JPH03202673A - 燃料噴射装置 - Google Patents

燃料噴射装置

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JPH03202673A
JPH03202673A JP1340683A JP34068389A JPH03202673A JP H03202673 A JPH03202673 A JP H03202673A JP 1340683 A JP1340683 A JP 1340683A JP 34068389 A JP34068389 A JP 34068389A JP H03202673 A JPH03202673 A JP H03202673A
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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〕 本発明は燃料噴射装置に係わり、特に、吸気通路の吸気
弁上流側に燃料旋回式の燃料噴射弁を設けたエンジンの
燃料噴射装置に関する。
〔従来の技術〕
燃料噴射装置には、燃料噴射弁から噴射される噴霧を細
い棒状にし、吸気弁に直接衝突させる方式と、円錐状に
広げて各吸気弁をねらう方式があるが、例えば特開昭６
１−２３７８８１号公報、特開昭６３−５０６６７号公
報、実開昭６１−１４０１７４号公報、実開昭６２−１
０１０６５号公報、実開昭６↓−１６７４７４号公報に
記載のように、従来はいずれの方式も、噴射する方向、
特に噴射の分割とねらう位置に着目し、工夫をしたもの
である。例えば実開昭６１−１６７４７４号公報は、前
者の方式につき、噴射のねらう位置やねらえる範囲を特
定している。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記従来技術のうち細い棒状にし直接衝
突させる前者の方式では、微粒化が悪く、ＨＣが増加し
、特に低温始動時においては燃料の粘性の低下から衝突
による微粒化も効果が少くなり、液膜としてエンジンの
燃焼室内に流れ込み、始動性が悪くなる問題がある。ま
た円錐状にｒＥ、げろ前者の方式では、燃料噴射弁から
噴射される燃料噴霧の形状については配慮がされていな
いので、噴霧が吸気弁直前の吸気口の上下の壁に当り、
前者の方式と同様に液膜状となり、始動性が悪く、ＨＣ
の排出も多くなる問題がある。
本発明の目的は、吸気口の上下壁に燃料が衝突するのを
防止することにより、ＨＣの排出を減少し、始動性を向
上する燃料噴射装置を提供することである。
Ｃ課題を解決するための手段〕 上記目的を遠戚するため、本発明は、吸気通路の吸気弁
上流側に燃料旋回式の燃料噴射弁を設けたエンジンの燃
料噴射装置において、前記燃料噴射弁に、該燃料噴射弁
から旋回しながら噴射される燃料噴霧の形状を、燃料噴
射弁の取付は位置から見える前記吸気弁が位置する吸気
口の形状に補正する手段を設けたものである。
吸気弁が各シリンダに１、っ設けら和るエンジンの場合
は、補正手段は燃料噴霧をｉつの偏平な形状に補正する
ものであり、このために、補正手段は好ましくは、燃料
噴射弁の単一のオリフィスから噴出する燃料の方向を部
分的に規制するよう、そのオリフィスよりも僅かに大き
い間隔でオリフィスの出口両側に配置された２つの対向
壁部と、この２つの対向壁部に連続しかつ前記オリフィ
スに対して対称で等間隔に配置された２つのＲ形状の壁
部とからなる噴射方向規制通路を含む構成とされる。
また、吸気弁が各シリンダに２つ設けられるエンジンの
場合は、補正手段は燃料噴霧を主流が２方向に分かれる
２つの偏平な形状に補正するものであり、このために、
