JP2565471Y2 - 燃料噴射ノズル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、ディーゼルエンジン
等に燃料を噴射するための燃料噴射ノズルに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来の燃料噴射ノズルには、特開平１−
９２５６９号公報に開示されたタイプのものがある。図
４に示すように、この燃料噴射ノズル１′は、ノズルボ
ディ１０と弁体２０とを備えている。ノズルボディ１０
の内部には、ストレート孔１１と、下端(先端)が閉じた
先細りのテーパ孔１２が形成されている。ストレート孔
１１の上端部(基端部)は燃料溜まり(図示せず)に連通し
ている。又、ノズルボディ１０の先端部には噴孔１３，
１４が形成されている。噴孔１３，１４の各一端はテー
パ孔１２の内面に開口し、各他端はノズルボディ１０の
外面に開口している。

【０００３】又、弁体２０は、ノズルボディ１０の内部
を図中上下方向へ移動可能に支持されている。弁体２０
の先端部には、上(基端側)から下(先端側)に向かって順
に、円柱部２１、テーパ部２２、カバー部２３が形成さ
れている。テーパ部２２のテーパ角度はテーパ孔１２の
それよりも小さく、カバー部２３のテーパ角度はテーパ
孔１２のそれよりも僅かに大きくされていて、テーパ部
２２とカバー部２３が交差する部位がシール部２４とさ
れている。弁体２０はノズルスプリング(図示せず)によ
って下方に付勢されており、シール部２４がテーパ孔１
２の内面に押圧接触することにより、テーパ孔１２の下
端部がその上端部に対して遮蔽され、ひいては噴孔１
３，１４が遮蔽されるようになっている。即ち、テーパ
孔１２の内面のうちシール部２４が着座する部位が弁座
１５になっている。そして、テーパ孔１２のうち弁座１
５よりも下側はサック部１６とされ、一方、テーパ孔１
２のうち弁座１５よりも上側とストレート孔１１とによ
り燃料供給路１７が構成されている。

【０００４】上述構成の燃料噴射ノズル１′において
は、燃料噴射ポンプ(図示せず)から燃料溜まりに圧送さ
れる燃料の圧力が所定の開弁圧に達すると、弁体２０が
ノズルスプリングの付勢力に抗して弁座１５からリフト
する。これによって、噴孔１３，１４が開き、噴孔１
３，１４から燃料がエンジンの燃焼室に噴射される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】ところで、近時、燃料
の噴霧の状態と排気ガスの性質との関係が着目され、研
究されるようになった。この研究の結果、低負荷時(弁
体のリフト量が小さい時)のように燃料噴射量が少ない
場合と、高負荷時(弁体のリフト量が大きい時)のように
燃料噴射量が多い場合とで、噴霧角を変えるとよいこと
が解明された。即ち、スモークの発生及び有害物質(Ｈ
ＣやＮＯx)の発生の両方を同時に低減させるには、燃料
噴射量が少ない時には噴霧角を大きくして貫通力を小さ
くするとよく、燃料噴射量が多い時には噴霧角を小さく
して貫通力を大きくするとよいことが判った。

【０００６】ところが、上記燃料噴射ノズル１′におい
ては、弁体２０のリフト量に拘わらず噴霧角は同一であ
り、これを変えることができなかった。そのため、上記
燃料噴射ノズル１′の場合には、燃料噴射量が少ない時
の噴霧角が小さくＨＣやＮＯxが発生し易いという欠点
があった。

【０００７】この考案は上述従来の技術の問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、弁体
のリフト量によって噴霧角を変えることができる燃料噴
射ノズルを提供しようとするところにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この考案は、上述目的を
達成するためになされたもので、その要旨は、ノズルボ
ディと、ノズルボディの内部に収容された弁体とを具備
し、ノズルボディには、燃料供給路と、この燃料供給路
に連なって形成され先端部が閉じたサック部と、燃料供
給路とサック部との間に設けられた弁座と、サック部の
内面からノズルボディの外面に貫通する噴孔とが設けら
れており、弁体には上記弁座に対するシール部が設けら
れていて、弁体が弁座に着座することにより燃料供給路
とサック部とが遮断され、弁体が弁座から離間すること
により燃料供給路とサック部とが連通する燃料噴射ノズ
ルにおいて、上記燃料供給路の内面の弁座近傍であって
弁座から基部側に離間した部位と、上記弁体の外面のシ
ール部近傍であってシール部から基部側に離間した部位
の少なくともいずれか一方に、凹部が形成され、上記弁
体の上記凹部近傍から基部側に至る部位には、基部側か
ら先端側へ向かって漸次拡径する逆テーパ部が形成され
ていることを特徴とする燃料噴射ノズルにある。

