JP2012154309A - Fuel injection nozzle - Google Patents

Fuel injection nozzle Download PDF

Info

Publication number
JP2012154309A
JP2012154309A JP2011016887A JP2011016887A JP2012154309A JP 2012154309 A JP2012154309 A JP 2012154309A JP 2011016887 A JP2011016887 A JP 2011016887A JP 2011016887 A JP2011016887 A JP 2011016887A JP 2012154309 A JP2012154309 A JP 2012154309A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
needle
passage
fuel injection
nozzle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011016887A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eiji Tomita
栄二 冨田
Yoshiro Yamamoto
芳郎 山本
Kazuhiro Morinaka
和宏 森中
Yuji Nishida
裕至 西田
Makoto Haneda
誠 羽根田
Miki Fujii
幹 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eiwa Giken Kk
Mitsui OSK Lines Ltd
Okayama University NUC
Diesel United Ltd
Original Assignee
Eiwa Giken Kk
Mitsui OSK Lines Ltd
Okayama University NUC
Diesel United Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eiwa Giken Kk, Mitsui OSK Lines Ltd, Okayama University NUC, Diesel United Ltd filed Critical Eiwa Giken Kk
Priority to JP2011016887A priority Critical patent/JP2012154309A/en
Publication of JP2012154309A publication Critical patent/JP2012154309A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To contribute to the improvement of the combustion property and the exhaust property of fuel by accelerating atomization of the injected fuel by generating whirling stream in the inside of the nozzle body with simple structure and at low cost.SOLUTION: The fuel injection nozzle 1 has the nozzle body 4 formed with an injection hole 2 for injecting fuel at one end and having a fuel passage 3 for guiding fuel to the injection hole 2, and a needle 5 which is a shaft shape member inserted into the nozzle body 4 and which constitutes a valve part 7 opening and closing the fuel passage 3 by the reciprocating moving in an axial direction to the nozzle body 4 along with the nozzle body 4, the fuel passage 3 has a fuel reservoir part 8, a fuel supply passage 21 arranged an upstream side more than the fuel reservoir part 8 and guiding fuel toward an inserting direction side to the nozzle body 4 of the needle 5, and a direction changing passage part 22 arranged between the fuel reservoir 8 and the fuel supply passage 21, and formed in a direction along a plane perpendicular to the axial direction of the needle 5, and communicating in a direction displaced from the diameter direction of the needle 5 to the fuel reservoir part 8.

Description

本発明は、ディーゼルエンジン等に用いられる燃料噴射ノズルに関する。   The present invention relates to a fuel injection nozzle used for a diesel engine or the like.

従来、ディーゼルエンジン等のエンジンにおいては、排気ガスに含まれる有毒物質の排出量の低減や、二酸化炭素の排出量の低減を促す熱効率の向上や、スモークの排出量の低減等のために、燃料噴射弁を構成する燃料噴射ノズルの特性の改善が重要な鍵を握っている。特に、スモークの排出量を低減させる観点からは、燃料噴射ノズルから噴射された燃料が速やかに微粒化して燃料蒸気となり、空気と混合して燃焼することが望ましい。そこで、燃料噴射ノズルにおいては、従来、噴射された燃料噴霧の微粒化を促進するため、燃料の噴射圧の高圧化や燃料の噴射孔の微細化等の種々の工夫が行われている。   Conventionally, in an engine such as a diesel engine, in order to reduce emissions of toxic substances contained in exhaust gas, improve thermal efficiency that promotes reduction of carbon dioxide emissions, reduce smoke emissions, etc. Improvement of the characteristics of the fuel injection nozzle constituting the injection valve is an important key. In particular, from the viewpoint of reducing the amount of smoke discharged, it is desirable that the fuel injected from the fuel injection nozzle be quickly atomized into fuel vapor, mixed with air, and burned. Therefore, in the fuel injection nozzle, conventionally, in order to promote atomization of the injected fuel spray, various measures such as increasing the fuel injection pressure and miniaturizing the fuel injection hole have been performed.

燃料噴射ノズルにおいては、噴射燃料の微粒化を促進するため、噴射する燃料に旋回流を生じさせる工夫を行うことが、従来技術として存在する。噴射する燃料に旋回流を生じさせる構成としては、例えば特許文献1の燃料噴射ノズルのように、噴射する燃料の旋回流を、燃料が噴孔から燃料噴射ノズルの外部に噴出する直前となる噴孔内で生じさせるものがある。具体的には、特許文献1の燃料噴射ノズルは、燃料が噴出する噴孔を弁座の内周面の接線方向に形成すること等により、噴孔内に流れ込む燃料の所定の方向の流速に遅速を生じさせ、噴孔内に旋回流を生じさせる。   In the fuel injection nozzle, in order to promote atomization of the injected fuel, there is a conventional technique for generating a swirling flow in the injected fuel. As a configuration for generating a swirling flow in the fuel to be injected, for example, as in the fuel injection nozzle of Patent Document 1, the swirling flow of the fuel to be injected is an injection immediately before the fuel is ejected from the nozzle to the outside of the fuel injection nozzle. Some are generated in the hole. Specifically, the fuel injection nozzle disclosed in Patent Document 1 has a flow rate in a predetermined direction of the fuel flowing into the nozzle hole by, for example, forming a nozzle hole through which fuel is jetted in a tangential direction of the inner peripheral surface of the valve seat. A slow speed is generated, and a swirling flow is generated in the nozzle hole.

一方、噴射する燃料に旋回流を生じさせる構成としては、例えば特許文献2の燃料噴射ノズルのように、噴射する燃料の旋回流を、噴孔内よりも上流側、つまりノズルボディ等と呼ばれるノズル本体の内部で生じさせるものがある。特許文献2の燃料噴射ノズルは、ノズル本体に挿入されてノズル本体に設けられる弁座に着座するニードルの周囲に、旋回流を生じさせる。このため、特許文献2の燃料噴射ノズルにおいては、ニードルの外周面に、螺旋溝が形成されている。   On the other hand, as a configuration for generating a swirling flow in the fuel to be injected, for example, as in the fuel injection nozzle of Patent Document 2, the swirling flow of the fuel to be injected is a nozzle called an upstream side of the nozzle hole, that is, a nozzle body or the like Some are generated inside the body. The fuel injection nozzle of Patent Document 2 generates a swirling flow around a needle that is inserted into a nozzle body and seats on a valve seat provided in the nozzle body. For this reason, in the fuel injection nozzle of patent document 2, the spiral groove is formed in the outer peripheral surface of a needle.

特開平11−324868号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-324868 特開平6−147057号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-147057

特許文献2の燃料噴射ノズルのように、ニードルの外周面に螺旋溝が形成される構成によれば、ニードルの形状が複雑となる。このため、ニードルの加工が難しく、加工コストも高くなる。   According to the configuration in which the spiral groove is formed on the outer peripheral surface of the needle like the fuel injection nozzle of Patent Document 2, the shape of the needle becomes complicated. For this reason, it is difficult to process the needle, and the processing cost increases.

他方、噴射燃料の微粒化を促進するため、マイクロバブルを含む燃料をポンプにより圧縮するという方法も考案されている。しかしながら、マイクロバブルを用いる方法は、マイクロバブルを生成して燃料中に入れるために動力が必要であること、マイクロバブルの生存時間が限られていること、圧縮用のポンプの内部およびポンプに接続される配管の途中で気泡が発生して燃料が正常に送れなくなること等から、現実的ではないと考えられる。   On the other hand, in order to promote atomization of injected fuel, a method of compressing fuel containing microbubbles with a pump has been devised. However, the method using microbubbles requires power to generate and put microbubbles into the fuel, the lifetime of microbubbles is limited, the inside of the pump for compression and the connection to the pump It is considered impractical because air bubbles are generated in the middle of the pipe and fuel cannot be sent normally.

そこで、本発明は、簡単な構造により、低いコストで、ノズル本体の内部で旋回流を生じさせることができ、噴射燃料の微粒化を促進することができ、燃料の燃焼性および排気特性の改善に貢献することができる燃料噴射ノズルを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention can generate a swirling flow inside the nozzle body at a low cost with a simple structure, can promote atomization of the injected fuel, and improve the combustibility and exhaust characteristics of the fuel. An object of the present invention is to provide a fuel injection nozzle that can contribute to the above.

本発明の燃料噴射ノズルは、一端に燃料を噴出させる噴孔が形成され、前記噴孔に燃料を導く燃料通路を有するノズル本体と、前記ノズル本体に挿入される軸状の部材であり、前記ノズル本体とともに、前記ノズル本体に対する軸方向の往復移動により前記燃料通路を開閉する弁部を構成するニードルと、を備え、前記燃料通路は、前記ニードルの外周面とともに、前記ニードルの軸心回りに燃料を保持する空間を形成する燃料溜り部と、前記燃料溜り部よりも上流側に設けられ、前記ニードルの前記ノズル本体に対する挿入方向側に向けて燃料を導く第1の通路部と、前記燃料溜り部と前記第1の通路部との間に設けられ、前記ニードルの軸方向に対して垂直な平面に沿う方向に形成され、前記燃料溜り部に対して、前記ニードルの径方向からずれた方向に連通する第2の通路部と、を有するものである。   The fuel injection nozzle according to the present invention is a nozzle body having a fuel passage for injecting fuel at one end, a fuel passage for guiding the fuel to the nozzle hole, and a shaft-like member inserted into the nozzle body, And a needle that forms a valve portion that opens and closes the fuel passage by reciprocating in the axial direction with respect to the nozzle body, and the fuel passage is arranged around an axis of the needle together with an outer peripheral surface of the needle. A fuel reservoir portion that forms a space for holding fuel; a first passage portion that is provided upstream of the fuel reservoir portion and guides fuel toward an insertion direction side of the needle with respect to the nozzle body; and the fuel The needle is provided between the reservoir and the first passage, and is formed in a direction along a plane perpendicular to the axial direction of the needle, and the radial direction of the needle with respect to the fuel reservoir A second passage portion communicating with the al displacement direction, and has a.

本発明の燃料噴射ノズルにおいては、好ましくは、前記第2の通路部は、前記燃料溜り部および前記第1の通路部に対する絞りを構成するものである。   In the fuel injection nozzle according to the present invention, preferably, the second passage portion constitutes a restriction for the fuel reservoir portion and the first passage portion.

本発明の燃料噴射ノズルにおいては、好ましくは、前記燃料溜り部は、前記ニードルの軸方向視で円形状となる内周面部を有し、前記第2の通路部は、前記燃料溜り部に対して、前記円形状における接線方向に連通するものである。   In the fuel injection nozzle of the present invention, preferably, the fuel reservoir portion has an inner peripheral surface portion that is circular when viewed in the axial direction of the needle, and the second passage portion is located with respect to the fuel reservoir portion. In this way, the circular shape communicates with the tangential direction.

本発明の燃料噴射ノズルにおいては、好ましくは、前記燃料溜り部により形成される空間は、前記ニードルの軸方向に沿って、下流側に向けて縮径する先細り形状を有するものである。   In the fuel injection nozzle of the present invention, it is preferable that the space formed by the fuel reservoir has a tapered shape that decreases in diameter toward the downstream side along the axial direction of the needle.

本発明によれば、簡単な構造により、低いコストで、ノズル本体の内部で旋回流を生じさせることができ、噴射燃料の微粒化を促進することができ、燃料の燃焼性および排気特性の改善に貢献することができる。   According to the present invention, with a simple structure, a swirl flow can be generated inside the nozzle body at a low cost, atomization of the injected fuel can be promoted, and fuel combustibility and exhaust characteristics are improved. Can contribute.

本発明の一実施形態に係る燃料噴射ノズルの構成を示す一部断面図。The partial cross section figure which shows the structure of the fuel injection nozzle which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る燃料噴射ノズルの開弁状態を示す一部断面図。The partial cross section figure which shows the valve opening state of the fuel injection nozzle which relates to one execution form of this invention. 本発明の一実施形態に係る燃料噴射ノズルのノズル本体の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the nozzle main body of the fuel injection nozzle which concerns on one Embodiment of this invention. 図3におけるA方向矢視図。The A direction arrow directional view in FIG. 図3におけるB−B矢視断面図。BB sectional drawing in FIG. 本発明の一実施形態に係る燃料噴射ノズルの他の構成例を示す図。The figure which shows the other structural example of the fuel-injection nozzle which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る燃料噴射ノズルの他の構成例を示す図。The figure which shows the other structural example of the fuel-injection nozzle which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の実施例に係る実施例品に対する比較例品の構成を示す図。The figure which shows the structure of the comparative example goods with respect to the Example goods which concern on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る解析装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the analyzer which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る燃料の燃焼の様子を表す連続的な撮像画像の一例を示す図。The figure which shows an example of the continuous captured image showing the mode of combustion of the fuel which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る燃料の燃焼の様子を表す連続的な撮像画像の一例を示す図。The figure which shows an example of the continuous captured image showing the mode of combustion of the fuel which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る燃料の燃焼の様子を表す連続的な撮像画像の一例を示す図。The figure which shows an example of the continuous captured image showing the mode of combustion of the fuel which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る燃料の燃焼過程における雰囲気圧力の時間変化を示す図。The figure which shows the time change of the atmospheric pressure in the combustion process of the fuel which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る燃料の噴霧の様子の撮影についての説明図。Explanatory drawing about imaging | photography of the mode of the spraying of the fuel which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る燃料の噴霧の様子の撮影結果例を示す図。The figure which shows the example of imaging | photography result of the mode of the spray of the fuel which concerns on the Example of this invention.

本発明は、燃料噴射ノズルを構成するノズル本体において、燃料を噴出させる噴孔に燃料を導くために形成される燃料の経路の構成を工夫することにより、簡単な構造で、ノズル本体の内部で旋回流を生じさせ、噴射燃料の微粒化を促進しようとするものである。また、燃料の経路において、所定の部分を絞りとして構成することにより、ノズル本体の内部でのキャビテーションの発生を促し、より効果的に噴射燃料の微粒化を促進しようとするものである。以下、本発明の実施の形態を説明する。   In the nozzle body constituting the fuel injection nozzle, the structure of the fuel path formed to guide the fuel to the nozzle hole for ejecting the fuel is devised, so that the inside of the nozzle body is simplified. A swirling flow is generated to promote atomization of the injected fuel. In addition, by forming a predetermined portion as a throttle in the fuel path, the occurrence of cavitation inside the nozzle body is promoted, and atomization of the injected fuel is promoted more effectively. Embodiments of the present invention will be described below.

本実施形態の燃料噴射ノズル1は、例えば舶用や自動車用のエンジンに適用され、エンジンにおいて、ディーゼル燃料等の燃料の噴射弁を構成する。すなわち、燃料噴射ノズル1は、例えば、エンジンにおいて、シリンダ内に燃料の燃焼空間を形成する燃焼室に燃料を噴射するように設けられる。   The fuel injection nozzle 1 of the present embodiment is applied to, for example, marine and automobile engines, and constitutes an injection valve for fuel such as diesel fuel in the engine. That is, for example, in the engine, the fuel injection nozzle 1 is provided so as to inject fuel into a combustion chamber that forms a fuel combustion space in a cylinder.

燃料噴射ノズル1は、燃料タンク等からコンプレッサや燃料ポンプ等によって加圧された状態で送られてくる燃料の供給を受け、エンジンの燃焼空間に燃料を噴射する。このため、図1に示すように、燃料噴射ノズル1は、燃料を噴出させる噴孔2と、供給された燃料を噴孔2に導くための燃料の経路である燃料通路3とを有する。   The fuel injection nozzle 1 receives a supply of fuel sent from a fuel tank or the like under pressure by a compressor, a fuel pump, or the like, and injects the fuel into the combustion space of the engine. For this reason, as shown in FIG. 1, the fuel injection nozzle 1 includes a nozzle hole 2 through which fuel is ejected and a fuel passage 3 that is a fuel path for guiding the supplied fuel to the nozzle hole 2.

