JP3192823B2 - 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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- JP3192823B2 JP3192823B2 JP13387293A JP13387293A JP3192823B2 JP 3192823 B2 JP3192823 B2 JP 3192823B2 JP 13387293 A JP13387293 A JP 13387293A JP 13387293 A JP13387293 A JP 13387293A JP 3192823 B2 JP3192823 B2 JP 3192823B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関特にディーゼル
機関の燃料噴射装置に関する。
機関の燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来形の二種流体噴射装置を示
す。図において１は燃料、２は同給油ポンプ、３は燃料
噴射ポンプ本体、４はプランジャ、５はバレル、６は吐
出弁、７は逆止調圧弁、８は主燃料通路、９は燃料噴射
弁、１０は噴孔、１１は針弁、１２は油溜部、１３は不
活性用逆止弁、１４はばね、１５は噴射管、１６は制御
弁、１７は圧送管、１８は蓄圧ポンプ、１９は不活性物
質タンク、２０は不活性物質の噴射量及び注入時期コン
トロール装置、２１は不活性物質注入装置を示す。本従
来例では従来の燃料噴射系のほかに電子制御によって供
給量を制御する不活性物質供給系を持ち、同一燃料弁噴
孔１０からまず小量の燃料が噴射され、続いて不活性物
質が噴射され、その後燃料が噴射されるような所謂燃料
と不活性物質の層状噴射が行われるようになっている。
す。図において１は燃料、２は同給油ポンプ、３は燃料
噴射ポンプ本体、４はプランジャ、５はバレル、６は吐
出弁、７は逆止調圧弁、８は主燃料通路、９は燃料噴射
弁、１０は噴孔、１１は針弁、１２は油溜部、１３は不
活性用逆止弁、１４はばね、１５は噴射管、１６は制御
弁、１７は圧送管、１８は蓄圧ポンプ、１９は不活性物
質タンク、２０は不活性物質の噴射量及び注入時期コン
トロール装置、２１は不活性物質注入装置を示す。本従
来例では従来の燃料噴射系のほかに電子制御によって供
給量を制御する不活性物質供給系を持ち、同一燃料弁噴
孔１０からまず小量の燃料が噴射され、続いて不活性物
質が噴射され、その後燃料が噴射されるような所謂燃料
と不活性物質の層状噴射が行われるようになっている。
【０００３】次に前記従来例の作用について説明する。
先ず不活性物質１９が蓄圧ポンプ１８により圧送され、
圧送管１７を通り制御弁１６によって燃料噴射の休止期
間中に所定の量を噴射管１５を介して燃料噴射弁９に送
り込む。この時燃料ポンプ３の逆止調圧弁７の開弁圧Ｐ
R に対し、不活性物質用の逆止弁１３の開弁圧Ｐ1 はＰ
1 ＞ＰR としており、さらに燃料噴射弁１１の開弁圧Ｐ
0 とするとＰ0 ＞Ｐ1＞ＰR としている。従って不活性
物質は逆止弁１３を通り燃料噴射弁９内に流入する。こ
れにより燃料弁９内の燃料通路内の燃料は、不活性物質
注入位置２１から油溜部１２の部分の燃料を残し燃料噴
射ポンプ３の方向に押し戻され、逆止調圧弁７を押し開
いてプランジャ室に逆流する。従って前記の状態では燃
料弁９内の主燃料通路８は、不活性物質注入位置２１か
ら燃料ポンプ側は所定量の不活性物質となり、またそれ
より燃料ポンプ側の主燃料通路８は燃料で満されてい
る。
先ず不活性物質１９が蓄圧ポンプ１８により圧送され、
圧送管１７を通り制御弁１６によって燃料噴射の休止期
間中に所定の量を噴射管１５を介して燃料噴射弁９に送
り込む。この時燃料ポンプ３の逆止調圧弁７の開弁圧Ｐ
