JP2778193B2 - 内燃機関の燃料噴射装置 - Google Patents
内燃機関の燃料噴射装置Info
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- JP2778193B2 JP2778193B2 JP9931990A JP9931990A JP2778193B2 JP 2778193 B2 JP2778193 B2 JP 2778193B2 JP 9931990 A JP9931990 A JP 9931990A JP 9931990 A JP9931990 A JP 9931990A JP 2778193 B2 JP2778193 B2 JP 2778193B2
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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、内燃機関の燃料噴射装置に係り、更に詳し
く言えば、燃料噴射弁と空気噴射弁とを有し、運転状態
に応じた量の燃料が燃料噴射弁からノズル室内に噴射さ
れ、その燃料を空気噴射弁からノズル室内へ噴射される
圧縮空気によって内燃機関の燃焼室内へ送りこむように
構成された燃料噴射装置の改良に関するものである。
く言えば、燃料噴射弁と空気噴射弁とを有し、運転状態
に応じた量の燃料が燃料噴射弁からノズル室内に噴射さ
れ、その燃料を空気噴射弁からノズル室内へ噴射される
圧縮空気によって内燃機関の燃焼室内へ送りこむように
構成された燃料噴射装置の改良に関するものである。
本発明の改良の対象となる従来技術が特開昭62−3168
号公報に記載されている。第６図はその従来技術を示し
たもので、図中１はシリンダ、２はピストン、３はシリ
ンダヘッド、４は燃焼室、５は燃料噴射装置であって、
この燃料噴射装置５は内部に噴射空間としてのノズル室
６を形成しており、ノズル室６は一方向弁７を介して燃
焼室４に連通している。このようなノズル室６に対し、
燃料噴射弁８と空気噴射弁９とが、それらのノズル先端
を開口するように取付けられている。前記燃料噴射弁８
には、燃料タンク10の燃料がポンプ11によって加圧され
圧力レギュレータ12によって一定圧に調圧されて供給さ
れ、マイクロコンピュータからなる制御部13が発する電
圧パルスが燃料噴射弁８に印加されたとき、電圧パルス
が接続する時間だけ燃料噴射弁８が開弁して、計量され
た燃料をノズル室６内に噴射する。一方、空気噴射弁９
には、外気をコンプレッサ14によって圧縮しサージタン
ク15に貯えられた圧縮空気が、圧力レギュレータ16によ
って一定圧に調圧されて供給され、かつ制御部13が発す
る電圧パルスが空気噴射弁９に印加されて開弁したとき
前記ノズル室６内へ噴射され、先にノズル室６内へ噴射
されていた燃料を伴って細かく霧化しながら、一方向弁
７を押開いて燃焼室４内へ噴出し、燃焼室４にある主た
る燃焼空気（吸気）に混入してピストン２の上昇によっ
て圧縮され、点火栓17によって点火されて燃焼する。
号公報に記載されている。第６図はその従来技術を示し
たもので、図中１はシリンダ、２はピストン、３はシリ
ンダヘッド、４は燃焼室、５は燃料噴射装置であって、
この燃料噴射装置５は内部に噴射空間としてのノズル室
６を形成しており、ノズル室６は一方向弁７を介して燃
焼室４に連通している。このようなノズル室６に対し、
燃料噴射弁８と空気噴射弁９とが、それらのノズル先端
を開口するように取付けられている。前記燃料噴射弁８
には、燃料タンク10の燃料がポンプ11によって加圧され
圧力レギュレータ12によって一定圧に調圧されて供給さ
れ、マイクロコンピュータからなる制御部13が発する電
圧パルスが燃料噴射弁８に印加されたとき、電圧パルス
が接続する時間だけ燃料噴射弁８が開弁して、計量され
た燃料をノズル室６内に噴射する。一方、空気噴射弁９
には、外気をコンプレッサ14によって圧縮しサージタン
ク15に貯えられた圧縮空気が、圧力レギュレータ16によ
って一定圧に調圧されて供給され、かつ制御部13が発す
る電圧パルスが空気噴射弁９に印加されて開弁したとき
前記ノズル室６内へ噴射され、先にノズル室６内へ噴射
されていた燃料を伴って細かく霧化しながら、一方向弁
７を押開いて燃焼室４内へ噴出し、燃焼室４にある主た
る燃焼空気（吸気）に混入してピストン２の上昇によっ
て圧縮され、点火栓17によって点火されて燃焼する。
従来の燃料噴射装置８においては、燃料噴射弁８がノ
ズル室６へ燃料を噴射する時には、ノズル室６は密閉さ
れた空間となっているので、ノズル室６内の圧力が前回
の燃料や空気の噴射量によって変動を受けること、燃料