つまり、燃料噴射ノズル1は、エンジンにおいて、噴孔2が燃焼空間に臨むような姿勢で設けられ、燃料ポンプ等によって加圧された状態で供給される燃料を、燃料通路3によって噴孔2に導き、噴孔2から噴出させることで、燃料を燃焼空間に噴射する。なお、以下の説明では、燃料噴射ノズル1において、噴孔2が設けられる側(図1における下側)を下側とし、その反対側(図1における上側)を上側とする。   In other words, the fuel injection nozzle 1 is provided in the engine in such a posture that the injection hole 2 faces the combustion space, and the fuel supplied in a state of being pressurized by a fuel pump or the like is supplied to the injection hole 2 by the fuel passage 3. The fuel is injected into the combustion space by being guided and ejected from the nozzle hole 2. In the following description, in the fuel injection nozzle 1, the side where the nozzle hole 2 is provided (the lower side in FIG. 1) is the lower side, and the opposite side (the upper side in FIG. 1) is the upper side.

燃料噴射ノズル1により構成される燃料噴射弁は、例えば、コモンレール式の燃料噴射システムを構成する。コモンレール式の燃料噴射システムは、複数の燃料噴射弁と、高圧化した燃料を蓄えるコモンレールとを備え、コモンレールから各燃料噴射弁に均一に燃料を供給するシステムである。   The fuel injection valve constituted by the fuel injection nozzle 1 constitutes, for example, a common rail fuel injection system. The common rail type fuel injection system is a system that includes a plurality of fuel injection valves and a common rail that stores high-pressure fuel, and uniformly supplies fuel from the common rail to each fuel injection valve.

コモンレール式の燃料噴射システムでは、燃料の噴射圧力、噴射時期、噴射量等が、制御装置によって電子的に制御される。このため、燃料噴射ノズル1がコモンレール式の燃料噴射システムの各燃料噴射弁を構成する場合、燃料噴射ノズル1は、その動作等について、制御装置による電子的な制御を受ける。   In the common rail fuel injection system, the fuel injection pressure, injection timing, injection amount, and the like are electronically controlled by a control device. For this reason, when the fuel injection nozzle 1 constitutes each fuel injection valve of the common rail fuel injection system, the fuel injection nozzle 1 is electronically controlled by the control device with respect to its operation and the like.

図1から図5に示すように、本実施形態の燃料噴射ノズル1は、ノズル本体4と、ニードル5とを備える。ノズル本体4は、全体として略円筒状の外形を有する部材である。ニードル5は、全体として略円柱状の外形を有する軸状の部材である。なお、図3は、図4におけるC−C断面図に相当する。   As shown in FIGS. 1 to 5, the fuel injection nozzle 1 of this embodiment includes a nozzle body 4 and a needle 5. The nozzle body 4 is a member having a substantially cylindrical outer shape as a whole. The needle 5 is an axial member having a substantially cylindrical outer shape as a whole. 3 corresponds to a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.

ニードル5は、ノズル本体4に対して、略同軸心となる位置に挿入された状態で、軸方向(上下方向)に相対的に移動可能に設けられる。言い換えると、ニードル5は、ノズル本体4への挿脱方向(上下方向)の移動が許容された状態で、ノズル本体4に挿入される。   The needle 5 is provided so as to be relatively movable in the axial direction (vertical direction) in a state of being inserted at a position that is substantially coaxial with the nozzle body 4. In other words, the needle 5 is inserted into the nozzle body 4 in a state where movement in the insertion / removal direction (vertical direction) with respect to the nozzle body 4 is allowed.

図1から図5に示すように、ノズル本体4は、ニードル5を挿入させる孔を形成する案内面6を有する。ノズル本体4は、ニードル5を、軸方向(上下方向)に往復摺動可能な状態で収容する。このため、ニードル5の挿入孔を形成する案内面6は、ノズル本体4に挿入されたニードル5が摺動するように、ニードル5の外周面に対応する内周面として形成される。つまり、ニードル5の案内面6に対して摺動する部分の外径寸法と、案内面6の内径寸法とは、略同じである。案内面6は、ニードル5の軸方向の移動を案内するとともに、ニードル5をノズル本体4に保持する。   As shown in FIGS. 1 to 5, the nozzle body 4 has a guide surface 6 that forms a hole into which the needle 5 is inserted. The nozzle body 4 accommodates the needle 5 in a state in which the needle 5 can slide back and forth in the axial direction (vertical direction). For this reason, the guide surface 6 that forms the insertion hole of the needle 5 is formed as an inner peripheral surface corresponding to the outer peripheral surface of the needle 5 so that the needle 5 inserted into the nozzle body 4 slides. That is, the outer diameter dimension of the portion that slides with respect to the guide surface 6 of the needle 5 and the inner diameter dimension of the guide surface 6 are substantially the same. The guide surface 6 guides the movement of the needle 5 in the axial direction and holds the needle 5 in the nozzle body 4.

図1に示すように、燃料噴射ノズル1は、ノズル本体4とニードル5により、燃料通路3を開閉する弁部7を構成する。弁部7は、ノズル本体4に対するニードル5の往復摺動により開閉する。具体的には次のとおりである。   As shown in FIG. 1, the fuel injection nozzle 1 includes a valve body 7 that opens and closes the fuel passage 3 by a nozzle body 4 and a needle 5. The valve unit 7 opens and closes by reciprocating sliding of the needle 5 with respect to the nozzle body 4. Specifically, it is as follows.

燃料噴射ノズル1が有する噴孔2は、ノズル本体4の下端に形成される。本実施形態の燃料噴射ノズル1は、1個の噴孔2を有する。噴孔2は、ニードル5の軸心線上に位置し、ニードル5の軸方向に沿って貫通する。噴孔2は、ノズル本体4の下側において、燃料通路3をノズル本体4の外部に開口させる。   The nozzle hole 2 of the fuel injection nozzle 1 is formed at the lower end of the nozzle body 4. The fuel injection nozzle 1 of this embodiment has one injection hole 2. The nozzle hole 2 is located on the axial center line of the needle 5 and penetrates along the axial direction of the needle 5. The nozzle hole 2 opens the fuel passage 3 to the outside of the nozzle body 4 below the nozzle body 4.

また、燃料通路3は、ノズル本体4において、噴孔2が形成される側と反対側(上側)の端面4aに開口する。燃料通路3の端面4aに対する開口部が、燃料通路3の入口部3aとなる。したがって、燃料噴射ノズル1に供給される燃料は、入口部3aから流入し、燃料通路3によって噴孔2へと導かれる。   Further, the fuel passage 3 opens in the end surface 4a on the opposite side (upper side) of the nozzle body 4 to the side where the nozzle holes 2 are formed. An opening with respect to the end face 4 a of the fuel passage 3 becomes an inlet portion 3 a of the fuel passage 3. Accordingly, the fuel supplied to the fuel injection nozzle 1 flows from the inlet 3 a and is guided to the injection hole 2 by the fuel passage 3.

噴孔2と案内面6との間には、燃料溜り部8が設けられる。燃料溜り部8は、燃料通路3の一部を構成する。燃料溜り部8は、内周面9によって空間18を形成する。内周面9により形成される空間18は、案内面6で形成されるニードル5の挿入孔の下端側を開口させるように、ニードル5の挿入孔に対して拡径した部分を有する。燃料溜り部8は、先端通路部10を介して、噴孔2に連通する。つまり、燃料溜り部8と噴孔2との間に、先端通路部10が設けられる。先端通路部10は、弁部7におけるノズル本体4の強度確保等のために設けられるが、その通路長さは短い方が好ましい。   A fuel reservoir 8 is provided between the nozzle hole 2 and the guide surface 6. The fuel reservoir 8 constitutes a part of the fuel passage 3. The fuel reservoir 8 forms a space 18 by the inner peripheral surface 9. The space 18 formed by the inner peripheral surface 9 has a portion whose diameter is increased with respect to the insertion hole of the needle 5 so as to open the lower end side of the insertion hole of the needle 5 formed by the guide surface 6. The fuel reservoir 8 communicates with the nozzle hole 2 via the tip passage portion 10. That is, the tip passage portion 10 is provided between the fuel reservoir portion 8 and the nozzle hole 2. The distal end passage portion 10 is provided to ensure the strength of the nozzle body 4 in the valve portion 7, but the passage length is preferably shorter.

先端通路部10は、ニードル5と同軸心上に位置する略円筒状の空間を形成する部分であり、噴孔2に対しては拡径された空間を形成し、燃料溜り部8に対しては縮径された空間を形成する。つまり、先端通路部10の径方向の寸法は、噴孔2の径方向の寸法よりも大きく、燃料溜り部8の径方向の寸法よりも小さい。   The distal end passage portion 10 is a portion that forms a substantially cylindrical space coaxially with the needle 5. The tip passage portion 10 forms a space whose diameter is enlarged with respect to the injection hole 2, and the fuel reservoir portion 8. Forms a reduced diameter space. That is, the radial dimension of the tip passage portion 10 is larger than the radial dimension of the nozzle hole 2 and smaller than the radial dimension of the fuel reservoir 8.

したがって、先端通路部10の上端側(噴孔2と連通する側と反対側)は、燃料溜り部8に対して開口する。先端通路部10の燃料溜り部8に対する開口部が、ニードル5により閉塞されることで、弁部7が閉じた状態となる。   Therefore, the upper end side (the side opposite to the side communicating with the injection hole 2) of the tip passage portion 10 opens with respect to the fuel reservoir portion 8. The opening of the tip passage portion 10 with respect to the fuel pool portion 8 is closed by the needle 5 so that the valve portion 7 is closed.

先端通路部10がニードル5によって閉塞されるため、燃料溜り部8を形成する内周面9の、先端通路部10側の部分には、弁座11が設けられている。弁座11は、先端通路部10の燃料溜り部8に対する開口部の周辺部分に形成される。   Since the distal end passage portion 10 is closed by the needle 5, a valve seat 11 is provided on a portion of the inner peripheral surface 9 forming the fuel reservoir portion 8 on the distal end passage portion 10 side. The valve seat 11 is formed in a peripheral portion of the opening portion of the tip passage portion 10 with respect to the fuel reservoir portion 8.

弁座11は、下側(噴孔2側)にかけて縮径する円錐台状の内周面である座面を形成する。したがって、弁座11は、小径側で噴孔2に連通し、大径側で燃料溜り部8に連通する。弁座11は、その円錐台状の座面の軸心方向が、ニードル5の軸心方向と一致するように設けられる。   The valve seat 11 forms a seat surface which is a truncated cone-shaped inner peripheral surface that is reduced in diameter toward the lower side (the nozzle hole 2 side). Therefore, the valve seat 11 communicates with the nozzle hole 2 on the small diameter side and communicates with the fuel reservoir 8 on the large diameter side. The valve seat 11 is provided such that the axial center direction of the frustoconical seat surface coincides with the axial center direction of the needle 5.

弁部7を構成する弁座11に対しては、弁体として機能するニードル5の先端部が着座する。ニードル5は、ノズル本体4に対する挿入方向の先端側の端部に、縮径部12を有する。縮径部12は、ニードル5において、案内面6を形成する部分に対して小径の部分である。縮径部12は、燃料溜り部8に位置する。縮径部12のさらに先端側には、弁座11に対して着座する部分となる着座部13が設けられている。   The tip of the needle 5 that functions as a valve body is seated on the valve seat 11 that constitutes the valve portion 7. The needle 5 has a reduced diameter portion 12 at the end on the distal end side in the insertion direction with respect to the nozzle body 4. The reduced diameter portion 12 is a portion having a small diameter with respect to the portion forming the guide surface 6 in the needle 5. The reduced diameter portion 12 is located in the fuel reservoir 8. On the further distal end side of the reduced diameter portion 12, a seat portion 13 that is a portion seated on the valve seat 11 is provided.

着座部13は、ニードル5の先端側にかけて縮径する円錐形状を有する。着座部13の外周面が、弁座11により形成される座面に対する着座面となる。つまり、着座部13により形成される着座面が、弁座11により形成される座面に接触することで、弁部7が閉じた状態となり、着座部13により形成される着座面が、弁座11により形成される座面から離間することで、弁部7が開いた状態となる。   The seating portion 13 has a conical shape that decreases in diameter toward the distal end side of the needle 5. The outer peripheral surface of the seating portion 13 becomes a seating surface with respect to the seating surface formed by the valve seat 11. That is, when the seating surface formed by the seating portion 13 comes into contact with the seating surface formed by the valve seat 11, the valve portion 7 is closed, and the seating surface formed by the seating portion 13 becomes the valve seat. The valve part 7 is in an open state by being separated from the seating surface formed by 11.

図1は、燃料噴射ノズル1の閉弁状態、つまり弁部7が閉じた状態を示し、図2は、燃料噴射ノズル1の開弁状態、つまり弁部7が開いた状態を示す。弁部7は、上記のとおりニードル5の往復摺動により開閉する。ニードル5は、スプリング等の付勢部材によって、弁部7を閉じる方向、つまり下向きに付勢された状態で設けられる。ニードル5は、付勢部材による付勢力を受けるため、着座部13側と反対側(上側)の端部に、突出部14を有する。突出部14は、ニードル5の上端部において、案内面6を形成する部分に対して小径の円柱状の突起部分として形成される。   FIG. 1 shows a closed state of the fuel injection nozzle 1, that is, a state where the valve portion 7 is closed, and FIG. 2 shows a opened state of the fuel injection nozzle 1, that is, a state where the valve portion 7 is opened. The valve part 7 opens and closes by reciprocating sliding of the needle 5 as described above. The needle 5 is provided in a state in which it is urged downward by a biasing member such as a spring in a direction in which the valve portion 7 is closed, that is, downward. Since the needle 5 receives the urging force of the urging member, the needle 5 has a protruding portion 14 at the end opposite to the seating portion 13 (upper side). The protruding portion 14 is formed as a columnar protruding portion having a small diameter with respect to the portion forming the guide surface 6 at the upper end portion of the needle 5.

一方、ニードル5は、縮径部12において、先端側(下側)にかけて縮径するテーパ面12aを有する。上述したように、縮径部12は、燃料溜り部8に位置し、燃料溜り部8は、燃料通路3の一部を構成する。このため、ニードル5は、燃料溜り部8において、テーパ面12aによって、燃料通路3に供給される高圧(例えば800気圧)に維持された燃料の圧力を受けることで、弁部7を開弁させる方向(上向き)の力の作用を受ける。   On the other hand, the needle 5 has a tapered surface 12 a that is reduced in diameter toward the distal end side (lower side) in the reduced diameter portion 12. As described above, the reduced diameter portion 12 is located in the fuel reservoir 8, and the fuel reservoir 8 constitutes a part of the fuel passage 3. Therefore, the needle 5 opens the valve portion 7 by receiving the pressure of the fuel maintained at a high pressure (for example, 800 atm) supplied to the fuel passage 3 by the tapered surface 12a in the fuel reservoir portion 8. Subject to direction (upward) force.

なお、上述したように燃料噴射ノズル1がコモンレール式の燃料噴射システムに適用される場合、燃料噴射ノズル1のニードル5の動作は、電磁弁やピエゾ素子(圧電素子)等を含む周知の構成によって電子的に制御される。ニードル5は、電子的な制御により、弁部7を開弁させる方向(上向き)の力、または弁部7を閉弁させる方向(下向き)の力の作用を受ける。   When the fuel injection nozzle 1 is applied to a common rail fuel injection system as described above, the operation of the needle 5 of the fuel injection nozzle 1 is performed by a known configuration including an electromagnetic valve, a piezoelectric element (piezoelectric element), and the like. Electronically controlled. The needle 5 receives an action of a force in the direction of opening the valve portion 7 (upward) or a force in the direction of closing the valve portion 7 (downward) by electronic control.

