JPH03130572A - ディーゼルエンジンの燃料噴射ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ディーゼルエンジンの燃焼室に燃料を噴射供
給する燃料噴射ノズルに関するものである。

〈従来の技術〉 従来のディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルにおいては
、例えば自動車用ディーゼル機関（昭和５２年４月３０
日、株式会社山海堂発行）の第２０１頁などに見られる
ように、ノズルホルダの先端部分に設けたノズルの燃料
入口と前記ノズルホルダの基端部分に設けた燃料入口と
をノズルホルダに設けた高圧通路を介して連通させるこ
とにより、燃料噴射ポンプから吐出された燃料をノズル
に導き、このノズルのニードル弁に作用する圧力が所定
値以上に上昇したときにこのニードル弁を自動的にリフ
トさせて燃料を噴射させるようにしていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、従来ではノズルホルダに設けられる高圧通路
の断面積を一定にしていたために、例えば排気対策の一
つとして燃料を高圧噴射させるべく燃料の供給圧力を高
くした場合においても、高圧通路による圧力損失がより
大きくなってしまうので実際の噴射圧力をさほど高くす
ることができない。

従って、従来では高圧通路の圧力損失などを見越して燃
料の供給圧力をより高くする必要性があったために、燃
料噴射ポンプなどの駆動に伴なうエンジンの損失馬力が
大きくなってしまう。

又、このような高圧通路の圧力損失は該通路を流れる燃
料の圧力が高くなるに伴なって大きくなってしまうため
に、ノズルホルダに増圧手段を設けることにより、外部
から供給された燃料の圧力をこの増圧手段で増圧させて
ノズルに供給するようにしたいわゆる増圧燃料噴射ノズ
ルにおいては、外部からの燃料の供給圧力を極度に高く
する必要性があるためにエンジンの損失馬力が大きくな
って燃費が悪化するという不具合があった。

本発明は斯る実情に鑑みてなされたものであって、ノズ
ルホルダに設けられる高圧通路の形状を変更することに
より、この高圧通路で増圧作用を行わせて外部からの燃
料の供給圧力を低下させることができ、あるいは、増圧
手段を小型化し、若しくは、噴射圧力をより高くするこ
とができるディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルを提供
することを目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 ） 上記目的を達成するために本発明は、外部から供給され
た燃料を増圧する増圧手段からノズルに至る高圧通路を
、増圧手段からノズルに至るにつれて断面積が漸減する
テーパ孔で構成したことを特徴としている。

〈作用〉 以上のように構成されたディーゼルエンジンの燃料噴射
ノズルにおいて、外部装置として設けられている燃料供
給ポンプから吐出された燃料は、ノズルホルダに設けら
れている増圧手段による増圧作用を受けた後に高圧通路
を通ってノズルに供給される。そして、この燃料の供給
圧力がノズルのニードル弁の開弁圧より高くなったとき
に、このニードル弁が自動的にリフトしてノズルボディ
などに設けられている噴口な開くために、燃焼室は燃料
が噴射供給される。

このように外部から供給された燃料をさらに増圧したう
えで燃焼室に噴射供給するようにした燃料噴射ノズルに
おいて、増圧手段の燃料出口からノズルの燃料入口に至
る高圧通路を、ノズルに近づくにつれて断面積が漸減す
るテーパ孔で構成している。このために、高圧通路を流
れる燃料の圧力がこの高圧通路の内面による圧力反射で
増圧される。従って、増圧手段から吐出された圧力より
もノズルに供給される（ニードル弁に作用する）燃料の
圧力が高くなるために、高圧通路による圧力の上昇分に
見合うだけ外部からの燃料の供給圧力を低下させてディ
ーゼルエンジンの燃費を向上させることができる。又、
外部からの燃料の供給圧力を低くしない場合は、増圧手
段を小型化してその増圧の程度を小さくすることができ
る。更に、外部からの燃料の供給圧力及び増圧手段の増
圧度合を変更しない場合は、高圧通路による圧力の上昇
分だけ燃料の噴射圧力をより高くすることができる。

〈実施例〉 以下に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

図は本発明に係るディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプ
の一実施例を示す概略構成図であり、図示しないシリン
ダヘッドに取付けられるノズルホルダｌの先端にはノズ
ルボディ２を取付け、このノズルボディ２の先端に噴口
（図示省略）を設けている。３はスペーサ、４はノズル
ボディ２をノズルホルダｌに取付けるナツトであり、前
記ノズルボディ２にニードル弁５を装着することにより
、いわゆるホールノズルを構成している。６はニードル
スプリング、７はスプリングシートである。

前記ノズルホルダＩの上端には切替弁８を図中左右方向
に摺動可能に収容する、とともに、この切替弁８を介し
て外部の燃料ポンプ９に切替接続されるシリンダ１０及
びプランジャバレル１１を設けている。そして、前記シ
リンダ１０にピストン１２を昇降可能に嵌挿保持させる
とともに、このピストン１２に当接保持されたプランジ
ャ１３をプランジやバレル１１に収容している。又、前
記プランジャ１１の下方に位置するチャンバから前記ニ
ードル弁５に至る高圧通路１４をノズルホルダｌに形成
している。１５はプランジャバレル１１の途中に設けた
り一り通路であり、プランジャ１３の隙間から漏れた燃
料をタンク２０に戻す。

一方、前記切替弁８は２位置のスプール弁により構成さ
れており、外部の燃料ポンプ９の吐出口に接続されてい
るポンプボート８ａと、前記ピストン１２の上部のチャ
ンバに接続されているシリンダボート８ｂと、前記プラ
ンジャ１１の下部のチャンバに接続されているプランジ
ャボート８Ｃと、タンク１６に開放されているタンクボ
ート８ｄとを設けている。そして、常時はポンプボート
８ａをプランジャボート８Ｃに連通させるとともにシリ
ンダボート８ｂをタンクボー）−８６に連通させている
が、スプール８ｅがスプリング８ｆに抗して図中左側に
移動させられると、ポンプボート８ａがシリンダボート
８ｂに切替接続されるとともに、プランジャボート８Ｃ
及びタンクボート８ｄが閉じられるようになっている。

又、この切替弁８の制御弁として電磁開閉弁１６を設け
ることにより、スプール８ｅの左側（設けられているチ
ャンバ８ｇを燃料ポンプ９とタンク２０とに切替接続す
ることができるようにしている。１７は切替弁８のプラ
ンジャボート８Ｃからプランジャ１１の下部のチャンバ
に至る通路に設けた逆止弁、１８は燃料ポンプ９の吐出
圧力を所定値に保持させるためのリリーフ弁、１９はフ
ィルタであり、燃料ポンプ９によってタンク２０から取
出された燃料を切替弁８で増圧ピストン１２の上部のチ
ャンバ及びプランジャ１１の下方のチャンバに切替供給
し、プランジャ１１で加圧（増圧）した後に高圧通路１
４を介してニードル弁５に供給し、このニードル弁５を
リフトさせることでノズルボディ（ノズルチップ）２に
設けられている噴口から燃焼室に噴射させるようにして
いる。

以上のように構成されたディーゼルエンジンの燃料噴射
弁において、電磁開閉弁１６が通電されていないときは
、図に示すように電磁開閉弁１６が閉じてスプール８ｅ
の左側に設けられているチャンバ８ｇをタンク２０に開
放させている。このために、スプール８ｅがスプリング
８ｆの張力で図示の位置に保持されてポンプボート８ａ
をプランジャボート８Ｃに接続するとともにシリンダボ
ート８ｂをタンクボート８ｄに接続している。従って、
燃料ポンプ９から吐出された燃料が切替弁８及び逆止弁
１７を介してプランジャ１３の下方のチャンバに供給さ
れる。すると、このチャンバの圧力が上昇するのでプラ
ンジャ１３が図中上方に移動して増圧ピストン１２を押
し上げる。

又、１！磁開閉弁１６が通電されたときはこの電磁開閉
弁が開かれるので燃料ポンプ９から吐出された燃料がス
プール８ｅの左側のチャンバ８ｇに供給される。すると
、スプリング８ｆに抗してスプール８ｅが図中右側に移
動してポンプボート８ａをシリンダボート８ｂに切替接
続する。このために、燃料ポンプ９から吐出された燃料
が増圧ピストン１２の上部のチャンバに供給され、この
燃料の圧力で増圧ピストン１２が下方に移動してプラン
ジャ１３を押し下げる。従って、電磁開閉弁１６の閉弁
時にプランジャバレル＋１に供給されていた燃料が加圧
（増圧）される。そして、このようにして加圧された燃
料が高圧通路１４を介してニードル弁５に作用し、この
ニードル弁５に作用している燃料の圧力がニドルスプリ
ング６による閉弁保持力より高くなったときにニードル
弁５が自動的にリフトされ、ノズルボディ２に設けられ
ている噴口から燃焼室に燃料が噴射される。従って、電
磁開閉弁１６の通電時間を変更することにより燃料の噴
射量を変化させることができる。

ところで、プランジャバレル１１から送り出される燃料
の圧力を高くすると、通常は高圧通路のエネルギロス（
圧力損失）が増大するために、この高圧通路の人口に供
給された燃料の圧力よりも高圧通路の出口部分の圧力の
ほうが低くなってしまう。

ところが、本発明ではノズルに至るにつれて断面積が漸
減するテーパ孔で高圧通路１４を構成しているために、
この通路１４の内面の逐一圧力反射波で燃料の圧力が次
第に高くなる。従って、プランジャバレル１１から吐出
された燃料の圧力よりもニードル弁５に作用する圧力の
ほうが高くなり、高圧噴射が行われるのである。

因に、高圧通路１４の長さ及び断面縮小率（テーパ度）
によっても相違するが、一般には出口の圧力を入口圧力
の１．５〜２倍程度まで上昇させることができる。

尚、実施例では増圧ピストン１２及びプランジャ１３な
どで増圧手段を構成するとともに、ノズルをホールノズ
ルで構成しているが、これら増圧手段及びノズルの具体
的な構成は実施例に限定されるものではない。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明においては、増圧手段から送
り出された燃料をノズルに導く高圧通路をノズルに至る
につれて断面積が漸減するテーパ孔で構成しているため
に、ノズルに供給される燃料の圧力を増圧手段から送り
出される燃料の圧力よりも高くすることができる。従っ
て、増圧手段に供給される燃料の圧力を高圧通路による
増圧分に見合った分だけ低くすることができ、燃料の供
給に要するエネルギを少なくすることができる。

又、増圧手段への燃料の供給圧力を同一とした場合は、
高圧通路による増圧分だけ燃料の噴射圧力を高くするこ
とができるというように、エネルギロスの増加を伴なう
ことなく高圧噴射を実行することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係るディーゼルエンジンの燃料噴射ノズル
の一実施例を示す概略構成図である。 ！・・・ノズルホルダ　　　２・・・ノズルボディ５・
・・ニードル弁　　　　８・・・切替弁９・・・燃料ポ
ンプ　　　　１０・・・シリンダ１１・・・プランジャ
バレル　１２・・・増圧ピストン１３・・・プランジャ
　　　　１４・・・高圧通路１５・・・リーク通路　　
　　１６・・・電磁開閉弁１７・・・逆止弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）外部から供給された燃料を増圧する増圧手段及び
   該増圧手段で増圧された燃料を噴射するノズルを設けた
   燃料噴射ノズルにおいて、前記増圧手段の燃料出口から
   前記ノズルの燃料入口に至る高圧通路を増圧手段からノ
   ズルに至るにつれて断面積が漸減するテーパ孔で構成し
   たことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射ノズ
   ル。