JPH0122942Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はエンジン特にデイーゼルエンジンに装
着され、燃料を燃焼室に噴射する燃料噴射弁の改
良に関するものである。

従来の燃料噴射ノズルはノズルナツトをもつて
デイーゼルエンジンのシリンダヘツドに噴孔を有
する先端部が燃焼室に臨むように装着されて燃料
を燃焼室内に噴射するように構成されている。

ところが、この種の燃料噴射ノズルは針弁を内
部に摺動自在に収容した弁本体が噴孔を有する先
端部まで耐熱鋼によつて構成されている。

従つて、噴孔を形成した弁本体先端部が燃焼室
より直接的に放射熱を受け、その熱のために針弁
の先端が焼付きを生じたり、また噴孔が詰つた
り、更に弁座部が過度に摩耗するという欠点があ
つた。

更に前記のように弁本体は先端部まで耐熱鋼に
よつて構成されており、この先端部に燃料噴射す
る孔を形成するのであるが、この加工には通常ド
リルが使用されるので殆どの場合円形のものしか
得られなかつたのである。

このように円形の噴射孔より燃焼室内に噴射さ
れた燃料噴霧は中心が濃く、外周部が薄くなり、
燃焼室内の空気流との均一化された混合が得られ
ず、円滑な燃焼が得られないという欠点があつた
のなある。

従つて本考案の目的は、デイーゼルエンジンの
燃料噴霧を均一に分散させかつ、燃料噴霧の到達
距離を確保することのできる燃料噴射ノズルを提
供するものである。

前記目的を達成するための本考案の構成は、耐
熱鋼製弁本体の先端部に、セラミツク材で構成し
た噴孔部を設け、この噴孔部と前記弁本体との間
にメタライズ層を、また噴孔部とノズルナツトと
の間に断熱シートをそれぞれ介在させて、前記噴
孔部の先端が覗く状態に前記ノズルナツトで前記
噴孔部を弁本体に結合したことを特徴とするセラ
ミツク製燃料噴射ノズルである。

次に図面を参照して本考案の実施例を説明す
る。

第１図はデイーゼルエンジンの燃料噴射ノズル
の要部の断面図で、弁本体１の主要部分を耐熱鋼
製とし、その先端にある噴孔部２をセラミツク製
としている。そしてこれらの部材を覆うようにノ
ズルナツト３を前記本体１のネジ部４に螺合して
このノズルナツト３を図示しないシリンダヘツド
の下部に固定することによつて燃料噴射ノズルを
燃焼室内に向けて固定している。

前記弁本体１は耐熱鋼製であつてその中央に軸
方向に設けた穴の内部に針弁５を摺動自在に収容
して弁本体１の下部の開口部の近傍に弁座部６を
形成し、これに針弁５の円錐状の弁部７を当接し
て油路を開放し、また閉止するようにしている。

噴孔部２はセラミツク製であつて、窒化珪素
（Si₃N₄）焼結体や窒化珪素に酸化アルミニウム
（Al₂O₃）成分を含有せしめたサイアロン焼結体
が最適のセラミツク材として使用される。

窒化珪素焼結体は高温において、金属材料に比
較して数段に優れた特性を持ち、しかも熱シヨツ
クに対する極めて大きな耐衝撃性を持つと共に、
熱膨脹係数が小さいこと、熱伝動率が小さいこと
など燃料噴射ノズルの噴孔部には適した材料であ
る。

さて、前記のように弁本体１と噴孔部２とを別
体とし、しかも弁本体１は耐熱鋼製とし噴孔部２
をセラミツク製としたことによつて噴孔部２の熱
伝動性が劣ることとなると共に、両者の合せ目か
ら燃料が漏洩するようなこともあるが本考案はこ
の欠点を次のようにして解消している。

即ち、噴孔部２と弁本体１との間にはメタライ
ズ層８が設けられて両者の間を熱的に接続すると
共に、機械的にも接続している。

このメタライズ層８としては、弁本体１と噴孔
部２との熱膨脹率が大幅に異なるので、コバール
等の熱膨脹係数の低い金属材料を使用する。

前記メタライズ層１１の厚さは、噴孔部２を弁
本体１の先端に機械的に接続できる程度であれば
よく、この厚さは実験的に定められる。

噴孔部２と弁本体１との外周部を保護するよう
に袋状のノズルナツト３が設けられており、この
ナツト３の先端部３０で噴孔部１の先端を熱的に
保護すると共に、燃料の圧力が噴孔部２に作用し
た際に発生する応力を負担してこの噴孔部２が破
壊するのを防止している。また、前記先端部３０
と噴孔部２との間には断熱シート１０が設けられ
ておりこのノズルナツト３の熱が噴孔部２に直接
的に伝動されるのを防止している。

針弁５の弁部７は弁本体１の下端に形成した円
錐状の弁座部６に接触するが、噴孔部２には接触
しないような寸法関係に決定してある。更に、噴
孔部２の先端部２０はノズルナツト３の先端より
突出するように構成されており、この内部にも針
弁５の先端の細径部が挿入されるようになつてい
る。したがつて、針弁５は二段に構成されてサツ
クボリユームを最小限に維持するような構造とな
つている。

噴孔部２には噴孔２１が設けられているが、こ
の噴孔は断面が丸型は勿論のこと、Ｙ型、Ｔ型Ｘ
型等の燃料噴霧が薄い板状になつて前進するよう
な形状のものを使用することによつて空気と燃料
噴霧との混合が極めて良好となる。

本考案は前記のように燃料噴射ノズルを耐熱鋼
製のノズル本体１とその先端に位置して設けられ
る噴孔部２とに分割し、これらの部材の間の接合
部分にメタライズ層８を設け、前記部材の外周を
覆うようにノズルナツト３を設け、このノズルナ
ツト３と噴孔部２との間に断熱シート１０を挿入
した点に特徴がある。

したがつて本考案によれば、次の作用効果を奏
することができる。

Ａ 耐熱鋼製の弁本体１と噴孔部２との間にはメ
タライズ層８が設けられているので、噴孔部２
の熱を直ちに弁本体１側に伝達することが可能
であるので、熱放散が良好である。従つて噴孔
からの噴霧は熱的に悪い影響を受けることなく
安定した噴霧形状となると共に、噴射終りの噴
霧が切れた時のサツクボリーム内に残る燃料の
気化又は炭化が少なく、噴孔部２の先端にカー
ボンが付着することが防止することができるの
みならず、弁座部６を高温にすることがなく弁
座部６の焼け付きを防止することが可能であ
る。

Ｂ 噴孔部２はセラミツク材により構成されてい
ると共に、その先端部２０はノズルナツト３の
袋部により保護されている。またこの噴孔部２
の下面とノズルナツト３との間には断熱シート
１０が介在しているのでこの噴孔部２は機械的
に保護されているばかりでなく、熱的にも保護
されているのである。

Ｃ 噴孔部２をセラミツク材により構成したの
で、この噴孔部に形成する噴孔２１を円形は勿
論のこと、空気を巻き込み易いスリツト状とす
ることができるのである。

Ｄ 本考案によれば、噴孔部２が常に清潔に維持
されるので、エンジンの燃焼効率が向上すると
共に、黒煙の発生を防止し、また燃料噴射ノズ
ルの耐久性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案に係る燃料噴射ノズルの要部の断面
図である。 １……弁本体、２……噴孔部、３……ノズルナ
ツト、５……針弁、６……弁座部、７……弁部、
８……メタライズ層、１０……断熱シート。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 耐熱鋼製弁本体の先端部に、セラミツク材で構
   成した噴孔部を設け、この噴孔部と前記弁本体と
   の間にメタライズ層を、また噴孔部とノズルナツ
   トとの間に断熱シートをそれぞれ介在させて、前
   記噴孔部の先端が覗く状態に前記ノズルナツトで
   前記噴孔部を弁本体に結合したセラミツク製燃料
   噴射ノズル。