JPH04246274A - 直接噴射式ディーゼル機関の燃料噴射装置 - Google Patents
直接噴射式ディーゼル機関の燃料噴射装置Info
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- JPH04246274A JPH04246274A JP3012107A JP1210791A JPH04246274A JP H04246274 A JPH04246274 A JP H04246274A JP 3012107 A JP3012107 A JP 3012107A JP 1210791 A JP1210791 A JP 1210791A JP H04246274 A JPH04246274 A JP H04246274A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
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-
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スモーク及び窒素酸化
物を低減させるための直接噴射式ディーゼル機関の燃料
噴射装置に関する。
物を低減させるための直接噴射式ディーゼル機関の燃料
噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、ディーゼル機関においてスモーク
及び窒素酸化物の低減は重要な課題であり、その低減に
向けて排気ガス再循環法（ＥＧＲ）や燃焼方式の改善等
において種々の提案が行われている。このうちＥＧＲは
、燃費及びスモークの悪化、排ガスによるＥＧＲ装置の
腐食、或いは機能低下等、耐久性及び信頼性の問題があ
る。
及び窒素酸化物の低減は重要な課題であり、その低減に
向けて排気ガス再循環法（ＥＧＲ）や燃焼方式の改善等
において種々の提案が行われている。このうちＥＧＲは
、燃費及びスモークの悪化、排ガスによるＥＧＲ装置の
腐食、或いは機能低下等、耐久性及び信頼性の問題があ
る。
【０００３】また、燃焼方式の観点から見れば、低圧噴
射の場合、噴霧はノズル近傍で着火した後全体が火炎に
包まれながら進行し、この時噴霧は、空気と同時に自己
の生成した既燃ガスを巻き込みながら燃焼するので、噴
霧中心部において高温部、酸素不足部が形成されスモー
クの生成要因となり、既燃ガスの巻き込みはマイナス要
因として働くと言われている。また、燃料と空気を迅速
に混合するためにスワール、スキッシュ等により空気利
用率を向上しスモークを低減する方法が採られているが
、これでは着火遅れの間の燃料、空気混合速度も増大す
るため、予混合燃焼の増加により燃焼初期の熱発生率が
増大し、窒素酸化物の増大を招くという問題を有してい
る。
射の場合、噴霧はノズル近傍で着火した後全体が火炎に
包まれながら進行し、この時噴霧は、空気と同時に自己
の生成した既燃ガスを巻き込みながら燃焼するので、噴
霧中心部において高温部、酸素不足部が形成されスモー
クの生成要因となり、既燃ガスの巻き込みはマイナス要
因として働くと言われている。また、燃料と空気を迅速
に混合するためにスワール、スキッシュ等により空気利
用率を向上しスモークを低減する方法が採られているが
、これでは着火遅れの間の燃料、空気混合速度も増大す
るため、予混合燃焼の増加により燃焼初期の熱発生率が
増大し、窒素酸化物の増大を招くという問題を有してい
る。
【０００４】上記問題を解決するために、高圧噴射、小
噴孔径ノズル、浅皿燃焼室および低スワールを組合せる
方式が知られている。これを図４及び図５により説明す
ると、図４において、１はピストン、２はピストンリン
グ、３はシリンダライナー、４はガスケット、５はシリ
ンダヘッド、６はノズル本体７を有する燃料噴射弁を示
し、ピストン１の頂部には、燃焼室９が形成されている
。ノズル本体７から噴射された燃料は、壁面１０付近で
一気に着火した後、火炎はゆっくりと燃焼室９中心に向
かって膨張し、噴射の終了まで中心部は不燃域として残
る。すなわち、噴霧は壁面１０に到達するまで燃焼室９
中心に近い不燃域側で十分に空気を巻き込みながら進行
し、壁面１０側では既燃ガスを導入しながら壁面に衝突
する二段の燃焼経路をたどり、低圧噴射と比較してスモ
ークの低減を図ることができる。図５は前記燃料噴射弁
６の構造を示し、ノズル本体７内には針弁１１が摺動可
能に配設され、ノズル本体７の先端には複数のノズル孔
１２がドリル等で穿孔され加工バリが除去されている構
造となっている。燃料噴射時期に針弁１１が上昇すると
、燃料は隙間部１３、噴射部１５を経てノズル孔１２か
ら前記燃焼室９内に噴射される。
噴孔径ノズル、浅皿燃焼室および低スワールを組合せる
方式が知られている。これを図４及び図５により説明す
ると、図４において、１はピストン、２はピストンリン