いずれにしても、ニードル5に作用する上下方向の力の大小関係の変化により、弁部7の開閉動作が行われる。すなわち、付勢部材による付勢力等によってニードル5が受ける下向きの力が、燃料溜り部8においてテーパ面12a等によってニードル5が受ける上向きの力よりも大きい状態では、ニードル5の先端の着座部13は、弁座11に着座し、弁部7が閉じた状態となる(図1参照)。一方、ニードル5が受ける上向きの力が下向きの力よりも大きい状態では、ニードル5の先端の着座部13は、弁座11から離れ、弁部7が開いた状態となる(図2参照)。   In any case, the opening / closing operation of the valve unit 7 is performed by the change in the magnitude relationship of the vertical force acting on the needle 5. That is, when the downward force received by the needle 5 due to the biasing force or the like by the biasing member is larger than the upward force received by the needle 5 by the tapered surface 12a or the like in the fuel reservoir 8, the seating portion 13 at the tip of the needle 5 is used. Is seated on the valve seat 11 and the valve portion 7 is closed (see FIG. 1). On the other hand, when the upward force received by the needle 5 is larger than the downward force, the seating portion 13 at the tip of the needle 5 is separated from the valve seat 11 and the valve portion 7 is opened (see FIG. 2).

このような弁部7の開閉動作において、電子的な制御が用いられる場合、電磁弁に対する通電状態やピエゾ素子に対する電圧の印加状態等により、ニードル5に作用する上下方向の力の大小関係が変化させられる。そして、弁部7の開閉のタイミングによって燃料の噴射時期が制御され、弁部7の開弁時間によって燃料の噴射量が制御されながら、弁部7の開閉により、間欠的な燃料の噴射が行われる。   When electronic control is used in such an opening / closing operation of the valve unit 7, the magnitude relationship of the vertical force acting on the needle 5 varies depending on the energization state of the electromagnetic valve, the voltage application state to the piezo element, and the like. Be made. The fuel injection timing is controlled by the opening / closing timing of the valve unit 7, and intermittent fuel injection is performed by opening / closing the valve unit 7 while the fuel injection amount is controlled by the valve opening time of the valve unit 7. Is called.

以上のように、本実施形態の燃料噴射ノズル1は、一端に燃料を噴出させる噴孔2が形成され、噴孔2に燃料を導く燃料通路3を有するノズル本体4と、ノズル本体4に挿入される軸状の部材であり、ノズル本体4とともに、ノズル本体4に対する軸方向(上下方向)の往復移動により燃料通路3を開閉する弁部7を構成するニードル5とを備える。なお、燃料噴射ノズル1の動作方式、つまり往復動作するニードル5の駆動方式は、特に限定されるものではない。   As described above, the fuel injection nozzle 1 of the present embodiment is formed with the nozzle body 4 having the fuel passage 3 for guiding the fuel to the nozzle hole 2, the nozzle hole 2 for ejecting the fuel at one end, and being inserted into the nozzle body 4. This is a shaft-like member that includes a nozzle body 4 and a needle 5 that constitutes a valve portion 7 that opens and closes the fuel passage 3 by reciprocating in the axial direction (vertical direction) with respect to the nozzle body 4. The operation method of the fuel injection nozzle 1, that is, the driving method of the needle 5 that reciprocates is not particularly limited.

また、燃料噴射ノズル1においては、ノズル本体4に、連結ピン15を嵌合させるための穴部4bが形成されている。穴部4bは、ノズル本体4の端面4aに開口するように形成される。連結ピン15は、燃料噴射ノズル1により構成される燃料噴射弁において、ノズル本体4に対して端面4a側に接合される構造体16と、ノズル本体4とを連結させる。本実施形態では、端面4aに開口する穴部4bは、同じく端面4aに開口する入口部3aと干渉しないように2箇所設けられ(図4参照)、ノズル本体4は、2本の連結ピン15が用いられて所定の構造体16に連結される。   In the fuel injection nozzle 1, a hole 4 b for fitting the connecting pin 15 is formed in the nozzle body 4. The hole 4 b is formed so as to open in the end surface 4 a of the nozzle body 4. In the fuel injection valve constituted by the fuel injection nozzle 1, the connecting pin 15 connects the nozzle body 4 and the structure body 16 joined to the nozzle body 4 on the end face 4 a side. In the present embodiment, the hole 4b that opens to the end face 4a is provided at two locations so as not to interfere with the inlet 3a that also opens to the end face 4a (see FIG. 4), and the nozzle body 4 includes two connecting pins 15 Is used to connect to a predetermined structure 16.

以下では、燃料噴射ノズル1が備える燃料通路3の構成について、具体的に説明する。図1等に示すように、燃料通路3は、噴孔2に対する燃料の流れの上流側から、燃料供給通路部21と、方向変換通路部22と、燃料溜り部8とを有する。   Below, the structure of the fuel path 3 with which the fuel injection nozzle 1 is provided is demonstrated concretely. As shown in FIG. 1 and the like, the fuel passage 3 includes a fuel supply passage portion 21, a direction changing passage portion 22, and a fuel reservoir portion 8 from the upstream side of the fuel flow with respect to the nozzle hole 2.

燃料供給通路部21は、ノズル本体4において、案内面6により形成される挿入孔の軸心回りの所定の位置に設けられ、ニードル5の軸方向に沿って形成される直線状の孔を形成する部分である。つまり、燃料供給通路部21は、ノズル本体4において、軸心位置からずれた位置にて、案内面6により形成される挿入孔と平行に形成される孔部である。燃料供給通路部21は、略円形状となる断面形状を有する。   The fuel supply passage portion 21 is provided at a predetermined position around the axis of the insertion hole formed by the guide surface 6 in the nozzle body 4 and forms a linear hole formed along the axial direction of the needle 5. It is a part to do. That is, the fuel supply passage 21 is a hole formed in the nozzle body 4 in parallel with the insertion hole formed by the guide surface 6 at a position shifted from the axial position. The fuel supply passage portion 21 has a substantially circular cross-sectional shape.

燃料供給通路部21の上流側(上側)の端部は、ノズル本体4の端面4aにて、燃料通路3の入口部3aとして開口する。一方、燃料供給通路部21の下流側(下側)の端部は、上下方向について、燃料溜り部8の位置まで延びて形成される。燃料供給通路部21の下流側の端部は、ニードル5の軸方向視で、燃料溜り部8に対して間隔を隔てた位置、つまりニードル5の径方向の外側の位置に臨む。   The upstream (upper) end of the fuel supply passage 21 opens as an inlet 3 a of the fuel passage 3 on the end surface 4 a of the nozzle body 4. On the other hand, the downstream (lower) end of the fuel supply passage 21 is formed to extend to the position of the fuel reservoir 8 in the vertical direction. The downstream end of the fuel supply passage 21 faces the position spaced from the fuel reservoir 8, that is, the radially outer position of the needle 5 as viewed in the axial direction of the needle 5.

方向変換通路部22は、燃料供給通路部21と燃料溜り部8との間に設けられ、燃料供給通路部21と燃料溜り部8とを連通させる直線状の孔を形成する部分である。方向変換通路部22は、上記のとおり燃料溜り部8に対して間隔を隔てた位置に臨む燃料供給通路部21の下流側の端部から、燃料溜り部8内に燃料を導く。   The direction changing passage portion 22 is a portion that is provided between the fuel supply passage portion 21 and the fuel reservoir portion 8 and forms a linear hole that allows the fuel supply passage portion 21 and the fuel reservoir portion 8 to communicate with each other. The direction changing passage portion 22 guides the fuel into the fuel reservoir portion 8 from the downstream end portion of the fuel supply passage portion 21 facing the fuel reservoir portion 8 at a position spaced from the fuel reservoir portion 8 as described above.

このため、方向変換通路部22は、ニードル5の軸方向に対して垂直な平面に沿う方向に形成される。つまり、方向変換通路部22は、燃料供給通路部21によってニードル5の軸方向に沿って送られてきた燃料を、ニードル5の軸方向に対して垂直な平面に沿う方向に送る。このように、方向変換通路部22は、燃料供給通路部21によってニードル5の軸方向に沿って流れてきた燃料の流れる方向を、ニードル5の軸方向に対して垂直な平面に沿う方向に変換して、燃料溜り部8に燃料を導く。   Therefore, the direction changing passage portion 22 is formed in a direction along a plane perpendicular to the axial direction of the needle 5. That is, the direction changing passage portion 22 sends the fuel sent along the axial direction of the needle 5 by the fuel supply passage portion 21 in a direction along a plane perpendicular to the axial direction of the needle 5. As described above, the direction changing passage portion 22 changes the flow direction of the fuel flowing along the axial direction of the needle 5 by the fuel supply passage portion 21 into a direction along a plane perpendicular to the axial direction of the needle 5. Then, the fuel is guided to the fuel reservoir 8.

方向変換通路部22は、燃料溜り部8に対して、ニードル5の軸方向視で、燃料溜り部8の接線方向に沿うように形成される。図5に示すように、燃料溜り部8を形成する内周面9は、ニードル5の軸方向視で円形状となる内周面部23を有する。そして、方向変換通路部22は、燃料溜り部8に対して、内周面部23によるニードル5の軸方向視での円形状における接線方向に連通する。   The direction changing passage portion 22 is formed along the tangential direction of the fuel reservoir 8 as viewed in the axial direction of the needle 5 with respect to the fuel reservoir 8. As shown in FIG. 5, the inner peripheral surface 9 forming the fuel reservoir portion 8 has an inner peripheral surface portion 23 that is circular when viewed in the axial direction of the needle 5. The direction changing passage portion 22 communicates with the fuel reservoir portion 8 in a tangential direction in a circular shape as viewed in the axial direction of the needle 5 by the inner peripheral surface portion 23.

詳細には、図5に示すように、燃料溜り部8を形成する内周面9は、ニードル5の軸方向視で、ニードル5の軸心位置O1を中心とする円形状となる内周面部23を有する。軸心位置O1を中心とする円形状においては、任意の位置にて接線O2を引くことができる。   Specifically, as shown in FIG. 5, the inner peripheral surface 9 that forms the fuel reservoir portion 8 is an inner peripheral surface portion that has a circular shape centered on the axial center position O <b> 1 of the needle 5 as viewed in the axial direction of the needle 5. 23. In the circular shape centered on the axial center position O1, the tangent line O2 can be drawn at an arbitrary position.

そこで、直線状の孔を形成する方向変換通路部22は、その直線の方向に相当する通路の方向が、軸心位置O1を中心とする円形状における接線O2の方向に沿う方向となるように設けられる。言い換えると、方向変換通路部22は、その通路の方向が、軸心位置O1を中心とする円形状における接線O2の方向に対して平行な方向となるように形成される。   Therefore, in the direction changing passage portion 22 that forms a straight hole, the direction of the passage corresponding to the direction of the straight line is along the direction of the tangent line O2 in a circular shape centered on the axial center position O1. Provided. In other words, the direction changing passage portion 22 is formed such that the direction of the passage is parallel to the direction of the tangent line O2 in a circular shape centered on the axial center position O1.

また、本実施形態の燃料噴射ノズル1においては、方向変換通路部22は、燃料通路3を構成する燃料供給通路部21と燃料溜り部8との間において、絞りを構成する。つまり、方向変換通路部22は、燃料供給通路部21および燃料溜り部8の通路面積に対して絞りとして機能するような孔径の流路を形成する。方向変換通路部22は、燃料供給通路部21と燃料溜り部8との間において、流路を絞り、燃料供給通路部21から燃料溜り部8に流れ込む燃料の流量を制限する。   Further, in the fuel injection nozzle 1 of the present embodiment, the direction changing passage portion 22 constitutes a throttle between the fuel supply passage portion 21 and the fuel pool portion 8 constituting the fuel passage 3. That is, the direction changing passage portion 22 forms a flow passage having a hole diameter that functions as a restriction with respect to the passage areas of the fuel supply passage portion 21 and the fuel reservoir portion 8. The direction changing passage portion 22 restricts the flow rate of the fuel flowing from the fuel supply passage portion 21 into the fuel reservoir portion 8 by restricting the flow path between the fuel supply passage portion 21 and the fuel reservoir portion 8.

したがって、方向変換通路部22において形成される流路は、燃料供給通路部21において形成される流路に対して小径に形成される。また、方向変換通路部22において形成される流路は、燃料溜り部8において形成される空間に対しても十分に小さい径で開口するように形成される。   Therefore, the flow path formed in the direction changing passage portion 22 is formed with a smaller diameter than the flow passage formed in the fuel supply passage portion 21. Further, the flow path formed in the direction change passage portion 22 is formed so as to open with a sufficiently small diameter with respect to the space formed in the fuel reservoir portion 8.

また、燃料通路3を構成する燃料溜り部8は、ニードル5の外周面、詳細には縮径部12の部分の外周面とともに、ニードル5の軸心回りに燃料を保持する空間18を形成する。図1等に示すように、ノズル本体4に挿入された状態のニードル5は、燃料溜り部8の部分に、縮径部12を位置させる。これにより、燃料溜り部8は、内周面9と、縮径部12の外周面とによって、ニードル5の周りに、燃料が溜まる空間18を形成する。   The fuel reservoir 8 constituting the fuel passage 3 forms a space 18 for holding fuel around the axis of the needle 5 together with the outer peripheral surface of the needle 5, specifically the outer peripheral surface of the reduced diameter portion 12. . As shown in FIG. 1 and the like, the needle 5 inserted into the nozzle body 4 positions the reduced diameter portion 12 at the fuel reservoir 8 portion. Thereby, the fuel reservoir 8 forms a space 18 in which fuel is accumulated around the needle 5 by the inner peripheral surface 9 and the outer peripheral surface of the reduced diameter portion 12.

以上のような構成の燃料通路3による燃料の流れについて説明する。なお、ここで説明する燃料の流れは、噴孔2から燃料が噴射される際の燃料の流れ、つまり弁部7が開いている状態における燃料の流れである。   The fuel flow through the fuel passage 3 configured as described above will be described. The fuel flow described here is the flow of fuel when fuel is injected from the nozzle hole 2, that is, the flow of fuel when the valve portion 7 is open.

燃料噴射ノズル1に対して所定の経路で供給される燃料は、燃料通路3の入口部3aから、燃料供給通路部21内に流入する。燃料供給通路部21内に流入した燃料は、燃料供給通路部21により、ニードル5の軸方向に沿って下向きに導かれる(図2、矢印A1参照)。   The fuel that is supplied to the fuel injection nozzle 1 through a predetermined path flows into the fuel supply passage portion 21 from the inlet portion 3 a of the fuel passage 3. The fuel that has flowed into the fuel supply passage 21 is guided downward along the axial direction of the needle 5 by the fuel supply passage 21 (see arrow A1 in FIG. 2).

燃料供給通路部21の下端部に達した燃料は、方向変換通路部22に流入することで流れる方向が変換され、方向変換通路部22によって燃料溜り部8に流れ込む。方向変換通路部22を通過して燃料溜り部8に流れ込む燃料は、上述したように方向変換通路部22が燃料溜り部8に対して接線方向に設けられることから、燃料溜り部8に対して接線方向に流れ込む(図5、矢印A2参照)。   The fuel that has reached the lower end of the fuel supply passage portion 21 is changed in the flowing direction by flowing into the direction changing passage portion 22, and flows into the fuel reservoir 8 by the direction changing passage portion 22. The fuel flowing through the direction change passage portion 22 and flowing into the fuel reservoir portion 8 is provided to the fuel reservoir portion 8 because the direction change passage portion 22 is provided tangential to the fuel reservoir portion 8 as described above. It flows in the tangential direction (see arrow A2 in FIG. 5).

燃料溜り部8に対して接線方向に流れ込んだ燃料は、燃料溜り部8において、内周面9に沿って旋回流を生じさせる(図5、矢印A3参照)。つまり、ここで燃料溜り部8内において生じる燃料の旋回流は、ニードル5の軸心回りの旋回流である。   The fuel flowing in the tangential direction with respect to the fuel reservoir 8 generates a swirling flow along the inner peripheral surface 9 in the fuel reservoir 8 (see arrow A3 in FIG. 5). In other words, the swirl flow of the fuel generated in the fuel reservoir 8 is a swirl flow around the axis of the needle 5.

