JP7348891B2 - 電子燃料噴射式ディーゼルエンジン - Google Patents
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Description
本発明は、電子燃料噴射式ディーゼルエンジンに関し、詳しくは、精密な電子燃料噴射制御を行うことができる電子燃料噴射式ディーゼルエンジンに関する。
従来、電子燃料噴射式ディーゼルエンジンとして、渦室式燃焼室と、渦室に向かうシリンダヘッド内の挿通孔と、挿通孔に挿通された電子燃料噴射式の燃料インジェクタを備えたものがある(例えば、特許文献１参照)。
《問題点》 精密な電子燃料噴射制御を行うことができないことがある。
特許文献１のエンジンでは、燃料インジェクタの本体部がシリンダヘッド内に配置されている場合、シリンダヘッドの熱で燃料インジェクタ本体部内の電子部品が過熱し、精密な電子燃料噴射制御ができないことがある。
特許文献１のエンジンでは、燃料インジェクタの本体部がシリンダヘッド内に配置されている場合、シリンダヘッドの熱で燃料インジェクタ本体部内の電子部品が過熱し、精密な電子燃料噴射制御ができないことがある。
本発明の課題は、精密な電子燃料噴射制御を行うことができる電子燃料噴射式ディーゼルエンジンを提供することにある。
本願発明の主要な構成は、次の通りである。
図１(Ａ)に例示するように、シリンダ(３)と、シリンダヘッド(１)と、シリンダヘッド(１)内の渦室(２)と、シリンダ(３)内の主燃焼室(４)と、主燃焼室(４)と渦室(２)を連通させる連通口(５)と、渦室(２)に向かうシリンダヘッド(１)内の挿通孔(１ａ)と、挿通孔(１ａ)に挿通された電子燃料噴射式の燃料インジェクタ(７)を備えた、電子燃料噴射式ディーゼルエンジンにおいて、
図１(Ａ)に例示するように、挿通孔(１ａ)からシリンダヘッド(１)外に突出するスリーブ(１０)と、スリーブ(１０)の突出端部(１０ａ)に設けられた受圧面(１０ｂ)を備え、
燃料インジェクタ(７)は、径大の本体部(７ｃ)と、径小のノズル部(７ｄ)と、本体部(７ｃ)とノズル部(７ｄ)の段差部分に形成された押圧面(７ｅ)を備え、
燃料インジェクタ(７)のノズル部(７ｄ)がスリーブ(１０)内から挿通孔(１ａ)内に亘って挿通され、燃料インジェクタ(７)が押圧力(１１)で渦室(２)側に押圧され、燃料インジェクタ(７)にかかる押圧力(１１)が燃料インジェクタ(７)の押圧面(７ｅ)から座金(１２)を介してスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)で受け止められるように構成され、
渦室(２)に臨むノズル部(７ｄ)の先端面(７ｄｂ)に燃料噴射孔(９)を備え、
ノズル部(７ｄ)の先端面(７ｄｂ)の一部または全部が、挿通孔(１ａ)と渦室(２)の境界を越えて、渦室(２)内に突出し、
図１(Ａ)に例示するように、前記ノズル部(７ｄ)の先端面(７ｄｂ)は、その中央に突球面状の最先端面(７ｄｄ)を備え、図１(Ｂ)に例示するように、前記燃料噴射孔(９)は、渦室(２)内で前記突球面状の最先端面(７ｄｄ)にその周方向に並んで複数配置され、
図１(Ａ)に例示するように、前記挿通孔(１ａ)と前記ノズル部(７ｄ)は、挿通孔(１ａ)の内周面とノズル部(７ｄ)の外周面の相互間が、挿通孔(１ａ)内に全部が収容されているガスシール(７ｆ)で密封されている、ことを特徴とする電子燃料噴射式ディーゼルエンジン。
図１(Ａ)に例示するように、シリンダ(３)と、シリンダヘッド(１)と、シリンダヘッド(１)内の渦室(２)と、シリンダ(３)内の主燃焼室(４)と、主燃焼室(４)と渦室(２)を連通させる連通口(５)と、渦室(２)に向かうシリンダヘッド(１)内の挿通孔(１ａ)と、挿通孔(１ａ)に挿通された電子燃料噴射式の燃料インジェクタ(７)を備えた、電子燃料噴射式ディーゼルエンジンにおいて、
図１(Ａ)に例示するように、挿通孔(１ａ)からシリンダヘッド(１)外に突出するスリーブ(１０)と、スリーブ(１０)の突出端部(１０ａ)に設けられた受圧面(１０ｂ)を備え、
燃料インジェクタ(７)は、径大の本体部(７ｃ)と、径小のノズル部(７ｄ)と、本体部(７ｃ)とノズル部(７ｄ)の段差部分に形成された押圧面(７ｅ)を備え、
燃料インジェクタ(７)のノズル部(７ｄ)がスリーブ(１０)内から挿通孔(１ａ)内に亘って挿通され、燃料インジェクタ(７)が押圧力(１１)で渦室(２)側に押圧され、燃料インジェクタ(７)にかかる押圧力(１１)が燃料インジェクタ(７)の押圧面(７ｅ)から座金(１２)を介してスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)で受け止められるように構成され、
渦室(２)に臨むノズル部(７ｄ)の先端面(７ｄｂ)に燃料噴射孔(９)を備え、
ノズル部(７ｄ)の先端面(７ｄｂ)の一部または全部が、挿通孔(１ａ)と渦室(２)の境界を越えて、渦室(２)内に突出し、
図１(Ａ)に例示するように、前記ノズル部(７ｄ)の先端面(７ｄｂ)は、その中央に突球面状の最先端面(７ｄｄ)を備え、図１(Ｂ)に例示するように、前記燃料噴射孔(９)は、渦室(２)内で前記突球面状の最先端面(７ｄｄ)にその周方向に並んで複数配置され、
図１(Ａ)に例示するように、前記挿通孔(１ａ)と前記ノズル部(７ｄ)は、挿通孔(１ａ)の内周面とノズル部(７ｄ)の外周面の相互間が、挿通孔(１ａ)内に全部が収容されているガスシール(７ｆ)で密封されている、ことを特徴とする電子燃料噴射式ディーゼルエンジン。
本願発明は、次の効果を奏する。
《効果》 精密な電子燃料噴射制御を行うことができる。
図１(Ａ)に例示するように、このエンジンでは、スリーブ(１０)により、燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)がシリンダヘッド(１)から遠ざけられるため、シリンダヘッド(１)の熱で燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)内の電子部品が過熱し難く、精密な電子燃料噴射制御を行うことができる。
また、図１１(Ａ)，１２(Ａ)に示す燃料噴射孔(９)の出口付近の燃焼火炎が図１(Ａ)に示す旋回流(２ａ)で吹き流され易く、燃焼火炎の熱で燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)内の動弁駆動装置(７ｃａ)の電子部品が過熱され難く、精密な電子燃料噴射制御を行うことができる。
《効果》 精密な電子燃料噴射制御を行うことができる。
図１(Ａ)に例示するように、このエンジンでは、スリーブ(１０)により、燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)がシリンダヘッド(１)から遠ざけられるため、シリンダヘッド(１)の熱で燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)内の電子部品が過熱し難く、精密な電子燃料噴射制御を行うことができる。
また、図１１(Ａ)，１２(Ａ)に示す燃料噴射孔(９)の出口付近の燃焼火炎が図１(Ａ)に示す旋回流(２ａ)で吹き流され易く、燃焼火炎の熱で燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)内の動弁駆動装置(７ｃａ)の電子部品が過熱され難く、精密な電子燃料噴射制御を行うことができる。
図１～１２は本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンを説明する図で、図１は実施形態のエンジンに用いるエンジン各部に関する基本例、図２～１２は実施形態で用いるスリーブや封止構造等に関する基本例と変形例である。
また、図１３～１５は、燃料噴射孔に関する比較例の図である。
また、図１３～１５は、燃料噴射孔に関する比較例の図である。
図１に示す本発明の実施形態では、立形直列多気筒の電子燃料噴射式ディーゼルエンジンが用いられている。
図１(Ａ)に示すように、このエンジンは、シリンダ(３)と、シリンダ(３)の上部に組み付けられたシリンダヘッド(１)と、シリンダ(３)に内嵌されたピストン(１４)を備えている。
図１(Ａ)に示すように、このエンジンは、シリンダ(３)と、シリンダ(３)の上部に組み付けられたシリンダヘッド(１)と、シリンダ(３)に内嵌されたピストン(１４)を備えている。
図１(Ａ)に示すように、このエンジンは、シリンダヘッド(１)内の渦室(２)と、シリンダ(３)内の主燃焼室(４)と、主燃焼室(４)と渦室(２)を連通させる連通口(５)と、渦室(２)に向かうシリンダヘッド(１)内の挿通孔(１ａ)と、挿通孔(１ａ)に挿通された電子燃料噴射式の燃料インジェクタ(７)を備えている。
このエンジンは、４サイクルエンジンで、このエンジンでは、圧縮行程の上死点付近で主燃焼室(４)から連通口(５)を介して渦室(２)に圧縮空気が押し込まれ、渦室(２)で発生した圧縮空気の旋回流(２ａ)に燃料インジェクタ(７)から図１１(Ａ)に示す噴射燃料(１３)が噴射され、渦室(２)での燃焼で発生した燃焼ガスが図１(Ａ)に示す連通口(５)から主燃焼室(４)に噴出し、燃焼ガス中に含まれる未燃燃料が主燃焼室(４)内の空気と混合されて燃焼する。
電子燃料噴射式の燃料インジェクタ(７)は、エンジンＥＣＵで電子制御され、所定のタイミングで所定量の噴射燃料(１３)が噴射される。
ＥＣＵは、電子制御ユニットの略称である。
電子燃料噴射式の燃料インジェクタ(７)は、エンジンＥＣＵで電子制御され、所定のタイミングで所定量の噴射燃料(１３)が噴射される。
ＥＣＵは、電子制御ユニットの略称である。
