JPH0530461U - 内燃機関の燃料噴射ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目 的】 広範囲のエンジン回転領域において、燃料
噴射ノズルの噴孔の開口位置の影響を受けず、シリンダ
のボア方向とピストンのストローク方向に立体的に均一
に燃料を拡散させることができ、着火性や火炎伝播性を
高め、燃焼効率を向上させて燃費を改善すると共に、排
気ガス中に含まれる黒煙量を低減することができる内燃
機関の燃料噴射ノズルを提供する。 【構 成】 燃料噴射ノズルの先端外周部に、下端部に
燃料噴霧を拡散する反射面を形成した円筒体を設けてお
り、前記反射面は円筒体の円周方向に谷部と嶺部が隣接
した波状または鋸歯状の複数の立体傾斜面を連続して形
成されており、前記立体傾斜面は噴射される燃料噴霧と
のなす角度が連続して変化するように形成されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、噴射する燃料を広範囲に拡散させることによって燃焼効率を向上さ せ、燃費を改善すると共に、排気ガス中に含まれる黒煙量を低減する内燃機関の 燃料噴射ノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】

内燃機関において、燃料をシリンダ内の広範囲に均一に拡散させることによっ て、着火性や火炎伝播性を高め、燃料の燃焼効率を向上させることは燃費を改善 する面のみならず排気ガス中の黒煙を低減する面からも、重要な課題である。 そこで、燃料を噴射する際に広範囲にできるだけ均一に拡散して着火性や火炎 伝播性を向上させるために、吸入行程でシリンダ内にスワール流を発生させ、噴 射した燃料をその流れに乗せて拡散させようとする方法がある。

【０００３】 一方、実開昭59− 71925号公報には、燃料噴射ノズルの先端外周部に、先端面 が円錐状に拡開した拡開凹面に形成された偏流スリーブを装嵌し、噴射された燃 料をこの拡開凹面に案内させて、ピストン頂部に形成した燃焼室の一部となる凹 陥部の内側に、噴射した燃料のほぼ全量が導入されるようにしたものが提案され ている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、シリンダ内のスワール流を利用して燃料を拡散する方法は、エンジン の回転数の変動に伴う吸入気の負圧の変動によってスワール流の状態が変化する ため、広範囲のエンジン回転領域で一様に燃料の拡散に適した旋回状態や流速の スワール流を発生させることは困難であり、充分な燃焼効率の向上を達成してい るものではなかった。

【０００５】 一方、燃料噴射ノズルの先端外周部に偏流スリーブを装嵌する方法は、噴射さ れた霧状の燃料がピストンの上端面に逸れないように、ピストン頂部の凹陥部の 方向に燃料の噴射方向を制限するように作用するので、特にピストンのストロー ク方向には燃料が拡散され難く、また、燃料の拡散方向が燃料噴射ノズルの噴孔 の開口している方向に集中し易いため、燃料噴射ノズルの周辺に霧状の燃料が偏 在することとなり、着火性や火炎伝播性を充分に向上させることは困難であった 。

【０００６】 このように、従来のタイプの燃料の噴霧流を拡散する装置では、広範囲のエン ジン回転領域で燃料の噴霧流をシリンダ内の奥まで均一に拡散させることが充分 にはできなかったのが現状であり、燃焼効率を向上させて、燃費を改善すると共 に、排気ガス中の黒煙量を低減するという目的も充分に達成できるものではなか った。

【０００７】 本考案は以上の問題点に鑑みて、広範囲のエンジン回転領域において、燃料噴 射ノズルの噴孔の開口位置の影響を受けず、シリンダのボア方向とピストンのス トローク方向に立体的に均一に燃料を拡散させることができ、着火性や火炎伝播 性を高め、燃焼効率を向上させて燃費を改善すると共に、排気ガス中に含まれる 黒煙量を低減することができる内燃機関の燃料噴射ノズルを提供することを目的 とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するための本考案に係る内燃機関の燃料噴射ノズルは、燃料噴 射ノズルの先端外周部に、下端部に燃料噴霧を拡散する反射面を形成した円筒体 を設けており、前記反射面は円筒体の円周方向に谷部と嶺部が隣接した波状また は鋸歯状の複数の立体傾斜面を連続して形成されており、前記立体傾斜面は噴射 される燃料噴霧とのなす角度が連続して変化するように形成されていることを特 徴とする構成である。

【０００９】 尚、前記円筒体は燃料噴射ノズルの先端外周部に固定状態で設けても良いが、 噴射する燃料噴霧を受けて回転し、この燃料噴霧をシリンダ内に広く分散させる ようなスクリュー状の反射面を有する円筒体を設けることもできる。

【００１０】

【作 用】

本考案の内燃機関の燃料噴射ノズルは上記の構成を有しているため、円筒体の 円周方向及び径方向の両方に傾斜したスクリュー状の反射面に向かって噴射され た燃料の反射角度が、上下・左右に連続して変化するので、エンジンの回転数に 左右されることなく、常にシリンダのボア方向及びピストンのストローク方向に 立体的に燃料を拡散することができる。

【００１１】 そして、シリンダ内の奥まで広範囲に均一に燃料噴霧が拡がるので、着火性や 火炎伝播性が高まり、燃焼効率を向上させて燃費を改善すると共に、排気ガス中 に含まれる黒煙量を低減することができる。 また、前記円筒体を燃料噴射ノズルの先端外周部に、これを軸として回転可能 に設けた場合は、この円筒体は燃料噴射ノズルの噴孔から噴射される燃料噴霧を 前記反射面で受けて、その噴射圧力によって回転するので、燃料噴霧の反射方向 を上下・左右に首振り状態で変化させることができ、燃料の噴霧流を反射して拡 散させる効果を更に向上させることができる。

【００１２】

【実 施 例】

次に図面を参照して本考案の実施例を説明する。図１に示すように、本考案の 燃料噴射ノズル１の先端外周部には、下端部に燃料噴霧Ｆを拡散する反射面２を 形成した円筒体３が固定状態で設けられており、この反射面２は図２に示すよう に、円筒体３の円周方向に谷部４と嶺部５が隣接する鋸歯状に、複数の立体傾斜 面を連続して形成している。

【００１３】 この円筒体３に形成された反射面２は、図３に示すように、それぞれの立体傾 斜面が燃料噴射ノズル１の各噴孔６に対向するように設けられると共に、円筒体 ３の円周方向及び径方向に傾斜しているスクリュー状の反射面２に形成されてい る。従って、噴孔６から噴射された燃料噴霧Ｆが反射される角度は、上下・左右 に広く分散する。尚、この実施例では鋸歯状の反射面２のものを記載しているが 、この反射面２は波状のものでも良い。

【００１４】 次に、円筒体３を燃料噴射ノズル１を軸として回転可能な状態で設けた場合の 実施例を図４に示す。この実施例において、燃料噴射ノズル１の先端外周部には 、ベアリング７を介して円筒体３が設けられており、この円筒体３は燃料噴射ノ ズル１の噴孔６から噴射される燃料噴霧Ｆの噴射圧力によって回転するようにな っている。また、この燃料噴射ノズル１の噴孔６から噴射された燃料噴霧Ｆは、 この円筒体３の下端部に形成された反射面２によって、前記第１実施例と同様に 反射され、分散される。

【００１５】 この第２実施例の円筒体３の反射面２は、図５及び図６に示すように、円筒体 ３の下端部を４分割して、それぞれの区画に円周方向と径方向の両方に傾斜する 立体傾斜面、即ちスクリュー状の反射面２を形成しており、この反射面２に向か って、回転中に吹きつけられた燃料噴霧Ｆは、噴孔６に対する反射面２の反射角 度が連続的に変化するため、この反射面２によって反射される方向が図中に矢印 で示すように、上下・左右に首振り状態で変化して、シリンダ内の奥まで燃料を 均一に拡散させることができる。尚、この円筒体３は燃料噴霧Ｆの噴射圧力によ って回転を維持するので、これを回転させるための特別な装置を設ける必要はな い。

【００１６】 このように、本考案によると、スワール流を必要とせずに燃料噴霧Ｆをシリン ダ内の広範囲に均一に拡散することができるので、エンジンの回転数に左右され ることなく、広いエンジン回転領域で着火性や火炎伝播性を高めることができる 。そして、燃焼効率を向上させて燃費を改善することができると共に、排気ガス 中に含まれる黒煙量を低減することができる。

【００１７】 尚、この円筒体３を回転可能な状態で燃料噴射ノズル１に設ける場合に使用さ れるベアリング７は、耐熱性や耐蝕性の面からセラミック製にするのが好ましい 。また、エンジン始動時における円筒体３の始動性を向上させるために、これを 中空の円筒体３とすると軽量化でき、更に好ましい。更に、反射面２の区画は第 １及び第２実施例では４区画であるが、これに限定されるものではなく、例えば 図７に示すように６区画でも良く、要は反射された燃料噴霧Ｆを広範囲に拡散さ せることができ、或いは円筒体３の回転を維持することができるのであれば幾つ でも良い。

【００１８】 そして、第１及び第２実施例の反射面２は、円筒体３の円周方向を凸曲面とし ているが、図８及び図９に示すようにこれ平面としたり、凹曲面としても良い。 また、第１実施例の反射面２は、円筒体３の径方向を凸曲面とし、第２実施例で は平面としているが、これを図10に示すように凹曲面としても良い。

【００１９】

【考案の効果】

本発明の内燃機関の燃料噴射ノズルは、燃料噴射ノズルの先端外周部に、下端 部に燃料噴霧を拡散する反射面を形成した円筒体を設けており、前記反射面は円 筒体の円周方向に谷部と嶺部が隣接した波状または鋸歯状の複数の立体傾斜面を 連続して形成されており、前記立体傾斜面は噴射される燃料噴霧とのなす角度が 連続して変化するように形成されているので、以下の効果を奏することができる 。

【００２０】 円筒体の円周方向及び径方向の両方に傾斜した立体傾斜面に向かって噴射され た燃料の反射角度が、上下・左右に連続して変化するので、エンジンの回転数に 左右されることなく、常にシリンダのボア方向及びピストンのストローク方向に 立体的に燃料を拡散することができる。 そして、シリンダ内の奥まで広範囲に均一に燃料噴霧が拡がるので、着火性や 火炎伝播性が高まり、燃焼効率を向上させて燃費を改善すると共に、排気ガス中 に含まれる黒煙量を低減することができる。

【００２１】 また、前記円筒体を燃料噴射ノズルの先端外周部に、これを軸として回転可能 に設けた場合は、この円筒体は燃料噴射ノズルの噴孔から噴射される燃料噴霧を 前記反射面で受けて、その噴射圧力によって回転するので、燃料噴霧の反射方向 を上下・左右に首振り状態で変化させることができ、燃料の噴霧流を反射して拡 散させる効果を更に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例の燃料噴射ノズルによる燃
料の拡散状態を示す断面図である。

【図２】本考案の第１実施例の燃料噴射ノズルに設けら
れる回転体の側面図である。

【図３】本考案の第１実施例の燃料噴射ノズルに設けら
れる回転体の底面図である。

【図４】本考案の第２実施例の燃料噴射ノズルによる燃
料の拡散状態を示す断面図である。

【図５】本考案の第２実施例の燃料噴射ノズルに設けら
れる回転体の側面図である。

【図６】本考案の第２実施例の燃料噴射ノズルに設けら
れる回転体の底面図である。

【図７】本考案の第３実施例の燃料噴射ノズルに設けら
れる回転体の底面図である。

【図８】本考案の第４実施例の燃料噴射ノズルに設けら
れる回転体の側面図である。

【図９】本考案の第５実施例の燃料噴射ノズルに設けら
れる回転体の側面図である。

【図10】本考案の第６実施例の燃料噴射ノズルの断面図
である。

【符号の説明】

１ 燃料噴射ノズル ２ 反射面 ３ 円筒体
４ 谷部 ５ 嶺部 Ｆ 燃料噴霧。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料噴射ノズルの先端外周部に、下端部
   に燃料噴霧を拡散する反射面を形成した円筒体を設けて
   おり、前記反射面は円筒体の円周方向に谷部と嶺部が隣
   接した波状または鋸歯状の複数の立体傾斜面を連続して
   形成されており、前記立体傾斜面は噴射される燃料噴霧
   とのなす角度が連続して変化するように形成されている
   ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射ノズル。