JPH057554B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はデイーゼルエンジン用燃料噴射弁に係
り、より詳しくは、初期噴射率を抑えることによ
つて燃焼圧力の立上りを滑らかにし、もつて爆発
騒音（一般に、デイーゼルノツクと言われてい
る）を低減させることの可能な燃料噴射弁に関す
る。

〔従来技術〕

典型的なデイーゼルエンジン用燃料噴射弁は差
圧型のものである。即ち、ノズルニードルはプレ
ツシヤスプリングによつて閉弁方向に常に付勢さ
れている。噴射ポンプから圧送された燃料はノズ
ルボデーとノズルニードルとの間に形成されたプ
レツシヤチヤンバに導入され、プレツシヤスプリ
ングのばね力とは反対方向の流体圧力をノズルニ
ードルに作用させる。燃料圧力の上昇に伴い、プ
レツシヤチヤンバ内の燃料圧力によりニードルに
作用する力がプレツシヤスプリングのばね力に打
克つと、ニードルがリフトし、燃料が噴射され
る。

各噴射サイクルにおいて、噴射弁の初期噴射率
が大きいと、筒内圧力が急激に上昇し、デイーゼ
ルノツクと言われる騒音と振動を発生させる。そ
こで、本発明の発明者は、先に、燃料噴射の初期
においてノズルニードルのリフト量を低く抑える
ことによつて初期噴射率を小さくすることの可能
な噴射弁を提案した（昭和59年６月25日付出願の
昭和59年特許願第129090号）。この噴射弁では、
蓄圧室と受圧室とを連通する通路が絞りとして形
成されているので、噴射初期においては蓄圧室内
の燃料圧力の上昇が遅延され、機関性能を低下さ
せること無く騒音を抑制することができる。

〔発明の目的〕

本発明は従来の噴射弁を更に改良し、初期噴射
率をより減少させ、機関性能を損うことなく燃焼
騒音を一層低減することの可能な噴射弁を提供す
ることを目的とするものである。

本発明の他の目的は、噴射の主要期間において
は高圧力で燃料を噴射することができ、これによ
り噴霧の微粒化を促進することの可能な噴射弁を
提供することにある。

〔解決手段の概要〕

本発明は、噴射初期においては噴射率を段階的
に増加させることによつて前記目的を達成しよう
というものである。このため、差圧型噴射弁にお
いて、ノズルニードルのリフト時にプレツシヤチ
ヤンバ内の燃料を逃がすリリーフ通路を設けると
共に、プレツシヤチヤンバに至る燃料供給通路に
絞りを設ける。

この様にしたので、噴射ポンプの吐出量が低い
噴射初期には、プレツシヤチヤンバに流入した燃
料はリリーフ通路から流出するので、ニードルリ
フトに続いてプレツシヤチヤンバ内の燃料圧力は
一時的に低下する。その結果、ノズルニードルは
開弁運動と閉弁運動を繰り返すので、リフト量は
段階的に増加し、噴射率も段階的に増大する。

燃料供給通路の絞りはノズルニードルの外周に
設けた軸方向溝で構成するのが好ましい。この様
にすれば、絞りは著しく簡単に加工することがで
き、かつ、噴射弁の構造が簡素化される。

〔実施例〕

次に、添附図面を参照して本発明の実施例を説
明する。第１図において、燃料噴射弁１０は、ノ
ズルホルダー１２、デイスタンスピース１４、ノ
ズルボデー１６、ノズルニードル１８、リテーニ
ングナツト２０で構成され、ホルダー１２に螺合
したリテーニングナツト２０によりホルダー１２
とデイスタンスピース１４とノズルボデー１６は
互いに一体的に固定される。

ノズルボデー１６には軸方向ボア２２が設けて
あり、このボア２２の下端は円錐形になつていて
シート部２４を形成している。複数の噴孔２６が
このシート部２４に開口しており、この実施例で
は一方の噴孔は下向きに、かつ、他方は上向きに
延長している。ボア２２内にはノズルニードル１
８が摺動自在に精密嵌合されている。ニードル１
８は、第１図で上から下の順に、ピン部２８、大
径基部３０、小径中間部３２、大径摺動部３４、
円錐形頭部３６で構成されている。頭部３６はシ
ート部２４と協働して噴孔２６からの燃料噴射を
制御する。ニードル１８はノズルホルダー１２内
のばね室３８内に配置されたプレツシヤスプリン
グ４０によりプレツシヤピン４２を介してシート
部２４に向つて付勢されている。軸方向ボア２２
と摺動部３４と頭部３６との間にはプレツシヤチ
ヤンバ４４が形成される。

ノズルホルダー１２には燃料入口４６と燃料出
口４８が設けられており、入口４６は燃料ポンプ
に接続可能であり、出口４８は燃料戻り管を介し
て燃料タンクに接続可能である。燃料料入口４６
は、ホルダー１２内の通路５０、デイスタンスピ
ース１４内の通路５２、ノズルボデー１６内の通
路５４を介して、ノズルボデー１６とニードル１
８との間の環状スペース５６に接続される。第１
図および第２図から分る様に、ニードル１８の摺
動部３４の外周には小さな断面積の軸方向溝５８
が形成してある。従つて、環状スペース５６内の
燃料は、ボア２２とニードル小径中間部３２との
間の円筒状隙間６０を通り、軸方向溝５８を通つ
てプレツシヤチヤンバ４４に流入する。溝５８の
流路面積は円筒状隙間のそれに較べ十分に小さい
ので、溝５８は絞りとして作用する。