【０００９】

【作用】弁体のリフト量が小さい時には、サック部と弁
体との間の流路面積が小さく、この流路面積に対する凹
部の流路面積の割合が大きいため、凹部が燃料の流れを
乱す。しかも、弁体に逆テーパ部が設けられているの
で、ノズルボディの内面と弁体の外面との間の流路面積
が凹部が形成された部位側で小さくなり、ノズルボディ
と弁体との間を流れる燃料の流速が速くなる。したがっ
て、燃料が流れがより一層乱れる。その結果、噴霧角が
広角になり、貫徹力が小さくなる。一方、弁体のリフト
量が大きい場合には、サック部と弁体との間の流路面積
が大きくなり、この流路面積に対する凹部の流路面積の
割合が非常に小さくなる。そのため、凹部は燃料の流れ
に殆ど影響を及ぼさなくなり、燃料の流れに乱れが生じ
ない。その結果、、凹部を設けない場合と殆ど変わらな
い噴霧角及び貫徹力を得ることができる。

【００１０】

【実施例】以下、この考案の実施例を図１から図３まで
の図面に基づいて説明する。図１(Ａ)，(Ｂ)はこの考案
に係る燃料噴射ノズル１の第１実施例を示すものであ
る。尚、前述従来の燃料噴射ノズル１′と同一態様部分
には図１に同一符号を付して説明を省略し、以下の説明
では、この燃料噴射ノズル１が従来のものと相違する点
についてだけ述べる。

【００１１】この燃料噴射ノズル１のノズルボディ１０
においては、ストレート孔１１とテーパ孔１２との間
に、テーパ孔１２よりもテーパ角度の大きい第２テーパ
孔１８が形成されている。

【００１２】一方、この燃料噴射ノズル１の弁体２０に
おいては、テーパ部２２よりも上側が、テーパ部２２に
接近するにしたがって漸次拡径する逆テーパ部２５とな
っており、逆テーパ部２５の下縁とストレート孔１１の
内周面との間の流路面積が、従来の円柱部２１の外周面
とストレート孔１１の内周面との間の流路面積よりも小
さくされている。これによって、上記流路を流れる燃料
の流速が従来よりも速くなる。

【００１３】又、弁体２０には、逆テーパ部２５とテー
パ部２２の接続部分に、複数の溝(凹部)２６が周方向等
間隔に形成されている。溝２６は平坦な底面を有し、逆
テーパ部２５からテーパ部２２に渡って形成されてお
り、弁体２０の母線に対して若干傾斜するように延び、
その下端はシール部２４の近くに達している。ノズルボ
ディ１０の第２テーパ孔１８と弁体２０の溝２６とは、
弁体２０が弁座１５に着座した時に、互いに対向するよ
うに位置している。

【００１４】次に、上記燃料噴射ノズル１の作用につい
て説明する。図１(Ｂ)に示すように、弁体２０のリフト
量が小さい時には、サック部１６の内面とカバー部２３
の外面との間の流路面積が非常に小さい。したがって、
この流路面積に対する溝２６の流路面積の割合が大き
い。その結果、溝２６が燃料の流れに非常に大きな影響
を及ぼし、燃料の流れを乱す。しかも、弁体２０に逆テ
ーパ部２５を設けて燃料の流速を速くしているので、よ
り大きな乱れを生じさせることができる。そして、流れ
が乱れた燃料が、燃料供給路１７からサック部１６を流
出し、噴孔１３，１４から噴射される。その結果、溝２
６を設けない場合よりも燃料の噴霧角が広角になるとと
もに、貫徹力が小さくなる。即ち、燃料噴射量が少ない
時には、燃料の噴霧角を広角にでき、貫徹力を小さくで
きることとなる。その結果、燃料噴射量が少ない時に
も、スモークの発生を抑えることができるとともに、Ｈ
ＣやＮＯｘの発生を低減することができる。

【００１５】一方、弁体２０のリフト量が大きい場合に
は、サック部１６の内面とカバー部２３の外面との間の
流路面積が大きくなって、この流路面積に対する溝２６
の流路面積の割合が小さくなる。そのため、溝２６は燃
料の流れに殆ど影響を及ぼさず、燃料の流れに乱れが生
じない。その結果、リフト量が大きい時には、溝２６が
ない従来の燃料噴射ノズル１′の場合と殆ど変わらない
状態で、噴孔１３，１４から燃料が噴射される。即ち、
燃料噴射量が多い時には、燃料の噴霧角を小さくでき、
貫通力を大きくできることとなる。その結果、燃料噴射
量が多い時にも、スモークの発生を抑えることができる
とともに、ＨＣやＮＯxの発生を低減することができ
る。

