。
これに対し、この実施例2は、ベンチュリー形成部14を第2ニードル9の外周面に設けるものである。
具体的に、この実施例2のベンチュリー形成部14は、第2大径摺動部47より下方位置における第2ニードル9の外周面において径方向外側へ膨出することで、第2ノズルボディ8の内周面との間にベンチュリー部13を形成するものである。
なお、この実施例2では、ベンチュリー形成部14を第2ニードル9の外周面に設けるのに伴い、第2ニードル9の下側を摺動自在に支持するための第2大径摺動部47を第2ニードル9の外周面に形成している。
[Example 2]
Embodiment 2 will be described with reference to FIG. In the following second embodiment, the same reference numerals as those in the first embodiment denote the same functional objects.
In the first embodiment, an example in which the venturi forming portion 14 is provided on the inner peripheral surface of the second nozzle body 8 has been described.
On the other hand, in the second embodiment, the venturi forming portion 14 is provided on the outer peripheral surface of the second needle 9.
Specifically, the venturi forming portion 14 of the second embodiment bulges radially outward on the outer peripheral surface of the second needle 9 at a position below the second large-diameter sliding portion 47, so that the second nozzle body 8 The venturi portion 13 is formed between the inner peripheral surface of the first and second inner surfaces.
In the second embodiment, the second large-diameter sliding portion 47 for slidably supporting the lower side of the second needle 9 as the venturi forming portion 14 is provided on the outer peripheral surface of the second needle 9. Is formed on the outer peripheral surface of the second needle 9.

一方、ベンチュリー形成部14に対向する第2ノズルボディ8の内周面は、少なくともベンチュリー部13の上方からベンチュリー部13の下方に至る範囲において軸方向に直線的な円筒面(内周面が軸方向に直線を成す円筒面)に設けられている。   On the other hand, the inner peripheral surface of the second nozzle body 8 facing the venturi forming portion 14 is a cylindrical surface that is linear in the axial direction at least in the range from the upper portion of the venturi portion 13 to the lower portion of the venturi portion 13 (the inner peripheral surface is an axis). (Cylindrical surface that forms a straight line in the direction).

そして、この実施例2では、細孔15の燃料出口を、ベンチュリー形成部14におけるベンチュリー部13の直下(流路の拡径が開始される部分)に設けるものである。
この位置(ベンチュリー部13の直下)に細孔15の燃料出口を設けることにより、ベンチュリー部13を通過した後、そのベンチュリー部13の隙間に沿うように直進性を保って流れる加圧空気に触れる位置に細孔15の燃料出口を設定することができる。
このように設けても、実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
In the second embodiment, the fuel outlet of the pore 15 is provided immediately below the venturi portion 13 in the venturi forming portion 14 (the portion where the diameter expansion of the flow path is started).
By providing the fuel outlet of the pore 15 at this position (directly below the venturi section 13), after passing through the venturi section 13, it touches the pressurized air that flows straight along the gap of the venturi section 13. The fuel outlet of the pore 15 can be set at the position.
Even if it provides in this way, the effect similar to Example 1 can be acquired.

上記の実施例では、中心孔11の内部に供給された燃料が重力によって第2噴射孔7に向かって導かれるように、第2噴射孔7がエアブラストインジェクタの下側(地側)に配置される例を示したが、エアブラストインジェクタの搭載方向は限定されるものではない。   In the above embodiment, the second injection hole 7 is arranged on the lower side (ground side) of the air blast injector so that the fuel supplied into the center hole 11 is guided toward the second injection hole 7 by gravity. However, the mounting direction of the air blast injector is not limited.

上記の実施例では、第2可動コア46を加圧空気が通過せず、第2ニードル9の中心孔11の内部と横穴49を通って加圧空気が第2可動コア46の下側に導かれる例を示したが、加圧空気の供給経路は限定されるものではなく、第2可動コア46の内部または外周部に上方の加圧空気を下方へ導く流路や溝部を形成し、第2可動コア46を介して加圧空気を下方のエア流路12に導くものであっても良い。   In the above embodiment, the pressurized air does not pass through the second movable core 46, and the pressurized air is guided to the lower side of the second movable core 46 through the inside of the center hole 11 of the second needle 9 and the lateral hole 49. Although an example is shown, the supply path of the pressurized air is not limited, and a flow path and a groove part for guiding the upward pressurized air downward are formed in the inside or the outer periphery of the second movable core 46, and the first 2 The pressurized air may be guided to the lower air flow path 12 via the movable core 46.

