JPH05231271A - 燃料噴射ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、噴孔の断面形状を長方形に形成
し、噴孔入口側周縁部に形成するリード部を適正化して
スモークの発生を低減した燃料噴射ノズルを提供する。 【構成】 本発明は、噴孔３の入口側長辺縁部に傾斜面
に形成したリード部１０を形成し、針弁４の先端側に針
弁外面１４とノズルチップ２の内壁面１１との間に針弁
４の逃げ部１６を形成している。リード部１０はノズル
チップの内壁面に対して角度１５°〜３０°に傾斜し且
つ噴孔３の短辺の長さにほぼ等しい長さに形成されてい
る。従って、この燃料噴射ノズルでは、燃料流れを均一
にでき、ペネトレーションの大きい枝別れ等の発生しな
い噴霧を形成することができ、燃料と空気との混合を促
進してスモークの発生を低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、燃焼室に燃料を噴孔
より噴射する燃料噴射ノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、燃料噴射ノズルの中で、サックレ
ス型ノズルは、ＨＣの排出が少ないので、多く利用され
ている。ところが、サックレス型ノズルは、噴霧の分散
の均一性が良くなく、十分に普及していない。これはシ
ート部の開口面積が絞られ過ぎているためと考えられて
いる。また、サックレス型ノズルは、燃料の噴孔近傍で
の先端からの回り込みが噴霧の乱れを誘発することが報
告されている。更に、噴孔の内面側に燃料の流れの抵抗
を低減するためアール（Ｒ：曲率半径；ｒａｄｉｕｓ
ｏｆ ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）或いはテーパを付けること
は一般に知られている（例えば、実開昭６３−１５６４
６３号公報）。

【０００３】上記実開昭６３−１５６４６３号公報に
は、ディーゼルエンジン用燃料噴射ノズルが開示されて
いる。該ディーゼルエンジン用燃料噴射ノズルは、先端
部に噴孔が形成されており、噴孔の中心線により決まる
噴霧角より小さい噴霧角に対応する角度で、噴孔の両端
部が切除されているものである。そして、上記噴霧角は
１５０°〜１６０°であり、噴孔の両端部の切除部に対
応する噴霧角は１３０°〜１５０°である。また、噴孔
の中心線方向に関して噴孔の切除部の長さは噴孔の全長
の１０％である。

【０００４】また、実開昭５９−１５４８６０号公報に
は、シートホール型燃料噴射ノズルが開示されている。
該シートホール型燃料噴射ノズルは、ノズルボディの弁
座面に噴孔が穿設されており、噴孔の弁座面開口部の周
囲に所定形状の凹部が形成されているものである。

【０００５】また、実開昭５９−３４０７２号公報に
は、燃料噴射ノズルが開示されている。該燃料噴射ノズ
ルは、噴射孔を縦長であってしかもその長さ方向に幅を
異ならせて形成し、ピストンが上死点に上昇した状態に
おいて、噴射孔の断面形状を噴射孔より燃料が噴射され
る燃焼室壁面までの距離の長い方を幅広く、また距離の
短い方を幅狭く形成したものである。更に、実開昭５２
−９０６２８号公報に開示された燃料噴射弁は、噴口部
の開口形状を燃料噴射弁中心線方向に長い長楕円形状に
構成したものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
公報に開示されている燃料噴射ノズルの噴孔の内面をテ
ーパに形成したものについては、スモーク発生を抑制す
るために、正確且つ精密な形状を規定したものではな
い。しかも、燃料噴射ノズルをセラミックス又は金属で
製作した場合に、ノズルチップに噴孔を形成する時、加
工を容易に行うことができるので、噴霧の均一化を達成
するための内面加工処理が可能である。

【０００７】また、サックレス型ノズルにおいて、針弁
と噴孔に連通する流路は、極めて小さく、針弁とシート
部の狭い隙間を通って燃料が流れ、大きな噴孔に流れ出
るため、燃料噴霧は安定して流れ出ないという問題を有
している。

【０００８】通常の燃料噴射ノズルでは、針弁の下部に
オイル溜まりとなるサック部を設け、燃料が一旦サック
部に侵入して均一の圧力になった後に噴射される。その
ため、サック部の容積は相当に大きく形成しなければな
らない。ところが、噴孔の断面形状が長方形である場合
には、サック部の径に対して幅方向が小さいので、サッ
ク部の径を小さく構成することができる。

【０００９】そこで、この発明の目的は、上記の課題を
解決することであり、噴孔の断面形状として長方形等の
異形噴孔に形成すると共に、噴孔入口側にリード部を設
けて燃料流れを均一に且つスムースに噴射し、ペネトレ
ーションの良好な枝別れ等の発生しない噴霧を形成させ
る燃料噴射ノズルを提供する。

【００１０】また、この発明の目的は、噴孔入口側に針
弁の逃げ部と該逃げ部の下部即ちノズルチップ先端部に
サック部とを形成し、逃げ部とサック部とに跨がって断
面形状が長方形等の異形噴孔を形成し、該噴孔の上流側
に軸方向にノズルチップ内壁をカットした切欠き溝を形
成し、針弁のリフト量に応じて噴霧角度の方向を変化さ
せ、更に、リード部を設けて燃料流れを均一にしてペネ
トレーションの良好な枝別れ等の発生しない噴霧を形成
させる燃料噴射ノズルを提供する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、次のように構成されている。即ち、
この発明は、燃料流路と穴部を有するノズル本体、前記
穴部内で燃料圧で開弁可能な針弁、前記ノズル本体と一
体構造に接合し且つ弁シート部と該弁シート部に開口す
る噴孔を形成したノズルチップを有するサックレス型燃
料噴射ノズルにおいて、前記噴孔の断面形状を長方形に
形成し、前記噴孔の入口側長辺縁部に傾斜面に形成した
リード部を形成し、前記針弁の先端側に針弁外面とノズ
ルチップ内壁面との間に前記針弁の逃げ部を形成したこ
とを特徴とする燃料噴射ノズルに関する。

【００１２】また、この燃料噴射ノズルにおいて、前記
リード部の前記傾斜面は前記ノズルチップの内壁面に対
して角度１５°〜３０°に傾斜し且つ前記噴孔の短辺の
長さにほぼ等しい長さに形成されているものである。

【００１３】又は、この発明は、燃料流路と穴部を有す
るノズル本体、前記穴部内で燃料圧で開弁可能な針弁、
前記ノズル本体と一体構造に構成され且つ弁シート、該
弁シート下流側に開口する噴孔及び先端部に形成したサ
ック部を形成したノズルチップを有する燃料噴射ノズル
において、前記噴孔の断面形状を長方形に形成し、前記
針弁の先端側のノズルチップ内壁面に前記針弁の逃げ部
を形成し、噴孔上流側の噴孔入口側縁部に台形のリード
部を形成すると共に、該リード部は前記サック部の径に
対してチャンファを形成することを特徴とする燃料噴射
ノズルに関する。

【００１４】或いは、この発明は、燃料流路と穴部を有
するノズル本体、前記穴部内で燃料圧で開弁可能な針
弁、前記ノズル本体と一体構造に構成され且つ弁シー
ト、先端部に形成したサック部、前記弁シートの下流側
で前記サック部に開口する噴孔を形成したノズルチップ
を有する燃料噴射ノズルにおいて、前記噴孔の断面形状
を長方形に形成し、前記針弁の先端側の前記ノズルチッ
プの内壁面に前記針弁の逃げ部を形成し、噴孔上流側の
噴孔入口側縁部の前記ノズルチップの内壁に前記逃げ部
と前記噴孔とを連通する軸方向の切欠き溝を形成したこ
とを特徴とする燃料噴射ノズルに関する。

【００１５】また、この燃料噴射ノズルにおいて、前記
針弁のリフト量が小さい状態では前記針弁の開放で燃料
は前記切欠き溝をほとんど通ることなく前記サック部か
ら前記噴孔の伸長方向に噴射され、前記針弁のリフト量
が大きい状態では前記針弁の開放で燃料は前記切欠き溝
を通って前記噴孔の伸長方向より下向きに噴射されるも
のである。