の噴射はじめと噴射が終った後とではノズル室６内の圧
力が一定ではないこと、一方向弁７によって遮断されて
いても、一方向弁７が開弁しているときはノズル室６は
燃焼室４と連通するから、ノズル室６内の圧力は燃焼室
４内の圧力変動の影響をある程度受けること、等の理由
から、ノズル室６内の圧力は必ずしも安定しておらず、
それを一定のものと考えて圧力レギュレータ12の設定圧
を一定に定めても、燃料が噴射される時の燃料の圧力と
ノズル室６内の空気の圧力との差は一定にはならない。
したがって、差圧を一定のものとして燃料の噴射量が燃
料噴射弁８の開弁時間に比例すると考えることができな
くなり、正確に燃料噴射量を制御することが困難とな
る。
ズル室６へ燃料を噴射する時には、ノズル室６は密閉さ
れた空間となっているので、ノズル室６内の圧力が前回
の燃料や空気の噴射量によって変動を受けること、燃料
の噴射はじめと噴射が終った後とではノズル室６内の圧
力が一定ではないこと、一方向弁７によって遮断されて
いても、一方向弁７が開弁しているときはノズル室６は
燃焼室４と連通するから、ノズル室６内の圧力は燃焼室
４内の圧力変動の影響をある程度受けること、等の理由
から、ノズル室６内の圧力は必ずしも安定しておらず、
それを一定のものと考えて圧力レギュレータ12の設定圧
を一定に定めても、燃料が噴射される時の燃料の圧力と
ノズル室６内の空気の圧力との差は一定にはならない。
したがって、差圧を一定のものとして燃料の噴射量が燃
料噴射弁８の開弁時間に比例すると考えることができな
くなり、正確に燃料噴射量を制御することが困難とな
る。
本発明は、この問題を解決することを発明の課題とす
るものであって、このような型の燃料噴射装置において
も、燃料の噴射量が燃料噴射弁の開弁時間に比例するよ
うにして燃料量の制御を容易にするものである。
るものであって、このような型の燃料噴射装置において
も、燃料の噴射量が燃料噴射弁の開弁時間に比例するよ
うにして燃料量の制御を容易にするものである。
第１の発明による内燃機関の燃料噴射装置において
は、前記内燃機関の燃焼室に対して一定圧力で開く一方
向弁を介して連通するノズル室と、前記ノズル室へ計量
された燃料を間欠的に噴射する燃料噴射弁と、前記燃料
噴射弁によって前記ノズル室内へ噴射された燃料を前記
一方向弁を開弁させて前記燃焼室内へ噴出させるため
に、前記ノズル室内へ間欠的に圧縮空気を噴射する空気
噴射弁とを備えており、前記空気噴射弁はその弁体に隣
接して前記ノズル室内へ前記空気噴射弁が圧縮空気を噴
射していない時期に前記ノズル室内を大気に連通させる
別の弁体を併設されており、しかも前記別の弁体はポペ
ット型であって円錐台形の外形を有しており、比較的大
径の弁座に対応することができると共に、前記空気噴射
弁と相反的に開閉するように前記空気噴射弁に対して機
械的に連動されていることを特徴とすると共に、 第２の発明による内燃機関の燃料噴射装置において
は、前記第一の発明の基本的な構成と同様に、前記内燃
機関の燃焼室に対して一定圧力で開く一方向弁を介して
連通するノズル室と、前記ノズル室へ計量された燃料を
間欠的に噴射する燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁によっ
て前記ノズル室内へ噴射された燃料を前記一方向弁を開
弁させて前記燃焼室内へ噴出させるために、前記ノズル
室内へ間欠的に圧縮空気を噴射する空気噴射弁とを備え
ており、前記空気噴射弁はその弁体に隣接して前記ノズ
ル室内へ前記空気噴射弁が圧縮空気を噴射していない時
期に前記ノズル室内を大気に連通させる別の弁体を併設
されており、特に前記別の弁体は前記空気噴射弁と相反
的に開閉するように前記空気噴射弁が噴射した圧縮空気
の圧力によって駆動されるように構成されていることを
特徴とする。
は、前記内燃機関の燃焼室に対して一定圧力で開く一方
向弁を介して連通するノズル室と、前記ノズル室へ計量
された燃料を間欠的に噴射する燃料噴射弁と、前記燃料
噴射弁によって前記ノズル室内へ噴射された燃料を前記
一方向弁を開弁させて前記燃焼室内へ噴出させるため
に、前記ノズル室内へ間欠的に圧縮空気を噴射する空気
噴射弁とを備えており、前記空気噴射弁はその弁体に隣
接して前記ノズル室内へ前記空気噴射弁が圧縮空気を噴
射していない時期に前記ノズル室内を大気に連通させる
別の弁体を併設されており、しかも前記別の弁体はポペ
ット型であって円錐台形の外形を有しており、比較的大
径の弁座に対応することができると共に、前記空気噴射
弁と相反的に開閉するように前記空気噴射弁に対して機
