JPH0441973A - Nozzle with holes variable in number - Google Patents
Nozzle with holes variable in numberInfo
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- JPH0441973A JPH0441973A JP14593090A JP14593090A JPH0441973A JP H0441973 A JPH0441973 A JP H0441973A JP 14593090 A JP14593090 A JP 14593090A JP 14593090 A JP14593090 A JP 14593090A JP H0441973 A JPH0441973 A JP H0441973A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、エンジンの運転状態に応じて燃料の噴孔数を
変更することのできる噴孔数可変ノズルに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a variable nozzle with a variable number of injection holes that can change the number of fuel injection holes depending on the operating condition of an engine.
(従来の技術)
従来の燃料噴射ノズルは燃焼室内の渦流速の強弱により
、噴孔が単数である単項孔ノズルと噴孔が複数である多
噴孔ノズルとのうちのいずれかを用いている。(Prior art) Conventional fuel injection nozzles use either a single hole nozzle with a single nozzle hole or a multi-nozzle nozzle with multiple nozzle holes depending on the strength of the vortex flow velocity in the combustion chamber. .
燃焼室内での渦流速が小である場合には、多噴孔ノズル
を用いて燃焼室内の空気中に燃料を噴射し、該空気から
伝達される熱エネルギにより燃料を気化させ、混合気を
生成させる。When the vortex velocity inside the combustion chamber is small, fuel is injected into the air inside the combustion chamber using a multi-hole nozzle, and the fuel is vaporized by the heat energy transferred from the air, creating an air-fuel mixture. let
一方、燃焼室内での渦流速が大である場合には、単項孔
ノズルを用いて燃焼室内壁面に対して燃料を噴射し、該
内壁面から伝達される熱エネルギにより燃料を気化させ
、混合気を生成する。On the other hand, when the vortex velocity inside the combustion chamber is high, the fuel is injected against the wall surface of the combustion chamber using a single hole nozzle, and the fuel is vaporized by the thermal energy transferred from the inner wall surface, resulting in a mixture of air-fuel mixture. generate.
ところが、燃焼室内での渦流速を大にするためには、燃
焼室への吸気の際に吸気の吸入方向を規制しなければな
らず、従って吸気抵抗が増加し、体積効率が低下すると
いう問題がある。However, in order to increase the vortex velocity within the combustion chamber, it is necessary to restrict the direction of intake air when it is taken into the combustion chamber, resulting in an increase in intake resistance and a decrease in volumetric efficiency. There is.
そこで、渦流速が小である燃焼室内に単噴孔ノズルから
ピストンヘッドにアルコール燃料を噴射し、該アルコー
ル燃料を該ピストンヘッドへ衝突させて給気中への拡散
を行う方式が、直噴式衝突拡散層状給気方式として、「
内燃機関J Vol、27No、 3451988.7
P35〜P44に記載されている。Therefore, the direct injection impingement method injects alcohol fuel from a single injection hole nozzle into the piston head into the combustion chamber where the vortex velocity is low, and causes the alcohol fuel to collide with the piston head and diffuse into the air supply. As a diffused stratified air supply system,
Internal Combustion Engine J Vol, 27No, 3451988.7
It is described in P35 to P44.
(発明が解決しようとする課題)
上記直噴式衝突拡散層状給気方式によると、該方式が適
用されるエンジンの正味熱効率や出力が向上するとされ
ているが、アイドリンク時等のような低速低負荷時及び
始動時には、ピストンヘッド面の温度が低温度であるた
め、通常の燃料よりも多量の気化潜熱を必要とするアル
コール燃料は気化しずらく、従って燃料と空気との混合
が十分に行われず正常な燃焼が期待できない。(Problems to be Solved by the Invention) According to the above-mentioned direct injection collision-diffusion stratified air supply system, it is said that the net thermal efficiency and output of the engine to which the system is applied are improved, but During load and startup, the temperature of the piston head surface is low, so alcohol fuel, which requires a larger amount of latent heat of vaporization than normal fuel, is difficult to vaporize, so the fuel and air are mixed well. normal combustion cannot be expected.
