JP2841770B2 - ディーゼル機関用燃料噴射ノズル - Google Patents
ディーゼル機関用燃料噴射ノズルInfo
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- JP2841770B2 JP2841770B2 JP2198456A JP19845690A JP2841770B2 JP 2841770 B2 JP2841770 B2 JP 2841770B2 JP 2198456 A JP2198456 A JP 2198456A JP 19845690 A JP19845690 A JP 19845690A JP 2841770 B2 JP2841770 B2 JP 2841770B2
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- nozzle
- fuel injection
- injection
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はディーゼル機関用の燃料噴射ノズル、特に
サック部を具備せずに、ニードル弁のテーパ状シート面
と対向するテーパ面に噴孔が開口形成された燃料噴射ノ
ズルの改良に関する。
サック部を具備せずに、ニードル弁のテーパ状シート面
と対向するテーパ面に噴孔が開口形成された燃料噴射ノ
ズルの改良に関する。
従来の技術 直接噴射式ディーゼル機関用の燃料噴射ノズルとし
て、第10図に示すように、ニードル弁１のテーパ状シー
ト面２が対向するノズルチップ３側にテーパ面４に、複
数の噴孔５を開口形成したいわゆるサックレス型のもの
が知られている。この種のものでは、実際のシールは、
シート面２上端のシート線2aがノズルチップ３側テーパ
面４に当接することによって行われ、噴孔５の開口5a部
分では、シート面２との間に極く僅かな間隙が保たれる
ようになっている（例えば実開昭62−98768号公報参
照）。
て、第10図に示すように、ニードル弁１のテーパ状シー
ト面２が対向するノズルチップ３側にテーパ面４に、複
数の噴孔５を開口形成したいわゆるサックレス型のもの
が知られている。この種のものでは、実際のシールは、
シート面２上端のシート線2aがノズルチップ３側テーパ
面４に当接することによって行われ、噴孔５の開口5a部
分では、シート面２との間に極く僅かな間隙が保たれる
ようになっている（例えば実開昭62−98768号公報参
照）。
また実開昭63−82066号公報等には、ニードル弁のリ
フト量を２段階に制御するようにした燃料噴射ノズルが
開示されている。このものでは、噴射初期の燃料圧力が
低い段階では、所定のプレリフト量だけニードル弁がリ
フトし、少量の燃料噴射が行われる。そして、燃料圧力
が更に高まると、フルリフト位置までニードル弁がリフ
トし、噴孔が十分に大きく開放される。
フト量を２段階に制御するようにした燃料噴射ノズルが
開示されている。このものでは、噴射初期の燃料圧力が
低い段階では、所定のプレリフト量だけニードル弁がリ
フトし、少量の燃料噴射が行われる。そして、燃料圧力
が更に高まると、フルリフト位置までニードル弁がリフ
トし、噴孔が十分に大きく開放される。
発明が解決しようとする課題 上記従来のようにノズルチップ３側のテーパ面４に噴
孔５が開口した燃料噴射ノズルにおいては、ニードル弁
１のリフト量が小さい状態、例えば上述した２段階噴射
におけるプレリフト時等において、燃料噴霧の微粒化が
悪く、かつ噴霧角も小さくなる欠点がある。尚、噴霧の
微粒化を極力悪化させないためには、図示したように、
噴孔５の開口5a周縁に面取りを施さずに鋭利な角部とし
ておくことが望ましいが、このようにすると、噴孔５の
流量係数が低下し、出力の低下を招き易い。
孔５が開口した燃料噴射ノズルにおいては、ニードル弁
１のリフト量が小さい状態、例えば上述した２段階噴射
におけるプレリフト時等において、燃料噴霧の微粒化が
悪く、かつ噴霧角も小さくなる欠点がある。尚、噴霧の
微粒化を極力悪化させないためには、図示したように、
噴孔５の開口5a周縁に面取りを施さずに鋭利な角部とし
ておくことが望ましいが、このようにすると、噴孔５の
流量係数が低下し、出力の低下を招き易い。
課題を解決するための手段 そこで、この発明は、ニードル弁のテーパ状シート面
が対向するノズルチップ側のテーパ面に複数の噴孔が開