械的に連動されていることを特徴とすると共に、 第２の発明による内燃機関の燃料噴射装置において
は、前記第一の発明の基本的な構成と同様に、前記内燃
機関の燃焼室に対して一定圧力で開く一方向弁を介して
連通するノズル室と、前記ノズル室へ計量された燃料を
間欠的に噴射する燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁によっ
て前記ノズル室内へ噴射された燃料を前記一方向弁を開
弁させて前記燃焼室内へ噴出させるために、前記ノズル
室内へ間欠的に圧縮空気を噴射する空気噴射弁とを備え
ており、前記空気噴射弁はその弁体に隣接して前記ノズ
ル室内へ前記空気噴射弁が圧縮空気を噴射していない時
期に前記ノズル室内を大気に連通させる別の弁体を併設
されており、特に前記別の弁体は前記空気噴射弁と相反
的に開閉するように前記空気噴射弁が噴射した圧縮空気
の圧力によって駆動されるように構成されていることを
特徴とする。
第１の発明及び第２の発明のいずれの場合も、燃料噴
射弁が所定の時期に開弁してノズル室内へ計量された燃
料を噴射し、その後空気噴射弁が開弁して圧縮空気をノ
ズル室内へ比較的多量に噴射することによりノズル室内
の圧力が著しく上昇し、一方向弁を押し開いてノズル室
内に溜っていた燃料を内燃機関の燃料室内へ噴出させ
る。圧縮空気に乗せて燃料を燃焼室へ放出するので、燃
料粒は微粒化して容易に気化し、燃焼室において良好な
燃焼をする。
射弁が所定の時期に開弁してノズル室内へ計量された燃
料を噴射し、その後空気噴射弁が開弁して圧縮空気をノ
ズル室内へ比較的多量に噴射することによりノズル室内
の圧力が著しく上昇し、一方向弁を押し開いてノズル室
内に溜っていた燃料を内燃機関の燃料室内へ噴出させ
る。圧縮空気に乗せて燃料を燃焼室へ放出するので、燃
料粒は微粒化して容易に気化し、燃焼室において良好な
燃焼をする。
いずれの場合も、空気噴射弁が圧縮空気をノズル室内
へ噴射していない時期にノズル室内を大気に連通させる
別の弁体を有していて、燃料噴射弁が燃料をノズル室内
へ噴射する時期には前記別の弁体が開弁してノズル室内
を実質的に大気圧としているから、ノズル室内はほぼ一
定の圧力に保たれており、燃料噴射弁に供給される燃料
の圧力を一定に保ちさえすれば、燃料の噴射量は燃料噴
射弁の開弁時間に正確に比例することとなり、燃料噴射
量の計量が容易となって、燃料噴射装置を正確に制御す
ることが可能となる。したがって内燃機関は最適の運転
条件を常に維持して効率よく運転され、高い性能を発揮
することができる。
へ噴射していない時期にノズル室内を大気に連通させる
別の弁体を有していて、燃料噴射弁が燃料をノズル室内
へ噴射する時期には前記別の弁体が開弁してノズル室内
を実質的に大気圧としているから、ノズル室内はほぼ一
定の圧力に保たれており、燃料噴射弁に供給される燃料
の圧力を一定に保ちさえすれば、燃料の噴射量は燃料噴
射弁の開弁時間に正確に比例することとなり、燃料噴射
量の計量が容易となって、燃料噴射装置を正確に制御す
ることが可能となる。したがって内燃機関は最適の運転
条件を常に維持して効率よく運転され、高い性能を発揮
することができる。
第１の発明においては、前記「別の弁体」がポペット
型のものであり、円錐台形をしているので、比較的大径
の弁座に適合することが可能であり、それが開弁した時
は瞬時にノズル室内を大気圧とすることができる。
型のものであり、円錐台形をしているので、比較的大径
の弁座に適合することが可能であり、それが開弁した時
は瞬時にノズル室内を大気圧とすることができる。
また、第２の発明においては、前記「別の弁体」は空
気噴射弁に対して機械的に連動されておらず、空気噴射
弁が噴射した圧縮空気の圧力によって間接的に駆動され
て閉弁するようになっているので、「別の弁体」の弁リ
フトは空気噴射弁のそれと無関係に大きくとることが可
能となって、やはり、ノズル室を大気圧にするのが迅速
であり、いずれにしても、燃料噴射弁がノズル室へ燃料
を噴射する時期までに、ノズル室内を確実に一定の圧力
にしておくことを可能とする。
気噴射弁に対して機械的に連動されておらず、空気噴射
弁が噴射した圧縮空気の圧力によって間接的に駆動され
て閉弁するようになっているので、「別の弁体」の弁リ
フトは空気噴射弁のそれと無関係に大きくとることが可
能となって、やはり、ノズル室を大気圧にするのが迅速
であり、いずれにしても、燃料噴射弁がノズル室へ燃料
を噴射する時期までに、ノズル室内を確実に一定の圧力
にしておくことを可能とする。
第１図〜第３図は本発明の第１実施例を示すもので、
シリンダやピストンは従来のものと実質的に同様であ
