JP3505996B2 - 内燃機関用燃料噴射弁 - Google Patents

内燃機関用燃料噴射弁

Info

Publication number
JP3505996B2
JP3505996B2 JP07104098A JP7104098A JP3505996B2 JP 3505996 B2 JP3505996 B2 JP 3505996B2 JP 07104098 A JP07104098 A JP 07104098A JP 7104098 A JP7104098 A JP 7104098A JP 3505996 B2 JP3505996 B2 JP 3505996B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
injection hole
injection
combustion engine
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP07104098A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH11270440A (ja
Inventor
知士郎 杉本
啓壮 武田
進 小島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP07104098A priority Critical patent/JP3505996B2/ja
Priority to US09/265,403 priority patent/US6047904A/en
Priority to DE19911928A priority patent/DE19911928B4/de
Publication of JPH11270440A publication Critical patent/JPH11270440A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3505996B2 publication Critical patent/JP3505996B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
    • F02M61/184Discharge orifices having non circular sections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
    • F02M61/1833Discharge orifices having changing cross sections, e.g. being divergent

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用燃料噴
射弁に関するものであって、特に噴孔をスリット状とし
て噴霧形状を偏平扇状とする内燃機関用燃料噴射弁に関
する。 【0002】 【従来の技術】内燃機関の燃料供給に用いられる燃料噴
射弁において、噴孔をスリット状とすることにより、偏
平扇状の噴霧を形成するようにしたものがある。特開平
3−78562号公報にはこのような内燃機関用燃料噴
射弁が開示されている。この燃料噴射弁のスリット状噴
孔から噴射された燃料により形成された偏平扇状の噴霧
は、濃度むらが小さく、かつ通常の円錐状の噴霧に比べ
て噴霧の表面積が著しく増加するので、ほぼ全ての燃料
が空気と十分に接触するため気化混合が早い。従って、
濃度むらが小さくかつ十分に微粒化した燃料を内燃機関
に供給することができる。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】ところが、スリット状
噴孔においては燃料流量の調整が容易でないという問題
がある。燃料流量は噴孔の断面積によって変化するの
で、燃料流量を所望の値に設定するためにはこの噴孔の
断面積の微調整が必要となる場合がある。スリット状噴
孔の場合、噴孔の断面形状は偏平な略矩形断面であり、
噴孔断面形状の偏平方向に対して垂直な方向の噴孔厚さ
はかなり小さくなる。その厚さは、通常の円形断面の噴
孔の径に比べ極めて微小となるため、スリット状噴孔の
断面積を微調整し燃料流量を所望の値に設定するのは極
めて難しくなる。 【0004】従って、本発明の目的は、スリット状噴孔
に対して燃料流量調整用の燃料通路部を付与することに
より所望の燃料流量の設定が可能な内燃機関用燃料噴射
弁を提供することである。 【0005】 【課題を解決するための手段】 本発明による請求項1
に記載の内燃機関用燃料噴射弁は、燃料噴射方向に対し
て直交する方向に偏平な断面形状のスリット状噴孔を有
する内燃機関用燃料噴射弁において、前記スリット状噴
孔の偏平方向の両端部における前記スリット状噴孔の偏
平方向と直交する方向の噴孔断面の高さが中央部の噴孔
断面高さより大きくされるとともに、前記スリット状噴
孔の偏平方向の両端部の間に位置する中央部は燃料噴射
方向上流端に閉塞部が形成され燃料溜りには開口してお
