JP3134531B2 - 燃料噴射弁の取り付け装置 - Google Patents
燃料噴射弁の取り付け装置Info
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Description
装置に関し、詳細には、エンジン燃焼室内に直接燃料を
噴射する筒内燃料噴射弁をエンジンシリンダヘッドに取
り付けるための取り付け装置に関する。
法は気筒の吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射方式
が採用されていたが、近年の排気エミッションの改善と
燃費向上の要請から、燃焼状態を改善するためにエンジ
ン燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内燃料噴射方式が開
発された。
先端には燃焼室内の燃焼ガス圧力が直接作用し、シリン
ダヘッドから燃料噴射弁を離間させる方向に大きな力が
燃料噴射弁に加わるため、ポート噴射方式の場合に比べ
て燃料噴射弁を堅固に保持できる取り付け装置が必要と
なり、また、燃料噴射弁先端とシリンダヘッドとの間に
はエンジン燃焼室からの燃焼ガスの漏れを防ぐため、ガ
スシールを設ける必要がある。従来、上記ガスシールと
してはガスケット等の軸方向シールが用いられており、
シリンダヘッドの燃料噴射弁取り付け孔に螺条を設けて
燃料噴射弁をねじ込むか、或いは燃料噴射弁に取り付け
フランジを設けてシリンダヘッドにボルト止めすること
により燃料噴射弁をシリンダヘッドに保持すると共にガ
スケット等のシール効果を得るための軸方向力を発生さ
せていた。
にガスケット等の軸方向シールを用いた場合、充分なシ
ール効果を得るためには、シールに大きな圧縮力を加え
る必要があり、燃料噴射弁を取り付ける際の軸方向取り
付け荷重も、例えば、700〜1000kgf 程度の大き
な値に設定する必要があった。このため、燃料噴射弁取
り付け時の作業能率の悪化や、過大な荷重を加えたため
に燃料噴射弁内部機構の変形等を生じる等の問題があっ
た。
シリンダヘッドに固定した場合、取り付け部から上の燃
料噴射弁部分は片持ち支持構造になるため、燃料噴射弁
上部にに振動を生じたり強度上好ましくない等の問題が
あった。例えば、実開平3−6051号公報には、複数
の燃料噴射弁を共通のリザーバタンクに連結し、このリ
ザーバタンクをシリンダヘッドに取り付けてリザーバタ
ンクを介して燃料噴射弁上部を支持することにより、上
記の片持ち支持構造による問題を回避した燃料噴射弁の
取り付け構造が記載されている。
述の燃料噴射弁取り付け荷重による問題は解決されな
い。たとえば、ガスシールに、ガスケット等の軸方向シ
ールを使用する代わりに、大きな軸方向荷重を必要とし
ないOリング等の径方向シールを使用すると共に、燃料
噴射弁上部を支持する支持部材を設け、該支持部材とシ
リンダヘッドとの間に燃料噴射弁を挟持する構造をとれ
ば、上記の片持ち支持構造による問題と取り付け荷重に
よる問題との両方を解決可能である。しかし、燃料噴射
弁先端には燃焼室内の周期的に変動する燃焼圧力が加わ
るため、このような取り付け構造をとると、上述の支持
部材とシリンダヘッドとの間で燃焼圧力により燃料噴射
弁が軸方向に振動を生じ、シールの損傷を生じたり、騒
音の原因となる問題が生じる。
の取り付け装置を提供することを目的としている。
ン燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内燃料噴射弁をエン
ジン本体に取り付けるための取り付け装置であって、エ
ンジン本体と、エンジン本体に固定されたデリバリパイ
プとの間に燃料噴射弁を挟持し、エンジン燃焼室と燃料
噴射弁先端との間、及びデリバリパイプと燃料噴射弁後
端との間をそれぞれ径方向シールでシールすると共に、
エンジン燃焼室内の燃焼圧力によって前記燃料噴射弁先
端に加わる力より、デリバリパイプ内の燃料圧力によっ
て前記燃料噴射弁後端に加わる力の方が大きくなるよう
に前記それぞれの径方向シールのシール径を設定したこ
とを特徴とする燃料噴射弁の取り付け装置が提供され
る。
燃料圧力により、燃料噴射弁には、燃焼圧力の変動にか
かわらず常に燃料噴射弁をシリンダヘッドに押圧する軸
力が加わっているため、燃料噴射弁はシリンダヘッド側
に固定され振動を生じない。
説明する。図3は、本発明の燃料噴射弁取り付け装置の
概略を示す図である。図において、1はエンジンのシリ
ンダヘッド、3はシリンダ燃焼室内に直接燃料を噴射す
る筒内燃料噴射弁、2はデリバリパイプ(又はコモンレ
ール)を示す。デリバリパイプ2は、図示しない燃料噴
射ポンプから供給配管を通じて供給された高圧の燃料を
各シリンダの燃料噴射弁に分配する役割を果たす。従
