JP2668130B2 - Fuel injection device for internal combustion engine - Google Patents
Fuel injection device for internal combustion engineInfo
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- JP2668130B2 JP2668130B2 JP63326124A JP32612488A JP2668130B2 JP 2668130 B2 JP2668130 B2 JP 2668130B2 JP 63326124 A JP63326124 A JP 63326124A JP 32612488 A JP32612488 A JP 32612488A JP 2668130 B2 JP2668130 B2 JP 2668130B2
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- compressed air
- needle
- fuel
- insertion hole
- nozzle
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の燃料供給装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fuel supply device for an internal combustion engine.
圧縮空気を用いて燃料を噴射させるためにニードルに
よって電磁的に開閉制御されるノズル口を具備し、ノズ
ル口からニードルに沿って延びる圧縮空気通路をニード
ル周りに形成してこの圧縮空気通路を圧縮空気源に連結
し、圧縮空気通路内に開口するノズル室を設けてノズル
室の奥部に燃料噴射弁の噴口を配置し、噴口からニード
ルに向けて燃料を噴射した後にニードルを開弁させるこ
とにより噴射燃料を圧縮空気と共にノズル口から噴射せ
しめるようにした燃料噴射弁、いわゆるエアブラスト弁
から公知である(特表昭63−500323号公報参照)。この
エアブラスト弁では低圧の圧縮空気を用いて噴射燃料の
良好な微粒化を確保することができる。A nozzle port that is electromagnetically controlled by a needle to inject fuel using compressed air is provided, and a compressed air passage extending from the nozzle port along the needle is formed around the needle to compress this compressed air passage. Providing a nozzle chamber connected to an air source and opening into the compressed air passage, arranging the injection port of the fuel injection valve at the back of the nozzle chamber, and opening the needle after injecting fuel from the injection port toward the needle A fuel injection valve, which is capable of injecting injected fuel together with compressed air from a nozzle port, is known from a so-called air blast valve (see Japanese Patent Publication No. Sho 63-500323). With this air blast valve, good atomization of the injected fuel can be ensured by using low-pressure compressed air.
しかしながら上述のエアブラスト弁のように圧縮空気
通路内に開口するノズル室の奥部に燃料噴射弁の噴口を
配置するとニードルが開弁したときに圧縮空気がノズル
室内をほとんど流れず、斯くしてノズル室の内壁面に付
着した燃料を圧縮空気によって運び去ることができない
ために噴射燃料が蓄積してしまうという問題がある。However, if the injection port of the fuel injection valve is arranged at the back of the nozzle chamber that opens into the compressed air passage as in the above-described air blast valve, the compressed air hardly flows through the nozzle chamber when the needle is opened, and thus, There is a problem that the injected fuel is accumulated because the fuel attached to the inner wall surface of the nozzle chamber cannot be carried away by the compressed air.
上記問題点を解決するために本発明によれば、ニード
ル挿入孔の一端にノズル口を形成し、ニードル挿入孔内
にニードル挿入孔よりも小径のニードルを挿入してニー
ドルを電磁的に制御することによりニードル先端に形成
された弁部によりノズル口を開閉制御し、圧縮空気源に
連結された圧縮空気通路をニードル挿入孔に、ニードル
挿入孔に対し斜めに連結せしめると共に上記ノズル口と
反対側において圧縮空気通路とニードル挿入孔の連通部
に隣接するニードル上にニードル挿入孔の断面を閉鎖す
る膨大部を形成し、上記圧縮空気通路内に燃料噴射弁を
配置している。According to the present invention, a nozzle port is formed at one end of a needle insertion hole, a needle smaller in diameter than the needle insertion hole is inserted into the needle insertion hole, and the needle is electromagnetically controlled. By controlling the opening and closing of the nozzle port by the valve portion formed at the tip of the needle, the compressed air passage connected to the compressed air source is connected to the needle insertion hole at an angle to the needle insertion hole, and the side opposite to the nozzle port is connected. At the needle adjacent to the communicating portion between the compressed air passage and the needle insertion hole, an enlarged portion that closes the cross section of the needle insertion hole is formed, and the fuel injection valve is arranged in the compressed air passage.
ニードルの膨大部によって燃料がニードル挿入孔の奥
部に侵入付着するのが阻止され、しかもニードル挿入孔
内壁面に付着した燃料が膨大部でもって掻き取られるの
で全噴射燃料がノズル口から噴出せしめられる。The enlarging part of the needle prevents the fuel from entering and adhering to the inner part of the needle insertion hole, and the fuel adhering to the inner wall surface of the needle inserting hole is scraped off by the enlarging part, so all the injected fuel is ejected from the nozzle port. Can be
第2図および第3図を参照すると、1はシリンダブロ
ック、2はピストン、3はシリンダヘッド、4は燃焼
室、5は一対の給気弁、6は給気ポート、7は一対の排
気弁、8は排気ポート、9は点火栓を夫々示す。シリン
ダヘッド3の内壁面上には排気弁7側の給気弁5周縁部
と弁座間の開口を給気弁5の全開弁機関に亘って閉鎖す
るマスク壁10が形成される。従って給気弁5が開弁する
と新気が矢印Aで示されるように排気弁7と反対側から
燃焼室4内に流入する。一対の給気弁5の間に位置する
シリンダヘッド3の内壁面上にはエアブラスト弁20が配
置される。2 and 3, 1 is a cylinder block, 2 is a piston, 3 is a cylinder head, 4 is a combustion chamber, 5 is a pair of supply valves, 6 is a supply port, and 7 is a pair of exhaust valves. , 8 denotes an exhaust port, and 9 denotes a spark plug. A mask wall 10 is formed on the inner wall surface of the cylinder head 3 to close the opening between the peripheral portion of the air supply valve 5 on the exhaust valve 7 side and the valve seat over the fully open engine of the air supply valve 5. Therefore, when the air supply valve 5 is opened, fresh air flows into the combustion chamber 4 from the side opposite to the exhaust valve 7 as shown by an arrow A. An air blast valve 20 is arranged on the inner wall surface of the cylinder head 3 located between the pair of air supply valves 5.
