JPH07150966A - 二種流体噴射装置 - Google Patents
二種流体噴射装置Info
- Publication number
- JPH07150966A JPH07150966A JP5319230A JP31923093A JPH07150966A JP H07150966 A JPH07150966 A JP H07150966A JP 5319230 A JP5319230 A JP 5319230A JP 31923093 A JP31923093 A JP 31923093A JP H07150966 A JPH07150966 A JP H07150966A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- fuel
- annular groove
- injection
- combustion chamber
- 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.)
- Withdrawn
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃料と水とを同一の噴射弁から燃焼室内に噴
射する二種流体噴射装置を備えた内燃機関において、燃
焼制御用の水を利用して燃焼室壁部の熱応力を低減す
る。 【構成】 燃料溜りと燃料噴口との間を開閉する針弁の
外周に、該針弁が一定量リフトしたとき水通路に連通さ
れる環状溝を設けるとともに、環状溝内の水を燃焼室内
の高温部へ噴射するように指向された水噴口を設け、水
噴口から噴射される水により燃焼室壁の高温部を冷却す
る。
射する二種流体噴射装置を備えた内燃機関において、燃
焼制御用の水を利用して燃焼室壁部の熱応力を低減す
る。 【構成】 燃料溜りと燃料噴口との間を開閉する針弁の
外周に、該針弁が一定量リフトしたとき水通路に連通さ
れる環状溝を設けるとともに、環状溝内の水を燃焼室内
の高温部へ噴射するように指向された水噴口を設け、水
噴口から噴射される水により燃焼室壁の高温部を冷却す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、１個の噴射弁から燃料
と水とを燃焼室内に噴射することにより、排ガス中の窒
素酸化物（ＮＯｘ）を低減する二種流体噴射装置に関す
る。
と水とを燃焼室内に噴射することにより、排ガス中の窒
素酸化物（ＮＯｘ）を低減する二種流体噴射装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関、特にディーゼル機関におい
て、排ガス中のＮＯｘを低減する手段として、燃料と水
とを適当な噴射タイミングで燃焼室内に噴射する二種流
体噴射装置が実用化されつつある。
て、排ガス中のＮＯｘを低減する手段として、燃料と水
とを適当な噴射タイミングで燃焼室内に噴射する二種流
体噴射装置が実用化されつつある。
【０００３】図４には、かかる二種流体噴射装置の噴射
弁の従前の１例を示す。この噴射弁４０は、１個の噴射
弁から燃料と水とを噴射するように構成されており、図
において１は弁本体、４はノズルチップ、５はノズルチ
ップ４の先端に穿設された噴口、７は燃料溜り、６は該
燃料溜り７と噴口５との間を開閉する針弁、１２は該針
弁６を所定の取付荷重（開弁圧）にてノズルチップ４の
弁座に押し付ける針弁ばねである。
弁の従前の１例を示す。この噴射弁４０は、１個の噴射
弁から燃料と水とを噴射するように構成されており、図
において１は弁本体、４はノズルチップ、５はノズルチ
ップ４の先端に穿設された噴口、７は燃料溜り、６は該
燃料溜り７と噴口５との間を開閉する針弁、１２は該針
弁６を所定の取付荷重（開弁圧）にてノズルチップ４の
弁座に押し付ける針弁ばねである。
【０００４】前記燃料溜り７には、弁本体１及びノズル
チップ４内に穿設された燃料通路２１及び水通路２０が
連通されており、該燃料通路２１の入口端は燃料噴射管
を経て燃料噴射ポンプに連通され、また水通路２０の入
口端は水供給管を経て水ポンプに連通されている。１１
は前記水通路２０に設けられた逆止弁であり、前記燃料
溜り７へ向かう水の流れのみを許容するように構成され
ている。
チップ４内に穿設された燃料通路２１及び水通路２０が
連通されており、該燃料通路２１の入口端は燃料噴射管
を経て燃料噴射ポンプに連通され、また水通路２０の入
口端は水供給管を経て水ポンプに連通されている。１１
は前記水通路２０に設けられた逆止弁であり、前記燃料
溜り７へ向かう水の流れのみを許容するように構成され
ている。
【０００５】前記のように構成された噴射弁において、
燃料噴射ポンプから圧送された燃料は燃料通路２１を通
って燃料溜り７に至る。一方、水ポンプ（図示せず）か
ら圧送された水は水供給管を経て逆止弁１１を押し開き
水通路２０内に入る。
燃料噴射ポンプから圧送された燃料は燃料通路２１を通
って燃料溜り７に至る。一方、水ポンプ（図示せず）か
ら圧送された水は水供給管を経て逆止弁１１を押し開き
水通路２０内に入る。
【０００６】そして燃料溜り７内の燃料圧力が針弁６の
開弁圧を超えると、針弁６が開弁し噴口５から燃料が噴