ノズルニードル１８の中心にはリリーフ通路６
２が形成してある。このリリーフ通路６２はニー
ドルの基部３０、中間部３２、摺動部３４の全長
に沿つて延長しており、その下端は複数の枝路に
分れてニードルの円錐形頭部３６の表面に開口し
ている。リリーフ通路６２の上端は二股６４に分
かれ、ニードルピン部２８はデイスタンスピース
１４の開口との間の隙間６６を経てばね室３８に
通じている。

次に、この噴射弁１０の作動を第３図に示した
噴射率カーブを併せ参照して説明する。

噴射ポンプから圧送された燃料は燃料入口４
６、通路５０，５２，５４，５６，６０，５８を
通つてプレツシヤチヤンバ４４に流入する。プレ
ツシヤチヤンバ４４内の燃料圧力によりニードル
１８が受ける上向きの力がプレツシヤスプリング
４０のばね力より小さい間は、ニードル１８はシ
ート部２４に着座しており、プレツシヤチヤンバ
４４と噴孔２６を遮断しているので、燃料の噴射
は行われない。

プレツシヤチヤンバ４４内の圧力が更に上昇し
て開弁圧力を超えると、ニードル１８が上昇して
プレツシヤチヤンバ４４と噴孔２６を連通させ、
噴射を開始する。ニードル１８がリフトすると同
時に、プレツシヤチヤンバ４４内の燃料はリリー
フ通路６２に流入し、隙間６６、ばね室３８を経
て戻り管路にリリーフされる。燃料供給通路の軸
方向溝５８は絞りとして作用するので、プレツシ
ヤチヤンバ４４に流入する燃料量よりもそこから
リリーフされる量が多くなり、一時的にプレツシ
ヤチヤンバ４４内の圧力が降下してニードル１８
は、一旦、シート部２４に着座し、噴孔２６から
の燃料噴射は停止する。この状態を第３図に噴射
パルスＡで示す。

次いで、絞り５８からの燃料の流入によりプレ
ツシヤチヤンバ４４内の圧力が開弁圧以上になる
と再びニードル１８がリフトして燃料が噴射され
るが（第３図に噴射パルスＢ）、この時には噴射
ポンプの吐出行程が進みその吐出量が増大してい
て溝（絞り）５８を通つてプレツシヤチヤンバ４
４に流入する燃料量が噴射パルスＡの場合より増
大しているので、リリーフ通路６２からの流出に
よるプレツシヤチヤンバ４４内圧力降下はさほど
急激でなく、ニードル１８は閉弁するに至らず、
噴射量は一時的に低下するに留まる。

噴射ポンプの吐出率が更に上昇するに従い、軸
方向溝通路５８の絞り効果は相対的に減少し、よ
い高い噴射率の噴射パルスＣ，Ｄをもつて噴射が
行われる（第３図参照）。この様に、噴射の主要
期間には十分高い圧力で十分な量の燃料が噴射さ
れる。主噴射パルスＤの終了により一噴射サイク
ルが終る。以上のサイクルはエンジンの各爆発行
程ごとに繰返される。

〔発明の効果〕

前述した様に、本発明によれば、燃料噴射開始
後、段階的に噴射率を上昇させることができるの
で、エンジンのあらゆる運転条件にわたつて初期
噴射率を極めて効果的に抑えることができる。従
つて、機関の性能を損うことなく騒音を大幅に低
減することができる。又、ニードル開弁に伴い、
噴孔とリリーフ通路の双方の経路に燃料が流れる
ので、燃料噴射ポンプの圧送量は通常の噴射弁の
場合より増大する。このため、噴射ポンプ内部の
洩れ量が相対的に減少して噴射ポンプの吐出効率
が向上し、吐出圧力が上昇するので、噴射弁の噴
射量が小さい運転条件においても高い噴射圧力を
保持することができ、燃料噴霧の微粒化を促進す
ることができ、排気エミツシヨンを低減すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の燃料噴射弁の断面図、第２図
は第１図の−矢視断面図、第３図は一噴射サ
イクルにおける噴射率を示すグラフである。 １０…燃料噴射弁、１２…ノズルホルダー、１
６…ノズルボデー、１８…ノズルニードル、２２
…軸方向ボア、２４…シート部、２６…噴孔、３
４…ニードル摺動部、３６…ニードル頭部、４０
…プレツシヤスプリング、４４…プレツシヤチヤ
ンバ、５０，５２，５４，５６，５８，６０…燃
料供給通路、５８…軸方向溝（絞り）、６２…リ
リーフ通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高圧の燃料が燃料噴射弁内の燃料供給通路を
   介してプレツシヤチヤンバに導かれ、プレツシヤ
   チヤンバ内の燃料圧力によりノズルニードルに作
   用する力とプレツシヤスプリングによりノズルニ
   ードルに作用する力との差によりノズルニードル
   が移動して燃料噴射弁を制御する差圧型の燃料噴
   射弁において、 前記燃料噴射弁にはノズルニードルのリフト時
   にプレツシヤチヤンバ内の燃料を逃がすリリーフ
   通路を設け、前記燃料供給通路には絞りを設けた
   ことを特徴とする燃料噴射弁。 ２ 前記絞りはノズルニードル外周に設けた流路
   面積の小さな軸方向溝で構成される特許請求の範
   囲第１項記載の燃料噴射弁。 ３ 前記ノズルニードルはシート部に離脱自在に
   着座するニードル頭部を有し、前記噴射弁はプレ
   ツシヤスプリングを収容し噴射弁外部に連通する
   ばね室を有し、前記リリーフ通路の一端はニード
   ル頭部の表面に開口し、他端はばね室に開口して
   いる特許請求の範囲第２項記載の燃料噴射弁。