グ、３はシリンダライナー、４はガスケット、５はシリ
ンダヘッド、６はノズル本体７を有する燃料噴射弁を示
し、ピストン１の頂部には、燃焼室９が形成されている
。ノズル本体７から噴射された燃料は、壁面１０付近で
一気に着火した後、火炎はゆっくりと燃焼室９中心に向
かって膨張し、噴射の終了まで中心部は不燃域として残
る。すなわち、噴霧は壁面１０に到達するまで燃焼室９
中心に近い不燃域側で十分に空気を巻き込みながら進行
し、壁面１０側では既燃ガスを導入しながら壁面に衝突
する二段の燃焼経路をたどり、低圧噴射と比較してスモ
ークの低減を図ることができる。図５は前記燃料噴射弁
６の構造を示し、ノズル本体７内には針弁１１が摺動可
能に配設され、ノズル本体７の先端には複数のノズル孔
１２がドリル等で穿孔され加工バリが除去されている構
造となっている。燃料噴射時期に針弁１１が上昇すると
、燃料は隙間部１３、噴射部１５を経てノズル孔１２か
ら前記燃焼室９内に噴射される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の高圧噴射方式においては、図６に示すように、ノズ
ル孔１２出口付近の空気流方向Ｙは、噴霧噴出方向Ｘに
直交するため、噴霧への空気導入が良く、従来の低圧噴
射時には望ましい特性であるが、高圧噴射時にはこの空
気導入の良さが燃焼温度を上昇させ、窒素酸化物をより
一層低減させようとする場合に、燃料噴射の高圧化が大
きな障害になっている。
来の高圧噴射方式においては、図６に示すように、ノズ
ル孔１２出口付近の空気流方向Ｙは、噴霧噴出方向Ｘに
直交するため、噴霧への空気導入が良く、従来の低圧噴
射時には望ましい特性であるが、高圧噴射時にはこの空
気導入の良さが燃焼温度を上昇させ、窒素酸化物をより
一層低減させようとする場合に、燃料噴射の高圧化が大
きな障害になっている。
【０００６】本発明は上記問題を解決するものであって
、噴霧のノズル孔近傍での空気導入を抑えることができ
る直接噴射式ディーゼル機関の燃料噴射装置を提供する
ことを目的とする。
、噴霧のノズル孔近傍での空気導入を抑えることができ
る直接噴射式ディーゼル機関の燃料噴射装置を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そのために本発明の直接
噴射式ディーゼル機関の燃料噴射装置は、ピストン１の
頂部に形成される燃焼室９と、シリンダヘッド５に配設
される燃料噴射弁６とを備えた直接噴射式ディーゼル機
関において、前記燃料噴射弁６は、ノズル本体７と、ノ
ズル本体７の先端部に形成される噴射室１５と、噴射室
１５と外部とを連通するように形成される複数のノズル
孔１２と、ノズル孔１２の出口周囲に形成される突出部
１６とを備えることを特徴とする。
噴射式ディーゼル機関の燃料噴射装置は、ピストン１の
頂部に形成される燃焼室９と、シリンダヘッド５に配設
される燃料噴射弁６とを備えた直接噴射式ディーゼル機
関において、前記燃料噴射弁６は、ノズル本体７と、ノ
ズル本体７の先端部に形成される噴射室１５と、噴射室
１５と外部とを連通するように形成される複数のノズル
孔１２と、ノズル孔１２の出口周囲に形成される突出部
１６とを備えることを特徴とする。
【０００８】なお、上記構成に付加した番号は、理解を
容易にするために図面と対比させるためのもので、これ
により本発明の構成が何ら限定されるものではない。
容易にするために図面と対比させるためのもので、これ
により本発明の構成が何ら限定されるものではない。
【０００９】
【作用】本発明においては例えば図２に示すように、ノ
ズル本体７のノズル孔１２の出口周囲には突出部１６が
形成されているため、ノズル孔１２出口付近の空気流Ｙ
は、噴霧噴出方向Ｘに沿って移動し、空気流方向と噴霧
噴出方向が直交せず、その結果、噴霧のノズル孔１２出
口近傍での空気導入が抑えられる。
ズル本体７のノズル孔１２の出口周囲には突出部１６が
形成されているため、ノズル孔１２出口付近の空気流Ｙ
は、噴霧噴出方向Ｘに沿って移動し、空気流方向と噴霧
噴出方向が直交せず、その結果、噴霧のノズル孔１２出
口近傍での空気導入が抑えられる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は本発明の直接噴射式ディーゼル機関の燃
料噴射装置の１実施例を示す断面図、図２は本発明の作
用を説明するための図である。
明する。図１は本発明の直接噴射式ディーゼル機関の燃
料噴射装置の１実施例を示す断面図、図２は本発明の作
用を説明するための図である。
【００１１】図１において、本発明に係わる燃料噴射弁
６は、図４で説明した直接噴射式ディーゼル機関に配設
されるもので、ノズル本体７内に摺動可能に配設される
針弁１１と、ノズル本体７と針弁１１との間に形成され
る隙間部１３と、ノズル本体７の先端部に形成される噴
射室１５及び噴射室１５と外部とを連通するように形成
される複数のノズル孔１２と、ノズル本体７のノズル孔
１２出口周囲に形成される突出部１６とから構成される
。
６は、図４で説明した直接噴射式ディーゼル機関に配設
されるもので、ノズル本体７内に摺動可能に配設される
針弁１１と、ノズル本体７と針弁１１との間に形成され
る隙間部１３と、ノズル本体７の先端部に形成される噴
射室１５及び噴射室１５と外部とを連通するように形成
される複数のノズル孔１２と、ノズル本体７のノズル孔
１２出口周囲に形成される突出部１６とから構成される
。
【００１２】上記構成からなる本発明の作用を図２によ
り説明すると、燃料噴射時期に針弁１１が上昇すると、
燃料は隙間部１３、噴射室１５を経てノズル孔１２から
燃焼室内に噴射される。このとき、ノズル本体７のノズ
ル孔１２の出口周囲には突出部１６が形成されているた
め、ノズル孔１２出口付近の空気流Ｙは、噴霧噴出方向
Ｘに沿って移動し、空気流方向と噴霧噴出方向が直交せ
ず、その結果、噴霧のノズル孔１２出口近傍での空気導
入が抑えられる。着火後は、火炎内の噴霧による乱れが
大きく燃焼が活発化するが、ノズル孔１２出口近傍での
空気導入の代わりにノズル孔１２出口から離れた位置で
の既燃混合気の導入が増大するため、燃焼温度は下がり
その結果、窒素酸化物を減少させることができる。
り説明すると、燃料噴射時期に針弁１１が上昇すると、
燃料は隙間部１３、噴射室１５を経てノズル孔１２から
燃焼室内に噴射される。このとき、ノズル本体７のノズ
ル孔１２の出口周囲には突出部１６が形成されているた
め、ノズル孔１２出口付近の空気流Ｙは、噴霧噴出方向
Ｘに沿って移動し、空気流方向と噴霧噴出方向が直交せ
ず、その結果、噴霧のノズル孔１２出口近傍での空気導
入が抑えられる。着火後は、火炎内の噴霧による乱れが
大きく燃焼が活発化するが、ノズル孔１２出口近傍での
空気導入の代わりにノズル孔１２出口から離れた位置で
の既燃混合気の導入が増大するため、燃焼温度は下がり
その結果、窒素酸化物を減少させることができる。
【００１３】次に、図３により本発明の他の実施例につ
いて説明する。なお、図１の実施例と同一の構成につい
ては同一番号を付けて説明を省略する。本実施例におい
ては（Ａ）図に示すように、ノズル本体７の噴射室１５
に向けて外部からパイプ１７を圧入固定し、パイプ１７
の出口をノズル本体７から突出させて突出部１６を形成
して、ノズル孔１２としている。なお（Ｂ）図に示すよ
うに、パイプ１７のノズル孔１２入口に面取り部１９を
設けると、噴霧の出口速度を増大させることができる。 シミュレーション計算によれば、径が０．２ｍｍ、長さ
が１．０ｍｍのノズル孔１２入口に約０．０２ｍｍ程度
の面取りを施すだけで、噴霧の出口速度が約５％アップ
することが判明した。
いて説明する。なお、図１の実施例と同一の構成につい
ては同一番号を付けて説明を省略する。本実施例におい
ては（Ａ）図に示すように、ノズル本体７の噴射室１５
に向けて外部からパイプ１７を圧入固定し、パイプ１７
の出口をノズル本体７から突出させて突出部１６を形成
して、ノズル孔１２としている。なお（Ｂ）図に示すよ
うに、パイプ１７のノズル孔１２入口に面取り部１９を
設けると、噴霧の出口速度を増大させることができる。 シミュレーション計算によれば、径が０．２ｍｍ、長さ
が１．０ｍｍのノズル孔１２入口に約０．０２ｍｍ程度
の面取りを施すだけで、噴霧の出口速度が約５％アップ
することが判明した。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ピ
ストンの頂部に形成される燃焼室と、シリンダヘッドに
配設される燃料噴射弁とを備えた直接噴射式ディーゼル
機関において、前記燃料噴射弁は、ノズル本体と、該ノ
ズル本体の先端部に形成される噴射室と、該噴射室と外
部とを連通するように形成される複数のノズル孔と、該
ノズル孔の出口周囲に形成される突出部とを備えるため
、噴霧のノズル孔近傍での空気導入を抑えると共に、噴
出抵抗を減少させ噴霧のペネトレーションを増大させる
ことができる。
ストンの頂部に形成される燃焼室と、シリンダヘッドに
配設される燃料噴射弁とを備えた直接噴射式ディーゼル
機関において、前記燃料噴射弁は、ノズル本体と、該ノ
ズル本体の先端部に形成される噴射室と、該噴射室と外
部とを連通するように形成される複数のノズル孔と、該
ノズル孔の出口周囲に形成される突出部とを備えるため
、噴霧のノズル孔近傍での空気導入を抑えると共に、噴
出抵抗を減少させ噴霧のペネトレーションを増大させる
ことができる。
【図１】本発明の直接噴射式ディーゼル機関の燃料噴射
装置の１実施例を示す断面図
装置の１実施例を示す断面図
【図２】本発明の作用を説明するための図
【図３】本発
明の直接噴射式ディーゼル機関の燃料噴射装置の他の実
施例を示す断面図