上記の実施例では、エアブラストインジェクタを直噴エンジンに用いる例を示したが、気筒内に吸気を供給する吸気通路(シリンダヘッドに形成された吸気ポート等)の内部に燃料を噴射するインジェクタに、本発明が適用されたエアブラストインジェクタを用いても良い。   In the above embodiment, an example in which an air blast injector is used for a direct injection engine has been described. However, an injector that injects fuel into an intake passage (such as an intake port formed in a cylinder head) that supplies intake air into a cylinder is shown. An air blast injector to which the present invention is applied may be used.

上記の実施例では、第1インジェクタ1の駆動手段として電磁アクチュエータ(第1電磁駆動部6)を用いる例を示したが、第1インジェクタ1の駆動手段は電磁アクチュエータに限定されるものではなく、ピエゾアクチュエータなど他の駆動手段を用いても良い。同様に、上記の実施例では、第2インジェクタ2の駆動手段として電磁アクチュエータ(第2電磁駆動部10)を用いる例を示したが、第2インジェクタ2の駆動手段は電磁アクチュエータに限定されるものではなく、ピエゾアクチュエータなど他の駆動手段を用いても良い。   In the above-described embodiment, an example in which an electromagnetic actuator (first electromagnetic driving unit 6) is used as a driving unit for the first injector 1 is shown. However, the driving unit for the first injector 1 is not limited to an electromagnetic actuator. Other driving means such as a piezoelectric actuator may be used. Similarly, in the above-described embodiment, the example in which the electromagnetic actuator (second electromagnetic driving unit 10) is used as the driving unit of the second injector 2 is shown, but the driving unit of the second injector 2 is limited to the electromagnetic actuator. Instead, other driving means such as a piezoelectric actuator may be used.

1 第1インジェクタ
2 第2インジェクタ
3 第1噴射孔
4 第1ノズルボディ
5 第1ニードル
7 第2噴射孔
8 第2ノズルボディ
9 第2ニードル
11 中心孔
12 エア流路
13 ベンチュリー部
14 ベンチュリー形成部
15 細孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st injector 2 2nd injector 3 1st injection hole 4 1st nozzle body 5 1st needle 7 2nd injection hole 8 2nd nozzle body 9 2nd needle 11 Center hole 12 Air flow path 13 Venturi part 14 Venturi formation part 15 pores

Claims (5)