り、機関自体は２サイクル機関又は４サイクル機関のい
ずれであってもよい。そのシリンダヘッド３には燃焼室
４、燃料噴射装置５、ノズル室６、一方向弁７、燃料噴
射弁８、空気噴射弁９、等が設けられることも、第６図
について述べた従来技術と大むね同じである。第１図に
例示したものでは、ノズル室６の延長部分である通路18
が設けられて燃料噴射弁８と空気噴射弁９の各噴口付近
を連通しており、ノズル室６を内部に設けられている燃
料・空気噴射管19は吸気通路20と交叉していて、吸気通
路20が燃焼室４に開口する個所には吸気弁21が設けられ
ている。22は燃料噴射装置５の本体ブロックである。
シリンダやピストンは従来のものと実質的に同様であ
り、機関自体は２サイクル機関又は４サイクル機関のい
ずれであってもよい。そのシリンダヘッド３には燃焼室
４、燃料噴射装置５、ノズル室６、一方向弁７、燃料噴
射弁８、空気噴射弁９、等が設けられることも、第６図
について述べた従来技術と大むね同じである。第１図に
例示したものでは、ノズル室６の延長部分である通路18
が設けられて燃料噴射弁８と空気噴射弁９の各噴口付近
を連通しており、ノズル室６を内部に設けられている燃
料・空気噴射管19は吸気通路20と交叉していて、吸気通
路20が燃焼室４に開口する個所には吸気弁21が設けられ
ている。22は燃料噴射装置５の本体ブロックである。
本発明の特徴は空気噴射弁９の構造にあり、第１図に
示す鎖線Ａで囲んだ部分が第１実施例の特徴とする部分
であって、それを拡大して示したものが第２図である。
示す鎖線Ａで囲んだ部分が第１実施例の特徴とする部分
であって、それを拡大して示したものが第２図である。
第２図において、燃料噴射装置５の本体ブロック22の
一部には先端の閉じた穴23が開口しており、その中に空
気噴射弁９の先端部分が挿入・固定されている。先端部
分は弁座24を有する弁筒25と、その中に挿入された図示
されないソレノイドによって軸方向に移動し得るニード
ル26及びその先端に形成された弁部27等を有する。28は
弁筒25の外側に嵌合された弁連結筒で、その中央部分に
は、弁部27と弁座24等が構成する空気噴射弁９の空気噴
射室29と、それを前記の通路18に接続する数個の放射状
の通路30を有し、両通路18及び30は弁連結筒28と穴23と
の間に隙間のようにして形成される環状室31を介して連
通しており、環状室31はＯリング32,33等によって外部
と区切られている。
一部には先端の閉じた穴23が開口しており、その中に空
気噴射弁９の先端部分が挿入・固定されている。先端部
分は弁座24を有する弁筒25と、その中に挿入された図示
されないソレノイドによって軸方向に移動し得るニード
ル26及びその先端に形成された弁部27等を有する。28は
弁筒25の外側に嵌合された弁連結筒で、その中央部分に
は、弁部27と弁座24等が構成する空気噴射弁９の空気噴
射室29と、それを前記の通路18に接続する数個の放射状
の通路30を有し、両通路18及び30は弁連結筒28と穴23と
の間に隙間のようにして形成される環状室31を介して連
通しており、環状室31はＯリング32,33等によって外部
と区切られている。
弁連結筒28の下半部には第１実施例の要部である弁34
が、摺動案内部35に支えられて軸方向に移動可能となっ
ており、それに対応する弁座36は弁連結筒28の一つの隔
壁の開口として設けられ、空気噴射室29と大気圧室37と
を弁34によって開閉することができるように構成されて
いる。大気圧室37は数個の孔38によって大気開放孔39に
通じており、常に大気圧となっている。弁34はバネ40に
よって空気噴射弁９の方へ付勢され、その強さは調節ね
じ41によって軸方向に移動するスペーサ42によって可変
となっており、また、弁34はニードル26先端の弁部27に
突設されたピン43に接触して、弁部27が弁座24に着座す
るときは、バネ40に抗して押し下げられて開弁し、空気
噴射室29に大気圧を導入するようになっている。
が、摺動案内部35に支えられて軸方向に移動可能となっ
ており、それに対応する弁座36は弁連結筒28の一つの隔
壁の開口として設けられ、空気噴射室29と大気圧室37と
を弁34によって開閉することができるように構成されて
いる。大気圧室37は数個の孔38によって大気開放孔39に
通じており、常に大気圧となっている。弁34はバネ40に
よって空気噴射弁９の方へ付勢され、その強さは調節ね
じ41によって軸方向に移動するスペーサ42によって可変
となっており、また、弁34はニードル26先端の弁部27に
突設されたピン43に接触して、弁部27が弁座24に着座す
るときは、バネ40に抗して押し下げられて開弁し、空気