口形成されたディーゼル機関用燃料噴射ノズルにおい
て、上記噴孔の開口縁とニードル弁側シート面との間に
形成される間隙の幅を、ニードル弁円周方向について開
口縁の一方と他方とで異ならせたことを特徴としてい
る。
が対向するノズルチップ側のテーパ面に複数の噴孔が開
口形成されたディーゼル機関用燃料噴射ノズルにおい
て、上記噴孔の開口縁とニードル弁側シート面との間に
形成される間隙の幅を、ニードル弁円周方向について開
口縁の一方と他方とで異ならせたことを特徴としてい
る。
作用 上記構成では、ニードル弁の微小リフト時に、ニード
ル弁とノズルチップとの間の間隙を通して噴孔に燃料が
流入するが、その際に、噴孔開口縁の一方と他方とで流
速が異なるものとなり、これに伴って噴孔内に旋回流が
発生する。従って、燃料は旋回しつつ噴射され、噴霧角
が大きくなるとともに、微粒化する。
ル弁とノズルチップとの間の間隙を通して噴孔に燃料が
流入するが、その際に、噴孔開口縁の一方と他方とで流
速が異なるものとなり、これに伴って噴孔内に旋回流が
発生する。従って、燃料は旋回しつつ噴射され、噴霧角
が大きくなるとともに、微粒化する。
実施例 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。
明する。
第１図〜第４図は、この発明の第１実施例を示してい
る。この実施例は、リフト量を２段階に制御するように
した燃料噴射ノズルに本発明を適用したもので、第２図
に示すように、筒状をなすノズルホルダ11の先端に、ノ
ズルナット12によってノズルチップ13が固定され、その
中心部にニードル弁14が摺動可能に保持されている。上
記ニードル弁14は、燃料入口15から燃料通路16を通って
図示せぬ油溜まり部に流入する燃料の圧力によって、上
方にリフトするようになっており、そのフルリフト量L1
はストッパ17によって規制されている。また上記ニード
ル弁14の基端に連なる第１プッシュロッド18が第１ノズ
ルスプリング19によってニードル弁14閉方向に押圧され
ているとともに、ノズルホルダ11中心部を通る第２プッ
シュロッド20が第２ノズルスプリング21によって同方向
へ付勢されている。そして、第２プッシュロッド20先端
と第１プッシュロッド18基端との間には、プレリフト量
L2に相当する所定の間隔が与えられている。
る。この実施例は、リフト量を２段階に制御するように
した燃料噴射ノズルに本発明を適用したもので、第２図
に示すように、筒状をなすノズルホルダ11の先端に、ノ
ズルナット12によってノズルチップ13が固定され、その
中心部にニードル弁14が摺動可能に保持されている。上
記ニードル弁14は、燃料入口15から燃料通路16を通って
図示せぬ油溜まり部に流入する燃料の圧力によって、上
方にリフトするようになっており、そのフルリフト量L1
はストッパ17によって規制されている。また上記ニード
ル弁14の基端に連なる第１プッシュロッド18が第１ノズ
ルスプリング19によってニードル弁14閉方向に押圧され
ているとともに、ノズルホルダ11中心部を通る第２プッ
シュロッド20が第２ノズルスプリング21によって同方向
へ付勢されている。そして、第２プッシュロッド20先端
と第１プッシュロッド18基端との間には、プレリフト量
L2に相当する所定の間隔が与えられている。
従って、図外の燃料ポンプから高圧燃料が圧送されて
くると、先ずプレリフト量L2だけニードル弁14がリフト
し、第１プッシュロッド18と第２プッシュロッド20とが
当接する。そして、更に燃料圧力が高くなると、ニード
ル弁14が第1,第２プッシュロッド18,20とともにフルリ
フト量L1に達するまでリフトする。
くると、先ずプレリフト量L2だけニードル弁14がリフト
し、第１プッシュロッド18と第２プッシュロッド20とが
当接する。そして、更に燃料圧力が高くなると、ニード
ル弁14が第1,第２プッシュロッド18,20とともにフルリ
フト量L1に達するまでリフトする。
第１図は上記燃料噴射ノズルの要部であるノズルチッ
プ13先端部分の拡大断面図であって、ニードル弁14先端
にテーパ状シート面22が形成されているとともに、該シ
ート面22が対向するノズルチップ13側のテーパ面23に複
数の噴孔24が開口形成されている。上記シート面22とテ
ーパ面23とは、厳密には平行ではなく、シート面22上端
のシート線22aがテーパ面23に接することで着座時のシ