図１(Ａ)に示すように、ピストン(１４)にはピストンリング(１４ａ)が外嵌され、シリンダ中心軸線(３ａ)側を前側、シリンダ周壁(３ｂ)側を後側として、ピストン(１４)の上面に、前側に近づくにつれて次第に浅くなるガス案内溝(１４ｂ)を備えている。
渦室(２)は、球形で、シリンダヘッド(１)内に形成されている。図１(Ａ)中の符号(２ｂ)は渦室(２)の中心である。
連通口(５)は、シリンダヘッド(１)に内嵌された口金(１５)に形成され、主燃焼室(４)から後斜め上向きで渦室(２)に向けられている。連通口(５)の主燃焼室(４)側の開口(５ｄ)はガス案内溝(１４ｂ)の後端部(１４ｃ)の真上に配置されている。
主燃焼室(４)は、シリンダ(３)内でシリンダヘッド(１)とピストン(１４)で上下から挟まれた空間で形成されている。
シリンダ(３)とシリンダヘッド(１)及び口金(１５)の間にはヘッドガスケット(１６)が挟み付けられている。
渦室(２)は、球形で、シリンダヘッド(１)内に形成されている。図１(Ａ)中の符号(２ｂ)は渦室(２)の中心である。
連通口(５)は、シリンダヘッド(１)に内嵌された口金(１５)に形成され、主燃焼室(４)から後斜め上向きで渦室(２)に向けられている。連通口(５)の主燃焼室(４)側の開口(５ｄ)はガス案内溝(１４ｂ)の後端部(１４ｃ)の真上に配置されている。
主燃焼室(４)は、シリンダ(３)内でシリンダヘッド(１)とピストン(１４)で上下から挟まれた空間で形成されている。
シリンダ(３)とシリンダヘッド(１)及び口金(１５)の間にはヘッドガスケット(１６)が挟み付けられている。
図１(Ａ)に示すように、このエンジンは、挿通孔(１ａ)からシリンダヘッド(１)外に突出するスリーブ(１０)と、スリーブ(１０)の突出端部(１０ａ)に設けられた受圧面(１０ｂ)を備えている。
図１(Ａ)に示すように、燃料インジェクタ(７)は、径大の本体部(７ｃ)と、径小のノズル部(７ｄ)と、本体部(７ｃ)とノズル部(７ｄ)の段差部分に形成された押圧面(７ｅ)を備えている。
このエンジンでは、燃料インジェクタ(７)のノズル部(７ｄ)がスリーブ(１０)内から挿通孔(１ａ)内に亘って挿通され、燃料インジェクタ(７)が押圧力(１１)で渦室(２)側に押圧され、燃料インジェクタ(７)にかかる押圧力(１１)が燃料インジェクタ(７)の押圧面(７ｅ)から座金(１２)を介してスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)で受け止められるように構成されている。
図１(Ａ)に示すように、燃料インジェクタ(７)は、径大の本体部(７ｃ)と、径小のノズル部(７ｄ)と、本体部(７ｃ)とノズル部(７ｄ)の段差部分に形成された押圧面(７ｅ)を備えている。
このエンジンでは、燃料インジェクタ(７)のノズル部(７ｄ)がスリーブ(１０)内から挿通孔(１ａ)内に亘って挿通され、燃料インジェクタ(７)が押圧力(１１)で渦室(２)側に押圧され、燃料インジェクタ(７)にかかる押圧力(１１)が燃料インジェクタ(７)の押圧面(７ｅ)から座金(１２)を介してスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)で受け止められるように構成されている。
図１(Ａ)に示すように、このエンジンでは、スリーブ(１０)により、燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)がシリンダヘッド(１)から遠ざけられるため、シリンダヘッド(１)の熱で燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)内の電子部品が過熱し難く、精密な電子燃料噴射制御を行うことができる。
なお、このエンジンでは、燃料インジェクタ(７)にかかる押圧力(１１)は、圧縮したバネ板(図外)の弾性復元力を燃料インジェクタ(７)が受けることにより生じる。
なお、このエンジンでは、燃料インジェクタ(７)にかかる押圧力(１１)は、圧縮したバネ板(図外)の弾性復元力を燃料インジェクタ(７)が受けることにより生じる。
図１(Ａ)に示すように、ノズル部(７ｄ)にはガスシール(７ｆ)が外嵌され、このガスシール(７ｆ)により挿通孔(１ａ)の内周面とノズル部(７ｄ)の外周面との間が密封され、渦室(２)で発生した燃焼ガスが挿通孔(１ａ)を経て外側に漏れないようにしている。
図１(Ａ)に示すように、このエンジンでは、燃料インジェクタ(７)のノズル部(７ｄ)に弁体(７ｄａ)が収容され、燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)内に弁体(７ｄａ)の動弁駆動装置(７ｃａ)の電子部品が収容されている。
このため、このエンジンでは、シリンダヘッド(１)の熱で本体部(７ｃ)内の動弁駆動装置(７ｃａ)の電子部品が過熱し難く、精密な電子燃料噴射制御を行うことができる。
動弁駆動装置(７ｃａ)の電子部品には、電子ソレノイドの電磁コイルや、ピエゾ素子等がある。
このため、このエンジンでは、シリンダヘッド(１)の熱で本体部(７ｃ)内の動弁駆動装置(７ｃａ)の電子部品が過熱し難く、精密な電子燃料噴射制御を行うことができる。
動弁駆動装置(７ｃａ)の電子部品には、電子ソレノイドの電磁コイルや、ピエゾ素子等がある。
図１(Ａ)に示すように、このエンジンは、エンジン冷却風路(１ｂ)を備え、エンジン冷却風路(１ｂ)内で、燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)の外周面(７ｃｂ)とスリーブ(１０)の外周面(１０ｇ)が露出している。
このエンジンでは、燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)とスリーブ(１０)の熱がエンジン冷却風路(１ｂ)を通過する冷却風に放熱され、シリンダヘッド(１)の熱で燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)が過熱し難く、精密な電子燃料噴射制御を行うことができる。
エンジン冷却風路(１ｂ)には、エンジン運転中、エンジン冷却ファン(図示せず)で起こされたエンジン冷却風が通過している。
このエンジンでは、燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)とスリーブ(１０)の熱がエンジン冷却風路(１ｂ)を通過する冷却風に放熱され、シリンダヘッド(１)の熱で燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)が過熱し難く、精密な電子燃料噴射制御を行うことができる。
エンジン冷却風路(１ｂ)には、エンジン運転中、エンジン冷却ファン(図示せず)で起こされたエンジン冷却風が通過している。
図１(Ａ)のエンジンでは、図２(Ａ)に示すスリーブ(１０)の基本例が用いられ、この基本例のスリーブ(１０)は、シリンダヘッド(１)とは別部品で構成され、シリンダヘッド(１)に取り付けられている。
このため、このエンジンでは、シリンダヘッド(１)からスリーブ(１０)への熱伝達が、スリーブ(１０)の取り付け箇所で邪魔され、シリンダヘッド(１)の熱で燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)内の電子部品が過熱され難く、精密な電子燃料噴射制御を行うことができる。
また、この基本例のスリーブ(１０)を用いると、後述する図２(Ｂ)に示す変形例１のスリーブ(１０)、すなわち、シリンダヘッド(１)と一体型のスリーブ(１０)を用いる場合と比べ、シリンダヘッド(１)の形状が簡素になり、シリンダヘッド(１)の製造が容易になる。
このため、このエンジンでは、シリンダヘッド(１)からスリーブ(１０)への熱伝達が、スリーブ(１０)の取り付け箇所で邪魔され、シリンダヘッド(１)の熱で燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)内の電子部品が過熱され難く、精密な電子燃料噴射制御を行うことができる。
また、この基本例のスリーブ(１０)を用いると、後述する図２(Ｂ)に示す変形例１のスリーブ(１０)、すなわち、シリンダヘッド(１)と一体型のスリーブ(１０)を用いる場合と比べ、シリンダヘッド(１)の形状が簡素になり、シリンダヘッド(１)の製造が容易になる。
図１(Ａ)のエンジンでは、シリンダヘッド(１)は、挿通孔(１ａ)の外側開口部に設けられた嵌入孔(１ｃ)を備え、嵌入孔(１ｃ)にスリーブ(１０)の基端部(１０ｃ)が内嵌されている。
スリーブ(１０)の基端部(１０ｃ)は、嵌入孔(１ｃ)に圧入で固定されている。
スリーブ(１０)の基端部(１０ｃ)は、嵌入孔(１ｃ)に、圧入、接着、溶接、圧入と接着、圧入と溶接のいずれかの手段で固定すればよい。接着には接着剤を用いる。
このエンジンでは、シリンダヘッド(１)の素材は鋳鉄、スリーブ(１０)の素材は鋼を用いることができる。シリンダヘッド(１)はアルミダイカストとし、スリーブ(１０)の素材にアルミその他の金属を用いてもよい。スリーブ(１０)には耐熱性樹脂を用いてもよい。シリンダヘッド(１)の素材とスリーブ(１０)の素材は、同じであっても、相違してもよい。
スリーブ(１０)の基端部(１０ｃ)は、嵌入孔(１ｃ)に圧入で固定されている。
スリーブ(１０)の基端部(１０ｃ)は、嵌入孔(１ｃ)に、圧入、接着、溶接、圧入と接着、圧入と溶接のいずれかの手段で固定すればよい。接着には接着剤を用いる。
このエンジンでは、シリンダヘッド(１)の素材は鋳鉄、スリーブ(１０)の素材は鋼を用いることができる。シリンダヘッド(１)はアルミダイカストとし、スリーブ(１０)の素材にアルミその他の金属を用いてもよい。スリーブ(１０)には耐熱性樹脂を用いてもよい。シリンダヘッド(１)の素材とスリーブ(１０)の素材は、同じであっても、相違してもよい。