噴射室29に大気圧を導入するようになっている。
第３図には第１図の鎖線Ｂで示された一方向弁７が拡
大した断面として示されている。燃料・空気噴射管19の
先端にはノズルチップ44が嵌合しており、その噴射口45
の燃焼室４側に弁頭46を有するニードル47が中心を貫通
して、リテーナ48にかけられたバネ49により常に噴射口
45を閉鎖する方向に付勢されている。50はバネ49の強さ
を調整するために挿入されたスペーサである。
大した断面として示されている。燃料・空気噴射管19の
先端にはノズルチップ44が嵌合しており、その噴射口45
の燃焼室４側に弁頭46を有するニードル47が中心を貫通
して、リテーナ48にかけられたバネ49により常に噴射口
45を閉鎖する方向に付勢されている。50はバネ49の強さ
を調整するために挿入されたスペーサである。
第１実施例の燃料噴射装置５はこのような構成を有す
るから、空気噴射弁９が開弁していない時期には、第２
図に示すニードル26が図示しないバネによって押されて
前進し、弁部27が弁座24に着座して、圧縮空気が空気噴
射室29へ噴出するのを阻止しているが、そのときは同時
に、ピン43が第２図に示すように弁34を押し下げて弁座
36から離れさせ、空気噴射室29を大気開放孔39と連通さ
せる。したがって、通路30、環状室31、通路18を介して
ノズル室６も大気圧となっている。
るから、空気噴射弁９が開弁していない時期には、第２
図に示すニードル26が図示しないバネによって押されて
前進し、弁部27が弁座24に着座して、圧縮空気が空気噴
射室29へ噴出するのを阻止しているが、そのときは同時
に、ピン43が第２図に示すように弁34を押し下げて弁座
36から離れさせ、空気噴射室29を大気開放孔39と連通さ
せる。したがって、通路30、環状室31、通路18を介して
ノズル室６も大気圧となっている。
燃料噴射弁８が開弁しノズル室６内へ燃料を噴射する
のは空気噴射弁９が閉弁している時に限られているか
ら、上記の理由により、この時期にはノズル室６は必ず
大気圧となっている訳で、燃料がノズル室６内へ噴射さ
れても余分の圧力は大気開放孔39へ逃げるから、燃料噴
射弁８は常に大気圧の空間へ燃料を噴射することにな
り、燃料の圧力が圧力レギュレータ12（第６図）のよう
な手段によって一定に保たれている限り、燃料の噴射量
は燃料噴射弁８の開弁時間と比例することになる。
のは空気噴射弁９が閉弁している時に限られているか
ら、上記の理由により、この時期にはノズル室６は必ず
大気圧となっている訳で、燃料がノズル室６内へ噴射さ
れても余分の圧力は大気開放孔39へ逃げるから、燃料噴
射弁８は常に大気圧の空間へ燃料を噴射することにな
り、燃料の圧力が圧力レギュレータ12（第６図）のよう
な手段によって一定に保たれている限り、燃料の噴射量
は燃料噴射弁８の開弁時間と比例することになる。
第４図（ａ）及び（ｂ）には本発明の第２実施例が示
されている。この例は空気噴射弁９の先端に設けられた
大気開放のための弁体53が、バネによって常開位置をと
るようになっており、その閉弁は、空気噴射弁９が開弁
した時に噴出する圧縮空気の圧力によって行なわれる点
に特徴がある。
されている。この例は空気噴射弁９の先端に設けられた
大気開放のための弁体53が、バネによって常開位置をと
るようになっており、その閉弁は、空気噴射弁９が開弁
した時に噴出する圧縮空気の圧力によって行なわれる点
に特徴がある。
すなわち、空気噴射弁９の弁筒25が螺合するボディ51
の下端部には弁座52が形成されており、これに対して軸
方向に可動の弁体53がバネ54によって上方へ付勢されて
おり、室55と大気開放孔56とを連通させている。弁体53
の上部には空気噴射室57が設けられており、数個の半径
方向の孔58と弁体53の外側の間隙59（第４図（ｂ）参
照）を介して通路30に接続し、最終的に第１図に示した
のと同様なノズル室６に通じている。
の下端部には弁座52が形成されており、これに対して軸
方向に可動の弁体53がバネ54によって上方へ付勢されて
おり、室55と大気開放孔56とを連通させている。弁体53
の上部には空気噴射室57が設けられており、数個の半径
方向の孔58と弁体53の外側の間隙59（第４図（ｂ）参
照）を介して通路30に接続し、最終的に第１図に示した
のと同様なノズル室６に通じている。
弁体53はバネ54により弁座52から離れ、その上端が弁
筒25の下端面60に接触するまで上昇して大きく開弁する
ことができる点にこの例の特徴がある。弁体54は常に第
４図に示すような開弁位置をとるようになっているが、
空気噴射弁９のソレノイド61が付勢されてバネ62に抗し
