JP2583582Y2 - Fuel injection nozzle - Google Patents

Fuel injection nozzle

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JP2583582Y2
JP2583582Y2 JP1992013711U JP1371192U JP2583582Y2 JP 2583582 Y2 JP2583582 Y2 JP 2583582Y2 JP 1992013711 U JP1992013711 U JP 1992013711U JP 1371192 U JP1371192 U JP 1371192U JP 2583582 Y2 JP2583582 Y2 JP 2583582Y2
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Japan
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injection holes
fuel
group
injection
needle valve
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文嗣 吉津
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この考案は、燃料噴射ポンプから
圧送されてきた燃料をエンジンの燃焼室に噴射させる燃
料噴射ノズルに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection nozzle for injecting fuel pumped from a fuel injection pump into a combustion chamber of an engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】燃料噴射ノズルは、例えば特開平1ー9
2569号公報に示されるように、下端部が閉塞された
中空の細長いノズル本体と、ノズル本体に収容された針
弁とを備えている。このノズル本体は、燃料溜まり室
と、下端部内面に形成された先細のテーパをなす弁座
と、下端部に形成された複数の噴射孔を有している。こ
れら噴射孔の内端はノズル本体の弁座に位置している。
他方、針弁は、上記燃料溜まり室に臨む受圧部と、下端
部に形成された先細コーン形状の当接部とを有してい
る。上記針弁はスプリングの力により付勢され、その当
接部が弁座に着座している。この着座状態において、噴
射孔の内端は当接部の外周面でふさがれている。燃料噴
射ポンプから燃料溜まり室へ送られて来た燃料の圧力が
受圧部に作用することにより、スプリングに抗して針弁
がリフトし、当接部が弁座から離れる。その結果、上記
噴射孔が開いて燃料がエンジン燃焼室へ噴射される。
2. Description of the Related Art A fuel injection nozzle is disclosed in, for example,
As shown in Japanese Patent No. 2569, a hollow elongated nozzle body with a closed lower end is provided, and a needle valve housed in the nozzle body. The nozzle body has a fuel reservoir, a tapered valve seat formed on the inner surface of the lower end, and a plurality of injection holes formed on the lower end. The inner ends of these injection holes are located at valve seats of the nozzle body.
On the other hand, the needle valve has a pressure receiving portion facing the fuel reservoir and a tapered cone-shaped contact portion formed at the lower end. The needle valve is urged by the force of a spring, and its abutting portion is seated on a valve seat. In this seated state, the inner end of the injection hole is closed by the outer peripheral surface of the contact portion. When the pressure of the fuel sent from the fuel injection pump to the fuel storage chamber acts on the pressure receiving portion, the needle valve is lifted against the spring and the contact portion is separated from the valve seat. As a result, the injection hole is opened and fuel is injected into the engine combustion chamber.

【0003】上述の燃料噴射ノズルでは、複数の噴射孔
が、第1,第2の噴射孔に区別される。ノズル本体の軸
線方向に対して、第1噴射孔のなす角度が鋭角であり、
第2噴射孔は約直角である。この燃料噴射ノズルは、エ
ンジンシリンダの軸線に対して傾斜した状態でエンジン
に取り付けられ、これによりすべての噴射孔がエンジン
シリンダの軸線に対してほぼ等しい傾斜角度になる。
In the above-described fuel injection nozzle, a plurality of injection holes are classified into first and second injection holes. The angle formed by the first injection hole is an acute angle with respect to the axial direction of the nozzle body,
The second injection hole is about right angle. The fuel injection nozzle is mounted on the engine at an angle with respect to the axis of the engine cylinder, so that all the injection holes have substantially the same angle of inclination with respect to the axis of the engine cylinder.

【0004】実開昭62ー87171号は、ノズル本体
と針弁を備えた燃料噴射ノズルを開示している。ノズル
本体は、下端部内面に形成された先細テーパをなす弁座
と、この弁座より下方に形成された小室とを有してい
る。ノズル本体の下端部には、互いに傾きの異なる単一
の第1噴射孔と複数の第2噴射孔が形成されている。燃
料噴射ノズルをやや斜めにエンジンに装着した状態にお
いて、第1噴射孔はほぼ水平に延び、第2噴射孔は斜め
下方に延びる。第1噴射孔の内端は上記弁座に開口し、
第2噴射孔の内端は小室の内周面に開口している。針弁
は、先細コーン形状の当接部と、この当接部の下端に形
成されたスロットル部とを有している。当接部が弁座に
着座した状態で、スロットル部が上記小室に入り込んで
いる。この着座状態において、第1噴射孔の内端が当接
部の外周面によってふさがれ、第2噴射孔の内端がスロ
ットル部の外周面によってふさがれている。針弁がリフ
トする時、リフトが小さい最初の段階では当接部が弁座
から離れるので第1噴射孔が開き、第1噴射孔から点火
プラグに向けて燃料が噴射される。この最初の段階で
は、スロットル部が小室内に入り込んだままであるの
で、第2噴射孔は閉じられている。針弁がさらにリフト
すると、スロットル部が小室から抜けるので、第2噴射
孔が開き第2噴射孔から燃料が噴射される。
Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 62-87171 discloses a fuel injection nozzle provided with a nozzle body and a needle valve. The nozzle main body has a tapered valve seat formed on the inner surface of the lower end portion, and a small chamber formed below the valve seat. At the lower end of the nozzle body, a single first injection hole and a plurality of second injection holes having different inclinations are formed. When the fuel injection nozzle is mounted on the engine at a slight angle, the first injection hole extends substantially horizontally, and the second injection hole extends diagonally downward. The inner end of the first injection hole opens to the valve seat,
The inner end of the second injection hole is open to the inner peripheral surface of the small chamber. The needle valve has a tapered cone-shaped contact portion and a throttle portion formed at the lower end of the contact portion. The throttle part enters the small chamber with the contact part sitting on the valve seat. In this seated state, the inner end of the first injection hole is closed by the outer peripheral surface of the contact portion, and the inner end of the second injection hole is closed by the outer peripheral surface of the throttle portion. When the needle valve is lifted, at the initial stage when the lift is small, the contact portion is separated from the valve seat, so that the first injection hole is opened, and fuel is injected from the first injection hole toward the spark plug. In this first stage, the second injection hole is closed because the throttle section remains in the small chamber. When the needle valve is further lifted, the throttle portion comes out of the small chamber, so that the second injection hole is opened and fuel is injected from the second injection hole.