来、デリバリパイプは燃料噴射弁から離してシリンダヘ
ッドに直接固定し、デリバリパイプと各燃料噴射弁との
間を高圧用のチュービングで個別に接続して各燃料噴射
弁に燃料を分配するのが通常であったが、本実施例で
は、各燃料噴射弁をデリバリパイプに直接接続してお
り、燃料分配用のチュービングは設けていない。
ド1への取り付け部分を示す図3のII-II 線に沿った断
面図である。図2に示すように、デリバリパイプ2は、
ベークライト等の断熱材からなるスペーサ4を挟んでデ
リバリセットボルト5によりシリンダヘッド1に堅固に
固定されている。一方、燃料噴射弁3は、シリンダヘッ
ド1とデリバリパイプ2とのあいだに挟持されており、
従来のようなねじ込み式やフランジ式の取り付け部を備
えていない。図3に6と7で示すのは、それぞれデリバ
リパイプ2とシリンダヘッド1とに設けられた燃料噴射
弁の接続口である。接続口6はデリバリパイプ2内の燃
料通路8に連通し、接続口7はシリンダヘッド1内の燃
焼室9に連通しており、燃料噴射弁3は先端を接続口7
に、後端を接続口6にそれぞれ挿入してデリバリパイプ
2とシリンダヘッド1とに取り付けられている。
プ2およびシリンダヘッド1との取り付け部分を示す図
3のI-I 線に沿った断面図である。前述のように、燃料
噴射弁3の先端はシリンダヘッド1の接続口7に挿入さ
れ、接続口7のリテーナ部10に当接している。また、
本実施例では燃料噴射弁3の先端部とシリンダヘッド1
との間のガスシール21には、耐熱製Oリング等の径方
向シールが用いられている。径方向シールは、その外周
面でシールを行うものであり、取り付け時に大きな予圧
縮荷重を必要としない。
イプ2の接続口6に挿入されて燃料通路8に接続されて
いる。燃料噴射弁3後端部周囲には、燃料シール22が
設けられており、高圧燃料のもれを防止している。燃料
シール22には耐油性のOリング等の径方向シールが用
いられている。図に23で示すのは、デリバリパイプ2
と燃料噴射弁3との間に介挿されたセット用シールであ
る。
軸方向シールであり、燃料噴射弁の軸線に垂直な面でシ
ールを行う。セット用シール23は、デリバリパイプ2
と燃料噴射弁3との間に圧縮状態で取り付けられ、燃料
噴射弁3をシリンダヘッド1に向けて押圧し、燃料噴射
弁3をデリバリパイプ2とシリンダヘッド1との間に挟
持する際に、スペーサ4の厚さのばらつきによりガタが
生じたり、運転時の熱膨張により燃料噴射弁3に過大な
応力が生じることを防止している。又、セット用シール
23は、燃料シール22の保護のためのダストシール、
及び燃料シール22からの燃料油のにじみが外部に漏れ
ることを防ぐサブシールとしても機能する。
噴射口位置決め用と燃料噴射弁の回転防止用とを兼ねた
位置決めピン、12で示すのは、燃料噴射弁への電気コ
ネクタである。前述のように、本実施例ではデリバリパ
イプ2とシリンダヘッド1との間に燃料噴射弁3を挟持
しているのみであり、ねじ込みやフランジ等により軸方
向の押圧力を発生させていない。このため、運転中燃焼
室内の燃焼ガス圧力が燃料噴射弁先端に加わると、燃料
噴射弁をシリンダヘッドから離間させる方向の力が生
じ、燃料噴射弁がデリバリパイプとシリンダヘッドとの
間で微小振動を起こし、径方向シールの損傷や、騒音の
原因となる恐れがある。
の燃料圧力を利用して燃料噴射弁3を常にシリンダヘッ
ド1に押圧固定し、上記微小振動の発生を防止してい
る。今、デリバリパイプ2内の燃料圧力は、燃料噴射弁
3後端周囲と接続口6内壁との間の環状間隙を介して燃
料シール22に到達し、この部分で燃料シール22によ
り受承される。前述したように、燃料シール22として
はOリング等の径方向シールが用いられシール外周面で
シールが行われる。このため、燃料噴射弁3後端部には
全体として燃料シール22のシール面(外周面)で囲ま
れる面積に作用する燃料圧力に相当する押圧力が作用す
る。従って、デリバリパイプ2内の燃料圧力により燃料
噴射弁3に加わるシリンダヘッド方向の押圧力はF 1 は
デリバリパイプ2内の燃料圧力をP f とすると、F 1 =
P f ×S f となる。ここで、S f は燃料噴射弁後端の燃
料圧力を受ける部分の面積であり、すなわち燃料シール
22のシール面(外周)で囲まれる面積であるため燃料
シール22のシール径によって決まる値となる。
3先端周囲とシリンダヘッド1との間の環状空隙を介し
てガスシール21に到達し、この部分でガスシール21
により受承される。また、本実施例ではガスシール21
として燃料シール22と同様にOリング等の径方向シー
ルが用いられシール外周面でシールが行われる。このた
め、燃料噴射弁3先端部には全体として燃料シール22
のシール面(外周面)で囲まれる面積に作用する燃料圧
力に相当する押圧力が作用する。従って、燃焼室内の燃
焼圧力により燃料噴射弁3に加わるシリンダヘッドから
離間する方向の押圧力はF 2 は燃焼室内の燃焼圧力をP
c とすると、F 2 =P c ×S c となる。ここで、S c は
燃料噴射弁先端の燃焼圧力を受ける部分の面積であり、
すなわちガスシール21のシール面(外周)で囲まれる
面積であるためガスシール21のシール径によって決ま
る値となる。
燃焼圧力Pc は大きく変動する。しかし、上記燃焼圧力
の最大値Pcmaxを用いてF2 を計算し、F1 >F2 とな
るように燃料シール22とガスシール21のシール面積
Sf とSC 、すなわち燃料シール22とガスシール21
のシール径とを設定すれば、燃焼圧力が変動しても常に
F1 >F2 とすることができ、燃焼圧力が変動しても燃
料噴射弁は常にシリンダヘッド側に押圧されることにな
る。このため、運転中燃焼圧力により燃料噴射弁が動く
ことがないので、前述の微小振動による問題が生じな
い。
しているため、上記のシリンダヘッド方向への押圧力F
1 は軸方向シールを使用した場合に較べて大幅に低減す
る事が出来る(例えば、軸方向シールの場合700kgf
以上の押圧力を必要とするのに対し、径方向シールの場
合は50kgf 程度の押圧力で足りる)。このため、取り
付けの際に作業能率が悪化したり、燃料噴射弁に過大な
力が加わり内部機構の変形を生じる等の問題がない。
接燃料噴射弁を接続するようにして従来使用されていた
燃料分配用のチュービングを廃止したため、燃料噴射に
伴う燃料圧力の脈動による騒音が剛性の高いデリバリパ
イプにより減衰され、外部に放射される騒音が低減され
る効果も得られる。
より、径方向シールを使用してシリンダヘッドとデリバ
リパイプとの間に筒内燃料噴射弁を挟持する場合の、燃
料噴射弁の微小振動の問題を解決することが出来る。
ッドとの取り付け部分を示す図3のI-I 線に沿った断面
図である。
図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 エンジン燃焼室内に直接燃料を噴射する
筒内燃料噴射弁をエンジン本体に取り付けるための取り
付け装置であって、エンジン本体と、エンジン本体に固
定されたデリバリパイプとの間に燃料噴射弁を挟持し、
エンジン燃焼室と燃料噴射弁先端との間、及びデリバリ
パイプと燃料噴射弁後端との間をそれぞれ径方向シール
でシールすると共に、エンジン燃焼室内の燃焼圧力によ
って前記燃料噴射弁先端に加わる力より、デリバリパイ
プ内の燃料圧力によって前記燃料噴射弁後端に加わる力
の方が大きくなるように前記それぞれの径方向シールの
シール径を設定したことを特徴とする燃料噴射弁の取り
付け装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04235794A JP3134531B2 (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 燃料噴射弁の取り付け装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04235794A JP3134531B2 (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 燃料噴射弁の取り付け装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0681749A JPH0681749A (ja) | 1994-03-22 |
JP3134531B2 true JP3134531B2 (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=16991364
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04235794A Expired - Lifetime JP3134531B2 (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 燃料噴射弁の取り付け装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3134531B2 (ja) |
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-
1992
- 1992-09-03 JP JP04235794A patent/JP3134531B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0681749A (ja) | 1994-03-22 |
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