て可動鉄心63が吸引され上昇すると、ニードル26が引き
上げられて弁部27が弁座24から離れる。したがって、圧
縮空気は弁座24の開口から空気噴射室57へ噴出するの
で、その圧力により弁体53はバネ54に抗して押し下げら
れ、弁座52に着座して空気噴射量57、ひいてはノズル室
６を大気から遮断する。この時期には、第１実施例と同
様に、第３図に示したような一方向弁７を押し開き、ノ
ズル室６内に溜っていた燃料を圧縮空気の圧力によって
燃焼室４内へ噴射する。
筒25の下端面60に接触するまで上昇して大きく開弁する
ことができる点にこの例の特徴がある。弁体54は常に第
４図に示すような開弁位置をとるようになっているが、
空気噴射弁９のソレノイド61が付勢されてバネ62に抗し
て可動鉄心63が吸引され上昇すると、ニードル26が引き
上げられて弁部27が弁座24から離れる。したがって、圧
縮空気は弁座24の開口から空気噴射室57へ噴出するの
で、その圧力により弁体53はバネ54に抗して押し下げら
れ、弁座52に着座して空気噴射量57、ひいてはノズル室
６を大気から遮断する。この時期には、第１実施例と同
様に、第３図に示したような一方向弁７を押し開き、ノ
ズル室６内に溜っていた燃料を圧縮空気の圧力によって
燃焼室４内へ噴射する。
第４図（ａ）の下端に示したように、弁座52の有効径
をｒとすると、弁体53が空気噴射室57内の空気圧力ｐに
よって受ける下向きの力はπr2p/4であり、この力がバ
ネ54の付勢力よりも大きくなったときに弁体53は下降し
て、大気開放孔56を閉じる訳である。このようにして、
弁体53は常時は大きく開弁して、ノズル室６内を瞬間的
に大気圧とすることができる。このように、弁体53のリ
フトをニードル26のリフトと関係なく大きくとり得る点
が第２実施例の利点である。
をｒとすると、弁体53が空気噴射室57内の空気圧力ｐに
よって受ける下向きの力はπr2p/4であり、この力がバ
ネ54の付勢力よりも大きくなったときに弁体53は下降し
て、大気開放孔56を閉じる訳である。このようにして、
弁体53は常時は大きく開弁して、ノズル室６内を瞬間的
に大気圧とすることができる。このように、弁体53のリ
フトをニードル26のリフトと関係なく大きくとり得る点
が第２実施例の利点である。
次に、第５図は本発明の第３実施例を示したもので、
この例は第２図に示した第１実施例の変形に相当する。
したがって、共通の部分には同じ符号数字を付して説明
を省略する。第３実施例の特徴は、ニードル26の先端の
弁部27に更に先端軸64を付設し、弁座36の開口の先にお
いて弁体65をナット66及び67に取付けた点にある。弁体
65のリフト量はニードル26のそれと変わらないが、弁座
36の径ｒを第１実施例の場合よりも大きくとることが容
易にでき、良好な大気開放特性を得ることができる利点
がある。
この例は第２図に示した第１実施例の変形に相当する。
したがって、共通の部分には同じ符号数字を付して説明
を省略する。第３実施例の特徴は、ニードル26の先端の
弁部27に更に先端軸64を付設し、弁座36の開口の先にお
いて弁体65をナット66及び67に取付けた点にある。弁体
65のリフト量はニードル26のそれと変わらないが、弁座
36の径ｒを第１実施例の場合よりも大きくとることが容
易にでき、良好な大気開放特性を得ることができる利点
がある。
なお、いずれの場合も空気噴射弁９へ供給する圧縮空
気の圧力は300〜400Kpa、燃料噴射弁８へ供給する燃料
の圧力は500〜600Kpa、一方向弁７の開弁圧力は100〜20
0Kpa程度とし、圧力レギュレータ12,16をそのように設
定するが、一回の燃料の噴射量（体積）はノズル室６の
全容積に比して小であるから、燃料がノズル室６内に噴
射されることによって一方向弁７が開弁することはな
い。一方向弁７が開弁するのは、空気噴射弁９が圧縮空
気を噴射した時に限られる。
気の圧力は300〜400Kpa、燃料噴射弁８へ供給する燃料
の圧力は500〜600Kpa、一方向弁７の開弁圧力は100〜20
0Kpa程度とし、圧力レギュレータ12,16をそのように設
定するが、一回の燃料の噴射量（体積）はノズル室６の
全容積に比して小であるから、燃料がノズル室６内に噴
射されることによって一方向弁７が開弁することはな
い。一方向弁７が開弁するのは、空気噴射弁９が圧縮空
気を噴射した時に限られる。
本発明は前記手段と作用により、燃料噴射弁が燃料を
ノズル室内へ噴射する時期には実質的に且つ確実にノズ
ル室内の圧力を大気圧としてそれを一定に保つことがで
きるから、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力との差圧