図２(Ｂ)に示す変形例１のように、スリーブ(１０)は、シリンダヘッド(１)と一体成型品であってもよい。
この図２(Ｂ)に示す変形例１のスリーブ(１０)を用いた場合、図２(Ａ)に示す基本例のスリーブ(１０)、すなわちシリンダヘッド(１)と別部品のスリーブ(１０)を用いた場合に比べ、部品点数を削減できる利点がある。
図２(Ｂ)の変形例２の他の構成や機能は、特に矛盾のない限り、図２(Ａ)の基本例と同じである。図２(Ｂ)中、図２(Ａ)と同一の要素には、図２(Ａ)と同一の符号を付してある。
この図２(Ｂ)に示す変形例１のスリーブ(１０)を用いた場合、図２(Ａ)に示す基本例のスリーブ(１０)、すなわちシリンダヘッド(１)と別部品のスリーブ(１０)を用いた場合に比べ、部品点数を削減できる利点がある。
図２(Ｂ)の変形例２の他の構成や機能は、特に矛盾のない限り、図２(Ａ)の基本例と同じである。図２(Ｂ)中、図２(Ａ)と同一の要素には、図２(Ａ)と同一の符号を付してある。
図１(Ａ)に示すエンジンでは、スリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)の密封構造は、図３(Ａ)に示す基本例が用いられている。
図３(Ａ)に示すように、この基本例では、座金(１２)の押圧面(１２ａ)とスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)との間が、押圧力(１１)による圧接のみで密封されている。
図３(Ａ)に示すように、この基本例では、座金(１２)の押圧面(１２ａ)とスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)との間が、押圧力(１１)による圧接のみで密封されている。
スリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)の密封構造は、図３(Ｂ)に示す変形例２－１のように、座金(１２)の押圧面(１２ａ)とスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)との間が、接着剤(１７)で密封されているものであってもよい。
この変形例２－１を用いると、圧接による密封が接着剤(１７)で強化され、密封性が高まる。
この場合、座金(１２)の押圧面(１２ａ)とスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)との間から、水や塵埃がスリーブ(１０)内に進入し難くなる。スリーブ(１０)内に進入した水や塵埃は、燃料インジェクタ(７)に進入し、その故障の原因となる。また、エンジンの焼き付け塗装前にスリーブ(１０)内に進入した水は、焼き付け塗装時の熱で気化し、塗膜を内側から膨らませ、剥がれの原因となる。
この変形例２－１を用いると、圧接による密封が接着剤(１７)で強化され、密封性が高まる。
この場合、座金(１２)の押圧面(１２ａ)とスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)との間から、水や塵埃がスリーブ(１０)内に進入し難くなる。スリーブ(１０)内に進入した水や塵埃は、燃料インジェクタ(７)に進入し、その故障の原因となる。また、エンジンの焼き付け塗装前にスリーブ(１０)内に進入した水は、焼き付け塗装時の熱で気化し、塗膜を内側から膨らませ、剥がれの原因となる。
スリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)の密封構造は、図３(Ｄ)に示す変形例２－２のように、座金(１２)の押圧面(１２ａ)とスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)との間が、グリス(１８)で密封されているものであってもよい。
この変形例２－２によれば、圧接による密封がグリス(１８)で強化され、密封性が高まる。
この変形例２－２によれば、圧接による密封がグリス(１８)で強化され、密封性が高まる。
スリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)の密封構造は、図３(Ｃ)に示す変形例２－３のように、座金(１２)の押圧面(１２ａ)とスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)との間が、シートガスケット(１９)で密封されているものであってもよい。
この変形例２－３を用いると、圧接による密封がシートガスケット(１９)で強化され、密封性が高まる。
シートガスケット(１９)には、金属、樹脂、ゴム等の素材を用いることができる。
この変形例２－３を用いると、圧接による密封がシートガスケット(１９)で強化され、密封性が高まる。
シートガスケット(１９)には、金属、樹脂、ゴム等の素材を用いることができる。
図１(Ａ)のエンジンでは、座金(１２)の押圧面(１２ａ)やスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)には、図４(Ａ)に示す基本例が用いられている。
図４(Ａ)に示す基本例では、スリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)や座金(１２)の押圧面(１２ａ)は、いずれも平坦面のみで構成されている。
図４(Ａ)に示す基本例では、スリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)や座金(１２)の押圧面(１２ａ)は、いずれも平坦面のみで構成されている。
座金(１２)の押圧面(１２ａ)やスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)は、図４(Ｂ)，４(Ｃ)に示す変形例３－１や変形３－２のように、スリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)と座金(１２)の押圧面(１２ａ)の両方または一方に、その周方向に伸びる同心円形または渦巻き形の溝(２０)が形成されている。
図４(Ｂ)に示す変形例３－１では、同心円形の溝(２０)が形成され、図４(Ｃ)に示す変形例３－２では、渦巻形の溝(２０)が形成されている。
この変形例３－１や変形例３－２を用いると、座金(１２)の押圧面(１２ａ)とスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)の圧接面積が溝(２０)で減る分だけ、接圧が高まり、密封性が高まる。
また、溝(２０)に水や塵埃が進入しても、これらは溝(２０)に沿って周方向に移動するため、スリーブ(１０)内には進入し難い。
図４(Ｂ)に示す変形例３－１では、同心円形の溝(２０)が形成され、図４(Ｃ)に示す変形例３－２では、渦巻形の溝(２０)が形成されている。
この変形例３－１や変形例３－２を用いると、座金(１２)の押圧面(１２ａ)とスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)の圧接面積が溝(２０)で減る分だけ、接圧が高まり、密封性が高まる。
また、溝(２０)に水や塵埃が進入しても、これらは溝(２０)に沿って周方向に移動するため、スリーブ(１０)内には進入し難い。
スリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)の密封構造は、図５(Ａ)～(Ｃ)に示す変形例４－１～４－３のように、スリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)に凹設したリング溝(２１)に内嵌されたリングガスケット(２２)を用いたものであってもよい。
リングガスケット(２２)は、図５(Ａ)に示す変形例４－１ではＯリング(２２ａ)が、図５(Ｂ)に示す変形例４－２では断面がＸ字状のＸリング(２２ｂ)が、図５(Ｃ)に示す変形例４－３では断面が三角形の三角リング(２２ｃ)がそれぞれ用いられている。
変形例４－１～４－３のリングガスケット(２２)を用いると、リング溝(２１)内で位置ずれし難いリングガスケット(２２)の弾性復元力で、座金(１２)の押圧面(１２ａ)とスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)の間の密封を確実に行うことができる。
リングガスケット(２２)は、ゴムを素材としている。
リングガスケット(２２)は、図５(Ａ)に示す変形例４－１ではＯリング(２２ａ)が、図５(Ｂ)に示す変形例４－２では断面がＸ字状のＸリング(２２ｂ)が、図５(Ｃ)に示す変形例４－３では断面が三角形の三角リング(２２ｃ)がそれぞれ用いられている。
変形例４－１～４－３のリングガスケット(２２)を用いると、リング溝(２１)内で位置ずれし難いリングガスケット(２２)の弾性復元力で、座金(１２)の押圧面(１２ａ)とスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)の間の密封を確実に行うことができる。
リングガスケット(２２)は、ゴムを素材としている。
スリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)の密封構造は、図５(Ｄ)に示す変形例４－４のように、弾性端部(１０ａｂ)を用いたものであってもよい。
変形例４－４では、スリーブ(１０)は、基端部(１０ｃ)側の本体部(１０ｃａ)と、突出端部(１０ａ)の一部を構成する弾性端部(１０ａｂ)を備え、弾性端部(１０ａｂ)と本体部(１０ｃａ)を密嵌させ、弾性端部(１０ａｂ)は本体部(１０ｃａ)及び座金(１２)よりも弾性係数の小さい(すなわち弾性変形しやすい)素材で形成され、弾性端部(１０ａｂ)に前記スリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)が形成されている。
