JP3550793B2 - Fuel injection nozzle - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、ディーゼル噴射に用いられる燃料噴射ノズルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図4は一般的な燃料噴射ノズルを示し、これにおいては針弁aがノズルボディb内に昇降可能に収容されている。針弁aはテーパ部cを有し、このテーパ部cは、針弁aが図の如く噴孔dを閉じているとき、ノズルボディbに形成された油溜りe内に位置されている。油溜りeには、図示しない燃料ポンプから圧送された燃料が通路fを通じて供給される。そしてこの油溜りe内の燃料はその燃圧をテーパ部cに作用させて針弁aをスプリングgの付勢力に抗じてリフトさせる。針弁aがリフトされれば噴孔dが開かれ、油溜りe内の燃料が針弁aと穴hとの隙間を通った後に噴射される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ディーゼルノック軽減等のため、初期の段階で比較的短時間且つ少量のパイロット噴射を行い、その後に所定時間且つ所定量の主噴射(メイン噴射)を行う二段噴射という技術がある。
【0004】
そして、上記ノズル構造の場合、針弁をリフトさせる圧力即ち開弁圧はスプリングのバネ定数によって決定され、油溜り内の燃圧が開弁圧に達すれば、針弁のリフトが生じて噴射が行われる。一方、噴霧圧力は油溜りの容積によっても決定される。
【0005】
しかし、油溜りの容積は、主噴射を適切な噴霧圧力で均一に行えるよう決定されたものであり、これではパイロット噴射の際、容積が大きすぎて噴霧圧力を十分に上げられない。即ち、油溜り内の燃料が通路から送られてきた高燃圧を吸収してしまい、結果的に噴霧の微粒化が図れずスモーク悪化の原因となってしまう。
【0006】
そこで、本発明は上記課題を解決すべく創案されたものであり、その目的は、パイロット噴射に際しての噴霧圧力を十分に高め得る燃料噴射ノズルを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る燃料噴射ノズルは、燃料の供給通路に連通され、上記供給通路からの燃圧供給により針弁をリフトさせてパイロット噴射を行わせるための小容積の第1油溜りと、上記供給通路及び上記第1油溜りに対して離間して設けられ、上記針弁がプレリフト量を越えてリフトされたときに上記第1油溜りに連通して主噴射を行わせる第2油溜りとを備えたものである。
【0008】
【作用】
パイロット噴射に際しては、針弁のリフト量が小さく、小容積の第1油溜りにのみ燃圧が供給される。一方、主噴射に際しては、針弁のリフト量がプレリフト量を越えた大きいものであるため、第1油溜りを通じて第2油溜りにも燃圧が供給される。
【0009】
【実施例】
以下本発明の好適実施例を添付図面に基づいて詳述する。
【0010】
図3は、本発明に係る燃料噴射ノズルの全体を示す縦断正面図で、図示するように、燃料噴射ノズル1はホルダボディ2を有し、ホルダボディ2の下端にはノズルボディ3がリテーニングナット4によって取り付けられている。ホルダボディ2の上端にはインナボディ5を介してアッパホルダボディ6が取り付けられる。アッパホルダボディ6の上端には閉塞ボルト7が取り付けられる。
【0011】
ホルダボディ2の中心穴8には、シート9、プレッシャピン10、パイロット噴射用スプリング11、プッシュロッド12及びシャフト保持体13が順に上方から嵌合して挿入され、これらはインナボディ5のホルダボディ2へのねじ締めによって位置が固定される。そしてインナボディ5の中心穴14には、プレッシャピース15と主噴射用スプリング16とが順に上方から嵌合して挿入され、これらはアッパインナボディ17をインナボディ5にねじ締めし、ロックナット18で固定することにより位置が固定される。ホルダボディ2内部には、図示しない燃料ポンプから圧送された高圧燃料を導入する導入通路19が形成される。図1は、燃料噴射ノズル1のノズルボディ3内部の様子を示す縦断正面図で、ノズルボディ3の内部には中心穴20が形成され、中心穴20には針弁21が上昇(リフト)・下降可能に収容される。針弁21は、そのやや上部側に形成される拡径部22が中心穴20の内壁に沿って摺動可能である。拡径部22の上部には押しピン部23が形成され、押しピン部23は、図3に示す如く、シート9を介してプレッシャピン10に当接する。拡径部22の下部にはテーパ部24及びこれに連続する縮径部25が形成され、縮径部25は中心穴20の内壁との間に小さな隙間26を形成する。
【0012】
図1の状態において針弁21は、パイロット噴射用スプリング11による下方への押圧力ないし付勢力を受けて、中心穴20下端のシート部27に押し付けられて噴孔28を閉塞している。またこのノズル1は主に直接噴射式ディーゼルエンジンに採用されるホール型で、噴孔28はノズルボディ3下端の略半球状ホール部29に複数設けられる。
【0013】
そして特に、ノズルボディ3内部には、針弁21のテーパ部24に臨んで開放された第1油溜り30と、第1油溜り30より上方即ち第1油溜り30に対し針弁21のリフト側に離間され、拡径部22に臨んで開放された第2油溜り31とがそれぞれ形成される。これら第1及び第2油溜り30,31は中心穴20の内壁に沿ったリング状に形成される一方、それらの断面は第1油溜り30が細長い溝状に、第2油溜り31が台形状に形成される。第1油溜り30とテーパ部24とは針弁長手方向に沿う長さ及び両端位置が一致され、これに対し第2油溜り31の長さは第1油溜り30のそれよりも大きく形成される。第1油溜り30の容積は第2油溜り31の容積よりも小さく、且つこれら容積の和は前記同様主噴射に適するような値とされる。従って、これら第1及び第2油溜り30,31は、従来の油溜りを適当な比率で分割したものとなる。
【0014】
さらに本実施例においては、ノズルボディ3内部に、第1油溜り30を上記導入通路19に連通して第1油溜り30に燃料を供給する供給通路32が形成される。そしてこの供給通路32は第1油溜り30にのみ連通し、第2油溜り31に対しては完全に離隔されている。従って、第2油溜り31は完全に独立した空間部を形成する。
【0015】
なお、閉塞ボルト7には、中心穴20の上端から洩れ出し上方に侵入した燃料をリークさせるためのリーク孔34が設けられる。このリーク孔34は図示しない配管等で燃料タンクに接続される。
【0016】
次に本実施例の作用について説明する。
【0017】
燃料ポンプから圧送された高圧燃料は、導入通路19、供給通路32を通じて第1油溜り30に供給される。そして第1油溜り30内の燃圧が、パイロット噴射用スプリング11のバネ定数によって決定されるパイロット開弁圧に達すると、その燃圧のテーパ部24への作用により、スプリング11の付勢力に抗じて針弁21がリフトする。こうなれば噴孔28が開き、第1油溜り30内の燃料は隙間26を通じて噴孔28から噴射される。このときプッシュロッド12はプレッシャピース15の穴35内で移動するだけで、針弁21は主噴射用スプリング16による押圧を受けない。
【0018】
図2も参照して、特にパイロット噴射に際しては、この圧送期間が短いため、針弁21の上昇即ちリフト量は小さい。具体的には、そのリフト量即ちプレリフト量h1 は、第1油溜り30或いはテーパ部24と、第2油溜り31との針弁長手方向或いはリフト方向に沿った間隔h以下である。
【0019】
従って、拡径部22がそれら油溜り30,31間の中心穴20内壁に密接し、それらを確実に仕切って連通させないため、供給された高燃圧は小容積の第1油溜り30内にのみ作用し、その第1油溜り30内の燃圧を短時間で上昇させる。こうなれば、その高い燃圧を噴霧圧力とすることができ、噴霧の微粒化を促進でき、スモークも改善することが可能となる。
【0020】
一方、主噴射に際しては、燃料の圧送期間が長いため針弁21もそのリフト量を増し、そのリフト量h2 は前述の間隔hより大きい値となる。
【0021】
こうなると、テーパ部24が第2油溜り31の位置に到達し、詳しくはテーパ部24の上端24aが第2油溜り31の下端位置31aを越え、第1油溜り30の燃料が第2油溜り31に流入し、或いは、第1油溜り30内の燃圧が第2油溜り31に供給される。こうなれば、油溜り30,31の合計容積が主噴射に適する値であるため、従来同様に良好な主噴射を実行することができる。尚、このときには、プッシュロッド12がプレッシャピース15を介して主噴射用スプリング16を押し上げる。
【0022】
ところで、特開平4−325766号公報にあっては、本実施例同様にパイロット噴射用と主噴射用との二つの油溜りを設けたものが開示されているが、これにあっては、両方の油溜りに燃料通路が連通するため実質的な容積変化が得られず、噴霧の増圧効果を期待できない。また、パイロット噴射用油溜りへの通路に絞りが設けられているため、短時間での増圧が困難で応答性が悪化する虞がある。よってこの点からも、本実施例は上記公報に開示されたものよりも優れた作用効果を期待できるものである。
【0023】
このように、上記構成によれば、二段噴射に際しての従来技術の欠点を解消することができ、パイロット及び主噴射時において良好な噴霧状態を両立することができる。またポンプ圧が低い段階から開弁圧に到達することができ、逆に言えば従来のポンプにて高い開弁圧を設定することが可能となる。そして、パイロット開弁圧への到達時間も短縮されるため、応答性が向上し、パイロット噴射期間の短縮が可能となる。加えて、供給通路32が第1油溜り30に連通する一つのみなので、構成が単純化され製造コスト削減等も図れる。
【0024】
上記実施例の他、本発明は様々な態様にて実施が可能である。
【0025】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【0026】
(1) パイロット噴射に際しての噴霧圧力を十分に高め、噴霧の微粒化、スモークの改善等を図れる。
【0027】
(2) 応答性が向上し、パイロット噴射期間の短縮が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る燃料噴射ノズルの一実施例を示す拡大縦断正面図である。
【図2】針弁の動作を示す拡大図である。
【図3】燃料噴射ノズルの全体を示す縦断正面図である。
【図4】従来の燃料噴射ノズルを示す縦断正面図である。
【符号の説明】
1 燃料噴射ノズル
21 針弁
30 第1油溜り
31 第2油溜り[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a fuel injection nozzle used for diesel injection.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 shows a general fuel injection nozzle in which a needle valve a is housed in a nozzle body b so as to be able to move up and down. The needle valve a has a tapered portion c, which is located in an oil sump e formed in the nozzle body b when the needle valve a closes the injection hole d as shown in the figure. Fuel pumped from a fuel pump (not shown) is supplied to the oil reservoir e through a passage f. The fuel in the oil sump e causes the fuel pressure to act on the tapered portion c to lift the needle valve a against the urging force of the spring g. When the needle valve a is lifted, the injection hole d is opened, and the fuel in the oil sump e is injected after passing through the gap between the needle valve a and the hole h.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Meanwhile, there is a technique called two-stage injection in which a relatively short and small amount of pilot injection is performed in an initial stage for the purpose of reducing diesel knock, and then main injection (main injection) is performed for a predetermined time and a predetermined amount.
[0004]
In the case of the above nozzle structure, the pressure for lifting the needle valve, that is, the valve opening pressure is determined by the spring constant of the spring. When the fuel pressure in the oil reservoir reaches the valve opening pressure, the needle valve is lifted and injection is performed. Is On the other hand, the spray pressure is also determined by the volume of the oil sump.
[0005]
However, the volume of the oil sump is determined so that the main injection can be uniformly performed at an appropriate spray pressure. In this case, the volume of the oil sump is too large at the time of pilot injection to sufficiently increase the spray pressure. In other words, the fuel in the oil sump absorbs the high fuel pressure sent from the passage, and as a result, atomization of the spray cannot be achieved, resulting in deterioration of smoke.
[0006]
Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to provide a fuel injection nozzle capable of sufficiently increasing the spray pressure at the time of pilot injection.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a fuel injection nozzle according to the present invention is connected to a fuel supply passage, and a small-volume first fuel injection nozzle for lifting a needle valve by fuel pressure supply from the supply passage to perform pilot injection. An oil reservoir is provided separately from the supply passage and the first oil reservoir, and communicates with the first oil reservoir to perform main injection when the needle valve is lifted beyond a pre-lift amount. And a second oil sump.
[0008]
[Action]
At the time of pilot injection, the lift amount of the needle valve is small, and the fuel pressure is supplied only to the small-capacity first oil sump. On the other hand, at the time of the main injection, the lift amount of the needle valve is larger than the pre-lift amount, so that the fuel pressure is also supplied to the second oil reservoir through the first oil reservoir.
[0009]
【Example】
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0010]
FIG. 3 is a longitudinal sectional front view showing the whole of the fuel injection nozzle according to the present invention. As shown in the drawing, the fuel injection nozzle 1 has a
[0011]
A
[0012]
In the state shown in FIG. 1, the
[0013]
In particular, inside the
[0014]
Further, in the present embodiment, a
[0015]
The
[0016]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
[0017]
The high-pressure fuel pumped from the fuel pump is supplied to the
[0018]
Referring to FIG. 2 as well, especially during the pilot injection, the pressure feeding period is short, so the
[0019]
Therefore, since the
[0020]
Meanwhile, at the time of main injection, for pumping period of the fuel is
[0021]
When this occurs, the tapered
[0022]
By the way, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-325766 discloses a device in which two oil reservoirs for pilot injection and main injection are provided as in the present embodiment. Since the fuel passage communicates with the oil reservoir, a substantial change in volume cannot be obtained, and the effect of increasing the pressure of the spray cannot be expected. In addition, since a throttle is provided in the passage to the pilot injection oil sump, it is difficult to increase the pressure in a short time, and the responsiveness may be deteriorated. Therefore, from this point as well, the present embodiment can be expected to have more excellent operational effects than those disclosed in the above-mentioned publication.
[0023]
As described above, according to the above-described configuration, it is possible to solve the disadvantages of the related art at the time of the two-stage injection, and it is possible to achieve a good spray state at the time of the pilot and the main injection. In addition, the valve opening pressure can be reached from a stage where the pump pressure is low, and conversely, it is possible to set a high valve opening pressure with a conventional pump. Since the time required to reach the pilot valve opening pressure is also reduced, the responsiveness is improved, and the pilot injection period can be shortened. In addition, since there is only one
[0024]
In addition to the above embodiments, the present invention can be implemented in various modes.
[0025]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following excellent effects.
[0026]
(1) The spray pressure at the time of pilot injection can be sufficiently increased to achieve atomization of spray and improvement of smoke.
[0027]
(2) The response is improved, and the pilot injection period can be shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged vertical sectional front view showing one embodiment of a fuel injection nozzle according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view showing the operation of the needle valve.
FIG. 3 is a vertical sectional front view showing the entire fuel injection nozzle.
FIG. 4 is a vertical sectional front view showing a conventional fuel injection nozzle.
[Explanation of symbols]
1
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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JPH08296530A JPH08296530A (en) | 1996-11-12 |
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Family
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Family Applications (1)
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JP10604795A Expired - Fee Related JP3550793B2 (en) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | Fuel injection nozzle |
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JP (1) | JP3550793B2 (en) |
-
1995
- 1995-04-28 JP JP10604795A patent/JP3550793B2/en not_active Expired - Fee Related
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