【0005】[0005]

【考案が解決しようとする課題】上記特開平1ー925
69号公報の燃料噴射ノズルでは、エンジンシリンダの
軸線に対する燃料噴射角度が負荷とは無関係に一定であ
るため、低負荷、高負荷でそれぞれ要求される燃料噴射
角度を得られない。詳述すると、負荷が小さく燃料噴射
量が少ない時には、燃焼室の壁面の温度が低いので、燃
料噴射角度を小さくして下向きに燃料を噴射することが
要求される。燃料噴射角度が大きいと、ピストンの上昇
に伴う気流により燃料がシリンダヘッドの内面(燃焼室
の一部を構成する)に付着し、燃料の気化が遅れ、炭化
水素等の発生原因になるからである。また、負荷が高い
時には、燃料噴射角度を大きくすることが要求される。
燃料噴射角度が小さいと、燃料を十分に広い範囲で噴射
させることができないからである。実際の燃料噴射角度
を低負荷で要求される比較的小さい燃料噴射角度に近付
けると、高負荷での上記問題が顕著となる。これとは逆
に高負荷で要求される比較的大きい燃料噴射角度に近付
けると、低負荷での問題が顕著となる。
The problem to be solved by the present invention
In the fuel injection nozzle disclosed in Japanese Patent Publication No. 69, since the fuel injection angle with respect to the axis of the engine cylinder is constant irrespective of the load, the required fuel injection angle cannot be obtained at low load and high load. More specifically, when the load is small and the fuel injection amount is small, the temperature of the wall surface of the combustion chamber is low. Therefore, it is required to inject fuel downward by reducing the fuel injection angle. If the fuel injection angle is large, the fuel will adhere to the inner surface of the cylinder head (constituting a part of the combustion chamber) due to the airflow caused by the rise of the piston, and the vaporization of the fuel will be delayed, causing the generation of hydrocarbons and the like. is there. When the load is high, it is required to increase the fuel injection angle.
This is because if the fuel injection angle is small, the fuel cannot be injected over a sufficiently wide range. When the actual fuel injection angle approaches a relatively small fuel injection angle required at a low load, the above problem at a high load becomes significant. Conversely, when approaching a relatively large fuel injection angle required at high load, the problem at low load becomes significant.

【0006】仮に、上記特開平1ー92569号の燃料
噴射ノズルがエンジンシリンダの軸線と平行に装着され
た場合でも、次の欠点がある。すなわち、第1,第2の
噴射孔の内端は、ノズル本体の軸線方向において同一位
置にある。したがって、針弁がリフトした時に、第1,
第2噴射孔の内端の圧力が等しいので、燃料は針弁のリ
フト量の多少に拘わらず、すなわち負荷の大小に拘わら
ず、常に第1噴射孔から斜め下方に燃料が噴射されると
ともに、第2噴射孔から横向きに燃料が噴射され、負荷
に応じて燃料噴射方向を変えることができない。特に、
第2噴射孔からの燃料噴射方向が横向となるため、低負
荷時に低い温度のシリンダヘッドの内面に燃料が付着す
る問題がある。
[0006] Even if the fuel injection nozzle disclosed in JP-A-1-92569 is mounted parallel to the axis of the engine cylinder, the following drawbacks are present. That is, the inner ends of the first and second injection holes are located at the same position in the axial direction of the nozzle body. Therefore, when the needle valve is lifted,
Since the pressure at the inner end of the second injection hole is equal, the fuel is always injected obliquely downward from the first injection hole regardless of the lift amount of the needle valve, that is, regardless of the magnitude of the load. Fuel is injected laterally from the second injection hole, and the fuel injection direction cannot be changed according to the load. Especially,
Since the fuel injection direction from the second injection hole is horizontal, there is a problem that fuel adheres to the inner surface of the low-temperature cylinder head at low load.

【0007】上記実開昭62ー87171号の燃料噴射
ノズルでは、針弁のリフトが小さい時に、第1噴射孔か
ら横向きに噴射されるので、上記特開平1ー92569
号の燃料噴射ノズルと同様の問題がある。
In the fuel injection nozzle disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-87171, when the lift of the needle valve is small, the fuel is injected laterally from the first injection hole.
There is a problem similar to that of the No. 1 fuel injection nozzle.