上記低速低負荷時及び始動時には多噴孔ノズルから燃料
を噴射すれば上記問題は解決するが、エンジンに単噴孔
ノズルと多噴孔ノズルとを配設しなければならず、従っ
て小型エンジンには適用できずかつ制御装置が複雑にな
るという問題がある。The above problem can be solved by injecting fuel from the multi-hole nozzle at low speeds and low loads and during startup, but the engine must be equipped with a single-hole nozzle and a multi-hole nozzle. However, there are problems in that it cannot be applied and the control device becomes complicated.
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、1個の燃
料噴射ノズルで、多噴孔ノズルとしても単噴孔ノズルと
しても作動する噴孔数可変ノズルを提供しようとするも
のである。The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a variable number of nozzle nozzle that can operate as a multi-nozzle nozzle or a single nozzle with a single fuel injection nozzle. .
(課題を解決するための手段)
本発明によれば、有底筒状体の底部を貫通する第1の噴
孔と、該有底筒状体の底部近傍の側壁面を貫通する複数
個の第2の噴孔と、該第1の噴孔を開閉する第1の開閉
手段と、該第2の噴孔を開閉する第2の開閉手段と、内
燃機関の運転状態に応じて常時閉塞しているこれら該第
1と第2の開閉手段の内の所望の一方の開閉手段を開放
せしめる制御手段とを有することを特徴とする噴孔数可
変ノズルを提供できる。(Means for Solving the Problems) According to the present invention, a first nozzle hole passing through the bottom of the bottomed cylindrical body, and a plurality of injection holes passing through the side wall surface near the bottom of the bottomed cylindrical body. A second nozzle hole, a first opening/closing means for opening and closing the first nozzle hole, and a second opening/closing means for opening and closing the second nozzle hole are always closed depending on the operating state of the internal combustion engine. It is possible to provide a variable nozzle number nozzle characterized by having a control means for opening a desired one of the first and second opening/closing means.
(作用)
本発明の噴孔数可変ノズルでは、1個の燃料噴射ノズル
に多噴孔と単項孔とを設け、更に該多噴孔と単項孔とを
別個の制御系等にて開閉制御できるように開閉手段を設
けている。(Function) In the variable nozzle number nozzle of the present invention, a single fuel injection nozzle is provided with multiple injection holes and a single hole, and the opening and closing of the multiple injection holes and the single hole can be controlled by separate control systems. It is equipped with an opening/closing means.
そしてエンジンの運転状態により、低速低負荷時には多
噴孔を開放し該多噴孔から燃料を噴射する。また、高速
高負荷時には単項孔を開放し該単項孔から燃料を噴射す
る。Depending on the operating condition of the engine, at low speed and low load, the multiple injection holes are opened and fuel is injected from the multiple injection holes. Further, at high speed and high load, the single hole is opened and fuel is injected from the single hole.
尚、該開閉手段の作動は、例えばロータリーバルブの切
替等の簡便な制御操作により制御される。The operation of the opening/closing means is controlled by a simple control operation such as switching a rotary valve.
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図(a)は、本発明による噴孔数可変ノズルの構造
を示す断面図である。FIG. 1(a) is a sectional view showing the structure of a variable nozzle with a variable number of injection holes according to the present invention.
図において、1はノズル本体であり、該ノズル本体1に
は燃料ポンプ(図示せず)と連通ずる油管11と、ロー
タリーバルブ12を介して燃料ポンプ及びタンク(図示
せず)と連通ずる油管13とが接続されている。尚、該
ロータリーバルブ12は外部からの信号により油管13
を燃料ポンプとタンクとのいずれか一方と連通させるも
のである。In the figure, 1 is a nozzle body, and the nozzle body 1 has an oil pipe 11 communicating with a fuel pump (not shown), and an oil pipe 13 communicating with a fuel pump and a tank (not shown) via a rotary valve 12. are connected. Incidentally, the rotary valve 12 is connected to the oil pipe 13 by an external signal.
The fuel pump communicates with either the fuel pump or the tank.
