JP4376275B2 - Cooled fuel injection valve structure for gas engine - Google Patents

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Description

この発明は、ガスエンジンの燃料噴射弁構造に関する。   The present invention relates to a fuel injection valve structure for a gas engine.

従来より、ガスエンジンとして、主燃焼室内に混合気(燃焼室に導入される前に都市ガス等気体燃料と空気とを適正な割合で混合した気体)を供給し、微少の重油あるいは軽油等の液体燃料を噴射して、上記混合気を着火・燃焼させる方式のガスエンジンがある。また、上記液体燃料が噴射される予燃焼室等と呼ばれる副室を設置しているものもあり、その場合は、上記主燃焼室に連通された上記副室内に上記主燃焼室内の混合気の一部を導入し、その状態の上記副室内に微少の重油あるいは軽油等の液体燃料を噴射し、上記混合気を着火・燃焼させるようにしている。何れの方式のガスエンジンもマイクロパイロット式ガスエンジンと呼ばれている。   Conventionally, as a gas engine, an air-fuel mixture (a gas in which a gas fuel such as city gas and air is mixed in an appropriate ratio before being introduced into the combustion chamber) is supplied into the main combustion chamber, and a small amount of heavy oil or light oil is supplied. There is a gas engine in which liquid fuel is injected to ignite and burn the mixture. In some cases, a sub-chamber called a pre-combustion chamber or the like into which the liquid fuel is injected is installed. In this case, the air-fuel mixture in the main combustion chamber is introduced into the sub-chamber communicated with the main combustion chamber. A part is introduced, and a liquid fuel such as a minute amount of heavy oil or light oil is injected into the sub-chamber in that state, and the mixture is ignited and burned. Both types of gas engines are called micropilot gas engines.

このような上記副室を備えたマイクロパイロット式ガスエンジンに用いられるガスエンジンの燃料噴射弁として、特開2003‐254195号公報(特許文献1)に開示された「燃料噴射弁取付構造」がある。図6は、特許文献1に開示されたガスエンジンにおける燃料噴射弁取付構造の断面を示す。図6において、1はシリンダヘッド、2はこのシリンダヘッド1内の冷却水室、3は燃料噴射弁、4は主燃焼室、5は下部副室口金、6は上部副室口金、7は下部副室口金5および上部副室口金6の内部に形成された副室、8は主燃焼室4と副室7とを連通する連絡孔、9は始動時予熱用のグロープラグである。さらに、燃料噴射弁3は、ノズルチップ10、ノズルチップ10の先端部に複数個穿孔された噴孔11(図7参照)、ノズルチップ10内に往復摺動可能に嵌合された針弁12、ノズルナット13、ノズル本体14で構成されている。   As a fuel injection valve of a gas engine used for a micropilot type gas engine having such a sub chamber, there is a “fuel injection valve mounting structure” disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-254195 (Patent Document 1). . FIG. 6 shows a cross section of the fuel injection valve mounting structure in the gas engine disclosed in Patent Document 1. In FIG. 6, 1 is a cylinder head, 2 is a cooling water chamber in the cylinder head 1, 3 is a fuel injection valve, 4 is a main combustion chamber, 5 is a lower sub-chamber base, 6 is an upper sub-chamber base, and 7 is a lower part A sub-chamber formed inside the sub-chamber base 5 and the upper sub-chamber base 6, 8 a communication hole for communicating the main combustion chamber 4 and the sub-chamber 7, and 9 a glow plug for preheating at start-up. Further, the fuel injection valve 3 includes a nozzle tip 10, a plurality of nozzle holes 11 (see FIG. 7) drilled at the tip of the nozzle tip 10, and a needle valve 12 fitted in the nozzle tip 10 so as to be slidable back and forth. , A nozzle nut 13 and a nozzle body 14.

ガスエンジンの運転時において、上記副室7内に連絡孔8を通して導入されたガス中に燃料噴射弁3の噴孔11から所定の噴射タイミングでパイロット液体燃料が噴射され、副室7内において着火燃焼がなされる。その場合、上記着火燃焼による副室7内の燃焼ガスによって、燃料噴射弁3のノズルチップ10における先端近傍が高温に加熱される。しかしながら、ノズルチップ10は、その先端近傍における上部副室口金6とのシート部15が円錐状面に形成されて、ノズル側シート面15aと口金側シート面15bとが流体密な形態で直接接触され、燃料噴射弁締付ボルト(図示せず)の締付力によって上部副室口金6に締付け固定されている。したがって、高温に加熱されているノズルチップ10の熱はシート部15を介して上部副室口金6に伝達され、さらに、上部副室口金6の外面からシリンダヘッド1に設けられた冷却水室2内の冷却水に伝達される。こうして、ノズルチップ10が冷却されるのである。   During operation of the gas engine, pilot liquid fuel is injected from the injection hole 11 of the fuel injection valve 3 into the gas introduced into the sub chamber 7 through the communication hole 8 at a predetermined injection timing, and ignition occurs in the sub chamber 7. Combustion is done. In that case, the vicinity of the tip of the nozzle tip 10 of the fuel injection valve 3 is heated to a high temperature by the combustion gas in the sub chamber 7 due to the ignition combustion. However, the nozzle tip 10 has a sheet portion 15 with the upper sub-chamber base 6 in the vicinity of the tip thereof formed in a conical surface, and the nozzle side sheet surface 15a and the base side sheet surface 15b are in direct contact with each other in a fluid-tight manner. The upper sub-chamber base 6 is fastened and fixed by a fastening force of a fuel injection valve fastening bolt (not shown). Therefore, the heat of the nozzle tip 10 heated to a high temperature is transmitted to the upper sub chamber base 6 through the sheet portion 15, and further, the cooling water chamber 2 provided in the cylinder head 1 from the outer surface of the upper sub chamber base 6. It is transmitted to the cooling water inside. Thus, the nozzle tip 10 is cooled.

また、上記マイクロパイロット式ガスエンジンにおいては、起動時等の冷態時等には着火性が悪い。そこで、図6に示すように、上部副室口金6を燃料噴射弁3と略同じ方向に貫通して、グロープラグ9をその先端部を副室7内に露出させて設置している。そして、副室7内において、パイロット液体燃料が噴霧される近傍のガス燃料をグロープラグ9によって暖めて、上記混合気の着火性を向上させるのである。   Further, the micropilot gas engine has poor ignitability when it is in a cold state such as at the time of startup. Therefore, as shown in FIG. 6, the upper sub-chamber base 6 penetrates in substantially the same direction as the fuel injection valve 3, and the glow plug 9 is installed with its tip end exposed in the sub-chamber 7. In the sub chamber 7, the gas fuel in the vicinity where the pilot liquid fuel is sprayed is warmed by the glow plug 9 to improve the ignitability of the air-fuel mixture.

しかしながら、上記特許文献1に開示された従来の燃料噴射弁取付構造には、以下のような問題がある。   However, the conventional fuel injection valve mounting structure disclosed in Patent Document 1 has the following problems.

すなわち、上記マイクロパイロット式ガスエンジンに用いられる燃料噴射弁3は、構造的に副室7(あるいは主燃焼室4)に直接面しており、燃焼に伴って発生する燃焼熱を直接受けることになる。また、燃料噴射弁3から副室7に噴射されるパイロット液体燃料は、前もってコモンレール方式等によって1000bar程度まで圧縮されている。そして、このパイロット液体燃料の圧縮には温度上昇が伴う。さらに、この高圧に圧縮されたパイロット液体燃料が、ノズル本体14のパイロット液体燃料流入孔(図示せず)を高速で通過するため、その際に摩擦熱が発生する。また、パイロット液体燃料の噴射量は少なく、したがってパイロット液体燃料自身による冷却効果は少ない。以上のような熱的影響を受けた場合、パイロット液体燃料のコーキング発生に伴う不整噴射やノズルヘッド付近の高温化による針弁12の焼き付き等の不具合が発生する可能性が高まる。   That is, the fuel injection valve 3 used in the micropilot gas engine is structurally directly facing the sub chamber 7 (or the main combustion chamber 4), and directly receives the combustion heat generated by the combustion. Become. Further, the pilot liquid fuel injected from the fuel injection valve 3 into the sub chamber 7 is compressed to about 1000 bar in advance by a common rail system or the like. The compression of the pilot liquid fuel is accompanied by an increase in temperature. Further, since the pilot liquid fuel compressed to a high pressure passes through a pilot liquid fuel inflow hole (not shown) of the nozzle body 14 at a high speed, frictional heat is generated at that time. Further, the injection amount of the pilot liquid fuel is small, and therefore the cooling effect by the pilot liquid fuel itself is small. When subjected to the thermal influence as described above, there is a high possibility that problems such as irregular injection due to the occurrence of coking of the pilot liquid fuel and seizure of the needle valve 12 due to high temperature in the vicinity of the nozzle head will occur.

そこで、上述のような上記燃料噴射弁3の高温化に伴う不具合を解決するべく、上記特許文献1に開示された従来の燃料噴射弁取付構造においては、燃料噴射弁3を、図7に示すように、ノズルチップ10と上部副室口金6とのシート部15が燃料噴射弁3の軸線に対称な円錐状面(コーン面)に形成しており、ノズルチップ10の先端近傍に形成されたノズル側シート面15aと上部副室口金6に形成された口金側シート面15bとを流体密な形態によって直接接触させて上部副室口金6に圧接させている。こうして、高温に加熱されたノズルチップ10の熱を、シート部15を介して上部副室口金6に伝達させ、上部副室口金6の外面から冷却水室2内の冷却水に伝達させ、ノズルチップ10を上部副室口金6を介して間接的に冷却するようにしている。   Therefore, in order to solve the problems associated with the high temperature of the fuel injection valve 3 as described above, in the conventional fuel injection valve mounting structure disclosed in Patent Document 1, the fuel injection valve 3 is shown in FIG. As described above, the sheet portion 15 of the nozzle tip 10 and the upper sub-chamber base 6 is formed in a conical surface (cone surface) symmetrical to the axis of the fuel injection valve 3 and is formed in the vicinity of the tip of the nozzle tip 10. The nozzle-side sheet surface 15a and the base-side sheet surface 15b formed on the upper sub-chamber base 6 are brought into direct contact with each other in a fluid-tight manner and are brought into pressure contact with the upper sub-chamber base 6. Thus, the heat of the nozzle tip 10 heated to a high temperature is transmitted to the upper sub chamber base 6 through the sheet portion 15, and is transmitted from the outer surface of the upper sub chamber base 6 to the cooling water in the cooling water chamber 2. The chip 10 is indirectly cooled through the upper sub chamber base 6.

しかしながら、上記冷却水室2はシリンダヘッド1内に形成されており、冷却水室2を流れる冷却水による上部副室口金6を介した間接的な冷却では、何もしないよりは多少の冷却効果は得られるが、上記不具合の完全対策には至っていないという問題がある。   However, the cooling water chamber 2 is formed in the cylinder head 1, and indirect cooling through the upper sub-chamber base 6 by the cooling water flowing through the cooling water chamber 2 is somewhat more effective than nothing. Is obtained, but there is a problem that it has not reached a complete countermeasure for the above-mentioned problem.

また、上記特許文献1に開示された従来の燃料噴射弁取付構造においては、上記グロープラグ9を、上部副室口金6を略垂直方向に貫通させて、燃料噴射弁3とは別体に設置している。そのため、必然的に、図6に示されているように、燃料噴射弁3、つまり噴孔11を、副室7の中心に対してオフセットさせる必要が生ずる。その結果、パイロット液体燃料の噴射位置がオフセットされることによって、噴射・燃焼性能に影響を及ぼして期待通りのエンジン性能が得られなくなるという問題もある。   In the conventional fuel injection valve mounting structure disclosed in Patent Document 1, the glow plug 9 is installed separately from the fuel injection valve 3 through the upper sub-chamber base 6 in a substantially vertical direction. is doing. Therefore, it is inevitably necessary to offset the fuel injection valve 3, that is, the injection hole 11 with respect to the center of the sub chamber 7, as shown in FIG. As a result, the injection position of the pilot liquid fuel is offset, which affects the injection / combustion performance, and the engine performance as expected cannot be obtained.

さらに、上記上部副室口金6には、燃料噴射弁3挿通用の孔とグロープラグ9挿通用の孔とを形成する必要があり、上部副室口金6の強度が低下するという問題がある。また、上部副室口金6の強度を維持するために上部副室口金6の径を大きくした場合には、シリンダヘッド1に形成する上部副室口金6挿通用の孔径を大きくしなければならず、シリンダヘッド1の強度が低下するという問題が生ずる。
特開2003‐254195号公報
Furthermore, it is necessary to form a hole for inserting the fuel injection valve 3 and a hole for inserting the glow plug 9 in the upper sub chamber base 6, and there is a problem that the strength of the upper sub chamber base 6 is lowered. Further, when the diameter of the upper sub-chamber base 6 is increased in order to maintain the strength of the upper sub-chamber base 6, the diameter of the upper sub-chamber base 6 insertion hole formed in the cylinder head 1 must be increased. There arises a problem that the strength of the cylinder head 1 is lowered.
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-254195

そこで、この発明の課題は、ガスエンジンの燃料噴射弁におけるノズルヘッドを冷却水で直接冷却することができ、パイロット液体燃料の噴射位置をオフセットさせる必要がないガスエンジンの冷却型燃料噴射弁構造を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a cooling type fuel injection valve structure for a gas engine that can directly cool the nozzle head in the fuel injection valve of the gas engine with cooling water and does not need to offset the injection position of the pilot liquid fuel. It is to provide.

上記課題を解決するため、この発明のガスエンジンの冷却型燃料噴射弁構造は、
マイクロパイロット式ガスエンジンの燃焼室に液体燃料を供給する燃料噴射弁本体と、
上記燃料噴射弁本体の先端に取り付けられると共に、上記燃料噴射弁本体から供給される液体燃料を上記燃焼室に噴射するノズルが設けられたノズルチップと、
上記燃料噴射弁本体と上記ノズルチップとを内嵌するホルダーガイドと、
上記ホルダーガイドが取り付けられたシリンダヘッドと
を備え、
上記ノズルチップは、その先端部に上記ノズルの噴口を有すると共に、この噴口を開閉するニードルバルブが着座する弁座を有し、
上記ノズルチップの先端部における上記弁座の直近に、上記弁座を取り囲んで形成された環状の冷却液体通路と、
上記ホルダーガイド,上記燃料噴射弁本体および上記ノズルチップに形成されて、上記冷却液体通路に冷却液体を供給する冷却液体供給通路と、
上記ホルダーガイド,上記燃料噴射弁本体および上記ノズルチップに形成されて、上記冷却液体通路から冷却液体を回収する冷却液体回収通路と、
上記シリンダヘッドに上記燃料噴射弁本体および上記ノズルチップの中心軸に交差する方向に形成されると共に、上記冷却液体供給通路に連通して、上記冷却液体供給通路に冷却液体を導入する冷却液体導入孔と、
上記シリンダヘッドに上記燃料噴射弁本体および上記ノズルチップの中心軸に交差する方向に形成されると共に、上記冷却液体回収通路に連通して、上記冷却液体回収通路からの冷却液体を導出する冷却液体導出孔と
をさらに備えたガスエンジンの冷却型燃料噴射弁構造において、
上記燃料噴射弁本体とこの燃料噴射弁本体の先端に取り付けられた上記ノズルチップとの中心軸に沿って、上記燃料噴射弁本体と上記ノズルチップとを貫通すると共に、上記ノズルチップにおける上記噴口が設けられた端面に開口を有して設けられたグロープラグ挿通孔と、
上記グロープラグ挿通孔内に挿通され取り付けられて上記ノズルチップの端面に設けられた上記開口から先端を突出させると共に、上記ノズルチップの上記噴口から燃料が噴射される近傍の気体を暖めるグロープラグと
を備えたことを特徴としている。
In order to solve the above problems, a cooling type fuel injection valve structure for a gas engine according to the present invention comprises:
A fuel injection valve body for supplying liquid fuel into the pre-combustion chamber of the micro-pilot type gas engine,
Together is attached to the tip of the fuel injection valve body, a nozzle tip nozzle is provided for injecting the liquid fuel supplied from the fuel injection valve body to the pre-combustion chamber,
A holder guide for internally fitting the fuel injection valve body and the nozzle tip;
A cylinder head to which the holder guide is attached,
The nozzle tip has a nozzle seat at the tip thereof and a valve seat on which a needle valve for opening and closing the nozzle is seated,
An annular cooling liquid passage formed to surround the valve seat immediately adjacent to the valve seat at the tip of the nozzle tip;
A cooling liquid supply passage formed in the holder guide, the fuel injection valve main body, and the nozzle tip for supplying a cooling liquid to the cooling liquid passage;
A cooling liquid recovery passage formed in the holder guide, the fuel injection valve main body, and the nozzle tip for recovering the cooling liquid from the cooling liquid passage;
Cooling liquid introduction that is formed in the cylinder head in a direction intersecting the central axis of the fuel injection valve body and the nozzle tip, and communicates with the cooling liquid supply passage to introduce the cooling liquid into the cooling liquid supply passage. Holes,
A cooling liquid that is formed in the cylinder head in a direction intersecting with the central axis of the fuel injection valve main body and the nozzle tip and communicates with the cooling liquid recovery passage to draw out the cooling liquid from the cooling liquid recovery passage In the cooling type fuel injection valve structure of the gas engine further comprising a lead-out hole ,
Along the central axis of the fuel injection valve main body and the nozzle tip attached to the tip of the fuel injection valve main body, the fuel injection valve main body and the nozzle tip are penetrated, and the nozzle hole in the nozzle tip is A glow plug insertion hole provided with an opening on the provided end surface;
A glow plug that is inserted into and attached to the glow plug insertion hole so that the tip protrudes from the opening provided on the end face of the nozzle tip and warms the gas in the vicinity of which fuel is injected from the nozzle port of the nozzle tip;
It is characterized by comprising a.

上記構成によれば、燃料噴射弁本体の先端に取り付けられたノズルチップの先端部におけるノズルの噴口を開閉するニードルバルブの弁座の直近に、上記弁座を取り囲んで形成された環状の冷却液体通路に、冷却液体供給通路,冷却液体導入孔,冷却液体回収通路および冷却液体導出孔を介して冷却液体を供給・回収することができる。したがって、上記環状の冷却液体通路の極近傍に位置する上記ニードルバルブおよびその弁座を直接冷却することができる。   According to the above configuration, the annular cooling liquid formed surrounding the valve seat immediately adjacent to the valve seat of the needle valve that opens and closes the nozzle nozzle at the tip of the nozzle tip attached to the tip of the fuel injection valve body. The cooling liquid can be supplied to and recovered from the passage through the cooling liquid supply passage, the cooling liquid introduction hole, the cooling liquid recovery passage, and the cooling liquid outlet hole. Therefore, the needle valve and its valve seat located in the immediate vicinity of the annular cooling liquid passage can be directly cooled.

したがって、熱的影響から上記燃料噴射弁本体の先端部および上記ノズルチップを守ることができる。その結果、燃料油のコーキング発生に伴う不整噴射やノズルチップ先端付近の高温化による上記ニードルバルブの焼き付き等の不具合を抑制することができる。   Therefore, the tip of the fuel injection valve body and the nozzle tip can be protected from thermal influences. As a result, it is possible to suppress problems such as irregular injection due to the occurrence of coking of fuel oil and seizure of the needle valve due to high temperature near the tip of the nozzle tip.

さらに、上記冷却液体導入孔および上記冷却液体導出孔は、上記シリンダヘッドに、上記燃料噴射弁本体および上記ノズルチップの中心軸に交差する方向に形成されている。したがって、燃料給排系に対して定期点検を行う場合は、上記シリンダヘッドから上記ホルダーガイドを上方に抜き出すだけでよく、上記冷却液体供給通路および上記冷却液体回収通路に対して冷却液体の給排を行う配管に邪魔されずに、簡単に行うことができる。さらに、上記冷却液体導入孔および上記冷却液体導出孔に接続されている配管に漏れが生じた場合でも、上記配管は上記シリンダヘッドの側面にあるので、上記シリンダヘッド上に配置された動弁機構が濡れることがなく、上記動弁機構の潤滑性等に影響を及ぼすことを防止できる Further, the cooling liquid introduction hole and the cooling liquid lead-out hole are formed in the cylinder head in a direction crossing the central axes of the fuel injection valve body and the nozzle tip. Therefore, when carrying out periodic inspections on the fuel supply / discharge system, it is only necessary to pull the holder guide upward from the cylinder head, and supply / discharge the cooling liquid to / from the cooling liquid supply passage and the cooling liquid recovery passage. It can be done easily without being disturbed by the piping. Further, even when a leak occurs in the pipe connected to the cooling liquid introduction hole and the cooling liquid outlet hole, the pipe is located on the side surface of the cylinder head, so that the valve operating mechanism disposed on the cylinder head. Can be prevented from affecting the lubricity of the valve operating mechanism .

さらに、上記ノズルチップの上記噴口から燃料が噴射される近傍の気体を暖めるグロープラグが、上記燃料噴射弁本体および上記ノズルチップを貫通するグロープラグ挿通孔内に挿通されて取り付けられている。したがって、従来のごとく、上記燃料噴射弁本体および上記ノズルチップで成る燃料噴射弁、つまり上記ノズルの噴口を、上記燃焼室の中心に対してオフセットさせる必要がない。その結果、噴射・燃焼性能に影響を及ぼすことが無く期待通りのエンジン性能を得ることができる。 Further , a glow plug for warming a gas in the vicinity of the nozzle where the fuel is injected from the nozzle hole is inserted into a glow plug insertion hole penetrating the fuel injection valve body and the nozzle chip and attached. Therefore, unlike the prior art, it is not necessary to offset the fuel injection valve composed of the fuel injection valve body and the nozzle tip, that is, the nozzle nozzle, with respect to the center of the combustion chamber. As a result, the expected engine performance can be obtained without affecting the injection / combustion performance.

また、上記ホルダーガイドに上記燃料噴射弁挿通用の孔に加えて上記グロープラグ挿通用の孔を形成する必要がなく、上記ホルダーガイドの強度が低下することはない。したがって、上記ホルダーガイドの径を大きくする必要もなく、上記シリンダヘッドの強度が低下することもない Further, it is not necessary to form the glow plug insertion hole in addition to the fuel injection valve insertion hole in the holder guide, and the strength of the holder guide does not decrease. Therefore, it is not necessary to increase the diameter of the holder guide, and the strength of the cylinder head does not decrease .

さらに、マイクロパイロット式ガスエンジンにおいて、予燃焼室における液体燃料の燃焼による熱的影響から、上記燃料噴射弁本体の先端部および上記ノズルチップを守ることができる。 Furthermore , in the micropilot gas engine, the tip of the fuel injection valve body and the nozzle tip can be protected from the thermal influence of liquid fuel combustion in the pre-combustion chamber.

以上より明らかなように、この発明のガスエンジンの冷却型燃料噴射弁構造は、ノズルチップにおけるニードルバルブ用の弁座の直近に、上記弁座を取り囲んで環状の冷却液体通路を形成し、この冷却液体通路に、冷却液体供給通路,冷却液体導入孔,冷却液体回収通路および冷却液体導出孔を介して冷却液体を供給・回収するので、上記環状の冷却液体通路の極近傍に位置する上記ニードルバルブおよびその弁座を直接冷却することができる。   As is clear from the above, the cooling type fuel injection valve structure for a gas engine according to the present invention forms an annular cooling liquid passage surrounding the valve seat in the vicinity of the valve seat for the needle valve in the nozzle tip. Since the cooling liquid is supplied to and recovered from the cooling liquid passage through the cooling liquid supply passage, the cooling liquid introduction hole, the cooling liquid recovery passage, and the cooling liquid outlet hole, the needle positioned in the immediate vicinity of the annular cooling liquid passage The valve and its seat can be cooled directly.

そのため、熱的影響から上記燃料噴射弁本体の先端部および上記ノズルチップを守ることができ、燃料油のコーキング発生に伴う不整噴射やノズルチップ先端付近の高温化による上記ニードルバルブの焼き付き等の不具合を抑制することができる。   Therefore, the tip of the fuel injection valve main body and the nozzle tip can be protected from thermal influences, such as irregular injection due to the occurrence of coking of fuel oil, and seizure of the needle valve due to high temperature near the tip of the nozzle tip. Can be suppressed.

さらに、上記冷却液体導入孔および上記冷却液体導出孔は、上記シリンダヘッドに、上記燃料噴射弁本体および上記ノズルチップの中心軸に交差する方向に形成されている。したがって、燃料給排系に対して定期点検を行う場合は、上記シリンダヘッドから上記ホルダーガイドを上方に抜き出すだけでよく、上記冷却液体供給通路および上記冷却液体回収通路に対して冷却液体の給排を行う配管に邪魔されずに、簡単に行うことができる。さらに、上記冷却液体導入孔および上記冷却液体導出孔に接続されている配管に漏れが生じた場合でも、上記シリンダヘッド上に配置された動弁機構が濡れることがなく、上記動弁機構の潤滑性等に影響を及ぼすことを防止することができる。   Further, the cooling liquid introduction hole and the cooling liquid lead-out hole are formed in the cylinder head in a direction crossing the central axes of the fuel injection valve body and the nozzle tip. Therefore, when carrying out periodic inspections on the fuel supply / discharge system, it is only necessary to pull the holder guide upward from the cylinder head, and supply / discharge the cooling liquid to / from the cooling liquid supply passage and the cooling liquid recovery passage. It can be done easily without being disturbed by the piping. Further, even when a leak occurs in the piping connected to the cooling liquid introduction hole and the cooling liquid outlet hole, the valve mechanism arranged on the cylinder head does not get wet, and the valve mechanism is lubricated. It is possible to prevent the influence on the sex and the like.

さらに、上記ノズルチップの上記噴口から燃料が噴射される近傍の気体を暖めるグロープラグが、上記燃料噴射弁本体および上記ノズルチップを貫通するグロープラグ挿通孔内に挿通されて取り付けられているので、従来のごとく、上記燃料噴射弁本体および上記ノズルチップで成る燃料噴射弁、つまり上記ノズルの噴口を、上記燃焼室の中心に対してオフセットさせる必要がない。その結果、噴射・燃焼性能に影響を及ぼすことが無く期待通りのエンジン性能を得ることができる。Furthermore, since the glow plug that warms the gas in the vicinity where the fuel is injected from the nozzle hole of the nozzle tip is inserted into and attached to the glow plug insertion hole that penetrates the fuel injection valve body and the nozzle tip, As in the prior art, it is not necessary to offset the fuel injection valve comprising the fuel injection valve body and the nozzle tip, that is, the nozzle nozzle, with respect to the center of the combustion chamber. As a result, the expected engine performance can be obtained without affecting the injection / combustion performance.

また、上記ホルダーガイドに上記燃料噴射弁挿通用の孔に加えて上記グロープラグ挿通用の孔を形成する必要がなく、上記ホルダーガイドの強度が低下することはない。したがって、上記ホルダーガイドの径を大きくする必要もなく、上記シリンダヘッドの強度が低下することもない。Further, it is not necessary to form the glow plug insertion hole in addition to the fuel injection valve insertion hole in the holder guide, and the strength of the holder guide does not decrease. Therefore, it is not necessary to increase the diameter of the holder guide, and the strength of the cylinder head does not decrease.

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。図1は、本実施の形態のガスエンジンの冷却型燃料噴射弁構造を備えたシリンダヘッド部の断面を示す。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 shows a cross section of a cylinder head portion provided with a cooling type fuel injection valve structure for a gas engine of the present embodiment.

図1において、ガスエンジン21は、シリンダライナ22と、このシリンダライナ22内を上下に往復動するピストン23と、燃料噴射弁24を内嵌すると共に燃料噴射弁24よりも先端側に先端側が窄められた空間でなる上記予燃焼室である副室25を有するホルダーガイド26が設けられたシリンダヘッド27とを含んで構成されている。   In FIG. 1, a gas engine 21 includes a cylinder liner 22, a piston 23 that reciprocates up and down in the cylinder liner 22, and a fuel injection valve 24. And a cylinder head 27 provided with a holder guide 26 having a sub-chamber 25 as a pre-combustion chamber.

上記ホルダーガイド26は、シリンダヘッド27の略中央部に、シリンダライナ22の中心部方向に向いた状態で配置されている。そして、このホルダーガイド26における副室25よりも先端部には、副室25よりも小径に構成されると共に、内部が副室25に連通している副室ノズル28が設けられている。そして、副室ノズル28の先端は、シリンダライナ22とピストン23とシリンダヘッド27とで区画された主燃焼室29に露出しており、この露出部に副室25を主燃焼室29内に連通させる複数の噴口28aが放射状に設けられている。   The holder guide 26 is disposed at a substantially central portion of the cylinder head 27 so as to face the central portion of the cylinder liner 22. The holder guide 26 is provided with a sub chamber nozzle 28 having a smaller diameter than the sub chamber 25 and communicating with the sub chamber 25 at the tip of the sub chamber 25. The tip of the sub chamber nozzle 28 is exposed to the main combustion chamber 29 defined by the cylinder liner 22, the piston 23, and the cylinder head 27, and the sub chamber 25 communicates with the exposed portion of the sub chamber 25 into the main combustion chamber 29. A plurality of nozzle holes 28a are provided radially.

また、上記燃料噴射弁24は、上記燃料噴射弁本体としてのインジェクションボディ30とこのインジェクションボディ30の先端の端面に密着固定されたノズルチップ31とを含んで構成されている。そして、インジェクションボディ30およびノズルチップ31内には、中心軸に沿って、副室25内への液体燃料の噴射・停止を行うニードルバルブ32が配置されると共に、このニードルバルブ32の近傍に、ニードルバルブ32と略平行にグロープラグ33が設置されている。さらに、上記インジェクションボディ30に対して、シリンダヘッド27に半径方向に形成された冷却水導入孔34および冷却水導出孔35と、この両孔34,35に接続された冷却水系統のエンジン入口部(ポンプ出口部)から分岐された配管36,37とを介して、冷却水が供給・排出されるようになっている。   The fuel injection valve 24 includes an injection body 30 as the fuel injection valve main body and a nozzle tip 31 that is tightly fixed to the end surface of the tip of the injection body 30. A needle valve 32 for injecting and stopping liquid fuel into the sub chamber 25 is disposed along the central axis in the injection body 30 and the nozzle tip 31, and in the vicinity of the needle valve 32, A glow plug 33 is installed substantially parallel to the needle valve 32. Further, with respect to the injection body 30, a cooling water introduction hole 34 and a cooling water outlet hole 35 formed in the radial direction in the cylinder head 27, and an engine inlet portion of the cooling water system connected to both the holes 34 and 35. Cooling water is supplied and discharged through pipes 36 and 37 branched from the pump outlet.

図2は、上記燃料噴射弁24の中心軸を含む縦断面を示す。尚、図2(a)は、図1の場合と同じ位置での断面を示している。また、図2(b)は、図2(a)における断面位置に対して90°回転した位置での断面を示す。また、図3は、燃料噴射弁24を、シリンダヘッド27に取り付けた状態で上方から、つまり図2の状態で左方から見た図を示す。すなわち、図2(a)は、図3におけるA‐A'矢視断面図である。また、図2(b)は、図3におけるB‐B'矢視断面図である。   FIG. 2 shows a longitudinal section including the central axis of the fuel injection valve 24. 2A shows a cross section at the same position as in FIG. FIG. 2 (b) shows a cross section at a position rotated by 90 ° with respect to the cross sectional position in FIG. 2 (a). 3 shows a view of the fuel injection valve 24 as viewed from above with the cylinder head 27 attached, that is, from the left in the state of FIG. 2A is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG.

図2および図3に示すように、上記燃料噴射弁24は、インジェクションボディ30とノズルチップ31とが、袋ナット41によって、インジェクションボディ30の先端側の端面30aとノズルチップ31の端面31aとを密着させて固定されて構成されている。インジェクションボディ30とノズルチップ31とには、中心軸に沿ってニードルバルブ挿通用のニードルバルブ挿通孔42,43が形成されており、インジェクションボディ30に形成されたニードルバルブ挿通孔42には、インジェクションボディ30に半径方向に設けられた液体燃料供給孔44を介して上記液体燃料が供給される。また、上記ニードルバルブ挿通穴42,43には、ニードルバルブ32が中心軸方向に進退可能に挿入されている。尚、図2においては、ニードルバルブ32の先端部のみが画かれている。   As shown in FIGS. 2 and 3, in the fuel injection valve 24, the injection body 30 and the nozzle tip 31 are connected to the end face 30 a on the distal end side of the injection body 30 and the end face 31 a of the nozzle tip 31 by a cap nut 41. It is configured to be in close contact and fixed. Needle valve insertion holes 42 and 43 for needle valve insertion are formed in the injection body 30 and the nozzle tip 31 along the central axis. The needle valve insertion hole 42 formed in the injection body 30 has an injection The liquid fuel is supplied through a liquid fuel supply hole 44 provided in the body 30 in the radial direction. The needle valve 32 is inserted into the needle valve insertion holes 42 and 43 so as to be able to advance and retract in the direction of the central axis. In FIG. 2, only the tip of the needle valve 32 is depicted.

また、上記インジェクションボディ30とノズルチップ31とには、図2(a)に示すように、ニードルバルブ挿通孔42,43と略平行にグロープラグ挿通用のグロープラグ挿通孔45が形成されており、このグロープラグ挿通孔45には図1に示すようにグロープラグ33が挿通されて固定されている。   Further, as shown in FIG. 2 (a), a glow plug insertion hole 45 for inserting a glow plug is formed in the injection body 30 and the nozzle tip 31 substantially in parallel with the needle valve insertion holes 42 and 43. The glow plug 33 is inserted and fixed in the glow plug insertion hole 45 as shown in FIG.

また、図2(b)に示すように、上記インジェクションボディ30の先端側には、中心軸と平行に第1冷却水供給通路46が形成されている。そして、第1冷却水供給通路46の一端は、図1に示すように、インジェクションボディ30に半径方向に形成されてシリンダヘッド27の冷却水導入孔34に連通する冷却水流入孔47に連通している。一方、第1冷却水供給通路46の他端は、インジェクションボディ30の端面30aに開口している。同様に、インジェクションボディ30の先端側には、中心軸と平行に第1冷却水回収通路48が形成されている。そして、第1冷却水回収通路48の一端は、図1に示すように、インジェクションボディ30に半径方向に形成されてシリンダヘッド27の冷却水導出孔35に連通する冷却水流出孔49に連通している。一方、第1冷却水回収通路48の他端は、インジェクションボディ30の端面30aに開口している。   Further, as shown in FIG. 2B, a first cooling water supply passage 46 is formed on the distal end side of the injection body 30 in parallel with the central axis. As shown in FIG. 1, one end of the first cooling water supply passage 46 communicates with a cooling water inflow hole 47 that is formed in the injection body 30 in the radial direction and communicates with the cooling water introduction hole 34 of the cylinder head 27. ing. On the other hand, the other end of the first cooling water supply passage 46 is open to the end face 30 a of the injection body 30. Similarly, a first coolant recovery passage 48 is formed on the distal end side of the injection body 30 in parallel with the central axis. As shown in FIG. 1, one end of the first cooling water recovery passage 48 communicates with a cooling water outflow hole 49 that is formed in the injection body 30 in the radial direction and communicates with the cooling water outlet hole 35 of the cylinder head 27. ing. On the other hand, the other end of the first cooling water recovery passage 48 opens to the end face 30 a of the injection body 30.

さらに、上記ノズルチップ31には、先端側に向かうほど中心軸に近づくような傾斜を有する第2冷却水供給通路50と第2冷却水回収通路51とが形成されている。そして、第2冷却水供給通路50におけるインジェクションボディ30側の端は端面31aに開口しており、第1冷却水供給通路46の上記他端に連通可能になっている。同様に、第2冷却水回収通路51におけるインジェクションボディ30側の端は端面31aに開口しており、第1冷却水回収通路48の上記他端に連通可能になっている。   Further, the nozzle tip 31 is formed with a second cooling water supply passage 50 and a second cooling water recovery passage 51 that are inclined so as to approach the central axis toward the tip side. The end of the second cooling water supply passage 50 on the injection body 30 side is open to the end surface 31 a and can communicate with the other end of the first cooling water supply passage 46. Similarly, the end of the second cooling water recovery passage 51 on the injection body 30 side is open to the end surface 31 a and can communicate with the other end of the first cooling water recovery passage 48.

図4は、図2(b)におけるC部の拡大図である。但し、図4(a)は、図2(b)と同じ方向への断面を示している。また、図4(b)は、図4(a)におけるD‐D'矢視断面に相当する断面図である。図4(a)に示すように、ノズルチップ31における先端側の端面31bの中心には、ニードルバルブ挿通孔43の先端に連通する噴口52が中心軸に沿って形成されており、ニードルバルブ32が中心軸方向に進退することによって、噴口52が開閉されて液体燃料の噴射・停止が行われる。   FIG. 4 is an enlarged view of a portion C in FIG. However, FIG. 4 (a) shows a cross section in the same direction as FIG. 2 (b). FIG. 4B is a cross-sectional view corresponding to the cross section taken along the line DD ′ in FIG. As shown in FIG. 4 (a), an injection hole 52 communicating with the tip of the needle valve insertion hole 43 is formed along the central axis at the center of the end surface 31 b on the tip side of the nozzle tip 31. As the valve advances and retreats in the direction of the central axis, the nozzle 52 is opened and closed, and liquid fuel is injected and stopped.

また、図4(b)に示すように、上記ノズルチップ31における先端部には、上記第2冷却水供給通路50および第2冷却水回収通路51の他端に接続されると共に、ニードルバルブ32が着座する弁座53の直近の周囲を取り囲むように環状の冷却水通路54が設けられている。そして、この冷却水通路54をレーザ溶接あるいはろう付けされた冷却水通路蓋55で蓋をすることによって、冷却水の漏れを防止している。   4B, the tip of the nozzle tip 31 is connected to the other ends of the second cooling water supply passage 50 and the second cooling water recovery passage 51, and the needle valve 32. An annular cooling water passage 54 is provided so as to surround the immediate vicinity of the valve seat 53 on which is seated. The cooling water passage 54 is covered with a cooling water passage lid 55 that is laser welded or brazed to prevent leakage of the cooling water.

上記構成において、上記冷却水系統の配管36を介して冷却水導入孔34に冷却水が供給されると、インジェクションボディ30に半径方向に形成された冷却水流入孔47と、この冷却水流入孔47に連通された第1冷却水供給通路46および第2冷却水供給通路50とを介して、環状の冷却水通路54に冷却水が供給される。こうして、冷却水通路54に供給された冷却水は、環状の冷却水通路54内を回りながら、直近に位置するニードルバルブ32の弁座53を冷却するのである。その際に、環状の冷却水通路54は、ノズルチップ31の先端側に、ニードルバルブ32の弁座53の直近を取り囲むように形成されている。したがって、上記特許文献1に開示された従来の燃料噴射弁取付構造のようなホルダーガイド26(上部副室口金)を介した間接的な冷却ではなく、冷却水をノズルチップ31の先端部に強制的に供給して、ニードルバルブ32およびその弁座53を直接冷却することができる。   In the above configuration, when the cooling water is supplied to the cooling water introduction hole 34 via the piping 36 of the cooling water system, the cooling water inflow hole 47 formed in the radial direction in the injection body 30 and the cooling water inflow hole Cooling water is supplied to the annular cooling water passage 54 via the first cooling water supply passage 46 and the second cooling water supply passage 50 communicated with 47. In this way, the cooling water supplied to the cooling water passage 54 cools the valve seat 53 of the needle valve 32 positioned closest to the annular cooling water passage 54 while rotating in the annular cooling water passage 54. At that time, the annular cooling water passage 54 is formed on the tip side of the nozzle tip 31 so as to surround the vicinity of the valve seat 53 of the needle valve 32. Therefore, instead of indirect cooling via the holder guide 26 (upper sub-chamber base) as in the conventional fuel injection valve mounting structure disclosed in Patent Document 1, cooling water is forced to the tip of the nozzle tip 31. The needle valve 32 and its valve seat 53 can be directly cooled.

したがって、上記ノズルチップ31に面する副室25での燃焼に伴って発生する燃焼熱を直接受けること、コモンレール方式等によって高圧に圧縮された液体燃料が液体燃料供給孔44を高速で通過する際に摩擦熱が発生すること、上記液体燃料の噴射量は少ないためこの液体燃料自身による冷却効果は少ないこと、等の熱的影響から燃料噴射弁24を守ることができる。その結果、燃料油のコーキング発生に伴う不整噴射やノズルチップ先端付近の高温化によるニードルバルブ32の焼き付き等の不具合の発生を抑制することができるのである。   Therefore, when directly receiving the combustion heat generated by the combustion in the sub chamber 25 facing the nozzle tip 31, the liquid fuel compressed to a high pressure by the common rail method or the like passes through the liquid fuel supply hole 44 at a high speed. Thus, the fuel injection valve 24 can be protected from thermal influences such as the generation of frictional heat and the small amount of the liquid fuel injected, so that the cooling effect of the liquid fuel itself is small. As a result, it is possible to suppress the occurrence of problems such as irregular injection due to the occurrence of fuel oil coking and seizure of the needle valve 32 due to high temperatures near the tip of the nozzle tip.

こうして、上記環状の冷却水通路54内を回りながら冷却を行った冷却水は、上記第2冷却水回収通路51の上記他端に至ると第2冷却水回収通路51内に流入し、第1冷却水回収通路48およびインジェクションボディ30に半径方向に形成された冷却水流出孔49と、この冷却水流出孔49に連通された冷却水導出孔35とを介して、上記冷却水系統の配管37に回収されるのである。   Thus, the cooling water that has been cooled while circulating in the annular cooling water passage 54 flows into the second cooling water recovery passage 51 when reaching the other end of the second cooling water recovery passage 51, and A piping 37 of the cooling water system is provided via a cooling water outlet hole 49 formed in the cooling water recovery passage 48 and the injection body 30 in the radial direction and a cooling water outlet hole 35 communicated with the cooling water outlet hole 49. It will be recovered.

その場合、上記インジェクションボディ30における第1冷却水供給通路46への冷却水の供給は、シリンダヘッド27に半径方向に形成された冷却水導入孔34とインジェクションボディ30に半径方向に形成された冷却水流入孔47とを介して行われる。また、インジェクションボディ30における第1冷却水回収通路48からの冷却水の回収は、シリンダヘッド27に半径方向に形成された冷却水導出孔35とインジェクションボディ30に半径方向に形成された冷却水流出孔49とを介して行われる。したがって、燃料給排系に対して定期点検を行う場合には、シリンダヘッド27からホルダーガイド26を上方に抜き出すだけでよく、第1冷却水供給通路46および第1冷却水回収通路48に対する冷却水の給排水を行う配管に邪魔されずに、簡単に行うことができる。さらに、冷却水導入孔34および冷却水導出孔35に接続される配管36,37を含む配管に水漏れが生じた場合でも、上記配管はシリンダヘッド27の側面にあるので、シリンダヘッド27上に配置された動弁機構が濡れることがなく、上記動弁機構の潤滑性等に影響を及ぼすことがないのである。   In this case, the cooling water is supplied to the first cooling water supply passage 46 in the injection body 30 by cooling water introduction holes 34 formed in the radial direction in the cylinder head 27 and cooling formed in the injection body 30 in the radial direction. This is performed through the water inflow hole 47. In addition, cooling water recovery from the first cooling water recovery passage 48 in the injection body 30 is performed by cooling water discharge holes 35 formed in the radial direction in the cylinder head 27 and cooling water outflow formed in the injection body 30 in the radial direction. Through hole 49. Therefore, when carrying out periodic inspections on the fuel supply / discharge system, it is only necessary to pull the holder guide 26 upward from the cylinder head 27, and the coolant for the first coolant supply passage 46 and the first coolant recovery passage 48. This can be done easily without being obstructed by the piping that supplies and drains the water. Further, even when water leakage occurs in the pipes including the pipes 36 and 37 connected to the cooling water introduction hole 34 and the cooling water outlet hole 35, the pipe is located on the side surface of the cylinder head 27. The arranged valve mechanism does not get wet and does not affect the lubricity and the like of the valve mechanism.

図5は、上記構成を有する冷却型燃料噴射弁に対する液体燃料および冷却水の循環系統を示す。燃料タンク61からのパイロット油としての液体燃料は、ポンプ62によって1000bar程度まで圧縮された後、コモンレール方式によるパイロット燃料供給ライン63および複数の分岐ライン64によって、ガスエンジン21の複数の燃料噴射弁24に供給される。こうして、燃料噴射弁24に供給された液体燃料は、ニードルバルブ32によって副室25内への噴射・停止が制御され、ピストン23による圧縮行程の後半に副室25内に噴射されて圧縮着火され、これを着火源として主燃焼室29内の混合気が燃焼される。   FIG. 5 shows a circulation system of liquid fuel and cooling water for the cooling type fuel injection valve having the above-described configuration. The liquid fuel as the pilot oil from the fuel tank 61 is compressed to about 1000 bar by the pump 62, and then the plurality of fuel injection valves 24 of the gas engine 21 by the pilot fuel supply line 63 and the plurality of branch lines 64 of the common rail system. To be supplied. In this way, the liquid fuel supplied to the fuel injection valve 24 is controlled to be injected / stopped into the sub chamber 25 by the needle valve 32, and is injected into the sub chamber 25 in the second half of the compression stroke by the piston 23 to be compressed and ignited. The air-fuel mixture in the main combustion chamber 29 is combusted using this as an ignition source.

上記各燃料噴射弁24で噴射されなかった余剰の液体燃料は、戻り分岐ライン65およびパイロット燃料戻りライン66によって、燃料タンク61に戻される。   Excess liquid fuel that has not been injected by the fuel injection valves 24 is returned to the fuel tank 61 by a return branch line 65 and a pilot fuel return line 66.

一方、清水冷却器67で所定温度に冷却された冷却水は、温調弁68および冷却水ポンプ69によってガスエンジン21に供給されてガスエンジン21の各部を冷却する。その際に、ガスエンジン21の入口でノズル冷却ライン70に分岐した冷却水は、複数の分岐ライン71によって、ガスエンジン21における複数のノズルチップ31の先端部に設けられた環状の冷却水通路54に供給される。こうして、冷却水通路54に供給された液体燃料は、ノズルヘッドにおけるニードルバルブ32およびその弁座53を直接冷却する。   On the other hand, the cooling water cooled to a predetermined temperature by the fresh water cooler 67 is supplied to the gas engine 21 by the temperature control valve 68 and the cooling water pump 69 to cool each part of the gas engine 21. At that time, the cooling water branched to the nozzle cooling line 70 at the inlet of the gas engine 21 is provided with annular cooling water passages 54 provided at the front ends of the plurality of nozzle chips 31 in the gas engine 21 by the plurality of branch lines 71. To be supplied. Thus, the liquid fuel supplied to the cooling water passage 54 directly cools the needle valve 32 and its valve seat 53 in the nozzle head.

上記環状の冷却水通路54内で冷却を行った後の冷却水は、戻り分岐ライン72およびノズル冷却戻りライン73によって、冷却水ポンプ69に吸入口に戻される。   The cooling water after cooling in the annular cooling water passage 54 is returned to the cooling water pump 69 by the return branch line 72 and the nozzle cooling return line 73 to the suction port.

以上のごとく、上記冷却水ポンプ69の吐出口側から分岐し供給された冷却水を、冷却水ポンプ69の吸入口に戻すという冷却水循環系統を用いることによって、冷却水ポンプ69における吐出口と吸入口との圧力差によって、ノズルチップ31の先端部に強制的に冷却水を供給することができる。したがって、冷却水通路54に強制的に供給された冷却水によって、ニードルバルブ32およびその弁座53を直接冷却することが可能になるのである。   As described above, by using the cooling water circulation system that returns the cooling water branched and supplied from the cooling water pump 69 to the suction port of the cooling water pump 69, the discharge port and the suction port of the cooling water pump 69 are sucked. The cooling water can be forcibly supplied to the tip of the nozzle tip 31 by the pressure difference with the mouth. Therefore, the needle valve 32 and its valve seat 53 can be directly cooled by the cooling water forcibly supplied to the cooling water passage 54.

尚、本実施の形態においては、上記ノズルチップ31先端部の冷却水通路54に供給される熱媒体として冷却水を用いているが、冷媒を用いてもよい、さらに、上記冷媒としてパイロット油として使用する液体燃料を利用してもよい。   In the present embodiment, cooling water is used as a heat medium supplied to the cooling water passage 54 at the tip of the nozzle tip 31. However, a refrigerant may be used. Further, pilot oil may be used as the refrigerant. You may utilize the liquid fuel to be used.

ところで、上述したように、上記特許文献1に開示された従来の燃料噴射弁取付構造においては、起動時等の冷態時等における着火性の悪さを解消するためのグロープラグを、本実施の形態におけるホルダーガイド26に相当する上部副室口金に、燃料噴射弁とは別体に設置している。そのため、燃料噴射弁を副室の中心に対してオフセットさせる必要があり、上記液体燃料の噴射位置がオフセットされることによって噴射・燃焼性能に影響を及ぼし、期待通りのエンジン性能が得られなくなる。さらに、ホルダーガイド(上部副室口金)に燃料噴射弁挿通用とグロープラグ挿通用との孔を形成する必要があり、上記ホルダーガイドの強度が低下してしまう。また、上記ホルダーガイド(上部副室口金)の強度を維持するために上記ホルダーガイドの径を大きくした場合には、上記ホルダーガイド挿通用の孔径も大きくなって上記シリンダヘッドの強度が低下してしまう。   By the way, as described above, in the conventional fuel injection valve mounting structure disclosed in Patent Document 1, the glow plug for eliminating the poor ignitability in the cold state such as the start-up is provided in the present embodiment. The upper sub-chamber base corresponding to the holder guide 26 in the form is installed separately from the fuel injection valve. Therefore, it is necessary to offset the fuel injection valve with respect to the center of the sub chamber. The offset of the injection position of the liquid fuel affects the injection / combustion performance, and the engine performance as expected cannot be obtained. Furthermore, it is necessary to form holes for fuel injection valve insertion and glow plug insertion in the holder guide (upper sub-chamber base), and the strength of the holder guide is reduced. In addition, when the diameter of the holder guide is increased in order to maintain the strength of the holder guide (upper sub chamber cap), the diameter of the hole for inserting the holder guide is also increased, and the strength of the cylinder head is reduced. End up.

しかしながら、本実施の形態においては、図2に示すように、上記燃料噴射弁24を構成するインジェクションボディ30とノズルチップ31とにグロープラグ挿通孔45を形成し、このグロープラグ挿通孔45にグロープラグ33を挿通して固定している。したがって、ノズルチップ31における噴口52、つまり液体燃料の噴射位置を副室25の中心からオフセットさせる必要がない。その結果、液体燃料の噴射位置が噴射・燃焼性能に影響を及ぼすことがなく、期待通りのエンジン性能を得ることができる。   However, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, a glow plug insertion hole 45 is formed in the injection body 30 and the nozzle tip 31 constituting the fuel injection valve 24, and a glow plug insertion hole 45 is formed in the glow plug insertion hole 45. The plug 33 is inserted and fixed. Therefore, it is not necessary to offset the injection port 52 in the nozzle tip 31, that is, the injection position of the liquid fuel from the center of the sub chamber 25. As a result, the injection position of the liquid fuel does not affect the injection / combustion performance, and the expected engine performance can be obtained.

また、上記ホルダーガイド26に燃料噴射弁24を挿通するための孔に加えてグロープラグ33を挿通するための孔を形成する必要がなく、ホルダーガイド26の強度が低下することはない。したがって、ホルダーガイド26の径を大きくする必要もなく、シリンダヘッド27の強度が低下することもないのである。   Further, it is not necessary to form a hole for inserting the glow plug 33 in addition to the hole for inserting the fuel injection valve 24 into the holder guide 26, and the strength of the holder guide 26 does not decrease. Therefore, it is not necessary to increase the diameter of the holder guide 26, and the strength of the cylinder head 27 does not decrease.

この発明のガスエンジンの冷却型燃料噴射弁構造を備えたシリンダヘッド部の断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of the cylinder head part provided with the cooling type fuel injection valve structure of the gas engine of this invention. 図1における燃料噴射弁の中心軸を含む縦断面を示す図である。It is a figure which shows the longitudinal cross-section containing the center axis | shaft of the fuel injection valve in FIG. 図2に示す燃料噴射弁を図中左方から見た図である。It is the figure which looked at the fuel injection valve shown in FIG. 2 from the left side in the figure. 図2(b)におけるC部の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a portion C in FIG. 上記冷却型燃料噴射弁に対する液体燃料および冷却水の循環系統を示す図である。It is a figure which shows the circulation system of the liquid fuel and cooling water with respect to the said cooling type fuel injection valve. 従来のガスエンジンの燃料噴射弁取付構造の断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of the fuel injection valve attachment structure of the conventional gas engine. 図6におけるZ部拡大図である。It is the Z section enlarged view in FIG.

21…ガスエンジン、
22…シリンダライナ、
23…ピストン、
24…燃料噴射弁、
25…副室、
26…ホルダーガイド、
27…シリンダヘッド、
28…副室ノズル、
29…主燃焼室、
30…インジェクションボディ、
31…ノズルチップ、
32…ニードルバルブ、
33…グロープラグ、
34…冷却水導入孔、
35…冷却水導出孔、
41…袋ナット、
42,43…ニードルバルブ挿通孔、
44…液体燃料供給孔、
45…グロープラグ挿通孔、
46…第1冷却水供給通路、
47…冷却水流入孔、
48…第1冷却水回収通路、
49…冷却水流出孔、
50…第2冷却水供給通路、
51…第2冷却水回収通路、
52…噴口、
53…弁座、
54…冷却水通路、
55…冷却水通路蓋、
61…燃料タンク、
62…ポンプ、
63…パイロット燃料供給ライン、
64,71…分岐ライン、
65,72…戻り分岐ライン、
66…パイロット燃料戻りライン、
67…清水冷却器、
69…冷却水ポンプ、
70…ノズル冷却ライン、
73…ノズル冷却戻りライ
21 ... Gas engine,
22 ... Cylinder liner,
23 ... Piston,
24 ... Fuel injection valve,
25 ... Subroom,
26 ... Holder guide,
27 ... Cylinder head,
28 ... Sub chamber nozzle,
29 ... main combustion chamber,
30 ... Injection body,
31 ... Nozzle tip,
32 ... Needle valve,
33 ... Glow plug,
34 ... cooling water introduction hole,
35 ... cooling water outlet hole,
41 ... Cap nut,
42, 43 ... Needle valve insertion hole,
44 ... Liquid fuel supply hole,
45 ... Glow plug insertion hole,
46: first cooling water supply passage,
47. Cooling water inflow hole,
48 ... first cooling water recovery passageway,
49. Cooling water outflow hole,
50. Second cooling water supply passage,
51 ... second cooling water recovery passageway,
52 ...
53 ... valve seat,
54. Cooling water passage,
55. Cooling water passage lid,
61 ... Fuel tank,
62 ... pump,
63 ... pilot fuel supply line,
64, 71 ... branch line,
65,72 ... return branch line,
66 ... pilot fuel return line,
67 ... Shimizu cooler,
69 ... Cooling water pump,
70: Nozzle cooling line,
73 ... Nozzle cooling return line

Claims (1)

マイクロパイロット式ガスエンジンの燃焼室に液体燃料を供給する燃料噴射弁本体と、
上記燃料噴射弁本体の先端に取り付けられると共に、上記燃料噴射弁本体から供給される液体燃料を上記燃焼室に噴射するノズルが設けられたノズルチップと、
上記燃料噴射弁本体と上記ノズルチップとを内嵌するホルダーガイドと、
上記ホルダーガイドが取り付けられたシリンダヘッドと
を備え、
上記ノズルチップは、その先端部に上記ノズルの噴口を有すると共に、この噴口を開閉するニードルバルブが着座する弁座を有し、
上記ノズルチップの先端部における上記弁座の直近に、上記弁座を取り囲んで形成された環状の冷却液体通路と、
上記ホルダーガイド,上記燃料噴射弁本体および上記ノズルチップに形成されて、上記冷却液体通路に冷却液体を供給する冷却液体供給通路と、
上記ホルダーガイド,上記燃料噴射弁本体および上記ノズルチップに形成されて、上記冷却液体通路から冷却液体を回収する冷却液体回収通路と、
上記シリンダヘッドに上記燃料噴射弁本体および上記ノズルチップの中心軸に交差する方向に形成されると共に、上記冷却液体供給通路に連通して、上記冷却液体供給通路に冷却液体を導入する冷却液体導入孔と、
上記シリンダヘッドに上記燃料噴射弁本体および上記ノズルチップの中心軸に交差する方向に形成されると共に、上記冷却液体回収通路に連通して、上記冷却液体回収通路からの冷却液体を導出する冷却液体導出孔と
をさらに備えたガスエンジンの冷却型燃料噴射弁構造において、
上記燃料噴射弁本体とこの燃料噴射弁本体の先端に取り付けられた上記ノズルチップとの中心軸に沿って、上記燃料噴射弁本体と上記ノズルチップとを貫通すると共に、上記ノズルチップにおける上記噴口が設けられた端面に開口を有して設けられたグロープラグ挿通孔と、
上記グロープラグ挿通孔内に挿通され取り付けられて上記ノズルチップの端面に設けられた上記開口から先端を突出させると共に、上記ノズルチップの上記噴口から燃料が噴射される近傍の気体を暖めるグロープラグと
を備えたことを特徴とするガスエンジンの冷却型燃料噴射弁構造。
A fuel injection valve body for supplying liquid fuel into the pre-combustion chamber of the micro-pilot type gas engine,
Together is attached to the tip of the fuel injection valve body, a nozzle tip nozzle is provided for injecting the liquid fuel supplied from the fuel injection valve body to the pre-combustion chamber,
A holder guide for internally fitting the fuel injection valve body and the nozzle tip;
A cylinder head to which the holder guide is attached,
The nozzle tip has a nozzle seat at the tip thereof and a valve seat on which a needle valve for opening and closing the nozzle is seated,
An annular cooling liquid passage formed to surround the valve seat immediately adjacent to the valve seat at the tip of the nozzle tip;
A cooling liquid supply passage formed in the holder guide, the fuel injection valve main body, and the nozzle tip for supplying a cooling liquid to the cooling liquid passage;
A cooling liquid recovery passage formed in the holder guide, the fuel injection valve main body, and the nozzle tip for recovering the cooling liquid from the cooling liquid passage;
Cooling liquid introduction that is formed in the cylinder head in a direction intersecting the central axis of the fuel injection valve body and the nozzle tip, and communicates with the cooling liquid supply passage to introduce the cooling liquid into the cooling liquid supply passage. Holes,
A cooling liquid that is formed in the cylinder head in a direction intersecting with the central axis of the fuel injection valve main body and the nozzle tip and communicates with the cooling liquid recovery passage to draw out the cooling liquid from the cooling liquid recovery passage In the cooling type fuel injection valve structure of the gas engine further comprising a lead-out hole ,
Along the central axis of the fuel injection valve main body and the nozzle tip attached to the tip of the fuel injection valve main body, the fuel injection valve main body and the nozzle tip are penetrated, and the nozzle hole in the nozzle tip is A glow plug insertion hole provided with an opening on the provided end surface;
A glow plug that is inserted into and attached to the glow plug insertion hole so that the tip protrudes from the opening provided on the end face of the nozzle tip and warms the gas in the vicinity of which fuel is injected from the nozzle port of the nozzle tip;
Cooling type fuel injection valve structure for a gas engine, comprising the.
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