が一定となり、噴射時間のみによって正確に燃料の噴射
量を計量することが可能となるので、燃料噴射量の制御
が容易且つ正確なものとなって、内燃機関を効率よく、
運転することができ、高性能を引き出すことを可能とす
る。
ノズル室内へ噴射する時期には実質的に且つ確実にノズ
ル室内の圧力を大気圧としてそれを一定に保つことがで
きるから、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力との差圧
が一定となり、噴射時間のみによって正確に燃料の噴射
量を計量することが可能となるので、燃料噴射量の制御
が容易且つ正確なものとなって、内燃機関を効率よく、
運転することができ、高性能を引き出すことを可能とす
る。
特に本発明の場合は、ノズル室を大気に連通させる
「別の弁体」の弁開口を大きくすることができるので、
大気導入が瞬時に完了し、燃料噴射時期までに確実にノ
ズル室内を一定の圧力にすることができる利点がある。
「別の弁体」の弁開口を大きくすることができるので、
大気導入が瞬時に完了し、燃料噴射時期までに確実にノ
ズル室内を一定の圧力にすることができる利点がある。
第１図は発明の第１実施例の全体構造を示す断面図、第
２図は第１図のＡ部の拡大断面図、第３図は第１図のＢ
部の拡大断面図、第４図は本発明の第２実施例の要部の
構造を示すもので（ａ）は空気噴射弁の縦断面図、
（ｂ）はｂ−ｂ断面図、第５図は本発明の第３実施例の
要部である空気噴射弁の先端部分を拡大して示す縦断面
図、第６図は本発明との共通部分をも含む従来例の全体
構造を示す一部断面図である。 １……シリンダ、２……ピストン、 ３……シリンダヘッド、４……燃焼室、 ５……燃料噴射装置、６……ノズル室、 ７……一方向弁、８……燃料噴射弁、 ９……空気噴射弁、10……燃料タンク、 11……ポンプ、12……圧力レギュレータ、 13……制御部、14……コンプレッサ、 15……サージタンク、16……圧力レギュレータ、 17……点火栓、18……通路、 19……燃料・空気噴射管、20……吸気通路、 21……吸気弁、22……本体ブロック、 23……穴、24……弁座、 25……弁筒、26……ニードル、 27……弁部、28……弁連結筒、 29……空気噴射室、30……通路、 31……環状室、32,33……Ｏリング、 34……弁、35……摺動案内部、 36……弁座、37……大気圧室、 38……孔、39……大気開放孔、 40……バネ、41……調節ねじ、 42……スペーサ、43……ピン、 44……ノズルチップ、45……噴射口、 46……弁頭、47……ニードル、 48……リテーナ、49……バネ、 50……スペーサ、51……ボディ、 52……弁座、53……弁体、 54……バネ、55……室、 56……大気開放孔、57……空気噴射室、 58……孔、59……間隙、 60……下端面、61……ソレノイド、 62……バネ、63……可動鉄心、 64……先端軸、65……弁体、 66,67……ナット。
２図は第１図のＡ部の拡大断面図、第３図は第１図のＢ
部の拡大断面図、第４図は本発明の第２実施例の要部の
構造を示すもので（ａ）は空気噴射弁の縦断面図、
（ｂ）はｂ−ｂ断面図、第５図は本発明の第３実施例の
要部である空気噴射弁の先端部分を拡大して示す縦断面
図、第６図は本発明との共通部分をも含む従来例の全体
構造を示す一部断面図である。 １……シリンダ、２……ピストン、 ３……シリンダヘッド、４……燃焼室、 ５……燃料噴射装置、６……ノズル室、 ７……一方向弁、８……燃料噴射弁、 ９……空気噴射弁、10……燃料タンク、 11……ポンプ、12……圧力レギュレータ、 13……制御部、14……コンプレッサ、 15……サージタンク、16……圧力レギュレータ、 17……点火栓、18……通路、 19……燃料・空気噴射管、20……吸気通路、 21……吸気弁、22……本体ブロック、 23……穴、24……弁座、 25……弁筒、26……ニードル、 27……弁部、28……弁連結筒、 29……空気噴射室、30……通路、 31……環状室、32,33……Ｏリング、 34……弁、35……摺動案内部、 36……弁座、37……大気圧室、 38……孔、39……大気開放孔、 40……バネ、41……調節ねじ、 42……スペーサ、43……ピン、 44……ノズルチップ、45……噴射口、 46……弁頭、47……ニードル、 48……リテーナ、49……バネ、 50……スペーサ、51……ボディ、 52……弁座、53……弁体、 54……バネ、55……室、 56……大気開放孔、57……空気噴射室、 58……孔、59……間隙、 60……下端面、61……ソレノイド、 