ールが行われ、噴孔24の開口24a部分ではシート面22と
テーパ面23との間に極く僅かな間隙が生じるようになっ
ている。尚、第１図はニードル弁14が僅かにリフトした
状態を示している。
プ13先端部分の拡大断面図であって、ニードル弁14先端
にテーパ状シート面22が形成されているとともに、該シ
ート面22が対向するノズルチップ13側のテーパ面23に複
数の噴孔24が開口形成されている。上記シート面22とテ
ーパ面23とは、厳密には平行ではなく、シート面22上端
のシート線22aがテーパ面23に接することで着座時のシ
ールが行われ、噴孔24の開口24a部分ではシート面22と
テーパ面23との間に極く僅かな間隙が生じるようになっ
ている。尚、第１図はニードル弁14が僅かにリフトした
状態を示している。
また上記ノズルチップ13側のテーパ面23には、各噴孔
24の開口24aを囲むように、球面状の比較的浅い凹部25
が形成されている。この球面状凹部25の中心Ｏは、第４
図に示すように、噴孔24の開口24aの中心と略同一の高
さ位置にあるものの、ニードル弁14の円周方向に見た場
合には、第３図，第４図に示すように偏心した状態にあ
る。そのため、開口24aの開口縁とニードル弁14側シー
ト面22との間に形成される間隙の幅は、第３図のよう
に、一方で比較的狭く（H1）、他方で比較的広く（H2）
なる。
24の開口24aを囲むように、球面状の比較的浅い凹部25
が形成されている。この球面状凹部25の中心Ｏは、第４
図に示すように、噴孔24の開口24aの中心と略同一の高
さ位置にあるものの、ニードル弁14の円周方向に見た場
合には、第３図，第４図に示すように偏心した状態にあ
る。そのため、開口24aの開口縁とニードル弁14側シー
ト面22との間に形成される間隙の幅は、第３図のよう
に、一方で比較的狭く（H1）、他方で比較的広く（H2）
なる。
従って、ニードル弁14が比較的小さな量、例えば前述
したプレリフト量L2だけリフトした状態では、上記凹部
25を経て噴孔24の開口24aに燃料が流入する際に、開口2
4aの左右で流速が異なるものとなり、第４図に矢印Ｓで
示すように、凹部25内ひいては噴孔24内に旋回流が生成
される。この旋回流Ｓの作用によって、燃料噴霧の噴霧
角θは第５図のように大きくなり、かつ大幅に微粒化さ
れる。そして、中空の傘状に広がろうとするため、空気
との混合も良好となり、着火遅れ期間の減少、HCやNOx
の低減が図れる。
したプレリフト量L2だけリフトした状態では、上記凹部
25を経て噴孔24の開口24aに燃料が流入する際に、開口2
4aの左右で流速が異なるものとなり、第４図に矢印Ｓで
示すように、凹部25内ひいては噴孔24内に旋回流が生成
される。この旋回流Ｓの作用によって、燃料噴霧の噴霧
角θは第５図のように大きくなり、かつ大幅に微粒化さ
れる。そして、中空の傘状に広がろうとするため、空気
との混合も良好となり、着火遅れ期間の減少、HCやNOx
の低減が図れる。
尚、図では各噴孔24の開口縁が鋭利な角部となってい
るが、流量係数を高めるべくＲ面取を施したとしても、
十分な微粒化が可能である。
るが、流量係数を高めるべくＲ面取を施したとしても、
十分な微粒化が可能である。
またニードル弁14が更にフルリフト位置まで、リフト
すると、凹部25の影響は相対的に低減するから、旋回流
Ｓは弱まる。そのため、第６図に示すように、噴霧角θ
が小さく、かつペネトレーションの大きな噴霧が得ら
れ、スモークを低減することができる。
すると、凹部25の影響は相対的に低減するから、旋回流
Ｓは弱まる。そのため、第６図に示すように、噴霧角θ
が小さく、かつペネトレーションの大きな噴霧が得ら
れ、スモークを低減することができる。
次に第７図および第８図はこの発明の第２実施例を示
している。この実施例においては、噴孔24の開口24aの
一方のみにさしかかった形で、ノズルチップ13側テーパ
面23に燃料導入溝26が凹設されている。従って、この実
施例においても、噴孔24の開口縁とニードル弁14側シー
ト面22との間に形成される間隙の幅が、第８図のように
一方で狭く、他方で広くなっている。そのため、前述し
た実施例と同様に、左右から流入する燃料の流速差によ
って旋回流が生じ、燃料の微粒化および噴霧角の増大を
達成できる。
している。この実施例においては、噴孔24の開口24aの
