JP3528656B2 - 内燃機関用燃料噴射弁 - Google Patents

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。

【０００２】

【従来の技術】特開平３−７８５６２号公報には、燃料
噴射弁の噴孔をスリット状とすることが開示されてい
る。この噴孔における高さは、比較的小さく略一様とさ
れ、幅は所定夾角で内側に向かって徐々に狭められてい
る。このスリット状の噴孔を有する一般的な燃料噴射弁
は、噴孔に連通する半球形状の燃料溜と、燃料溜の上流
側に連続された切頭円錐形状のシート部と、燃料噴射弁
の軸線方向に移動可能でシート部と当接する弁体とを有
し、噴孔の高さ中央における所定夾角中心と燃料溜中心
とが一致するようになっている。それにより、弁体を移
動させてシート部との当接が解除されると、噴孔入口周
囲へは、燃料溜の壁面に沿ってほぼ同じ流速の燃料が流
入するために、噴孔内において粘性による燃料同士の摩
擦がほとんど無く、噴孔出口からは比較的高速で燃料が
噴射される。こうして、燃料は、噴孔形状に沿って、比
較的厚さの薄い平らな所定夾角の扇状噴霧を形成し、円
錐状の燃料噴霧に比較して空気との接触面積が増大する
ために、燃料を良好に微粒化させることができるとされ
ている。

【０００３】このような燃料噴射弁は、圧縮行程後半に
気筒内に直接的に燃料を噴射して点火時点において点火
プラグ近傍だけに着火性の良好な可燃混合気を形成する
成層燃焼のためのものである。それにより、噴孔出口が
気筒内へ開口するように、燃料噴射弁が取り付けられな
ければならず、通常は、高温となって燃料ベーパが発生
することを防止するために、燃料噴射弁は吸気ポートの
直下側に配置される。この位置での燃料噴射弁の取り付
けは、吸気ポートに接触しないように、燃料噴射弁を水
平に対して小さな鋭角度に配置する必要がある。

【０００４】こうして取り付けられた燃料噴射弁により
燃料を燃料噴射弁の軸線に沿っての小さな鋭角度で気筒
内へ噴射する場合には、確かに意図するような燃料の扇
状噴霧が形成される。この一方で、ピストン頂面に形成
されたキャビティを使用して扇状燃料を点火プラグ方向
に偏向させて点火プラグ近傍に可燃混合気を形成する場
合等に、燃料を水平に対して大きな鋭角度で噴射するこ
とが要求されることがある。この時に、燃料噴射弁の取
り付け角度を大きくすることは吸気ポートの存在によっ
て困難であり、また、燃料噴射弁を気筒上面に配置する
ことも、この気筒上面には吸排気弁及び点火プラグ等が
配置されているために困難である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】それにより、噴孔の高
さ中央における所定夾角中心と燃料溜中心とを一致させ
たまま、噴孔の高さ中央における所定夾角中心線を燃料
噴射弁の軸線に対して傾斜させることが考えられる。し
かしながら、このような構成では、燃料溜の壁面に沿っ
て噴孔の高さ方向から互いに対向して噴孔入口へ流入す
る燃料の流速が、かなり異なったものとなり、噴孔内に
おいて、これら燃料同士の摩擦により比較的大きなエネ
ルギ損失が発生し、燃料噴射速度が大幅に低下すること
となるために、所定夾角の扇状噴霧が形成されたとして
も貫徹力が低下して、燃料の微粒化が悪化したり、点火
プラグ近傍への可燃混合気の形成が困難となる。

【０００６】従って、本発明の目的は、スリット状の噴
孔と、噴孔に連通する燃料溜とを具備し、中心軸線を通
る特定平面に対して噴孔は幅方向に略対称形であり、燃
料溜も、特定平面に対して略対称形であり、特定平面に
おいて中心軸線と噴孔の高さ中央線とは一致せずに燃料
溜内における交点を有する内燃機関用燃料噴射弁におい
て、燃料噴射速度の大幅な低下を防止することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
による内燃機関用燃料噴射弁は、スリット状の噴孔と、
前記噴孔に連通する燃料溜とを具備し、中心軸線を通る
特定平面に対して前記噴孔は幅方向に略対称形であり、
前記燃料溜は、前記特定平面及び前記特定平面に垂直で
前記中心軸線を通る垂直平面に対して、それぞれ略対称
形であり、前記特定平面において前記燃料溜は円弧部分
を有し、前記特定平面において前記中心軸線と前記噴孔
の高さ中央線とは一致せずに前記燃料溜内における交点
を有し、前記燃料溜には上流側にシート部が接続され、
前記特定平面において前記燃料溜に沿う前記シート部か
ら前記噴孔までの二つの距離をほぼ等しくするように、
前記交点は前記円弧部分の中心より下流側に位置し、前
記噴孔の高さ方向から互いに対向して前記噴孔の入口へ
流入する燃料の流速をほぼ等しくすることを特徴とす
る。