62……バネ、63……可動鉄心、 64……先端軸、65……弁体、 66,67……ナット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−3168（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−168934（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−280673（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−238169（ＪＰ，Ａ) 特表 昭60−501963（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02M 67/02 F02M 67/10 - 67/12 F02M 69/08 F02M 69/00 F02M 69/04
Claims (2)
- 【請求項１】内燃機関の燃焼室に対して一定圧力で開く
一方向弁を介して連通するノズル室と、前記ノズル室へ
計量された燃料を間欠的に噴射する燃料噴射弁と、前記
燃料噴射弁によって前記ノズル室内へ噴射された燃料を
前記一方向弁を開弁させて前記燃焼室内へ噴出させるた
めに、前記ノズル室内へ間欠的に圧縮空気を噴射する空
気噴射弁とを備えており、前記空気噴射弁はその弁体に
隣接して前記ノズル室内へ前記空気噴射弁が圧縮空気を
噴射していない時期に前記ノズル室内を大気に連通させ
る別の弁体を併設されており、しかも前記別の弁体はポ
ペット型であって円錐台形の外形を有しており、比較的
大径の弁座に対応することができると共に、前記空気噴
射弁と相反的に開閉するように前記空気噴射弁に対して
機械的に連動されていることを特徴とする内燃機関の燃
料噴射装置。 - 【請求項２】内燃機関の燃焼室に対して一定圧力で開く
一方向弁を介して連通するノズル室と、前記ノズル室へ
計量された燃料を間欠的に噴射する燃料噴射弁と、前記
燃料噴射弁によって前記ノズル室内へ噴射された燃料を
前記一方向弁を開弁させて前記燃焼室内へ噴出させるた
めに、前記ノズル室内へ間欠的に圧縮空気を噴射する空
気噴射弁とを備えており、前記空気噴射弁はその弁体に
隣接して前記ノズル室内へ前記空気噴射弁が圧縮空気を
噴射していない時期に前記ノズル室内を大気に連通させ
る別の弁体を併設されており、しかも前記別の弁体は前
記空気噴射弁と相反的に開閉するように前記空気噴射弁
が噴射した圧縮空気の圧力によって駆動されるように構
成されていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9931990A JP2778193B2 (ja) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9931990A JP2778193B2 (ja) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH041466A JPH041466A (ja) | 1992-01-06 |
| JP2778193B2 true JP2778193B2 (ja) | 1998-07-23 |
Family
ID=14244321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9931990A Expired - Lifetime JP2778193B2 (ja) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2778193B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004060610A (ja) * | 2002-07-31 | 2004-02-26 | Honda Motor Co Ltd | 空気燃料噴射式エンジン |
-
1990
- 1990-04-17 JP JP9931990A patent/JP2778193B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004060610A (ja) * | 2002-07-31 | 2004-02-26 | Honda Motor Co Ltd | 空気燃料噴射式エンジン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH041466A (ja) | 1992-01-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |