JPH04140469A - ディーゼル・エンジンに使用される燃料ノズル・ホルダ - 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 この発明は、ディーゼル・エンジン、特に、車両に搭載
されるディーゼル・エンジンに使用される燃料ノズル・
ホルダに関する。

背景技術 通常、車両に搭載されるディーゼル・エンジンでは、タ
イミング・リタードを行なって排ガスに含まれる窒素酸
化物（ＮＯｘ）の改善を図ってきているが、そのタイミ
ング・リタードに伴い、始動時には、白煙・未燃焼の燃
料および潤滑油から生成されるＳ　ＯＦ　（Ｓｏｌｕｂ
ｌｅ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｆｒａｃｔｉｏｎ）が悪化され
、また、低速回転から中速回転における全負荷時には、
煤・パティキュレートがますます悪化する傾向にある。

そして、これまでは、燃料ノズル・ホルダが単一の燃料
通路を備えた構造であるので、ノズルの噴口径や噴口長
などの仕様を変更して始動時の噴霧（粒径、長さなど）
、および、低速回転から中速回転における全負荷時の噴
射特性を変え、燃料改善、換言すると排ガス改善を図っ
てきた。

しかし、そのような対応策では、排ガスの改善に限界が
あった。

発明の概要 この発明の目的は、エンジンの始動時には、白煙・未燃
焼の燃料および潤滑油から生成されるＳＯＦを、低速回
転から中速回転における全負荷時には、煤・パティキュ
レートをそれぞれ低減可能にするところのディーゼル・
エンジンに使用される燃料ノズル・ホルダの提供にある
。

この発明のディーゼル・エンジンに使用される燃料ノズ
ル・ホルダは、ノズルの燃料溜りに接続され、そして、
そのノズルからホルダに伸長されてそのノズルおよびホ
ルダに形成されある主燃料通路と、その主燃料通路に関
連して、その燃料溜りに接続され、そして、そのノズル
からそのホルダに伸長されてそのノズルおよびホルダに
形成され、そして、通路断面積をその主燃料通路のそれ
よりも細かくさせである補助燃料通路と、そのホルダに
おいて、その主および補助燃料通路を燃料噴射ポンプ側
に切換え接続する電磁切換え弁と、エンジン回転数およ
び負荷に応じて、その切換え弁に流れる電流を制御して
その切換え弁にバルブ切換え動作させるコントロール・
ユニットとを備え、エンジン始動時、および、低速回転
から中速回転における全負荷時には、その切換え弁がそ
のコントロール・ユニットでバルブ切換え動作されてそ
の補助燃料通路をその燃料噴射ポンプ側に切換え接続さ
せ、燃料噴射特性を変えるところにある。

具体例の説明 以下、この発明のディーゼル・エンジンに使用される燃
料ノズル・ホルダの特性された具体例について、図面を
参照して説明する。

図は、判型燃料噴射ポンプ（図示せず）を備えてトラッ
ク（図示せず）に搭載されたディーゼル・エンジンに適
用されたところのこの発明のディーゼル・エンジンに使
用される燃料ノズル・ホルダの具体例１０を示している
。

その燃料ノズル・ホルダ１０は、複数の噴口２９．２９
および燃料溜り３０を備えたノズル１１と、そのノズル
１１を先端にリティニング・ナツト１３で固定したホル
ダ１２と、ニードル弁１４と、ブツシュ・ロッド１５と
、調圧スプリング１６と、主燃料通路１７と、補助燃料
通路１８と、所定の位置において、そのホルダ１２にボ
ルト（図示せず）で、組み付けられた′ｇｉ磁切換え弁
１９と、エンジン回転センサ２１および負荷センサ２２
に入力側を、その切換え弁１９の電磁コイル４７に出力
側をそれぞれ電気的に接続したコントロール・ユニット
２０とを含んで組み立てられ、また、その切換え弁１９
のバルブ・ボディ３７にねじ込まれ、そして、エツジ・
フィルタ４９を内蔵した接続管２３およびその接続管に
袋ナツト２４で結合された噴射管２７でその判型燃料噴
射ポンプに接続され、さらに、そのニードル弁１４から
漏れた燃料をタンク（図示せず）に戻すためにバイブ２
８をそのホルダ１２に口金２５でねし結合させてそのデ
ィーゼル・エンジンに適用された。

そのノズル１１は、ホール・ノズルで、このノズル１１
では、その燃料溜り３０とサック・ホール３１とが互い
に連絡する部分にバルブ・シート３２が形成され、また
、その燃料溜り３０に開口されたバルブ・ボア３３が形
成された。

そして、そのバルブ・ボア３３には、そのニードル弁１
４がそのバルブ・シート３２に着座されるように、往復
摺動可能に嵌め込まれた。

そのホルダ１２は、ブツシュ・ロッド・ボア３４および
スプリング・ボア３５をそのバルブ・ボア３３に同軸線
上に連続的に形成し、そのブツシュ・ロッド・ボア３４
には、そのブツシュ・ロッド１５を、そのスプリング・
ボア３５には、その調圧スプリング１６をそれぞれ配置
している。勿論、そのブツシュ・ロッド１５は、一端で
そのニードル弁１４を押し、他端にその調圧スプリング
１６を受けている。

また、その調圧スプリング１６は、調節ねじ２６で調整
されてそのニードル弁１４の開弁圧をセットする。

その主燃料通路１７は、一端がそのノズル１１の燃料溜
り３０に接続され、他端がそのホルダ１２のバルブ取付
は座面３６に開口され、そして、そのノズル１１からそ
のホルダ１２に伸長されてそのノズル１１およびホルダ
１２に形成された。

その補助燃料通路１８は、一端がその主燃料通路１７に
関連してその燃料溜り３０に接続され、他端が同様に、
その主燃料通路１７に関連してそのホルダ１２のバルブ
取付は座面３６に開口され、そして、そのノズル１１か
らそのホルダ１２に伸長されてそのノズル１１およびホ
ルダ１２に形成された。

そして、この補助燃料通路１８は、通路断面積がその主
燃料通路１７のそれの０．４６５から０．６６９の範囲
で、その燃料溜り３０に向けて緩やかなテーバ形状に穴
明けされた。

そのように、その補助燃料通路１８は、そのバルブ取付
は座面３６における開口からその燃料溜り３０に到る通
路断面積を非常に緩やかに変化させて、圧力波の反射波
で燃料噴射圧を増加し、燃料の微粒化を図っている。

その電磁切換え弁１９は、電磁的に操作されるスプール
型３方向制御弁で、この３方向制御弁１９は、バルブ・
ボア３８を備えてそのホルダ１２のバルブ取付は座面３
６にボルトで組み付けられたバルブ・ボディ３７と、そ
のバルブ・ボア３８に往復摺動可能に嵌め込まれたスプ
ール４２と、そのスプール４２の一端に伸長されたシャ
フト４５にねし結合された可動コア４６と、その可動コ
ア４６のまわりに配置された電磁コイル４７と、そのス
プール４２の他端においてそのバルブ・ボア３８に嵌め
込まれたコイル・スプリング４８とを含んで組み立てら
れた。

また、この制御弁１９では、所定の位置において、その
バルブ・ボア３８に開口されたポンプ・ボート３９、主
通路連絡ボート４０、および、補助通路連絡ボート４１
をそのバルブ・ボディ３７に形成し、そのスプール４２
のランド４３．４４でそのポンプ・ボート３９をその主
通路連絡ポート４０および補助通路連絡ボート４１に切
換え接続される構造がとられた。勿論、そのポンプ・ボ
ート３９には、その接続管２３がそのバルブ・ボディ３
７にねじ込まれて連絡された。

さらに、この制御弁１９では、その電磁コイル４７は、
そのコントロール・ユニット２０の入力側に電気的に接
続されてそのコントロール・ユニット２０で制御された
電流が流れるようにしである。

そのコントロール・ユニット２０は、通常のように、入
力および出力回路、記憶回路、演算回路、制御回路、お
よび、電源回路などから構成され、その入力回路をその
エンジン回転センサ２１および負荷センサ２２に、その
出力回路をその切換え弁１９の電磁コイル４７にそれぞ
れ電気的に接続されである。

そして、このコントロール・ユニット２０では、そのデ
ィーゼル・エンジン回転数および負荷の状態が、そのエ
ンジンの回転センサ２１および負荷センサ２２で検出さ
れ、電気信号に変換されてその信号がその入力回路に与
えられるので、その信号が、予め入力されたエンジン回
転数−負荷マツプに照合され、そのディーゼル・エンジ
ンが始動時であるか否か、また、低速回転および中速回
転の全負荷時であるか否かを判定し、その切換え弁１９
のｔ磁コイル４７に流れる電流が決定される。

次に、上述された燃料ノズル・ホルダ１０の動作につい
て、述べる。

そのトラックにおいて、そのディーゼル・エンジンが始
動されると、そのディーゼル・エンジンの回転数および
負荷の状態が、そのエンジン回転センサ２１および負荷
センサ２２で検出され、電気信号に変換されてその信号
がその入力回路からそのコントロール・ユニット２０に
与えられる。

そして、そのコントロール・ユニット２０では、その信
号が、そのマツプに照合されて出力電流が決定される。

その出力電流がその電磁コイル４７に流れてその電磁コ
イル４７を励磁する。

その電磁コイル４７が励磁されるので、その切換え弁１
９では、そのスプール４２が、そのコイル・スプリング
４８に抗して押し下げられ、そのランド　４３．４４で
そのポンプ・ボート３９が、その主通路連絡ボート４０
からその補助通路連絡ボート４１に切り換え接続される
。

そのように、その切換え弁１９がバルブ切換え動作され
るので、その側型燃料噴射ポンプから圧送された燃料は
、その補助燃料通路１８に流れ、その補助燃料通路１８
を流れる際に噴射圧がさらに増加され、そして、そのニ
ードル弁１４を押し上げてその噴口２９．２９からその
ディーゼル・エンジンのシリンダ室に噴射され、そこで
燃焼した。

この場合、その噴射された燃料は微粒化されて白煙・Ｓ
ＯＦが改善された。

また、そのディーゼル・エンジンが、そのトラックの走
行に応じて低速回転および中速回転の全負荷で運転され
ると、上述の始動時のように、その切換え弁１９がバル
ブ切換え動作され、その補助燃料通路１８が使用された
。

そして、この場合には、排ガスに含まれる煤・パティキ
ュレートが低減され、そのようにして、そのディーゼル
・エンジンの燃焼が改善された。

さらに、そのディーゼル・エンジンが、そのトラックの
走行に応じて、上述以外の状態に運転されると、その際
のエンジン回転数および負荷が、そのエンジン回転セン
サ２１および負荷センサ２２でそのコントロール・ユニ
ット２０に与えられるので、そのコントロール・ユニッ
ト２０では、そのエンジン回転数および負荷の信号がそ
のマツプに照合されて出力電流が決定される。

そして、この場合には、その出力電流が零になるので、
その切換え弁１９では、その電磁コイルが消磁され、そ
のスプール４２がそのコイル・スプリング４８で押し上
げられ、そのランド４３．４４でそのポンプ・ボート３
９が、その補助通路連絡ボート４１から主通路連絡ボー
ト４０に切り換え接続される。

そのように、ボート切換えが行なわれるので、その燃料
ノズル・ホルダ１０では、その主燃料通路１７が使用さ
れ、通常に燃料が、そのディーゼル・エンジンのシリン
ダ室に噴射され、そこで燃焼された。

発明の利便・利益 上述から理解されるように、この発明のディーゼル・エ
ンジンに使用される燃料ノズル・ホルダは、ノズルの燃
料溜りに接続され、そして、そのノズルからホルダに伸
長されてそのノズルおよびホルダに形成されである主燃
料通路と、その主燃料通路に関連して、その燃料溜りに
接続され、そして、そのノズルからホルダに伸長されて
そのノズルおよびホルダに形成され、そして、通路断面
積をその主燃料通路のそれよりも細くさせてある補助燃
料通路と、そのホルダにおいて、その主および補助燃料
通路を燃料噴射ポンプ側に切換え接続する電磁切換え弁
と、エンジン回転数および負荷に応じて、その切換え弁
に流れる電流を制御してその切換え弁にバルブ切換え動
作させるコントロール・ユニットとを備えるので、この
発明のディーゼル・エンジンに使用される燃料ノズル・
ホルダでは、エンジン始動時、および、低速回転から中
速回転における全負荷時には、その切換え弁がそのコン
トロール・ユニットでバルブ切換え動作されてその補助
燃料通路をその燃料噴射ポンプ側に接続させ、噴射燃料
を微粒化させて、その結果、ディーゼル・エンジンの排
ガスに含まれる白煙・ＳＯＦが低減され、また、煤・パ
ティキュレートが低減され、排ガスが改善され、すなわ
ち、エンジンの燃焼が改善され、そのようにして、燃料
の噴射特性がエンジンの広範囲に変化可能になり、車両
に使用される。ディーゼル・エンジンにとって非常に有
用になり、実用的になる。

発明と具体例との関係 先のように、図面を参照しながら説明されたこの発明の
具体例からして、この発明の属する技術の分野における
通常の知識を有する者にとって、種々の設計的修正や変
更は容易に行われることであり、さらには、この発明の
内容が、その発明の課題を遂行ならしめる発明の成立に
必須であり、その発明の性質であるその発明の技術的本
質に由来し、そして、それを内在させると客観的に認め
られる態様に容易に置き換えられる。

【図面の簡単な説明】

図は、判型燃料噴射ポンプを備えたトラックのディーゼ
ル・エンジンに適用されたこの発明のディーゼル・エン
ジンに使用される燃料ノズル・ホルダの縦断面図である
。 １１・・・ノズル・１２・・・ホルダ、１４・・・ニー
ドル弁、１７・・・主燃料通路、１８・・・補助燃料通
路、１９・・・電磁切換え弁、２０・・・コントロール
・ユニット。 特許出願人　　日野自動車工業株式会社代理人　弁理士
　　山　　１）　治　　彌二二二二工

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ノズルの燃料溜りに接続され、そして、そのノズ
   ルからホルダに伸長されてそのノズルおよびホルダに形
   成されある主燃料通路と、 その主燃料通路に関連して、その燃料溜りに接続され、
   そして、そのノズルからホルダに伸長されてそのノズル
   およびホルダに形成され、そして、通路断面積をその主
   燃料通路のそれよりも細くさせてある補助燃料通路と、 そのホルダにおいて、その主および補助燃料通路を燃料
   噴射ポンプ側に切換え接続する電磁切換え弁と、 エンジン回転数および負荷に応じて、その切換え弁に流
   れる電流を制御してその切換え弁にバルブ切換え動作さ
   せるコントロール・ユニットとを備えるディーゼル・エ
   ンジンに使用される燃料ノズル・ホルダ。