【００１６】以上のように、この燃料噴射ノズル１によ
れば、弁体２０のリフト量が小さい場合も大きい場合
も、言い換えれば、燃料噴射量の大小に拘わらず、スモ
ークの発生、及びＨＣやＮＯxの発生を低減せしめるこ
とができる。

【００１７】図２及び図３はそれぞれ、燃料噴射ノズル
１の他の実施例を示すものである。以下の説明では、そ
れぞれ第１実施例との相違点についてだけ述べ、第１実
施例のものと同一態様部分にはそれぞれの図に同一符号
を付して説明を省略する。

【００１８】図２に示す燃料噴射ノズル１のノズルボデ
ィ１０には第２テーパ孔１８がなく、従来の燃料噴射ノ
ズル１′のノズルボディ１０と同様な形状をなしてい
る。この燃料噴射ノズル１の弁体２０には、第１実施例
における溝２６の代わりに、逆テーパ部２５とテーパ部
２２との接続部分に環状溝(凹部)２７が設けられてい
る。この環状溝２７は、弁体２０が弁座１５に着座した
時に、ストレート孔１１の下端部及びテーパ孔１２の上
端部と対向するように位置している。

【００１９】図３に示す燃料噴射ノズル１のノズルボデ
ィ１０には第２テーパ孔１８がなく、ストレート孔１１
とテーパ孔１２との間に、ストレート孔１１の内径より
も小径でテーパ孔１２の内径よりも大径の環状溝(凹部)
１９が設けられている。一方、弁体２０には溝２６も環
状溝２７もない。

【００２０】上記第２実施例の燃料噴射ノズル１におい
ては、弁体２０にシール部２４から上方へ若干離間した
部位に環状溝２７を設けたことにより、一方、上記第３
実施例の燃料噴射ノズル１においては、燃料供給路１７
の内面に弁座１５から上方へ若干離間した部位に環状溝
１９を設けたことにより、それぞれ第１実施例の場合と
同様に、弁体２０のリフト量が小さい時にだけ燃料の流
れに乱れを生じさせることができ、リフト量が小さい時
だけ噴霧角を大きくして貫通力を小さくすることができ
る。したがって、燃料噴射量が少ない時にも多い時に
も、スモークの発生、及びＨＣやＮＯxの発生を低減す
ることができる。

【００２１】この考案は上述実施例に制約されず種々の
態様が採用可能である。例えば、上述各実施例では、ノ
ズルボディと弁体のいずれか一方に凹部を設けている
が、両方に凹部を設けることも可能である。

【００２２】

【考案の効果】以上説明したように、この考案によれ
ば、燃料噴射量の少ない時には噴霧角を大きくして貫通
力を小さくすることができ、燃料噴射量の大きい時には
噴霧角を小さくして貫通力を大きくすることができる。
したがって、燃料噴射量が少ない時にも多い時にも、ス
モークの発生、及びＨＣやＮＯxの発生を低減すること
ができるという優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係る燃料噴射ノズルの一実施例の要
部断面図であり、(Ａ)は閉じた状態を示す図であり、
(Ｂ)は小さいリフト量で開いた状態を示す図である。

【図２】他の実施例における燃料噴射ノズルの要部断面
図である。

【図３】更に別の実施例における燃料噴射ノズルの要部
断面図である。

【図４】従来の燃料噴射ノズルの要部断面図である。

【符号の説明】

１ 燃料噴射ノズル １０ ノズルボディ １３，１４ 噴孔 １５ 弁座 １６ サック部 １７ 燃料供給路 １９ 環状溝(凹部) ２０ 弁体 ２４ シール部 ２６ 溝(凹部) ２７ 環状溝(凹部）

フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭60−58869（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−22984（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−152566（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−85872（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズルボディと、ノズルボディの内部に
   収容された弁体とを具備し、ノズルボディには、燃料供
   給路と、この燃料供給路に連なって形成され先端部が閉
   じたサック部と、燃料供給路とサック部との間に設けら
   れた弁座と、サック部の内面からノズルボディの外面に
   貫通する噴孔とが設けられており、弁体には上記弁座に
   対するシール部が設けられていて、弁体が弁座に着座す
   ることにより燃料供給路とサック部とが遮断され、弁体
   が弁座から離間することにより燃料供給路とサック部と
   が連通する燃料噴射ノズルにおいて、 上記燃料供給路の内面の弁座近傍であって弁座から基部
   側に離間した部位と、上記弁体の外面のシール部近傍で
   あってシール部から基部側に離間した部位の少なくとも
   いずれか一方に、凹部が形成され、上記弁体の上記凹部
   近傍から基部側に至る部位には、基部側から先端側へ向
   かって漸次拡径する逆テーパ部が形成されていることを
   特徴とする燃料噴射ノズル。