R に対し、不活性物質用の逆止弁１３の開弁圧Ｐ1 はＰ
1 ＞ＰR としており、さらに燃料噴射弁１１の開弁圧Ｐ
0 とするとＰ0 ＞Ｐ1＞ＰR としている。従って不活性
物質は逆止弁１３を通り燃料噴射弁９内に流入する。こ
れにより燃料弁９内の燃料通路内の燃料は、不活性物質
注入位置２１から油溜部１２の部分の燃料を残し燃料噴
射ポンプ３の方向に押し戻され、逆止調圧弁７を押し開
いてプランジャ室に逆流する。従って前記の状態では燃
料弁９内の主燃料通路８は、不活性物質注入位置２１か
ら燃料ポンプ側は所定量の不活性物質となり、またそれ
より燃料ポンプ側の主燃料通路８は燃料で満されてい
る。
【０００４】次に燃料噴射ポンプ３のプランジャ４が上
昇すると吐出弁６が開き、高圧燃料の送油が始まると圧
力波は主燃料通路８を通って燃料弁９に到達し、針弁１
１を押上げ噴孔１０からの噴射が始まる。この時油溜部
１２の極少量の燃料がまず噴射され、ついで、主燃料通
路８にためられていた不活性物質が噴射され、引き続い
て燃料が噴射されることになる。このように不活性物質
と燃料の同時噴射が行われ、最初に少量の燃料により着
火が確保された後例えば水などの不活性物質により燃焼
領域の温度が直接下げられ、かつまた不活性物質の運動
エネルギにより燃料噴霧内での乱れが増して、燃料と空
気の混合が盛んになり燃焼温度が低下し、これによって
ＮＯX 、煤煙等の排ガス成分が減少し、燃焼期間の短い
低公害、高効率燃焼が得られる。
昇すると吐出弁６が開き、高圧燃料の送油が始まると圧
力波は主燃料通路８を通って燃料弁９に到達し、針弁１
１を押上げ噴孔１０からの噴射が始まる。この時油溜部
１２の極少量の燃料がまず噴射され、ついで、主燃料通
路８にためられていた不活性物質が噴射され、引き続い
て燃料が噴射されることになる。このように不活性物質
と燃料の同時噴射が行われ、最初に少量の燃料により着
火が確保された後例えば水などの不活性物質により燃焼
領域の温度が直接下げられ、かつまた不活性物質の運動
エネルギにより燃料噴霧内での乱れが増して、燃料と空
気の混合が盛んになり燃焼温度が低下し、これによって
ＮＯX 、煤煙等の排ガス成分が減少し、燃焼期間の短い
低公害、高効率燃焼が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
例には次のような欠点がある。即ち不活性物質の噴射量
を増せば増すほど、燃焼温度が低下すると共に乱れ強度
が高くなるため、排ガスの有害成分が減少し、燃料と空
気の混合促進には有利となるが、あまりに不活性物質の
噴射量が過大となると、最初に少量の燃料噴射で発生し
た着火が吹き消され、またその後も噴射燃料の燃焼が抑
制されるため着火及び燃焼自体が不安定となり、未燃分
の増大燃焼効率の低下を招くことになる。通常、不活性
物質としては水を用いているが、その混合割合は無過給
エンジンでは燃料との重量比で約５０％、過給エンジン
でも約８０％が限界である。
例には次のような欠点がある。即ち不活性物質の噴射量
を増せば増すほど、燃焼温度が低下すると共に乱れ強度
が高くなるため、排ガスの有害成分が減少し、燃料と空
気の混合促進には有利となるが、あまりに不活性物質の
噴射量が過大となると、最初に少量の燃料噴射で発生し
た着火が吹き消され、またその後も噴射燃料の燃焼が抑
制されるため着火及び燃焼自体が不安定となり、未燃分
の増大燃焼効率の低下を招くことになる。通常、不活性
物質としては水を用いているが、その混合割合は無過給
エンジンでは燃料との重量比で約５０％、過給エンジン
でも約８０％が限界である。
【０００６】本発明の目的は、燃料と不活性物質を同時
噴射して公害排ガスの低減をはかったものにおいて、不
活性物質の量を増加した場合にも安定な着火、燃焼が得
られ、大幅な有害ガスの低減効果と燃焼効率の向上が実
現できる内燃機関の燃料噴射装置を提供するにある。
