JPH0355812Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は主にデイーゼルエンジンに使用される
燃料噴射ノズルに関し、さらに詳しくは異つた複
数の燃料を噴射するのに適した燃料噴射ノズルに
関する。

〔従来の技術〕

燃料としてアルコールを使用する場合、アルコ
ールは自己着火性が悪いために副燃料として軽油
を併用することが従来公知の技術となつている。
この場合には軽油の使用量は少ない方が良いので
軽油はアルコールに混合されることなく層別して
燃料噴射ノズルの先端部に充填されるのが好まし
い。これを実施すべく、特開昭58−206870号公報
は１個の燃料噴射ノズルに２つの燃料通路を形成
し、これらの燃料通路を燃料噴射ノズルの先端部
付近で合流させるようにした技術を開示してい
る。軽油はノズル開弁前にノズル開弁圧よりも低
い圧力で充填される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

燃料噴射ノズルに２つの燃料通路を設けるため
には、前記特開昭58−206870号公報に示されるよ
うにノズル本体の壁を通つて２つの通路を形成す
るのが一般的である。しかしながら、ノズル本体
に２つの通路を設けると必然的にノズル本体の構
造が大きくなり、且つ２つの通路の合流点以前で
２つの燃料が混合し易いという問題があつた。こ
れを解決するために、本願出願人は先に一方の通
路をノズル本体に沿つて形成するとともに他方の
通路をニードル弁内をその軸線方向に延びるよう
に形成し、さらにニードル弁を横方向に貫通する
連通路を設けて２つの通路を噴射ノズルのシート
部の直前で合流させる提案を行つた。しかしなが
ら、加工精度の限界から、連通路をシート部の直
前に設けるのは難しく、現在では連通路がシート
部から或る距離だけ離れた位置に開口している。
そのために、軽油が連通路とシート部との間に充
填されにくいという問題があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案による燃料噴射ノズルは、燃料噴射口と
そのまわりに円錐形に形成されたシート部を有す
るノズル本体と、ノズル本体に挿入され且つ噴射
口の開閉のために前記シート部と協働するテーパ
ー部を有するニードル弁とを具備する燃料噴射ノ
ズルにおいて、ノズル本体に沿つて第１の燃料通
路を形成し、ニードル弁内をその軸線方向に延び
る第２の燃料通路を形成し、さらにニードル弁に
前記テーパー部に隣接した位置で段部を設けると
ともに、ニードル弁内を横方向に延びる連通路を
形成して前記第１の燃料通路と前記第２の燃料通
路とを連結し、該連通路が前記段部に開口される
ことを特徴とする。

〔実施例〕

第１図に示される燃料噴射ノズル１４は、例え
ば第３図に示されるような複燃料供給装置の燃料
噴射ノズルとして使用されるのに適したものであ
り、従つて、第３図の全体構造について先に説明
する。

第３図において、この複燃料供給装置は１個の
分配型燃料噴射ポンプ１０と、１個の圧送器１２
と、デイーゼル機関の気筒数と同数の燃料噴射ノ
ズル１４とから構成される。さらの、アルコール
等の主燃料のための第１の燃料タンク１６及び軽
油等の副燃料のための第２の燃料タンク１８があ
る。

分配型燃料噴射ポンプ１０は従来公知のものと
ほぼ同様の基本的な構造を有し、そのために本考
案と直接的に関係のない部分は省略されている。
図示しないドライブシヤフトにより駆動されるフ
イードポンプ２０及びカムプレート２２を有し、
カムプレート２２はローラ２４上を摺動すること
によつてプランジヤ２６とともに回転しつつ往復
運動する。プランジヤ２６はポンプ本体に設けら
れたシリンダ２８内に摺動可能に挿入れ、シリン
ダ２８及びプランジヤ２６の先端部によつて圧力
室３０が形成される。プランジヤ２６の先端外周
部には吸入グループ３２がある。第１の燃料タン
ク１６の主燃料が、フイードポンプ２０からポン
プ本体内のポンプ室及び燃料通路３４を通り、さ
らに吸入グループ３２を通つて圧力室３０に吸入
されることができる。

プランジヤ２６の中心をポート３６が延び、こ
のポート３６はその中間部付近で半径方向の分配
ポート３８によりシリンダ内壁面に向かつて開口
する。シリンダ２８及びポンプ本体にはプランジ
ヤ２６を中心として周方向の位置に気筒数の分配
通路４０が形成されており、分配ポート３８と特
定の分配通路４０が出合つたときにその分配通路
４０から主燃料が圧送される。プランジヤ２６の
後端部付近にはスピルポート４２があり、スピル
リング４４がスピルポート４２を開放することに
よつて燃料圧送が終了することは公知の通りであ
る。又、スピルリング４４がアジヤステイングレ
バーやガバナ機構等によつて制御されるのも公知
の通りであり、前述の燃料通路３４にはフユエル
カツト用電磁弁４６が配置され、さらに各分配通
路４０には定圧式デリバリバルブ４８が配置され
る。

圧送器１２は本体５０からなり、本体５０内に
はほぼＴ字状の内部空洞が形成され、Ｔの水平辺
に対応する内部空洞部分が直線状の通路を形成
し、その端部がそれぞれ導入口５２及び送出口５
４となつている。この導入口５２には第２の燃料
タンク１８からフイードポンプ５６を介して第２
の燃料が供給される。Ｔ字の垂直辺に対応する内
部空洞部分は加圧ピストン５８を摺動可能に支持
させるシリンダ６０となつている。加圧ピストン
５８は第３図において右方に移動するときに前記
通路部分の容積を減少させて第２の燃料を圧送さ
せるものである。

圧送器１２の本体５０は噴射ポンプの本体に螺
着され、圧送器１２のシリンダ６０が噴射ポンプ
のプランジヤ２６の先端部によつて形成された圧
力室３０に開口している。従つて、加圧ピストン
５８はその背後側から圧力室３０の圧力を受けて
前述したように第２の燃料の通路の容積を減少さ
せると共に、前記燃料通路内加圧ピストン５８の
回りに配置されたスプリング６２によつて圧力室
３０側に向かつて付勢されている。加圧ピストン
５８はその中間に鍔状膨径部を有していてシリン
ダ６０の段付肩部に当接されるようになつてお
り、加圧ピストン５８の後退位置が制限される。
加圧ピストン５８の先端部は本体５０の対向内壁
に当接することができ、加圧ピストン５８の前進
位置が制限される。従つて、加圧ピストン５８の
ストロークが一定となり、各ストローク毎の第２
の燃料の圧送量が一定となる。前記導入口５２付
近には燃料の導入のみを許容するチエツク弁６４
が配置され、送出口付近には燃料の送出のみを許
容するチエツク弁６６が配置される。

各燃料噴射ノズル１４はその先端に噴射口６８
を備えたノズル本体７０と、ノズル本体７０内に
挿入されたニードル弁７２とからなるものであ
る。第３図においては燃料噴射ノズル１４の上方
部分が省略されているが、そのような上方部分に
ニードル弁７２を付勢するスプリングが配置され
ることは明らかであろう。

ノズル本体７０には第１の燃料を導入するため
の第１の燃料通路７４が形成されており、ニード
ル弁７２が開かれたときに噴射口６８に連通可能
である。この第１の燃料通路７４はパイプ７６に
よりそれぞれ燃料噴射ポンプの特定の分配通路４
０に連結される。ノズル本体７０にはさらに第２
の燃料を導入するための第２の燃料通路７８が形
成されており、この第２の燃料通路７８はノズル
本体７０からニードル弁７２内をその軸線方向に
延びて形成され、ニードル弁７２の先端部付近で
第１の燃料通路７４の環状の油溜り部に放射状に
開口している。さらに、各燃料噴射ノズル１４に
はノズル先端部方向への流れのみ許容するチエツ
ク弁８０が配置される。各燃料噴射ノズル１４は
同じ構造を有していて全ての第２の燃料通路７８
がパイプ８２を介して圧送器１２の単一の送出口
５４に共通的に連結される。

第１図はこの燃料噴射ノズル１４の先端部分を
詳細に示したものであり、第２図は第１図のニー
ドル弁７２の正面図である。ノズル本体７０は噴
射口６８のまわりに円錐形に形成されたシート部
８４を備えており、これに対応してニードル弁７
２の先端部はテーパー部８６となつている。ニー
ドル弁７２にはテーパー部８６に隣接した位置に
段部８８が設けられ、この段部８８はテーパー部
８６から連結した小径円筒部９０と大径円筒部９
２により形成されたものである。ニードル弁７２
内を軸方向に形成された第２の燃料通路７８はニ
ードル弁内段部８８付近で終端し、ニードル弁７
２を横方向に貫通して形成された連通路９４が第
１の燃料通路７４と第２の燃料通路７８を連結す
る。連通路９４は第２の燃料通路７８から放射状
にニードル弁７２の軸線方向に対して直交する方
向よりもわずかに下方に傾斜して延び、第１の燃
料通路７４の下端部の油溜り９６に開口する。

ニードル弁７２の前記段部８８はニードル弁７
２が閉じているときにこの油溜り９６とほぼ同じ
位置にあり、連通路９４はニードル弁７２の段部
８８に開口するように形成されたものである。即
ち、連通路９４が段部８８を斜めに横切つて延
び、従つて、連通路９４から油溜り９６に向かつ
て流入してきた軽油は、先に下方側の小径円筒部
９０の外壁面で通路の絞りから開放され、一方、
連通路９４の上方側の段部８８が笠のように覆い
かぶさつて連通路９４を流れる軽油が上方に向か
つて拡散するのを防止する。従つて、連通路９４
から出た軽油は下向きにシート部８４に向かう。
そして小径円筒部９０とノズル本体内壁との間に
楔状断面に形成された最先端の環状空間９８に容
易に入りこみ、そこに残つていたアルコールを押
戻しつつ油溜り９６に充填される。尚、第１図に
おいては、第１の燃料通路７４はノズル本体７０
の内周面とニードル弁７２の外周面との間の環状
通路として形成され、従つて、同通路形成のため
にノズル本体７０の壁厚を大きくする必要がない
ようになつている。

次に作用を説明する。

分配型燃料噴射ポンプの作動は周知であるので
簡単にすませると、プランジヤ２６が１往復する
間に圧力室３０にアルコール燃料が吸入され、加
圧され、そして分配ポート３８と出合つた特定の
分配通路４０から圧送される。これによつて例え
ば第１気筒の噴射が所定の噴射圧で完了する。こ
の噴射圧は燃料噴射ノズル１４の開弁圧より大き
いことは当然である。

第１気筒の噴射時に、噴射ポンプの圧力室３０
の圧力の上昇によつて圧送器１２の加圧ピストン
５８が右方に移動して圧送器１２の送出口５４よ
り軽油燃料が全ての燃料噴射ノズル１４へ向かつ
て圧送される。しかしながら、今噴射中の第１気
筒の燃料噴射ノズル１４では第１の燃料通路７４
にかかつている噴射ポンプ１０からの圧力が高い
ために軽油燃料は進むことができず逆に押戻され
ようとする。しかしながら、チエツク弁８０があ
るために燃料噴射ノズル１４からパイプ８２に向
かう逆流はなく、軽油燃料は第１の燃料通路７４
に入りこんで噴射される部分を除けば、第２の燃
料通路７８内周に維持される。

一方、現在噴射中でない残りの３気筒では、圧
送器１２の送出口５４から圧送された軽油燃料が
それぞれの気筒の燃料噴射ノズル１４の第２の燃
料通路７８に均等に入りこむことができる。この
とき、圧送器１２の圧送圧が第１の燃料通路７４
の残留圧力より高いので、軽油燃料がアルコール
燃料を押しのけて第１の燃料通路７４の先端部分
に達することになる。又、圧送器１２の圧送圧は
燃料噴射ノズル１４の開弁圧より小さいので第１
気筒以外の燃料噴射ノズル１４は開弁することな
く、従つて各噴射の合間に軽油燃料が充填され
る。この軽油充填に際して、連通路９４がニード
ル弁７２の段部８８に開口しているので、軽油燃
料が第１の燃料通路７４の油溜りに吐出するとき
に軽油燃料が連通路９４の上部を笠状に覆う段部
８８壁によつて上方への流れを阻止させており、
従つて、軽油燃料はノズル先端方向へ流れて最初
に楔状空間９８に入り込み、そこにあつたアルコ
ール燃料を押しのける。

４気筒の内燃機関では、圧送器１２からの軽油
燃料の圧送は１サイクルに４回あり、特定の１気
筒について見れば、その孤島の噴射時を除いた３
回の軽油圧送が行われることになる。各回毎に圧
送される軽油燃料は３気筒の燃料噴射ノズル１４
に等価的に分配され、この分配された軽油圧送が
各気筒毎に３回ある。従つて、軽油燃料の充填量
は各気筒毎に平均化され、気筒間のバラツクが非
常に小さくなつている。そして、３回の充填の間
に、軽油燃料はアルコール燃料を押しのけつつ第
１の燃料通路７４の最先端部からその途中までを
占めるようになる。かくしてその気筒の噴射時
に、層別されて先端部にあつた軽油燃料が先に噴
射されて容易に着火し、続いて噴射されたアルコ
ール燃料の着火を助けるものである。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、簡単な
燃料噴射ノズルの構造で、複数の燃料を層別して
供給することができ、軽油等の副燃料をノズル先
端部に確実に充填させて、自己着火性の悪いアル
コール燃料等にも確実に着火することができるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第３図の燃料噴射ノズルの先端部分の
拡大図、第２図は第１図の燃料噴射ノズルのニー
ドル弁の正面図、第３図は本考案による燃料噴射
ノズルを含む複燃料供給装置の構成図である。 １０……燃料噴射ポンプ、１２……圧送器、１
４……燃料噴射ノズル、７０……ノズル本体、７
２……ニードル弁、７４……第１の燃料通路、７
８……第２の燃料通路、８４……シート部、８６
……テーパー部、８８……段部、９４……連通
路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料噴射口と該燃料噴射口のまわりに円錐形に
   形成されたシート部を有するノズル本体と、該ノ
   ズル本体に挿入され且つ前記噴射口の開閉のため
   に前記シート部と協働するテーパー部を有するニ
   ードル弁とを具備する燃料噴射ノズルにおいて、
   前記ノズル本体に沿つて第１の燃料通路を形成
   し、前記ニードル弁内をその軸線方向に延びる第
   ２の燃料通路を形成し、さらに前記ニードル弁に
   前記テーパー部に隣接した位置で段部を設けると
   ともに、前記ニードル弁内を横方向に延びる連通
   路を形成して前記第１の燃料通路と前記第２の燃
   料通路とを連結し、該連通路が前記段部に開口さ
   れることを特徴とする燃料噴射ノズル。