【0008】本考案の目的は、エンジン負荷すなわち燃
料噴射量に応じて、エンジンシリンダの軸心に対する燃
料の噴射角度を増大させることができ、これにより燃焼
効率を高めるとともに炭化水素等の発生を減少させるこ
とができる燃料噴射ノズルを提供することにある。
An object of the present invention is to increase the fuel injection angle with respect to the axis of the engine cylinder according to the engine load, that is, the fuel injection amount, thereby increasing the combustion efficiency and reducing the generation of hydrocarbons and the like. It is to provide a fuel injection nozzle that can be operated.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本考案の燃料噴射ノズル
は、従来の燃料噴射ノズルと同様に次の基本的構成を備
えている。 (イ)先端部が閉塞された中空の細長いノズル本体。こ
のノズル本体は、中間位置に形成された燃料溜まり室
と、先端部内面に形成された先細のテーパをなす弁座
と、先端部に形成され互いに周方向に離れた複数の噴射
孔を有している。 (ロ)上記ノズル本体に収容された針弁。この針弁は、
上記ノズル本体の燃料溜まり室に対向して形成された受
圧部と、この受圧部より先方に形成された先細コーン形
状の当接部とを有している。 (ハ)上記針弁を付勢してその当接部を弁座に着座させ
るスプリング手段。燃料溜まり室の燃料圧力が受圧部に
作用することに起因して、針弁はスプリング手段に抗す
る力を受け、当接部が弁座から離れる。 燃料噴射ノズルは、その先端部がエンジンのシリンダに
臨むようにしてシリンダヘッドに装着される。本考案の
燃料噴射ノズルは、さらに次の特徴を備えている。上記
複数の噴射孔は、第1群の複数の噴射孔と第2群の複数
の噴射孔とを含んでいる。第1群の噴射孔と第2群の噴
射孔は周方向に交互に配置され、互いに離れている。第
1群の噴射孔は、エンジンシリンダの軸線に対してなす
角度が第2群の噴射孔に比べて小さい。第1群の噴射孔
の内端は弁座に位置し、第2群の噴射孔の内端は第1群
の噴射孔の内端より軸方向に離れて先方に位置してい
る。針弁の当接部が弁座に着座した状態において、上記
第1群の噴射孔の内端は上記当接部の外周面によって閉
じられている。針弁のリフト量が小さい時には、当接部
の外周面と弁座との間の絞り効果により、第1群の噴射
孔の内端の圧力が第2群の噴射孔の内端の圧力より高
く、第1群の噴射孔から選択的に燃料噴射が行われる。
針弁のリフト量が大きい時には、当接部の外周面と弁座
との間での燃料通過に伴いベンチュリー効果により、第
2群の噴射孔の内端の圧力が第1群の噴射孔の内端の圧
力より高く、第2群の噴射孔から選択的に燃料噴射が行
われる。
The fuel injection nozzle according to the present invention has the following basic configuration, similarly to the conventional fuel injection nozzle. (A) A hollow elongated nozzle body whose tip is closed. The nozzle body has a fuel reservoir formed at an intermediate position, a tapered valve seat formed at an inner surface of a distal end portion, and a plurality of injection holes formed at a distal end portion and circumferentially separated from each other. ing. (B) A needle valve housed in the nozzle body. This needle valve
The nozzle body has a pressure receiving portion formed to face the fuel storage chamber and a tapered cone-shaped contact portion formed ahead of the pressure receiving portion. (C) Spring means for urging the needle valve to seat its abutting portion on a valve seat. Due to the fact that the fuel pressure in the fuel reservoir acts on the pressure receiving part, the needle valve receives a force against the spring means, and the contact part moves away from the valve seat. The fuel injection nozzle is mounted on the cylinder head such that the tip thereof faces the cylinder of the engine. The fuel injection nozzle of the present invention further has the following features. The plurality of injection holes include a first group of multiple injection holes and a second group of multiple injection holes. The first group of injection holes and the second group of injection holes are arranged alternately in the circumferential direction and are separated from each other. The angle of the first group of injection holes with respect to the axis of the engine cylinder is smaller than that of the second group of injection holes. The inner end of the first group of injection holes is located at the valve seat, and the inner end of the second group of injection holes is located axially away from the inner end of the first group of injection holes. When the contact portion of the needle valve is seated on the valve seat, the inner end of the first group of injection holes is closed by the outer peripheral surface of the contact portion. When the lift amount of the needle valve is small, the pressure at the inner end of the first group of injection holes is lower than the pressure at the inner end of the second group of injection holes due to the throttle effect between the outer peripheral surface of the contact portion and the valve seat. In other words, fuel is selectively injected from the first group of injection holes.
When the lift amount of the needle valve is large, the pressure at the inner end of the second group of injection holes is reduced by the Venturi effect due to the Venturi effect due to the passage of fuel between the outer peripheral surface of the contact portion and the valve seat. The fuel is selectively injected from the second group of injection holes at a pressure higher than the pressure at the inner end.

【0010】[0010]

【作用】ノズル本体の弁座と針弁の当接部との間のクリ
アランスでの絞り効果により、エンジン負荷に対応して
噴射孔の選択が可能である。詳述すると、エンジン負荷
すなわち燃料噴射量が小さい時には第1群の噴射孔から
燃料が噴射されるので、エンジンシリンダの軸心に対す
る燃料噴射角度が小さく、シリンダヘッドへの燃料付着
を減少させることができる。エンジン負荷が大きい時に
は第2群の噴射孔から燃料が噴射されるので、この燃料
噴射角度が大きく、燃料を広く分布させることができ
る。しかも、第1,第2群の噴射孔とも周方向に複数形
成されているので、エンジンシリンダの周方向における
燃料分布の偏りを小さくする。これにより燃焼効率を高
めるとともに炭化水素等の発生を減少させることができ
る。
According to the present invention, it is possible to select an injection hole according to the engine load by the throttle effect of the clearance between the valve seat of the nozzle body and the contact portion of the needle valve. More specifically, when the engine load, that is, the fuel injection amount is small, the fuel is injected from the first group of injection holes. Therefore, the fuel injection angle with respect to the axis of the engine cylinder is small, and the fuel adhesion to the cylinder head can be reduced. it can. When the engine load is large, the fuel is injected from the second group of injection holes, so that the fuel injection angle is large and the fuel can be widely distributed. In addition, since a plurality of the first and second groups of injection holes are formed in the circumferential direction, the uneven fuel distribution in the circumferential direction of the engine cylinder is reduced. As a result, combustion efficiency can be increased and generation of hydrocarbons and the like can be reduced.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本考案を図面を参照して説明する。図
3に示すように、燃料噴射ノズルNは上から下に向かっ
て順に、細長いノズルホルダ10と、円盤形状のスペー
サ20と、細長いノズル本体30とを有している。ノズ
ル本体30は、筒形状のリテーナー40によってノズル
ホルダ10に支持されている。詳述すると、ノズルホル
ダ10の下端部外周には雄ねじ11が形成されている。
リテーナー40の上端部内周には雌ねじ41が形成され
ており、下端部内周にはテーパをなす段42が形成され
ている。ノズル本体30の中間部にはテーパをなす段3
8が形成されている。そして、リテーナー40にノズル
本体30を挿入した状態で、リテーナー40の雌ねじ4
1をノズルホルダ10の雄ねじ11に螺合させることに
より、ノズル本体30はノズルホルダ10と同軸をなし
てノズルホルダ10に支持される。この支持状態におい
て、スペーサ20はノズルホルダ10の下面とノズル本
体30の上面に挟まれ、リテーナー40の段42がノズ
ル本体30の段38に強く当たっている。このように、
ノズルホルダ10,スペーサ20,ノズル本体30,リ
テーナー40は、協働して一つのボデイを構成してい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 3, the fuel injection nozzle N includes, in order from top to bottom, an elongated nozzle holder 10, a disk-shaped spacer 20, and an elongated nozzle body 30. The nozzle body 30 is supported on the nozzle holder 10 by a cylindrical retainer 40. More specifically, a male screw 11 is formed on the outer periphery of the lower end of the nozzle holder 10.
A female screw 41 is formed on the inner periphery of the upper end of the retainer 40, and a tapered step 42 is formed on the inner periphery of the lower end. In the middle of the nozzle body 30, a tapered step 3
8 are formed. Then, with the nozzle body 30 inserted into the retainer 40, the female screw 4
By screwing 1 into the male screw 11 of the nozzle holder 10, the nozzle body 30 is supported by the nozzle holder 10 coaxially with the nozzle holder 10. In this supporting state, the spacer 20 is sandwiched between the lower surface of the nozzle holder 10 and the upper surface of the nozzle body 30, and the step 42 of the retainer 40 strongly contacts the step 38 of the nozzle body 30. in this way,
The nozzle holder 10, the spacer 20, the nozzle body 30, and the retainer 40 cooperate to form one body.