変形例４－４では、スリーブ(１０)は、基端部(１０ｃ)側の本体部(１０ｃａ)と、突出端部(１０ａ)の一部を構成する弾性端部(１０ａｂ)を備え、弾性端部(１０ａｂ)と本体部(１０ｃａ)を密嵌させ、弾性端部(１０ａｂ)は本体部(１０ｃａ)及び座金(１２)よりも弾性係数の小さい(すなわち弾性変形しやすい)素材で形成され、弾性端部(１０ａｂ)に前記スリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)が形成されている。
この変形例４－４の弾性端部(１０ａｂ)を用いると、本体部(１０ｃａ)に密嵌で位置ずれなく支持された弾性端部(１０ａｂ)の弾性復元力で、座金(１２)の押圧面(１２ａ)とスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)の間の密封を確実に行うことができる。
この場合、弾性端部(１０ａｂ)がガスケットの機能を果たすため、スリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)を密封する専用のガスケットは不要になる。
なお、図３(Ｂ)、３(Ｃ)の変形例２－１，２－２のように、座金(１２)の押圧面(１２ａ)とスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)の間は接着剤(１７)やグリス(１８)で密封してもよい。
本体部(１０ｃａ)及び座金(１２)の素材を鋼とした場合、弾性端部(１０ａｂ)には、鋼よりも弾性係数の小さい銅、アルミ、ゴム、樹脂等を素材とすればよい。
この場合、弾性端部(１０ａｂ)がガスケットの機能を果たすため、スリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)を密封する専用のガスケットは不要になる。
なお、図３(Ｂ)、３(Ｃ)の変形例２－１，２－２のように、座金(１２)の押圧面(１２ａ)とスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)の間は接着剤(１７)やグリス(１８)で密封してもよい。
本体部(１０ｃａ)及び座金(１２)の素材を鋼とした場合、弾性端部(１０ａｂ)には、鋼よりも弾性係数の小さい銅、アルミ、ゴム、樹脂等を素材とすればよい。
変形例４－４では、弾性端部(１０ａｂ)と本体部(１０ｃａ)は、入れ子式のインロー構造で密嵌されている。
すなわち、スリーブ(１０)の本体部(１０ｃａ)は弾性端部(１０ａｂ)側の開口周縁に内面が断面Ｌ字形の嵌合溝(１０ｃｂ)を備え、弾性端部(１０ａｂ)は、嵌合溝(１０ｃｂ)と密嵌される筒部(１０ａｃ)と、弾性端部(１０ａｂ)側の本体部(１０ｃａ)の開口端面(１０ｃｃ)に沿って筒部(１０ａｃ)から径方向に張り出されたフランジ部(１０ａｄ)を備え、フランジ部(１０ａｄ)の開口端面(１０ａｅ)がスリーブ(１０)の前記受圧面(１０ｂ)とされている。
すなわち、スリーブ(１０)の本体部(１０ｃａ)は弾性端部(１０ａｂ)側の開口周縁に内面が断面Ｌ字形の嵌合溝(１０ｃｂ)を備え、弾性端部(１０ａｂ)は、嵌合溝(１０ｃｂ)と密嵌される筒部(１０ａｃ)と、弾性端部(１０ａｂ)側の本体部(１０ｃａ)の開口端面(１０ｃｃ)に沿って筒部(１０ａｃ)から径方向に張り出されたフランジ部(１０ａｄ)を備え、フランジ部(１０ａｄ)の開口端面(１０ａｅ)がスリーブ(１０)の前記受圧面(１０ｂ)とされている。
図１(Ａ)のエンジンのスリーブ(１０)の内周側は、図６(Ａ)の基本例のようにガスケットがなく、密封機能がないが、スリーブ(１０)の内周側に密封機能を持たせるため、図６(Ｂ)～(Ｅ)に示す変形例５－１～５－４のように、スリーブ(１０)の内周面(１０ｄ)に凹設されたリング溝(２３)に内嵌されたリングガスケット(２４)による密封構造を用いてもよい。
リングガスケット(２４)は、図６(Ｂ)に示す変形例５－１ではＯリング(２４ａ)が、図６(Ｃ)に示す変形例５－２では断面がＸ字状のＸリング(２４ｂ)が、図６(Ｄ)に示す変形例５－３では断面が三角形の三角リング(２４ｃ)が、図６(Ｅ)に示す変形例５－４ではシールリップリング(２４ｄ)がそれぞれ用いられている。シールリップリング(２４ｄ)は、内周にシールリップ(２４ｄａ)を備えている。
シールリップリング(２４ｄ)は、リング溝(２３)に圧入されている。リングガスケット(２４)は、燃料インジェクタ(７)のノズル部(７ｄ)の外周面(７ｄｅ)に圧接されている。
リングガスケット(２４)は、図６(Ｂ)に示す変形例５－１ではＯリング(２４ａ)が、図６(Ｃ)に示す変形例５－２では断面がＸ字状のＸリング(２４ｂ)が、図６(Ｄ)に示す変形例５－３では断面が三角形の三角リング(２４ｃ)が、図６(Ｅ)に示す変形例５－４ではシールリップリング(２４ｄ)がそれぞれ用いられている。シールリップリング(２４ｄ)は、内周にシールリップ(２４ｄａ)を備えている。
シールリップリング(２４ｄ)は、リング溝(２３)に圧入されている。リングガスケット(２４)は、燃料インジェクタ(７)のノズル部(７ｄ)の外周面(７ｄｅ)に圧接されている。
この変形例５－１～５－４のリングガスケット(２２)を用いると、リング溝(２１)内で位置ずれし難いリングガスケット(２２)の弾性復元力で、スリーブ(１０)の内周面(１０ｄ)と燃料インジェクタ(７)のノズル部(７ｄ)の外周面(７ｄｅ)との間の密封を確実に行うことができる。
スリーブ(１０)の内周側の密封構造は、図６(Ｆ)に示す変形例５－５のように、スリーブ(１０)の内周面(１０ｄ)に焼き付けで固定されたリングガスケット(２４)を用いたものであってもよい。
図６(Ｆ)に示す変形例５－５では、断面が三角形の三角リング(２４ｃ)が用いられている。
この三角リング(２４ｃ)は、スリーブ(１０)の内周面(１０ｄ)の軸長方向に複数配置されている。
三角リング(２４ｃ)は、燃料インジェクタ(７)のノズル部(７ｄ)の外周面(７ｄｅ)に圧接している。
図６(Ｆ)に示す変形例５－５では、断面が三角形の三角リング(２４ｃ)が用いられている。
この三角リング(２４ｃ)は、スリーブ(１０)の内周面(１０ｄ)の軸長方向に複数配置されている。
三角リング(２４ｃ)は、燃料インジェクタ(７)のノズル部(７ｄ)の外周面(７ｄｅ)に圧接している。
この変形例５－５のリングガスケット(２４)を用いると、焼き付けで位置ずれしないリングガスケット(２２)の弾性復元力で、スリーブ(１０)の内周面(１０ｄ)と燃料インジェクタ(７)のノズル部(７ｄ)の外周面(７ｄｅ)との間の密封を確実に行うことができる。
スリーブ(１０)の内周側の密封構造は、図７(Ａ)に示す変形例５－６のように、スリーブ(１０)の内周面(１０ｄ)と燃料インジェクタ(７)のノズル部(７ｄ)の外周面(７ｄｅ)との間に埋め込まれた埋め込みシール(２５)を用いたものであってもよい。
埋め込みシール(２５)は、スリーブ(１０)の内周面(１０ｄ)と燃料インジェクタ(７)のノズル部(７ｄ)の外周面(７ｄｅ)に密着している。
埋め込みシール(２５)の素材には、ゴムやアクリル等の樹脂を用いることができる。
埋め込みシール(２５)は、スリーブ(１０)の内周面(１０ｄ)と燃料インジェクタ(７)のノズル部(７ｄ)の外周面(７ｄｅ)に密着している。
埋め込みシール(２５)の素材には、ゴムやアクリル等の樹脂を用いることができる。
この変形例５－６の埋め込みシール(２５)を用いると、埋め込みで位置ずれしない埋め込みシール(２５)で、スリーブ(１０)の内周面(１０ｄ)と燃料インジェクタ(７)のノズル部(７ｄ)の外周面(７ｄｅ)との間の密封を確実に行うことができる。
スリーブ(１０)の内周側の密封構造は、図７(Ｂ)に示す変形例５－７のように、スリーブ(１０)の内周面(１０ｄ)と燃料インジェクタ(７)のノズル部(７ｄ)の外周面(７ｄｅ)との間に充填された充填シール剤(２６)を用いたものであってもよい。
充填シール剤(２６)は、スリーブ(１０)の内周面(１０ｄ)と燃料インジェクタ(７)のノズル部(７ｄ)の外周面(７ｄｅ)の隙間に充満させる。
充填シール剤(２６)の素材には、グリスや樹脂を用いることができる。
スリーブ(１０)の周壁は充填シール剤(２６)を注入する注入孔(１０ｅ)を備えている。
注入孔(１０ｅ)は、充填シール剤(２６)を注入した後、プラグ(１０ｆ)で塞ぐ。
充填シール剤(２６)は、スリーブ(１０)の内周面(１０ｄ)と燃料インジェクタ(７)のノズル部(７ｄ)の外周面(７ｄｅ)の隙間に充満させる。
充填シール剤(２６)の素材には、グリスや樹脂を用いることができる。
スリーブ(１０)の周壁は充填シール剤(２６)を注入する注入孔(１０ｅ)を備えている。
注入孔(１０ｅ)は、充填シール剤(２６)を注入した後、プラグ(１０ｆ)で塞ぐ。
この変形例５－７の充填シール剤(２６)を用いると、充満した充填シール剤(２６)で、スリーブ(１０)の内周面(１０ｄ)と燃料インジェクタ(７)のノズル部(７ｄ)の外周面(７ｄｅ)との間の密封を確実に行うことができる。
図１(Ａ)のスリーブ(１０)の外周側は、図８(Ａ)の基本例のように、密封手段がなく、密封機能はないが、スリーブ(１０)の外周側に密封機能を持たせるため、図８(Ｂ)～(Ｄ)に示す変形例６－１～６－３のように、スリーブ(１０)の外周面(１０ｇ)と座金(１２)の外周面(１２ｂ)に亘って周方向に巻かれた帯材(２７)による密封構造を用いてもよい。
図８(Ｂ)に示す変形例６－１では、帯材(２７)にゴムバンド(２７ａ)が、図８(Ｃ)に示す変形例６－２では、帯材(２７)にゴムシール(２７ｂ)が、図８(Ｄ)に示す変形例６－３では、帯材(２７)に粘着テープ(２７ｃ)がそれぞれ用いられている。