らず、燃料溜りから両端部に流入した燃料が噴孔内で噴
孔中央部方向にも拡散することを特徴とする。 【0006】 【0007】 【0008】 【0009】 【0010】 【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1実施形態の
内燃機関用燃料噴射弁7が取り付けられた筒内噴射式火
花点火内燃機関を示す概略断面図である。同図におい
て、1は吸気ポート、2は排気ポートである。吸気ポー
ト1は吸気弁3を介して、排気ポート2は排気弁4を介
して、それぞれ気筒内へ通じている。5はピストン、5
aはピストン5の頂面に形成された凹状の燃焼室であ
り、6は燃焼室上部に配置された点火プラグである。燃
料噴射弁7は、気筒内へ直接的に燃料を噴射するもので
ある。 【0011】図2は燃料噴射弁7の噴孔8近傍における
拡大断面図であり、図3は図2のA矢視図である。これ
らの図において、7aは弁体、7bは噴孔8に連通する
燃料溜、7cは弁体7aにより閉鎖可能なノズルシート
部である。弁体7aが引き上げられている時にだけ、高
圧の燃料がノズルシート部7cを介して燃料溜7bへ供
給され、燃料溜7b内の燃料圧力が高められて噴孔8か
ら燃料噴射が実施される。 【0012】噴孔8の燃料噴射方向下流端となる外側開
口は偏平断面とされ、高さh1に比較して偏平方向に大
きな幅wを有する略長方形状のスリット形状を有してい
る。噴孔8は、幅方向所定角度θで燃料を噴射するよう
に、噴孔の幅が内側つまり燃料噴射方向の上流側に向か
って徐々に狭められて略扇形状とされている。一方、扇
形状の幅方向所定角度θ内の各噴射方向において、噴孔
8の高さは略一様となっている。燃料溜7bは半球形状
であり、この半球形状の中心が、燃料噴射における幅方
向所定角度θの中心つまり扇形状の頂点と一致するよう
にされている。それにより、燃料溜7b内の燃料圧力
は、噴孔8各部における噴射方向に等しく作用するよう
になっている。 【0013】噴孔8の幅方向中央部には、燃料噴射にお
ける幅方向所定角度θの2等分線上に位置する円形断面
の貫通孔8aが形成されている。この貫通孔8aの直径
h2は噴孔8の高さh1より大きく、それにより、噴孔
8の外側開口において、中央部の高さh2は両端部の高
さh1より大きくなっている。 【0014】このように構成された燃料噴射弁7の噴孔
8から噴射される燃料は、図1及び図2に示すように、
噴孔8の高さh1に相当する比較的厚さの薄い偏平扇形
状の噴霧となり、ほぼ全ての燃料が気筒内の吸気と十分
に接触するため、良好に微粒化する。また、噴孔中央部
の高さh2が両端部の高さh1より大きくされているた
めに、噴孔8全体の断面積に占める中央部の断面積の割
合が大きく、噴孔中央部の高さh2の調整による燃料流
量の変化割合は両端部の高さh1の調整による燃料流量
の変化割合よりも大きくなる。これにより、より僅かな
調整代により燃料流量を調整することができ、加えて、
調整部分の寸法が比較的大きいことから、燃料流量の調
整が容易となる。また、本実施形態においては、中央部
の燃料通路部を円形断面の貫通孔としているので、一
層、噴孔の調整が容易であるが、中央部の燃料通路部は
必ずしも円形断面に限るものではなく、例えば両端部の
高さh1よりも大きな高さh2を有する矩形断面でも良
い。 【0015】この燃料噴射弁7を図1のように筒内噴射
式火花点火内燃機関に使用すれば、成層燃焼のための圧
縮行程噴射において、ピストン5頂面の燃焼室5a内に
向けて十分に霧化した濃度ばらつきの少ない所定量の燃
料噴霧を供給することができ、成層燃焼をより安定なも
のとすることができる。また、燃料噴霧の厚さが薄いた
め、噴射した燃料の燃焼室内への導入割合を高めること
ができ、これにより比較的多量の燃料を燃焼室内に導入
できるため、成層燃焼領域を高負荷側へ拡大することが
できる。 【0016】また、本実施形態における燃料噴射弁7に
おいては、噴孔8の中央部に比較的大きな径の貫通孔8
aを設けているため、形成される噴霧も厳密には完全な
平板状とはならず、その中央部分は他の部分よりも厚く
なる。しかしながら、貫通孔8aを噴孔8の中央部に設
けているため、偏平扇形状の噴霧はその対称形状を維持
するため、特にこの燃料噴射弁7を筒内噴射式火花点火
内燃機関に使用する場合、気筒内での混合気の分布が対
称となり、混合気分布のばらつきを最小限に抑えること
ができる。また、この燃料噴霧の中央部を直接あるいは
ピストン頂面の燃焼室を介して内燃機関の点火栓近傍に
指向させるようにすると、点火栓周りに着火しやすい混
合気を集めることができるのでむしろ効果的である。 【0017】図4は、本発明の第2実施形態の内燃機関
用燃料噴射弁の噴孔近傍における拡大断面図であり、図
5は図4のB矢視図である。これらの図において、弁体
7a、燃料溜7b、ノズルシート部7cは基本的に第1
実施形態の内燃機関用燃料噴射弁と同一であるので、説
明は省略する。 【0018】また、本実施形態における噴孔9も外側開
口は偏平断面とされ、高さh1に比較して偏平方向に大