【0012】上記ノズル本体30は、細長い筒形状をな
しており、下端部が閉塞されている。ノズル本体30
は、その上端から下端側へ向かって順に、ガイド孔3
1、燃料溜まり室32、燃料通過孔33、先細のテーパ
孔34を有している。燃料通過孔33はガイド孔31よ
り小径であり、両者は同軸をなしている。燃料溜まり室
32は、ノズルホルダ10の上端面に形成された燃料入
口18に、ノズル10の長手方向に沿って形成された燃
料通路19,スペーサ20に形成された燃料通路29,
ノズル本体30の長手方向に延びる燃料通路39を介し
て、連なっている。上記燃料入口18は、パイプを介し
て燃料噴射ポンプ(図示しない)に接続されている。
The nozzle body 30 has an elongated tubular shape, and has a lower end closed. Nozzle body 30
Are the guide holes 3 in order from the upper end to the lower end.
1, a fuel storage chamber 32, a fuel passage hole 33, and a tapered tapered hole 34. The fuel passage hole 33 has a smaller diameter than the guide hole 31, and both are coaxial. The fuel reservoir 32 has a fuel inlet 18 formed in the upper end surface of the nozzle holder 10, a fuel passage 19 formed along the longitudinal direction of the nozzle 10, a fuel passage 29 formed in the spacer 20,
They are connected via a fuel passage 39 extending in the longitudinal direction of the nozzle body 30. The fuel inlet 18 is connected to a fuel injection pump (not shown) via a pipe.

【0013】ノズル本体30には針弁50が収容されて
いる。この針弁50は、上端から下端に向かって順に、
スライド部51と、受圧部52と、延長部53と、第1
テーパ部54と,第2テーパ部55とを同軸に有してい
る。延長部53はスライド部51より小径であり、受圧
部52はテーパをなしている。スライド部51は、上記
ノズル本体30のガイド孔31に軸方向スライド可能に
収容されている。受圧部52は、ノズル本体30の燃料
溜まり室32に臨み、燃料溜まり室32の圧力を受け
る。延長部53はノズル本体30の燃料通過孔33に配
置され、延長部53の外周面と燃料通過孔33の内周面
との間の間隙が、燃料通路として提供される。先細の第
1テーパ部54および第2テーパ部55は、ノズル本体
30のテーパ孔34に配置されている。
A needle valve 50 is housed in the nozzle body 30. This needle valve 50 is, in order from the upper end to the lower end,
A sliding portion 51, a pressure receiving portion 52, an extension portion 53, a first
The tapered portion 54 and the second tapered portion 55 are coaxial. The extension portion 53 has a smaller diameter than the slide portion 51, and the pressure receiving portion 52 is tapered. The slide portion 51 is accommodated in the guide hole 31 of the nozzle body 30 so as to be slidable in the axial direction. The pressure receiving portion 52 faces the fuel reservoir 32 of the nozzle body 30 and receives the pressure of the fuel reservoir 32. The extension portion 53 is disposed in the fuel passage hole 33 of the nozzle body 30, and a gap between the outer peripheral surface of the extension portion 53 and the inner peripheral surface of the fuel passage hole 33 is provided as a fuel passage. The tapered first and second tapered portions 54 and 55 are arranged in the tapered hole 34 of the nozzle body 30.

【0014】図1に良く示されているように、上記針弁
50の第2テーパ部55のテーパ角度は、テーパ孔34
のテーパ角度に比べて極めて僅か(例えば10分程度)
だけ大きく、実質的に等しい。したがって、第2テーパ
部55は、後述するスプリング60の力により、僅かに
弾性変形した状態でテーパ孔34の内周面に面接触する
ことができる。以下、第2テーパ部55を当接部と称す
る。第1テーパ部54のテーパ角度は、当接部55およ
びテーパ孔34のテーパ角度より小さいので、テーパ孔
34の内周面に接することはない。上記当接部55のう
ち、第2テーパ部54の境の部分はテーパ孔34の内周
面に最も強く接触するので、メイン当接部分55aとし
て提供され、これより下方の部分がサブ当接部分55b
として提供される。また、テーパ孔34の内周面のう
ち、当接部55が当たる環状の部分は弁座35として提
供される。弁座35のうち、メイン当接部分55aが当
接する部分はメインシート部分35aとして提供され、
サブ当接部分55bが面接触する部分はサブシート部分
35bとして提供される。
As shown in FIG. 1, the taper angle of the second taper portion 55 of the needle valve 50 is
Extremely small (for example, about 10 minutes)
Only bigger and substantially equal. Therefore, the second tapered portion 55 can make surface contact with the inner peripheral surface of the tapered hole 34 in a state of being slightly elastically deformed by the force of a spring 60 described later. Hereinafter, the second tapered portion 55 is referred to as a contact portion. Since the taper angle of the first taper portion 54 is smaller than the taper angle of the contact portion 55 and the taper hole 34, the first taper portion 54 does not contact the inner peripheral surface of the taper hole 34. Since the portion of the contact portion 55 at the boundary of the second taper portion 54 contacts the inner peripheral surface of the tapered hole 34 most strongly, the contact portion 55 is provided as a main contact portion 55a, and the portion below the main contact portion 55a is a sub contact portion. Part 55b
Provided as Further, an annular portion of the inner peripheral surface of the tapered hole 34, which is in contact with the contact portion 55, is provided as a valve seat 35. The part of the valve seat 35 that the main contact part 55a contacts is provided as a main seat part 35a,
The portion where the sub abutment portion 55b makes surface contact is provided as a sub sheet portion 35b.