外部より加圧供給された液体燃料を噴射する第1噴射孔(3)を有する第1ノズルボディ(4)、この第1ノズルボディ(4)内に収容されて前記第1噴射孔(3)の開閉を行なう第1ニードル(5)を備える第1インジェクタ(1)と、
外部より加圧供給された空気とともに前記第1インジェクタ(1)から噴射された液体燃料を噴射する第2噴射孔(7)、この第2噴射孔(7)の開閉を行なう第2ニードル(9)、この第2ニードル(9)を収容する第2ノズルボディ(8)を備える第2インジェクタ(2)と、
を具備するエアブラストインジェクタにおいて、
(a)前記第2ニードル(9)の内部には、前記第1インジェクタ(1)の噴射燃料が供給される中心孔(11)が設けられ、
(b)前記第2ニードル(9)と前記第2ノズルボディ(8)との間には、前記第2噴射孔(7)の開弁時に加圧空気が前記第2噴射孔(7)に向かって流れるエア流路(12)が区画され、
(c)前記エア流路(12)の通路途中には、前記第2噴射孔(7)の開弁時に前記第2噴射孔(7)に向かって流れる加圧空気を絞るベンチュリー部(13)を形成するベンチュリー形成部(14)が設けられ、
(d)前記第2ニードル(9)には、前記中心孔(11)内の液体燃料を、前記ベンチュリー部(13)を通過した加圧空気中に吸い出させる細孔(15)が設けられ、
(e)この細孔(15)の燃料出口は、前記ベンチュリー部(13)の空気流れ下流に開口することを特徴とするエアブラストインジェクタ。
A first nozzle body (4) having a first injection hole (3) for injecting liquid fuel pressurized and supplied from the outside. The first nozzle hole (3) is accommodated in the first nozzle body (4). A first injector (1) comprising a first needle (5) for opening and closing
A second injection hole (7) for injecting liquid fuel injected from the first injector (1) together with air pressurized and supplied from the outside, and a second needle (9) for opening and closing the second injection hole (7) ), A second injector (2) comprising a second nozzle body (8) for accommodating the second needle (9);
In an air blast injector comprising:
(A) Inside the second needle (9), there is provided a center hole (11) to which the injected fuel of the first injector (1) is supplied,
(B) Between the second needle (9) and the second nozzle body (8), pressurized air enters the second injection hole (7) when the second injection hole (7) is opened. An air flow path (12) flowing toward the
(C) In the middle of the passage of the air flow path (12), a venturi section (13) for restricting the pressurized air flowing toward the second injection hole (7) when the second injection hole (7) is opened. A venturi forming part (14) is formed,
(D) The second needle (9) is provided with a pore (15) for sucking the liquid fuel in the center hole (11) into the pressurized air that has passed through the venturi section (13). ,
(E) An air blast injector characterized in that the fuel outlet of the pore (15) opens downstream of the venturi section (13).
請求項1に記載のエアブラストインジェクタにおいて、
前記ベンチュリー形成部(14)は、前記第2ノズルボディ(8)の内周面において径方向内側へ膨出することで、前記第2ニードル(9)との間に前記ベンチュリー部(13)を形成するものであり、
前記細孔(15)の燃料出口は、前記ベンチュリー部(13)と前記第2噴射孔(7)との間で、且つ前記ベンチュリー部(13)と同径寸法の前記第2ニードル(9)の側面において開口することを特徴とするエアブラストインジェクタ。
The air blast injector according to claim 1,
The venturi forming portion (14) bulges radially inwardly on the inner peripheral surface of the second nozzle body (8), thereby disposing the venturi portion (13) between the second needle (9). To form,
The fuel outlet of the fine hole (15) is the second needle (9) having the same diameter as the venturi part (13) between the venturi part (13) and the second injection hole (7). An air blast injector characterized by opening on the side surface of the air blast.
請求項1または請求項2に記載のエアブラストインジェクタにおいて、
前記細孔(15)の燃料出口は、前記ベンチュリー部(13)における前記第2噴射孔(7)側の端部位置とこの端部位置から前記第2噴射孔(7)の側へ5mm離れた位置との間において開口することを特徴とするエアブラストインジェクタ。
In the air blast injector according to claim 1 or 2,
The fuel outlet of the fine hole (15) is 5 mm away from the end position of the venturi section (13) on the second injection hole (7) side and from the end position to the second injection hole (7) side. An air blast injector characterized by opening between the two positions.
請求項1に記載のエアブラストインジェクタにおいて、
前記ベンチュリー形成部(14)は、前記第2ニードル(9)の外周面において径方向外側へ膨出することで、前記第2ノズルボディ(8)との間に前記ベンチュリー部(13)を形成するものであり、
前記細孔(15)の燃料出口は、前記ベンチュリー形成部(14)における前記ベンチュリー部(13)の直下において開口することを特徴とするエアブラストインジェクタ。
The air blast injector according to claim 1,
The venturi forming portion (14) bulges radially outward on the outer peripheral surface of the second needle (9), thereby forming the venturi portion (13) with the second nozzle body (8). Is what
The air blast injector characterized in that the fuel outlet of the fine hole (15) opens immediately below the venturi part (13) in the venturi forming part (14).
請求項1〜請求項4のいずれかに記載のエアブラストインジェクタにおいて、
前記細孔(15)の燃料出口は、前記ベンチュリー部(13)を通過した加圧空気の流速がラバーズノズル効果によってマッハ1を超える流速範囲において開口することを特徴とするエアブラストインジェクタ。
In the air blast injector according to any one of claims 1 to 4,
The air blast injector, wherein the fuel outlet of the pore (15) opens in a flow velocity range in which the flow velocity of the pressurized air that has passed through the venturi section (13) exceeds Mach 1 due to a rubber nozzle effect.
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