JPH0417769A - 燃料噴射ノズル - Google Patents

燃料噴射ノズル

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JPH0417769A
JPH0417769A JP11901790A JP11901790A JPH0417769A JP H0417769 A JPH0417769 A JP H0417769A JP 11901790 A JP11901790 A JP 11901790A JP 11901790 A JP11901790 A JP 11901790A JP H0417769 A JPH0417769 A JP H0417769A
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JP
Japan
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nozzle
fuel
fuel injection
spiral groove
air
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Pending
Application number
JP11901790A
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English (en)
Inventor
Nobuji Eguchi
江口 展司
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Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
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    • F02M61/1833Discharge orifices having changing cross sections, e.g. being divergent

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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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】 に産業上の利用分野】 本発明は燃料噴射ノズルに係り、とくに燃料圧によって
ノズルニードルを押上げてバルブシートから離間させ、
噴口を通して燃料を噴射するようにした燃料噴射ノズル
に関する。
K発明の概要】 燃料噴射ノズルの噴口の内周面に螺旋状の溝を形成し、
噴口を通して噴射された燃料の噴霧が螺旋状に回転しな
がら空気の中を突進み、周囲の空気を積極的に導入する
ようにしたものであって、噴口径の小さな高圧噴射用の
燃料噴射ノズルに用いて好適なものである。
K従来の技術】 般にディーゼルエンジンは燃料噴射ポンプによって燃料
を加圧するとともに、加圧された燃料を噴射管によって
燃料噴射ノズルに供給するようにしている。燃料噴射ノ
ズルに燃料圧が加わると、そのノズルニードルが燃料圧
によってリフトしてバルブシートから離れ、噴口を通し
て燃料が噴射されるようになっている。燃料の噴霧は圧
縮によって高温になっているシリンダ内の吸気によって
自然着火され、燃焼が行なわれるようにしている。
に発明が解決しようとする問題点】 このようなディーゼルエンジンにおいて、その排気ガス
中の窒素酸化物やパティキュレートの低減を図るために
、高圧噴射が試みられている。高圧噴射は燃料噴射ポン
プによって従来よりも高圧の燃料をノズルに供給し、よ
り良好な燃料の噴霧をノズルの噴口を通して噴射するよ
うにしたものである。しかるに単に高圧噴射を行なって
も、必ずしもそれだけでは空気との良好な混合を図るこ
とができず、排気ガスの改善には限界がある。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、噴口から噴射された燃料の噴霧がより確実に空気と
混合され、これによって燃焼が改善されるようにした燃
料噴射ノズルを提供することを目的とするものである。
K問題点を解決するための手段】 本発明は、燃料圧によってノズルニードルを押上げてバ
ルブシートから離間させ、噴口を通して燃料を噴射する
ようにした燃料噴射ノズルにおいて、前記噴口の内周面
に螺旋状の溝を形成するようにし、また前記噴口の少な
くとも一部を内側よりも外側の方が直径が大きな錐状の
形状とし、該錐状の部分の内周面に螺旋状の溝を形成す
るようにし、さらに必要に応じて噴口の少なくとも一部
を踵状の形状とし、この踵状の形状の部分の内周面に螺
旋状の溝を形成するようにしたものである。
K作用】 従って螺旋状の溝によって燃料の噴霧が螺旋状に旋回し
ながら空気中を突進むようになり、これによって周囲の