2はシリンダであり、該シリンダ2に穿設された油通路
21は上記油管11と連結され、該シリンダ2の内部に
設けられた油室22に燃料を導く。また、別途に設けら
れた油通路23は上記油管13と連結されている。そし
て、該シリンダ2の先端部には円筒形状のホルダー24
が連結されている。尚、該ホルダー24は図における左
右方向に2分割されており、円筒状に組み合わされた後
、止め具(図示せず)にて保持される。Reference numeral 2 denotes a cylinder, and an oil passage 21 bored in the cylinder 2 is connected to the oil pipe 11 and guides fuel to an oil chamber 22 provided inside the cylinder 2. Further, a separately provided oil passage 23 is connected to the oil pipe 13. A cylindrical holder 24 is provided at the tip of the cylinder 2.
are connected. The holder 24 is divided into two parts in the left and right direction in the figure, and after being combined into a cylindrical shape, the holder 24 is held by a stopper (not shown).
上記油室22にはピストン25と、該油室22及びホル
ダー24の内周面の双方を摺動するノズル3とが配設さ
れている。The oil chamber 22 is provided with a piston 25 and a nozzle 3 that slides on both the oil chamber 22 and the inner peripheral surface of the holder 24.
該ノズル3の外周面には油室31が設けられ、該油室3
1には上記油通路23と連通されている。そして、該油
室31内部にはスプリング32が配設されており、該ノ
ズル3を図における上方へと付勢している。また、ノズ
ル3の上端部には該油室31と連通する油室33が設け
られており、該油室33にはスプリング34が配設され
ている。An oil chamber 31 is provided on the outer peripheral surface of the nozzle 3.
1 is communicated with the oil passage 23 mentioned above. A spring 32 is disposed inside the oil chamber 31 and urges the nozzle 3 upward in the figure. Further, an oil chamber 33 communicating with the oil chamber 31 is provided at the upper end of the nozzle 3, and a spring 34 is disposed in the oil chamber 33.
また、該ノズル3の内部には油溜35が設けられており
、該油溜35には上記ピストン25とノズル3との双方
に穿設された油通路36を介して油室22内の燃料が供
給される。Further, an oil reservoir 35 is provided inside the nozzle 3, and the oil in the oil chamber 22 is fed to the oil reservoir 35 through an oil passage 36 formed in both the piston 25 and the nozzle 3. is supplied.
更に、該ノズル3の先端部にはフランジ37が設けられ
ており、該フランジ37の中央部には単項孔38が穿設
され、フランジ37の上部には複数個の多噴孔39が穿
設されている。Furthermore, a flange 37 is provided at the tip of the nozzle 3, a single hole 38 is bored in the center of the flange 37, and a plurality of multiple injection holes 39 are bored in the upper part of the flange 37. has been done.
尚、該フランジ37の上面はホルダー24の下端面に上
記スプリング32の付勢力により押接されており、多噴
孔39は該ホルダー24により閉鎖されている。The upper surface of the flange 37 is pressed against the lower end surface of the holder 24 by the biasing force of the spring 32, and the multiple injection holes 39 are closed by the holder 24.
また、ノズル3内部にはニードルバルブ4が摺動自在に
保持されており、上記単項孔38は上記スプリング34
により付勢されたニードルバルブ4により閉鎖されてい
る。Further, a needle valve 4 is slidably held inside the nozzle 3, and the single hole 38 is connected to the spring 34.
The needle valve 4 is closed by the needle valve 4 energized by the needle valve 4 .
ところで、第1図(b)はノズル3の先端部の斜視断面
図である。By the way, FIG. 1(b) is a perspective sectional view of the tip of the nozzle 3.
次に、上記構成による噴孔数可変ノズルの作動について
説明する。Next, the operation of the variable nozzle with the above configuration will be explained.
第2図は、多噴孔からの噴射時を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing injection from multiple injection holes.
エンジンの運転状態が低速低負荷時である場合には、ロ
ータリーバルブ12を制御し、油管】1を燃料ポンプ側
と連通する。すると、燃料ポンプからの高圧燃料は、ま
ず油管11から油室22及び油溜35に供給される。一
方、油管13からの燃料は油室31及び油室33に供給
される。When the engine is operating at low speed and low load, the rotary valve 12 is controlled and the oil pipe 1 is communicated with the fuel pump side. Then, high-pressure fuel from the fuel pump is first supplied to the oil chamber 22 and oil sump 35 from the oil pipe 11. On the other hand, fuel from the oil pipe 13 is supplied to the oil chamber 31 and the oil chamber 33.
該状態ではニードルバルブ4に対して油室33の油圧が
作用し、該ニードルバルブ4を図における下方向に付勢
するので、該ニードルバルブ4は単項孔38を閉鎖する
。一方、ノズル3はスプリング32により上方向に付勢
されている力S、油室22の圧力が所定圧力以上に到達
すると、該スプリング32の付勢力に抗して、ピストン
25と共にノズル3を下方向に駆動する。すると多噴孔
39は開放され、油溜35からの燃料が該多噴孔39か
ら噴出する。In this state, the oil pressure in the oil chamber 33 acts on the needle valve 4 and urges the needle valve 4 downward in the figure, so that the needle valve 4 closes the single hole 38. On the other hand, when the force S of the nozzle 3 is urged upward by the spring 32 and the pressure in the oil chamber 22 reaches a predetermined pressure or higher, the nozzle 3 is pushed down together with the piston 25 against the urging force of the spring 32. drive in the direction. Then, the multiple injection holes 39 are opened, and the fuel from the oil reservoir 35 is ejected from the multiple injection holes 39.
尚、上記多噴孔39が開放される所定圧力はスプリング
32の強度により決定されるもので、例えば240 k
g/cm”程度に設定されている。The predetermined pressure at which the multiple injection holes 39 are opened is determined by the strength of the spring 32, and is, for example, 240 k.
g/cm".
次に、単項孔から噴射する場合について説明する。Next, the case of injection from a single hole will be explained.
第3図は、単項孔からの噴射時を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing injection from a single hole.
エンジンの運転状態が高速高負荷時である場合には、ロ
ータリーバルブ12を制御し、油管11をタンク側と連
通ずる。すると、燃料ポンプからの高圧燃料は、油管1
1から油室22及び油溜35に供給される。一方、油室
31及び油室33内部の油圧は油管13を介してタンク
に開放される。When the engine is operating at high speed and high load, the rotary valve 12 is controlled to communicate the oil pipe 11 with the tank side. Then, high pressure fuel from the fuel pump flows through oil pipe 1.
1 to the oil chamber 22 and oil sump 35. On the other hand, the oil pressure inside the oil chamber 31 and the oil chamber 33 is released to the tank via the oil pipe 13.
ニードルバルブ4はスプリング34により図における下
方向に付勢されているが、油溜35の圧力が所定圧力以
上に到達すると、該スプリング34の付勢力に抗して、
ニードルバルブ4を下方向に駆動する。すると単項孔3
8は開放され、油溜35からの燃料が該単項孔38から
噴出する。The needle valve 4 is urged downward in the figure by a spring 34, but when the pressure in the oil reservoir 35 reaches a predetermined pressure or higher, it resists the urging force of the spring 34,
Drive the needle valve 4 downward. Then, singlet hole 3
8 is opened, and fuel from the oil sump 35 is jetted out from the single hole 38.
尚、上記単項孔が開放される所定圧力はスプリング34
の強度により決定されるもので、例えば100 kg/
cm2程度に設定されている。The predetermined pressure at which the single hole is opened is determined by the spring 34.
For example, 100 kg/
It is set to about cm2.
よって、該スプリング34による設定圧力は上記スプリ
ング32による設定圧力より低圧力であるため、第3図
に示す単項孔からの噴射時にはノズル3は上方向に付勢
されたままで、多噴孔39が開放されることはない。Therefore, since the pressure set by the spring 34 is lower than the pressure set by the spring 32, the nozzle 3 remains biased upward during injection from the single hole shown in FIG. It will never be released.
以上、上記において、本発明の実施例について詳細に説
明したが、本発明の精神から逸れないかぎりで、種々の
異なる実施例は容易に構成できるから、本発明は上記特
許請求の範囲において記載した限定以外、特定の実施例
に制約されるのものではない。Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, various different embodiments can be easily constructed without departing from the spirit of the present invention. Other than limitations, there is no intention to be bound by the particular embodiments.