図８(Ｂ)に示す変形例６－１では、帯材(２７)にゴムバンド(２７ａ)が、図８(Ｃ)に示す変形例６－２では、帯材(２７)にゴムシール(２７ｂ)が、図８(Ｄ)に示す変形例６－３では、帯材(２７)に粘着テープ(２７ｃ)がそれぞれ用いられている。
この変形例６－１～６－３の帯材(２７)を用いると、スリーブ(１０)の外周面(１０ｇ)と座金(１２)の外周面(１２ｂ)との隙間の密封を確実に行い、座金(１２)の押圧面(１２ａ)とスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)との間の密封を強化することができる。
図１(Ａ)のエンジンでは、座金(１２)の外周側は、図９(Ａ)の基本例のように、防水防塵手段がなく、防水防塵機能がないが、座金(１２)の外周側に防水防塵機能を持たせるため、図９(Ｂ)(Ｃ)に示す変形例７－１，７－２のように、座金(１２)をカバー(２８)で外周から覆う防水防塵構造を用いてもよい。
図９(Ｂ)に示す変形例７－１では、カバー(２８)としてスリーブ(１０)の突出端部(１０ａ)から突出側に延長されたスリーブ延長カバー(２８ａ)が用いられ、スリーブ延長カバー(２８ａ)で座金(１２)が外周側から覆われ、スリーブ延長カバー(２８ａ)の延長端部(２８ａａ)に燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)が内嵌されている。
スリーブ延長カバー(２８ａ)の延長端部(２８ａａ)の内周面(２８ａｄ)と、燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)の外周面(７ｃｂ)の間は、リングガスケット(２８ａｃ)で密封されている。
図９(Ｃ)に示す変形例７－２では、カバー(２８)として燃料インジェクタ(７)に取り付けられた取り付けカバー(２８ｂ)が用いられている。
取り付けカバー(２８ｂ)は、燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)に係止されている。
図９(Ｂ)に示す変形例７－１では、カバー(２８)としてスリーブ(１０)の突出端部(１０ａ)から突出側に延長されたスリーブ延長カバー(２８ａ)が用いられ、スリーブ延長カバー(２８ａ)で座金(１２)が外周側から覆われ、スリーブ延長カバー(２８ａ)の延長端部(２８ａａ)に燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)が内嵌されている。
スリーブ延長カバー(２８ａ)の延長端部(２８ａａ)の内周面(２８ａｄ)と、燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)の外周面(７ｃｂ)の間は、リングガスケット(２８ａｃ)で密封されている。
図９(Ｃ)に示す変形例７－２では、カバー(２８)として燃料インジェクタ(７)に取り付けられた取り付けカバー(２８ｂ)が用いられている。
取り付けカバー(２８ｂ)は、燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)に係止されている。
図９(Ｂ)(Ｃ)に示す変形例７－１，７－２のスリーブ延長カバー(２８ａ)や取り付けカバー(２８ｂ)を用いると、燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)の外周面(７ｃｂ)と座金(１２)の外周面(１２ｂ)との境界、座金(１２)の外周面(１２ｂ)とスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)との境界が、外周からスリーブ延長カバー(２８ａ)や取り付けカバー(２８ｂ)で覆われ、スリーブ(１０)内への水分や塵埃の進入が防止される。
図２～図９に示す基本例や変形例は、相互に自由に組み合わせることができる。
図１０(Ａ)は図２～図９に示す基本例同士を組み合わせた組み合わせに関する基本例である。図１０(Ｂ)は、図５(Ｄ)の変形例４－４の弾性端部(１０ａｂ)と、図９(Ｂ)の変形例７－１のスリーブ延長カバー(２８ａ)を組み合わせた組み合わせに関する変形例８である。変形例８には、図３(Ｂ)～(Ｄ)のスリーブの受圧面の密封構造、図４(Ｂ)(Ｃ)のスリーブの受圧面等の構造、図５(Ａ)～(Ｃ)のスリーブの受圧面の密封構造、図６(Ｂ)～(Ｆ)，図７(Ａ)(Ｂ)のスリーブの内周側の密封構造、図９(Ｃ)の座金外周側の防水防塵構造を組み合わせてもよい。
図１０(Ａ)は図２～図９に示す基本例同士を組み合わせた組み合わせに関する基本例である。図１０(Ｂ)は、図５(Ｄ)の変形例４－４の弾性端部(１０ａｂ)と、図９(Ｂ)の変形例７－１のスリーブ延長カバー(２８ａ)を組み合わせた組み合わせに関する変形例８である。変形例８には、図３(Ｂ)～(Ｄ)のスリーブの受圧面の密封構造、図４(Ｂ)(Ｃ)のスリーブの受圧面等の構造、図５(Ａ)～(Ｃ)のスリーブの受圧面の密封構造、図６(Ｂ)～(Ｆ)，図７(Ａ)(Ｂ)のスリーブの内周側の密封構造、図９(Ｃ)の座金外周側の防水防塵構造を組み合わせてもよい。
次に、燃料インジェクタ(７)の先端配置について説明する。
図１(Ｂ)に示すように、燃料インジェクタ(７)は、渦室(２)に臨むノズル部(７ｄ)の先端面(７ｄｂ)に燃料噴射孔(９)を備えている。
図１(Ａ)に示すように、このエンジンでは、ノズル部(７ｄ)の先端面(７ｄｂ)の一部が、挿通孔(１ａ)と渦室(２)の境界を越えて、渦室(２)内に突出している。
このエンジンでは、ノズル部(７ｄ)の先端面(７ｄｂ)の全部が、挿通孔(１ａ)と渦室(２)の境界を越えて、渦室(２)内に突出していてもよい。
図１(Ｂ)に示すように、燃料インジェクタ(７)は、渦室(２)に臨むノズル部(７ｄ)の先端面(７ｄｂ)に燃料噴射孔(９)を備えている。
図１(Ａ)に示すように、このエンジンでは、ノズル部(７ｄ)の先端面(７ｄｂ)の一部が、挿通孔(１ａ)と渦室(２)の境界を越えて、渦室(２)内に突出している。
このエンジンでは、ノズル部(７ｄ)の先端面(７ｄｂ)の全部が、挿通孔(１ａ)と渦室(２)の境界を越えて、渦室(２)内に突出していてもよい。
このエンジンでは、図１(Ａ)に示すように、燃料インジェクタ(７)のノズル部(７ｄ)の先端面(７ｄｂ)の一部または全部が、挿通孔(１ａ)と渦室(２)の境界を越えて、渦室(２)内に突出しているため、図１１(Ａ)，１２(Ａ)に示す燃料噴射孔(９)の出口付近の燃焼火炎が図１(Ａ)に示す旋回流(２ａ)で吹き流され易く、燃焼火炎の熱で燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)内の動弁駆動装置(７ｃａ)の電子部品が過熱され難く、精密な電子燃料噴射制御を行うことができる。
次に、燃料インジェクタ(７)の燃料噴射孔(９)について説明する。
図１１は燃料噴射孔(９)の基本例、図１２は変形例９に関するものである。
図１１(Ａ)，１２(Ａ)に示すように、燃料噴射孔(９)は先拡がりテーパ形状とされている。
図１１は燃料噴射孔(９)の基本例、図１２は変形例９に関するものである。
図１１(Ａ)，１２(Ａ)に示すように、燃料噴射孔(９)は先拡がりテーパ形状とされている。
このエンジンでは、図１１(Ａ)，１２(Ａ)に示すように、燃料噴射孔(９)は先拡がりテーパ形状であるため、燃料噴射孔(９)の出口で煤が堆積しても、燃料噴射が邪魔され難く、燃料インジェクタ(７)の燃料噴射孔(９)の出口での煤の堆積に拘わらず、精密な燃料噴射制御が行える。
また、このエンジンでは、図１(Ａ)に示すように、燃料インジェクタ(７)のノズル部(７ｄ)の先端面(７ｄｂ)の一部または全部が、挿通孔(１ａ)と渦室(２)の境界を越えて、渦室(２)内に突出しているため、図１１(Ａ)，１２(Ａ)に示す燃料噴射孔(９)の出口付近の燃焼ガスが図１(Ａ)に示す旋回流(２ａ)で吹き流され易く、燃焼ガス中の煤が燃料噴射孔(９)の出口で成長し難い。
図１(Ａ)(Ｂ)に示すように、燃料インジェクタ(７)のノズル部(７ｄ)の先端面(７ｄｂ)には、燃料噴射孔(９)の周囲に平坦な渦流ガイド面(７ｄｃ)を備えている。
図１(Ａ)に示すように、渦流ガイド面(７ｄｃ)の全部が、挿通孔(１ａ)と渦室(２)の境界を越えて、渦室(２)内に突出している。
このエンジンでは、渦流ガイド面(７ｄｃ)の一部が、挿通孔(１ａ)と渦室(２)の境界を越えて、渦室(２)内に突出していてもよい。
図１(Ａ)に示すように、渦流ガイド面(７ｄｃ)の全部が、挿通孔(１ａ)と渦室(２)の境界を越えて、渦室(２)内に突出している。
このエンジンでは、渦流ガイド面(７ｄｃ)の一部が、挿通孔(１ａ)と渦室(２)の境界を越えて、渦室(２)内に突出していてもよい。
図１(Ａ)に示すように、このエンジンでは、渦流ガイド面(７ｄｃ)の少なくとも一部が、挿通孔(１ａ)と渦室(２)の境界を越えて、渦室(２)内に突出しているため、渦室(２)内を旋回する旋回流(２ａ)が渦流ガイド面(７ｄｃ)で案内され、旋回流(２ａ)が渦室(２)内をスムーズに旋回し、圧縮空気と噴射燃料(１３)の混合が良好になり、渦室(２)内で煤が発生し難い。
燃料噴射孔(９)は、ノズル部(７ｄ)の先端面(７ｄｂ)の中央にある突球面状の最先端面(７ｄｄ)に形成されている。
このエンジンでは、図１(Ａ)に示すように、前記ノズル部(７ｄ)の先端面(７ｄｂ)は、その中央に突球面状の最先端面(７ｄｄ)を備え、図１(Ｂ)に示するように、前記燃料噴射孔(９)は、渦室(２)内で前記突球面状の最先端面(７ｄｄ)にその周方向に並んで複数配置されている。
また、図１(Ａ)に示すように、前記挿通孔(１ａ)と前記ノズル部(７ｄ)は、挿通孔(１ａ)の内周面とノズル部(７ｄ)の外周面の相互間が、挿通孔(１ａ)内に全部が収容されているガスシール(７ｆ)で密封されている。