噴射して公害排ガスの低減をはかったものにおいて、不
活性物質の量を増加した場合にも安定な着火、燃焼が得
られ、大幅な有害ガスの低減効果と燃焼効率の向上が実
現できる内燃機関の燃料噴射装置を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る内燃機関の
燃料噴射装置は、一個の燃料噴射弁内に燃料通路と水な
どの不活性物質の通路を設け、該燃料噴射弁から燃料と
不活性物質を直接シリンダ内に噴射する内燃機関の燃料
噴射装置において、燃料噴射ポンプ（３）よりの主燃料
通路（８）を分岐して副燃料通路（２４）を設け、該副
燃料通路（２４）を燃料噴射弁内の不活性物質の注入位
置（２１）もしくは当該位置から下流側で且つ油溜部
（１２）より上流側において前記主燃料通路（８）に該
主燃料通路（８）に対し偏心した位置にて交差して合流
させたことを特徴としている。
燃料噴射装置は、一個の燃料噴射弁内に燃料通路と水な
どの不活性物質の通路を設け、該燃料噴射弁から燃料と
不活性物質を直接シリンダ内に噴射する内燃機関の燃料
噴射装置において、燃料噴射ポンプ（３）よりの主燃料
通路（８）を分岐して副燃料通路（２４）を設け、該副
燃料通路（２４）を燃料噴射弁内の不活性物質の注入位
置（２１）もしくは当該位置から下流側で且つ油溜部
（１２）より上流側において前記主燃料通路（８）に該
主燃料通路（８）に対し偏心した位置にて交差して合流
させたことを特徴としている。
【０００８】
【作用】燃料通路を分岐し一方の副燃料通路２４を、燃
料弁内の不活性物質の注入位置２１もしくは当該位置か
ら油溜部１２までの間の主燃料通路８の断面に対し偏心
して合流させることにより燃料噴射ポンプからの圧力波
は分岐された両方の主副燃料通路８，２４に同時に伝わ
り、燃料噴射の休止期間中にあらかじめ不活性物質の注
入を終えた主燃料通路８内の不活性物質層を含む燃料と
分岐された副燃料通路２４内の燃料は燃料噴射期間中に
同時に押し出されるが、その時偏心合流部２２の偏心油
路より供給された燃料は他方の主燃料油路８内で旋回流
を生じ不活性物質との均等な混合物を生成しながら圧送
され燃料噴孔１０より噴射される。
料弁内の不活性物質の注入位置２１もしくは当該位置か
ら油溜部１２までの間の主燃料通路８の断面に対し偏心
して合流させることにより燃料噴射ポンプからの圧力波
は分岐された両方の主副燃料通路８，２４に同時に伝わ
り、燃料噴射の休止期間中にあらかじめ不活性物質の注
入を終えた主燃料通路８内の不活性物質層を含む燃料と
分岐された副燃料通路２４内の燃料は燃料噴射期間中に
同時に押し出されるが、その時偏心合流部２２の偏心油
路より供給された燃料は他方の主燃料油路８内で旋回流
を生じ不活性物質との均等な混合物を生成しながら圧送
され燃料噴孔１０より噴射される。
【０００９】
【実施例】以下図１〜３を参照し本発明の一実施例につ
いて説明する。図において１〜２０までのものは図４の
ものと同じであるのでその説明を省略する。図において
燃料噴射ポンプから燃料噴射弁９の噴孔内１０までを連
通している従来よりの主燃料通路８は燃料噴射ポンプ３
の出口付近において副燃料通路２４が分岐して形成さ
れ、該副燃料通路２４内には燃料噴射弁９方向への燃料
流れのみを許容する逆止弁２３が挿入されている。ま
た、前記副燃料通路２４はその下流末端において不活性
物質注入位置２１から油溜部１２までの間の主燃料通路
８に該主燃料通路（８）に対し偏心した位置にて交差し
て合流せしめられている。
いて説明する。図において１〜２０までのものは図４の
ものと同じであるのでその説明を省略する。図において
燃料噴射ポンプから燃料噴射弁９の噴孔内１０までを連
通している従来よりの主燃料通路８は燃料噴射ポンプ３
の出口付近において副燃料通路２４が分岐して形成さ
れ、該副燃料通路２４内には燃料噴射弁９方向への燃料