(発明の効果)
以上説明したように、本発明によれば、1個の燃料噴射
ノズルでエンジンの運転状態により、低速低負荷時には
多噴孔を開放し該多噴孔から燃料を噴射し、高速高負荷
時には単項孔を開放し該単項孔から燃料を噴射するので
、装置が大型化せず小型エンジンにも適用することがで
きる。(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, one fuel injection nozzle opens the multiple injection holes at low speed and low load depending on the operating condition of the engine, and injects fuel from the multiple injection holes. At high speed and high load, the single hole is opened and fuel is injected from the single hole, so the device does not become bulky and can be applied to small engines.
また、噴孔の切り替えは、例えばロータリーバルブの切
替等の単純な制御操作により制御されるので、制御装置
が複雑になることがない噴孔数可変ノズルを提供できる
。Further, since the switching of the nozzle holes is controlled by a simple control operation such as switching of a rotary valve, a variable nozzle with a variable number of nozzle holes can be provided without complicating the control device.
第1図(a)は、本発明による噴孔数可変ノズルの構造
を示す断面図、第1図(b)はノズル3の先端部の斜視
断面図、第2図は、多噴孔からの噴射時を示す断面図、
第3図は、単項孔からの噴射時を示す断面図である。
1・・・ノズル本体、2・・・シリンダ、3・・・ノズ
ル、4・・・ニードルバルブ、12・・・ロータリーバ
ルブ、38−・・単項孔、39・・・多噴孔。
特許出願人 株式会社いすfセラミックス研究所代 理
人 弁理士 辻 實第1
図FIG. 1(a) is a cross-sectional view showing the structure of a variable nozzle number nozzle according to the present invention, FIG. 1(b) is a perspective cross-sectional view of the tip of the nozzle 3, and FIG. A cross-sectional view showing the time of injection,
FIG. 3 is a sectional view showing injection from a single hole. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Nozzle body, 2... Cylinder, 3... Nozzle, 4... Needle valve, 12... Rotary valve, 38-... Single hole, 39... Multiple injection holes. Patent applicant: Isuf Ceramics Research Institute Co., Ltd. Representative: Patent attorney Minoru Tsuji Figure 1
Claims (3)
底筒状体の底部近傍の側壁面を貫通する複数個の第2の
噴孔と、該第1の噴孔を開閉する第1の開閉手段と、該
第2の噴孔を開閉する第2の開閉手段と、内燃機関の運
転状態に応じて常時閉塞しているこれら該第1と第2の
開閉手段の内の所望の一方の開閉手段を開放せしめる制
御手段とを有することを特徴とする噴孔数可変ノズル。(1) A first nozzle hole penetrating the bottom of the bottomed cylindrical body, a plurality of second nozzle holes penetrating the side wall surface near the bottom of the bottomed cylindrical body, and the first nozzle nozzle hole penetrating the bottom of the bottomed cylindrical body. A first opening/closing means for opening/closing the hole, a second opening/closing means for opening/closing the second nozzle hole, and the first and second opening/closing means always closed depending on the operating state of the internal combustion engine. a control means for opening a desired one of the opening/closing means.
により作動することを特徴とする請求項(1)記載の噴
孔数可変ノズル。(2) The variable nozzle number nozzle according to claim 1, wherein the first and second opening/closing means are operated by the fluid pressure of the fuel.
供給される燃料の流体圧力を切り替えるロータリーバル
ブであることを特徴とする請求項(2)記載の噴孔数可
変ノズル。(3) The variable number nozzle according to claim 2, wherein the control means is a rotary valve that switches the fluid pressure of the fuel supplied to the first and second opening/closing means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14593090A JPH0441973A (en) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | Nozzle with holes variable in number |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14593090A JPH0441973A (en) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | Nozzle with holes variable in number |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0441973A true JPH0441973A (en) | 1992-02-12 |
Family
ID=15396368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14593090A Pending JPH0441973A (en) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | Nozzle with holes variable in number |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0441973A (en) |
-
1990
- 1990-06-04 JP JP14593090A patent/JPH0441973A/en active Pending
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