燃料噴射孔(９)は、ノズル部(７ｄ)の先端面(７ｄｂ)の中央にある突球面状の最先端面(７ｄｄ)に形成されている。
このエンジンでは、図１(Ａ)に示すように、前記ノズル部(７ｄ)の先端面(７ｄｂ)は、その中央に突球面状の最先端面(７ｄｄ)を備え、図１(Ｂ)に示するように、前記燃料噴射孔(９)は、渦室(２)内で前記突球面状の最先端面(７ｄｄ)にその周方向に並んで複数配置されている。
また、図１(Ａ)に示すように、前記挿通孔(１ａ)と前記ノズル部(７ｄ)は、挿通孔(１ａ)の内周面とノズル部(７ｄ)の外周面の相互間が、挿通孔(１ａ)内に全部が収容されているガスシール(７ｆ)で密封されている。
図１(Ｂ)，１１(Ｂ)，１２(Ｂ)に示すように、このエンジンでは、燃料インジェクタ(７)１本につき複数個の燃料噴射孔(９)を備えている。
このため、１１(Ｂ)，１２(Ｂ)に示す噴射燃料(１３)が渦室(２)内に広く分散し、圧縮空気と噴射燃料(１３)の混合が良好になり、渦室(２)内で煤が発生し難い。
このため、１１(Ｂ)，１２(Ｂ)に示す噴射燃料(１３)が渦室(２)内に広く分散し、圧縮空気と噴射燃料(１３)の混合が良好になり、渦室(２)内で煤が発生し難い。
図１(Ｂ)，１１(Ｂ)，１２(Ｂ)に示すように、燃料噴射孔(９)は、燃料インジェクタ(７)1本につき６個設けられている。
このエンジンでは、燃料噴射孔(９)は、燃料インジェクタ(７)1本につき２～６個設けるのが望ましい。
このエンジンでは、燃料噴射孔(９)は、燃料インジェクタ(７)1本につき２～６個設けるのが望ましい。
図１(Ｂ)、１１(Ａ)、１１(Ｂ)に示す燃料噴射孔(９)の基本例では、１本の燃料インジェクタ(７)の燃料噴射孔(９)の入口開口(９ａ)６個の総開口面積をＡ平方ｍｍとし、１気筒分の排気量をＣ立方ｍｍとして、前者の値Ａを後者の値Ｃで除したＡ／Ｃの値が０．７５×１０－６となるようにした。具体的には、燃料噴射孔(９)の入口開口(９ａ)６個の総開口面積Ａを０．２２４平方ｍｍ、１気筒分の排気量Ｃを２９９０００立方ｍｍとした。図１２に示す燃料噴射孔(９)の変形例９でも同様にした。
このエンジンでは、Ａ／Ｃの値が０．５×１０－６～１．０×１０－６となるようにするのが望ましい。
このエンジンでは、Ａ／Ｃの値が０．５×１０－６～１．０×１０－６となるようにするのが望ましい。
Ａ／Ｃの値が０．５×１０－６未満の場合には、燃料噴射孔(９)の入口開口(９ａ)の総開口面積Ａが不足し、必要な出力が得られないことがある。Ａ／Ｃの値が１．０×１０－６を越える場合には、燃料噴射孔(９)の入口開口(９ａ)の総開口面積Ａが過大になり、燃料噴射速度が遅く、渦室(２)内で噴射燃料(１３)の油滴が微細化せず、圧縮空気と噴射燃料の混合が不良になり、渦室(２)内で煤が発生し易くなる。
これに対し、Ａ／Ｃの値が０．５×１０－６～１．０×１０－６の場合には、必要な出力が得られると共に、渦室(２)内で煤が発生し難い。
これに対し、Ａ／Ｃの値が０．５×１０－６～１．０×１０－６の場合には、必要な出力が得られると共に、渦室(２)内で煤が発生し難い。
図１１(Ａ)に示す燃料噴射孔(９)の基本例では、１本の燃料インジェクタ(７)の燃料噴射孔(９)の出口開口(９ｂ)６個の総開口面積をＢ平方ｍｍとし、１本の燃料インジェクタ(７)の燃料噴射孔(９)の入口開口(９ａ)６個の総開口面積をＡ平方ｍｍとして、前者の値Ｂを後者の値Ａで除したＢ／Ａの値が１．２６となるようにした。具体的には、燃料噴射孔(９)の入口開口(９ａ)６個の総開口面積Ａを上記のように、０．２２４平方ｍｍ、燃料噴射孔(９)の出口開口(９ｂ)６個の総開口面積Ｂを０．２８２平方ｍｍとした。図１２(Ａ)に示す燃料噴射孔(９)の変形例９では、Ｂ／Ａの値は１．２６よりも若干大きくなる。
Ｂ／Ａの値が１．０８未満の場合には、燃料噴射孔(９)の入口開口(９ａ)の総開口面積Ａに対して出口開口(９ｂ)の総開口面積Ｂが小さ過ぎ、燃料噴射孔(９)の出口で堆積した少量の煤で燃料噴射が邪魔され、燃料噴射制御の精度が低下するおそれがある。
Ｂ／Ａの値が１．４４を超える場合には、燃料噴射孔(９)の入口開口(９ａ)の総開口面積Ａに対して出口開口(９ｂ)の総開口面積Ｂが大き過ぎ、燃料噴射孔(９)の出口で煤の堆積物の成長速度が速く、多量の煤の堆積物で燃料噴射が邪魔され、燃料噴射制御の精度が低下するおそれがある。
これに対し、Ｂ／Ａの値が１．０８～１．４４である場合には、少量の煤の堆積物では燃料噴射が邪魔されないうえ、燃料噴射孔(９)の出口での煤の堆積物の成長速度が遅く、燃料噴射制御の精度が低下し難い。
Ｂ／Ａの値が１．４４を超える場合には、燃料噴射孔(９)の入口開口(９ａ)の総開口面積Ａに対して出口開口(９ｂ)の総開口面積Ｂが大き過ぎ、燃料噴射孔(９)の出口で煤の堆積物の成長速度が速く、多量の煤の堆積物で燃料噴射が邪魔され、燃料噴射制御の精度が低下するおそれがある。
これに対し、Ｂ／Ａの値が１．０８～１．４４である場合には、少量の煤の堆積物では燃料噴射が邪魔されないうえ、燃料噴射孔(９)の出口での煤の堆積物の成長速度が遅く、燃料噴射制御の精度が低下し難い。
Ｂ／Ａの値が１．４４を超える場合に、燃料噴射孔(９)の出口で煤の堆積物の成長速度が速くなるのに対し、１．４４以下でその成長速度が遅くなる理由は、次のように推定される。すなわち、前者では燃料噴射孔(９)の出口で噴射燃料(１３)の周囲に形成される隙間(９ｈ)が過大になり、この隙間(９ｈ)に煤を含む燃焼ガスが多量に流入し、煤の堆積物が急速に成長するのに対し、後者では燃料噴射孔(９)の出口で噴射燃料(１３)の周囲に形成される隙間(９ｈ)が適度な大きさになり、煤の堆積物の成長速度と噴射燃料(１３)による煤の堆積物の除去速度が拮抗し、燃料噴射孔(９)の出口で成長した煤の堆積物が直ぐに噴射燃料で除去されるためと推定される。
図１(Ａ)に示すように、このエンジンでは、主燃焼室(４)から連通口(５)を介して渦室(２)に圧縮空気が押し込まれ、渦室(２)で発生した圧縮空気の旋回流(２ａ)に燃料インジェクタ(７)から噴射燃料(１３)が噴射されるように構成されている。
図１１(Ｃ)に示すように、このエンジンでは、インジェクタ中心軸線(７ａ)の渦室側延長線(７ｂ)が連通口(５)を通過し、図１１(Ｂ)に示すように、複数個(６個)の燃料噴射孔(９)は、インジェクタ中心軸線(７ａ)の周囲に配置され、図１１(Ｃ)に示すように、複数個(６個)の燃料噴射孔(９)の噴射孔中心軸線(９ｃ)の渦室側延長線(９ｄ)の全本数(６本)が連通口(５)を通過するようにしている。
このエンジンでは、渦室側延長線(９ｄ)の全本数(６本)の一部のみが連通口(５)を通過するようにしてもよい。
このエンジンでは、多くの噴射燃料(１３)が連通口(５)を介して主燃焼室(４)に噴射されるため、渦室(２)での過剰な燃焼が防止され、渦室(２)で煤が発生し難い。
複数個(６個)の燃料噴射孔(９)は、インジェクタ中心軸線(７ａ)の周囲で、インジェクタ先端面(８)の最先端突出面(８ａ)の周方向に一定間隔を保持して配置されている。
図１１(Ｃ)に示すように、このエンジンでは、インジェクタ中心軸線(７ａ)の渦室側延長線(７ｂ)が連通口(５)を通過し、図１１(Ｂ)に示すように、複数個(６個)の燃料噴射孔(９)は、インジェクタ中心軸線(７ａ)の周囲に配置され、図１１(Ｃ)に示すように、複数個(６個)の燃料噴射孔(９)の噴射孔中心軸線(９ｃ)の渦室側延長線(９ｄ)の全本数(６本)が連通口(５)を通過するようにしている。
このエンジンでは、渦室側延長線(９ｄ)の全本数(６本)の一部のみが連通口(５)を通過するようにしてもよい。
このエンジンでは、多くの噴射燃料(１３)が連通口(５)を介して主燃焼室(４)に噴射されるため、渦室(２)での過剰な燃焼が防止され、渦室(２)で煤が発生し難い。
複数個(６個)の燃料噴射孔(９)は、インジェクタ中心軸線(７ａ)の周囲で、インジェクタ先端面(８)の最先端突出面(８ａ)の周方向に一定間隔を保持して配置されている。
図１２に示す変形例９の燃料噴射孔(９)では、図１２(Ｃ)に示すように、インジェクタ中心軸線(７ａ)の渦室側延長線(７ｂ)は連通口(５)を通過し、図１２(Ｂ)に示すように、各燃料インジェクタ(７)の複数個(６個)の燃料噴射孔(９)は、各インジェクタ中心軸線(７ａ)の周囲に配置され、図１２(Ｃ)に示すように、各燃料インジェクタ(７)の複数個(６個)の燃料噴射孔(９)の噴射孔中心軸線(９ｃ)の渦室側延長線(９ｄ)の一部本数(５本)が連通口(５)の渦室側開口(５ａ)の周縁部(５ｂ)に突き当たるようにしている。残り本数(１本)は、連通口(５)を貫通している。
このエンジンでは、全本数(６本)が連通口(５)の渦室側開口(５ａ)の周縁部(５ｂ)に突き当たるようにしてもよい。
このエンジンでは、多くの噴射燃料(１３)が連通口(５)を介して主燃焼室(４)に噴射されるため、渦室(２)での過剰な燃焼が防止され、渦室(２)で煤が発生し難い。
このエンジンでは、全本数(６本)が連通口(５)の渦室側開口(５ａ)の周縁部(５ｂ)に突き当たるようにしてもよい。
このエンジンでは、多くの噴射燃料(１３)が連通口(５)を介して主燃焼室(４)に噴射されるため、渦室(２)での過剰な燃焼が防止され、渦室(２)で煤が発生し難い。
図１２(Ｃ)に示すように、変形例９の燃料噴射孔(９)では、インジェクタ中心軸線(７ａ)の渦室側延長線(７ｂ)と平行な向きに見て、相互に直交する前後方向と横方向の各寸法とをそれぞれ１．５倍ずつ拡大した渦室側開口(５ａ)と相似形の相似形仮想線(５ｃ)を想定し、この相似形仮想線(５ｃ)と渦室側開口(５ａ)との間の渦室内周面が、燃料噴射孔(９)の噴射孔中心軸線(９ｃ)の渦室側延長線(９ｄ)が突き当たる渦室側開口(５ａ)の周縁部(５ｂ)とされている。
図１２に示す燃料噴射孔(９)の変形例９では、図１１に示す燃料噴射孔(９)の基本例と同一の要素には、図１１と同一の符号を付しておく。図１２に示す燃料噴射孔(９)の変形例の要素は、特記しない限り、図１１に示す燃料噴射孔(９)の基本例の要素と同一の構造と機能を備える。
図１２に示す燃料噴射孔(９)の変形例９では、図１１に示す燃料噴射孔(９)の基本例と同一の要素には、図１１と同一の符号を付しておく。図１２に示す燃料噴射孔(９)の変形例の要素は、特記しない限り、図１１に示す燃料噴射孔(９)の基本例の要素と同一の構造と機能を備える。
渦室(２)での煤の発生状況を調べたところ、複数個(６個)の燃料噴射孔(９)の噴射孔中心軸線(９ｃ)の渦室側延長線(９ｄ)の全本数(６本)が連通口(５)を通過する図１１の基本例や、一部本数(５本)が連通口(５)の渦室側開口(５ａ)の周縁部(５ｂ)に突き当たる図１２の変形例９では、全本数(６本)が渦室側開口(１０５ａ)の周縁部(１０５ｂ)の外側に突き当たる図１５(Ｃ)の第３比較例に比べ、渦室(２)での煤の発生量が少なかった。
図１５に示す第３比較例では、図１１に示す基本例や図１２に示す変形例と同一の要素には、図１１，１２の符号に１００を加算した符号を付しておく。図１３に示す第１比較例や図１４に示す第２比較例でも、同様にしておく。
図１５に示す第３比較例では、図１１に示す基本例や図１２に示す変形例と同一の要素には、図１１，１２の符号に１００を加算した符号を付しておく。図１３に示す第１比較例や図１４に示す第２比較例でも、同様にしておく。
図１１(Ａ)に示すように、燃料噴射孔(９)の基本例では、インジェクタ中心軸線(７ａ)に対する各噴射孔中心軸線(９ｃ)(またはその渦室側延長線(９ｄ))の拡開角度(α)は、４°とされている。
図１２(Ａ)に示すように、燃料噴射孔(９)の変形例９では、インジェクタ中心軸線(７ａ)に対する各噴射孔中心軸線(９ｃ)(またはその渦室側延長線(９ｄ))の拡開角度(α)は、７°とされている。
このエンジンでは、インジェクタ中心軸線(７ａ)に対する各噴射孔中心軸線(９ｃ)(またはその渦室側延長線(９ｄ))の拡開角度(α)は、４°～７°とするのが望ましい。
図１２(Ａ)に示すように、燃料噴射孔(９)の変形例９では、インジェクタ中心軸線(７ａ)に対する各噴射孔中心軸線(９ｃ)(またはその渦室側延長線(９ｄ))の拡開角度(α)は、７°とされている。
このエンジンでは、インジェクタ中心軸線(７ａ)に対する各噴射孔中心軸線(９ｃ)(またはその渦室側延長線(９ｄ))の拡開角度(α)は、４°～７°とするのが望ましい。
拡開角度(α)が４°未満である場合には、複数の噴射燃料(１３)の一部同士が重なり合い易く、渦室(２)内で煤が発生し易くなる。
拡開角度(α)が７°を越える場合には、噴射燃料(１３)の多くが連通口(５)を通過せずに渦室(２)の内面に衝突し、渦室(２)内での過剰な燃焼で煤が発生し易い。
これに対し、拡開角度(α)が４°～７°である場合には、渦室(２)内で煤が発生し難い。
拡開角度(α)が７°を越える場合には、噴射燃料(１３)の多くが連通口(５)を通過せずに渦室(２)の内面に衝突し、渦室(２)内での過剰な燃焼で煤が発生し易い。
これに対し、拡開角度(α)が４°～７°である場合には、渦室(２)内で煤が発生し難い。
渦室(２)内での煤の発生状況を調べたところ、拡開角度(α)が４°の基本例(図１１)や７°の変形例９(図１２)では、０°の第１比較例(図１３)や１°の第２比較例(図１４)や１０°の第３比較例(図１５)に比べ、渦室(２)内での煤の発生が少なかった。
図１１(Ａ)に示す基本例の燃料噴射孔(９)では、各燃料噴射孔(９)のテーパ角度(β)は、１２°とされている。
図１２(Ａ)に示す燃料噴射孔(９)の変形例９では、各燃料噴射孔(９)のテーパ角度(β)は、１８°とされている。
このエンジンでは、テーパ角度(β)は、１２°～１８°とするのが望ましい。
図１２(Ａ)に示す燃料噴射孔(９)の変形例９では、各燃料噴射孔(９)のテーパ角度(β)は、１８°とされている。
このエンジンでは、テーパ角度(β)は、１２°～１８°とするのが望ましい。
テーパ角度(β)が１２°未満の場合には、燃料噴射孔(９)の入口開口(９ａ)に対して出口開口(９ｂ)が小さ過ぎ、燃料噴射孔(９)の出口で堆積した少量の煤で燃料噴射が邪魔され、燃料噴射制御の精度が低下するおそれがある。
テーパ角度(β)が１８°を超える場合には、燃料噴射孔(９)の入口開口(９ａ)に対して出口開口(９ｂ)が大き過ぎ、燃料噴射孔(９)の出口で煤の堆積物の成長速度が速く、多量の煤の堆積物で燃料噴射が邪魔され、燃料噴射制御の精度が低下するおそれがある。
これに対し、テーパ角度(β)が１２°～１８°の場合には、少量の煤の堆積物では燃料噴射が邪魔されないうえ、燃料噴射孔(９)の出口での煤の堆積物の成長速度が遅く、燃料噴射制御の精度が低下し難い。
テーパ角度(β)が１８°を超える場合には、燃料噴射孔(９)の入口開口(９ａ)に対して出口開口(９ｂ)が大き過ぎ、燃料噴射孔(９)の出口で煤の堆積物の成長速度が速く、多量の煤の堆積物で燃料噴射が邪魔され、燃料噴射制御の精度が低下するおそれがある。
これに対し、テーパ角度(β)が１２°～１８°の場合には、少量の煤の堆積物では燃料噴射が邪魔されないうえ、燃料噴射孔(９)の出口での煤の堆積物の成長速度が遅く、燃料噴射制御の精度が低下し難い。
燃料噴射孔(９)の出口での煤の堆積物の成長速度を調べたところ、テーパ角度(β)が１２°の基本例(図１１)や１８°の変形例９(図１２)では、０°の第１比較例(図１３)や６°の第２比較例(図１４)や２４°の第３比較例(図１５)に比べ、燃料噴射孔(９)の出口での煤の堆積物の成長速度が遅かった。
図１５の第３比較例のように、テーパ角度(β)が１８°を超える場合に、燃料噴射孔(１０９)の出口で煤の堆積物の成長速度が速くなるのに対し、図１１の基本例や図１２の変形例９のように、テーパ角度(β)が１８°以下では、その成長速度が遅くなる理由は、次のように推定される。すなわち、前者では燃料噴射孔(１０９)の出口で噴射燃料(１１３)の周囲に比較的大きな隙間(１０９ｈ)が形成され、この大きな隙間(１０９ｈ)に煤を含む燃焼ガスが多量に流入し、煤の堆積物が急速に成長するのに対し、後者では燃料噴射孔(９)の出口で噴射燃料(１３)の周囲の隙間(９ｈ)が適度な大きさになり、煤の堆積物の成長速度と噴射燃料(１３)による煤の堆積物の除去速度が拮抗し、燃料噴射孔(９)の出口で成長した煤の堆積物が直ぐに噴射燃料で除去されるためと推定される。
図１１(Ａ)に示すように、燃料噴射孔(９)の基本例では、インジェクタ中心軸線(７ａ)と、インジェクタ中心軸線(７ａ)に沿う各噴射孔内周面(９ｇ)との挟角(γ)は、１°とされている。
図１２(Ａ)に示すように、燃料噴射孔(９)の変形例９では、インジェクタ中心軸線(７ａ)と、インジェクタ中心軸線(７ａ)に沿う各噴射孔内周面(９ｇ)との挟角(γ)は、３°とされている。
このエンジンでは、挟角(γ)は、１°～３°とするのが望ましい。
図１２(Ａ)に示すように、燃料噴射孔(９)の変形例９では、インジェクタ中心軸線(７ａ)と、インジェクタ中心軸線(７ａ)に沿う各噴射孔内周面(９ｇ)との挟角(γ)は、３°とされている。
このエンジンでは、挟角(γ)は、１°～３°とするのが望ましい。
挟角(γ)が１°未満である場合には、複数の噴射燃料(１３)の一部同士が重なり合い易く、渦室(２)内で煤が発生し易くなる。拡開角度(α)が３°を越える場合には、噴射燃料(１３)の多くが連通口(５)を通過せずに渦室(２)の内面に衝突し、渦室(２)内での過剰な燃焼で煤が発生し易い。
これに対し、挟角(γ)が１°～３°である場合には、渦室(２)内で煤が発生し難い。
これに対し、挟角(γ)が１°～３°である場合には、渦室(２)内で煤が発生し難い。
渦室(２)内での煤の発生状況を調べたところ、挟角(γ)が１°の基本例(図１１)や３°の変形例９(図１２)では、０°の第１比較例(図１３)や４°の比較例(図示せず)に比べ渦室(２)内での煤の発生量が少なかった。
図１１(Ａ)に示すように、燃料噴射孔(９)の基本例では、燃料噴射孔(９)の入口開口縁(９ｅ)は、面取り仕上げされていない先鋭なピン角(９ｆ)を備えている。
図１２(Ａ)に示す燃料噴射孔(９)の変形例９でも、燃料噴射孔(９)の入口開口縁(９ｅ)は、面取り仕上げされていない先鋭なピン角(９ｆ)を備えている。
図１２(Ａ)に示す燃料噴射孔(９)の変形例９でも、燃料噴射孔(９)の入口開口縁(９ｅ)は、面取り仕上げされていない先鋭なピン角(９ｆ)を備えている。
このエンジンでは、燃料噴射孔(９)の入口開口縁(９ｅ)は、面取り仕上げされていない先鋭なピン角(９ｆ)を残すことにより、面取り仕上げが不要になり、燃料インジェクタ(７)の製作が容易になる。
また、このエンジンでは、燃料インジェクタ(７)は渦室(２)に燃料を噴射するため、直噴式のものに比べ、燃料噴射圧が低くて済み、燃料の噴射圧によるピン角(９ｆ)の摩耗が起こり難く、これに起因する燃料噴射精度の低下は起こり難い。
また、このエンジンでは、燃料インジェクタ(７)は渦室(２)に燃料を噴射するため、直噴式のものに比べ、燃料噴射圧が低くて済み、燃料の噴射圧によるピン角(９ｆ)の摩耗が起こり難く、これに起因する燃料噴射精度の低下は起こり難い。
上記ピン角(９ｆ)はＲが０．１ｍｍ以下の先鋭形状の開口縁である。
(１)…シリンダヘッド、(１ａ)…挿通孔、(１ｂ)…エンジン冷却風路、(２)…渦室、(３)…シリンダ、(４)…主燃焼室、(５)…連通口、(７)…燃料インジェクタ、(７ｃ)…本体部、(７ｃａ)…動弁駆動装置、(７ｃｂ)…外周面、(７ｄ)…ノズル部、(７ｄａ)…弁体、(７ｄｂ)…先端面、(７ｄｃ)…渦流ガイド面、(１０)…スリーブ、(１０ａ)…突出端部、(１０ｂ)…受圧面、(１１)…押圧力、(１２)…座金、(１２ａ)…押圧面、(１７)…接着剤、(１８)…グリス、(１９)…シートガスケット、(２０)…溝。