補正手段は好ましくは、燃料噴射弁の単一のオリフィス
から噴出する燃料の方向を部分的に規制するよう、その
オリフィスよりも僅かに大きい間隔でオリフィスの出口
両側に設けられた２つの対向壁部と、前記オリフィスに
対して対称で等間隔に配列された比較的大きな径の２つ
のＲ形状の壁部と、前記２つの対向壁部および２つのＲ
形状壁部にそれぞれ滑らかに連続する湾曲形状の４つの
壁部とからなる噴射方向規制通路を含む構成とされる。
この場合、２つの対向壁部の間隔をｄとし、２つのＲ形
状壁部の径をＤとすると、両者の比Ｄ／ｄが２以下にな
るようにこれら壁部の大きさを設定する。
〔作用〕
吸気通路はほぼ水平方向の状態から、垂直方向に設けら
れた燃焼室に斜め上部から吸気口を介して吸気が入るよ
うに形成されているため、燃焼室直前で曲っている。燃
料噴射弁は吸気通路の吸気弁上流側に設けられているた
め、燃料噴射弁の取付は位置から見える吸気口の形状は
円形でない。
そこで、燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧の形状を、
燃料噴射弁の取付は位置から見える吸気口の形状に補正
する手段を設け、吸気弁が１つの場合は燃料を１つの偏
平な形状に噴射してやれば、燃料は吸気口の上下の壁に
当ることなく、燃焼室内に供給される。その結果、当た
った燃料が液膜状の壁流となって燃焼室に流れ込み、Ｈ
Ｃが増大したり、低温時の始動性を悪化させたりするこ
とはなくなる。
吸気弁が２つの場合も同様で、燃料を２つの偏平な形状
で、主流を２方向に別れるように噴射してやれば、各吸
気口の上下の壁および吸気口間の隔壁に当たる燃料が少
なくなり、ＨＣの増大および低温時の始動性の悪化を防
止できる。
オリフィスから旋回しながら噴射される燃料は、オリフ
ィスの接線方向下方に噴射される。１つの吸気弁の場合
、補正手段をオリフィスの出口両側にオリフィスよりも
僅かに大きい間隔て配置された２つの対向壁部と、この
２つの対向壁部に連続する２つのＲ形状の壁部とからな
る噴射方向規制通路を含む構成とすることにより、オリ
フィスから接線方向下流に噴射された燃料噴霧はその一
部分が主として２つの対向壁部に当たり、噴射方向が規
制される。すなわち、対向壁部に当たった燃料噴霧はそ
の壁部に沿った方向に噴射方向が補正される。このため
、噴射方向規制通路を通過した燃料噴霧を受は止めた場
合の形状は偏平な形状、例えば楕円形または長円形とな
る。
また、２つの吸気弁の場合には、補正手段をオリフィス
よりも僅かに大きい間隔の２つの対向壁部と、比較的大
きな径の２つのＲ形状の壁部と、これら壁部を滑らかに
連続する湾曲形状の４つの壁部とからなる噴射方向規制
通路を含む構成とすることにより、オリフィスから接線
方向下流に噴射された燃料噴霧はその一部分が、主とし
て２つの対向壁部と４つの湾曲形状の壁部に、また部分
的に２つのＲ形状の壁部に当たり、それら壁部に沿った
方向に噴霧方向が補正される。このため、噴射方向規制
通路を通過した燃料噴霧を受は止めた場合の形状は実質
的に２つの偏平な形状となる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第１図〜第７図により説明す
る。
第２図および第３図において、本実施例の燃料噴射装置
は燃料旋回式の電磁式燃料噴射弁ｌを有し、燃料噴射弁
１は吸気通路２０に取付けられている。吸気通路２０は
水平方向から、エンジン２１に設けられ、吸気弁２２に
よって開閉される吸気口２３の手前で曲って燃焼室２４
に連通している。燃料噴射弁ｌは図示のごとく、吸気通
路２０の吸気弁２２上流側に吸気弁２２に向って取付け
られる。