【００１６】

【作用】この発明による燃料噴射ノズルは、上記のよう
に構成されており、次のように作用する。即ち、この発
明は、噴孔の断面形状を長方形に形成し、前記噴孔の入
口側縁部にリード部を形成し、前記針弁の先端側に針弁
外面とノズルチップ内壁面との間に逃げ部を形成したの
で、サックレス型ノズルの燃料流れを均一にでき、ペネ
トレーションの大きい枝別れ等の発生しない噴霧を形成
することができ、燃料と空気との混合を促進してスモー
クの発生を低減できる。また、前記リード部は前記ノズ
ルチップの内壁面に対して１５°〜３０°の範囲の傾斜
面に形成すると好ましい燃料流れを確保できる。しかる
に、前記リード部の傾斜が小さ過ぎると、燃料流れをス
ムースにする効果が現れず、また、大き過ぎると、空洞
が発生するからである。

【００１７】又は、この発明は、噴孔の断面形状を長方
形に形成し、針弁の先端側のノズルチップ内壁面に前記
針弁の逃げ部を形成し、該逃げ部に台形のリード部を形
成したので、前記噴孔から燃料が均一にスムースに噴射
される。しかも、前記リード部はサック部の径に対して
チャンファ状態に形成することができ、燃料の上方のみ
でなく円周方向からも流入することができ、長方形噴孔
に対してスムースに均一に噴射されることになる。

【００１８】或いは、噴孔の断面形状を長方形に形成
し、針弁の先端側のノズルチップ内壁面に前記針弁の逃
げ部を形成し、噴孔入口縁部上流側の前記ノズルチップ
内壁に前記逃げ部と前記噴孔とを連通する軸方向の切欠
き溝を形成したので、サック部を可及的に小さく形成で
き、前記針弁のリフト量で噴射方向を変更できる。即
ち、前記針弁のリフト量が小さい状態では、前記針弁の
開放で燃料は前記逃げ部から前記サック部へ流れ、前記
切欠き溝をほとんど通ることなく、前記噴孔の伸長方向
に沿ったベクトルが大きくなって前記噴孔の延びる方
向、例えば、水平方向に近い方向に噴射される。また、
前記針弁のリフト量が大きい状態では、前記針弁の開放
で前記切欠き溝が開放状態になり、燃料は前記切欠き溝
に流入することになり、前記切欠き溝の軸方向のベクト
ルが作用して前記噴孔の伸長方向より下向き方向に噴射
されることになる。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明による燃料
噴射ノズルの実施例を説明する。図１はこの発明による
燃料噴射ノズルの一実施例の要部を示す断面図、図２は
図１の線Ａ−Ａにおける噴孔部の一部断面図、及び図３
は噴孔入口側周縁部を示す平面図である。

【００２０】この発明による燃料噴射ノズルは、燃焼室
に燃料を噴射するものであり、燃料流路及び針弁４が挿
入される穴部５を有するノズル本体１、該ノズル本体１
と一体構造に構成し且つ噴孔３を形成した先端部即ちノ
ズルチップ２、及び穴部５内で燃料圧で開弁可能な針弁
４から構成されている。この燃料噴射ノズルは、ノズル
チップ２に弁シート部１１が形成され、該弁シート部１
１に噴孔３が開口しているサックレス型燃料噴射ノズル
である。また、ノズルチップ２の先端部には、燃料溜ま
り部１５が形成されている。この燃料噴射ノズルにおい
て、ノズル本体１はＳＣＭ材等の金属材料で製作されて
おり、該ノズル本体１とノズルチップ２とは接合部６で
接合されている。このノズルチップ２には、複数個の噴
孔３から成る多噴孔に形成することができるが、この実
施例では説明を分かり易くするため、２個の噴孔３のみ
を図示している。ノズルチップ２は、耐熱性に富んだ高
温高強度のジルコニアＺｒＯ₂ 等のセラミックス、耐熱
金属等で作製されている。ノズルチップ２は、外面７側
が燃焼室に晒される面となる。

【００２１】この燃料噴射ノズルは、特に、図２及び図
３に示すように、燃料噴射ノズルのノズルチップ２に形
成した噴孔３は、断面形状が長方形の直線部即ちストレ
ート状部分９で構成され、しかも噴孔３の噴孔入口側周
縁部の弁シート部１１の円形部の一部にリード部１０が
形成されていることである。リード部１０は、噴孔３の
入口側長辺縁部に傾斜面に形成されている。この燃料噴
射ノズルにおいて、噴孔３の断面形状が長さＤの短辺１
３と長さＨの長辺１２から成る長方形に形成されてお
り、しかも、リード部１０の傾斜面は、ノズルチップ２
の内壁面１１に対して角度１５°〜３０°に傾斜し、し
かも噴孔３の短辺の長さにほぼ等しい長さに形成されて
いる。このリード部１０の角度は、１５°より小さいと
燃料流れをスムースにする効果がなく、また、３０°よ
り大きいと噴孔入口側周縁部領域に空洞が発生し、燃料
流れをスムースにすることができない。

【００２２】更に、この燃料噴射ノズルは、針弁４の先
端側に針弁外面１４とノズルチップ内壁面即ち弁シート
部１１との間に逃げ部１６が形成されている。

【００２３】この燃料噴射ノズルについては、針弁４の
開放で燃料噴射ポンプから供給された燃料を噴孔３を通
じて噴射させる時、この噴孔入口側周縁部のリード部１
０と噴孔３の径に対する長手方向直線部の長さの関係に
よって、サックレス型ノズルの燃料流れを均一にでき、
燃料のペネトレーションが大きくなる。しかるに、従来
のサックレス型ノズルでは針弁と弁シート部の狭い隙間
を通って燃料が流れ、大きな噴孔に流れ出るため燃料噴
霧が噴孔から安定して流れ出なかった。しかしながら、
この発明による燃料噴射ノズルは、噴孔３の噴孔入口側
周縁部の弁シート部１１に、ノズルチップ２の内壁面に
対して角度θ＝１５°〜３０°の傾斜面から成るリード
部１０が形成されているので、燃料は針弁３の外面１４
と弁シート部１１の隙間Ｌ即ち燃料流路８からリード部
１０へスムースに流入し、噴霧３から噴射される燃料は
枝別れ等の発生がない噴霧パターンを形成することがで
き、燃料のペネトレーションが大きくなれば、噴孔３か
ら噴射された燃料と空気との混合が促進される。従っ
て、燃料と空気との混合が良好になり、良好な燃焼状態
を確保でき、スモーク、ＨＣ、パティキュレート等の発
生を低減できる。

【００２４】次に、この発明による燃料噴射ノズルの別
の実施例を、図４及び図５を参照して説明する。図４は
この発明による燃料噴射ノズルの別の実施例を示す断面
図、及び図５は図４の線Ｂ−Ｂにおける断面図である。
図４及び図５では、上記実施例の部品と同様の部品につ
いては同一の符号を付し、ここでは重複する説明は省略
する。

【００２５】この実施例は、上記実施例がサックレス型
ノズルであったのに対して、ノズルチップ２にはサック
部１７が形成されている。ノズルチップ２には、ノズル
本体１と一体構造に構成され且つ弁シート部１１、該弁
シート部１１の下流側に開口する噴孔３及び先端部に形
成したサック部１７が形成されている。この燃料噴射ノ
ズルにおいて、特に、ノズルチップ２に形成された噴孔
３は、断面形状が長方形に形成されており、サック部１
７の径に対して噴孔３の幅方向が小さいので、サック部
１７の径を小さく構成することができる。しかも、針弁
４の先端側のノズルチップ内壁面１１には、針弁４の逃
げ部１６が形成されている。また、噴孔３が断面形状が
長方形であり、逃げ部１６における噴孔３上流側の噴孔
入口側縁部には、台形のリード部１０が形成されてい
る。このリード部１０は、サック部１７の径、言い換え
れば、下側短辺縁部に対してチャンファを形成できるよ
うに加工されている。また、弁シート部１１の噴孔入口
上流側、言い換えれば、上側短辺縁部には、カット部２
０が形成されている。

【００２６】この実施例の燃料噴射ノズルは、逃げ部１
６に台形のリード部を設けることによって、針弁４の開
弁によってノズル軸方向の流れに対して燃料流れがスム
ースになる。また、弁シート部１１の噴孔入口上流側に
カット部２０を形成することによって、針弁４のリフト
量に応じて噴孔３からの噴射方向が変化することにな
る。即ち、針弁４のリフト量が小さく、燃料流路８が部
分開放状態では、燃料流れは噴孔３の伸長方向のベクト
ルが大きくなり、符号ＦＬで示すように、燃料は上方側
へ噴射されるようになる。これに対して、針弁４のリフ
ト量が大きく、燃料流路８が全開放状態では、燃料流れ
はカット部２０の形成方向のベクトルと噴孔３の伸長方
向のベクトルとが合計され、符号ＦＨで示すように、燃
料は下方側へ噴射されるようになる。

【００２７】この燃料噴射ノズルでは、針弁４のリフト
開始時には、リフト量は小さく、燃料噴霧の噴射方向は
符合ＦＬで示す方向に燃料は噴射され、燃焼室の上部領
域に存在する空気と混合され、次いで、針弁４のリフト
量が大きくなり、それに応じて燃料は燃料流路からカッ
ト部２０へ流れ込み、カット部２０の形成方向のベクト
ルを得て、噴孔３に流入し、そこで、噴孔３の形成方向
のベクトルが合計されて燃料は符号ＦＨで示す方向へ移
動し、噴霧角度が符合αにわたって変化する。それ故
に、燃料噴霧は燃焼室の符合ＦＬから符号ＦＨまでの角
度α領域に存在する空気と混合されることになり、空気
利用率を大幅に増大させることになる。従って、この燃
料噴射ノズルでは、空気と燃料との混合が促進され、良
好な燃焼を確保し、スモーク、パティキュレート、ＨＣ
の発生を低減することができる。

【００２８】次に、この発明による燃料噴射ノズルの更
に別の実施例を、図６及び図７を参照して説明する。図
６はこの発明による燃料噴射ノズルの更に別の実施例を
右半分に示し且つ従来の燃料噴射ノズルを左半分に示す
断面図、及び図７は図６の線Ｃ−Ｃにおける断面図であ
る。図６及び図７では、上記各実施例の部品と同様の部
品については同一の符号を付し、ここでは重複する説明
は省略する。図７では、角度領域ＰＲ（図では９０°）
が従来の燃料噴射ノズルを示し、また、角度領域ＴＲ
（図では２７０°）がこの発明による燃料噴射ノズルを
示している。

【００２９】この実施例の燃料噴射ノズルは、第１実施
例がサックレス型ノズルであったのに対して、ノズルチ
ップ２にはサック部１８が形成されている。ノズル本体
１には、燃料流路と穴部を有すると共に弁シート部１１
が形成されている。穴部には燃料圧で開弁可能な針弁４
が配置されている。ノズル本体１に一体構造に接合部６
で接合されたノズルチップ２には、噴孔３及び先端部に
形成したサック部１８が形成されている。

【００３０】この燃料噴射ノズルにおいて、特に、ノズ
ルチップ２に形成された噴孔３は、断面形状が長方形の
異形噴孔であり、針弁４の先端側のノズルチップ２の内
壁面１１に針弁３の逃げ部１６を形成し、噴孔入口縁部
上流側のノズルチップ２の内壁に逃げ部１６と噴孔３と
を連通する軸線方向のカット部即ち切欠き溝２１を形成
したことであり、従来の燃料噴射ノズルのストレート上
の噴孔３０とは異なっていることである。しかも、この
燃料噴射ノズルでは、ノズルチップ２の先端部に形成さ
れるサック部１８は、切欠き溝２１を形成することによ
って、従来の燃料噴射ノズルで形成されているサック部
３１に比較して最小の容積に形成することができ、噴射
状態で燃料切れを良好にして燃料垂れ現象を防止でき、
カーボンの発生を低減できる。

【００３１】この燃料噴射ノズルでは、ノズル軸線方向
の切欠き溝２１を形成したことによって、針弁４のリフ
ト量が小さい状態では、針弁４の開放で燃料は切欠き溝
２１をほとんど通ることなく、噴孔３の伸長方向に噴射
され、燃料噴霧の噴霧角度は符合ＦＬで示す方向にな
る。これに対して、針弁４のリフト量が大きい状態で
は、針弁４の開放で燃料は切欠き溝２１を通って噴孔３
の伸長方向より下向きに噴射され、燃料噴霧の噴霧角度
は符合ＦＨで示す方向になる。従って、噴孔３から噴射
される燃料噴霧の角度は、符合ＦＬから符号ＦＨで示す
方向へ移動し、噴霧角度が符合αにわたって変化する。
それ故に、燃料噴霧は燃焼室の符合ＦＬから符号ＦＨま
での角度α領域に存在する空気と混合されることにな
り、空気利用率を大幅に増大させることになる。

【００３２】エンジンの駆動については、高速の時に
は、針弁４のリフトが速く、噴孔３の開口は一気に進行
し、燃料噴霧の方向はほぼ一定でも、空気流速が高いの
で、燃料と空気との混合気の生成はできるが、低速では
必ずしも良好な混合気生成ができない。エンジンの低速
回転では、噴霧自体に拡散効果があった方が空気と燃料
との混合気の生成が良好になり易いものである。

【００３３】そこで、この燃料噴射ノズルでは、針弁４
のリフト量が小さい時には、カット部即ち切欠き溝２１
が燃料の流れ方向に対して直角方向であるので、切欠き
溝２１はあたかも閉鎖した状態であり、燃料の流れはサ
ック部１８を通って噴孔３の形成方向に沿ったベクトル
が大きくなり、燃料は上向きの符合ＦＬの噴射方向にな
る。針弁４のリフト量が増すと、切欠き溝２１が開口状
態になり、切欠き溝２１の噴孔効果が大きく現れ、燃料
流れは切欠き溝２１の形成方向のベクトルを受けて燃料
噴霧は下向きの符号ＦＨで示す方向へ噴射されるように
なる。この燃料噴霧の噴霧角度αの変化によって燃料は
燃焼室に均一に分散され、空気と燃料との混合は促進さ
れ、燃焼が良好になり、スモーク、パティキュレート、
ＨＣの発生を低減することができる。

【００３４】それ故に、この燃料噴射ノズルでは、針弁
４のリフト量を、エンジン負荷、エンジン回転数等のエ
ンジン作動状態に応答してコントロールできる構造に構
成すれば、エンジン作動状態に応じて燃料の噴射方向を
コントロールすることもできる。

【００３５】更に、上記各実施例で説明した燃料噴射ノ
ズルについては、ノズル本体１とノズルチップ２とを別
体で製作し、スリップキャスティング法等でノズルチッ
プ２を耐熱性に富んだセラミックス等で製作することが
できる。ノズルチップ２をセラミックスで製作すること
によって、上記各形状にマッチした構造に容易に製作す
ることができる。

【００３６】スリップキャスティング法でノズルチップ
２を製作する場合には、例えば、ジルコニアのセラミッ
ク粉末に水及びバインダーを加えてボールミルで十分に
混合してスラリーを作る。更に、噴孔３を形成するため
の噴孔形成用ピンは、噴孔のサイズが焼成後にその断面
形状が長方形で且つ所定のサイズになるように形成す
る。また、噴孔入口側周縁部の形状、例えば、アール
Ｒ、逃げ部、リード部、カット部、切欠き溝等の形状に
ついては、焼成後に噴孔入口側周縁部に形成されるよう
にケイ素ゴム部材を使用することができるが、機械加工
を行っても所望形状を形成することができる。ケイ素ゴ
ム部材を用いる場合には、ケイ素ゴム部材を内面形成用
ピンの壁面上でキャビティ内に配置すると共に、噴孔形
成用ピンを挿入して噴孔形成用ピンの先端にケイ素ゴム
部材を装着した状態に設定する。この時、噴孔の形状が
燃料流れの上流側からノズル先端に向かって長辺が形成
されるように、噴孔形成用ピンをキャビティ内に設定す
る。

【００３７】次いで、キャビティ内にスラリーを注入す
ると、ケイ素ゴム部材と噴孔形成用ピンとを除いたキャ
ビティ内にスラリーは浸入し、そこで、スラリーの水分
は多孔質型に吸水され、スラリーはキャビティの壁面に
着肉し固化して着肉部を形成する。この着肉部はケイ素
ゴム部材と噴孔形成用ピンとが存在する部分には無く、
この着肉部には、ケイ素ゴム部材の所望形状に且つ噴孔
形成用ピンの断面形状が長方形のストレート状周面の形
状が転写されることになる。着肉部に保形性が発現した
状態で、噴孔成形用ピンを着肉部から抜き取って着肉部
にストレート状の異形噴孔を形成する。更に、着肉部か
ら形成用ピンを抜き取るが、この時、ケイ素ゴム部材は
着肉部に付着した状態である。着肉部の固化状態が更に
進んだ状態で、着肉部を金型及び多孔質型から取り出
し、該着肉部を十分に乾燥させると共に脱脂する。乾燥
した着肉部を、焼成炉に入れて加熱してケイ素ゴム部材
を加熱除去即ち燃焼させて焼失させると共に、着肉部を
焼成して焼成体を得た。

【００３８】

【発明の効果】この発明による燃料噴射ノズルは、上記
のように構成されており、次のような効果を有する。即
ち、この発明は、噴孔の断面形状を長方形に形成し、前
記噴孔の入口側長辺縁部に傾斜面に形成したリード部を
形成し、針弁の先端側に針弁外面とノズルチップ内壁面
との間に前記針弁の逃げ部を形成したので、サックレス
型ノズルの燃料流れを均一にでき、ペネトレーションの
大きい枝別れ等の発生しない噴霧を形成することがで
き、燃料と空気との混合を促進してスモークの発生を低
減できる。

【００３９】ところで、前記リード部の傾斜が小さ過ぎ
ると、燃料流れをスムースにする効果が現れず、また、
大き過ぎると、空洞が発生するが、この燃料噴射ノズル
では、前記リード部の前記傾斜面を前記ノズルチップの
内壁面に対して角度１５°〜３０°に傾斜させ、前記噴
孔の短辺の長さにほぼ等しい長さに適正化しているの
で、燃料流れを最もスムースにすることができる。

【００４０】或いは、この発明は、噴孔の断面形状を長
方形に形成し、針弁の先端側のノズルチップ内壁面に前
記針弁の逃げ部を形成し、噴孔上流側の噴孔入口側縁部
に台形のリード部を形成すると共に、該リード部は前記
サック部の径に対してチャンファを形成したので、燃料
を均一にスムースに噴射させることができ、空気との混
合を促進して燃焼を良好にし、スモーク、パティキュレ
ート、ＨＣ等の発生を低減できる。しかも、サック部を
最小に形成でき、噴射状態で燃料切れを良好にして燃料
垂れ現象を防止でき、カーボンの発生を低減できる。

【００４１】或いは、この発明は、噴孔の断面形状を長
方形に形成し、針弁の先端側の前記ノズルチップの内壁
面に前記針弁の逃げ部を形成し、噴孔上流側の噴孔入口
側縁部の前記ノズルチップの内壁に前記逃げ部と前記噴
孔とを連通する軸方向の切欠き溝を形成したので、前記
針弁のリフト量が小さい状態では、前記針弁の開放で燃
料は前記切欠き溝をほとんど通ることなく、前記サック
部から前記噴孔の伸長方向に噴射される。また、前記針
弁のリフト量が大きい状態では、前記針弁の開放で燃料
は前記切欠き溝を通って前記噴孔の伸長方向より下向き
に噴射されるようになる。従って、燃料噴射において、
燃焼室内の広い領域に燃料噴霧を噴射することができ、
空気利用率を向上させ、空気との混合を促進し、均一な
混合気を生成してスモーク、パティキュレート、ＨＣ等
の発生を抑制できる。

【００４２】また、噴孔を形成するノズルチップを、セ
ラミックスで構成すると、成形によって噴孔の形状に自
由度があり、噴孔を断面形状が長方形の所望の形状に形
成できると共に、噴孔入口側部分に逃げ部、リード部、
カット部或いは切欠き溝を自由に所望の形状に容易に且
つ高精度に製作することができる。また、セラミックス
は耐熱性に富み、燃焼室内の高温に晒されても十分に耐
久性・強度を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による燃料噴射ノズルの一実施例を示
す断面図である。

【図２】図１の線Ａ−Ａにおける噴孔部の一部断面図で
ある。

【図３】図１の燃料噴射ノズルにおける噴孔入口側周縁
部を示す平面図である。

【図４】この発明による燃料噴射ノズルの別の実施例を
示す断面図である。

【図５】図４の線Ｂ−Ｂにおける噴孔部の断面図であ
る。

【図６】この発明による燃料噴射ノズルの更に別の実施
例を右半分に示し且つ従来の燃料噴射ノズルを左半分に
示す断面図である。

【図７】図６の線Ｃ−Ｃにおける断面図である。

【符号の説明】

１ ノズル本体 ２ ノズルチップ ３ 噴孔 ４ 針弁 ５ 穴部 ６ 接合部 ７ ノズルチップの外面 ８ 燃料流路 ９ ストレート状部分 １０ リード部 １１ 内壁面 １２ 長辺 １３ 短辺 １４ 針弁の外面 １６ 逃げ部 １７，１８ サック部 ２０ カット部 ２１ 切欠き溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関山 惠夫 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社い すゞセラミックス研究所内 (72)発明者 行岡 雅洋 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社い すゞセラミックス研究所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料流路と穴部を有するノズル本体、前
   記穴部内で燃料圧で開弁可能な針弁、前記ノズル本体と
   一体構造に接合し且つ弁シート部と該弁シート部に開口
   する噴孔を形成したノズルチップを有するサックレス型
   燃料噴射ノズルにおいて、前記噴孔の断面形状を長方形
   に形成し、前記噴孔の入口側長辺縁部に傾斜面に形成し
   たリード部を形成し、前記針弁の先端側に針弁外面とノ
   ズルチップ内壁面との間に前記針弁の逃げ部を形成した
   ことを特徴とする燃料噴射ノズル。
2. 【請求項２】 前記リード部の前記傾斜面は前記ノズル
   チップの内壁面に対して角度１５°〜３０°に傾斜し且
   つ前記噴孔の短辺の長さにほぼ等しい長さに形成されて
   いることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射ノズ
   ル。
3. 【請求項３】 燃料流路と穴部を有するノズル本体、前
   記穴部内で燃料圧で開弁可能な針弁、前記ノズル本体と
   一体構造に構成され且つ弁シート、該弁シート下流側に
   開口する噴孔及び先端部に形成したサック部を形成した
   ノズルチップを有する燃料噴射ノズルにおいて、前記噴
   孔の断面形状を長方形に形成し、前記針弁の先端側のノ
   ズルチップ内壁面に前記針弁の逃げ部を形成し、噴孔上
   流側の噴孔入口側縁部に台形のリード部を形成すると共
   に、該リード部は前記サック部の径に対してチャンファ
   を形成することを特徴とする燃料噴射ノズル。
4. 【請求項４】 燃料流路と穴部を有するノズル本体、前
   記穴部内で燃料圧で開弁可能な針弁、前記ノズル本体と
   一体構造に構成され且つ弁シート、先端部に形成したサ
   ック部、前記弁シートの下流側で前記サック部に開口す
   る噴孔を形成したノズルチップを有する燃料噴射ノズル
   において、前記噴孔の断面形状を長方形に形成し、前記
   針弁の先端側の前記ノズルチップの内壁面に前記針弁の
   逃げ部を形成し、噴孔上流側の噴孔入口側縁部の前記ノ
   ズルチップの内壁に前記逃げ部と前記噴孔とを連通する
   軸方向の切欠き溝を形成したことを特徴とする燃料噴射
   ノズル。
5. 【請求項５】 前記針弁のリフト量が小さい状態では前
   記針弁の開放で燃料は前記切欠き溝をほとんど通ること
   なく前記サック部から前記噴孔の伸長方向に噴射され、
   前記針弁のリフト量が大きい状態では前記針弁の開放で
   燃料は前記切欠き溝を通って前記噴孔の伸長方向より下
   向きに噴射されることを特徴とする請求項４に記載の燃
   料噴射ノズル。