きな幅wを有する略長方形状のスリット形状を有してい
る。噴孔9は、幅方向所定角度θで燃料を噴射するよう
に、噴孔9の幅が内側に向かって徐々に狭められて略扇
形状とされている。また、扇形状の幅方向所定角度θ内
の各噴射方向において、噴孔の高さは略一様となってい
る。 【0019】噴孔9の幅方向両端部には、円形断面の貫
通孔9aがそれぞれ形成されている。この貫通孔9aの
直径h2は噴孔の高さh1より大きく、それにより、噴
孔9の外側開口において、両端部の高さh2は中央部の
高さh1より大きくなっている。また、噴孔9の幅方向
両端部の貫通孔9aは、噴孔9の内側で開口し燃料溜7
bに連通しているが、噴孔9の貫通孔9aの間に位置す
る中央部は、その上流端に閉塞部9bが形成され、これ
により噴孔9の中央部の上流端は閉塞され燃料溜7bに
は開口していない。 【0020】このように構成された燃料噴射弁7の噴孔
9においては、燃料溜7bから両端部の貫通孔9aに流
入した燃料が噴孔9内で噴孔中央部方向にも拡散し、噴
孔9から噴射される燃料は、偏平扇形状の噴霧となり、
良好に微粒化する。また、燃料は噴孔両端部の高さの大
きな貫通孔9aのみを介して噴孔9に流入するため、噴
孔9の内側の開口断面積は両端部の断面積のみによって
決まり、噴孔両端部の高さh2の調整のみによって燃料
流量を大きく変化させることができる。これにより、よ
り僅かな調整代により燃料流量を調整することができ、
加えて、調整部分の寸法が比較的大きいことから、燃料
流量の調整が容易となる。また、本実施形態において
は、両端部の燃料通路部を円形断面の貫通孔としている
ので、一層、噴孔の調整が容易であるが、両端部の燃料
通路部は必ずしも円形断面に限るものではなく、例えば
中央部の高さh1よりも大きな高さh2を有する矩形断
面でも良い。 【0021】この燃料噴射弁7を図1のように筒内噴射
式火花点火内燃機関に使用すれば、成層燃焼のための圧
縮行程において、第1実施形態同様、十分に霧化した濃
度ばらつきの少ない所定量の燃料噴霧を供給することが
でき、成層燃焼をより安定なものとすることができると
ともに、成層燃焼領域を高負荷側へ拡大することができ
る。 【0022】また、本実施形態における燃料噴射弁7に
おいては、噴孔9の両端部に比較的大きな径の貫通孔9
aを設けているため、形成される噴霧も厳密には完全な
平板状とはならないことになる。しかし、実際には噴孔
両端部の高さh2を中央部の高さh1より大きくしてい
ることにより、噴孔両端部の壁面抵抗が小さくなり、噴
孔各部から噴射される燃料は、噴射速度が略一様となっ
て分散度合を略等しくすることができる。このため、燃
料噴霧における扇形状の両側部が分散により希薄化せ
ず、濃度分布をより均一なものとすることができる。ま
た、貫通孔9aを噴孔9の両端部に設けているため、偏
平扇形状の噴霧はその対称形状を維持するため、特にこ
の燃料噴射弁7を筒内噴射式火花点火内燃機関に使用す
る場合、気筒内での混合気の分布が対称となり、混合気
分布のばらつきを最小限に抑えることができる。 【0023】 【0024】 【0025】 【0026】 【0027】 【0028】 【0029】 【0030】 【0031】 【0032】 【0033】 【0034】 【0035】 【0036】 【0037】 【0038】 【0039】 【0040】 【0041】 【0042】 【0043】 【0044】 【0045】各実施形態において、燃料溜は半球状とし
たが、必ずしも半球状に限るものではなく、適宜の形状
を選択できるが、燃料溜と噴孔との境界線が円弧とされ
ていれば、噴孔各部に作用する燃料圧力をほぼ等しくす
ることができる。 【0046】 【発明の効果】このように、本発明による内燃機関用燃
料噴射弁によれば、スリット状噴孔の偏平方向の両端部
の高さが大きくされているために、燃料流量の調整が容
易となり、また、両端部の間に位置する中央部は、その
上流端に閉塞部が形成され、これにより噴孔の中央部の
上流端は閉塞され燃料溜に開口しておらず、燃料溜から
両端部に流入した燃料が噴孔内で噴孔中央部方向にも拡
散し、噴孔から噴射される燃料は、偏平扇形状の噴霧と
なり、良好に微粒化し、また、噴射される燃料は対称形
状を維持した偏平扇形状の噴霧となり、ほぼ全ての燃料
が空気と十分に接触するために良好に微粒化するととも
に、混合気分布のばらつきを最小限に抑えることができ
る。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の第1実施形態の内燃機関用燃料噴射弁
が取り付けられた筒内噴射式火花点火内燃機関を示す概
略断面図である。 【図2】図1の燃料噴射弁の噴孔近傍における拡大断面
図である。 【図3】図2のA矢視図である。 【図4】本発明の第2実施形態の内燃機関用燃料噴射弁
の噴孔近傍における拡大断面図である。 【図5】図4のB矢視図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02M 61/18 330 F02M 61/18 320