【0015】図3に示すように、上記針弁50はスプリ
ング60の力により下方に付勢され、当接部55が弁座
35に当接されている。このスプリング60は、ノズル
ホルダ10の下端部に形成された収容孔15に収容さ
れ、ばね受け61および針弁50の上端に形成された突
起58を介して、針弁50に作用する。
As shown in FIG. 3, the needle valve 50 is urged downward by the force of a spring 60, and the contact portion 55 is in contact with the valve seat 35. The spring 60 is housed in the housing hole 15 formed at the lower end of the nozzle holder 10, and acts on the needle valve 50 via the spring receiver 61 and the projection 58 formed at the upper end of the needle valve 50.

【0016】次に、本考案の特徴部について特に図1,
図2を参照して説明する。ノズル本体30の下端部に
は、第1群の5つの噴射孔36(以下、第1噴射孔と称
す)と、第2群の5つの噴射孔37(以下、第2噴射孔
と称す)が形成されている。第1噴射孔36と第2噴射
孔37は、周方向に交互に配置され、互いに離れてい
る。第1噴射孔36,37のぞれぞれは、ノズル本体3
0の軸線Xを含む仮想平面に沿って延びている。ノズル
本体30の軸線Xと第1噴射孔36とでなす角度Θ
1は、軸線Xと第2噴射孔37とでなす角度Θ2より小さ
い。第1噴射孔36の内端と第2噴射孔37の内端は、
共に弁座35に位置し、ノズル本体30の軸線方向に離
れている。すなわち、第1噴射孔36の内端が第2噴射
孔37の内端より上方に位置している。すべての第1噴
射孔36の内端はノズル本体30の軸線と直交する仮想
平面上に配置されており、同様に、すべての第2噴射孔
37の内端もノズル本体30の軸線と直交する他の仮想
平面上に配置されている。また、すべての第1噴射孔3
6および第2噴射孔37の外端は、互いに周方向に離れ
ており、ノズル本体30の軸線と直交する他の仮想平面
上に配置されている。
Next, the features of the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. At the lower end of the nozzle body 30, a first group of five injection holes 36 (hereinafter, referred to as first injection holes) and a second group of five injection holes 37 (hereinafter, referred to as second injection holes) are provided. Is formed. The first injection holes 36 and the second injection holes 37 are alternately arranged in the circumferential direction and are separated from each other. Each of the first injection holes 36 and 37 is a nozzle body 3
It extends along an imaginary plane containing the zero axis X. Angle で between axis X of nozzle body 30 and first injection hole 36
1 is smaller than the angle Θ 2 formed between the axis X and the second injection hole 37. The inner end of the first injection hole 36 and the inner end of the second injection hole 37
Both are located on the valve seat 35 and are separated in the axial direction of the nozzle body 30. That is, the inner end of the first injection hole 36 is located above the inner end of the second injection hole 37. The inner ends of all the first injection holes 36 are arranged on an imaginary plane orthogonal to the axis of the nozzle body 30, and similarly, the inner ends of all the second injection holes 37 are also orthogonal to the axis of the nozzle body 30. It is arranged on another virtual plane. In addition, all the first injection holes 3
The outer ends of the sixth and second injection holes 37 are circumferentially separated from each other, and are arranged on another virtual plane orthogonal to the axis of the nozzle body 30.

【0017】上記構成の燃料噴射ノズルNは、図4に示
すようにしてエンジンEに装着されている。この実施例
では、燃料噴射ノズルNの軸線Xが、シリンダSおよび
ピストンPの軸線と平行であり、図において右よりに偏
心している。これに応じて、図2に示すように、ノズル
本体30の右側に位置する噴射孔36,37の間隔が、
左側に位置する噴射孔36,37の間隔より広くなって
いる。
The fuel injection nozzle N having the above configuration is mounted on the engine E as shown in FIG. In this embodiment, the axis X of the fuel injection nozzle N is parallel to the axis of the cylinder S and the piston P, and is eccentric to the right in the figure. Accordingly, as shown in FIG. 2, the interval between the injection holes 36 and 37 located on the right side of the nozzle body 30 is
It is wider than the interval between the injection holes 36 and 37 located on the left side.

【0018】上記構成の燃料噴射ノズルNには、燃料噴
射ポンプから燃料が間欠的に圧送されてくる。燃料圧送
がない状態では、スプリング60の力で針弁50が下方
に押されるため、針弁50の当接部55は、弁座35に
面接触状態で着座している。この状態では、噴射孔3
6,37の内端が当接部55の外周面に対峙しており、
この外周面によって閉じられている。
Fuel is intermittently pumped from the fuel injection pump to the fuel injection nozzle N having the above configuration. In a state where the fuel is not pumped, the needle valve 50 is pushed downward by the force of the spring 60, so that the contact portion 55 of the needle valve 50 is seated on the valve seat 35 in a surface contact state. In this state, the injection holes 3
The inner ends of 6, 37 face the outer peripheral surface of the contact portion 55,
It is closed by this outer peripheral surface.