一方のみにさしかかった形で、ノズルチップ13側テーパ
面23に燃料導入溝26が凹設されている。従って、この実
施例においても、噴孔24の開口縁とニードル弁14側シー
ト面22との間に形成される間隙の幅が、第８図のように
一方で狭く、他方で広くなっている。そのため、前述し
た実施例と同様に、左右から流入する燃料の流速差によ
って旋回流が生じ、燃料の微粒化および噴霧角の増大を
達成できる。
次に第９図に示す第３実施例は、ニードル弁14のシー
ト面22、特にシート線22aよりも先端側の部分を断面多
角形状に加工し、各平坦面22bを各噴孔24に対し非対称
に配置することで、噴孔24の開口縁との間に生じる間隙
が左右で異なるようにしたものである。例えば噴孔24の
数が偶数であれば、平坦面22bの数を奇数とし、逆に噴
孔24の数が奇数であれば、平坦面22bの数を偶数とする
ことで、ニードル弁14が回転した場合でも殆どの場合に
各平坦面22bが各噴孔24に対し非対称となり、上述した
各実施例と同様に旋回流を発生させることができる。
ト面22、特にシート線22aよりも先端側の部分を断面多
角形状に加工し、各平坦面22bを各噴孔24に対し非対称
に配置することで、噴孔24の開口縁との間に生じる間隙
が左右で異なるようにしたものである。例えば噴孔24の
数が偶数であれば、平坦面22bの数を奇数とし、逆に噴
孔24の数が奇数であれば、平坦面22bの数を偶数とする
ことで、ニードル弁14が回転した場合でも殆どの場合に
各平坦面22bが各噴孔24に対し非対称となり、上述した
各実施例と同様に旋回流を発生させることができる。
尚、この発明は上述したような２段階噴射を行うもの
に必ずしも限定される訳ではなく、通常の１段階噴射の
ものでも、噴射初期の微粒化が図れ、かつ噴射後期には
ペネトレーションの大きな噴霧を得ることができる。
に必ずしも限定される訳ではなく、通常の１段階噴射の
ものでも、噴射初期の微粒化が図れ、かつ噴射後期には
ペネトレーションの大きな噴霧を得ることができる。
発明の効果 以上の説明で明らかなように、この発明に係るディー
ゼル機関用燃料噴射ノズルによれば、ニードル弁のリフ
トが小さい状態において噴孔内に旋回流を発生させるこ
とができ、噴霧角を広げるとともに噴霧の微粒化を達成
できる。そして、リフトが大きくなると、噴霧角が小さ
くなってペネトレーションの大きな噴霧を得ることがで
きる。
ゼル機関用燃料噴射ノズルによれば、ニードル弁のリフ
トが小さい状態において噴孔内に旋回流を発生させるこ
とができ、噴霧角を広げるとともに噴霧の微粒化を達成
できる。そして、リフトが大きくなると、噴霧角が小さ
くなってペネトレーションの大きな噴霧を得ることがで
きる。
第１図はこの発明の第１実施例を示す要部の拡大断面
図、第２図は燃料噴射ノズル全体の断面図、第３図は第
１図のIII−III線に沿った断面図、第４図はノズルチッ
プの内周側を示す要部の拡大図、第５図はリフト量が小
さいときの噴霧の状態を示す説明図、第６図はリフト量
が大きいときの噴霧の状態を示す説明図、第７図はこの
発明の第２実施例を示すノズルチップの断面図、第８図
はそのVIII−VIII線に沿った断面図、第９図はこの発明
の第３実施例を示す断面図、第10図は従来における燃料
噴射ノズルの要部を示す断面図である。 13……ノズルチップ、14……ニードル弁、22……シート
面、23……テーパ面、24……噴孔、24a……開口、25…
…凹部。
図、第２図は燃料噴射ノズル全体の断面図、第３図は第
１図のIII−III線に沿った断面図、第４図はノズルチッ
プの内周側を示す要部の拡大図、第５図はリフト量が小
さいときの噴霧の状態を示す説明図、第６図はリフト量
が大きいときの噴霧の状態を示す説明図、第７図はこの
発明の第２実施例を示すノズルチップの断面図、第８図
はそのVIII−VIII線に沿った断面図、第９図はこの発明
の第３実施例を示す断面図、第10図は従来における燃料
噴射ノズルの要部を示す断面図である。 13……ノズルチップ、14……ニードル弁、22……シート
面、23……テーパ面、24……噴孔、24a……開口、25…
…凹部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02M 61/18 F02M 61/10 F02M 63/00
Claims (1)
- 【請求項１】ニードル弁のテーパ状シート面が対向する