また、方向変換通路部22から燃料溜り部8に対して接線方向に燃料が流れ込むことにより、燃料通路3を流れる燃料についてキャビテーションが発生する。このキャビテーションの発生は、方向変換通路部22が燃料通路3において絞りを構成することにより促される。つまり、絞りとして機能する方向変換通路部22によって、燃料供給通路部21から燃料溜り部8に流れ込む燃料の流量が制限されることに起因して、燃料通路3を流れる燃料についてキャビテーションが発生しやすくなる。   Further, cavitation occurs in the fuel flowing through the fuel passage 3 by the fuel flowing in the tangential direction from the direction changing passage portion 22 to the fuel reservoir portion 8. Occurrence of this cavitation is promoted by the direction changing passage portion 22 constituting a throttle in the fuel passage 3. That is, the direction change passage portion 22 that functions as a throttle restricts the flow rate of the fuel flowing from the fuel supply passage portion 21 into the fuel reservoir portion 8, so that cavitation tends to occur in the fuel flowing through the fuel passage 3. Become.

燃料溜り部8内において旋回流を形成する燃料は、弁部7の開弁状態において互いに離間している弁座11とニードル5の着座部13との間の狭い隙間を通って、先端通路部10に流入し、噴孔2から噴出する。このようにして燃料噴射ノズル1から噴射された燃料は、燃焼室において着火することで火炎として広がり、燃焼する。   The fuel that forms a swirling flow in the fuel reservoir 8 passes through a narrow gap between the valve seat 11 and the seating portion 13 of the needle 5 that are separated from each other when the valve portion 7 is in the open state. 10 flows out of the nozzle hole 2. In this way, the fuel injected from the fuel injection nozzle 1 ignites in the combustion chamber, spreads as a flame, and burns.

このように、燃料通路3により噴孔2に導かれる燃料の流れにおいては、噴孔2から噴出する燃料は、燃料が方向変換通路部22から燃料溜り部8に流れ込むことによって生じる旋回流の流れに沿って、旋回しながら噴出する。つまり、燃料溜り部8内において生じた燃料の旋回流は、先端通路部10および噴孔2の内部においても維持され、噴孔2から噴出する燃料を旋回流に沿ってねじれた状態で噴出させる。   Thus, in the flow of fuel guided to the nozzle hole 2 by the fuel passage 3, the fuel ejected from the nozzle hole 2 is a swirl flow generated by the fuel flowing into the fuel reservoir 8 from the direction changing passage section 22. Erupt while turning. In other words, the swirling flow of the fuel generated in the fuel reservoir 8 is also maintained in the tip passage portion 10 and the inside of the nozzle hole 2, and the fuel ejected from the nozzle hole 2 is jetted in a twisted state along the swirling flow. .

以上のような構成を備える本実施形態の燃料噴射ノズル1においては、燃料通路3を構成する燃料供給通路部21が、第1の通路部として機能し、同じく燃料通路3を構成する方向変換通路部22が、第2の通路部として機能する。   In the fuel injection nozzle 1 of the present embodiment having the above-described configuration, the fuel supply passage portion 21 that constitutes the fuel passage 3 functions as a first passage portion, and the direction changing passage that also constitutes the fuel passage 3. The part 22 functions as a second passage part.

すなわち、燃料供給通路部21は、燃料通路3において燃料溜り部8よりも上流側に設けられ、ニードル5のノズル本体4に対する挿入方向側(下側)に向けて燃料を導く。また、方向変換通路部22は、燃料溜り部8と燃料供給通路部21との間に設けられ、ニードル5の軸方向に対して垂直な平面に沿う方向に形成され、燃料溜り部8に対して、ニードル5の径方向からずれた方向に連通する。   That is, the fuel supply passage portion 21 is provided upstream of the fuel reservoir portion 8 in the fuel passage 3 and guides the fuel toward the insertion direction side (lower side) of the needle 5 with respect to the nozzle body 4. The direction changing passage 22 is provided between the fuel reservoir 8 and the fuel supply passage 21 and is formed in a direction along a plane perpendicular to the axial direction of the needle 5. Thus, the needle 5 communicates in a direction shifted from the radial direction of the needle 5.

以上のような燃料噴射ノズル1によれば、簡単な構造により、低いコストで、ノズル本体4の内部で旋回流を生じさせることができ、噴射燃料の微粒化を促進することができ、燃料の燃焼性および排気特性の改善に貢献することができる。   According to the fuel injection nozzle 1 as described above, a swirl flow can be generated inside the nozzle body 4 at a low cost with a simple structure, and atomization of the injected fuel can be promoted. It can contribute to improvement of combustibility and exhaust characteristics.

具体的には、本実施形態の燃料噴射ノズル1は、噴孔2に対する燃料の供給経路において、燃料をニードル5の軸方向に導く燃料供給通路部21に加え、燃料供給通路部21から燃料溜り部8に対して接線方向に連通する方向変換通路部22を有する。これにより、燃料噴射ノズル1は、ノズル本体4の内部となる燃料溜り部8において、旋回流を発生させる。このため、本実施形態の燃料噴射ノズル1によれば、例えばニードル5の外周面形状を工夫すること等によってニードル5の形状の複雑化を招くことなく、簡単な構造および低コストを容易に実現することができるとともに、ノズル本体4の内部で旋回流を効果的に発生させることができる。   Specifically, the fuel injection nozzle 1 of the present embodiment is configured such that in the fuel supply path to the nozzle hole 2, in addition to the fuel supply passage section 21 that guides fuel in the axial direction of the needle 5, A direction changing passage portion 22 communicating in a tangential direction with respect to the portion 8 is provided. As a result, the fuel injection nozzle 1 generates a swirling flow in the fuel reservoir 8 that is inside the nozzle body 4. For this reason, according to the fuel injection nozzle 1 of the present embodiment, a simple structure and low cost can be easily realized without causing complication of the shape of the needle 5 by devising the shape of the outer peripheral surface of the needle 5, for example. In addition, the swirl flow can be effectively generated inside the nozzle body 4.

さらに、本実施形態の燃料噴射ノズル1によれば、噴射した燃料が燃焼した後の燃料の液だれ(後だれ)が防止されるという効果も得られる。このことは、ノズル本体4の内部で生じる旋回流によって、噴孔2における液切れが良くなることに基づくと考えられる。   Furthermore, according to the fuel injection nozzle 1 of the present embodiment, the effect of preventing dripping (slipping) of the fuel after the injected fuel is combusted is also obtained. This is considered to be based on the fact that liquid breakage in the nozzle hole 2 is improved by the swirling flow generated inside the nozzle body 4.

また、本実施形態の燃料噴射ノズル1では、燃料溜り部8において旋回流を生じさせる方向変換通路部22が、燃料通路3において絞りを構成する。これにより、ノズル本体4の内部において、燃料通路3を流れる燃料について、積極的にキャビテーションを発生させることができる。   Further, in the fuel injection nozzle 1 of the present embodiment, the direction changing passage portion 22 that generates the swirling flow in the fuel reservoir portion 8 forms a throttle in the fuel passage 3. Thereby, cavitation can be positively generated in the fuel flowing through the fuel passage 3 in the nozzle body 4.

この点、従来からの研究により、キャビテーションの発生のメカニズムの詳細は未だ明らかにされていないものの、ノズル本体の内部で発生するキャビテーションが噴射燃料の微粒化に寄与するという報告がなされている。つまり、ノズル本体の内部でキャビテーションが発生することにより、噴射燃料の微粒化が促進されることがわかっている。   In this regard, although the details of the mechanism of cavitation generation have not yet been clarified by conventional research, it has been reported that cavitation generated inside the nozzle body contributes to atomization of the injected fuel. That is, it is known that atomization of the injected fuel is promoted by the occurrence of cavitation inside the nozzle body.

したがって、本実施形態の燃料噴射ノズル1によれば、燃料通路3の流路構成によって、燃料通路3を流れる燃料についてのキャビテーションの発生が促され、噴射燃料の微粒化が効果的に促進される。結果として、本実施形態の燃料噴射ノズル1によれば、燃料の燃焼性および排気特性が改善される。   Therefore, according to the fuel injection nozzle 1 of the present embodiment, the flow path configuration of the fuel passage 3 promotes the generation of cavitation for the fuel flowing through the fuel passage 3, and effectively promotes atomization of the injected fuel. . As a result, according to the fuel injection nozzle 1 of the present embodiment, fuel combustibility and exhaust characteristics are improved.

本実施形態の燃料噴射ノズル1では、燃料通路3を構成する方向変換通路部22が、燃料溜り部8に対して接線方向に連通しているが、これに限定されない。つまり、本実施形態では、方向変換通路部22の燃料溜り部8に対する連通方向に関し、ニードル5の径方向からずれた方向として、燃料溜り部8に対する接線方向が採用されているが、これに限定されない。   In the fuel injection nozzle 1 of the present embodiment, the direction changing passage portion 22 constituting the fuel passage 3 communicates with the fuel reservoir portion 8 in the tangential direction, but is not limited thereto. That is, in the present embodiment, the tangential direction with respect to the fuel reservoir 8 is adopted as the direction deviating from the radial direction of the needle 5 with respect to the direction of communication of the direction changing passage 22 with respect to the fuel reservoir 8. Not.

したがって、方向変換通路部22の燃料溜り部8に対する連通方向について、ニードル5の径方向からずれた方向は、上述したような効果を得る観点から、燃料溜り部8に対する接線方向を、ニードル5の径方向からのずれ量が最大となる方向として、燃料溜り部8内において旋回流が生じる程度にニードル5の径方向からずれた方向であればよい。   Therefore, with respect to the direction of communication of the direction changing passage 22 with respect to the fuel reservoir 8, the direction deviated from the radial direction of the needle 5 is the tangential direction with respect to the fuel reservoir 8 from the viewpoint of obtaining the effects described above. The direction in which the amount of deviation from the radial direction is maximized may be a direction that deviates from the radial direction of the needle 5 to the extent that a swirling flow is generated in the fuel reservoir 8.

また、ノズル本体4において方向変換通路部22が形成される方向に関し、ニードル5の軸方向に対して垂直な平面に沿う方向とは、ニードル5の軸方向に対して厳密に垂直な平面に沿う方向に限定されず、ニードル5の軸方向に対して略垂直な平面に沿う方向も含む趣旨である。   The direction along the plane perpendicular to the axial direction of the needle 5 with respect to the direction in which the direction changing passage portion 22 is formed in the nozzle body 4 is along the plane strictly perpendicular to the axial direction of the needle 5. It is not limited to the direction, and includes a direction along a plane substantially perpendicular to the axial direction of the needle 5.

方向変換通路部22が形成される方向としては、下流側の端部が燃料溜り部8の位置に達する燃料供給通路部21によってニードル5の軸方向に沿って送られてきた燃料が、燃料供給通路部21よりも内側(ニードル5の軸心位置側)に位置する燃料溜り部8に導かれるように方向転換される程度に、ニードル5の軸方向に対して略垂直な平面に沿う方向であればよい。   As the direction in which the direction changing passage portion 22 is formed, the fuel supplied along the axial direction of the needle 5 by the fuel supply passage portion 21 whose downstream end reaches the position of the fuel reservoir 8 is the fuel supply. In a direction along a plane substantially perpendicular to the axial direction of the needle 5 to such an extent that the direction is changed so as to be guided to the fuel reservoir 8 located inside the passage portion 21 (on the axial center position side of the needle 5). I just need it.

また、本実施形態の燃料噴射ノズル1では、燃料通路3を構成する燃料供給通路部21が、ニードル5の軸方向に沿って、つまりニードル5の挿入孔と平行に形成されているが、これに限定されない。燃料供給通路部21は、ニードル5の軸方向に平行である必要はなく、ニードル5のノズル本体4に対する挿入方向側(下側)に向けて燃料を導く構成であればよい。   Further, in the fuel injection nozzle 1 of the present embodiment, the fuel supply passage portion 21 constituting the fuel passage 3 is formed along the axial direction of the needle 5, that is, parallel to the insertion hole of the needle 5. It is not limited to. The fuel supply passage portion 21 does not need to be parallel to the axial direction of the needle 5, and may be any configuration as long as the fuel is guided toward the insertion direction side (lower side) of the needle 5 with respect to the nozzle body 4.

したがって、燃料供給通路部21の方向としては、ニードル5の軸方向に対して斜め方向であってもよい。ここで、燃料供給通路部21の下流側の端部の位置が、ニードル5の軸方向視で、燃料溜り部8に対して隔てる間隔が大きいほど、方向変換通路部22の流路長さを確保することが容易となる。   Therefore, the direction of the fuel supply passage portion 21 may be an oblique direction with respect to the axial direction of the needle 5. Here, the flow path length of the direction changing passage portion 22 is increased as the position of the downstream end portion of the fuel supply passage portion 21 is separated from the fuel reservoir portion 8 in the axial view of the needle 5. It is easy to ensure.

また、本実施形態の燃料噴射ノズル1では、燃料供給通路部21および方向変換通路部22は、いずれも直線状に形成されているが、各通路部の形状は特に限定されない。燃料供給通路部21および方向変換通路部22については、例えば、両通路部の連結部分が曲線状に形成されたり、各通路部が全体としてあるいは部分的に曲線状に形成されたりしてもよい。   Further, in the fuel injection nozzle 1 of the present embodiment, the fuel supply passage portion 21 and the direction changing passage portion 22 are both formed in a straight line shape, but the shape of each passage portion is not particularly limited. For the fuel supply passage portion 21 and the direction changing passage portion 22, for example, the connecting portion of both passage portions may be formed in a curved shape, or each passage portion may be formed in a curved shape as a whole or in part. .

さらに、本実施形態の燃料噴射ノズル1では、燃料通路3を構成する燃料供給通路部21および方向変換通路部22が1組設けられているが、複数組の燃料供給通路部21および方向変換通路部22が、燃料溜り部8に連通する構成であってもよい。この場合、複数の方向変換通路部22は、燃料溜り部8に対して、各方向変換通路部22によって燃料溜り部8内で生じる旋回流が互いに相殺されることのないように設けられる。   Further, in the fuel injection nozzle 1 of the present embodiment, one set of the fuel supply passage portion 21 and the direction changing passage portion 22 constituting the fuel passage 3 is provided, but a plurality of sets of the fuel supply passage portion 21 and the direction changing passage are provided. The part 22 may be configured to communicate with the fuel reservoir 8. In this case, the plurality of direction change passage portions 22 are provided with respect to the fuel reservoir portions 8 so that the swirl flows generated in the fuel reservoir portions 8 by the respective direction change passage portions 22 are not offset from each other.

例えば、2組の燃料供給通路部21および方向変換通路部22が設けられ、各方向変換通路部22が燃料溜り部8に対して接線方向に連通する場合、2つの方向変換通路部22は、ニードル5の軸方向視で、ニードル5の軸心位置O1(図5参照)を中心として点対称に設けられる。このように、燃料溜り部8に対して、複数組の燃料供給通路部21および方向変換通路部22が連通する構成が採用されることにより、燃料溜り部8内において、旋回流をより効果的に発生させることができる。   For example, when two sets of fuel supply passage portions 21 and direction change passage portions 22 are provided, and each direction change passage portion 22 communicates tangentially to the fuel reservoir portion 8, the two direction change passage portions 22 are: The needle 5 is provided point-symmetrically with respect to the axial center position O1 (see FIG. 5) of the needle 5 as viewed in the axial direction. As described above, by adopting a configuration in which a plurality of sets of fuel supply passage portions 21 and direction changing passage portions 22 communicate with the fuel reservoir portion 8, the swirl flow is made more effective in the fuel reservoir portion 8. Can be generated.

また、燃料溜り部8において、ニードル5の軸方向視で円形状となる内周面部23について、円形状とは、真円形状に限定されるものではなく、一部に円弧状となる部分を含む略円形状も含む趣旨である。すなわち、内周面部23についてのニードル5の軸方向視での円形状とは、方向変換通路部22が燃料溜り部8に対して接線方向に連通する場合に、その接線方向を規定するための形状であるため、内周面部23についての円形状は、接線方向を規定することができるように、円弧状となる部分を有する略円形状であればよい。   In the fuel reservoir 8, the inner peripheral surface portion 23 that is circular when viewed in the axial direction of the needle 5 is not limited to a perfect circle, but a portion that is circular in shape. Including the substantially circular shape including. That is, the circular shape of the inner peripheral surface portion 23 in the axial view of the needle 5 is to define the tangential direction when the direction changing passage portion 22 communicates with the fuel reservoir 8 in the tangential direction. Since it is a shape, the circular shape about the inner peripheral surface part 23 should just be a substantially circular shape which has the part which becomes circular arc shape so that a tangential direction can be prescribed | regulated.