【0019】燃料噴射ポンプから燃料が圧送された時、
燃料溜まり室32の圧力が上昇し、この圧力が針弁50
の受圧部52に作用するため、針弁50がリフトし、針
弁50の当接部55が弁座35から離れる。この時、燃
料溜まり室32から燃料通過孔33を経た燃料が、噴射
孔36,37のいずれかからエンジンEの燃焼室Cに噴
射される。燃料噴射方向は、当接部55の外周面と弁座
35の内周面との間のクリアランスにおける絞り効果に
より変化する。以下、詳述する。
When fuel is pumped from the fuel injection pump,
The pressure in the fuel storage chamber 32 rises, and this pressure
Therefore, the needle valve 50 is lifted, and the contact portion 55 of the needle valve 50 is separated from the valve seat 35. At this time, the fuel passing through the fuel passage hole 33 from the fuel storage chamber 32 is injected into the combustion chamber C of the engine E from one of the injection holes 36 and 37. The fuel injection direction changes due to the throttle effect in the clearance between the outer peripheral surface of the contact portion 55 and the inner peripheral surface of the valve seat 35. The details will be described below.

【0020】エンジンEの負荷が小さく燃料噴射ポンプ
からの燃料圧送量が少ない時には、針弁50のリフト量
が小さい。この場合、当接部55の外周面と弁座35の
内周面との間のクリアランスが小さいので、燃料がこの
クリアランスで滞り第1噴射孔36から噴射される。換
言すれば、このクリアランスでの絞り効果に起因した圧
力損失により、第1噴射孔36の内端が第2噴射孔37
の内端の圧力より高いので、第1噴射孔36が燃料噴射
のために選択され、第2噴射孔37からの燃料噴射は行
われない。このため、燃料は図4の矢印Aで示すよう
に、燃料噴射ノズルNの下端部から燃焼室Cへ、シリン
ダSの軸線と小さい角度をなして、斜め下方に噴射され
る。したがって、ピストンPの上昇に伴う気流に起因し
て燃料がシリンダヘッドHの面に付着することがなく、
シリンダヘッドHの面の温度が低くても燃料の気化を良
好に行える。また、斜め下方に燃料を噴射することによ
り、燃料を燃焼室の中心部近傍に集めることができ、燃
料噴射量が少ないにも拘わらず局所的には適性な燃料と
空気の混合比を得ることができる。また、燃料噴射が周
方向に離れた複数の第1噴射孔36から噴射されるの
で、燃焼室C内での燃料分布の著しい偏りも避けること
ができる。その結果、燃焼効率を高めることができると
ともに、炭化水素の発生を抑制することができる。
When the load on the engine E is small and the amount of fuel pumped from the fuel injection pump is small, the lift of the needle valve 50 is small. In this case, since the clearance between the outer peripheral surface of the contact portion 55 and the inner peripheral surface of the valve seat 35 is small, the fuel is stagnated by this clearance and injected from the first injection holes 36. In other words, due to the pressure loss caused by the throttle effect in the clearance, the inner end of the first injection hole 36 is
The first injection hole 36 is selected for fuel injection, and the fuel injection from the second injection hole 37 is not performed. Therefore, the fuel is injected obliquely downward from the lower end of the fuel injection nozzle N into the combustion chamber C at a small angle with respect to the axis of the cylinder S, as indicated by an arrow A in FIG. Therefore, the fuel does not adhere to the surface of the cylinder head H due to the air flow accompanying the rise of the piston P,
Even if the temperature of the surface of the cylinder head H is low, the fuel can be satisfactorily vaporized. Also, by injecting the fuel obliquely downward, the fuel can be collected near the center of the combustion chamber, and even though the fuel injection amount is small, an appropriate mixture ratio of fuel and air can be locally obtained. Can be. Further, since the fuel injection is injected from the plurality of first injection holes 36 which are separated in the circumferential direction, it is possible to avoid a significant uneven distribution of the fuel in the combustion chamber C. As a result, combustion efficiency can be increased, and generation of hydrocarbons can be suppressed.

【0021】エンジンEの負荷が大きくなると、燃料噴
射ポンプからの燃料圧送量が多くなり、針弁50のリフ
ト量は増大する。この場合、まず針弁50のリフトの初
期段階では、当接部55の外周面と弁座35の内周面と
の間のクリアランスが小さいので、上記と同様に第1噴
射孔36から燃料が矢印Aで示すように斜め下方に噴射
される。さらに、針弁50が所定量以上リフトすると、
上記クリアランスが増大する。これにより、燃料がこの
クリアランスを通過し、ノズル本体30の下端部で滞る
傾向になる。すると、このクリアランスでの燃料通過に
伴うベンチュリー効果で、第1噴射孔36の内端の圧力
が第2噴射孔37の内端の圧力より低くなる。この結
果、燃料の噴射は第2噴射孔37からに切り換わり、図
4に示すようにノズル本体30の下端部から矢印Bで示
すように、シリンダSの軸線に対して大きい角度で噴射
が行われ、広く燃料を分布させることができる。燃料噴
射が周方向に離れた複数の第2噴射孔37から噴射され
るので、燃焼室C内での燃料分布の均質化を図ることが
できる。このように、燃料噴射量が多い時には燃料を広
く均等に分布させて空気との混合比を適性にすることが
でき、燃焼効率を高めることができるとともに、スモー
ク等の発生を抑制できる。
When the load on the engine E increases, the amount of fuel pumped from the fuel injection pump increases, and the lift amount of the needle valve 50 increases. In this case, first, in the initial stage of the lift of the needle valve 50, the clearance between the outer peripheral surface of the contact portion 55 and the inner peripheral surface of the valve seat 35 is small. As shown by arrow A, the fuel is injected obliquely downward. Further, when the needle valve 50 is lifted by a predetermined amount or more,
The clearance increases. As a result, the fuel tends to pass through the clearance and stay at the lower end of the nozzle body 30. Then, the pressure at the inner end of the first injection hole 36 becomes lower than the pressure at the inner end of the second injection hole 37 due to the Venturi effect accompanying the passage of fuel in the clearance. As a result, the injection of the fuel is switched from the second injection hole 37, and the injection is performed from the lower end of the nozzle body 30 at a large angle with respect to the axis of the cylinder S as shown by an arrow B as shown in FIG. The fuel can be widely distributed. Since the fuel injection is injected from the plurality of second injection holes 37 separated in the circumferential direction, the fuel distribution in the combustion chamber C can be homogenized. As described above, when the fuel injection amount is large, the fuel can be widely and evenly distributed to make the mixing ratio with the air appropriate, so that the combustion efficiency can be increased and the generation of smoke and the like can be suppressed.

