JPH06307311A - 燃料噴射ノズル - Google Patents
燃料噴射ノズルInfo
- Publication number
- JPH06307311A JPH06307311A JP11642093A JP11642093A JPH06307311A JP H06307311 A JPH06307311 A JP H06307311A JP 11642093 A JP11642093 A JP 11642093A JP 11642093 A JP11642093 A JP 11642093A JP H06307311 A JPH06307311 A JP H06307311A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- injection
- fuel
- opening area
- nozzle
- nox
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 噴射量が多い領域での噴射期間の長期化を予
防しつつ、初期噴射率を低くして着火時点までの噴射量
を可及的に少なくしてＮＯｘおよび黒煙の生成を抑制す
ることができる燃料噴射ノズルを提供する。 【構成】 偶数個の噴口を備えた燃料噴射ノズル１にお
いて、大径の主噴口２と小径の副噴口３を交互に配設し
て隣り合う噴口の面積を相互に異ならせる。副噴口３の
開口面積を主噴口２の開口面積の３５％〜６５％にした
ことにより、噴口の総開口面積を減少させることなく初
期噴射率を低下させてＮＯｘおよび黒煙の生成を抑制す
るようにした。
防しつつ、初期噴射率を低くして着火時点までの噴射量
を可及的に少なくしてＮＯｘおよび黒煙の生成を抑制す
ることができる燃料噴射ノズルを提供する。 【構成】 偶数個の噴口を備えた燃料噴射ノズル１にお
いて、大径の主噴口２と小径の副噴口３を交互に配設し
て隣り合う噴口の面積を相互に異ならせる。副噴口３の
開口面積を主噴口２の開口面積の３５％〜６５％にした
ことにより、噴口の総開口面積を減少させることなく初
期噴射率を低下させてＮＯｘおよび黒煙の生成を抑制す
るようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジンに用
いられる燃料噴射ノズルに係り、詳しくは、直接噴射式
ディーゼルエンジンから排出される窒素酸化物（以下、
ＮＯｘという）および黒煙を効果的に低減できる燃料噴
射ノズルに関するものである。
いられる燃料噴射ノズルに係り、詳しくは、直接噴射式
ディーゼルエンジンから排出される窒素酸化物（以下、
ＮＯｘという）および黒煙を効果的に低減できる燃料噴
射ノズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の直接噴射式ディーゼルエンジン用
の燃料噴射ノズルとしては、例えば実開昭５７−１５８
９７４号公報などに見られるように複数の等径の噴口を
設けたもの、あるいは、実開平２−５９２６０号公報に
見られるようにノズルに設けた複数個の噴口の開口面積
を当該噴口到達時点での流量係数に応じて設定したもの
がある。
の燃料噴射ノズルとしては、例えば実開昭５７−１５８
９７４号公報などに見られるように複数の等径の噴口を
設けたもの、あるいは、実開平２−５９２６０号公報に
見られるようにノズルに設けた複数個の噴口の開口面積
を当該噴口到達時点での流量係数に応じて設定したもの
がある。
【０００３】しかしながら、例えば自動車用ディーゼル
エンジンのように使用する回転・負荷域が広いエンジン
においては、燃料供給量の制御範囲が広い。従って、例
えば軽負荷域のように燃料の供給量が少ない領域での初
期噴射率を低くしてＮＯｘの生成を抑制すべく噴口径を
小さくすると、高負荷域で噴射期間が必要以上に長くな
り過ぎてしまう。また、逆に高負荷域での噴射期間を適
正化すべく噴口径を大きくすると、低負荷域においても
初期噴射率が高くなってしまうために着火時点までの噴
射量が多くなってＮＯｘが生成され易くなるという不具
合がある。
エンジンのように使用する回転・負荷域が広いエンジン
においては、燃料供給量の制御範囲が広い。従って、例
えば軽負荷域のように燃料の供給量が少ない領域での初
期噴射率を低くしてＮＯｘの生成を抑制すべく噴口径を
小さくすると、高負荷域で噴射期間が必要以上に長くな
り過ぎてしまう。また、逆に高負荷域での噴射期間を適
正化すべく噴口径を大きくすると、低負荷域においても
初期噴射率が高くなってしまうために着火時点までの噴
射量が多くなってＮＯｘが生成され易くなるという不具
合がある。
【０００４】なお、このような不具合を解消するために
は副室式ディーゼルエンジンに用いられるピントル形、
スロットルピントル形あるいはピンストークス形の燃料
噴射ノズルを用いることが考えられ、もしくは、二段開
弁圧ノズルとすることが有効であるが、前者の副室式デ
ィーゼルエンジン用のノズルを直噴式ディーゼルエンジ
ンに用いることは実質的に不可能であり、後者の二段開
弁圧ノズルは構成が複雑で高価であるという問題点があ
る。
は副室式ディーゼルエンジンに用いられるピントル形、
スロットルピントル形あるいはピンストークス形の燃料
噴射ノズルを用いることが考えられ、もしくは、二段開
弁圧ノズルとすることが有効であるが、前者の副室式デ
ィーゼルエンジン用のノズルを直噴式ディーゼルエンジ
ンに用いることは実質的に不可能であり、後者の二段開
弁圧ノズルは構成が複雑で高価であるという問題点があ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
みてなされたものであり、噴射量が多い領域での噴射期
間の長期化を予防しつつ、初期噴射率を低くして着火時
点までの噴射量を可及的に少なくしてＮＯｘの生成を抑
制することができる燃料噴射ノズルを提供してディーゼ
ルエンジンから排出されるＮＯｘを低減することを課題
としている。
みてなされたものであり、噴射量が多い領域での噴射期
間の長期化を予防しつつ、初期噴射率を低くして着火時
点までの噴射量を可及的に少なくしてＮＯｘの生成を抑
制することができる燃料噴射ノズルを提供してディーゼ
ルエンジンから排出されるＮＯｘを低減することを課題
としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、偶数個の噴口を備えた燃料噴射ノズルにお
いて、大径の主噴口と小径の副噴口を交互に配設して隣
り合う噴口の開口面積を相互に異ならせるとともに、副
噴口の開口面積を主噴口の開口面積の３５％〜６５％に
したことを特徴としている。
に本発明は、偶数個の噴口を備えた燃料噴射ノズルにお
いて、大径の主噴口と小径の副噴口を交互に配設して隣
り合う噴口の開口面積を相互に異ならせるとともに、副
噴口の開口面積を主噴口の開口面積の３５％〜６５％に
したことを特徴としている。
【０００７】
【作用】燃料噴射ポンプから吐出された燃料の圧力が上
昇すると、燃料噴射ノズルに設けられているニードルが
リフトされて噴口から燃料が噴射されるのであるが、燃
料噴射ポンプの送油率が低い領域では流路抵抗が大きい
小径の副噴口からの噴射量がきわめて少なくなり、主と
して流路抵抗が小さい大径の主噴口から燃料が噴射され
る。従って、軽負荷域での運転のように噴射量が少ない
ときは初期噴射率が低くなり、静粛な燃焼が行なわれて
燃焼音が低減されるとともに、ＮＯｘの生成が抑制され
る。
昇すると、燃料噴射ノズルに設けられているニードルが
リフトされて噴口から燃料が噴射されるのであるが、燃
料噴射ポンプの送油率が低い領域では流路抵抗が大きい
小径の副噴口からの噴射量がきわめて少なくなり、主と
して流路抵抗が小さい大径の主噴口から燃料が噴射され
る。従って、軽負荷域での運転のように噴射量が少ない
ときは初期噴射率が低くなり、静粛な燃焼が行なわれて
燃焼音が低減されるとともに、ＮＯｘの生成が抑制され
る。
【０００８】一方、高負荷域での運転のように噴射量が
増大した場合は、燃料噴射ポンプの送油率が高くなり、
これにともなって燃料の圧力も上昇する。従って、この
ような場合は流路抵抗が大きな小径の副噴口からも燃料
が噴射されることになり、有効噴口の数が増加する。こ
のために、噴射された燃料と空気との混合性が改善され
て黒煙の発生が抑制される。また、主噴口と副噴口の開
口面積を異ならせているために、これらの噴口から噴射
された燃料噴霧の貫徹力が異なる。よって、キャビティ
内における空気の利用率が高くなって燃焼効率が改善さ
れる。
増大した場合は、燃料噴射ポンプの送油率が高くなり、
これにともなって燃料の圧力も上昇する。従って、この
ような場合は流路抵抗が大きな小径の副噴口からも燃料
が噴射されることになり、有効噴口の数が増加する。こ
のために、噴射された燃料と空気との混合性が改善され
て黒煙の発生が抑制される。また、主噴口と副噴口の開
口面積を異ならせているために、これらの噴口から噴射
された燃料噴霧の貫徹力が異なる。よって、キャビティ
内における空気の利用率が高くなって燃焼効率が改善さ
れる。
【０００９】
【実施例】以下に本発明の実施例を図に基づいて詳細に
説明する。図１は本発明に係る燃料噴射ノズルの一実施
例を示す正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
説明する。図１は本発明に係る燃料噴射ノズルの一実施
例を示す正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
【００１０】これらの図において、燃料噴射ノズル１の
先端には合計６個の噴口を設けている。噴口は大径の主
噴口２と小径の副噴口３の組合せで構成されており、３
個の主噴口２と３個の副噴口３をほぼ同一の円周上に交
互に配設している。
先端には合計６個の噴口を設けている。噴口は大径の主
噴口２と小径の副噴口３の組合せで構成されており、３
個の主噴口２と３個の副噴口３をほぼ同一の円周上に交
互に配設している。
【００１１】また、副噴口３の開口面積を主噴口２の開
口面積の３５％〜６５％とすることにより、噴射量が少
ない領域では主として主噴口２から燃料が噴射されるよ
うにしている。なお、ノズル１の内部には図示しないニ
ードルなどが設けられており、図示しない燃料噴射ポン
プから供給された燃料の圧力が上昇すると、この燃料の
圧力でニードルがリフトされて噴口２、３を経て燃料が
噴射されるようにしている。
口面積の３５％〜６５％とすることにより、噴射量が少
ない領域では主として主噴口２から燃料が噴射されるよ
うにしている。なお、ノズル１の内部には図示しないニ
ードルなどが設けられており、図示しない燃料噴射ポン
プから供給された燃料の圧力が上昇すると、この燃料の
圧力でニードルがリフトされて噴口２、３を経て燃料が
噴射されるようにしている。
【００１２】以上のように構成された燃料噴射ノズルに
おいて、図示しない燃料噴射ポンプから吐出された燃料
の圧力が上昇すると、燃料噴射ノズル１に設けられてい
るニードル（図示省略）がリフトされて噴口２、３から
燃料が噴射される。また、このときにおける噴射量は、
各噴口２、３の流路抵抗および噴口２、３の部分におけ
る流量係数に依存して変化する。
おいて、図示しない燃料噴射ポンプから吐出された燃料
の圧力が上昇すると、燃料噴射ノズル１に設けられてい
るニードル（図示省略）がリフトされて噴口２、３から
燃料が噴射される。また、このときにおける噴射量は、
各噴口２、３の流路抵抗および噴口２、３の部分におけ
る流量係数に依存して変化する。
【００１３】従って、燃料噴射ポンプの送油率が低い領
域では流路抵抗が大きい小径の副噴口３からの噴射量が
きわめて少なくなり、主として流路抵抗が小さい大径の
主噴口２から燃料が噴射される。このために、軽負荷域
での運転のように噴射量が少ないときは噴口の有効数
（全体としての噴口の実質開口面積）が少なくなるため
に初期噴射率が低くなり、静粛な燃焼が行なわれて燃焼
音が低減されるとともに、ＮＯｘの生成が抑制される。
域では流路抵抗が大きい小径の副噴口３からの噴射量が
きわめて少なくなり、主として流路抵抗が小さい大径の
主噴口２から燃料が噴射される。このために、軽負荷域
での運転のように噴射量が少ないときは噴口の有効数
（全体としての噴口の実質開口面積）が少なくなるため
に初期噴射率が低くなり、静粛な燃焼が行なわれて燃焼
音が低減されるとともに、ＮＯｘの生成が抑制される。
【００１４】一方、高負荷域での運転時のように噴射量
が増大した場合は、燃料噴射ポンプの送油率が高くな
り、これにともなって燃料の圧力も上昇する。従って、
このような場合は流路抵抗が大きな小径の副噴口３から
も燃料が噴射されることになり、噴口の有効数が増加す
る。このために、初期噴射率を低くできるにも拘らず噴
射期間が必要以上に長くなることがなく、噴射された燃
料と空気との混合性が改善されて黒煙の発生が抑制され
る。
が増大した場合は、燃料噴射ポンプの送油率が高くな
り、これにともなって燃料の圧力も上昇する。従って、
このような場合は流路抵抗が大きな小径の副噴口３から
も燃料が噴射されることになり、噴口の有効数が増加す
る。このために、初期噴射率を低くできるにも拘らず噴
射期間が必要以上に長くなることがなく、噴射された燃
料と空気との混合性が改善されて黒煙の発生が抑制され
る。
【００１５】また、副噴口３の開口面積を主噴口２の開
口面積の３５％〜６５％に設定している。このために、
これらの両噴口２、３から噴射された燃料噴霧の貫徹力
が異なることになり、キャビティ内における空気の利用
率が高くなって燃焼効率が改善される。
口面積の３５％〜６５％に設定している。このために、
これらの両噴口２、３から噴射された燃料噴霧の貫徹力
が異なることになり、キャビティ内における空気の利用
率が高くなって燃焼効率が改善される。
【００１６】図３は噴口の総開口面積および噴射タイミ
ングを一定にして主噴口の開口面積に対する副噴口の開
口面積の割合を変化させた場合におけるＮＯｘおよび黒
煙の排出特性を示す図である。この図からも分かるよう
に副噴口３の開口面積を主噴口２の開口面積の３５％よ
り小さくした場合は、主噴口３の開口面積が相対的に増
大して軽負荷域における初期噴射率が高くなるとともに
燃料噴霧の微粒化性能が低下するためにＮＯｘおよび黒
煙の生成量が増大する。
ングを一定にして主噴口の開口面積に対する副噴口の開
口面積の割合を変化させた場合におけるＮＯｘおよび黒
煙の排出特性を示す図である。この図からも分かるよう
に副噴口３の開口面積を主噴口２の開口面積の３５％よ
り小さくした場合は、主噴口３の開口面積が相対的に増
大して軽負荷域における初期噴射率が高くなるとともに
燃料噴霧の微粒化性能が低下するためにＮＯｘおよび黒
煙の生成量が増大する。
【００１７】一方、副噴口３の開口面積を主噴口２の開
口面積の６５％より大きくした場合は黒煙の発生を抑制
できるにも拘らず、軽負荷域における副噴口３からの噴
射量が増加して初期噴射率が高くなるために、ＮＯｘの
生成が多くなってしまう。従って、エンジンの要求性能
によっても相違するが、副噴口３の開口面積を主噴口２
の開口面積の３５％〜６５％に設定することで黒煙およ
びＮＯｘの生成を効果的に抑制できる利点がある。
口面積の６５％より大きくした場合は黒煙の発生を抑制
できるにも拘らず、軽負荷域における副噴口３からの噴
射量が増加して初期噴射率が高くなるために、ＮＯｘの
生成が多くなってしまう。従って、エンジンの要求性能
によっても相違するが、副噴口３の開口面積を主噴口２
の開口面積の３５％〜６５％に設定することで黒煙およ
びＮＯｘの生成を効果的に抑制できる利点がある。
【００１８】さらに、大径の主噴口２と小径の副噴口３
を交互に配設して全体として偶数個の噴口を設けている
ために、隣り合う噴口から噴射された燃料噴霧が互いに
重なりあうことが少なく、空気の利用率が高くなって燃
焼効率も改善される。なお、二段開弁圧ノズルの噴口を
本発明のように構成した場合は、ＮＯｘの低減効果がよ
り改善される。
を交互に配設して全体として偶数個の噴口を設けている
ために、隣り合う噴口から噴射された燃料噴霧が互いに
重なりあうことが少なく、空気の利用率が高くなって燃
焼効率も改善される。なお、二段開弁圧ノズルの噴口を
本発明のように構成した場合は、ＮＯｘの低減効果がよ
り改善される。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
係る燃料噴射ノズルによれば、噴射期間が長くなること
を予防しつつ初期噴射率を低くすることができるととも
に、主噴口から噴射された燃料噴霧と副噴口から噴射さ
れた燃料噴霧の貫徹力を異ならせてキャビティ内におけ
る空気の利用率を高くできるために、ディーゼルエンジ
ンから排出されるＮＯｘおよび黒煙を少なくできるとと
もに、燃焼効率をも改善することができる。また、例え
ば二段開弁圧ノズルに比較してノズルの構成を簡略化で
きるために、燃料噴射ノズルを安価に提供することもで
きる。
係る燃料噴射ノズルによれば、噴射期間が長くなること
を予防しつつ初期噴射率を低くすることができるととも
に、主噴口から噴射された燃料噴霧と副噴口から噴射さ
れた燃料噴霧の貫徹力を異ならせてキャビティ内におけ
る空気の利用率を高くできるために、ディーゼルエンジ
ンから排出されるＮＯｘおよび黒煙を少なくできるとと
もに、燃焼効率をも改善することができる。また、例え
ば二段開弁圧ノズルに比較してノズルの構成を簡略化で
きるために、燃料噴射ノズルを安価に提供することもで
きる。
【図１】本発明に係る燃料噴射ノズルの一実施例を示す
正面図である。
正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】主噴口の開口面積に対する副噴口の開口面積の
大きさによるＮＯｘおよび黒煙の排出特性を示す図であ
る。
大きさによるＮＯｘおよび黒煙の排出特性を示す図であ
る。
１ 燃料噴射ノズル ２ 主噴口 ３ 副噴口
Claims (1)
- 【請求項１】 偶数個の噴口を備えた燃料噴射ノズルに
おいて、大径の主噴口と小径の副噴口を交互に配設して
隣り合う噴口の開口面積を相互に異ならせるとともに、
副噴口の開口面積を主噴口の開口面積の３５％〜６５％
にしたことを特徴とする燃料噴射ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11642093A JPH06307311A (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 燃料噴射ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11642093A JPH06307311A (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 燃料噴射ノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06307311A true JPH06307311A (ja) | 1994-11-01 |
Family
ID=14686645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11642093A Pending JPH06307311A (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 燃料噴射ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06307311A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040028368A (ko) * | 2002-09-30 | 2004-04-03 | 현대자동차주식회사 | 가솔린 직접분사용 다공 스월 인젝터 |
| JP2016079924A (ja) * | 2014-10-20 | 2016-05-16 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 燃料噴射ノズル |
-
1993
- 1993-04-20 JP JP11642093A patent/JPH06307311A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040028368A (ko) * | 2002-09-30 | 2004-04-03 | 현대자동차주식회사 | 가솔린 직접분사용 다공 스월 인젝터 |
| JP2016079924A (ja) * | 2014-10-20 | 2016-05-16 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 燃料噴射ノズル |
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