JPH07167016A - Fuel injection device - Google Patents

Fuel injection device

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Publication number
JPH07167016A
JPH07167016A JP27176594A JP27176594A JPH07167016A JP H07167016 A JPH07167016 A JP H07167016A JP 27176594 A JP27176594 A JP 27176594A JP 27176594 A JP27176594 A JP 27176594A JP H07167016 A JPH07167016 A JP H07167016A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
injection
fuel
nozzle
fine
port
Prior art date
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Pending
Application number
JP27176594A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuji Eguchi
展司 江口
Isao Uemitsu
勲 上光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP27176594A priority Critical patent/JPH07167016A/en
Publication of JPH07167016A publication Critical patent/JPH07167016A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To form a lean mixture combustion area in an early time, and thereby improve exhaust gas by forming a plurality of fine injection holes at each injection position in the fuel injection device which is so designed to inject pressurized fuel in a mist condition. CONSTITUTION:In a fuel injection nozzle, fuel is injected out of an injection port 35 formed at the tip end of an injection nozzle main body 34 toward a combustion chamber at the apex of a piston so as to be formed in fuel spray, the fuel spray is naturally ignited due to heat by compressed intake air, and it is then burnt out. In this place, for example, six injection places are set at the nozzle main body 45, and three fine injection ports 35 to each place are formed. Namely, three fine injection ports 35 roughly 10 to 150mum in diameter each are to be formed in the diameter of a former injection port. By this constitution, the total area of the injection ports is lessened, fuel pressure at the time of injection is thereby boosted up, and concurrently a lean mixing area is formed by mutual turbulence, so that ignition performance is improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は燃料噴射装置に係り、と
くに加圧された燃料を霧状にして噴射するようにした燃
料噴射装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection device, and more particularly to a fuel injection device which atomizes pressurized fuel and injects it.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジンはピストンを上死点
側へ移動させることによって、吸気を圧縮して高温の状
態にしておき、ピストンがほぼ上死点に達するのに同期
して燃料を噴射するようにし、燃料の噴霧を吸気の熱に
よって自然着火させて燃焼を行なうようにしている。従
ってディーゼルエンジンには燃料噴射ポンプまたはユニ
ットインジェクタが付設されており、この燃料噴射ポン
プまたはユニットインジェクタによって燃料を加圧し、
燃料噴射ノズル、またはユニットインジェクタの噴口か
ら燃料をシリンダ内に噴射するようにしている。
2. Description of the Related Art In a diesel engine, the intake air is compressed to a high temperature state by moving the piston to the top dead center side, and fuel is injected in synchronization with the piston reaching almost the top dead center. Then, the fuel spray is spontaneously ignited by the heat of the intake air to perform combustion. Therefore, the diesel engine is equipped with a fuel injection pump or a unit injector, and the fuel is pressurized by the fuel injection pump or the unit injector,
The fuel is injected into the cylinder from the fuel injection nozzle or the injection port of the unit injector.

【0003】このようにして燃料を噴射するための燃料
噴射ノズルは、その先端側に複数の、例えば3〜8個の
噴口を備えている。各噴口は直径が0.2〜0.6mm
の大きさを有し、これらの噴口を通して燃料が噴射され
るようになっている。
The fuel injection nozzle for injecting fuel in this way is provided with a plurality of, for example, 3 to 8 injection holes on its tip side. Each nozzle has a diameter of 0.2-0.6 mm
And has a size such that fuel is injected through these nozzles.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】燃料の排ガス改善、と
くに排気ガス中の窒素酸化物を低減するためにタイミン
グリタードを行なうと、逆に着火遅れが著しくなって窒
素酸化物が増加したりミスファイアを発生したりする。
このような着火遅れやミスファイアを防止するために、
燃料と空気との混合域を改善することが考えられる。そ
こで噴射系を改善して高圧噴射を行なったり、燃焼室の
形状をリエントラント型にしたり、吸気ポートによる吸
気の乱れを強化する等の試みを行なっているが、大幅な
タイミングリタードでは、このような対策は限界にきて
いる。
When timing retardation is carried out in order to improve the exhaust gas of the fuel, especially to reduce the nitrogen oxides in the exhaust gas, conversely the ignition delay becomes remarkable and the nitrogen oxides increase or misfire occurs. Or occur.
In order to prevent such ignition delay and misfire,
It is possible to improve the mixing range of fuel and air. Therefore, we are trying to improve the injection system to perform high pressure injection, to make the shape of the combustion chamber a reentrant type, to strengthen the disturbance of intake air by the intake port, etc. Measures are reaching their limits.

【0005】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、タイミングリタードを行なってもなお
着火性が向上されるように、稀薄混合燃焼域を早期に形
成し、これによって排ガス改善を図るようにした燃料噴
射装置を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above problems, and a lean mixed combustion region is formed early so that the ignitability can be improved even if a timing retard is performed. An object of the present invention is to provide a fuel injection device designed to be improved.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、加圧された燃
料を霧状にして噴射するようにした燃料噴射装置におい
て、各噴射位置にそれぞれ複数の微噴口を形成するよう
にしたことを特徴とする燃料噴射装置に関するものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, in a fuel injection device in which pressurized fuel is atomized and injected, a plurality of fine injection holes are formed at each injection position. The present invention relates to a characteristic fuel injection device.