また、燃料溜り部8により形成される空間18ついては、本実施形態の燃料噴射ノズル1のように、ニードル5の軸方向に沿って、下流側に向けて縮径する先細り形状を有することが好ましい。具体的には、図1等に示すように、燃料溜り部8において内周面9により形成される空間18は、案内面6により形成されるニードル5の挿入孔に対する拡径部分となる上側から、先端通路部10が開口する下側(下流側)にかけて、徐々に縮径する略円錐形状を有する。   In addition, the space 18 formed by the fuel reservoir 8 preferably has a tapered shape that is reduced in diameter toward the downstream side along the axial direction of the needle 5 as in the fuel injection nozzle 1 of the present embodiment. . Specifically, as shown in FIG. 1 and the like, the space 18 formed by the inner peripheral surface 9 in the fuel reservoir 8 is from the upper side that becomes a diameter-enlarged portion with respect to the insertion hole of the needle 5 formed by the guide surface 6. In addition, it has a substantially conical shape that gradually decreases in diameter toward the lower side (downstream side) where the distal end passage portion 10 opens.

このように、燃料溜り部8により形成される空間18が、燃料の噴射側に向けて先細り形状を有することにより、燃料溜り部8から先端通路部10に向かう燃料の流れにおいて渦流が生じやすくなる。これにより、燃料溜り部8内において生じた旋回流の勢いを維持または増幅させることができ、より効果的に旋回流による微粒化を促進することができる。   As described above, the space 18 formed by the fuel reservoir 8 has a tapered shape toward the fuel injection side, so that a vortex is easily generated in the fuel flow from the fuel reservoir 8 toward the tip passage portion 10. . Thereby, the momentum of the swirling flow generated in the fuel reservoir 8 can be maintained or amplified, and atomization by the swirling flow can be promoted more effectively.

また、本実施形態の燃料噴射ノズル1は、燃料を噴出させる噴孔2を1個有するが、噴孔2を複数個有してもよい。燃料噴射ノズル1が複数の噴孔2を有する場合、例えば、図6に示すように、複数の噴孔2は、ニードル5の軸心の位置を中心として、下側に向けて放射状に燃料を噴出するように形成される。   Further, the fuel injection nozzle 1 of the present embodiment has one injection hole 2 through which fuel is injected, but may have a plurality of injection holes 2. When the fuel injection nozzle 1 has a plurality of injection holes 2, for example, as shown in FIG. 6, the plurality of injection holes 2 radiate fuel radially downward with the axial center of the needle 5 as the center. It is formed to erupt.

さらに、例えば、図7に示すように、複数の噴孔2は、ニードル5の軸方向視で、円形状となる先端通路部10に対して接線方向に沿って形成されてもよい。図7は、8個の噴孔2が、ニードル5の軸方向視で、先端通路部10の円周方向に等間隔に、先端通路部10に対して接線方向に沿って形成された場合の例を示している。   Further, for example, as shown in FIG. 7, the plurality of nozzle holes 2 may be formed along the tangential direction with respect to the tip passage portion 10 having a circular shape when the needle 5 is viewed in the axial direction. FIG. 7 shows a case where eight nozzle holes 2 are formed along the tangential direction with respect to the distal end passage portion 10 at equal intervals in the circumferential direction of the distal end passage portion 10 as viewed in the axial direction of the needle 5. An example is shown.

以下では、本発明の実施例について説明する。本実施例では、上述した実施形態の燃料噴射ノズル1を適用した燃料噴射ノズル(以下「実施例品」という。)と、実施例品の比較対象としての従来技術を適用した燃料噴射ノズル(以下「比較例品」という。)とについて、燃料の燃焼、および噴射される燃料についての解析を行ったものである。また、本実施例では、噴射する燃料として、主にディーゼルエンジンの燃料として使用される軽油を用いた。   Examples of the present invention will be described below. In this example, a fuel injection nozzle (hereinafter referred to as “example product”) to which the fuel injection nozzle 1 of the above-described embodiment is applied, and a fuel injection nozzle (hereinafter referred to as “example product”) as a comparison target of the example product (hereinafter referred to as “example product”). "Comparative Example Product") is an analysis of fuel combustion and injected fuel. In this embodiment, light oil mainly used as fuel for diesel engines is used as the fuel to be injected.

本実施例の説明に際し、比較例品としての燃料噴射ノズル31について、図8を用いて説明する。なお、比較例品としての燃料噴射ノズル31の説明においては、便宜上、上述した実施形態の燃料噴射ノズル1と共通する部分については、同一の符号を用いて説明を省略する。   In the description of the present embodiment, the fuel injection nozzle 31 as a comparative example product will be described with reference to FIG. In the description of the fuel injection nozzle 31 as a comparative example product, for the sake of convenience, portions common to the fuel injection nozzle 1 of the embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図8に示すように、比較例品としての燃料噴射ノズル31は、燃料を入口部3aから燃料溜り部8まで導くための燃料の通路として、直線通路部41を有する。直線通路部41は、入口部3aから、燃料溜り部8の周縁部に対して、直線状の孔を形成する部分である。   As shown in FIG. 8, the fuel injection nozzle 31 as a comparative example has a straight passage portion 41 as a fuel passage for guiding fuel from the inlet portion 3 a to the fuel reservoir portion 8. The straight passage portion 41 is a portion that forms a straight hole from the inlet portion 3 a to the peripheral edge portion of the fuel reservoir portion 8.

直線通路部41は、ニードル5の軸心線を通る断面に沿って、入口部3aから、噴孔2側にかけて、ニードル5の軸心位置に近付くように、ニードル5の軸方向に対して斜め方向に形成される。このように、比較例品としての燃料噴射ノズル31は、上述した実施形態の燃料噴射ノズル1との比較において、燃料供給通路部21および方向変換通路部22の代わりに、入口部3aから燃料溜り部8に対して直接的に燃料を導く1本の直線状の通路である直線通路部41を有する点で、燃料噴射ノズル1と異なる。   The straight passage portion 41 is inclined with respect to the axial direction of the needle 5 so as to approach the axial center position of the needle 5 from the inlet portion 3a to the nozzle hole 2 side along a cross section passing through the axial center line of the needle 5. Formed in the direction. As described above, the fuel injection nozzle 31 as a comparative product is a fuel reservoir from the inlet 3a in place of the fuel supply passage 21 and the direction change passage 22 in comparison with the fuel injection nozzle 1 of the above-described embodiment. The fuel injection nozzle 1 differs from the fuel injection nozzle 1 in that it has a straight passage portion 41 that is a straight passage that guides fuel directly to the portion 8.

続いて、本実施例で用いた解析装置の構成について、図9を用いて説明する。図9に示すように、本実施例に用いた解析装置51は、燃焼室52と、予備燃焼調整部53と、燃料供給部54と、フォトセンサ55と、カメラ56と、制御部57とを備える。   Next, the configuration of the analysis apparatus used in this example will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 9, the analysis device 51 used in this embodiment includes a combustion chamber 52, a preliminary combustion adjustment unit 53, a fuel supply unit 54, a photo sensor 55, a camera 56, and a control unit 57. Prepare.

燃焼室52は、燃料を燃焼させるための燃焼空間60を形成する。本実施例では、燃焼空間60は、直径100mm、高さ330mmの略円筒形状の空間として形成される。燃焼室52は、金属製の容器として構成される。   The combustion chamber 52 forms a combustion space 60 for burning fuel. In this embodiment, the combustion space 60 is formed as a substantially cylindrical space having a diameter of 100 mm and a height of 330 mm. The combustion chamber 52 is configured as a metal container.

燃焼室52には、観察窓61が設けられている。観察窓61は、燃焼室52の内部での燃料の燃焼の様子を燃焼室52の外部から観察するための窓である。観察窓61は、燃焼室52において燃焼空間60を形成する周壁部分に設けられる。観察窓61は、燃焼室52の外部から石英ガラス62を介して燃焼室52の内部が見えるように構成される。石英ガラス62は、燃焼空間60を形成する周壁部分に装着される。観察窓61は、高さ280mm、幅50mmの略楕円形状を有する(図14参照)。   An observation window 61 is provided in the combustion chamber 52. The observation window 61 is a window for observing the state of fuel combustion inside the combustion chamber 52 from the outside of the combustion chamber 52. The observation window 61 is provided in a peripheral wall portion that forms the combustion space 60 in the combustion chamber 52. The observation window 61 is configured so that the inside of the combustion chamber 52 can be seen through the quartz glass 62 from the outside of the combustion chamber 52. The quartz glass 62 is attached to a peripheral wall portion that forms the combustion space 60. The observation window 61 has a substantially elliptical shape with a height of 280 mm and a width of 50 mm (see FIG. 14).

燃焼室52には、燃焼室52内に燃料を噴射するための燃料噴射ノズルが設けられる。つまり、実施例品についての解析を行う場合は、上述した実施形態の燃料噴射ノズル1が燃焼室52に設けられ、比較例品についての解析を行う場合は、比較例品としての燃料噴射ノズル31が燃焼室52に設けられる。解析装置51の説明では、実施例品としての燃料噴射ノズル1が設けられた場合を例に説明する。   The combustion chamber 52 is provided with a fuel injection nozzle for injecting fuel into the combustion chamber 52. That is, when analyzing an example product, the fuel injection nozzle 1 of the above-described embodiment is provided in the combustion chamber 52. When analyzing a comparative example product, the fuel injection nozzle 31 as a comparative example product is provided. Is provided in the combustion chamber 52. In the description of the analysis device 51, a case where the fuel injection nozzle 1 as an example product is provided will be described as an example.

燃料噴射ノズル1は、噴孔2側が下を向く姿勢で燃焼室52の上部に設けられる。このように、本実施例では、燃焼室52において、燃料噴射ノズル1から噴射された燃料を燃焼させる。   The fuel injection nozzle 1 is provided in the upper part of the combustion chamber 52 so that the injection hole 2 side faces downward. Thus, in this embodiment, the fuel injected from the fuel injection nozzle 1 is burned in the combustion chamber 52.

また、燃焼室52には、点火プラグ64が設けられている。点火プラグ64は、燃焼室52において燃焼空間60を形成する周壁部分に装着され、図示せぬイグナイタに接続される。点火プラグ64は、後述するように予備燃焼調整部53から燃焼室52に供給される混合ガスに点火するためのものである。点火プラグ64の動作は、制御部57により制御される。   The combustion chamber 52 is provided with a spark plug 64. The spark plug 64 is attached to a peripheral wall portion that forms the combustion space 60 in the combustion chamber 52, and is connected to an igniter (not shown). The spark plug 64 is for igniting the mixed gas supplied from the preliminary combustion adjusting unit 53 to the combustion chamber 52 as will be described later. The operation of the spark plug 64 is controlled by the control unit 57.

また、燃焼室52には、燃焼室52内の燃焼ガスを排気するための排気管65が接続されている。排気管65には、排気制御弁66が設けられている。排気制御弁66は、燃焼室52内からの燃焼ガスの排気が行われる排気状態と、燃焼室52内からの燃焼ガスの排気が止められる非排気状態とを切り換えるための弁である。排気制御弁66は、排気管65の燃焼室52に対する接続部分の近傍に設けられる。   Further, an exhaust pipe 65 for exhausting the combustion gas in the combustion chamber 52 is connected to the combustion chamber 52. The exhaust pipe 65 is provided with an exhaust control valve 66. The exhaust control valve 66 is a valve for switching between an exhaust state in which combustion gas is exhausted from the combustion chamber 52 and a non-exhaust state in which exhaust of combustion gas from the combustion chamber 52 is stopped. The exhaust control valve 66 is provided in the vicinity of the connection portion of the exhaust pipe 65 to the combustion chamber 52.

排気管65は、排気制御弁66の下流側の部分において、燃焼室52内の高圧状態を利用した自然排気を行うための自然排気管65aと、真空ポンプ67による強制的な排気を行うための強制排気管65bとに分岐している。排気管65は、真空ポンプ67による燃焼室52内の燃焼ガスの強制的な排気により、燃焼室52内に燃焼の残渣ができるだけ残留しないように、燃焼室52内の排気を行う。   The exhaust pipe 65 is provided at a downstream side of the exhaust control valve 66 for natural exhaust pipe 65 a for performing natural exhaust utilizing the high pressure state in the combustion chamber 52 and for forced exhaust by the vacuum pump 67. It branches to the forced exhaust pipe 65b. The exhaust pipe 65 exhausts the combustion chamber 52 so that a combustion residue does not remain in the combustion chamber 52 as much as possible by forced exhaust of the combustion gas in the combustion chamber 52 by the vacuum pump 67.

排気管65を構成する自然排気管65aおよび強制排気管65bには、切換用の開閉弁68a,68bが設けられている。これらの開閉弁68a,68bの開閉制御により、燃焼室52内の燃焼ガスの効率良く速やかな排気が行われる。排気管65に設けられる排気制御弁66、および開閉弁68a,68bの動作は、制御部57により制御される。また、燃焼室52には、燃焼室52内の気圧の変化等が生じる状況下において安全を確保するための安全弁69が設けられている。   The natural exhaust pipe 65a and the forced exhaust pipe 65b constituting the exhaust pipe 65 are provided with switching on-off valves 68a and 68b. By opening / closing control of these on-off valves 68a and 68b, the combustion gas in the combustion chamber 52 is exhausted efficiently and promptly. The operation of the exhaust control valve 66 and the on-off valves 68a and 68b provided in the exhaust pipe 65 is controlled by the control unit 57. Further, the combustion chamber 52 is provided with a safety valve 69 for ensuring safety in a situation where a change in the atmospheric pressure in the combustion chamber 52 occurs.

また、燃焼室52には、燃焼室52内の初期温度を計測するための燃焼室用温度計71と、燃焼室52内の圧力を計測するための燃焼室用圧力計72とが設けられている。燃焼室用温度計71は、熱電対であり、燃焼室用圧力計72は、圧力変換素子である。   The combustion chamber 52 is provided with a combustion chamber thermometer 71 for measuring the initial temperature in the combustion chamber 52 and a combustion chamber pressure gauge 72 for measuring the pressure in the combustion chamber 52. Yes. The combustion chamber thermometer 71 is a thermocouple, and the combustion chamber pressure gauge 72 is a pressure conversion element.

予備燃焼調整部53は、燃焼室52内の温度、圧力、およびガス成分を含む雰囲気状態を調整するための構成である。つまり、予備燃焼調整部53は、燃焼室52内で燃焼を生じさせることにより、燃焼室52内の雰囲気状態をあらかじめ所定の状態に調整する。   The preliminary combustion adjustment unit 53 is a configuration for adjusting the temperature, pressure, and atmosphere state including gas components in the combustion chamber 52. That is, the preliminary combustion adjustment unit 53 adjusts the atmospheric state in the combustion chamber 52 to a predetermined state in advance by causing combustion in the combustion chamber 52.

予備燃焼調整部53は、調整ガスタンク81とエチレンガスタンク82とを有する。調整ガスタンク81は、窒素を配合した酸素からなる調整ガスを貯溜し、調整ガス供給管83を介して燃焼室52に接続される。エチレンガスタンク82は、燃料ガスとしてのエチレンガスを貯溜し、エチレンガス供給管84を介して燃焼室52に接続される。   The preliminary combustion adjustment unit 53 includes an adjustment gas tank 81 and an ethylene gas tank 82. The adjustment gas tank 81 stores adjustment gas composed of oxygen mixed with nitrogen, and is connected to the combustion chamber 52 via the adjustment gas supply pipe 83. The ethylene gas tank 82 stores ethylene gas as a fuel gas and is connected to the combustion chamber 52 via an ethylene gas supply pipe 84.

つまり、予備燃焼調整部53は、調整ガス供給管83を介して調整ガスタンク81内の調整ガスを燃焼室52内に送給するとともに、エチレンガス供給管84を介してエチレンガスタンク82内のエチレンガスを燃焼室52内に送給する。本実施例では、調整ガス供給管83とエチレンガス供給管84とは、途中で合流した状態で燃焼室52に接続される。   In other words, the preliminary combustion adjustment unit 53 supplies the adjustment gas in the adjustment gas tank 81 into the combustion chamber 52 through the adjustment gas supply pipe 83 and the ethylene gas in the ethylene gas tank 82 through the ethylene gas supply pipe 84. Is fed into the combustion chamber 52. In the present embodiment, the adjustment gas supply pipe 83 and the ethylene gas supply pipe 84 are connected to the combustion chamber 52 in a state where they are joined together.

調整ガス供給管83およびエチレンガス供給管84には、それぞれマスフローコントローラ85と制御バルブ86とが設けられている。調整ガス供給管83に設けられるマスフローコントローラ85および制御バルブ86により、調整ガスタンク81から燃焼室52に送給される調整ガスの流量が調整される。エチレンガス供給管84に設けられるマスフローコントローラ85および制御バルブ86により、エチレンガスタンク82から燃焼室52に送給されるエチレンガスの流量が調整される。   The adjustment gas supply pipe 83 and the ethylene gas supply pipe 84 are provided with a mass flow controller 85 and a control valve 86, respectively. The mass flow controller 85 and the control valve 86 provided in the adjustment gas supply pipe 83 adjust the flow rate of the adjustment gas supplied from the adjustment gas tank 81 to the combustion chamber 52. A mass flow controller 85 and a control valve 86 provided in the ethylene gas supply pipe 84 adjust the flow rate of ethylene gas supplied from the ethylene gas tank 82 to the combustion chamber 52.

このように、予備燃焼調整部53により、流量が調整された調整ガスおよびエチレンガスが燃焼室52内に送り込まれることにより、燃焼室52内において、酸素(O)と窒素(N)とエチレン(C)とが所定の割合で混合された予混合ガスが生成される。本実施例では、調整ガスタンク81内に貯溜される調整ガスとして、酸素34%、窒素66%の成分比のものを用いた。 In this way, the adjustment gas and the ethylene gas whose flow rates are adjusted by the preliminary combustion adjustment unit 53 are sent into the combustion chamber 52, so that oxygen (O 2 ), nitrogen (N 2 ), and A premixed gas in which ethylene (C 2 H 4 ) is mixed at a predetermined ratio is generated. In the present embodiment, the adjustment gas stored in the adjustment gas tank 81 is a gas having a component ratio of 34% oxygen and 66% nitrogen.

燃料供給部54は、解析装置51による解析対象の燃料を燃焼室52内に供給するための構成である。燃料供給部54は、燃料タンク91を有する。燃料タンク91は、解析対象の燃料を貯溜し、燃料供給管92を介して燃料噴射ノズル1に接続される。つまり、燃料供給部54は、燃料供給管92を介して燃料タンク91内の燃料を燃料噴射ノズル1に供給する。   The fuel supply unit 54 is configured to supply the fuel to be analyzed by the analysis device 51 into the combustion chamber 52. The fuel supply unit 54 has a fuel tank 91. The fuel tank 91 stores fuel to be analyzed, and is connected to the fuel injection nozzle 1 through a fuel supply pipe 92. That is, the fuel supply unit 54 supplies the fuel in the fuel tank 91 to the fuel injection nozzle 1 through the fuel supply pipe 92.

燃料供給部54は、燃料噴射ノズル1に対して燃料を所定の圧力に加圧して供給するための構成として、コンプレッサ93と燃料ポンプ94とを有する。コンプレッサ93は、燃料タンク91に接続され、燃料タンク91内を加圧する。燃料ポンプ94は、燃料供給管92に設けられ、燃料タンク91から燃料供給管92に送り込まれた燃料を、燃料噴射ノズル1に対して圧送する。   The fuel supply unit 54 includes a compressor 93 and a fuel pump 94 as a configuration for supplying fuel to the fuel injection nozzle 1 while being pressurized to a predetermined pressure. The compressor 93 is connected to the fuel tank 91 and pressurizes the fuel tank 91. The fuel pump 94 is provided in the fuel supply pipe 92 and pressure-feeds the fuel sent from the fuel tank 91 to the fuel supply pipe 92 to the fuel injection nozzle 1.

燃料ポンプ94は、作動油によって動作するピストン94aを有し、作動油の供給を受けることで作動する。燃料ポンプ94に対する作動油の供給は、オイルポンプ95およびアキュムレータ96を含む構成により行われる。オイルポンプ95およびアキュムレータ96は、電磁弁97を介して燃料ポンプ94に接続される。   The fuel pump 94 has a piston 94a that is operated by hydraulic oil, and operates by receiving supply of hydraulic oil. Supply of the hydraulic oil to the fuel pump 94 is performed by a configuration including an oil pump 95 and an accumulator 96. The oil pump 95 and the accumulator 96 are connected to the fuel pump 94 via a solenoid valve 97.

燃料供給部54においては、コンプレッサ93により加圧された燃料が、アキュムレータ96により加圧された作動油を受けて押されるピストン94aによってさらに加圧され、燃料噴射ノズル1に供給される。なお、電磁弁97の動作は、制御部57により制御される。以上のような構成を有する燃料供給部54により、燃料噴射ノズル1からの燃焼空間60に対する安定的な燃料噴射が行われる。   In the fuel supply unit 54, the fuel pressurized by the compressor 93 is further pressurized by the piston 94 a that receives and is pressed by the hydraulic oil pressurized by the accumulator 96 and is supplied to the fuel injection nozzle 1. The operation of the electromagnetic valve 97 is controlled by the control unit 57. Stable fuel injection from the fuel injection nozzle 1 to the combustion space 60 is performed by the fuel supply unit 54 having the above-described configuration.

また、燃料供給管92と燃料噴射ノズル1との接続部分には、燃料供給部54から燃料噴射ノズル1に供給された燃料のうち余分な燃料を排出するためのドレン管98が接続されている。ドレン管98によって排出された燃料は、ドレンタンク99に貯溜される。ドレン管98には、開閉弁100が設けられている。   Further, a drain pipe 98 for discharging excess fuel out of the fuel supplied from the fuel supply section 54 to the fuel injection nozzle 1 is connected to a connection portion between the fuel supply pipe 92 and the fuel injection nozzle 1. . The fuel discharged by the drain pipe 98 is stored in the drain tank 99. The drain pipe 98 is provided with an on-off valve 100.

また、解析装置51においては、燃料噴射ノズル1から噴射される燃料の温度を計測するための燃料用温度計101と、燃料噴射ノズル1から噴射される燃料の圧力を計測するための燃料用圧力計102とが設けられている。燃料用温度計101は、熱電対であり、燃料供給管92に設けられる。燃料用圧力計102は、圧力変換素子であり、燃料噴射ノズル1に接続される。   In the analysis device 51, a fuel thermometer 101 for measuring the temperature of fuel injected from the fuel injection nozzle 1, and a fuel pressure for measuring the pressure of fuel injected from the fuel injection nozzle 1. A total of 102 is provided. The fuel thermometer 101 is a thermocouple and is provided in the fuel supply pipe 92. The fuel pressure gauge 102 is a pressure conversion element and is connected to the fuel injection nozzle 1.

フォトセンサ55は、燃焼室52内における燃料の燃焼にともなう火炎の光を受光して、その光を検出するためのものである。本実施例では、フォトセンサ55は、上下方向に所定の間隔を隔てて三箇所に配置されている。図9では説明の便宜上、フォトセンサ55が観察窓61から燃焼室52内に臨むように示されているが、本実施例では、フォトセンサ55は、燃焼室52において燃焼空間60を形成する周壁部分に埋め込まれた態様で設けられる。   The photosensor 55 is for receiving the light of the flame accompanying the combustion of fuel in the combustion chamber 52 and detecting the light. In the present embodiment, the photosensors 55 are arranged at three locations with a predetermined interval in the vertical direction. In FIG. 9, for convenience of explanation, the photosensor 55 is shown facing the inside of the combustion chamber 52 from the observation window 61. However, in this embodiment, the photosensor 55 is a peripheral wall that forms the combustion space 60 in the combustion chamber 52. It is provided in a manner embedded in the part.

フォトセンサ55による検出信号は、制御部57に入力される。フォトセンサ55が用いられることで、燃料の燃焼状態を観察するに際して時間分解能を極めて容易に向上させることができ、燃料の燃焼状態について精度良く確実な計測を行うことができる。   A detection signal from the photosensor 55 is input to the control unit 57. By using the photosensor 55, the time resolution can be improved very easily when observing the combustion state of the fuel, and the fuel combustion state can be accurately and reliably measured.

カメラ56は、高速度ビデオカメラであり、燃焼室52内における燃料の燃焼状態についての画像データを取得するためのものである。カメラ56は、燃焼室52の観察窓61に対峙するように配置され、観察窓61を介して燃焼室52内における燃料の燃焼にともなう火炎の挙動を含む燃焼の様子を高い撮影速度で撮影する。   The camera 56 is a high-speed video camera, and is for acquiring image data regarding the combustion state of fuel in the combustion chamber 52. The camera 56 is arranged so as to face the observation window 61 of the combustion chamber 52, and photographs the state of combustion including the behavior of the flame accompanying the combustion of fuel in the combustion chamber 52 through the observation window 61 at a high photographing speed. .

カメラ56により取得された画像データは、制御部57に入力される。本実施例では、カメラ56は、0.5ms(ミリ秒)の時間間隔で画像データを取得する。つまり、カメラ56は、0.5msごとに燃焼室52内の様子を撮像する。   Image data acquired by the camera 56 is input to the control unit 57. In the present embodiment, the camera 56 acquires image data at a time interval of 0.5 ms (milliseconds). That is, the camera 56 images the state in the combustion chamber 52 every 0.5 ms.

制御部57は、所定のプログラムに基づいて解析装置51の各部を制御する。制御部57は、プログラム等を格納する格納部、プログラム等に従って所定の演算を行う演算部、演算部による演算結果等を保管する保管部等を有する。制御部57は、CPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等がバス等で接続された構成を有するコンピュータである。   The control unit 57 controls each unit of the analysis device 51 based on a predetermined program. The control unit 57 includes a storage unit that stores programs and the like, a calculation unit that performs predetermined calculations according to the programs and the like, a storage unit that stores calculation results and the like by the calculation units, and the like. The control unit 57 is a computer having a configuration in which a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like are connected by a bus or the like.

制御部57は、予備燃焼調整部53および燃料供給部54を制御することで、燃焼室52で燃料を燃焼させる。制御部57は、燃焼室52での燃料の燃焼についてフォトセンサ55およびカメラ56によって得られるデータに基づいて、所定の解析処理を実行する。   The control unit 57 controls the preliminary combustion adjusting unit 53 and the fuel supply unit 54 to burn the fuel in the combustion chamber 52. The control unit 57 executes a predetermined analysis process based on data obtained by the photosensor 55 and the camera 56 regarding the combustion of fuel in the combustion chamber 52.

制御部57は、燃焼室52で燃料を燃焼させるために、まず、燃焼室52内において予混合ガスを燃焼させることにより、燃焼室52内を所定の圧力・温度の疑似空気が充満した状態とする。制御部57は、予備燃焼調整部53および点火プラグ64を制御することにより、燃焼室52内で予混合ガスを燃焼させる。   In order to burn the fuel in the combustion chamber 52, the controller 57 first burns the premixed gas in the combustion chamber 52, thereby filling the combustion chamber 52 with pseudo air of a predetermined pressure and temperature. To do. The control unit 57 controls the preliminary combustion adjusting unit 53 and the spark plug 64 to burn the premixed gas in the combustion chamber 52.

具体的には、制御部57は、予備燃焼調整部53におけるマスフローコントローラ85および制御バルブ86を制御することで、燃焼室52に調整ガスおよびエチレンガスを所定量ずつ送給し、燃焼室52内に、酸素(O)と窒素(N)とエチレン(C)とが所定の割合で混合された予混合ガスを生成する。 Specifically, the control unit 57 controls the mass flow controller 85 and the control valve 86 in the preliminary combustion adjustment unit 53 so as to supply the adjustment gas and the ethylene gas to the combustion chamber 52 by a predetermined amount. In addition, oxygen (O 2 ), nitrogen (N 2 ), and ethylene (C 2 H 4 ) are mixed at a predetermined ratio to generate a premixed gas.

制御部57は、燃焼室52内に予混合ガスが充填された時点で、予備燃焼調整部53から燃焼室52への調整ガスおよびエチレンガスの供給を停止する。制御部57は、燃焼室52へのガスの供給を停止してから、点火プラグ64に接続されるイグナイタに信号を送信することで点火プラグ64を作動させ、燃焼室52内に充填している予混合ガスを燃焼させる。   The control unit 57 stops the supply of the adjustment gas and the ethylene gas from the preliminary combustion adjustment unit 53 to the combustion chamber 52 when the premixed gas is filled in the combustion chamber 52. The control unit 57 stops the gas supply to the combustion chamber 52 and then transmits a signal to an igniter connected to the ignition plug 64 to operate the ignition plug 64 so that the combustion chamber 52 is filled. Burn premixed gas.

燃焼室52内で予混合ガスが燃焼することで、燃焼室52内の圧力が増大する。予混合ガスが燃焼することで、燃焼室52内に疑似空気が生成される。本実施例では、燃焼室52内で生成される疑似空気において酸素が21%存在するように、予混合ガスの圧力や成分比等を調整した。ここで、燃焼室52内に生成される疑似空気中の酸素量(酸素濃度)は、予備燃焼調整部53から燃焼室52に供給される調整ガス中の酸素の配合量や、燃焼室52に供給される調整ガスとエチレンガスとの混合比等により調整される。   As the premixed gas burns in the combustion chamber 52, the pressure in the combustion chamber 52 increases. As the premixed gas burns, pseudo air is generated in the combustion chamber 52. In the present embodiment, the pressure and component ratio of the premixed gas were adjusted so that 21% oxygen was present in the pseudo air generated in the combustion chamber 52. Here, the oxygen amount (oxygen concentration) in the pseudo air generated in the combustion chamber 52 is the amount of oxygen in the adjustment gas supplied from the preliminary combustion adjustment unit 53 to the combustion chamber 52 or the combustion chamber 52. It adjusts by the mixing ratio etc. of the supplied adjustment gas and ethylene gas.

予混合ガスの燃焼によって上昇した燃焼室52内の圧力は、熱損失によって徐々に低下する。この燃焼室52内の圧力が低下する過程において、所定のタイミングで燃料噴射ノズル1から燃料が噴射されることにより、燃料の燃焼が行われる。つまり、制御部57は、予備燃焼調整部53および点火プラグ64を制御することで燃焼室52内を疑似空気で充満させた状態から、燃料供給部54を制御することにより、所定のタイミングで燃料噴射ノズル1から燃料を噴射させ、燃焼室52において燃料の燃焼を生じさせる。   The pressure in the combustion chamber 52 that has increased due to the combustion of the premixed gas gradually decreases due to heat loss. In the process in which the pressure in the combustion chamber 52 decreases, fuel is burned by injecting fuel from the fuel injection nozzle 1 at a predetermined timing. That is, the control unit 57 controls the fuel supply unit 54 from a state in which the interior of the combustion chamber 52 is filled with the pseudo air by controlling the preliminary combustion adjusting unit 53 and the spark plug 64, so that the fuel is supplied at a predetermined timing. Fuel is injected from the injection nozzle 1 to cause combustion of fuel in the combustion chamber 52.

具体的には、制御部57は、予混合ガスの燃焼によって上昇した燃焼室52内の圧力が低下する過程において、燃焼室52内の圧力が所定の設定圧力に達した時点で、電磁弁97を切換制御することにより燃料ポンプ94を作動させることで、燃料噴射ノズル1から燃焼室52内に燃料を噴射させる。   Specifically, the controller 57 controls the solenoid valve 97 when the pressure in the combustion chamber 52 reaches a predetermined set pressure in the process of decreasing the pressure in the combustion chamber 52 that has been increased by the combustion of the premixed gas. By operating the fuel pump 94 by switching control, fuel is injected from the fuel injection nozzle 1 into the combustion chamber 52.