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 燃料噴射方向に対して直交する方向に偏
    平な断面形状のスリット状噴孔を有する内燃機関用燃料
    噴射弁において、前記スリット状噴孔の偏平方向の両端
    部における前記スリット状噴孔の偏平方向と直交する方
    向の噴孔断面の高さが中央部の噴孔断面高さより大きく
    されるとともに、前記スリット状噴孔の偏平方向の両端
    部の間に位置する中央部は燃料噴射方向上流端に閉塞部
    が形成され燃料溜りには開口しておらず、燃料溜りから
    両端部に流入した燃料が噴孔内で噴孔中央部方向にも拡
    散することを特徴とする内燃機関用燃料噴射弁。
JP07104098A 1998-03-19 1998-03-19 内燃機関用燃料噴射弁 Expired - Fee Related JP3505996B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07104098A JP3505996B2 (ja) 1998-03-19 1998-03-19 内燃機関用燃料噴射弁
US09/265,403 US6047904A (en) 1998-03-19 1999-03-10 Fuel injector for an internal combustion engine
DE19911928A DE19911928B4 (de) 1998-03-19 1999-03-17 Einspritzventil für eine Brennkraftmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07104098A JP3505996B2 (ja) 1998-03-19 1998-03-19 内燃機関用燃料噴射弁