射され、続いて水が噴射される。
開弁圧を超えると、針弁６が開弁し噴口５から燃料が噴
射され、続いて水が噴射される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の二種液体噴射装置は、エンジンの低公害化即ち窒素
酸化物（ＮＯｘ）の低減が目的で装着されたものであっ
て、燃焼室内に噴射される水を燃焼室の壁部の冷却に利
用することは考慮されていなかった。
来の二種液体噴射装置は、エンジンの低公害化即ち窒素
酸化物（ＮＯｘ）の低減が目的で装着されたものであっ
て、燃焼室内に噴射される水を燃焼室の壁部の冷却に利
用することは考慮されていなかった。
【０００８】本発明の目的は、噴射弁から燃焼室内に噴
射される水を燃焼室構成部材の冷却に用いることによ
り、ＮＯｘの低減をなしつつ、エンジンの熱応力を低減
して、高出力かつ低ＮＯｘのエンジンを提供するにあ
る。
射される水を燃焼室構成部材の冷却に用いることによ
り、ＮＯｘの低減をなしつつ、エンジンの熱応力を低減
して、高出力かつ低ＮＯｘのエンジンを提供するにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は燃料噴射管を経
て供給される燃料と水供給路を経て供給される水とを１
個の噴射弁から燃焼室内に噴射する二種流体噴射システ
ムを備えた内燃機関において、燃料溜りと燃料噴口との
間を開閉する針弁の外周に、該針弁が一定量リフトした
とき水通路に連通される環状溝を設けるとともに、環状
溝内の水を燃焼室内の高温部へ噴射するように指向され
た水噴口を設けて前記課題を解決するようにしたことを
特徴としている。
て供給される燃料と水供給路を経て供給される水とを１
個の噴射弁から燃焼室内に噴射する二種流体噴射システ
ムを備えた内燃機関において、燃料溜りと燃料噴口との
間を開閉する針弁の外周に、該針弁が一定量リフトした
とき水通路に連通される環状溝を設けるとともに、環状
溝内の水を燃焼室内の高温部へ噴射するように指向され
た水噴口を設けて前記課題を解決するようにしたことを
特徴としている。
【００１０】
【作用】燃料噴射ポンプにより圧送された燃料は燃料溜
りに貯溜された後、針弁を押し開いて燃焼室内に噴射さ
れる。針弁が一定量リフトすると環状溝と水通路と水噴
口とが連通し、水通路に充満された水が水噴口から、燃
焼室内の高温部へ向けて噴射される。
りに貯溜された後、針弁を押し開いて燃焼室内に噴射さ
れる。針弁が一定量リフトすると環状溝と水通路と水噴
口とが連通し、水通路に充満された水が水噴口から、燃
焼室内の高温部へ向けて噴射される。
【００１１】これにより、従来の二種流体（燃料−水）
噴射装置を備えたエンジンと同様、低ＮＯｘを実現でき
るとともに、排気弁傘部、始動空気弁孔の縁部等の燃焼
室内の高温部を冷却することにより燃焼室壁部の熱応力
を低減することができる。
噴射装置を備えたエンジンと同様、低ＮＯｘを実現でき
るとともに、排気弁傘部、始動空気弁孔の縁部等の燃焼
室内の高温部を冷却することにより燃焼室壁部の熱応力
を低減することができる。
【００１２】
【実施例】以下図１〜図３を参照して本発明の実施例に
つき説明する。図において、１は燃料タンク、２は燃料
ポンプ、４０は噴射弁、３は燃料噴射ポンプ４１と噴射
弁４０とを接続する燃料噴射管である。１８は水タン
ク、１７は水ポンプ、１４は前記水タンク１８と噴射弁
４０とを接続する水供給管である。また、図３におい
て、５０は排気弁、５０ａは該排気弁５０の弁傘部、５
１はピストン、５２は前記噴射弁４０が装着されるシリ
ンダヘッド、５３はシリンダライナ、３０は燃焼室であ
る。
つき説明する。図において、１は燃料タンク、２は燃料
ポンプ、４０は噴射弁、３は燃料噴射ポンプ４１と噴射
弁４０とを接続する燃料噴射管である。１８は水タン
ク、１７は水ポンプ、１４は前記水タンク１８と噴射弁
４０とを接続する水供給管である。また、図３におい
て、５０は排気弁、５０ａは該排気弁５０の弁傘部、５
１はピストン、５２は前記噴射弁４０が装着されるシリ
ンダヘッド、５３はシリンダライナ、３０は燃焼室であ
る。
【００１３】次に前記噴射弁４０の構造について説明す
ると、４はノズルチップ、７は燃料溜り、２１は前記燃
料噴射管３と燃料溜り７とに連通される燃料通路であ
る。５は燃料噴口であり、該噴口５はノズルチップ６の
先端に円周方向に適当な間隔をおいて複数個穿設されて
いる。
ると、４はノズルチップ、７は燃料溜り、２１は前記燃
料噴射管３と燃料溜り７とに連通される燃料通路であ
る。５は燃料噴口であり、該噴口５はノズルチップ６の
先端に円周方向に適当な間隔をおいて複数個穿設されて
いる。
【００１４】２０は入口端が前記水供給管１４に接続さ
れる水通路である。６は針弁、１２は該針弁６を所定の
取付荷重（開弁圧）でノズルチップ４の弁座部に押し付
ける針弁ばねである。前記針弁６の先端部外周には、図
２に示すように、環状溝９が形成されており、また、ノ
ズルチップ４の先端部には針弁上昇時該環状溝９に連通
される水噴口８が穿設されている。
れる水通路である。６は針弁、１２は該針弁６を所定の
取付荷重（開弁圧）でノズルチップ４の弁座部に押し付
ける針弁ばねである。前記針弁６の先端部外周には、図
２に示すように、環状溝９が形成されており、また、ノ
ズルチップ４の先端部には針弁上昇時該環状溝９に連通
される水噴口８が穿設されている。
【００１５】前記水噴口８は、図３に示すように、燃焼
室内の排気弁傘部５０ａ、始動空気弁孔の縁部等の高温
部へ指向して開口されている。また前記針弁６の環状溝
９は、これが一定量リフトしたとき、該環状溝９と前記
水通路２０及び水噴口８とが同時に連通して水通路２０
内の水が水噴口８から噴射されるように構成されてい
る。
室内の排気弁傘部５０ａ、始動空気弁孔の縁部等の高温
部へ指向して開口されている。また前記針弁６の環状溝
９は、これが一定量リフトしたとき、該環状溝９と前記
水通路２０及び水噴口８とが同時に連通して水通路２０
内の水が水噴口８から噴射されるように構成されてい
る。
【００１６】前記のように構成された二種流体噴射装置
を装備したエンジンにおいて、燃料噴射ポンプ４１から
適当な噴射タイミングで圧送された高圧燃料は、燃料噴
射管３及び燃料通路２１を経て燃料溜り７に至る。
を装備したエンジンにおいて、燃料噴射ポンプ４１から
適当な噴射タイミングで圧送された高圧燃料は、燃料噴
射管３及び燃料通路２１を経て燃料溜り７に至る。
【００１７】一方、水ポンプ１７により圧送された水タ
ンク１８内の水は、水供給管１４を経て水通路２０に充
満される。そして燃料溜り７内の燃料圧力が針弁ばね１
２の開弁圧を超えると針弁６が開弁され、燃料溜り７内
の燃料が複数個の燃料噴口５から燃焼室５内に噴射さ
れ、燃焼に供される。
ンク１８内の水は、水供給管１４を経て水通路２０に充
満される。そして燃料溜り７内の燃料圧力が針弁ばね１
２の開弁圧を超えると針弁６が開弁され、燃料溜り７内
の燃料が複数個の燃料噴口５から燃焼室５内に噴射さ
れ、燃焼に供される。
【００１８】前記針弁６のリフトが一定量に達すると、
環状溝９の上縁部が水通路２０と交叉し、該環状溝９と
水通路２０とが連通する。既に環状溝９の下部と水噴口
８とは連通されていることから、水通路２０内の水は環
状溝９を通って水噴口８から、燃焼室３０内の排気弁傘
部５０ａ、始動弁孔の縁部等の高温部に向けて噴射さ
れ、該部を冷却する。
環状溝９の上縁部が水通路２０と交叉し、該環状溝９と
水通路２０とが連通する。既に環状溝９の下部と水噴口
８とは連通されていることから、水通路２０内の水は環
状溝９を通って水噴口８から、燃焼室３０内の排気弁傘
部５０ａ、始動弁孔の縁部等の高温部に向けて噴射さ
れ、該部を冷却する。
【００１９】これにより、燃焼室３０の壁部温度が低下
することとなり、該部の熱負荷が低減され、かつ従来の
燃料−水噴射エンジンと同様なＮＯｘ低減効果を得るこ
とができる。尚、前記環状溝９の下縁部が水噴口８を閉
塞した時点で水の噴射は終了する。
することとなり、該部の熱負荷が低減され、かつ従来の
燃料−水噴射エンジンと同様なＮＯｘ低減効果を得るこ
とができる。尚、前記環状溝９の下縁部が水噴口８を閉
塞した時点で水の噴射は終了する。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、水を燃焼
室の高温部へ向けて噴射するように構成したので、従来
のものと同様に水噴射によるＮＯｘ低減効果が得られる
と同時に燃焼室壁部の温度を低下させることができ、燃
焼室壁の熱応力が低減される。これにより低ＮＯｘでか
つ高出力のエンジンを得ることができる。
室の高温部へ向けて噴射するように構成したので、従来
のものと同様に水噴射によるＮＯｘ低減効果が得られる
と同時に燃焼室壁部の温度を低下させることができ、燃
焼室壁の熱応力が低減される。これにより低ＮＯｘでか
つ高出力のエンジンを得ることができる。
【図１】本発明の実施例に係る二種流体噴射装置の構成
図（系統図）。
図（系統図）。
【図２】同、噴射弁の拡大断面図。
【図３】同、燃焼室周辺の断面図。
【図４】従来例を示す図１応当図。
１…燃料タンク、１８…水タンク、４１…燃料噴射ポン
プ、１７…水ポンプ、３…燃料噴射管、１４…水供給
管、４０…噴射弁、５…燃料噴口、８…水噴口、４…ノ
ズルチップ、２１…燃料通路、２０…水通路、６…針
弁、９…環状溝、３０…燃焼室、５０…排気弁、５０ａ
…排気弁傘部、５１…ピストン、５２…シリンダヘッ
ド。
プ、１７…水ポンプ、３…燃料噴射管、１４…水供給
管、４０…噴射弁、５…燃料噴口、８…水噴口、４…ノ
ズルチップ、２１…燃料通路、２０…水通路、６…針
弁、９…環状溝、３０…燃焼室、５０…排気弁、５０ａ
…排気弁傘部、５１…ピストン、５２…シリンダヘッ
ド。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 43/04 61/10 Ｇ
Claims (1)
- 【請求項１】 燃料噴射ポンプから噴射管を通して圧送
された燃料と、水ポンプから水供給管を通して送給され
た水とを１個の噴射弁から燃焼室内に噴射するように構
成された二種流体噴射装置を備えた内燃機関において、
上記噴射弁は、燃料噴射管に連通される燃料通路と、該
燃料通路を経た燃料が貯溜される燃料溜りと、該燃料溜
りと燃焼室内に開口する燃料噴口との間を開閉する針弁
と、水供給管に連通される水通路と、前記針弁に設けら
れ、該針弁が一定量リフトしたとき前記水通路に連通さ
れる環状溝と、該環状溝と前記燃焼室とを連通し環状溝
内の水を排気弁等の燃焼室内高温部に噴射するように指
向された水噴口とを備えたことを特徴とする二種流体噴
射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5319230A JPH07150966A (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | 二種流体噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5319230A JPH07150966A (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | 二種流体噴射装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07150966A true JPH07150966A (ja) | 1995-06-13 |
Family
ID=18107866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5319230A Withdrawn JPH07150966A (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | 二種流体噴射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07150966A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008202424A (ja) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Toyota Central R&D Labs Inc | 内燃機関 |
| FR2927955A3 (fr) * | 2008-02-21 | 2009-08-28 | Renault Sas | Culasse comportant un dispositif de refroidissement par injection d'eau et moteur a combustion interne comportant une telle culasse. |
| CN108412569A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-08-17 | 上海工程技术大学 | 一种喷水排气门 |
| CN111535956A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-14 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种带隔离槽的双燃料喷射器及其喷射方法 |
-
1993
- 1993-11-26 JP JP5319230A patent/JPH07150966A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008202424A (ja) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Toyota Central R&D Labs Inc | 内燃機関 |
| FR2927955A3 (fr) * | 2008-02-21 | 2009-08-28 | Renault Sas | Culasse comportant un dispositif de refroidissement par injection d'eau et moteur a combustion interne comportant une telle culasse. |
| CN108412569A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-08-17 | 上海工程技术大学 | 一种喷水排气门 |
| CN108412569B (zh) * | 2018-03-26 | 2023-04-28 | 上海工程技术大学 | 一种喷水排气门 |
| CN111535956A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-14 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种带隔离槽的双燃料喷射器及其喷射方法 |
| CN111535956B (zh) * | 2020-05-29 | 2021-03-09 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种带隔离槽的双燃料喷射器及其喷射方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010130 |