JPH04128557A - 燃料噴射装置 - 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、燃１ポンプによって加圧された燃オ・１を燃
料噴射弁を介して吸気路内へ噴射する燃料噴射装置に係
わり、その内特に絞り弁より下流側の吸気路に向けて、
午−の燃料噴射弁より燃料を噴射させ、この燃料を檄間
の各気筒に連なる吸気管に供給したいわゆるシングルポ
イントインジェクション方式（以下ＳＰＩ方式という）
における燃料噴射装置に関するものである。

〔従来の技術〕

かかるＳＰＩ方式の燃料噴射装置として特開昭５３−７
２９２３号がある。かかる技術は、吸気路内に燃料が均
一に吐出され、各気筒に連なる各吸気管に対して均等に
燃料を供給することを主目的としたもので、その為に、
絞り弁を通る空気を制御する絞り弁の上流側に配置され
て絞り弁の主空気通路からの空気を受ける内部空気チャ
ン／＜と、内面に対して直角な燃料噴射弁により噴射さ
れる燃料を受けて内部に燃料リングを形成する円形の燃
料ＷＩ流チャンバと、霧化器を通る空気の流れを制限す
るオリフィスと、蒸気化された混合気を絞り弁の下流側
の主空気通路へ戻す出口ボートと、を設けたものである
。

而して、電子制御器による作動に応じて燃料噴射弁によ
り噴射された燃料は、比較的速い速度で溝の中に入って
、その溝の中に燃料リングを形成する。溝の中の燃料の
円運動によって燃料は溝の内面上に薄い膜となって拡が
る。この燃料の膜はオリフィスから出る空気の流れによ
って徐々に運び出され、従来の霧化器で得られるよりも
小さな粒子に砕かれる。

又、溝の内部での燃１の滞留時間は燃料供給時間を大幅
に長びかせる。

〔発明が解決しようとする課題〕

かかる従来の燃料噴射装置によると次の解決すべき課題
を有する。

〜１．１！の接線方向に偏心して燃料噴射弁より燃料を
噴射させ、構内に１Ｓｌｌ流を生起させ溝内に燃料リン
グを形成させたことによると：（ｉ）燃料噴射弁より構
内へｒ４ｉ剤される燃料の噴霧角度が変化すると、（ｔ
Ｐ料噴射弁の噴霧角度は１０°〜４０″′のものが一般
的である。）洒の内面上に形成される燃料の薄Ｈｉｇｌ
ｌ筐状態が変化し、出口ボートから主空気通路内へ吐出
される燃料の霧化状態の均一性が損なわれるもので各吸
気管への均一な燃料の供給が陪審される。

（８燃料噴射弁へ加圧された燃料を供給する燃料ポンプ
の吐出圧力が変化すると、燃料噴射弁より溝内へ噴射さ
れる燃料圧力も変化するもので、これによると溝内にお
ける燃料の薄膜渦流状態も変化し、燃料の均一な霧化状
態を得にくい。

（＜、）燃料噴射弁より噴射される吐出燃料の噴射形状
は、燃料が拡散するフレアー形と、燃料が収束されるペ
ンシルビーム形と有る。溝内に渦流を形成する為には溝
の内面上を燃料が比較的速い速度をもって円運動するこ
とが望ましいもので、この為にはペンシルビーム形の噴
射形状を持つ燃料噴射弁が好ましい。

フレアー型にあっては燃料が溝内に拡散して溝の内面上
に渦流を生起しにくい。

従って、燃料噴射弁の噴射形状が限定されるもので燃料
噴射弁の選定の自由度が少ない。

〜２．燃料噴射弁より噴射される燃料が、比較的に室容
積の大なる溝内に噴射されたことによると： ■滴の内面上における渦流燃料の流速が低下し、渦流が
溝内部へ飛散することがあり溝の出口付近における混合
状態が悪化し均一な燃料の供給を行ないにくい。