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11270440A JPH11270440A (ja) 1999-10-05
JP3505996B2 true JP3505996B2 (ja) 2004-03-15

Family

ID=13449024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP07104098A Expired - Fee Related JP3505996B2 (ja) 1998-03-19 1998-03-19 内燃機関用燃料噴射弁

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6047904A (ja)
JP (1) JP3505996B2 (ja)
DE (1) DE19911928B4 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10148597A1 (de) * 2001-10-02 2003-08-21 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
JP3835289B2 (ja) * 2002-01-11 2006-10-18 マツダ株式会社 火花点火式直噴エンジン
DE10204656A1 (de) * 2002-02-05 2003-09-25 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
DE102004033283A1 (de) * 2004-07-09 2006-02-02 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
JP5786875B2 (ja) * 2013-02-05 2015-09-30 株式会社デンソー 燃料噴射ノズル
US10808668B2 (en) * 2018-10-02 2020-10-20 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for a fuel injector

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL9486C (ja) *
US1569448A (en) * 1924-05-19 1926-01-12 Falk Corp Fuel-injection nozzle for oil engines
DE682511C (de) * 1936-10-13 1939-10-16 Bosch Gmbh Robert Spritzduese zum Zerstaeuben von Farbe und aehnlichen Fluessigkeiten
JPS5987271A (ja) * 1982-11-09 1984-05-19 Yanmar Diesel Engine Co Ltd デイ−ゼル機関用燃料噴射弁
KR930004967B1 (ko) * 1988-07-13 1993-06-11 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼 전자식 연료 분사밸브
JP2609929B2 (ja) * 1989-08-21 1997-05-14 株式会社豊田中央研究所 燃料噴射弁
JP2619088B2 (ja) * 1989-12-28 1997-06-11 株式会社日立製作所 燃料噴射装置
JP2559515B2 (ja) * 1990-02-23 1996-12-04 株式会社日立製作所 燃料噴射弁装置とその製造方法
JP3052525B2 (ja) * 1992-01-30 2000-06-12 株式会社日立製作所 電磁式燃料噴射弁の加工方法
JP3323429B2 (ja) * 1997-11-19 2002-09-09 トヨタ自動車株式会社 内燃機関用燃料噴射弁

Also Published As

Publication number Publication date
DE19911928A1 (de) 1999-09-30
JPH11270440A (ja) 1999-10-05
DE19911928B4 (de) 2006-08-03
US6047904A (en) 2000-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6705274B2 (en) In-cylinder direct injection spark-ignition internal combustion engine
CN100376786C (zh) 喷油阀
CA2251677C (en) Fuel injector for an internal combustion engine
JP3163906B2 (ja) 筒内噴射式火花点火機関
DE3713628C2 (de) Ansaugsystem für Brennkraftmaschine
JP3039510B2 (ja) 内燃機関用燃料噴射弁
JPS5950848B2 (ja) 副室付内燃機関の燃料噴射弁
JPH0381559A (ja) 内燃機関の燃料噴射装置用の噴射弁
JP3505996B2 (ja) 内燃機関用燃料噴射弁
CA2271503C (en) A fuel injector for an internal combustion engine
JPH0378562A (ja) 燃料噴射弁
US6070811A (en) Fuel injector for an internal combustion engine
JP3797019B2 (ja) 直噴火花点火式内燃機関の燃料噴射弁
JP3330336B2 (ja) 火花点火式内燃機関
JP3528656B2 (ja) 内燃機関用燃料噴射弁
US7082922B2 (en) Fuel injection method of internal combustion engine, fuel injection valve of the same, and internal combustion engine
JPH0413415Y2 (ja)
JP2861496B2 (ja) 複吸気弁式内燃機関の吸気装置
JPS6343408Y2 (ja)
JP2578472Y2 (ja) 気化器のマルチ噴射ノズル
JP2000314359A (ja) 燃料噴射弁
JP3286772B2 (ja) エアアシスト型燃料噴射弁
JPH0519562U (ja) 内燃機関の燃料噴射装置
JP2004169570A (ja) 筒内噴射式火花点火内燃機関
JP2002250232A (ja) 筒内燃料噴射型内燃機関

Legal Events

Date Code Title Description
A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20031208

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081226

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081226

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091226

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101226

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees