JPH0564464U - 燃料噴射用ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃焼改善を図ることを可能とする。 【構成】 ノズルボディ１内に燃料の供給圧により押し
下げられて開弁する針弁３を設け、その針弁３の先端外
周部に、当該針弁３が押し下げられたときに上記燃料を
噴射させると共に針弁３の移動量に応じて噴口面積が可
変する噴口９を設けたことを特徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はディーゼル機関等の燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射用ノズルに関す るものである。

【０００２】

【従来の技術】

ディーゼル機関等の燃焼室にインジュクション・ポンプから高圧状態で送られ てきた燃料を適宜噴射させるための装置として、ニードル弁（針弁）を用いた燃 料噴射用ノズルがある。

【０００３】 その燃料噴射用ノズルは、ノズルボディ内に摺動自在に収容された針弁の先端 側にテーパ状の受圧面を形成してこれに燃料圧力を作用させて針弁を押し上げ、 ノズルボディの先端部に形成された噴孔から燃料を噴射させるように構成されて いる。また、最近では、燃焼室に対する燃料噴射方向等が検討され、燃料の噴射 状態等を調節することにより、自発的な燃焼の促進、出力・燃費の向上、燃焼騒 音の低減、ＮＯｘ等の排出の低減等を可能とする技術が検討されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上述の燃料噴射用ノズルは、噴孔面積を増減することができない構造 となっているため、従来では、エンジン低負荷時と高負荷時では適した燃料の噴 射状態がことなるので噴孔面積の変化の求めに対応することが困難となってしま ったりする等、良好な燃焼状態を継続させることができないことがある。

【０００５】 従って、燃料の噴孔面積を変化させることができる燃料噴射用ノズルの開発が 望まれ、種々の試みがなされている。その噴口面積を可変とする構造としていく つか提案され、例えば、「ディーゼルエンジンの燃料噴射装置」（特開昭60−16 6721号公報）や「スロットル型燃料噴射ノズル」（実開昭59−141164号公報）が 知られている。それら提案は、いずれもスロットル型のもので、ニードルバルブ を燃料の供給圧で上昇させてノズルボディの先端部の１個の噴孔から燃料を噴射 させようとするものである。そのため、噴孔径が大きくなりその噴孔によって燃 料の噴霧の拡がりが制限されるので、燃焼の改善を図るには不十分となってしま う。尚、後者の提案では、ニードルバルブの先端部を貫通する副噴孔を用いて噴 孔面積を可変とするものであるが、その副噴孔も１個の孔から形成されるため燃 料噴霧の拡がりが制限される。

【０００６】 そこで、本考案は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的 は、燃焼改善を図ることを可能にする燃料噴射用ノズルを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本発明の燃料噴射用ノズルは、ノズルボディ内に 燃料の供給圧により押し下げられて開弁する針弁を設け、その針弁の先端外周部 に、当該針弁が押し下げられたときに上記燃料を噴射させると共に針弁の移動量 に応じて噴口面積が可変する噴口を設けたものである。

【０００８】

【作用】

ノズルボディ内に設けられた針弁が燃料の供給圧により押し下げられると、そ の針弁の先端外周部の噴口から燃料が噴射される。その噴口面積は針弁の移動量 に応じて可変するため、ノズルボディに送油される燃料の圧力を変えることによ り、噴口面積を任意にコントロールすることが可能となる。また、針弁の先端外 周部に噴口が設けられているので、燃料の噴霧の拡がりが制限されることがない 。従って、燃焼の改善を十分に行えることになる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を添付図面に基づいて説明する。

【００１０】 図１において、１はディーゼル機関等の燃焼室（図示せず）に高圧状態で送ら れてきた燃料を適宜噴射させるノズルボディを示す。

【００１１】 ノズルボディ１内には、燃料をノズルボディ１の先方に案内する燃料流入路２ が形成されていると共に、その軸心上には針弁３を昇降自在に、かつ摺動自在に 収容するための弁案内孔４がノズルボディ１の先端部１ａを貫通して形成されて いる。その弁案内孔４の先方には、上記燃料流入路２が連通し、弁案内孔４の内 面を円周方向に沿って半径方向外方へ窪ませた環状溝状の油溜り５が形成されて いる。

【００１２】 また、ノズルボディ１内には、針弁３の拡径された後端部（受圧部３ａ）を昇 降自在にかつ摺動自在に収容する軸孔６が形成されている。その受圧部３ａとそ の下方のノズルボディ１との間にはスプリング７が介設されていると共に、受圧 部３ａとその上方のノズルボディ１とにより受圧室８が形成され、その受圧室８ と上記燃料流入路２が連通されている。

【００１３】 針弁３は、弁案内孔４に収容されて、その先端部が、受圧室８に燃料が流入し ていないときにはノズルボディ１の先端部１ａの一部として構成されるように形 成されており、受圧室８に燃料が流入すると針弁３がスプリング７の付勢力に抗 して下方へ摺動し、その先端がノズルボディ１の先端部１ａから突き出るように なっている。また、針弁３の先端外周部には、針弁３の外面を円周方向に沿って 半径方向内方へ窪ませた環状溝状の噴口としての油溝９が設けられている。この 油溝９は、上記受圧室８に燃料が流入していないときには上端が油溜りの上方に 、下端が針弁３の先端にそれぞれ位置されてノズルボディ１内に隠れると共に、 針弁３が下方へ移動すると、その移動に連れて油溝９の下方が露出し、その露出 した油溝９から燃料が噴射されるようになっている。

【００１４】 次に本実施例の作用を説明する。

【００１５】 インジュクション・ポンプ等から燃料流入路２に高圧の燃料が供給されると、 油溜り５及び受圧室８に燃料が流入し、針弁３の受圧部３ａに燃料の圧力が作用 する。これにより、針弁３がスプリング７の付勢力に抗して燃料の圧力に応じて 下方へ摺動し、針弁３の先端部が突出し、その油溝９の下方が露出する。これに より、油溜り５内の燃料が油溝９とノズルボディ１との間を流れて油溝９の下方 から燃焼室（図示せず）に傘状に噴射される。

【００１６】 その燃料の圧力、すなわち燃料流入路２に供給する燃料の圧力を変えると、針 弁３の受圧部３ａに作用する圧力が変わるため、針弁３の移動量が変化して油溝 ９の露出する噴口面積が変わる。例えば、燃料の圧力を高圧にすれば、針弁３は さらに下方に移動して噴口面積が大きくなり、燃料の噴霧形状も変わる。これに よって、ノズルボディ１に送油される燃料の圧力を変えることで、噴口面積を任 意にコントロールすることができる。

【００１７】 また、針弁３の先端外周部に油溝９が形成され、その先端部がノズルボディ１ から突き出るため、油溝９からの燃料は、その拡がりが制限されることなく噴射 される。このため、噴霧の拡がりを油溝９の形状により任意に設定することがで きる。さらに、燃料は、油溜り５から油溝９とノズルボディ１との間（隙間）を 流れて噴射されるため、その隙間を任意に狭くすれば、噴霧粒径を細くすること ができる。

【００１８】 したがって、針弁３の移動量を変えることにより、噴口面積等が変わるため、 燃料の噴射状態等を調節することができる。このため、負荷等に適した噴射状態 等態に近付けるように針弁３の移動量を適宜変えることで燃焼の改善を十分に行 えることになる。

【００１９】 図２は、本考案の第２の実施例を示す図であり、上記第１の実施例と異なると ころは、ノズルボディ１０内に油溜りが形成されることなく、燃料流入路１１が 直接針弁１２の油溝１３に連通されている点にある。その油溝１３は、針弁１２ の先端外周部に上述とほぼ同様に針弁１２の外面を円周方向に沿って半径方向内 方へ窪ませた環状溝状に形成され、この油溝１３の中央よりやや上方に燃料流入 路１１が連通されている。このようにしても、上述とほぼ同様に針弁１２が下方 へ移動すると、その移動に連れて油溝１３の下方が露出し、そこから燃料が噴射 される。よって、針弁１２の移動量を変えることにより、噴口面積等が変わるた め、燃料の噴射状態等を調節することができ、燃焼の改善を十分に行えることに なる。

【００２０】 図３は、本考案の第３の実施例を示す図であり、上記第１の実施例と異なると ころは、針弁１５の先端外周部に噴口として噴孔１６が設けられ、この噴孔１６ と油溜り１７とが針弁１５内の燃料路１８で連通されている点にある。すなわち 、針弁１５の軸心上には、その中央から先端部を貫通する燃料路１８が形成され 、この燃料路１８の上端が油溜り１７と連通されている。針弁１５の先端外周部 には、その円周方向に環状の噴孔１６が図示例では軸方向に沿って２段形成され 、これら噴孔１６が燃料路１８と連通されている。

【００２１】 このように構成しても、上述とほぼ同様に針弁１５が下方へ移動すると、その 移動に連れて先ず下方の噴孔１６が露出し、そして上方の噴孔１６が露出する。 このため、針弁１５の移動量を変えることにより、噴口面積等が変わるため、燃 料の噴射状態等を調節することができ、燃焼の改善を十分に行えることになる。

【００２２】 また、本考案ではノズルボディ１，１０，１９の先端部から針弁３，１２，１ ５の先端を突出させてその針弁３，１２，１５の先端外周部の噴口から燃料を噴 射するために、その噴霧パターンを任意に形成することができる。すなわち、上 記第１，２及び３の実施例では、噴口が針弁３，１２，１５の先端外周部の周方 向に形成されているため、噴霧パターンは傘形となるが、例えば針弁の先端外周 部の周方向に沿って複数の噴孔を形成すれば多噴孔形、非対称形等の燃料の噴霧 を行える。従って、従来は一つの噴霧パターンしか適用できなかったが、本考案 の燃料噴射用ノズルでは、針弁の先端外周部に噴口を設けて、その噴口から燃料 を噴射させるため、針弁の形状によっては燃料の噴霧パターンを任意に変えるこ とができる。

【００２３】 さらに、ノズルボディ１，１０，１９の先端部から突き出る針弁３，１２，１ ５の先端外周部に噴口を設けるため、噴口面積についても任意に形成することが できる。すなわち、従来は、ホール型、スロットル型どちらの場合も、図４（ｂ ）に示すように、針弁リフトと噴口面積の関係がほぼ同じになるが、本考案では 、例えば、従来と同じように噴口面積を形成することができ、また第１の実施例 に示したノズルのように、針弁の移動量に比例して噴口面積も大きくできる（図 ４（ａ）中）。さらに、図４（ａ）中に示すように噴口面積を形成すること も可能となる。

【００２４】

【考案の効果】

以上要するに本考案によれば、針弁の先端外周部に、針弁が押し下げられたと きに燃料を噴射させると共に針弁の移動量に応じて噴口面積が可変する噴口を設 けたので、燃焼改善を図ることができるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例を示す断面図である。

【図２】本考案の第２の実施例を示す断面図である。

【図３】本考案の第３の実施例を示す断面図である。

【図４】針弁の移動量と噴口面積の関係を示した図であ
る。

【符号の説明】

１ ノズルボディ ３ 針弁 ９ 油溝（噴口）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズルボディ内に燃料の供給圧により押
   し下げられて開弁する針弁を設け、その針弁の先端外周
   部に、当該針弁が押し下げられたときに上記燃料を噴射
   させると共に針弁の移動量に応じて噴口面積が可変する
   噴口を設けたことを特徴とする燃料噴射用ノズル。