流れのみを許容する逆止弁２３が挿入されている。ま
た、前記副燃料通路２４はその下流末端において不活性
物質注入位置２１から油溜部１２までの間の主燃料通路
８に該主燃料通路（８）に対し偏心した位置にて交差し
て合流せしめられている。
【００１０】次に前記実施例の作用について説明する。
不活性物質１９は燃料噴射の休止期間中に所定の量を噴
射管１５を介して燃料噴射弁９内に流入させると、該不
活性物質は注入位置２１から油溜部１２の部分の燃料を
残すと共に主燃料通路８内の燃料を燃料噴射ポンプ３の
方向へ押し戻し前記主燃料通路８内に注入される状況は
従来例と全く同様である。ところが本発明では前述のと
おり主燃料通路８は燃料噴射ポンプの出口付近で主副燃
料通路８，２４に分岐されているので燃料噴射ポンプ３
からの燃料の圧送が始まると、その圧力波は両方の主、
副の燃料通路８，２４を通って燃料噴射弁９に達し、図
３のように先ず油溜部１２の燃料が噴孔１０より噴射さ
れ着火する。
不活性物質１９は燃料噴射の休止期間中に所定の量を噴
射管１５を介して燃料噴射弁９内に流入させると、該不
活性物質は注入位置２１から油溜部１２の部分の燃料を
残すと共に主燃料通路８内の燃料を燃料噴射ポンプ３の
方向へ押し戻し前記主燃料通路８内に注入される状況は
従来例と全く同様である。ところが本発明では前述のと
おり主燃料通路８は燃料噴射ポンプの出口付近で主副燃
料通路８，２４に分岐されているので燃料噴射ポンプ３
からの燃料の圧送が始まると、その圧力波は両方の主、
副の燃料通路８，２４を通って燃料噴射弁９に達し、図
３のように先ず油溜部１２の燃料が噴孔１０より噴射さ
れ着火する。
【００１１】次いで主燃料通路８の不活性物質と副燃料
通路２４の燃料が噴射される。しかし両燃料通路の合流
部２２では図２に示すように一方の副燃料通路２４は他
方の主燃料通路８の断面に対して偏心して、つまり該主
燃料通路（８）に対し偏心した位置にて交差して合流し
ているため、該主燃料通路８内の不活性物質と副燃料通
路２４内の燃料は合流部分で旋回流を生じ不活性物質と
の均質な混合物を生成しながら圧送されて噴射され、そ
の後さらに燃料のみが噴射される。
通路２４の燃料が噴射される。しかし両燃料通路の合流
部２２では図２に示すように一方の副燃料通路２４は他
方の主燃料通路８の断面に対して偏心して、つまり該主
燃料通路（８）に対し偏心した位置にて交差して合流し
ているため、該主燃料通路８内の不活性物質と副燃料通
路２４内の燃料は合流部分で旋回流を生じ不活性物質と
の均質な混合物を生成しながら圧送されて噴射され、そ
の後さらに燃料のみが噴射される。
【００１２】図２を参照し燃料噴射弁９よりの噴射状況
の時間的経過を従来の噴射状況と比較して説明する。従
来は不活性物質は燃料噴射の途中の時期に集中して噴射
されるため、噴孔の途中で燃料の噴射が途切れ、不活性
物質の噴射量を増加させた場合には、その途切れの時間
が延びるのに対し、本発明の構成では不活性物質全体の
噴射量を増大させた場合にも燃料噴射が途切れることが
なく、燃料と均質に混合した状態で不活性物質を噴射す
ることができる。
の時間的経過を従来の噴射状況と比較して説明する。従
来は不活性物質は燃料噴射の途中の時期に集中して噴射
されるため、噴孔の途中で燃料の噴射が途切れ、不活性
物質の噴射量を増加させた場合には、その途切れの時間
が延びるのに対し、本発明の構成では不活性物質全体の
噴射量を増大させた場合にも燃料噴射が途切れることが
なく、燃料と均質に混合した状態で不活性物質を噴射す
ることができる。
【００１３】
【発明の効果】本発明は前記のとおり構成したので、不
活性物質の噴射時燃料と均質に混合した状態で行なうこ
とが可能となり、従来例では問題であった不活性物質全
体の噴射量を増加した場合にも初期の火炎を吹き消すこ
となく燃焼が維持できると共に、火炎温度の大幅な低減
と燃料と空気の大幅な混合促進がはかられ、これまでに