【0022】以下に示す実施例では、先行する実施例に
対応する構成について、図中同番号を付すことによりそ
の詳細な説明を省略する。図5に示す実施例において、
ノズル本体30は、テーパ孔34と、テーパ孔34の内
周面の一部により形成される弁座35と、第1噴射孔3
6と、第2噴射孔37とを有している。他方、針弁50
は、図示しないスライド部および受圧部と、延長部53
と、第1テーパ部54と、第2テーパ部55(当接部)
と、第3テーパ部56とを有している。第1テーパ部5
4と、当接部55と、弁座35のテーパ角度の関係は、
前述した実施例と同じである。第3テーパ部56のテー
パ角度は弁座35のテーパ角度よりはるかに大きい。こ
の実施例では、第1噴射孔36の内端だけが弁座35に
位置し、針弁50の着座状態において当接部55の外周
面によってふさがれている。第2噴射孔37の内端はテ
ーパ孔34の内面の下端部に開口しているが、弁座35
から下方に離れている。針弁50の着座状態において、
第2噴射孔37は当接部55の外周面に閉塞されない。
In the embodiments shown below, the detailed description of the components corresponding to those of the preceding embodiment will be omitted by retaining the same reference numerals in the drawings. In the embodiment shown in FIG.
The nozzle body 30 includes a tapered hole 34, a valve seat 35 formed by a part of the inner peripheral surface of the tapered hole 34, and a first injection hole 3.
6 and a second injection hole 37. On the other hand, the needle valve 50
A sliding portion and a pressure receiving portion (not shown),
, A first taper portion 54, and a second taper portion 55 (contact portion)
And a third tapered portion 56. First taper portion 5
4, the contact portion 55, and the relationship between the taper angle of the valve seat 35 are as follows.
This is the same as the embodiment described above. The taper angle of the third taper portion 56 is much larger than the taper angle of the valve seat 35. In this embodiment, only the inner end of the first injection hole 36 is located at the valve seat 35 and is closed by the outer peripheral surface of the contact portion 55 when the needle valve 50 is seated. The inner end of the second injection hole 37 is open at the lower end of the inner surface of the tapered hole 34, but the valve seat 35
Away from In the seated state of the needle valve 50,
The second injection hole 37 is not closed by the outer peripheral surface of the contact portion 55.

【0023】[0023]

【0024】本考案は上記の実施例に限定されることな
く、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能で
ある。燃料噴射ノズルがエンジンのシリンダの軸線に対
して傾斜して装着される場合には、第1噴射孔のノズル
本体の軸線に対する傾斜角度が互いに異なり、エンジン
シリンダの軸線に対する傾斜角度が互いに等しい。同様
に、第2噴射孔のノズル本体の軸線に対する傾斜角度も
互いに異なり、エンジンシリンダの軸線に対する傾斜角
度が互いに等しい。また、第1噴射孔のエンジンシリン
ダの軸線に対する傾斜角度は、第2噴射孔のエンジンシ
リンダの軸線に対する傾斜角度より小さい。この場合、
各噴射孔の外端は、エンジンシリンダの軸線と直交する
仮想平面上に配置するのが好ましい。また、すべての第
1噴射孔の内端の位置はノズル本体の軸線と直交する面
上に配置させるのが好ましく、同様に、すべての第2噴
射孔の内端の位置もノズル本体の軸線と直交する面上に
配置させるのが好ましい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. When the fuel injection nozzle is mounted to be inclined with respect to the axis of the cylinder of the engine, the inclination angles of the first injection holes with respect to the axis of the nozzle body are different from each other, and the inclination angles with respect to the axis of the engine cylinder are equal to each other. Similarly, the inclination angles of the second injection holes with respect to the axis of the nozzle body are different from each other, and the inclination angles with respect to the axis of the engine cylinder are equal to each other. The inclination angle of the first injection hole with respect to the axis of the engine cylinder is smaller than the inclination angle of the second injection hole with respect to the axis of the engine cylinder. in this case,
The outer end of each injection hole is preferably arranged on an imaginary plane orthogonal to the axis of the engine cylinder. In addition, the positions of the inner ends of all the first injection holes are preferably arranged on a plane orthogonal to the axis of the nozzle main body. Similarly, the positions of the inner ends of all the second injection holes are also aligned with the axis of the nozzle main body. It is preferable to arrange them on orthogonal surfaces.

【0025】燃料噴射ノズルは、ノズル本体の軸線に対
する内端に位置およびエンジンシリンダの軸線に対する
傾斜角度が互いに異なる3つ以上の群の噴射孔を備えた
ものであってもよい。この場合、第1,第2,第3群の
噴射孔が、この順で繰り返しノズル本体の周方向に配置
される。また、同一群の噴射孔であっても、ノズル本体
の軸線に対する内端の位置およびエンジンシリンダの軸
線に対する傾斜角度が互いに若干量異なっていてもよ
く、他の群の噴射孔と区別できればよい。
The fuel injection nozzle may be provided with three or more groups of injection holes having different positions at the inner end with respect to the axis of the nozzle body and different inclination angles with respect to the axis of the engine cylinder. In this case, the first, second, and third groups of injection holes are repeatedly arranged in this order in the circumferential direction of the nozzle body. Even in the same group of injection holes, the position of the inner end with respect to the axis of the nozzle body and the inclination angle with respect to the axis of the engine cylinder may be slightly different from each other, as long as they can be distinguished from the injection holes of other groups.