燃料噴射弁↓の構造を第１図により説明する。
燃料噴射弁１は、磁気回路構成部品であるノ）ウジフグ
２内に、同じく磁気回路構成部品であるコア３、ボビン
４の嵌装される電磁コイル５、ボールバルブ６を機械的
に固着したプランジャ７、およびスプリング８を内蔵し
、燃料噴射弁１の下部には燃料の旋回機構および計量機
構を具備したノズル９が機械的に固着されている。
ノズル９の旋回機構は、燃料に旋回力を付与するために
、その中心軸に対し偏心して４本の溝を具備したスワラ
−１０からなり、計量機構は噴射燃料量を計量するオリ
フィス１１からなっている。
スワラ−１０とオリフィス１１の間には弁座１２が位置
し、スワラ−↓Ｏの内周にはボールバルブ６の摺動部か
形成されおり、ボールバルブ６は、プランジャ７を介し
スプリング８の弾性力を受け、弁座１２に圧着している
。なお、このスワラ−１０の構造は特願昭６３−３７３
７号に詳しい。
ノズル９のオリフィス１↓の出口部の凹所には本実施例
の特徴である、燃料噴霧の形状を燃料噴射弁１の取付は
位置から見える吸気口２３の形状に補正するためのノズ
ルアダプタ１３が機械的に固着されている。ノズルアダ
プタ１３は、第４図および第５図に示すように、全体的
に円板状をしており、円板の中央に長円形の燃料の噴射
方向規制通路ｔ４が設けられている。噴射方向規制通路
１４は、オリフィス↓■から噴出する燃料の方向を部分
的に規制するよう、そのオリフィス１］−よりも僅かに
大きい間隔でオリフィス１１の出口両側に位置する２つ
の平行な対向壁部１５ａ、１５ｂと、この２つの対向壁
部１５ａ、１５ｂに連続しかつオリフィス１１に対して
対称で等間隔に位置する２つのＲ形状の壁部↓６ａ、１
６ｂとからなっている。
次に、以上のように構成した燃料噴射装置の動作を説明
する。
燃料噴射弁１は、図示しないコントロールユニットから
電流か電磁コイル５に印加されると、ハウジング２、コ
ア３およびプランジャ７が磁気回路を形成し、プランジ
ャ７がコア３の側に吸引され、ボールバルブ６が弁座１
２から離れる。燃料フィルタ１７を介しハウジング２の
側壁に具備された燃料人口１８から電磁コイル５の外周
を通りスワラ−１０に流入した燃料は、スワラ−１０に
より旋回力を付与され、ボールバルブ６と弁座１２間に
形成された環境隙間を通り、オリフィス１１で計量され
噴射される。オリフィスエ１から噴射された燃料はノズ
ルアダプタ１３の噴射方向規制通路１４に部分的に当た
り、燃料噴霧の形状が、燃料噴射弁１の取付は位置から
見える吸気口２３の形状に補正される。
ここで、吸気通路２０は上述したように水平方向から曲
って吸気口２３を介して燃焼室２４に連通しているので
、燃料噴射弁１の取付位置から見える吸気口２３の形状
は楕円あるいは長円の偏平な形状である。そのため、従
来の円錐噴霧の場合は、吸気口２３の上下の壁２５．２
６に噴霧か当たり、液膜状の燃料となってしまい、ＨＣ
が多くなったり、低温始動性が悪くなる。
本実施例では、燃料噴射弁■から噴射される燃料噴霧の
形状はノズルアダプタ１３の噴射方向規制通路１４によ
り、燃料噴射弁↑の取付位置から見た吸気口２３の形状
、すなわち、楕円あるいは長円の偏平な形状に補正され
る。この噴射方向規制通路１４の作用を第６図および第
７図により説明する。
弁座１２の上流でスワラーエ０により旋回力を与えられ
た燃料は、オリフィス１１の先端から第６図に示すよう
に接線方向下方に噴出する。このとき、２７ａ、２７ｂ
方向の燃料はオリフィス↑１より僅かに大きい間隔の対
向壁部１５ａ、１５ｂと２つのＲ形状の壁部１６ａ、１
６ｂの一部に当たり、噴射方向が規制され、側壁１５ａ
、１５ｂに沿って噴出する。その噴出された燃料を下方
で受は止めた場合の形状は、第７図に示すように、楕円
または長円の偏平な形状となる。ここで、その形状およ
び大きさは、噴射方向規制通路↓４の壁部１５ａ、１５
ｂおよび１６ａ、１６ｂの形状および大きさにより決定
され、これらを適切に選定することにより吸気口２３で
の噴霧の形状および大きさを吸気口２３の、形状および
大きさに一致させることができる。
なお、以上の作用において、噴出された燃料の一部は方
向を規制されるため、その分、噴出エネルギーがロスし
、微粒化が阻害されるが、噴射方向規制通路１４の壁部
１５ａ、１５ｂおよび１６ａ、１６ｂの高さは僅かであ
るのでその程度も少なく、また旋回にて得られる微粒化
の良い燃料は残されているので、全体的な微粒化の悪化
は軽微である。
したがって、本実施例によれば、吸気口２３の上下の壁
２５．２６に燃料を当てることなく微粒化の良い燃料を
供給できるため、特にＨＣの排出量を減少し、排出ガス
性能を改善することができ、さらに低温時にも微粒化し
た燃料が供給できるため、始動性が向上する。
なお、以上の実施例では、噴射方向規制通路の形状を長
円形としたが、燃料噴射弁の取付位置から見た吸気０２
６の形状に応じて楕円形であってもよい。第８図はこの
ような変形例を示すもので、ノズルアダプタ１３Ａは楕
円形の噴射方向規制通路１４Ａを有している。通路１４
Ａのオリフィス１１に対する関係は上述した長円形の通
路１４の実施例と実質的に同じであり、オリフィスｔ↓
から噴出する燃料の方向を部分的に規制するよう、その
オリフィス１１よりも僅かに大きい間隔でオリフィス１
１の出口両側に位置する２つの対向壁部２８ａ、２８ｂ
と、この２つの対向壁部２８ａ。
２８ｂに連続しかつオリフィス１１に対して対称で等間
隔に位置する２つのＲ形状の壁部２９ａ。
２９ｂとからなっている。この変形例によっても上述の
実施例と同様の作用および効果が得られる。
本発明他の実施例を第９図〜第１３図により説明する。
本実施例は吸気弁が２つある内燃機関に適用した例であ
る。
第９図において、エンジン３０は２つの吸気弁３１ａ、
３↓ｂによりそれぞれ開閉される２つの吸気口３２ａ、
３２ｂを有し、吸気通路３３は第２図に示すエンジンの
場合と同様に水平方向から、２つの吸気口３２ａ、３２
ｂの手前で曲って燃焼室に連通している。吸気通路３３
の吸気弁３１ａ。
３１ｂ上流側に本実施例の燃料噴射弁３５がこれら吸気
弁に向って取付けられている。
燃料噴射弁３５の構造は燃料噴霧の形状を補正するため
のノズルアダプタを除いて第１図に示す上述の実施例と
同じである。
本実施例において、ノズルのオリフィス】１の出口側に
設置されるノズルアダプタ３６は第１０図に示すような
噴射方向規制通路３７を有している。すなわち、通路３
７は、オリフィス１１から噴出する燃料の方向を部分的
に規制するよう、そのオリフィス１１よりも僅かに大き
い間隔でオリフィスの出口両側に設けられた２つの対向
壁部３８ａ、３８ｂと、オリフィス１１に対して対称て
等間隔に配列された比較的大きな径の２つのＲ形状の壁
部３９ａ、３９ｂと、２つの対向壁部３８ａ、３８ｂお
よび２つのＲ形状壁部３９ａ、３９ｂにそれぞれ滑らか
に連続する湾曲形状の４つの壁部４０ａ、４０ｂ、４０
ｃ、４０ｄとからなっている。
吸気弁３１ａ、３１ｂが２つあるエンジン３０の場合、
噴出される燃料が当たる部分として吸気口３２ａ、３２
ｂの上下の壁の他に、２つの吸気口３２ａ、３２ｂを分
ける隔壁３４がある。このため、従来は２方向に燃料が
噴出される２方向噴射弁を使用していた。
本実施例では、噴射方向規制通路３７を有するノズルア
ダプタ３６の設置により、単一のオリフィス１↓から噴
射される燃料噴霧は主流が燃料噴射弁３５の取付位置か
ら見た吸気口３２ａ、３２ｂの形状、すなわち、２方向
に別れる２つの楕円あるいは長円の偏平な形状に補正さ
れる。この様子を第１１図および第１２図に示す。すな
わち、旋回力を与えられた燃料は、オリフィス１１の先
端から第１Ｌ図に示すように接線方向下方に噴出する。
このとき、４１ａ、４１．ｂ方向の燃料はオリフィス１
ｔより僅かに大きい間隔の対向壁部３８ａ、３８ｂおよ
び４つの湾曲形状の壁部４０ａ〜４０ｄのほぼ全体と、
２つのＲ形状の壁部３９ａ、３９ｂの一部に当たり、こ
れら壁部に沿った方向に噴霧方向が補正される。このた
め、噴射方向規制通路３７を通過した燃料噴霧を受は止
めた場合の形状は第１２図に示すように実質的に２つの
偏平な形状となる。その形状は壁部３８ａ、３８ｂ、３
９ｓａ、３９ｂ、４０ａ　〜４０ｄの形状によって決ま
り、特に大径のＲ形状の壁部３９ａ。
３９ｂの径りとオリフィス１↓より僅かに大きい間隔の
対向壁部３８ａ、３８ｂの幅ｄの比に影響を受ける。
Ｄ／ｄと噴霧角度θの関係を第１３図に示す。
第１３図において、角度θＷは上下方向から見た各噴霧
燃料の噴霧角度であり、角度θＤは横方向から見た各噴
霧燃料の噴霧角度であり、角度θ０は上下方向から見た
２つの噴霧燃料の噴霧角度である。この図から分かるよ
うに、Ｄ／ｄが約２のときにθＷ＝θＤて、Ｄ／ｄ＜２
の範囲でθＷ〉θＤである。したがって、Ｄ／ｄを約２
以下とすれば、意図する偏平の噴霧形状を達成できる。
なお、この場合も、噴出された燃料の一部は方向を規制
されるため、その分、噴出エネルギーがロスし、微粒化
が阻害されるが、上述の実施例と同様にその程度は少な
く、かつ旋回にて得られる微粒化の良い燃料は残されて
いるので、全体的な微粒化の悪化は軽微である。
したがって、本実施例によれば、吸気口３２ａ。
３２ｂ間の隔壁３４に当る燃料を少なくでき、かつ吸気
口３２ａ、３２ｂの上下の壁に燃料を当ることなく微粒
化された燃料を供給できるため、排気ガス性能、特にＨ
Ｃの排出量を減少することができ、また低温時にも微量
化した燃料が供給できるため始動性が良くなる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、吸気口の上下の壁に付着する燃料を少
なくし、かつ微粒化の良い燃料を供給できるので、ＨＣ
の排出量を低減し、かつ低温始動性を向上てきる効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例による燃料噴射装置に用いる
燃料噴射弁の縦断面図であり、第２図はその燃料噴射弁
を設置した燃料噴射装置の断面図であり、第３図は同燃
料噴射装置の吸気通路を通る断面図であり、第４図は燃
料噴射弁の要部拡大断面図であり、第５図はノズルアダ
プタを下面から見た図であり、第６図はノズルアダプタ
の噴射方向規制通路の作用に関する説明図であり、第７
図は噴射方向規制通路の下方で受は止められた噴霧の形
状を示す図であり、第８図はノズルアダプタの変形例を
示す図であり、第９図は本発明の他の実施例による燃料
噴射装置の断面図であり、第１０図はその燃料噴射装置
に使用する燃料噴射弁のノズルアダプタを下面から示す
図であり、第１１図はそのノズルアダプタの噴射方向規
制通路の作用に関する説明図であり、第１２図はその噴
射方向規制通路の下方で受は止められた噴霧の形状を示
す図であり、第Ｌ３図は噴霧形状とＤ／ｄと噴霧角度に
関するデータを示す図である。 符号の説明 ｌ・・・燃料噴射弁 １０・・・スワラ− エト・・オリフィス １２・・・弁座 １３・・・ノズルアダプタ（補正手段）１４・・・噴射
方向規制通路（噴射方向規制手段）１５ａ、１５ｂ・・
・対向壁部 １６ａ、１６ｂ・・・Ｒ形状の壁部 ２０・・・吸気通路 ２１・・・エンジン ２２・・・吸気弁 ２３・・・吸気口 ３０・・・エンジン ３１ａ、３１ｂ・・・吸気弁 ３２ａ、３２ｂ−・・吸気口 ３３・・・吸気通路 ３５・・・燃料噴射弁 ３６・・・ノズルアダプタ ３７・・・噴射方向規制通路 ３８ａ、３８ｂ・・・対向壁部 ３９ａ、３９ｂ・・・Ｒ形状の壁部 ４０ａ〜４０ｄ・・・湾曲形状の壁部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）吸気通路の吸気弁上流側に燃料旋回式の燃料噴射
    弁を設けたエンジンの燃料噴射装置において、前記燃料
    噴射弁に、該燃料噴射弁から旋回しながら噴射される燃
    料噴霧の形状を、燃料噴射弁の取付け位置から見える前
    記吸気弁が位置する吸気口の形状に補正する手段を設け
    たことを特徴とする燃料噴射装置。
  2. （２）請求項１記載の燃料噴射装置において、前記吸気
    弁は各シリンダに１つ設けられ、前記補正手段は前記燃
    料噴射弁から旋回しながら噴射される燃料噴霧を１つの
    偏平な形状に補正することを特徴とする燃料噴射装置。
  3. （３）請求項２記載の燃料噴射装置において、前記燃料
    噴射弁は単一の燃料噴射オリフィスを有し、前記補正手
    段は、このオリフィスから噴出する燃料の方向を部分的
    に規制するよう、そのオリフィスよりも僅かに大きい間
    隔でオリフィスの出口両側に配置された２つの対向壁部
    と、この２つの対向壁部に連続しかつ前記オリフィスに
    対して対称で等間隔に配置された２つのＲ形状の壁部と
    からなる噴射方向規制通路であることを特徴とする燃料
    噴射装置。
  4. （４）請求項１記載の燃料噴射装置において、前記吸気
    弁は各シリンダに２つ設けられ、前記補正手段は前記燃
    料噴射弁から旋回しながら噴射される燃料噴霧を主流が
    ２方向に分かれる２つの偏平な形状に補正することを特
    徴とする燃料噴射装置。
  5. （５）請求項４記載の燃料噴射装置において、前記燃料
    噴射弁は単一の燃料噴射オリフィスを有し、前記補正手
    段は、このオリフィスから噴出する燃料の方向を部分的
    に規制するよう、そのオリフィスよりも僅かに大きい間
    隔でオリフィスの出口両側に設けられた２つの対向壁部
    と、前記オリフィスに対して対称で等間隔に配列された
    比較的大きな径の２つのＲ形状の壁部と、前記２つの対
    向壁部および２つのＲ形状壁部にそれぞれ滑らかに連続
    する湾曲形状の４つの壁部とからなる噴射方向規制通路
    であることを特徴とする燃料噴射装置。
  6. （６）請求項５記載の燃料噴射装置において、前記２つ
    の対向壁部の間隔をｄとし、前記２つのＲ形状壁部の径
    をＤとした場合、両者の比Ｄ／ｄが２以下になるように
    これら壁部の大きさを設定したことを特徴とする燃料噴
    射装置。
  7. （７）吸気通路の吸気弁上流側に燃料旋回式の燃料噴射
    弁を設けたエンジンの燃料噴射装置において、前記燃料
    噴射弁のオリフィスの出口に、該オリフィスから旋回し
    ながら噴射される燃料噴霧の形状を、燃料噴射弁の取付
    け位置から見える前記吸気弁が位置する吸気口の形状に
    補正する噴射方向規制手段を設けたことを特徴とする燃
    料噴射装置。
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