ない極低ＮＯX と低煤煙と高効率の良好な燃焼が得られ
る。
活性物質の噴射時燃料と均質に混合した状態で行なうこ
とが可能となり、従来例では問題であった不活性物質全
体の噴射量を増加した場合にも初期の火炎を吹き消すこ
となく燃焼が維持できると共に、火炎温度の大幅な低減
と燃料と空気の大幅な混合促進がはかられ、これまでに
ない極低ＮＯX と低煤煙と高効率の良好な燃焼が得られ
る。
【図１】本発明の第１実施例に係る燃料噴射装置の構成
図
図
【図２】図１のII−II断面図
【図３】本発明の第１実施例の作用説明図
【図４】従来例の図１応当図
【図５】従来例の図３応当図
３ 燃料噴射ポンプ本体 ４ 同プランジャ ５ 同プランジャバレル ６ 同吐出弁 ７ 逆止調圧弁 ８ 主燃料通路 ９ 燃料噴射弁 １０ 噴孔 １１ 針弁 １２ 油溜部 １３ 逆止弁 １６ 制御弁 ２１ 不活性物質注入口 ２２ 偏心合流部 ２３ 逆止弁 ２４ 副燃料通路２４。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−140467（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−27757（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02M 43/00 F02M 43/02 F02M 43/04 F02M 25/022 F02M 61/10 F02M 61/16
Claims (1)
- 【請求項１】 一個の燃料噴射弁内に燃料通路と水など
の不活性物質の通路を設け、該燃料噴射弁から燃料と不
活性物質を直接シリンダ内に噴射する内燃機関の燃料噴
射装置において、燃料噴射ポンプ（３）よりの主燃料通
路（８）を分岐して副燃料通路（２４）を設け、該副燃
料通路（２４）を燃料噴射弁内の不活性物質の注入位置
（２１）もしくは当該位置から下流側で且つ油溜部（１
２）より上流側において前記主燃料通路（８）に該主燃
料通路（８）に対し偏心した位置にて交差して合流させ
た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 |
|---|---|---|---|
| JP13387293A JP3192823B2 (ja) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13387293A JP3192823B2 (ja) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06323219A JPH06323219A (ja) | 1994-11-22 |
| JP3192823B2 true JP3192823B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=15115045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13387293A Expired - Fee Related JP3192823B2 (ja) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3192823B2 (ja) |
-
1993
- 1993-05-12 JP JP13387293A patent/JP3192823B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06323219A (ja) | 1994-11-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010424 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |