JP2013540949A - 内燃機関用の燃料噴射弁 - Google Patents
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Abstract
本発明は、バルブボディと、前記バルブボディの下端に結合されるノズルと、前記バルブボディ内に設けられ、上側に圧縮空気チャンバーを備えるバルブプレートと、前記バルブプレートの下端に位置するメインニードルスピンドルと、前記メインニードルスピンドルの下端に位置するようにノズルに設けられ、供給される圧縮燃料油によって、ノズルに形成されたバルブ流路を開放し、メイン噴射ホールを通して燃料の噴射が行われるようにし、パイロット供給口を備えるメインニードルと、前記メインニードルスピンドルとバルブプレートの間に位置するように設けられているメインニードルスバネと、前記バルブプレート内に下側が挿入され、上側の内部に圧縮空気チャンバー内へ空気を供給する空気供給ホールを備えたバネプレ−トと、前記バネプレートの下端に位置するパイロットニードルバネと、前記パイロットニードルバネの下端に位置するパイロットニードルスピンドルと、前記パイロットニードルスピンドルの下端に位置するようにメインニードルに設けられ、メインニードルのパイロット供給口を通して供給された燃料油によって作動し、メインニードル内に形成されたバルブ流路を開放してパイロット噴射ホールを通して燃料の噴射が行われるようにするパイロットニードルを含む。
Description
燃料油が機械式燃料ポンプから圧縮され、燃料噴射弁内へ伝達され、燃料油の圧力が増加するにつれて、メインニードル及びパイロットニードルの圧力作用面に作用する圧力による力が、メインニードルバネとパイロットニードルバネによる力よりも大きくなると、メインニードル及びパイロットニードルの上昇により、バルブの流路が開き、メインノズルホール及びパイロットノズルホールを通して燃料の噴射が開始する。この際、メインニードルよりもパイロットニードルの開放圧力が大きい場合には、メインニードルが先に開き、メインノズルホールを通した燃料噴射が先に開始され、メインニードルよりもパイロットニードルの開放圧力が小さい場合には、パイロットニードルが先に開き、パイロットノズルホールを通した燃料噴射が先に開始される。燃焼は、主に上端のメインノズルホールを通した燃料噴射によって行われ、下端のパイロットノズルホールを通しても燃料噴射が行われる。下端のパイロットノズルホールから行われる燃料噴射は、相対的に直径の小さいパイロットノズルホールが燃焼過程で目詰まることを防止する役割もする。
圧縮空気が圧縮空気チャンバー内に供給され、圧縮空気チャンバーに流入した空気の圧力がバルブプレートを押し込む。前述のメイン噴射と同様に、機械式燃料ポンプから圧送された燃料油の圧力が、メインとパイロットニードルの圧力作用面に作用するが、メインニードルの場合、バルブプレートに作用している圧縮空気の圧力をメインニードルの圧力作用面に作用する燃料油の圧力よりも大きくすることで、開放されないようにする。従って、上部のメインノズルホールを通して、燃料噴射が行われない。一方、パイロットニードルは燃料圧力によってバルブ流路が開放され、下端のパイロットノズルホールを通して燃料が噴射される。パイロットノズルホールは、メインノズルホールに比べて小さい流動面積を有するように設計することが一般的であり、特に二重燃料エンジンのガスモードで着火用に適用する際には、燃焼室内に吸入されて圧縮空気とガスとの混合ガスの着火源の役割をすることができる少量の燃料量のみを噴射するようにノズルホールの流動面積を小さく設計する。圧縮空気チャンバーに供給される圧縮空気は、エンジンの始動や制御用圧縮空気を使用する。
20 ノズル
21 メインノズルホール
22 パイロットノズルホール
23 燃料油ポケット
24,24a、24b、24c サック体積(Sac volume)
30 バルブプレート
31 圧縮空気チャンバー
32 上部溝
33 下部溝
40 メインニードルスピンドル
50 メインニードル
51 パイロット供給口
52,52a,52b 下部
53,53a,53b 流路
60 メインニードルバネ
70 バネプレート
71 空気供給ホール
80 パイロットニードルバネ
90 パイロットニードルスピンドル
100 パイロットニードル
110 燃料油供給路
Claims (6)
- バルブボディと、
前記バルブボディの下端に結合されるノズルと、
前記バルブボディ内に設けられ、上側に圧縮空気チャンバーを備えるバルブプレートと、
前記バルブプレートの下端に位置するメインニードルスピンドルと、
前記メインニードルスピンドルの下端に位置するようにノズルに設けられ、供給される圧縮燃料油によって、ノズルに形成されたバルブ流路を開放し、メイン噴射ホールを通して燃料の噴射が行われるようにし、パイロット供給口を備えるメインニードルと、
前記メインニードルスピンドルとバルブプレートの間に位置するように設けられているメインニードルスバネと、
前記バルブプレート内に下側が挿入され、上側の内部に圧縮空気チャンバー内へ空気を供給する空気供給ホールを備えたバネプレ−トと、
前記バネプレートの下端に位置するパイロットニードルバネと、
前記パイロットニードルバネの下端に位置するパイロットニードルスピンドルと、
前記パイロットニードルスピンドルの下端に位置するようにメインニードルに設けられ、メインニードルのパイロット供給口を通して供給された燃料油によって作動し、メインニードル内に形成されたバルブ流路を開放してパイロット噴射ホールを通して燃料の噴射が行われるようにするパイロットニードルを含むことを特徴とする内燃機関用の燃料噴射弁。 - 前記バルブプレートは、上側に圧縮空気チャンバーを備え、パイロットニードルバネが挿入・設置される上部溝とメインニードルバネが挿入・設置される下部溝とを備え、前記上部溝と下部溝は分離して形成されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用の燃料噴射弁。
- 前記パイロットニードルの開放圧力は、バネプレートの位置を調整することにより、パイロットニードルバネの張力を変更して調節可能にするように形成されていることを特徴 とする請求項1に記載の内燃機関用の燃料噴射弁 。
- 前記メインニードルは、その下端が、メインノズルホールが形成された弁シート部とパイロットノズルホールが形成されたサック体積との間に気密を維持するように突出形成され、前記突出形成されたメインニードルの下端内には、流路が形成され、メインニードルの下部に位置するようにノズル内にパイロットノズルホール及び流路と連通しているサック体積が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用の燃料噴射弁 。
- 前記メインニードルの下端が、メインノズルホールが形成された弁シート部の形状と同様にテープした形状を有し、メインノズルホールのみを防ぐように形成され、前記メインニードルの下端内には、流路が形成され、メインニードルの下部に位置するようにノズル内にパイロットノズルホール及び流路と連通しているサック体積が形成されていることを 特徴とする請求項1に記載の内燃機関用の燃料噴射弁。
- 前記メインニードルの下端が、メインノズルホールとパイロットノズルホールが形成されたそれぞれのサック体積の間に気密を維持するように突出形成し、メインニードルの下端とノズルの弁シートの下部との間にサック体積が形成され、前記サック体積に連通して位置するようにメインノズルホールが形成され、前記メインニードルの下端内に流路が形成され、前記メインニードルの下部に位置するようにノズル内にパイロットノズルホール及び流路と連通しているもう1つのサック体積が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用の燃料噴射弁。
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