空気を積極的に導入するようになり、燃料の噴霧と空気
とがより良好に混合されることになる。
K実施例】 以下本発明を図示の実施例につき説明する。第6図は本
発明の一実施例に係る燃料噴射装置に用いられる燃料噴
射ノズル8を示すものであって、このノズル8の下端部
にはノズル本体9が設けられている。この本体9の先端
部には円周方向に複数の噴口10が形成されている。ま
たノズル本体9はリテーナ11を介してノズルホルダ1
2と結合されるようになっている。そしてノズル本体9
内にはノズルニードル13が摺動可能に配されており、
このノズルニードル13が上記噴口10の開閉を制御す
るようになっている。
またこのノズルニードル13の上端は押圧ロッド14の
下端と当接している。ロッド14はノズルホルダ12内
に収納されるとともに、その上端部はばね15によって
押されている。またノズルホルダ12およびノズル本体
9にはそれぞれ燃料供給路16.17が形成されており
、これらの供給路16.17によって後述の燃料噴射ポ
ンプから供給される燃料をノズル本体9内に導くように
している。
上記ノズルニードル13をロッド14を介して押圧する
ようになっているばね15はノズルホルダ12の内部に
形成された凹部内に収納されるとともに、その上端はば
ね受け18によって受けられるようになっている。この
ばね受け18は調節ねじ20によって受けられるように
なっている。
調節ねじ20はその外周面に雄ねじを備えるとともに、
この雄ねじがノズルホルダ12の上端側の内周面に形成
された雌ねじ21と係合されている。
また調節ねじ20の上端には、キャップ22が螺着され
て取付けられるようになっている。
ざらに上記燃料噴射ノズル8のノズルホルダ12の側面
には突部23が形成されており、この突部23の中心部
を上記燃料供給路16が貫通するようになっている。ま
た突部23の外周面には雄ねじ24が形成されており、
この雄ねじ24によって接続用ナツト25が螺着されて
いる。このナツト25は燃料噴射管26の先端部を突部
23に固定するようにしている。そして燃料噴射管26
が後述する燃料噴射ポンプと接続されるようになってい
る。
上記燃料噴射ノズル8の先端側のノズル本体9の先端部
に設けられている噴口10には、とくに第1図および第
2図に拡大して示すように、その内周面に螺旋状の溝6
0が形成されるようになっている。螺旋状の満60は第
2図に示すねじ型工具59を噴口10内にねじ込むこと
によって形成されるようになっており、このような螺旋
状の溝60によって燃料の噴霧61に旋回流を生じさせ
るとともに、周囲の空気を積極的に燃料噴霧61内に取
込むようにしている。
以上のような構成に係る燃料噴射ノズル8は第7図に示
すように、シリンダブロック40に形成されている貫通
孔から成るシリンダ41を閉塞するシリンダヘッド42
に保持されるようになっている。シリンダヘッド42に
は吸気ポート43と排気ポート44とがそれぞれ設けら
れ、上記シリンダ41に連通されるようになっている。
そしてこれらのポート43.44にはそれぞれ吸気バル
ブ45と排気バルブ46とが取付けられている。
これに対してシリンダ41内にはピストン47が摺動l
能に保持されるとともに、ピストン47はビス[〜ンビ
ン48を介してコントロノド49に連結されている。ま
たこのピストン47の頂部には凹部から成る燃焼室50
が設けられており、この燃焼室50に向けて上記燃料噴
射ノズル8の先端部の噴口10から燃料を噴射するよう
にしている。
シリンダヘッド42に取付けられている燃料噴射ノズル
8は第6図に示す燃料噴射ポンプ53に接続されるよう
になっている。この燃料噴射ポンプ53はシリンダブロ
ック4oの側面側に取付けられるとともに、シリンダ数
と同数のポンプユニット54を備えている。それぞれの
ポンプユニット54のプランジャはカムシャフト55に
取付けられているカム56によって突上げられるように
なっており、これによって燃料を加圧し、噴射管26を
通して燃料噴射ノズル8に燃料を供給するようにしてい
る。なおりムシャフト55には図外のタイマが設けられ
るようになっており、このタイマによってカムシャフト
55の位相角を変更し、燃料の噴射のタイミングを調整
するようにしている。また燃料噴射ポンプ53が1回に
噴射する燃料の供給量を調整するために、燃料噴射ポン
プ53にはメカニカルガバナ57が設けられている。
以上のような構成において、エンジンによって燃料噴射
ポンプ53のカムシャフト55が回転駆動されると、カ
ム56が所定のタイミングで燃料噴射ポンプ53の各ポ
ンプユニット54のプランジャを突上げる。従ってバレ
ル内の燃料が加圧され、噴射管26を通して燃料噴射ノ
ズル8に供給される。
燃料圧は燃料通路16.17を通してノズル本体9の燃
料だめ27に加えられることになる。従ってこの燃料だ
め27内の燃料圧の上昇によって、ノズルニードル13
が上方へ押される力を受けることになり、ロッド14を
介してばね15を押しながら上昇する。従ってノズルニ
ードル13の先端部がバルブシート28から離間し、ノ
ズル本体9の先端部に設けられている噴口10を通して
第7図に示すピストン47の燃焼室50に向けて燃料が
噴射されることになる。
このときにピストン47は吸気ポート43を通して導入
された吸気を圧縮した状態にあり、この圧縮によって高
温になっている吸気の熱によって燃料の噴霧か自然着火
される。このようにして燃焼室50内で燃焼が行なわれ
、ピストン47が下方へ移動されることになり、これに
よって出力を取出すことが可能になる。燃焼によって生
じた排気ガスは、排気バルブ46が所定のタイミングで
開かれると、排気ポート44を通して排出されることに
なる。
このようにして燃料噴射ノズル8で噴射された燃料を燃
焼させて出力を発生させるようにしたディーゼルエンジ
ンにおいて、上記燃料噴射ノズル8のノズル本体9の噴
口10には第1図および第2図に示すように、その内周
面に螺旋状の溝60が形成されている。従って噴口10
から噴射される燃料の噴霧61は、螺旋状の満60によ
って生ずる旋回流によって回転しながら空気の中を突進
むことになり、このときに周囲の空気を積極的に噴霧6
1の中に取込むようになる。
ディーゼルエンジンの排気ガス改善のために、高圧噴射
を行なうとともに、ノズルの多噴口化を図るようにして
いるが、それだけでは十分な燃料噴霧と空気の混合が図
れない。ところが本実施例のように螺旋状のW460に
よって噴霧61に旋回流を与えることによって、燃料噴
霧と空気とのより完全な混合を図ることが可能になり、
高圧噴射による微粒化と相まってより理想的な燃焼を達
成することが可能になる。従ってこのようなディーゼル
エンジンは、良好な燃焼による排気ガスの改善を図るこ
とが可能になる。
つぎに上記実施例の変形例を第3図および第4図によっ
て説明する。この変形例は、噴口10を錐状に構成する
とともに、その内周面に螺旋状の溝60を形成するよう
にしたものである。従って噴口10内において燃料噴霧
61が広がりながらしかも螺旋状の溝60によって旋回
流を生ずることになり、噴口10の外側縁部からより円
滑に燃料の噴霧が空気中を突進むようになる。なお噴口
10の形状は、第3図および第4図に示す構造に限定さ
れることなく、第5図に示すように、噴口]Oの出口部
分のみを錐状に構成し、この錐状の部分に螺旋状の溝6
0を形成するようにしてもよい。
K発明の効果】 第1の発明は、噴口の内周面に螺旋状の溝を形成するよ
うにしたものである。従ってこのような螺旋状の溝によ
って、燃料噴霧の旋回流を形成することが可能になり、
周囲の空気を積極的に導入しながら空気中を突進むよう
になる。よって空気との混合がより完全に行なわれるよ
うになり、理想的な燃焼を達成することによって排気ガ
スの改善を図ることが可能になる。
また第2の発明は、噴口の少なくとも一部を内側よりも
外側の方が直径が大きな錐状の形状とし、この錐状の部
分の内周面に螺旋状の溝を形成するようにしたものであ
る。従ってこのような錐状の形状の噴口によって、燃料
の噴霧が噴口内においてすでに広がるようになり、この
ように次第に広がりながら噴口がら空気中に突進むよう
になるために、燃料の噴霧の噴射がより安定に行なわれ
るようになる。
59・・・ねじ型工具 60・・・螺旋状の溝 61・・・燃料の噴霧
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る燃料噴射ノズルの先端
部の拡大縦断面図、第2図は同螺旋状の溝加工を示す要
部拡大断面図、第3図は変形例のノズルの先端部の拡大
断面図、第4図は同要部拡大断面図、第5図は別の変形
例の要部拡大断面図、第6図はノズルの全体の構造を示
す断面図、第7図はこのノズルを組込んだエンジンの要
部縦断面図である。 また図面中の主要な部分の名称はつぎの通りである。 ・燃料噴射ノズル ・ノズル本体 ・噴口 ・ノズルニードル ・ばね

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.燃料圧によってノズルニードルを押上げてバルブシ
    ートから離間させ、噴口を通して燃料を噴射するように
    した燃料噴射ノズルにおいて、前記噴口の内周面に螺旋
    状の溝を形成するようにしたことを特徴とする燃料噴射
    ノズル。
  2. 2.前記噴口の少なくとも一部を内側よりも外側の方が
    直径が大きな錐状の形状とし、該錐状の部分の内周面に
    螺旋状の溝を形成するようにしたことを特徴とする請求
    項1に記載の燃料噴射ノズル。
JP11901790A 1990-05-09 1990-05-09 燃料噴射ノズル Pending JPH0417769A (ja)

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