本実施例では、制御部57の制御による燃料噴射ノズル1からの燃料の噴射を、燃焼室52内の圧力が1.9MPa(メガパスカル)に達した時点で実行した。そして、燃焼室52内の雰囲気状態について、燃焼室52内の圧力が1.9MPaの状態で、燃焼室52内の温度が684Kとなるような調整を行った。   In the present embodiment, the fuel injection from the fuel injection nozzle 1 under the control of the control unit 57 is performed when the pressure in the combustion chamber 52 reaches 1.9 MPa (megapascals). The atmosphere in the combustion chamber 52 was adjusted so that the temperature in the combustion chamber 52 was 684K while the pressure in the combustion chamber 52 was 1.9 MPa.

また、本実施例では、他の場合として、制御部57の制御による燃料噴射ノズル1からの燃料の噴射を、燃焼室52内の圧力が1.8MPaに達した時点で実行した。そして、燃焼室52内の雰囲気状態について、燃焼室52内の圧力が1.8MPaの状態で、燃焼室52内の温度が648Kとなるような調整を行った。   In the present embodiment, as another case, the fuel injection from the fuel injection nozzle 1 under the control of the control unit 57 is performed when the pressure in the combustion chamber 52 reaches 1.8 MPa. Then, the atmospheric state in the combustion chamber 52 was adjusted such that the temperature in the combustion chamber 52 was 648K while the pressure in the combustion chamber 52 was 1.8 MPa.

以下では、燃焼室52内の雰囲気圧力(Pa)が1.9MPa、雰囲気温度(Ta)が684Kの雰囲気状態を「第1温度状態」と称し、燃焼室52内の雰囲気圧力が1.8MPa、雰囲気温度が648Kの雰囲気状態を「第2温度状態」と称する。   Hereinafter, the atmospheric state in which the atmospheric pressure (Pa) in the combustion chamber 52 is 1.9 MPa and the atmospheric temperature (Ta) is 684K is referred to as “first temperature state”, and the atmospheric pressure in the combustion chamber 52 is 1.8 MPa. An atmospheric state having an atmospheric temperature of 648K is referred to as a “second temperature state”.

燃料噴射ノズル1から燃焼室52内に噴射された燃料は、燃焼室52内の雰囲気状態によって自己着火し、燃焼を開始する。言い換えると、燃焼室52内への燃料の噴射は、燃焼室52内の圧力が低下する過程において、燃焼室52内の圧力や温度等の雰囲気状態が、噴射された燃料の自然的な着火を生じさせる状態となった時点で行われる。燃焼室52内で燃料噴射ノズル1から噴射された燃料が燃焼することで、燃焼室52内の圧力が、徐々に低下する過程において一時的に上昇する。   The fuel injected from the fuel injection nozzle 1 into the combustion chamber 52 is self-ignited by the atmospheric state in the combustion chamber 52 and starts to burn. In other words, injecting fuel into the combustion chamber 52 is a process in which the atmospheric conditions such as pressure and temperature in the combustion chamber 52 cause the natural ignition of the injected fuel in the process in which the pressure in the combustion chamber 52 decreases. It is performed when it is in a state to be generated. As the fuel injected from the fuel injection nozzle 1 burns in the combustion chamber 52, the pressure in the combustion chamber 52 temporarily rises in the process of gradually decreasing.

このように燃焼室52内において燃焼する燃料は、燃料供給部54により安定的に供給される。燃料噴射ノズル1から燃焼室52内に噴射される燃料の圧力(以下「燃料噴射圧力」という。)は、前述したように燃料用圧力計102によって計測される。燃焼室52内への燃料の噴射は、約30msの間行われる。   Thus, the fuel combusted in the combustion chamber 52 is stably supplied by the fuel supply unit 54. The pressure of fuel injected into the combustion chamber 52 from the fuel injection nozzle 1 (hereinafter referred to as “fuel injection pressure”) is measured by the fuel pressure gauge 102 as described above. The fuel is injected into the combustion chamber 52 for about 30 ms.

制御部57は、燃焼室52内における燃料の燃焼が終了した後、燃焼室52内の燃焼ガスの排気を行う。制御部57は、燃焼室52内の燃焼ガスの排気として、排気制御弁66および自然排気管65aの開閉弁68aを開弁することによる排気、ならびに排気制御弁66および強制排気管65bの開閉弁68bを開弁するとともに真空ポンプ67を作動させることによる強制排気を行う。   The controller 57 exhausts the combustion gas in the combustion chamber 52 after the combustion of the fuel in the combustion chamber 52 is completed. The control unit 57 performs exhaust by opening the open / close valve 68a of the exhaust control valve 66 and the natural exhaust pipe 65a as exhaust of the combustion gas in the combustion chamber 52, and the open / close valve of the exhaust control valve 66 and the forced exhaust pipe 65b. 68b is opened and forced evacuation is performed by operating the vacuum pump 67.

以上のような構成の解析装置51を用いて、本発明の実施例として、燃料の燃焼、および噴射される燃料についての解析を行った。   Using the analysis device 51 having the above-described configuration, as an example of the present invention, analysis of fuel combustion and injected fuel was performed.

図10および図11は、それぞれカメラ56により取得される、燃焼室52内における燃料の着火時を含む合計41枚の(20msの間の)連続的な撮像画像(画像データ)を示す。つまり、図10および図11の各図は、燃料噴射開始後の燃焼の様子を示す。図10および図11の各図において、長方形で区切られる各部分が1枚の撮像画像(画像データ)であり、各撮像画像における白い部分が火炎の部分を表し、黒い部分が背景を表す。また、図10および図11の各図の画像データは、燃料の噴射タイミングを基準として時間軸を共通にする。   10 and 11 show a total of 41 continuous captured images (for 20 ms) including the time of fuel ignition in the combustion chamber 52, each acquired by the camera 56. FIG. That is, each figure of FIG. 10 and FIG. 11 shows the state of combustion after the start of fuel injection. 10 and FIG. 11, each portion divided by a rectangle is one captured image (image data), and a white portion in each captured image represents a flame portion, and a black portion represents a background. In addition, the image data in each of FIGS. 10 and 11 has a common time axis based on the fuel injection timing.

図10(a)は、燃料噴射時の雰囲気条件を第1温度状態(Pa=1.9MPa、Ta=684K)とし、解析装置51において実施例品を用いた場合の燃焼の様子を示す。図10(b)は、同じく雰囲気条件を第1温度状態とし、解析装置51において比較例品を用いた場合の燃焼の様子を示す。   FIG. 10A shows the state of combustion when the atmospheric condition at the time of fuel injection is the first temperature state (Pa = 1.9 MPa, Ta = 684K) and the analysis apparatus 51 uses the example product. FIG. 10B shows the state of combustion when the atmospheric condition is also set to the first temperature state and a comparative example product is used in the analysis device 51.

図11(a)は、燃料噴射時の雰囲気条件を第2温度状態(Pa=1.8MPa、Ta=648K)とし、解析装置51において実施例品を用いた場合の燃焼の様子を示す。図11(b)は、同じく雰囲気条件を第2温度状態とし、解析装置51において比較例品を用いた場合の燃焼の様子を示す。   FIG. 11A shows the state of combustion when the atmospheric condition at the time of fuel injection is the second temperature state (Pa = 1.8 MPa, Ta = 648 K) and the analysis apparatus 51 uses the example product. FIG. 11B shows the state of combustion when the atmospheric condition is set to the second temperature state and the comparative product is used in the analysis device 51.

図10(a)、(b)、図11(a)、(b)の各図において、上段のデータは、燃料噴射圧力(Pinj)が32MPaの場合を示し、中段のデータは、燃料噴射圧力が40MPaの場合を示し、下段のデータは、燃料噴射圧力が80MPaの場合を示す。また、図10および図11に示すいずれの場合についても、雰囲気条件としての酸素濃度を21%とした。 10 (a), 10 (b), 11 (a), and 11 (b), the upper data indicates the case where the fuel injection pressure (P inj ) is 32 MPa, and the middle data indicates the fuel injection. The case where the pressure is 40 MPa is shown, and the lower data shows the case where the fuel injection pressure is 80 MPa. Further, in any case shown in FIGS. 10 and 11, the oxygen concentration as the atmospheric condition was set to 21%.

図10(a)、(b)の比較からわかるように、実施例品と比較例品とでは、着火遅れはほぼ同程度であった。ここで、着火遅れとは、燃料噴射ノズルによる燃料の噴射から着火までの時間、つまり燃料噴射ノズルにより燃料の噴射が開始された時点から、燃料噴射ノズルから噴射された燃料が着火した時点までの時間である。   As can be seen from the comparison between FIGS. 10A and 10B, the ignition delay was almost the same between the example product and the comparative product. Here, the ignition delay is the time from the fuel injection to the ignition by the fuel injection nozzle, that is, from the time when the fuel injection is started by the fuel injection nozzle to the time when the fuel injected from the fuel injection nozzle is ignited. It's time.

また、図10(a)、(b)の比較から、燃料の着火後の燃焼に関しては、実施例品の方が、比較例品よりも、火炎が太っている様子がわかる。つまり、実施例品の方が、着火後の燃焼による火炎の横方向の広がりの程度が大きい。   Further, from the comparison between FIGS. 10A and 10B, it can be seen that the flame of the example product is thicker than that of the comparative example product regarding the combustion after the ignition of the fuel. That is, the example product has a larger extent of the lateral spread of the flame due to the combustion after ignition.

実施例品の方が比較例品よりも火炎が太くなることは、実施例品の方が比較例品よりも、噴霧する燃料の噴射角度が広がった状態で燃料が燃焼し、燃料の濃い部分の少ない燃焼になっていることに起因すると推測される。   The flame of the example product is thicker than that of the comparative example product. The fuel of the example product burns in a state where the injection angle of the sprayed fuel is wider than that of the comparative example product. It is presumed to be caused by the fact that the combustion is less.

また、図10(a)、(b)それぞれの上段、中段、下段の各データの比較から、燃料噴射圧力が変化することによっても、実施例品の方が比較例品よりも火炎が太くなることがわかる。つまり、燃料噴射圧力に特に影響されることなく、実施例品による火炎の広がり効果を得ることができる。   Further, from comparison of the upper, middle, and lower data of FIGS. 10A and 10B, the flame of the example product is thicker than the comparative example product even when the fuel injection pressure changes. I understand that. That is, the flame spreading effect of the embodiment product can be obtained without being particularly affected by the fuel injection pressure.

図11(a)、(b)からわかるように、第2温度状態においても、燃料の燃焼の様子は、図10に示す第1温度状態の場合と同様の傾向を示す。すなわち、第2温度状態においても、燃料噴射圧力に特に影響されることなく、実施例品の方が比較例品よりも火炎が太くなる。そして、図10と図11の比較から、雰囲気条件に特に影響されることなく(特に、雰囲気温度が低い状態でも)、実施例品による火炎の広がり効果を得ることができるがわかる。   As can be seen from FIGS. 11A and 11B, even in the second temperature state, the state of fuel combustion shows the same tendency as in the first temperature state shown in FIG. That is, even in the second temperature state, the flame of the example product is thicker than the comparative example product without being particularly affected by the fuel injection pressure. 10 and FIG. 11, it can be seen that the flame spread effect of the example product can be obtained without being particularly affected by the atmospheric conditions (particularly even in a state where the atmospheric temperature is low).

このように、実施例品によれば、従来技術を適用した比較例品との比較において、火炎の広がりが大きくなる。火炎の広がりが大きいということは、それだけ燃料が微粒化しているということを示す。本実施例により、実施例品を用いることで、ノズル本体の内部で発生する旋回流によって噴射燃料の微粒化が促進されることが実証された。
As described above, according to the example product, the spread of the flame is increased in comparison with the comparative example product to which the related art is applied. A large flame spread indicates that the fuel is atomized. By this example, it was demonstrated that atomization of the injected fuel was promoted by the swirl flow generated inside the nozzle body by using the example product.

また、本実施例では、燃料の燃焼に関し、燃料噴射ノズルの弁部7が閉じてからの後燃えの様子を観察した。図12は、カメラ56により取得される、燃焼室52内における燃料噴射終了後の燃焼(後燃え)の様子を表す合計21枚の(10ms間の)連続的な撮像画像(画像データ)を示す。   Further, in this example, regarding the combustion of fuel, the state of afterburning after the valve portion 7 of the fuel injection nozzle was closed was observed. FIG. 12 shows a total of 21 continuous captured images (for 10 ms) representing the state of combustion (afterburning) after the end of fuel injection in the combustion chamber 52, acquired by the camera 56. .

図12において、長方形で区切られる各部分が1枚の撮像画像(画像データ)である。1コマは0.5msである。図12(a)は、実施例品についてのデータであり、同図(b)は、比較例品についてのデータである。また、図12(a)、(b)の各図の画像データは、燃料の噴射タイミングを基準として時間軸を共通にする。図12に示すデータを取得した際の雰囲気条件は、Pa=1.9MPa、Ta=684K(第1温度状態)であり、燃料噴射圧力(Pinj)は、Pinj=32MPaである。 In FIG. 12, each part delimited by a rectangle is one captured image (image data). One frame is 0.5 ms. FIG. 12A shows data for the example product, and FIG. 12B shows data for the comparative example product. 12A and 12B has a common time axis based on the fuel injection timing. The atmospheric conditions when acquiring the data shown in FIG. 12 are Pa = 1.9 MPa, Ta = 684K (first temperature state), and the fuel injection pressure (P inj ) is P inj = 32 MPa.

図12(b)に示すように、比較例品の場合には、燃料の噴射終了後に燃料の後だれがあり、その後だれの燃料が燃焼している様子が見られる(破線楕円部分参照)。この点、図12(a)に示すように、実施例品の場合には、燃料の噴射終了後の後だれがほとんどない。   As shown in FIG. 12 (b), in the case of the comparative example product, there is fuel behind after the end of fuel injection, and after that, it can be seen that the fuel is burning (see the broken line oval part). In this regard, as shown in FIG. 12A, in the case of the embodiment product, there is almost no dripping after the end of fuel injection.

このことから、実施例品は、燃料の噴射終了後の燃料の噴霧の切れがよいことがわかる。雰囲気条件および燃料噴射圧力等について他の条件でも同様の観察を行ったが、いずれも本実施例と同様の傾向にあり、実施例品の場合、後だれは、あってもわずかであり、ほとんど見受けられなかった。   From this, it can be seen that the example product has good spraying of fuel after completion of fuel injection. Similar observations were made under other conditions with respect to atmospheric conditions and fuel injection pressures, etc., but all were in the same trend as in the present example. I couldn't find it.

本実施例により、実施例品を用いることで、従来技術を適用した比較例品の場合に生じていた燃料の後だれが抑制されることが実証された。このように燃料の後だれを抑制できる実施例品によれば、ノズルから噴射される燃料をきれいに燃焼させることができるので、実機において、燃費改善、燃焼室の清浄性の向上、エンジンのシリンダのライナー表面の腐食環境改善など、得られるメリットは大きい。   In this example, it was proved that the use of the example product suppresses the trailing of the fuel that occurred in the case of the comparative example product to which the conventional technology is applied. In this way, according to the embodiment product that can suppress the dripping of the fuel, the fuel injected from the nozzle can be burned cleanly, so in the actual machine, the fuel efficiency is improved, the combustion chamber is improved, the engine cylinder is improved. Benefits such as improving the corrosive environment on the liner surface are significant.

次に、実施例品および比較例品の燃料の流量についての考察を加える。実施例品については、燃料通路3において方向変換通路部22が絞りとして構成されることから、比較例品に対して燃料の流量が減少することが懸念される。そこで、本実施例では、燃料の燃焼にともなう雰囲気圧力の変化を測定した。   Next, consideration will be given to the fuel flow rates of the example product and the comparative product. Regarding the example product, since the direction changing passage portion 22 is configured as a restriction in the fuel passage 3, there is a concern that the flow rate of the fuel may be reduced compared to the comparative example product. Therefore, in this example, the change in the atmospheric pressure accompanying fuel combustion was measured.

図13に、実施例品と比較例品についての燃料の燃焼にともなう雰囲気圧力の時間変化を示す。図13に示すグラフにおいて、横軸は時間(ms)を示し、縦軸は雰囲気圧力(MPa)を示し、実線が実施例品についてのグラフであり、一点鎖線が比較例品についてのグラフである。図13に示す測定結果は、Pa=1.9MPa、Ta=684K、Pinj=80MPaの雰囲気条件のもとで得られたものである。 FIG. 13 shows the change over time in the atmospheric pressure accompanying the combustion of fuel for the example product and the comparative product. In the graph shown in FIG. 13, the horizontal axis indicates time (ms), the vertical axis indicates the atmospheric pressure (MPa), the solid line is a graph for the example product, and the alternate long and short dash line is the graph for the comparative example product. . The measurement results shown in FIG. 13 were obtained under the atmospheric conditions of Pa = 1.9 MPa, Ta = 684K, and P inj = 80 MPa.

図13に示す測定結果から、燃料が燃焼する過程での雰囲気圧力は、実施例品および比較例品で同じように上昇していることがわかる。このことは、実施例品と比較例品とで、単位時間当たりに噴射される燃料の量にはほとんど差がないことを示す。ここで、解析装置51の燃焼室52が定容容器であることから、図13のグラフにおいて縦軸で示す雰囲気圧力の値は、単位時間あたりの熱発生量に対応する。つまり、雰囲気圧力の値が大きくなるほど、単位時間あたりの熱発生量も大きくなる。   From the measurement results shown in FIG. 13, it can be seen that the atmospheric pressure during the process of fuel combustion increases in the same way for the example product and the comparative product. This indicates that there is almost no difference in the amount of fuel injected per unit time between the example product and the comparative product. Here, since the combustion chamber 52 of the analyzer 51 is a constant volume container, the value of the atmospheric pressure indicated by the vertical axis in the graph of FIG. 13 corresponds to the amount of heat generated per unit time. That is, as the value of the atmospheric pressure increases, the amount of heat generation per unit time also increases.

このように、図13実施例品と比較例品とで、雰囲気圧力の上昇の様子が同じであるということから、実施例品の燃料通路3において方向変換通路部22が絞りとして構成されることは、燃料の流量に特に影響しないことがわかる。なお、図13において、25ms辺り以降の熱発生終了時で実施例品の方が比較例品よりも雰囲気圧力の値が低いのは、本測定例では実施例品の方が噴射期間がわずかに短かったことに起因するものであり、単位時間あたりの熱発生量は、実施例品と比較例品とでほぼ同じであると考えられる。   As described above, the embodiment example and the comparative example product in FIG. 13 have the same increase in the atmospheric pressure, and therefore the direction change passage portion 22 is configured as a restriction in the fuel passage 3 of the example product. Does not particularly affect the flow rate of the fuel. In FIG. 13, at the end of heat generation after around 25 ms, the example product has a lower atmospheric pressure value than the comparative example product. In this measurement example, the example product has a slightly shorter injection period. This is because the heat generation amount per unit time is considered to be substantially the same between the example product and the comparative example product.

また、実施例品と比較例品とで単位時間あたりの燃料の噴射量が同程度であるということは、上述したように実施例品を用いることで火炎の広がりが大きくなることから、実施例品から噴射された燃料の方がより効率的に燃焼しているといえる。   In addition, the fuel injection amount per unit time of the example product and the comparative example product is about the same, because the spread of the flame is increased by using the example product as described above. It can be said that the fuel injected from the product burns more efficiently.

続いて、本実施例として、燃料噴射ノズルの近傍の燃料の噴霧の様子を撮影した。ここでは、上述した解析装置51において、カメラ56として、毎秒100万コマの画像データを取得する高速度カメラを用いて、燃料の噴霧の様子を撮影した。   Subsequently, as this example, the state of fuel spraying in the vicinity of the fuel injection nozzle was photographed. Here, in the analysis apparatus 51 described above, a high-speed camera that acquires image data of 1 million frames per second was used as the camera 56 to photograph the state of fuel spray.

噴霧火炎の場合、燃料の流速が速いため、燃料噴射ノズルの近傍は火炎がなく、噴霧状態となっている。このため、本実施例では、図14に示すように、燃料噴射ノズル1(31)の噴孔2の直下における燃料の噴霧の様子を撮影した。   In the case of a spray flame, since the fuel flow rate is fast, there is no flame near the fuel injection nozzle and a spray state is present. For this reason, in this embodiment, as shown in FIG. 14, the state of fuel spraying immediately below the nozzle hole 2 of the fuel injection nozzle 1 (31) was photographed.

具体的には、図14に示すように、縦5mm、横6mmの長方形状の範囲を撮影範囲(撮影フレーム)とし、燃料噴射ノズル1(31)の先端の位置を基準とする下向きの上下方向(Z方向)の位置について、撮影フレームの縦の長さ(5mm)ごとに撮影を行った。なお、本実施例では、燃料噴射圧力を32MPa(Pinj=32MPa)とした。 Specifically, as shown in FIG. 14, a rectangular range of 5 mm in length and 6 mm in width is taken as an imaging range (imaging frame), and the vertical direction is downward with respect to the position of the tip of the fuel injection nozzle 1 (31). Regarding the position in the (Z direction), photographing was performed every vertical length (5 mm) of the photographing frame. In this example, the fuel injection pressure was 32 MPa (P inj = 32 MPa).

図15に、実施例品と比較例品の、Z=15mmの位置(図14、「撮影フレームF1」参照)と、Z=20mmの位置((図14、「撮影フレームF2」参照)での撮影結果(1コマの画像データ)を示す。なお、各撮影写真において、黒い部分が噴霧燃料を表し、白い部分が背景を表す。   FIG. 15 shows an example product and a comparative product at a Z = 15 mm position (see FIG. 14, “shooting frame F1”) and a Z = 20 mm position (see FIG. 14, “shooting frame F2”). The photographed result (one frame of image data) is shown, with the black part representing the sprayed fuel and the white part representing the background in each photographed photograph.

図15に示す撮影結果について考察する。燃料噴射ノズルから噴射された燃料の噴霧形状は時間とともに変化するが、図15に示す各撮影写真は、標準的な噴霧状態を表している。実施例品と比較例品の噴霧形状を比較した場合、実施例品の方が、噴霧形状が膨れていることがわかる。この現象は、実施例品の方が、比較例品と比べて、噴孔2から噴射された液体燃料がより微粒化されて広がっているためであると考えられる。   Consider the imaging results shown in FIG. Although the spray shape of the fuel injected from the fuel injection nozzle changes with time, each photograph shown in FIG. 15 represents a standard spray state. When the spray shapes of the example product and the comparative product are compared, it can be seen that the spray shape of the example product is swollen. This phenomenon is considered to be because the liquid fuel injected from the nozzle holes 2 is more atomized and spread in the example product than in the comparative product.

このように、燃料噴射ノズルの近傍の燃料の噴霧の様子からも、実施例品を用いることで、ノズル本体の内部で発生する旋回流によって噴射燃料の微粒化が促進されることが実証された。   Thus, it was proved that atomization of the injected fuel is promoted by the swirl flow generated inside the nozzle body by using the example product from the state of fuel spray in the vicinity of the fuel injection nozzle. .

本発明は、ディーゼル燃料(バンカー油)やガソリンを含む石油系燃料のほか、バイオディーゼル燃料、アルコール系燃料、その他の合成燃料等の液体燃料の噴射に広く適用可能である。したがって、本発明に係る燃料噴射ノズルは、例えば舶用や自動車用のディーゼルエンジンやガソリンエンジン等において、直噴式、副室式等、燃料噴射方式にかかわらず広く適用可能である。本発明は、船舶工学の分野や機械工学の分野、さらには食品加工の分野や塗装の分野等、燃料の噴射が行われる技術分野において広く展開される。   The present invention can be widely applied to injection of liquid fuels such as biodiesel fuel, alcohol fuel, and other synthetic fuels in addition to petroleum fuel including diesel fuel (bunker oil) and gasoline. Therefore, the fuel injection nozzle according to the present invention can be widely applied to, for example, marine and automobile diesel engines, gasoline engines, and the like regardless of the fuel injection method such as the direct injection type and the sub-chamber type. The present invention is widely deployed in the technical fields where fuel injection is performed, such as the field of marine engineering and mechanical engineering, and further the field of food processing and the field of painting.

1 燃料噴射ノズル
2 噴孔
3 燃料通路
4 ノズル本体
5 ニードル
6 案内面
7 弁部
8 燃料溜り部
9 内周面
12 縮径部
18 空間
21 燃料供給通路部(第1の通路部)
22 方向変換通路部(第2の通路部)
23 内周面部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel injection nozzle 2 Injection hole 3 Fuel passage 4 Nozzle main body 5 Needle 6 Guide surface 7 Valve part 8 Fuel reservoir part 9 Inner peripheral surface 12 Reduced diameter part 18 Space 21 Fuel supply passage part (1st passage part)
22 Direction change passage part (second passage part)
23 Inner peripheral surface

Claims (4)

一端に燃料を噴出させる噴孔が形成され、前記噴孔に燃料を導く燃料通路を有するノズル本体と、
前記ノズル本体に挿入される軸状の部材であり、前記ノズル本体とともに、前記ノズル本体に対する軸方向の往復移動により前記燃料通路を開閉する弁部を構成するニードルと、を備え、
前記燃料通路は、
前記ニードルの外周面とともに、前記ニードルの軸心回りに燃料を保持する空間を形成する燃料溜り部と、
前記燃料溜り部よりも上流側に設けられ、前記ニードルの前記ノズル本体に対する挿入方向側に向けて燃料を導く第1の通路部と、
前記燃料溜り部と前記第1の通路部との間に設けられ、前記ニードルの軸方向に対して垂直な平面に沿う方向に形成され、前記燃料溜り部に対して、前記ニードルの径方向からずれた方向に連通する第2の通路部と、を有する、
燃料噴射ノズル。
A nozzle body having a fuel passage for injecting fuel at one end and having a fuel passage for guiding fuel to the nozzle hole;
A shaft-shaped member that is inserted into the nozzle body, and includes a needle that, together with the nozzle body, constitutes a valve portion that opens and closes the fuel passage by axial reciprocation relative to the nozzle body,
The fuel passage is
A fuel reservoir that forms a space for holding fuel around the axis of the needle together with the outer peripheral surface of the needle;
A first passage portion that is provided on the upstream side of the fuel reservoir portion and guides fuel toward an insertion direction side of the needle with respect to the nozzle body;
Provided between the fuel reservoir and the first passage, and formed in a direction along a plane perpendicular to the axial direction of the needle, with respect to the fuel reservoir from the radial direction of the needle A second passage portion communicating in the shifted direction,
Fuel injection nozzle.
前記第2の通路部は、前記燃料溜り部および前記第1の通路部に対する絞りを構成する、
請求項1に記載の燃料噴射ノズル。
The second passage portion constitutes a restriction for the fuel reservoir portion and the first passage portion.
The fuel injection nozzle according to claim 1.
前記燃料溜り部は、前記ニードルの軸方向視で円形状となる内周面部を有し、
前記第2の通路部は、前記燃料溜り部に対して、前記円形状における接線方向に連通する、
請求項1または請求項2に記載の燃料噴射ノズル。
The fuel reservoir has an inner peripheral surface portion that is circular when viewed in the axial direction of the needle,
The second passage portion communicates with the fuel reservoir portion in a tangential direction in the circular shape.
The fuel injection nozzle according to claim 1 or 2.
前記燃料溜り部により形成される空間は、前記ニードルの軸方向に沿って、下流側に向けて縮径する先細り形状を有する、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の燃料噴射ノズル。
The space formed by the fuel reservoir has a tapered shape that decreases in diameter toward the downstream side along the axial direction of the needle.
The fuel-injection nozzle of any one of Claims 1-3.
JP2011016887A 2011-01-28 2011-01-28 Fuel injection nozzle Pending JP2012154309A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011016887A JP2012154309A (en) 2011-01-28 2011-01-28 Fuel injection nozzle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011016887A JP2012154309A (en) 2011-01-28 2011-01-28 Fuel injection nozzle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012154309A true JP2012154309A (en) 2012-08-16

Family

ID=46836280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011016887A Pending JP2012154309A (en) 2011-01-28 2011-01-28 Fuel injection nozzle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012154309A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014050269A1 (en) * 2012-09-26 2014-04-03 三菱重工業株式会社 Fuel gas supply and purge system for diesel engine
JP2019007451A (en) * 2017-06-27 2019-01-17 株式会社Soken Fuel injection device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53104025A (en) * 1977-02-21 1978-09-09 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Swirl type injection valve
JPH06147057A (en) * 1992-11-12 1994-05-27 Nissan Motor Co Ltd Fuel injection nozzle
JPH11324868A (en) * 1998-05-19 1999-11-26 Denso Corp Fuel injection nozzle
JP2000145584A (en) * 1998-09-02 2000-05-26 Denso Corp Fuel injection nozzle
JP2001153002A (en) * 2000-10-16 2001-06-05 Toyota Motor Corp Fuel injection valve
US6311900B1 (en) * 1997-11-03 2001-11-06 SLOWIK GüNTER Procedure and injection nozzle for injecting fuel, in particular into the combustion chamber of an internal combustion engine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53104025A (en) * 1977-02-21 1978-09-09 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Swirl type injection valve
JPH06147057A (en) * 1992-11-12 1994-05-27 Nissan Motor Co Ltd Fuel injection nozzle
US6311900B1 (en) * 1997-11-03 2001-11-06 SLOWIK GüNTER Procedure and injection nozzle for injecting fuel, in particular into the combustion chamber of an internal combustion engine
JPH11324868A (en) * 1998-05-19 1999-11-26 Denso Corp Fuel injection nozzle
JP2000145584A (en) * 1998-09-02 2000-05-26 Denso Corp Fuel injection nozzle
JP2001153002A (en) * 2000-10-16 2001-06-05 Toyota Motor Corp Fuel injection valve

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014050269A1 (en) * 2012-09-26 2014-04-03 三菱重工業株式会社 Fuel gas supply and purge system for diesel engine
JP5881836B2 (en) * 2012-09-26 2016-03-09 三菱重工業株式会社 Diesel engine fuel gas supply / purge system
CN104350259B (en) * 2012-09-26 2016-09-28 三菱重工业株式会社 The fuel gas supply of diesel engine, fuel gas discharge system
JP2019007451A (en) * 2017-06-27 2019-01-17 株式会社Soken Fuel injection device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9890689B2 (en) Gaseous fuel combustion
US9822692B2 (en) Fuel gas feed and ignition apparatus for a gas engine
US9957936B2 (en) Fuel gas feed and ignition apparatus for a gas engine
US20150128898A1 (en) Auxiliary chamber type internal combustion engine
US9581119B2 (en) Auxiliary chamber gas supplying device for gas engine
JP2006274981A (en) Control device for diesel engine
RU2015143133A (en) Fuel valve and method for injecting gaseous fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine
US20140216405A1 (en) Fuel injection nozzle
JP5725150B2 (en) Fuel injection valve
RU2013132825A (en) FUEL INJECTOR FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
JP7262953B2 (en) Injection nozzle for dual fuel engine and dual fuel engine
CN114109587A (en) Combustion apparatus and system
JP2012154309A (en) Fuel injection nozzle
WO2009150069A3 (en) Combustion chamber device, and method for the operation of a combustion chamber device
JP5708466B2 (en) Dual injector
JP2013529745A (en) Injection device for injecting first fuel and second fuel in combustion space
JP3886949B2 (en) Gas engine fuel control device and fuel control method
JP2009030596A (en) Fluid injection method, fluid injection device and internal combustion engine
JP2018053760A (en) Controller
JP4735467B2 (en) Fuel injection device and internal combustion engine
JP2014101824A (en) Sub-chamber device, and engine including sub-chamber device
KR102495443B1 (en) Dual-fuel engine and method for operating the same
JP4222256B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP6032797B2 (en) Internal combustion engine
JP2009517575A (en) Injection system for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140121

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141027

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141104

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141226

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20150526