【0026】[0026]

【考案の効果】以上説明したように本考案によれば、エ
ンジン負荷すなわち燃料噴射量が小さい時には第1群の
噴射孔から燃料が噴射されるので、エンジンシリンダの
軸心に対する燃料噴射角度が小さく、シリンダヘッドへ
の燃料付着を減少させることができる。エンジン負荷が
大きい時には第2群の噴射孔から燃料が噴射されるの
で、この燃料噴射角度が大きく、燃料を広く分布させる
ことができる。しかも、第1,第2群の噴射孔とも周方
向に複数形成されているので、エンジンシリンダの周方
向における燃料分布の偏りを小さくする。これにより燃
焼効率を高めるとともに炭化水素等の発生を減少させる
ことができる。
As described above, according to the present invention, when the engine load, that is, the fuel injection amount is small, the fuel is injected from the first group of injection holes, so that the fuel injection angle with respect to the axis of the engine cylinder is small. In addition, fuel adhesion to the cylinder head can be reduced. When the engine load is large, the fuel is injected from the second group of injection holes, so that the fuel injection angle is large and the fuel can be widely distributed. In addition, since a plurality of the first and second groups of injection holes are formed in the circumferential direction, the uneven fuel distribution in the circumferential direction of the engine cylinder is reduced. As a result, combustion efficiency can be increased and generation of hydrocarbons and the like can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本考案に係わる燃料噴射ノズルの下端部の拡大
断面図である。
FIG. 1 is an enlarged sectional view of a lower end portion of a fuel injection nozzle according to the present invention.

【図2】同燃料噴射ノズルの底面図である。FIG. 2 is a bottom view of the fuel injection nozzle.

【図3】本考案に係わる燃料噴射ノズルの縦断面図であ
る。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the fuel injection nozzle according to the present invention.

【図4】同燃料噴射ノズルをエンジンに装着した状態を
示す概略断面図である。
FIG. 4 is a schematic sectional view showing a state where the fuel injection nozzle is mounted on an engine.

【図5】他の実施例を示す図1相当図である。FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 1, showing another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

N…燃料噴射ノズル E…エンジン P…ピストン S…シリンダ 30…ノズル本体 32…燃料溜まり室 35…弁座 36…第1群の噴射孔 37…第2群の噴射孔 50…針弁 52…受圧部 55…当接部 60…スプリング手段 N: fuel injection nozzle E: engine P: piston S: cylinder 30: nozzle body 32: fuel reservoir chamber 35: valve seat 36: first group of injection holes 37: second group of injection holes 50: needle valve 52: pressure receiving Part 55: Contact part 60: Spring means

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】(イ)先端部が閉塞された中空の細長いノ
ズル本体。このノズル本体は、中間位置に形成された燃
料溜まり室と、先端部内面に形成された先細のテーパを
なす弁座と、先端部に形成され互いに周方向に離れた複
数の噴射孔を有している。 (ロ)上記ノズル本体に収容された針弁。この針弁は、
上記ノズル本体の燃料溜まり室に対向して形成された受
圧部と、この受圧部より先方に形成された先細コーン形
状の当接部とを有している。 (ハ)上記針弁を付勢してその当接部を弁座に着座させ
るスプリング手段。燃料溜まり室の燃料圧力が受圧部に
作用することに起因して、針弁はスプリング手段に抗す
る力を受け、当接部が弁座から離れる。 上記(イ)〜(ハ)の構成を備え、先端部をエンジンの
シリンダに臨ませるようにしてシリンダヘッドに装着さ
れる燃料噴射ノズルにおいて、次のことを特徴とする燃
料噴射ノズル。上記複数の噴射孔は、第1群の複数の噴
射孔と第2群の複数の噴射孔とを含んでいる。第1群の
噴射孔と第2群の噴射孔は周方向に交互に配置され、互
いに離れている。第1群の噴射孔は、エンジンシリンダ
の軸線に対してなす角度が第2群の噴射孔に比べて小さ
い。第1群の噴射孔の内端は弁座に位置し、第2群の噴
射孔の内端は第1群の噴射孔の内端より軸方向に離れて
先方に位置している。針弁の当接部が弁座に着座した状
態において、上記第1群の噴射孔の内端は上記当接部の
外周面によって閉じられている。針弁のリフト量が小さ
い時には、当接部の外周面と弁座との間の絞り効果によ
り、第1群の噴射孔の内端の圧力が第2群の噴射孔の内
端の圧力より高く、第1群の噴射孔から選択的に燃料噴
射が行われる。針弁のリフト量が大きい時には、当接部
の外周面と弁座との間での燃料通過に伴いベンチュリー
効果により、第2群の噴射孔の内端の圧力が第1群の噴
射孔の内端の圧力より高く、第2群の噴射孔から選択的
に燃料噴射が行われる。
(1) A hollow elongated nozzle body having a closed end. The nozzle body has a fuel reservoir formed at an intermediate position, a tapered valve seat formed at an inner surface of a distal end portion, and a plurality of injection holes formed at a distal end portion and circumferentially separated from each other. ing. (B) A needle valve housed in the nozzle body. This needle valve
The nozzle body has a pressure receiving portion formed to face the fuel storage chamber and a tapered cone-shaped contact portion formed ahead of the pressure receiving portion. (C) Spring means for urging the needle valve to seat its abutting portion on a valve seat. Due to the fact that the fuel pressure in the fuel reservoir acts on the pressure receiving part, the needle valve receives a force against the spring means, and the contact part moves away from the valve seat. A fuel injection nozzle having the configuration of (a) to (c) above and mounted on a cylinder head such that a front end thereof faces a cylinder of an engine, characterized by the following. The plurality of injection holes include a first group of multiple injection holes and a second group of multiple injection holes. The first group of injection holes and the second group of injection holes are arranged alternately in the circumferential direction and are separated from each other. The angle of the first group of injection holes with respect to the axis of the engine cylinder is smaller than that of the second group of injection holes. The inner end of the first group of injection holes is located at the valve seat, and the inner end of the second group of injection holes is located axially away from the inner end of the first group of injection holes. When the contact portion of the needle valve is seated on the valve seat, the inner end of the first group of injection holes is closed by the outer peripheral surface of the contact portion . Needle valve lift is small
At the same time, the throttle effect between the outer peripheral surface of the abutment and the valve seat
The pressure at the inner end of the first group of injection holes is
Higher than the pressure at the end, the fuel is selectively injected from the first group of injection holes
Shooting is performed. When the lift amount of the needle valve is large,
Venturi as fuel passes between the outer peripheral surface of the
Due to the effect, the pressure at the inner end of the second group of injection holes is increased by the first group of injection holes.
Higher than the pressure at the inner end of the injection hole, selective from the second group of injection holes
Is performed.
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