ノズルチップ側のテーパ面に複数の噴孔が開口形成され
たディーゼル機関用燃料噴射ノズルにおいて、上記噴孔
の開口縁とニードル弁側シート面との間に形成される間
隙の幅を、ニードル弁円周方向について開口縁の一方と
他方とで異ならせたことを特徴とするディーゼル機関用
燃料噴射ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2198456A JP2841770B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | ディーゼル機関用燃料噴射ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2198456A JP2841770B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | ディーゼル機関用燃料噴射ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0486373A JPH0486373A (ja) | 1992-03-18 |
| JP2841770B2 true JP2841770B2 (ja) | 1998-12-24 |
Family
ID=16391407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2198456A Expired - Fee Related JP2841770B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | ディーゼル機関用燃料噴射ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2841770B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003519758A (ja) * | 2000-01-10 | 2003-06-24 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 燃料噴射ノズル |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH094543A (ja) * | 1995-06-16 | 1997-01-07 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | 燃料噴射ノズル |
| JP3567838B2 (ja) * | 1999-04-26 | 2004-09-22 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料噴射ノズル |
| DE10247958A1 (de) * | 2002-10-15 | 2004-04-29 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine |
| JP6899756B2 (ja) * | 2017-11-17 | 2021-07-07 | 日立Astemo株式会社 | 燃料噴射弁 |
| JP2022065542A (ja) | 2020-10-15 | 2022-04-27 | 株式会社 Acr | 液体噴射ノズル |
-
1990
- 1990-07-26 JP JP2198456A patent/JP2841770B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003519758A (ja) * | 2000-01-10 | 2003-06-24 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 燃料噴射ノズル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0486373A (ja) | 1992-03-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071023 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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