明の直接噴射式ディーゼル機関の燃料噴射装置の他の実
施例を示す断面図
【図４】直接噴射式ディーゼル機関の断面図
【図５】従
来の直接噴射式ディーゼル機関の燃料噴射装置の断面図
来の直接噴射式ディーゼル機関の燃料噴射装置の断面図
【図６】従来の燃料噴射装置の作用を説明するための図
１…ピストン、５…シリンダヘッド、６…燃料噴射弁、
９…燃焼室、１１…針弁、１２…ノズル孔、１３…隙間
部、１５…噴射室、１６…突出部、１７…パイプ、１９
…面取り部。
９…燃焼室、１１…針弁、１２…ノズル孔、１３…隙間
部、１５…噴射室、１６…突出部、１７…パイプ、１９
…面取り部。
Claims (3)
- 【請求項１】ピストンの頂部に形成される燃焼室と、シ
リンダヘッドに配設される燃料噴射弁とを備えた直接噴
射式ディーゼル機関において、前記燃料噴射弁は、ノズ
ル本体と、該ノズル本体の先端部に形成される噴射室と
、該噴射室と外部とを連通するように形成される複数の
ノズル孔と、該ノズル孔の出口周囲に形成される突出部
とを備えることを特徴とする直接噴射式ディーゼル機関
の燃料噴射装置。 - 【請求項２】前記ノズル孔は、噴射室と外部とを連通す
るパイプであり、該パイプの出口を前記ノズル本体から
突出させることを特徴とする請求項１に記載の直接噴射
式ディーゼル機関の燃料噴射装置。 - 【請求項３】前記パイプのノズル孔入口に面取り部を設
けることを特徴とする請求項２に記載の直接噴射式ディ
ーゼル機関の燃料噴射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3012107A JPH04246274A (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 直接噴射式ディーゼル機関の燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3012107A JPH04246274A (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 直接噴射式ディーゼル機関の燃料噴射装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04246274A true JPH04246274A (ja) | 1992-09-02 |
Family
ID=11796347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3012107A Pending JPH04246274A (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 直接噴射式ディーゼル機関の燃料噴射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04246274A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015518111A (ja) * | 2012-06-01 | 2015-06-25 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 燃料噴射弁 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55142902A (en) * | 1979-04-25 | 1980-11-07 | Hitachi Ltd | Scroll fluid machine |
| JPS57144273A (en) * | 1981-03-04 | 1982-09-06 | Rikagaku Kenkyusho | Preparation of erythro-hydroxyepoxide compound |
| JPS5959338A (ja) * | 1982-09-29 | 1984-04-05 | Hino Motors Ltd | 割出し装置 |
-
1991
- 1991-02-01 JP JP3012107A patent/JPH04246274A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015518111A (ja) * | 2012-06-01 | 2015-06-25 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 燃料噴射弁 |
| US9599084B2 (en) | 2012-06-01 | 2017-03-21 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injector |
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