第1図は第1の実施例のエアブラスト弁20の一部断面
側面図を示す。第1図を参照すると、エアブラスト弁20
のハウジング21内にはまっすぐに延びるニードル挿入孔
22が形成され、このニードル挿入孔22内にニードル挿入
孔22よりも小径のニードル23が挿入される。ニードル挿
入孔22の一端にはノズル口24が形成され、このノズル口
24はニードル23の先端部に形成された弁部25によって開
閉制御される。第1図に示す第1の実施例ではこのノズ
ル口24は燃焼室4内に配置される。また、ニードル23に
はスプリングリテーナ26が固定され、このスプリングリ
テーナ26とハウジング21間には圧縮ばね27が挿入され
る。この圧縮ばね27のばね力によりノズル口24は通常ニ
ードル23の弁部25によって閉鎖される。弁部25と反対側
のニードル23の端部には可動コア28が圧縮ばね29のばね
力により常時当接せしめられており、ハウジング21内に
は可動コア28を吸引するためのソレノイド30とステータ
31が配置される。ソレノイド30が付勢されると可動コア
28がステータ31に向けて移動し、その結果ニードル23が
圧縮ばね27のばね力に抗してノズル口24の方向に移動す
るのでノズル口24が開口せしめられる。FIG. 1 shows a partial cross-sectional side view of the air blast valve 20 of the first embodiment. Referring to FIG. 1, the air blast valve 20
Needle insertion hole that extends straight inside the housing 21
A needle 22 having a smaller diameter than the needle insertion hole 22 is inserted into the needle insertion hole 22. At one end of the needle insertion hole 22, a nozzle port 24 is formed.
The opening and closing of the needle 24 is controlled by a valve part 25 formed at the tip of the needle 23. In the first embodiment shown in FIG. 1, this nozzle port 24 is arranged in the combustion chamber 4. A spring retainer 26 is fixed to the needle 23, and a compression spring 27 is inserted between the spring retainer 26 and the housing 21. The nozzle port 24 is normally closed by the valve portion 25 of the needle 23 by the spring force of the compression spring 27. A movable core 28 is always in contact with the end of the needle 23 opposite to the valve portion 25 by the spring force of a compression spring 29, and a solenoid 30 for sucking the movable core 28 and a stator are provided in the housing 21.
31 is arranged. Movable core when solenoid 30 is energized
28 moves toward the stator 31, and as a result, the needle 23 moves in the direction of the nozzle port 24 against the spring force of the compression spring 27, so that the nozzle port 24 is opened.
一方、ハウジング21内には円筒状をなすノズル室32が
形成される。ノズル室32の一端32aは圧縮空気流入通路3
3を介して圧縮空気源34に連通せしめられ、ノズル室32
の他端32bは圧縮空気流出通路35を介してニードル挿入
孔22内に連通せしめられる。ノズル室32内には燃料噴射
弁36の噴口37が配置され、更にこの噴口37はノズル室32
内の一端32aと他端32bとの間に位置する。第1図に示さ
れるように圧縮空気流出通路35はまっすぐに延びてい
る。噴口37は圧縮空気流出通路35の軸線上に配置され、
噴口37からは圧縮空気流出通路35の軸線に沿って広がり
角の小さな燃料が噴射される。圧縮空気流出通路35はノ
ズル口24方向に向けてニードル挿入孔22に対して斜めに
延びており、ニードル挿入孔22に対し20度から45度をな
してニードル挿入孔22に斜めに接続される。On the other hand, a cylindrical nozzle chamber 32 is formed in the housing 21. One end 32a of the nozzle chamber 32 is connected to the compressed air inflow passage 3
3 through a nozzle chamber 32.
The other end 32b is communicated with the inside of the needle insertion hole 22 through the compressed air outflow passage 35. In the nozzle chamber 32, an injection port 37 of a fuel injection valve 36 is arranged.
Located between one end 32a and the other end 32b. As shown in FIG. 1, the compressed air outflow passage 35 extends straight. The injection port 37 is arranged on the axis of the compressed air outflow passage 35,
Fuel having a small divergence angle is injected from the injection port 37 along the axis of the compressed air outflow passage 35. The compressed air outflow passage 35 extends obliquely with respect to the needle insertion hole 22 toward the nozzle port 24, and is obliquely connected to the needle insertion hole 22 at an angle of 20 to 45 degrees with respect to the needle insertion hole 22. .