・耳機関の急減速時において、絞り弁より下漬側の吸気
路には極めて大なる吸気負圧が生起するもので、この吸
気負圧は出口をφＬ２、て溝内部全体に作用する。而し
て、溝内に形成される渦流はこの吸気負圧によって溝の
内面上より溝内部に向かって剥離する恐れがあり、これ
によると滴の出口付近における燃料の均一性が阻害され
て好ましいものでない。

〜３゜特開昭５３−７２９２３号公報の第３図、第４図
に示されるように溝と出口との間にオリフィスを設けた
ものにあっては、燃料噴射弁より噴射される燃料は比較
的に室容積の大なる溝に噴射されるので燃料流速は低下
し、次いでオリフィスによって絞られるので燃料はオリ
フィスによって収束され燃料霧化の点より奸才し７いも
のでない６ 〔課題を解決する為の手段〕 本発明になる燃料噴射装置は、前記不具合に啄み成され
たもので、ＳＰＩ方式において燃料の霧化特性及び均一
性の秀れた燃料噴射装置を提供することを主目的とした
もので、前記目的達成の為に、燃料噴射弁より噴射され
る燃料を絞り弁より下流側の吸気路を介して機関へ供給
する内燃機関における燃料噴射装置において、 絞り方より下流側の吸気路内にあって、吸気路の長手方
向軸心線ｘ−ｘに対して略平行で、その上流側が閉塞さ
れるとともに下流側が開口し、下流側の開１コには吸気
路の下流側に向けて、その内径部分が暫次拡大する拡大
傾斜部を設けた燃料噴射路と： 燃料噴射弁より噴射される燃料を、燃料噴射路内へ噴射
供給する為に燃料噴射路内に開口した噴射弁噴射路と： 少なくとも燃料噴射路の拡大傾斜部内に配置されて、拡
大傾斜部とともに燃料噴射路の長手方向軸心線Ｙ−Ｙに
沿って連続した環状間隙を形成する拡大傾斜突部を備え
たコーン部材と：よりなり、コーン部材の拡大傾斜突部
の下流側端部には、燃料噴射路の拡大傾斜部の下流側開
口端部に対して間隙を有し、且つ燃料噴射路の長手方向
軸心線Ｙ−Ｙに略直交して外周全側方へ延出する子板部
を設けたものである。

〔作用〕

上記のように構成された燃料噴射装置によると、燃料噴
射弁より噴射された燃料は、噴射弁噴射路を介して燃料
噴射路内のコーン部材に向けて噴射される。コーン部材
に衝突した燃料は、速い噴射速度をもって燃料噴射路の
拡大傾斜部と。

コーン部材の拡大傾斜突部との間に形成される環状の間
隙を流下し、燃料噴射路の下流側開口端部よりコーン部
材の乎坦部に衝突して吸気路内に向けて噴射される。

〔実施例〕

以下１本発明になる燃料噴射装置の一実施例を第１図に
より説明する。

１は第１図においてＬ方より下方に向けて吸気路Ｂか貫
通した絞り弁本体であって、吸気路Ｂ４こは、絞り弁本
体１に回転自在に支承された絞り弁軸２に取着された絞
り弁３が配置され、この絞り弁３によって吸気路Ｂは開
閉制御される。

４は絞り弁本体１の下方に配置された噴射弁本体であっ
て、この噴射弁氷体４にも上方より下方に向けて吸気路
Ｂが貫通するもので、前記絞り弁本体ｌと噴射弁本体４
とを接続することによって、各本体１．４を貫通する吸
気路Ｂが形成される。

５はＥ　ＣＵ　（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏ
ｌ　Ｕｎｉｔ　）　Ｅがらの信号によってソレノイドコ
イルに１１流が流れると、コアーが吸引され、ファーと
一体と成っているニードル、＜ルブのフランジ部がスペ
ーサに当たる迄吸引されて弁が全開し、燃料ポンプにて
加圧された燃料を、その先端部より噴射する公知の燃料
噴射弁である。（燃料噴射弁の内部構造の説明は省略す
る。） ６は噴射弁本体４に設けられた燃料噴射路で以下の如く
構成される。すなわち、燃料噴射路６はモの横断面が円
形であって、絞り弁３より下流側（第１図において下方
で機関側）の吸気路Ｂ内にあり、燃１噴射路６の長手方
向軸心＆１Ｙ−Ｙは吸気路Ｂの長手方向軸心線ｘ−ｘ上
にあり、その上流側は閉塞され、下流側は下流側開口端
部６Ｂを介して吸気路Ｂ内に向かって開口する。

モして、Ｐ料噴射路６の拡大起点Ａ（燃料噴射路６の閉
塞端部６Ａと、下流側開口端部６Ｂとの間）より下流側
開口端部６Ｂに向かって、その内径が暫次拡大する拡大
傾斜部６Ｃを設ける。拡大傾斜部６Ｃは、燃料噴射路６
の長手方向軸心線Ｙ−Ｙに沿って連続してその内径が拡
大するもので、その傾斜は直線状であっても曲線状であ
っても、ステップ状であっても良い、但し、その内径は
拡大するもので縮少（ロート状）してはならない。

第１図には直線状の拡大傾斜部６ｃが示される。

７は燃料噴射弁５より噴射される燃料を燃料噴射路６内
へ噴射させる九の噴射弁噴射路であって、噴射弁噴射路
７の一端は燃料噴射弁５の噴口部に連なり、他端は燃料
噴射路６に開口する。この噴射弁噴射路７の長手方向軸
心線ｚ−Ｚは燃料噴射路６の長手方向軸心線Ｙ−Ｙに向
かって開口するとともに拡大起点Ａより上流側の燃料噴
射路６に開［］する、（尚、燃料噴射弁５は絞り弁本体
ｌに配置しても良い、） そして、燃料噴射路６には燃料噴射路６の内径とともに
環状の間隙を形成するコーン部材８が配【：ｌ！れる。

このコーン部材８は、燃料噴射路６の拡大傾斜部６Ｃ内
に配置され、下流側に向かって連続した拡大部を有する
拡大傾斜突部８Ａと、拡大起点Ａより上流側の燃料噴射
路６Ｄ内に配置された円筒状部８Ｂと、拡大傾斜突部８
Ａの下流側端部８Ｃに設けられ、燃料噴射路６の拡大傾
斜部６ＣのＦｊｔ側開ロ端部６Ｂに対して間隙りを有し
、且つ燃料噴射路６の長手方向軸心線Ｙ−Ｙに略直交し
て外周全側方へ延出する平坦部８Ｄとによって構成され
るもので、拡大起点Ａより上清。

側の燃料噴射路６Ｄと円筒状部８Ｂ、及び拡大傾斜部６
Ｃと拡大傾斜突部８Ａとによって上方から下方に向かっ
て連続した環状の間隙が形成され、さらに平坦部８Ｄと
それに対向する燃料噴射路ポス９の下漬側端部９Ａとに
より燃料噴射路６の長手方向軸心線Ｙ−Ｙに略直交する
環状の間隙が形成される。

尚、この環状の間隙は１■脂前後が奸ましいものである
が、この数値に限定されるものでなく適宜設定される。

１０は燃料ポンプ（図示せず）に連なる燃料流路であっ
て燃料噴射弁５はこの燃料流路１０より燃料の供給を受
ける。

次にその作用について説明する。

機関の運転時において、吸気路Ｂ内には絞り弁３にて制
御された空気が流れ、一方燃糾噴射路６より、燃料噴射
弁５にて制御された燃料が吸気路Ｂに向けて噴射される
。

ここで、燃料噴射弁５より噴射された噴射燃料の挙動を
見る。燃料噴射弁５より噴射された燃料は、噴射弁噴射
路７を介して拡大起点Ａより−１−流側の燃料噴射路６
Ｄ内に噴射される。この燃料噴射路６Ｄ内に噴射された
燃料は、コーン部材８の円筒状部８Ｂに速い速度をもっ
て衝突するもので２燃料はこの衝突によって細が〈飛散
し１円筒状部８Ｂの外周全域に渡って微細に分散する。

これは拡大起点Ａより上流側の燃料噴射路６Ｄと、コー
ン部材８の円筒状部８Ｂとによって形成される環状の間
隙が微少に形成されて（小容積に保持される）噴射燃料
の速度を低下させないことによって達成される。

ここで７燃料噴射弁５より噴射弁噴射路７内に噴射され
る燃料は、燃料ポンプによって加圧された速い速度の燃
料が車に燃料噴射１８６に向かって噴射されればよいも
ので、このことは、燃料噴射弁５より噴射される噴射燃
料の形状はフレアー形、ペンシルビーム形、何れでも良
いものである。

次いで、コーン部材８の円筒状部８Ｂと、拡大起点Ａよ
り上流側の燃料噴射路６Ｄの環状の間隙内にあって速い
速度を保有する微細に分散した燃料は、コーン部材８の
拡大傾斜突部８Ａと、燃料噴射路６の拡大傾斜部６Ｃと
によって形成される環状の間隙内に噴射され、この環状
の間隙内において均等に分散されつつ傾斜した環状の間
隙に沿って流下する。

これは環状の間隙が微少なることによって分散した燃料
の流速の低下を抑止できたことと、傾斜した環状の間隙
を、燃料噴射路６の長手方向軸心線Ｙ−Ｙに沿って連続
して形成したことによって溶料の流れ方向が規制される
ことによる。

そして、この燃料は、燃料噴射路６の下流側開口端部６
Ｂよりコーン部材８の平坦部８Ｄに向けて噴射されるも
ので、これによると、±坦部８Ｄと燃料噴射路ポス９の
下流側端部９Ａとによって形成される環状の間隙より、
吸気路Ｂの長手方向軸心線ｘ−ｘに対して略直交する全
周側方に完全なる環状の噴霧形状をもって噴射される。

そして、吸気路Ｂ内に噴射された環状の燃料は、吸気路
Ｂ内を渣れる空気と均一にして刊っ良好に混合される。

これは、吸気路Ｂ内に噴射される燃料が前述の通り完全
なる環状の噴霧形状をなすとともに吸気路Ｂの内壁に向
かって直接的に噴射されることによる。すなわち、吸気
路Ｂ内を流れる空気流速の最も速い部分は吸気路Ｂの内
壁に比較的近い部分であり、吸気路Ｂ内に噴射されるＰ
籾がこの流速の速い空気流に向かって均一にして環状の
燃料が噴射され、空気に燃料が良く程合されるからであ
る。

而して、吸気路Ｂ内に均一なる燃料を噴射できたことに
よって、機関の各気筒に連なる各吸気管に均一　なる燃
料を供給することができ機関の出力向」−１回転の安定
−２！″著しい機関性能の向トを達成できたものである
。

又、第２図には他の実施例を示したもので、第１図の構
造と相違する部分についてのみ説明する。（回−構造は
第１図と同一符号を使用する。） ２０は、コーン部材８の平坦部８Ｄより、吸気路Ｂの下
流側（第２図において下方）に向けてその外径が暫次縮
少する縮少部である。

このように縮少部２０を設けたことによると平坦部８Ｄ
を下流側に向けて空気が流れる際において、平坦部８Ｄ
の下面（下流側の吸気路Ｂに対向する面）への空気の巻
き込みを抑止できるもので、吸気路Ｂ内に噴射された燃
料が＊板部８Ｄの下面に巻き込まれることがなくなり、
吸気路Ｂ内に噴射される燃料を確実に空気ｆＲ速の速い
吸気路Ｂの内壁に向けて噴射することができたもので、
これによってより一層均−な燃料を機関−供給できるも
のである。

尚、縮少部２０の形状は適宜選定されるものである。

〔発明の効果〕

以上述べた如く、本発明に成る燃料噴射装置によると次
の如き格別なる効果を奏する。

燃料噴射弁より噴射される燃料を絞り弁より下流側の吸
気路を介して機関へ供給する内燃機関における燃料噴射
装置において、 絞り弁より下流側の吸気路内にあって、吸気路の長手方
向軸心線ｘ−ｘに対して略平行で、その上垢側か閉塞さ
れるとともに下流側が開口し、下流側の開口には吸気路
の下流側に向けて、その内径部分が暫次拡大する拡大傾
斜部を設けた燃料噴射路と： 燃料噴射弁より噴射される燃料を、燃料噴射路内へ噴射
供給する為に燃料噴射路内に開口した噴射弁噴射路と： 少なくともｆ！？料噴射路の拡大傾斜部内に配置されて
、拡大傾斜部とともに燃料噴射路の長手方向軸心線Ｙ−
Ｙに沿って連続、した環状間隙を形成する拡大傾斜突部
を備えたコーン部材と：よりなり、コーン部材の拡大傾
斜突部の下流側の端部には、燃料噴射路の拡大傾斜部の
下流側開口端部に対して間隙を有し、且つ燃料噴射路の
長手方向軸心線Ｙ−Ｙに略直交して外周全側方へ延出す
る平坦部を設けたので、吸気路内に噴射される燃料は、
燃料噴射路とコーン部材との間隙によって燃料噴射弁よ
り噴射される燃料の流速が低下することがなく、且つコ
ーン部材によって強制的に環状とされるので均一で且つ
完全なる環状の燃料を吸気路の内壁に向かって噴射供給
でき、吸気路を流れる空気流速の速い空気と程合できた
ので、特にＳＰＩ方式の燃料噴射装置における機関の出
力向上、回転の安定性向上に極めて大なる効果を奏する
ものであり、更にはコーン部材の平坦部より吸気路の下
流側に向けてその外径が暫次縮少する縮少部を設けたこ
とによると、平坦部の下流側への燃料の巻き込みが抑止
されるもので、これによると環状の燃料が確実に保持さ
れより一層均−なる燃料供給を行なうことができたもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる燃料噴射装置の一実施例を示す要
部縦断面図、第２図は他の実施例を示す要部縦断面図で
ある。 ｉ　、、、、絞り弁本体　　　　３　、、、、絞り弁４
　、、、、噴射弁本体　　　　５　、、、、燃料噴射弁
６　、、、、燃料噴射路 ６　Ｂ　、、、、下流側聞［］端部 ６Ｃ，，，，拡大傾斜部 ６　Ｄ　、、、、拡大起点Ａより上ｆＪＬｇＩＩの燃料
噴射路７　、、、、燃料噴射通路 ８Ａ、、、、拡大傾斜突部 ８　Ｃ、、、、”’Ｆ流側端部 Ａ　、、、、拡大起点 ９　、、、、燃料噴射路ポス ８　、、、、コーン部材 ８　Ｂ　、、、、円筒状部 ８　Ｄ　、、、平坦部 Ｂ　、、、、吸気路 ９Ａ、、、、下流（Ｉｌ端部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃料噴射弁より噴射される燃料を絞り弁より下流
   側の吸気路を介して機関へ供給する内燃機関における燃
   料噴射装置において、 絞り弁より下流側の吸気路内にあって、吸気路の長手方
   向軸心線Ｘ−Ｘに対して略平行で、その上流側が閉塞さ
   れるとともに下流側が開口し、下流側の開口には吸気路
   の下流側に向けて、その内径部分が暫次拡大する拡大傾
   斜部を設けた燃料噴射路と； 燃料噴射弁より噴射される燃料を、燃料噴射路内へ噴射
   供給する為に燃料噴射路内に開口する噴射弁噴射路と； 少なくとも燃料噴射路の拡大傾斜部内に配置されて、拡
   大傾斜部とともに燃料噴射路の長手方向軸心線Ｙ−Ｙに
   沿って連続した環状間隙を形成する拡大傾斜突部を備え
   たコーン部材と：よりなり、 コーン部材の拡大傾斜突部の下流側端部には、燃料噴射
   路の拡大傾斜部の下流側開口端部に対して間隙を有し、
   且つ燃料噴射路の長手方向軸心線Ｙ−Ｙに略直交して外
   周全側方へ延出する平坦部を設けてなる燃料噴射装置。
2. （２）前記、コーン部材の平坦部より吸気路の下流側に
   向けてその外径が暫次縮少する縮少部を設けてなる特許
   請求の範囲第１項記載の燃料噴射装置。