【０００８】また、請求項２に記載の本発明による内燃
機関用燃料噴射弁は、請求項１に記載の内燃機関用燃料
噴射弁において、前記交点は前記円弧部分上に位置して
いることを特徴とする。

【０００９】また、請求項３に記載の本発明による内燃
機関用燃料噴射弁は、スリット状の噴孔と、前記噴孔に
連通する燃料溜とを具備し、中心軸線を通る特定平面に
対して前記噴孔は幅方向に略対称形であり、前記燃料溜
は、前記特定平面及び前記特定平面に垂直で前記中心軸
線を通る垂直平面に対して、それぞれ略対称形であり、
前記特定平面において前記燃料溜は円弧部分を有し、前
記特定平面において前記中心軸線と前記噴孔の高さ中央
線とは一致せずに前記燃料溜内における交点を有し、前
記燃料溜には上流側に切頭円錐形状のシート部が接続さ
れ、前記中心軸線に沿って移動可能で前記シート部に当
接する弁体が設けられ、前記弁体が前記シート部から離
間する燃料噴射位置において、前記弁体の先端は、前記
シート部内に位置し、燃料を前記燃料溜の壁面に沿わす
ことなく前記シート部から直接的に前記噴孔の入口へ流
入させ、前記噴孔の高さ方向から互いに対向して前記噴
孔の入口へ流入する燃料の流速をほぼ等しくすることを
特徴とする。

【００１０】また、請求項４に記載の本発明による内燃
機関用燃料噴射弁は、スリット状の噴孔と、前記噴孔に
連通する燃料溜とを具備し、中心軸線を通る特定平面に
対して前記噴孔は幅方向に略対称形であり、前記燃料溜
は、前記特定平面に対して略対称形であり、前記特定平
面において前記中心軸線と前記噴孔の高さ中央線とは一
致せずに前記燃料溜内における交点を有し、前記燃料溜
には上流側にシート部が接続され、前記特定平面におい
て前記燃料溜に沿う前記シート部から前記噴孔までの二
つの距離をほぼ等しくするように、一方の前記距離の一
部を成す円弧部分の半径は他方の前記距離の一部を成す
円弧部分の半径より大きくされ、前記噴孔の高さ方向か
ら互いに対向して前記噴孔の入口へ流入する燃料の流速
をほぼ等しくすることを特徴とする。

【００１１】また、請求項５に記載の本発明による内燃
機関用燃料噴射弁は、スリット状の噴孔と、前記噴孔に
連通する燃料溜とを具備し、中心軸線を通る特定平面に
対して前記噴孔は幅方向に略対称形であり、前記燃料溜
は、前記特定平面に対して略対称形であり、前記特定平
面において前記中心軸線と前記噴孔の高さ中央線とは一
致せずに前記燃料溜内における交点を有し、前記燃料溜
にはシート部が接続され、前記特定平面において前記燃
料溜に沿う前記シート部から前記噴孔までの二つの距離
をほぼ等しくするように、一方の前記距離の一部は円弧
部分から成り、他方の前記距離の一部は直線部分から成
っており、前記噴孔の高さ方向から互いに対向して前記
噴孔の入口へ流入する燃料の流速をほぼ等しくすること
を特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明による第一実施形
態の燃料噴射弁７０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り、
圧縮行程後半のピストン５の頂面へ向けて燃料を比較的
厚さの薄い扇状噴霧として噴射する。ピストン５の頂面
にはキャビティ５ａが形成されている。このキャビティ
５ａ内へ燃料が噴射されることによって、燃料は、燃料
自身の貫徹力を利用してキャビティ５ａの底壁及び側壁
に沿って進行し、それに伴って熱吸収して徐々に気化
し、最終的にキャビティ５ａの側壁によって点火プラグ
６方向に偏向される。

【００１３】こうして、点火時点において、点火プラグ
６回りに着火性の良好な可燃混合気を形成することが意
図されている。そのためには、噴射された燃料全てを点
火までの短時間で確実に気化させなければならない。そ
れにより、燃料噴射弁７０からの燃料噴射速度を比較的
速くして燃料を飛行中に微粒化させることに加えて、燃
料がキャビティ５ａの底面上から十分に熱を吸収できる
ようにすることが必要であり、そのためには、燃料噴射
弁７０は、燃料を水平に対して比較的大きな鋭角度ＴＨ
２で噴射して、キャビティ５ａの底面上において比較的
長い距離を進行させることが望まれている。燃料噴射弁
７０の取り付け角度ＴＨ１は、吸気ポート１の存在等の
制約によって大きくすることはできず、このような燃料
噴射を実現するためには、燃料噴射弁の中心軸線に対し
て噴孔を所定角度ＴＨ３（ＴＨ２−ＴＨ１）で傾斜させ
なければならない。

【００１４】図２は、本実施形態の燃料噴射弁７０の先
端部分の断面図である。同図において、７１は燃料噴射
弁本体であり、半球形状の燃料溜７２と、燃料溜７２の
上流側には切頭円錐形状のシート部７３とが形成されて
いる。７４は、燃料噴射弁７０の中心軸線Ｌ１に沿って
移動可能でシート部７３に当接する弁体である。また、
７５は、燃料溜７２に連通するスリット状の噴孔であ
る。この噴孔７５は、比較的小さな略一様な高さＨを有
すると共に、噴孔７５の高さ中央平面における断面図で
ある図３に示すように、高さＨに比較して全体的に大き
な幅を有し、幅は所定夾角Ａで内側に向かって徐々に狭
められている。

【００１５】弁体７４を電磁力又は油圧等により中心軸
線Ｌ１に沿って移動させ、シート部７３との当接が解除
されると、シート部７３を介して燃料溜７２内へ燃料が
流入して噴孔７５から燃料噴射が実施される。噴孔７５
から噴射された燃料は、燃料噴射速度が比較的高くて大
きな貫徹力を有するならば、噴孔７５の形状に沿って比
較的厚さの薄い平らな所定夾角Ａの扇状噴霧を形成し、
一般的な円錐状の燃料噴霧に比較して空気との接触面積
が増大することを利用して飛行中における燃料の良好な
微粒化が実現される。また、この扇状噴霧は、キャビテ
ィ５ａの底面に衝突した後、この底壁に沿って幅を広げ
ながら進行するために、底壁の広範囲から熱を吸収する
ことができ、燃料を良好に気化させることができる。最
終的には、キャビティ５ａの側壁が平面視において円弧
形状を有するために、キャビティ５ａの底壁によってほ
ぼ気化した燃料は、この側壁に沿って上方に偏向される
際に中央方向への速度成分が付加され、点火プラグ６回
りに着火性の良好な可燃混合気を形成することができ
る。このように、扇状燃料噴霧の大きな貫徹力は、飛行
中における燃料の微粒化に貢献するだけでなく、キャビ
ティ５ａを利用して点火プラグ６回りに可燃混合気を形
成する場合には、可燃混合気を点火プラグ６回りに移動
させるのに必要である。

【００１６】もし、噴孔７５が中心軸線Ｌ１に対して傾
斜していないならば、すなわち、噴孔７５が中心軸線Ｌ
１を通る特定平面（図２の断面）に対して略対称形であ
り、この特定平面において、中心軸線Ｌ１と噴孔の高さ
中央線Ｌ２とが一致しているならば、噴孔７５の高さ中
央における所定夾角Ａ中心と半球形状の燃料溜７２の中
心Ｃ１とを一致させることで、燃料溜７２に開口する噴
孔７５の入口周囲へは、燃料溜７２の壁面に沿ってほぼ
同じ流速の燃料が流入するために、噴孔７５内におい
て、粘性による燃料同士の摩擦がほとんど無く、噴孔出
口からは比較的高速で燃料が噴射され、意図するような
貫徹力の大きな扇状燃料噴霧を実現することができる。

【００１７】しかしながら、本実施形態においては、前
述したように、噴孔７５を中心軸線Ｌ１に対して傾斜さ
せなければならず、この時に、噴孔７５の高さ中央にお
ける所定夾角Ａ中心と燃料溜７２の中心Ｃ１とを一致さ
せたまま、中心軸線Ｌ１と噴孔の高さ中央線Ｌ２とを所
定角度ＴＨ３で交差するようにすると、半球形状、すな
わち、中心軸線Ｌ１を通り特定平面に垂直な平面に対し
て対称形である燃料溜７２においては、噴孔７５の高さ
方向において、シート部７３から燃料溜７２の壁面に沿
う噴孔７５までの二つの距離が非常に異なるものとな
る。それにより、燃料溜７２の壁面抵抗の違いによっ
て、噴孔７５の高さ方向から互いに対向して噴孔入口へ
流入する燃料の流速が、かなり異なったものとなり、噴
孔７５内において、これら燃料同士の摩擦による大きな
エネルギ損失が発生する。こうして、燃料噴射速度が低
下し、扇状燃料噴霧の貫徹力が小さくなって飛行中にお
ける燃料の微粒化が悪化したり、点火プラグ６回りの可
燃混合気の形成が不可能になることがある。

【００１８】この問題を解決するために、本実施形態で
は、噴孔７５は、中心軸線Ｌ１を通る特定平面（図２の
断面）に対して略対称に形成され、この特定平面におい
て、中心軸線Ｌ１と噴孔の高さ中央線Ｌ２とが所定角度
ＴＨ３で交差して燃料溜７２内に交点Ｃ２を有し、この
交点Ｃ２が燃料溜７２の壁面上に位置するようになって
いる。すなわち、特定平面において、噴孔入口の略中央
が中心軸線Ｌ１上に位置するようになっている。

【００１９】それにより、噴孔７５の高さ方向において
は、シート部７３から燃料溜７２の壁面に沿う噴孔７５
までの二つの距離はほぼ等しくなり、噴孔７５の高さ方
向から互いに対向して噴孔入口へ流入する燃料の流速も
ほぼ等しくなるために、噴孔７５内において、これら燃
料同士の摩擦によるエネルギ損失が殆ど発生せず、燃料
噴射速度を比較的高くすることができ、噴孔７５が中心
軸線Ｌ１に対して傾斜させられていても、貫徹力の大き
な扇状燃料噴霧を実現することができる。

【００２０】噴孔７５は、高さＨに比較して大きな幅を
有するために、前述の距離の考えに基づけば、本実施形
態においても、噴孔入口へ高さ方向から流入する燃料の
流速と、幅方向から流入する燃料の流速とには、ある程
度の違いが発生する。しかしながら、噴孔７５の高さＨ
が比較的小さいために、幅方向から流入する燃料は僅か
であり、高さ方向から流入する燃料と幅方向から流入す
る燃料との間の摩擦によるエネルギ損失は非常に少な
く、燃料噴射速度の低下においては高さ方向から互いに
対向して流入する燃料の流速差が支配的となる。こうし
て、本実施形態は、前述の効果を得ることができる。

【００２１】しかし、特定平面に対して、燃料溜７２及
び噴孔７５を略対称形としないと、噴孔入口へ高さ方向
から流入する燃料流速が、特定平面に対して対称となら
ないために、形成される扇状燃料噴霧において、幅の左
右での噴霧の広がり方が均等とならなくなる。本実施形
態では、燃料溜７２が半球形状であるために、この条件
が満たされている。言い換えれば、この条件が満たされ
ていれば、特に、燃料溜７２を半球形状とする必要はな
い。以下に説明する実施形態においても同様である。

【００２２】また、本実施形態においては、中心軸線Ｌ
１と噴孔の高さ中央線Ｌ２とが所定角度ＴＨ３で交差し
て燃料溜７２内に交点Ｃ２を有し、この交点Ｃ２が燃料
溜７２の壁面上に位置するようにしたが、これは、本発
明を限定するものではなく、交点Ｃ２が、燃料溜７２の
中心Ｃ１より下流側に位置していれば、半球形状、すな
わち、中心軸線Ｌ１を通り特定平面に垂直な平面に対し
ても対称形状の燃料溜７２においては、噴孔７５の高さ
方向において、シート部７３から燃料溜７２の壁面に沿
う噴孔７５までの二つの距離を互いに近づけることがで
き、噴孔７５の高さ方向から互いに対向して噴孔入口へ
流入する燃料の流速差を小さくすることが可能となる。
それにより、噴孔７５内での燃料同士の摩擦によるエネ
ルギ損失が低減され、燃料噴霧の貫徹力の低下を改善す
ることができる。

【００２３】図４は、本発明による第二実施形態の燃料
噴射弁８０の先端部分の断面図である。本実施形態と第
一実施形態を示す図２との違いについてのみ以下に説明
する。第一実施形態との関係において、参照番号におけ
る７０番台と８０番台の違いは、同様な要素を示してい
る。本実施形態においては、従来技術と同様に、噴孔８
５の高さ中央における所定夾角中心と燃料溜８２の中心
Ｃ１とが一致させられているが、これは、絶対的なこと
ではない。また、中心軸線Ｌ１と噴孔の高さ中央線Ｌ２
とは所定角度ＴＨ３で交差するようになっている。本実
施形態の特有な構成として、弁体８４の先端部分は、第
一実施形態の弁体７４に比較して、高さの低い円錐形状
を有している。それによって、弁体８４を移動させてシ
ート部８３との当接を解除して燃料噴射を実施する際に
は、弁体８４の先端８４ａは、シート部８３内に位置す
るようになっている。

【００２４】こうして、このような構成では、前述した
ように、半球形状の、すなわち、中心軸線Ｌ１を通り特
定平面に垂直な平面に対して対称形である燃料溜８２に
おいては、噴孔８５の高さ方向において、シート部８３
から燃料溜８２の壁面に沿っての噴孔８５までの二つの
距離が非常に異なるものとなる。しかしながら、燃料噴
射に際して、シート部８３を介して燃料溜８２内へ流入
する燃料は、次に、噴孔８５の入口へ流入することとな
るが、この時に、弁体８４の先端部分によって燃料溜８
２の壁面に沿わされることがなく、直接的に噴孔８５の
入口へ流入することが可能となる。それにより、噴孔８
５の高さ方向において互いに対向して流入する燃料の流
速は、シート部８３から燃料溜８２の壁面に沿う噴孔８
５までの二つの距離の違いに影響されずに、ほぼ等しく
なり、貫徹力の大きな扇状燃料噴霧を実現することがで
きる。

【００２５】図５は、本発明による第三実施形態の燃料
噴射弁９０の先端部分の断面図である。本実施形態と第
一実施形態を示す図２との違いについてのみ以下に説明
する。第一実施形態との関係において、参照番号におけ
る７０番台と９０番台の違いは、同様な要素を示してい
る。本実施形態においては、従来技術と同様に、噴孔９
５の高さ中央における所定夾角中心と燃料溜９２の中心
Ｃ１とが一致させられているが、これは、絶対的なこと
ではない。また、中心軸線Ｌ１と噴孔の高さ中央線Ｌ２
とは所定角度ＴＨ３で交差するようになっている。本実
施形態の特有な構成として、燃料溜９２は半球形状では
なく、半球形状の一部が肉盛りされたような形状となっ
ている。具体的には、噴孔９５が幅方向に略対称となる
特定平面において、図５に示すように、噴孔９５が形成
されていない側が、燃料溜９２の半球半径より大きな半
径を有する円弧形状とされている。すなわち、特定平面
において燃料溜に沿うシート部９３から噴孔までの二つ
の距離の差を小さくするようになっている。

【００２６】こうして、このような構成では、噴孔９５
の高さ方向において、シート部９３から燃料溜９２の壁
面に沿う噴孔９５までの二つの距離が互いに近づけるこ
とができ、噴孔９５の高さ方向から互いに対向して噴孔
入口へ流入する燃料の流速差を小さくすることが可能と
なる。それにより、噴孔９５内での燃料同士の摩擦によ
るエネルギ損失が低減され、燃料噴霧の貫徹力の低下を
改善することができる。もちろん、前述の肉盛りされた
ような形状部分における円弧半径を半球半径に対して適
当に選択することによって、シート部９３から燃料溜９
２の壁面に沿う噴孔９５までの二つの距離が等しくな
り、噴孔９５の高さ方向から互いに対向して噴孔入口へ
流入する燃料の流速をほぼ等しくすることが可能とな
る。それにより、貫徹力の大きな扇状燃料噴霧を実現す
ることも可能である。

【００２７】図６は、本発明による第四実施形態の燃料
噴射弁９０’の先端部分の断面図である。本実施形態と
第三実施形態を示す図５との違いについてのみ以下に説
明する。第三実施形態との関係において、同様な要素
は、同じ参照番号に’を付けて示している。本実施形態
においても、燃料溜９２’は半球形状ではなく、半球形
状の一部が肉盛りされたような形状となっている。具体
的には、噴孔９５’が幅方向に略対称となる特定平面に
おいて、図６に示すように、噴孔９５’が形成されてい
ない側が、直線形状とされている。こうして、特定平面
において燃料溜に沿うシート部９３’から噴孔までの二
つの距離の差を小さくするようになっている。

【００２８】このような構成では、第三実施形態と同様
に、噴孔９５’の高さ方向において、シート部９３’か
ら燃料溜９２’の壁面に沿う噴孔９５’までの二つの距
離を互いに近づけることができ、噴孔９５’の高さ方向
から互いに対向して噴孔入口へ流入する燃料の流速差を
小さくすることが可能となる。それにより、噴孔９５’
内での燃料同士の摩擦によるエネルギ損失が低減され、
燃料噴霧の貫徹力の低下を改善することができる。もち
ろん、前述の肉盛りされたような形状部分における直線
形状を半球半径に対して適当に選択することによって、
シート部９３’から燃料溜９２’の壁面に沿う噴孔９
５’までの二つの距離が等しくなり、噴孔９５’の高さ
方向から互いに対向して噴孔入口へ流入する燃料の流速
をほぼ等しくすることが可能となる。それにより、貫徹
力の大きな扇状燃料噴霧を実現することも可能である。

【００２９】本発明による燃料噴射弁は、中心軸線と噴
口とが傾斜するものであるが、特に、ピストン頂面に向
けて燃料を噴射するものに限定されることはない。例え
ば、成層燃焼時に点火プラグ近傍に直接的に可燃混合気
を形成する場合でも、扇状燃料噴霧における大きな貫徹
力は、燃料の微粒化及び気化に必要となる。

【００３０】

【発明の効果】このように、本発明による請求項１に記
載の内燃機関用燃料噴射弁によれば、は、スリット状の
噴孔と、噴孔に連通する燃料溜とを具備し、中心軸線を
通る特定平面に対して噴孔は幅方向に略対称形であり、
燃料溜は、特定平面及び特定平面に垂直で中心軸線を通
る垂直平面に対して、それぞれ略対称形であり、特定平
面において燃料溜は円弧壁面を有し、特定平面において
中心軸線と噴孔の高さ中央線とは一致せずに燃料溜内に
おける交点を有し、燃料溜には上流側にシート部が接続
され、特定平面において燃料溜に沿うシート部から噴孔
までの二つの距離をほぼ等しくするように、交点は前記
円弧部分の中心より下流側に位置し、噴孔の高さ方向か
ら互いに対向して噴孔の入口へ流入する燃料の流速をほ
ぼ等しくするようになっている。こうして、噴孔内での
燃料同士の摩擦によるエネルギ損失が低減され、燃料噴
射速度は比較的高くすることができ、燃料噴霧の貫徹力
の低下が改善されるために、燃料の微粒化が悪化した
り、点火プラグ近傍への可燃混合気の形成が困難となる
ことが防止される。

【００３１】また、本発明による請求項２に記載の内燃
機関用燃料噴射弁によれば、請求項１に記載の内燃機関
用燃料噴射弁において、交点が円弧壁面上に位置してい
るために、前述の二つの距離を確実に等しくすることが
でき、噴孔の高さ方向から互いに対向して噴孔入口へ流
入する燃料の流速がほぼ等しくなるために、噴孔内での
燃料同士の摩擦によるエネルギ損失が殆ど無く、燃料噴
射速度を高くすることができ、燃料噴霧の大きな貫徹力
が実現され、燃料の微粒化が悪化したり、点火プラグ近
傍への可燃混合気の形成が困難となることが確実に防止
される。

【００３２】また、本発明による請求項３に記載の内燃
機関用燃料噴射弁によれば、スリット状の噴孔と、噴孔
に連通する燃料溜とを具備し、中心軸線を通る特定平面
に対して噴孔は幅方向に略対称形であり、燃料溜は、特
定平面及び特定平面に垂直で中心軸線を通る垂直平面に
対して、それぞれ略対称形であり、特定平面において燃
料溜は円弧壁面を有し、特定平面において中心軸線と噴
孔の高さ中央線とは一致せずに燃料溜内における交点を
有し、燃料溜には上流側に切頭円錐形状のシート部が接
続され、中心軸線に沿って移動可能でシート部に当接す
る弁体が設けられ、弁体がシート部から離間する燃料噴
射位置において、弁体の先端は、シート部内に位置し、
燃料を燃料溜の壁面に沿わすことなくシート部から直接
的に噴孔の入口へ流入させ、噴孔の高さ方向から互いに
対向して噴孔の入口へ流入する燃料の流速をほぼ等しく
するようになっている。こうして、噴孔内での燃料同士
の摩擦によるエネルギ損失が低減され、燃料噴射速度は
比較的高くすることができ、燃料噴霧の貫徹力の低下が
改善されるために、燃料の微粒化が悪化したり、点火プ
ラグ近傍への可燃混合気の形成が困難となることが防止
される。

【００３３】また、本発明による請求項４に記載の内燃
機関用燃料噴射弁によれば、スリット状の噴孔と、噴孔
に連通する燃料溜とを具備し、中心軸線を通る特定平面
に対して噴孔は幅方向に略対称形であり、燃料溜は、特
定平面に対して略対称形であり、特定平面において中心
軸線と噴孔の高さ中央線とは一致せずに燃料溜内におけ
る交点を有し、燃料溜には上流側にシート部が接続さ
れ、特定平面において燃料溜に沿うシート部から噴孔の
までの二つの距離をほぼ等しくするように、一方の距離
の一部を成す円弧部分の半径は他方の距離の一部を成す
円弧部分の半径より大きくされ、噴孔の高さ方向から互
いに対向して噴孔の入口へ流入する燃料の流速をほぼ等
しくするようになっている。こうして、噴孔内での燃料
同士の摩擦によるエネルギ損失が低減され、燃料噴射速
度は比較的高くすることができ、燃料噴霧の貫徹力の低
下が改善されるために、燃料の微粒化が悪化したり、点
火プラグ近傍への可燃混合気の形成が困難となることが
防止される。

【００３４】また、本発明による請求項５に記載の内燃
機関用燃料噴射弁によれば、スリット状の噴孔と、噴孔
に連通する燃料溜とを具備し、中心軸線を通る特定平面
に対して噴孔は幅方向に略対称形であり、燃料溜は、特
定平面に対して略対称形であり、特定平面において中心
軸線と噴孔の高さ中央線とは一致せずに燃料溜内におけ
る交点を有し、燃料溜にはシート部が接続され、特定平
面において燃料溜に沿うシート部から噴孔のまでの二つ
の距離をほぼ等しくするように、一方の距離の一部は円
弧部分から成り、他方の距離の一部は直線部分から成っ
ており、噴孔の高さ方向から互いに対向して噴孔の入口
へ流入する燃料の流速をほぼ等しくするようになってい
る。こうして、噴孔内での燃料同士の摩擦によるエネル
ギ損失が低減され、燃料噴射速度は比較的高くすること
ができ、燃料噴霧の貫徹力の低下が改善されるために、
燃料の微粒化が悪化したり、点火プラグ近傍への可燃混
合気の形成が困難となることが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第一実施形態の燃料噴射弁が取り
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２は図１の燃料噴射弁の先端部分における拡
大断面図である。

【図３】図３は図２の噴孔の中央平面における断面図で
ある。

【図４】本発明による第二実施形態の燃料噴射弁の先端
部分における断面図である。

【図５】本発明による第三実施形態の燃料噴射弁の先端
部分における断面図である。

【図６】本発明による第四実施形態の燃料噴射弁の先端
部分における断面図である。

【符号の説明】

７０，８０，９０，９０’…燃料噴射弁 ７１，８１，９１，９１’…燃料噴射弁本体 ７２，８２，９２，９２’…燃料溜 ７５，８５，９５，９５’…噴孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−126095（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−296531（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−176631（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−210259（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 61/18 330 F02M 61/18 320

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スリット状の噴孔と、前記噴孔に連通す
   る燃料溜とを具備し、中心軸線を通る特定平面に対して
   前記噴孔は幅方向に略対称形であり、前記燃料溜は、前
   記特定平面及び前記特定平面に垂直で前記中心軸線を通
   る垂直平面に対して、それぞれ略対称形であり、前記特
   定平面において前記燃料溜は円弧部分を有し、前記特定
   平面において前記中心軸線と前記噴孔の高さ中央線とは
   一致せずに前記燃料溜内における交点を有し、前記燃料
   溜には上流側にシート部が接続され、前記特定平面にお
   いて前記燃料溜に沿う前記シート部から前記噴孔までの
   二つの距離をほぼ等しくするように、前記交点は前記円
   弧部分の中心より下流側に位置し、前記噴孔の高さ方向
   から互いに対向して前記噴孔の入口へ流入する燃料の流
   速をほぼ等しくすることを特徴とする内燃機関用燃料噴
   射弁。
2. 【請求項２】 前記交点は前記円弧部分上に位置してい
   ることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用燃料噴
   射弁。
3. 【請求項３】 スリット状の噴孔と、前記噴孔に連通す
   る燃料溜とを具備し、中心軸線を通る特定平面に対して
   前記噴孔は幅方向に略対称形であり、前記燃料溜は、前
   記特定平面及び前記特定平面に垂直で前記中心軸線を通
   る垂直平面に対して、それぞれ略対称形であり、前記特
   定平面において前記燃料溜は円弧部分を有し、前記特定
   平面において前記中心軸線と前記噴孔の高さ中央線とは
   一致せずに前記燃料溜内における交点を有し、前記燃料
   溜には上流側に切頭円錐形状のシート部が接続され、前
   記中心軸線に沿って移動可能で前記シート部に当接する
   弁体が設けられ、前記弁体が前記シート部から離間する
   燃料噴射位置において、前記弁体の先端は、前記シート
   部内に位置し、燃料を前記燃料溜の壁面に沿わすことな
   く前記シート部から直接的に前記噴孔の入口へ流入さ
   せ、前記噴孔の高さ方向から互いに対向して前記噴孔の
   入口へ流入する燃料の流速をほぼ等しくすることを特徴
   とする内燃機関用燃料噴射弁。
4. 【請求項４】 スリット状の噴孔と、前記噴孔に連通す
   る燃料溜とを具備し、中心軸線を通る特定平面に対して
   前記噴孔は幅方向に略対称形であり、前記燃料溜は、前
   記特定平面に対して略対称形であり、前記特定平面にお
   いて前記中心軸線と前記噴孔の高さ中央線とは一致せず
   に前記燃料溜内における交点を有し、前記燃料溜には上
   流側にシート部が接続され、前記特定平面において前記
   燃料溜に沿う前記シート部から前記噴孔までの二つの距
   離をほぼ等しくするように、一方の前記距離の一部を成
   す円弧部分の半径は他方の前記距離の一部を成す円弧部
   分の半径より大きくされ、前記噴孔の高さ方向から互い
   に対向して前記噴孔の入口へ流入する燃料の流速をほぼ
   等しくすることを特徴とする内燃機関用燃料噴射弁。
5. 【請求項５】 スリット状の噴孔と、前記噴孔に連通す
   る燃料溜とを具備し、中心軸線を通る特定平面に対して
   前記噴孔は幅方向に略対称形であり、前記燃料溜は、前
   記特定平面に対して略対称形であり、前記特定平面にお
   いて前記中心軸線と前記噴孔の高さ中央線とは一致せず
   に前記燃料溜内における交点を有し、前記燃料溜にはシ
   ート部が接続され、前記特定平面において前記燃料溜に
   沿う前記シート部から前記噴孔までの二つの距離をほぼ
   等しくするように、一方の前記距離の一部は円弧部分か
   ら成り、他方の前記距離の一部は直線部分から成ってお
   り、前記噴孔の高さ方向から互いに対向して前記噴孔の
   入口へ流入する燃料の流速をほぼ等しくすることを特徴
   とする内燃機関用燃料噴射弁。