ニードル挿入孔22、ノズル室32および圧縮空気流出通
路35は圧縮空気流入通路33を介して圧縮空気源34に連通
している。従ってこれらニードル挿入孔22、ノズル室32
および圧縮空気流出通路35内は圧縮空気で満たされてい
る。この圧縮空気中に噴口37から圧縮空気流出通路35の
軸線に沿って燃料が噴射される。第1図に示されるよう
に圧縮空気流出通路35がニードル挿入孔22に斜めに接続
されているので噴射燃料の大部分は弁部25近傍のニード
ル23周りのニードル挿入孔22内に達する。このとき一部
の燃料は圧縮空気流出通路35の内壁面およびノズル室32
の内壁面上に付着する。次いでソレノイド30が付勢され
るとニードル23がノズル口24を開弁する。このとき弁部
25近傍に噴射燃料が集まっているのでニードル23がノズ
ル口24を開弁するや否や燃料と圧縮空気が共にノズル口
24から燃焼室4内に噴出する。また、ニードル23がノズ
ル口24を開弁すると圧縮空気が圧縮空気流入通路33から
ノズル室32内に流入し、次いで圧縮空気流出通路35を経
てノズル口24に向かうために圧縮空気流出通路35の内壁
面およびノズル室32の内壁面上に付着した燃料が圧縮空
気流によって運び去られ、ノズル口24から噴出せしめら
れる。従ってニードル23が開弁するや否や噴射燃料の全
てがノズル口24から噴出せしめられ、次いでこれらの全
噴射燃料の噴出が完了すると圧縮空気のみがノズル口24
から噴出せしめられる。次いでソレノイド30が消勢され
てニードル23がノズル口24を閉弁する。従ってニードル
23が閉弁せしめられる直前には空気のみがノズル口24か
ら噴出せしめられている。ニードル23が閉弁する直前に
燃料が依然としてノズル口24から噴出しているとニード
ル23閉弁時にノズル口24の開口面積が小さくなって圧縮
空気の流速が低下したときに燃料が微粒化されず、液状
燃料がノズル口24周りに付着する。このように液状燃料
がノズル口24周りに付着するとノズル口24周りにカーボ
ンが堆積し、燃料噴射作用を阻害することになる。しか
しながら第1図に示す第1の実施例ではニードル23が閉
弁する直前には圧縮空気のみしか噴出しないのでノズル
口24の周りに液状燃料が付着することがなく、従ってノ
ズル口24周りにカーボンが堆積する危険性はない。The needle insertion hole 22, the nozzle chamber 32 and the compressed air outflow passage 35 communicate with a compressed air source 34 via a compressed air inflow passage 33. Therefore, these needle insertion hole 22, nozzle chamber 32
The inside of the compressed air outflow passage 35 is filled with compressed air. Fuel is injected into the compressed air from the injection port 37 along the axis of the compressed air outflow passage 35. As shown in FIG. 1, since the compressed air outflow passage 35 is obliquely connected to the needle insertion hole 22, most of the injected fuel reaches the needle insertion hole 22 around the needle 23 near the valve portion 25. At this time, part of the fuel is supplied to the inner wall surface of the compressed air outflow passage 35 and the nozzle chamber 32.
Adheres to the inner wall surface of Next, when the solenoid 30 is energized, the needle 23 opens the nozzle port 24. At this time the valve section
As soon as the needle 23 opens the nozzle port 24, the fuel and the compressed air are both
The fuel is jetted from 24 into the combustion chamber 4. When the needle 23 opens the nozzle port 24, the compressed air flows into the nozzle chamber 32 from the compressed air inflow passage 33, and then flows to the nozzle port 24 via the compressed air outflow passage 35, so that the compressed air outflow passage 35 The fuel adhering to the inner wall surface and the inner wall surface of the nozzle chamber 32 is carried away by the compressed air flow and ejected from the nozzle port 24. Therefore, as soon as the needle 23 is opened, all of the injected fuel is ejected from the nozzle port 24, and when the ejection of all these injected fuels is completed, only the compressed air is supplied to the nozzle port 24.
It is blown out from. Next, the solenoid 30 is deenergized, and the needle 23 closes the nozzle port 24. Therefore the needle
Immediately before the valve 23 is closed, only air is ejected from the nozzle port 24. If the fuel is still ejected from the nozzle port 24 immediately before the needle 23 closes, the fuel is not atomized when the flow area of the compressed air decreases due to a decrease in the opening area of the nozzle port 24 when the needle 23 closes. Then, the liquid fuel adheres around the nozzle port 24. As described above, when the liquid fuel adheres around the nozzle port 24, carbon is deposited around the nozzle port 24, which hinders the fuel injection action. However, in the first embodiment shown in FIG. 1, only the compressed air is ejected immediately before the needle 23 closes, so that no liquid fuel adheres around the nozzle port 24, and therefore the carbon There is no danger of deposition.
第3図はエアブラスト弁20を2サイクル機関に適用し
た場合を示しており、エアブラスト弁20からの燃料噴射
は給気弁5が閉弁する少し手前から開始される。機関低
負荷運転時には燃焼室4内に流入する新気Aの流速が遅
いために噴射燃料は点火栓9の周りに集り、斯くして良
好な着火が行なわれる。一方、機関高負荷運転時には新
気Aの流速が速いために強力なループ掃気が行なわれ、
しかも噴射燃料がループ状に流れる新気流Aによって燃
焼室4の内壁面に沿い運ばれるので燃焼室4内には均一
混合気が形成される。その結果、機関高出力を確保する
ことができる。FIG. 3 shows a case where the air blast valve 20 is applied to a two-cycle engine, and fuel injection from the air blast valve 20 is started just before the air supply valve 5 is closed. During low engine load operation, the injected fuel collects around the spark plug 9 because the flow velocity of the fresh air A flowing into the combustion chamber 4 is low, and thus good ignition is performed. On the other hand, during high engine load operation, a strong loop scavenging is performed because the flow rate of fresh air A is high,
Moreover, since the injected fuel is carried along the inner wall surface of the combustion chamber 4 by the new air flow A flowing in a loop, a uniform air-fuel mixture is formed in the combustion chamber 4. As a result, high engine output can be secured.
次に第4図から第8図を参照して第2の実施例につい
て説明する。第4図を参照すると、エアブラスト弁40の
ハウジング41内にはまっすぐに延びるニードル挿入孔42
が形成され、このニードル挿入孔42内にニードル挿入孔
42よりも小径のニードル43が挿入される。ニードル挿入
孔42の一端にはノズル口44が形成され、このノズル口44
はニードル43の先端部に形成された弁部45によって開閉
制御される。本実施例では第1の実施例と同様に、ノズ
ル口44は燃焼室内に配置される。また、ニードル43には
スプリングリテーナ46が固定され、このスプリングリテ
ーナ46とハウジング41間には圧縮ばね47が挿入される。
この圧縮ばね47のばね力によりノズル口44は、通常ニー
ドル43の弁部45によって閉鎖される。弁部45と反対側の
ニードル43の端部には可動コア48が圧縮ばね49のばね力
により常時当接せしめられており、ハウジング41内には
可動コア48を吸引するためのソレノイド50とステータ51
が配置される。ソレノイド50が付勢されると可動コア48
がステータ51に向けて移動し、その結果ニードル43が圧
縮ばね47のばね力に抗してノズル口44の方向に移動する
のでノズル口44が開口せしめられる。ノズル口44と反対
側のハウジング41には圧縮空気導入路52がニードル挿入
孔42との軸線Aと同一軸線上に形成される。圧縮空気導
入路52の途中にはストレーナ53が設けられ、圧縮空気導
入路52は圧縮空気源34に連通せしめられる。可動コア48
の拡断断面図を第6図に示す。第6図を参照すると、可
動コア48の外周面上には中心角90度毎に、可動コア48と
同心の円筒面状の凸部48aが突出形成される。従ってハ
ウジング41内周面と可動コア48外周面との間には軸線A
方向に延びる空気通路54が形成される(第4図および第
6図参照)。Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. Referring to FIG. 4, a needle insertion hole 42 extending straight in a housing 41 of the air blast valve 40 is provided.
The needle insertion hole 42 is formed in the needle insertion hole 42.
A needle 43 smaller in diameter than 42 is inserted. At one end of the needle insertion hole 42, a nozzle port 44 is formed.
Is controlled by a valve section 45 formed at the tip of the needle 43. In this embodiment, as in the first embodiment, the nozzle port 44 is disposed in the combustion chamber. A spring retainer 46 is fixed to the needle 43, and a compression spring 47 is inserted between the spring retainer 46 and the housing 41.
The nozzle port 44 is normally closed by the valve portion 45 of the needle 43 by the spring force of the compression spring 47. A movable core 48 is always in contact with the end of the needle 43 on the side opposite to the valve portion 45 by the spring force of a compression spring 49, and a solenoid 50 for sucking the movable core 48 and a stator are provided in the housing 41. 51
Is arranged. When the solenoid 50 is energized, the movable core 48
Moves toward the stator 51, and as a result, the needle 43 moves in the direction of the nozzle port 44 against the spring force of the compression spring 47, so that the nozzle port 44 is opened. A compressed air introduction passage 52 is formed on the housing 41 opposite to the nozzle port 44 on the same axis as the axis A with the needle insertion hole 42. A strainer 53 is provided in the middle of the compressed air introduction passage 52, and the compressed air introduction passage 52 is communicated with the compressed air source. Movable core 48
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of FIG. Referring to FIG. 6, on the outer peripheral surface of the movable core 48, a convex portion 48a having a cylindrical surface concentric with the movable core 48 is formed so as to protrude at a central angle of 90 degrees. Therefore, the axis A is located between the inner peripheral surface of the housing 41 and the outer peripheral surface of the movable core 48.
An air passage 54 extending in the direction is formed (see FIGS. 4 and 6).
第7図を参照すると、ステータ51には軸線Aに沿っ
て、ニードル43より大径の慣通孔51aが穿設され、ニー
ドル43と慣通孔51aとの間には空気通路55が形成され
る。ステータ51下方のハウジング41内には、圧縮ばね47
を収容するばね室57が形成され、空気通路55はこのばね
室57に連通される。ステータ51上方部51bの外径は小径
となり、この上方部51bの外周側面には空気通路56が形
成される。ステータ上方部51bには直径方向に連通孔51c
が穿設され、空気通路55と56とを連通している。このた
め、圧縮空気導入路52は、空気通路54,56、連通孔51cお
よび空気通路55を介してばね室57に連通される(第4図
および第7図参照)。従って、これら空気通路54,55,56
および連通孔51cおよびばね室57は圧縮空気で満たされ
ている。Referring to FIG. 7, a through hole 51a having a larger diameter than the needle 43 is formed in the stator 51 along the axis A, and an air passage 55 is formed between the needle 43 and the through hole 51a. You. A compression spring 47 is provided in the housing 41 below the stator 51.
Is formed, and the air passage 55 communicates with the spring chamber 57. The outer diameter of the upper portion 51b of the stator 51 is small, and an air passage 56 is formed on the outer peripheral side surface of the upper portion 51b. In the upper part 51b of the stator, a communication hole 51c is provided in the diameter direction.
Are formed to communicate the air passages 55 and 56. Therefore, the compressed air introduction passage 52 is communicated with the spring chamber 57 through the air passages 54 and 56, the communication hole 51c, and the air passage 55 (see FIGS. 4 and 7). Therefore, these air passages 54, 55, 56
The communication hole 51c and the spring chamber 57 are filled with compressed air.
第4図および第5図を参照すると、ニードル43はほぼ
中央に軸線A方向に延びる大径部43aを有し、この大径
部43aは、ばね室57下方のニードル挿入孔42a内に摺動可
能に嵌合されている。従って、ばね室57内に達した圧縮
空気はニードル大径部43aとニードル挿入孔42aとの隙間
からは、ほとんど流出しない。Referring to FIGS. 4 and 5, the needle 43 has a large diameter portion 43a extending substantially in the direction of the axis A substantially at the center, and the large diameter portion 43a slides into the needle insertion hole 42a below the spring chamber 57. Mated as possible. Therefore, the compressed air that has reached the inside of the spring chamber 57 hardly flows out of the gap between the needle large diameter portion 43a and the needle insertion hole 42a.
一方、ハウジング41内には、軸線Aと平行な軸線Bを
有する円筒状ノズル室58が形成される。ノズル室58の下
方部58cは上方部58dより小径とされる。ノズル室58の下
端58aはまっすぐに延びる圧縮空気流出通路59を介し
て、ニードル大径部43a下方のニードル挿入孔42内に連
通せしめられる。圧縮空気流出通路59はノズル口44方向
に向けてニードル挿入孔42に対して斜めに延びている。
圧縮空気流出通路59は90度より少し大きい角度、例えば
約110度をなしてノズル室58に斜めに接続される。60は
圧縮空気流出通路59の一端を封止するための盲栓であ
る。ノズル室58の側面58bは圧縮空気流入通路61を介し
てばね室57に連通される。圧縮空気流入通路61はノズル
室側面58bから軸線Bに垂直方向にまっすぐに延びた
後、上方に向かって曲折し、ばね室57に斜めに接続され
る。ノズル室58内には燃噴射弁62の噴口63が配置され、
更にこの噴口63はノズル室58内の下端58aと側面58bとの
間に位置する。燃料噴射弁62は軸線Bと同軸上に配置さ
れる。噴口63も軸線B上に配置され、噴口63からは軸線
Bに沿って広がり角の小さな燃料が噴射される。従って
燃料噴射弁62から噴射された燃料は圧縮空気流出通路59
内壁面に勢いよく衝突し、これによって噴射燃料のエマ
ルジョン化が急速におこなわれる。On the other hand, a cylindrical nozzle chamber 58 having an axis B parallel to the axis A is formed in the housing 41. The lower portion 58c of the nozzle chamber 58 has a smaller diameter than the upper portion 58d. The lower end 58a of the nozzle chamber 58 is made to communicate with the inside of the needle insertion hole 42 below the large diameter portion 43a of the needle via a straight compressed air outflow passage 59. The compressed air outflow passage 59 extends obliquely with respect to the needle insertion hole 42 toward the nozzle port 44.
The compressed air outlet passage 59 is obliquely connected to the nozzle chamber 58 at an angle slightly larger than 90 degrees, for example, about 110 degrees. Reference numeral 60 denotes a blind plug for sealing one end of the compressed air outflow passage 59. The side surface 58b of the nozzle chamber 58 communicates with the spring chamber 57 via the compressed air inflow passage 61. The compressed air inflow passage 61 extends straight from the nozzle chamber side surface 58b in the direction perpendicular to the axis B, bends upward, and is obliquely connected to the spring chamber 57. An injection port 63 of the fuel injection valve 62 is arranged in the nozzle chamber 58,
Further, the injection port 63 is located between the lower end 58a and the side surface 58b in the nozzle chamber 58. The fuel injection valve 62 is arranged coaxially with the axis B. The injection port 63 is also disposed on the axis B, and fuel having a small divergence angle is injected from the injection port 63 along the axis B. Therefore, the fuel injected from the fuel injection valve 62 is supplied to the compressed air outflow passage 59.
It collides vigorously with the inner wall surface, whereby the emulsification of the injected fuel is rapidly performed.
第8図にはハウジング41の上方の組付部品およびニー
ドル43等を取りはずしたハウジング41の平面図を示す。
第8図を参照すると、圧縮空気流出通路59は軸線Aと軸
線Bとを結ぶ軸線Cに沿って形成される。一方、圧縮空
気流入通路61は軸線Dに沿って形成される。この軸線D
は、軸線Aを通りかつノズル室58外周側面の接線であ
る。これにより、圧縮空気流入通路61のノズル室58への
開口面積を大きくとることができる。FIG. 8 is a plan view of the housing 41 from which the assembled components above the housing 41 and the needle 43 and the like have been removed.
Referring to FIG. 8, the compressed air outflow passage 59 is formed along an axis C connecting the axis A and the axis B. On the other hand, the compressed air inflow passage 61 is formed along the axis D. This axis D
Is a tangent to the outer peripheral side surface of the nozzle chamber 58 through the axis A. Thus, the opening area of the compressed air inflow passage 61 to the nozzle chamber 58 can be increased.
再び第4図および第5図を参照すると、ニードル挿入
孔42、圧縮空気流出通路59、ノズル室58および圧縮空気
流入通路61は、ばね室57および圧縮空気導入路52を介し
て圧縮空気源34に連通されている。従って、これらニー
ドル挿入孔42、圧縮空気流出通路59、ノズル室58および
圧縮空気流入通路61は圧縮空気で満たされている。この
圧縮空気中に噴口63から軸線Bに沿って燃料が噴射され
る。圧縮空気流出通路59はノズル室58と90度より少し大
きい角度で斜めに接続されているため(第5図参照)、
噴射燃料は圧縮空気流出通路59内壁面に衝突し、急速に
エマルジョン化が行なわれる。この噴射燃料の大部分は
圧縮空気流出通路59内壁面およびノズル室58内壁面に付
着する。このときニードル43先端のノズル口44部分に溜
まる燃料は微量となる。次いでソレノイド50が付勢され
るとニードル43がノズル口44を開弁する。ニードル43が
ノズル口44を開弁するや否やノズル口44部分に溜まって
いた微量の燃料が、ノズル口44から燃焼室4内に噴出す
る。また、ニードル43がノズル口44を開弁すると、圧縮
空気が圧縮空気流入通路61からノズル室58内に流入し、
次いで圧縮空気流出通路59を経てノズル口44に向かう。
このときノズル室58および圧縮空気流出通路59を流れる
圧縮空気は、ノズル室58および圧縮空気流出通路59内壁
面に付着した燃料を微粒化しかつこの燃料と混合しなが
らノズル口44に向けて燃料を運び去り、ノズル口44から
噴出する。従ってニードル43の開弁直後には、ノズル口
44に溜まった微量の液状燃料が圧縮空気によってノズル
口44から押し出されることになるが、その後すぐに、微
粒化されかつ空気と良く混合した燃料噴霧がノズル口44
から噴出せしめられる。すなわち、ニードル43がノズル
口44を開弁して燃料および空気を噴射する噴射開始初期
から、微粒化されかつ空気とよく混合した燃料をノズル
口44から噴出することができ、良好な混合気を形成する
ことができる。また、圧縮空気流入通路61はノズル室58
の接線方向に開口しているため、圧縮空気はノズル室58
の内周壁面に沿って旋回しながら流れる。このため、ノ
ズル室58内周壁面に付着した燃料を良好に運び去ること
ができる。ニードル23が開弁すると噴射燃料の全てがノ
ズル口24から噴出せしめられ、次いでこれらの全噴射燃
料の噴出が完了すると圧縮空気のみがノズル口24から噴
出せしめられる。次いでソレノイド50が消勢されてニー
ドル43がノズル口44を閉弁し、以下第1の実施例と同様
に作動する。本実施例においても、第1の実施例と同様
の効果を奏することができる。Referring again to FIGS. 4 and 5, the needle insertion hole 42, the compressed air outflow passage 59, the nozzle chamber 58 and the compressed air inflow passage 61 are connected to the compressed air source 34 via the spring chamber 57 and the compressed air introduction passage 52. Is communicated to. Therefore, the needle insertion hole 42, the compressed air outflow passage 59, the nozzle chamber 58, and the compressed air inflow passage 61 are filled with compressed air. Fuel is injected into the compressed air from the injection port 63 along the axis B. Since the compressed air outflow passage 59 is obliquely connected to the nozzle chamber 58 at an angle slightly larger than 90 degrees (see FIG. 5),
The injected fuel collides with the inner wall surface of the compressed air outflow passage 59 and is rapidly emulsified. Most of the injected fuel adheres to the inner wall surface of the compressed air outflow passage 59 and the inner wall surface of the nozzle chamber 58. At this time, a small amount of fuel is accumulated in the nozzle port 44 at the tip of the needle 43. Next, when the solenoid 50 is energized, the needle 43 opens the nozzle port 44. As soon as the needle 43 opens the nozzle port 44, a small amount of fuel stored in the nozzle port 44 is ejected from the nozzle port 44 into the combustion chamber 4. When the needle 43 opens the nozzle port 44, the compressed air flows into the nozzle chamber 58 from the compressed air inflow passage 61,
Next, the air goes to the nozzle port 44 via the compressed air outflow passage 59.
At this time, the compressed air flowing through the nozzle chamber 58 and the compressed air outflow passage 59 atomizes the fuel adhering to the inner wall surface of the nozzle chamber 58 and the compressed air outflow passage 59, and mixes the fuel with the fuel toward the nozzle port 44. It is carried away and squirts from the nozzle port 44. Therefore, immediately after the opening of the needle 43, the nozzle port
A small amount of liquid fuel accumulated in 44 is pushed out from the nozzle opening 44 by the compressed air, but immediately after that, the fuel spray atomized and well mixed with the air is injected into the nozzle opening 44.
It is blown out from. That is, from the initial stage of the injection start in which the needle 43 opens the nozzle port 44 to inject fuel and air, fuel atomized and well mixed with air can be ejected from the nozzle port 44, and a good air-fuel mixture can be obtained. Can be formed. Further, the compressed air inflow passage 61 is provided in the nozzle chamber 58.
Compressed air flows through the nozzle chamber 58
Flows while turning along the inner peripheral wall of the. Therefore, the fuel attached to the inner peripheral wall surface of the nozzle chamber 58 can be satisfactorily carried away. When the needle 23 is opened, all of the injected fuel is ejected from the nozzle port 24. When the ejection of all the injected fuel is completed, only the compressed air is ejected from the nozzle port 24. Next, the solenoid 50 is deenergized, and the needle 43 closes the nozzle port 44, and operates in the same manner as in the first embodiment. In this embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained.
第14図には、燃料噴射弁62からの計量燃料噴射量と、
ノズル口44から噴出される空気流量との関係を示す。従
来、燃料噴射弁62によって計量された燃料の大部分がノ
ズル口44部分に溜まっている場合には、燃料を空気圧に
よってノズル口44から液状のまま押し出すこととなり、
ノズル口44からの燃料噴射開始初期の燃料の微粒化およ
び空気との混合は良好でなかった。また、燃料を押し出
した後でないと、空気がノズル口44から流出しないた
め、第14図に示されるように、燃料噴射量が増大するに
つれて空気流量が減少するという傾向があった。本実施
例では、ノズル口44にほとんど燃料が溜まらず、ノズル
口44部分の微量の液状燃料をノズル口44から押し出した
後には、空気流路が燃料によって塞がれず、空気が燃料
を伴なってノズル口44から流出することができる。従っ
て、第14図に示されるように空気流量は燃料噴射量によ
ってはほとんど変化せず、一点鎖線で示すように空気流
量の相対流量を従来に比べて低下させることができる。FIG. 14 shows the measured fuel injection amount from the fuel injection valve 62,
The relationship with the flow rate of air ejected from the nozzle port 44 is shown. Conventionally, when most of the fuel measured by the fuel injection valve 62 is stored in the nozzle port 44, the fuel is pushed out from the nozzle port 44 in a liquid state by air pressure,
At the beginning of the fuel injection from the nozzle port 44, the atomization of the fuel and the mixing with the air were not good. Further, since the air does not flow out from the nozzle port 44 until the fuel is pushed out, the air flow rate tends to decrease as the fuel injection amount increases, as shown in FIG. In the present embodiment, fuel hardly accumulates in the nozzle port 44, and after a small amount of liquid fuel in the nozzle port 44 is pushed out from the nozzle port 44, the air flow path is not blocked by the fuel, and the air accompanies the fuel. Can flow out from the nozzle port 44. Therefore, as shown in FIG. 14, the air flow rate hardly changes depending on the fuel injection amount, and the relative flow rate of the air flow rate can be reduced as compared with the related art as shown by the dashed line.
なお、圧縮空気流入通路61、ノズル室58および圧縮空
気流出通路59の形状および配置等は本実施例に限られず
例えば第9図から第13図に示す態様が考えられる。The shapes, arrangements, and the like of the compressed air inflow passage 61, the nozzle chamber 58, and the compressed air outflow passage 59 are not limited to the present embodiment, and for example, embodiments shown in FIGS. 9 to 13 can be considered.
第9図に示す実施例では、圧縮空気流入通路61は第2
の実施例と同様に形成される。圧縮空気流出通路59は、
その軸線Cが、軸線Bを通りかつニードル挿入孔42の外
周側面の接線となるように形成される。これによって圧
縮空気流出通路59のニードル挿入孔42への開口面積を大
きくとることができる。In the embodiment shown in FIG. 9, the compressed air inflow passage 61 is
It is formed in the same manner as in the embodiment. The compressed air outflow passage 59 is
The axis C is formed so as to pass through the axis B and be tangent to the outer peripheral side surface of the needle insertion hole 42. Thereby, the opening area of the compressed air outflow passage 59 to the needle insertion hole 42 can be increased.
第10図に示す実施例では、圧縮空気流出通路59は第2
の実施例と同様に形成される。圧縮空気流入通路61は軸
線Cに対して対称に2つ形成される。圧縮空気流入通路
61は、軸線Cと平行な直線でかつノズル室58外周側面の
接線である軸線Eに沿って形成される平行通路61aと、
ばね室57のほぼ半径方向に延びる半径方向通路61bとを
具備する。この実施例では、ノズル室58内に流入する圧
縮空気は互いに反対方向から流入して衝突するためノズ
ル室58内には旋回流は発生しない。このため圧縮空気の
流れを良好にすることができる。In the embodiment shown in FIG. 10, the compressed air outflow passage 59 is
It is formed in the same manner as in the embodiment. Two compressed air inflow passages 61 are formed symmetrically with respect to the axis C. Compressed air inflow passage
61 is a parallel passage 61a formed along a straight line parallel to the axis C and along the axis E which is a tangent to the outer peripheral side surface of the nozzle chamber 58;
A radial passage 61b extending substantially in the radial direction of the spring chamber 57. In this embodiment, the swirling flow does not occur in the nozzle chamber 58 because the compressed air flowing into the nozzle chamber 58 flows from opposite directions and collides with each other. Therefore, the flow of the compressed air can be improved.
第11図に示す実施例では、圧縮空気流出通路59は第2
の実施例と同様に形成される。圧縮空気流入通路61は圧
縮空気流出通路59の軸線と同軸的に重なるように形成さ
れる。In the embodiment shown in FIG. 11, the compressed air outflow passage 59 is
It is formed in the same manner as in the above embodiment. The compressed air inflow passage 61 is formed so as to overlap the axis of the compressed air outflow passage 59 coaxially.
第12図に示す実施例ではノズル室58の下方部58cおよ
び上方部58dは同一径とされる。In the embodiment shown in FIG. 12, the lower portion 58c and the upper portion 58d of the nozzle chamber 58 have the same diameter.
第13図に示す実施例では、圧縮空気流出通路59は90度
をなしてノズル室58に接続される。この実施例では、第
2の実施例に比べ燃料のエマルジョン化をさらに促進す
ることができる。In the embodiment shown in FIG. 13, the compressed air outflow passage 59 makes 90 degrees and is connected to the nozzle chamber 58. In this embodiment, the emulsification of the fuel can be further promoted as compared with the second embodiment.
燃料噴射弁から噴射された全燃料が圧縮空気と共に噴
出せしめられるので噴射燃料量がばらつくことがなく、
斯くして安定した燃焼を確保することができる。All the fuel injected from the fuel injection valve is ejected together with the compressed air, so the injected fuel amount does not vary,
Thus, stable combustion can be ensured.
第1図は第1の実施例のエアブラスト弁の一部断面側面
図、第2図はシリンダヘッド内壁面の底面図、第3図は
2サイクル機関の側面断面図、第4図は第2の実施例の
エアブラスト弁の一部断面側面図、第5図は第4図の要
部拡大図、第6図は第4図のVI−VI線による断面図、第
7図は第4図のステータ近傍の拡大図、第8図から第11
図はハウジングの上方部を取り去ったハウジングの平面
図で、第8図は第2の実施例を示す図、第9図から第11
図は夫々異なる他の実施例を示す図、第12図および第13
図は第5図に対応する図で夫々異なる実施例を示す図、
第14図は燃料噴射量と空気流量との関係を示す線図であ
る。 20,40……エアブラスト弁、 22,42……ニードル挿入孔、 23,43……ニードル、24,44……ノズル口、 30,50……ソレノイド、32,58……ノズル室、 33,61……圧縮空気流入通路、 34……圧縮空気源、 35,59……圧縮空気流出通路、 36,62……燃料噴射弁、37,63……噴口。FIG. 1 is a partial sectional side view of an air blast valve of the first embodiment, FIG. 2 is a bottom view of an inner wall surface of a cylinder head, FIG. 3 is a side sectional view of a two-cycle engine, and FIG. FIG. 5 is a partial cross-sectional side view of the air blast valve of the embodiment of FIG. 5, FIG. 5 is an enlarged view of a main part of FIG. 4, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI of FIG. 4, and FIG. Enlarged view of the vicinity of the stator, Fig. 8 to 11
The figure is a plan view of the housing with the upper part of the housing removed, FIG. 8 is a view showing the second embodiment, and FIGS.
FIGS. 12 and 13 show other different embodiments.
The figure is a view corresponding to FIG. 5, showing different embodiments.
FIG. 14 is a diagram showing a relationship between a fuel injection amount and an air flow rate. 20,40 ... Air blast valve, 22,42 ... Needle insertion hole, 23,43 ... Needle, 24,44 ... Nozzle port, 30,50 ... Solenoid, 32,58 ... Nozzle chamber, 33, 61 ... compressed air inflow passage, 34 ... compressed air source, 35,59 ... compressed air outflow passage, 36,62 ... fuel injection valve, 37,63 ... nozzle.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 立野 学 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 調 尚孝 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−104154(JP,A) 特開 昭63−65168(JP,A) 実開 平1−118158(JP,U) 実開 昭56−35555(JP,U) 特表 平1−503554(JP,A) 特表 昭63−500323(JP,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Manabu Tateno 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture, Toyota Motor Co., Ltd. (72) Inventor Takataka Cho, 1-1, Showa Town, Kariya City, Aichi Nippon Denso Co., Ltd. (56) References JP-A-61-104154 (JP, A) JP-A-63-65168 (JP, A) Actually open 1-118158 (JP, U) Actually open 56-35555 (JP, U) Special Table 1-503554 (JP, A) Special table Sho 63-500323 (JP, A)
Claims (1)
し、該ニードル挿入孔内にニードル挿入孔よりも小径の
ニードルを挿入して該ニードルを電磁的に制御すること
によりニードル先端に形成された弁部によりノズル口を
開閉制御し、圧縮空気源に連結された圧縮空気通路をニ
ードル挿入孔に、該ニードル挿入孔に対し斜めに連結せ
しめると共に上記ノズル口と反対側において圧縮空気通
路とニードル挿入孔の連通部に隣接するニードル上にニ
ードル挿入孔の断面を閉鎖する膨大部を形成し、上記圧
縮空気通路内に燃料噴射弁を配置した内燃機関の燃料噴
射装置。1. A needle port is formed at one end of a needle insertion hole by inserting a needle smaller in diameter than the needle insertion hole into the needle insertion hole and electromagnetically controlling the needle. The nozzle port is controlled to open and close by the valve portion, and the compressed air passage connected to the compressed air source is connected to the needle insertion hole obliquely to the needle insertion hole, and the compressed air passage and the needle are connected on the side opposite to the nozzle port. A fuel injection device for an internal combustion engine, wherein an enlarged portion that closes a cross section of the needle insertion hole is formed on a needle adjacent to a communication portion of the insertion hole, and a fuel injection valve is arranged in the compressed air passage.
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---|---|---|---|
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US07/386,609 US4986247A (en) | 1988-08-04 | 1989-07-31 | Fuel supply device of an engine |
AU39192/89A AU602819C (en) | 1988-08-04 | 1989-08-01 | A fuel supply of an engine |
DE68910604T DE68910604T3 (en) | 1988-08-04 | 1989-08-03 | Engine fueling device. |
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JPH04116669U (en) * | 1991-04-02 | 1992-10-19 | 財団法人工業技術研究院 | Internal combustion engine fuel injection system |
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MX169738B (en) * | 1987-04-03 | 1993-07-22 | Orbital Eng Pty | FUEL INJECTION SYSTEM FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE OF MULTIPLE CYLINDERS |
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1988
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