Claims (21)
- シリンダ(３)と、シリンダヘッド(１)と、シリンダヘッド(１)内の渦室(２)と、シリンダ(３)内の主燃焼室(４)と、主燃焼室(４)と渦室(２)を連通させる連通口(５)と、渦室(２)に向かうシリンダヘッド(１)内の挿通孔(１ａ)と、挿通孔(１ａ)に挿通された電子燃料噴射式の燃料インジェクタ(７)を備えた、電子燃料噴射式ディーゼルエンジンにおいて、
挿通孔(１ａ)からシリンダヘッド(１)外に突出するスリーブ(１０)と、スリーブ(１０)の突出端部(１０ａ)に設けられた受圧面(１０ｂ)を備え、
燃料インジェクタ(７)は、径大の本体部(７ｃ)と、径小のノズル部(７ｄ)と、本体部(７ｃ)とノズル部(７ｄ)の段差部分に形成された押圧面(７ｅ)を備え、
燃料インジェクタ(７)のノズル部(７ｄ)がスリーブ(１０)内から挿通孔(１ａ)内に亘って挿通され、燃料インジェクタ(７)が押圧力(１１)で渦室(２)側に押圧され、燃料インジェクタ(７)にかかる押圧力(１１)が燃料インジェクタ(７)の押圧面(７ｅ)から座金(１２)を介してスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)で受け止められるように構成され、
渦室(２)に臨むノズル部(７ｄ)の先端面(７ｄｂ)に燃料噴射孔(９)を備え、
ノズル部(７ｄ)の先端面(７ｄｂ)の一部または全部が、挿通孔(１ａ)と渦室(２)の境界を越えて、渦室(２)内に突出し、
前記ノズル部(７ｄ)の先端面(７ｄｂ)は、その中央に突球面状の最先端面(７ｄｄ)を備え、前記燃料噴射孔(９)は、渦室(２)内で前記突球面状の最先端面(７ｄｄ)にその周方向に並んで複数配置され、
前記挿通孔(１ａ)と前記ノズル部(７ｄ)は、挿通孔(１ａ)の内周面とノズル部(７ｄ)の外周面の相互間が、挿通孔(１ａ)内に全部が収容されているガスシール(７ｆ)で密封されている、ことを特徴とする電子燃料噴射式ディーゼルエンジン。 - 請求項１に記載された電子燃料噴射式ディーゼルエンジンにおいて、
燃料インジェクタ(７)のノズル部(７ｄ)の先端面(７ｄｂ)に設けられた平坦な渦流ガイド面(７ｄｃ)を備え、
渦流ガイド面(７ｄｃ)の全部または一部は、挿通孔(１ａ)と渦室(２)の境界を越えて、渦室(２)内に突出している、ことを特徴とする電子燃料噴射式ディーゼルエンジン。 - 請求項１または請求項２に記載された電子燃料噴射式ディーゼルエンジンにおいて、
燃料噴射孔(９)は先拡がりテーパ形状とされている、ことを特徴とする電子燃料噴射式ディーゼルエンジン。 - 請求項３に記載された電子燃料噴射式ディーゼルエンジンにおいて、
燃料インジェクタ(７)１本につき２～６個の燃料噴射孔(９)を備えている、ことを特徴とする電子燃料噴射式ディーゼルエンジン。 - 請求項４に記載された電子燃料噴射式ディーゼルエンジンにおいて、
１本の燃料インジェクタ(７)の燃料噴射孔(９)の入口開口(９ａ)の総開口面積をＡ平方ｍｍとし、
１気筒分の排気量をＣ立方ｍｍとして、
前者の値Ａを後者の値Ｃで除したＡ／Ｃの値が０．５×１０－６～１．０×１０－６となるようにした、ことを特徴とする電子燃料噴射式ディーゼルエンジン。 - 請求項５に記載された電子燃料噴射式ディーゼルエンジンにおいて、
１本の燃料インジェクタ(７)の燃料噴射孔(９)の出口開口(９ｂ)の総開口面積をＢ平方ｍｍとし、
１本の燃料インジェクタ(７)の燃料噴射孔(９)の入口開口(９ａ)の総開口面積をＡ平方ｍｍとして、
前者の値Ｂを後者の値Ａで除したＢ／Ａの値が１．０８～１．４４となるようにした、ことを特徴とする電子燃料噴射式ディーゼルエンジン。 - 請求項３から請求項６のいずれかに記載された電子燃料噴射式ディーゼルエンジンにおいて、
主燃焼室(４)から連通口(５)を介して渦室(２)に圧縮空気が押し込まれ、渦室(２)で発生した圧縮空気の旋回流(２ａ)に燃料インジェクタ(７)から噴射燃料(１３)が噴射されるように構成され、
インジェクタ中心軸線(７ａ)の渦室側延長線(７ｂ)が連通口(５)を通過し、
複数個の燃料噴射孔(９)は、インジェクタ中心軸線(７ａ)の周囲に配置され、
複数個の燃料噴射孔(９)の噴射孔中心軸線(９ｃ)の渦室側延長線(９ｄ)の全本数または一部本数が連通口(５)を通過するようにした、ことを特徴とする電子燃料噴射式ディーゼルエンジン。 - 請求項３から請求項６のいずれかに記載された電子燃料噴射式ディーゼルエンジンにおいて、
主燃焼室(４)から連通口(５)を介して渦室(２)に圧縮空気が押し込まれ、渦室(２)で発生した圧縮空気の旋回流(２ａ)に燃料インジェクタ(７)から噴射燃料(１３)が噴射されるように構成され、
インジェクタ中心軸線(７ａ)の渦室側延長線(７ｂ)は連通口(５)を通過し、
各燃料インジェクタ(７)の複数個の燃料噴射孔(９)は、各インジェクタ中心軸線(７ａ)の周囲に配置され、
各燃料インジェクタ(７)の複数個の燃料噴射孔(９)の噴射孔中心軸線(９ｃ)の渦室側延長線(９ｄ)の一部本数または全本数が連通口(５)の渦室側開口(５ａ)の周縁部(５ｂ)に突き当たるようにした、ことを特徴とする電子燃料噴射式ディーゼルエンジン。 - 請求項８に記載された電子燃料噴射式ディーゼルエンジンにおいて、
インジェクタ中心軸線(７ａ)の渦室側延長線(７ｂ)と平行な向きに見て、相互に直交する前後方向と横方向の各寸法とをそれぞれ１．５倍ずつ拡大した渦室側開口(５ａ)と相似形仮想線(５ｃ)を想定し、この相似形仮想線(５ｃ)と渦室側開口(５ａ)との間の渦室内周面が、燃料噴射孔(９)の噴射孔中心軸線(９ｃ)の渦室側延長線(９ｄ)が突き当たる渦室側開口(５ａ)の周縁部(５ｂ)とされている、ことを特徴とする電子燃料噴射式ディーゼルエンジン。 - 請求項７から請求項９のいずれかに記載された電子燃料噴射式ディーゼルエンジンにおいて、
インジェクタ中心軸線(７ａ)に対する各噴射孔中心軸線(９ｃ)の拡開角度(α)は、４°～７°とされている、ことを特徴とする電子燃料噴射式ディーゼルエンジン。 - 請求項７から請求項１０のいずれかに記載された電子燃料噴射式ディーゼルエンジンにおいて、
各燃料噴射孔(９)のテーパ角度(β)は、１２°～１８°とされている、ことを特徴とする電子燃料噴射式ディーゼルエンジン。 - 請求項７から請求項１１のいずれかに記載された電子燃料噴射式ディーゼルエンジンにおいて、
インジェクタ中心軸線(７ａ)と、インジェクタ中心軸線(７ａ)に沿う各噴射孔内周面(９ｇ)との挟角(γ)は、１°～３°とされている、ことを特徴とする電子燃料噴射式ディーゼルエンジン。 - 請求項１から請求項１２のいずれかに記載された電子燃料噴射式ディーゼルエンジンにおいて、
燃料噴射孔(９)の入口開口縁(９ｅ)は、面取り仕上げされていない先鋭なピン角(９ｆ)を備えている、ことを特徴とする電子燃料噴射式ディーゼルエンジン。 - 請求項１３に記載された電子燃料噴射式ディーゼルエンジンにおいて、
ピン角(９ｆ)はＲが０．１ｍｍ以下の先鋭形状の開口縁である、ことを特徴とする電子燃料噴射式ディーゼルエンジン。 - 請求項１から請求項１４のいずれかに記載された電子燃料噴射式ディーゼルエンジンにおいて、
燃料インジェクタ(７)のノズル部(７ｄ)に弁体(７ｄａ)が収容され、燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)内に弁体(７ｄａ)の動弁駆動装置(７ｃａ)の電子部品が収容されている、ことを特徴とする電子燃料噴射式ディーゼルエンジン。 - 請求項１から請求項１５のいずれかに記載された電子燃料噴射式ディーゼルエンジンにおいて、
エンジン冷却風路(１ｂ)を備え、エンジン冷却風路(１ｂ)内で、燃料インジェクタ(７)の本体部(７ｃ)の外周面(７ｃｂ)とスリーブ(１０)の外周面(１０ｇ)が露出している、ことを特徴とする電子燃料噴射式ディーゼルエンジン。 - 請求項１から請求項１６のいずれかに記載された電子燃料噴射式ディーゼルエンジンにおいて、
スリーブ(１０)は、シリンダヘッド(１)とは別部品で構成され、シリンダヘッド(１)に取り付けられている、ことを特徴とする電子燃料噴射式ディーゼルエンジン。 - 請求項１から請求項１７のいずれかに記載された電子燃料噴射式ディーゼルエンジンにおいて、
座金(１２)の押圧面(１２ａ)とスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)との間が、接着剤(１７)で密封されている、ことを特徴とする電子燃料噴射式ディーゼルエンジン。 - 請求項１から請求項１７のいずれかに記載された電子燃料噴射式ディーゼルエンジンにおいて、
座金(１２)の押圧面(１２ａ)とスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)との間が、グリス(１８)で密封されている、ことを特徴とする電子燃料噴射式ディーゼルエンジン。 - 請求項１から請求項１７のいずれかに記載された電子燃料噴射式ディーゼルエンジンにおいて、
座金(１２)の押圧面(１２ａ)とスリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)との間が、シートガスケット(１９)で密封されている、ことを特徴とする電子燃料噴射式ディーゼルエンジン。 - 請求項１から請求項２０のいずれかに記載された電子燃料噴射式ディーゼルエンジンにおいて、スリーブ(１０)の受圧面(１０ｂ)と座金(１２)の押圧面(１２ａ)の一方または両方に、その周方向に伸びる同心円形または渦巻き形の溝(２０)が形成されている、ことを特徴とする電子燃料噴射式ディーゼルエンジン。
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