【0007】[0007]

【作用】燃料が加圧されるとともに、加圧された燃料は
燃料噴射装置に供給され、その先端側の各噴射位置にそ
れぞれ形成されている複数の微噴口から同時に噴射され
ることになる。
When the fuel is pressurized, the pressurized fuel is supplied to the fuel injection device and simultaneously injected from a plurality of fine injection holes formed at respective injection positions on the tip side thereof.

【0008】[0008]

【実施例】図1は本発明の一実施例に係る燃料噴射装置
を備えるディーゼルエンジンの要部を示すものであっ
て、シリンダブロック10には貫通孔から成るシリンダ
11が設けられており、このシリンダ11内にピストン
12が摺動可能に配されている。そしてピストン12は
ピストンピン13によってコンロッド14と連結される
ようになっている。
1 shows a main part of a diesel engine equipped with a fuel injection device according to an embodiment of the present invention, in which a cylinder block 10 is provided with a cylinder 11 consisting of a through hole. A piston 12 is slidably arranged in the cylinder 11. The piston 12 is connected to the connecting rod 14 by a piston pin 13.

【0009】シリンダ11の上部開口はシリンダヘッド
15によって閉塞されるようになっており、しかもこの
シリンダヘッド15には吸気ポート16と排気ポート1
7とがそれぞれ形成されている。これらの吸気ポート1
6および排気ポート17はそれぞれ吸気バルブ18およ
び排気バルブ19によって開閉されるようになってい
る。またシリンダヘッド15には燃料噴射ノズル20が
取付けられており、ピストン12の頂面に形成されてい
る燃焼室21に向けて燃料を噴射するようにしている。
The upper opening of the cylinder 11 is closed by a cylinder head 15, and the cylinder head 15 has an intake port 16 and an exhaust port 1.
7 and 7 are formed respectively. These intake ports 1
6 and the exhaust port 17 are opened and closed by an intake valve 18 and an exhaust valve 19, respectively. A fuel injection nozzle 20 is attached to the cylinder head 15 so as to inject fuel toward a combustion chamber 21 formed on the top surface of the piston 12.

【0010】燃料噴射ノズル20は図2に示すように、
噴射管24によって列型燃料噴射ポンプ25の対応する
ポンプユニット26に接続されている。燃料噴射ポンプ
25はメカニカルガバナ27を備え、このメカニカルガ
バナ27によってコントロールラック28を動かし、1
回に噴射される燃料の供給量を調整するようにしてい
る。また燃料噴射ポンプ25はカムシャフト29を備
え、このカムシャフト29に取付けられているカム30
が各ポンプユニット26を駆動するようになっている。
またカムシャフト29にはタイマ31が設けられてお
り、このタイマ31によって噴射のタイミングを調整す
るようにしている。
The fuel injection nozzle 20, as shown in FIG.
It is connected to the corresponding pump unit 26 of the column fuel injection pump 25 by the injection pipe 24. The fuel injection pump 25 includes a mechanical governor 27, and the mechanical governor 27 moves a control rack 28 to
The amount of fuel that is injected each time is adjusted. The fuel injection pump 25 includes a cam shaft 29, and a cam 30 attached to the cam shaft 29.
Drive each pump unit 26.
A timer 31 is provided on the camshaft 29, and the timing of injection is adjusted by the timer 31.

【0011】燃料噴射ノズル20は図2に示すように、
その先端部がノズル本体34から構成されており、この
ノズル本体34の先端部の各噴射位置にそれぞれ複数の
噴口35が形成されている。そしてノズル本体34はリ
テーナ36によってノズルホルダ37に取付けられてい
る。ノズル本体34内にはノズルニードル38が摺動可
能に保持されている。そしてこのノズルニードル38の
上端は押圧ロッド39を介してノズルホルダ37内の圧
縮コイルばね40によって下方へ押圧されるようになっ
ている。これによってノズルニードル38はノズル本体
34に形成されているバルブシート41に圧着され、燃
料の遮断を行なうようになっている。またノズルホルダ
37には噴射管24と連通する燃料通路42が形成され
ている。この燃料通路42はノズル本体34の燃料通路
43と連通されるようになっている。燃料通路43の終
端には燃料だめ51が形成されている。
The fuel injection nozzle 20, as shown in FIG.
The tip portion is composed of a nozzle body 34, and a plurality of injection holes 35 are formed at each of the injection positions of the tip portion of the nozzle body 34. The nozzle body 34 is attached to the nozzle holder 37 by a retainer 36. A nozzle needle 38 is slidably held in the nozzle body 34. The upper end of the nozzle needle 38 is pressed downward by the compression coil spring 40 in the nozzle holder 37 via the pressing rod 39. As a result, the nozzle needle 38 is pressure-bonded to the valve seat 41 formed on the nozzle body 34 to shut off the fuel. Further, the nozzle holder 37 is formed with a fuel passage 42 communicating with the injection pipe 24. The fuel passage 42 communicates with the fuel passage 43 of the nozzle body 34. A fuel sump 51 is formed at the end of the fuel passage 43.

【0012】押圧ロッド39を押圧しているばね40は
その上端がばね受け44によって受けられている。そし
てこのばね受け44の上端側には調整ねじ45が取付け
られるようになっている。そしてこの調整ねじ45はノ
ズルホルダ37の内周面に形成されている雌ねじ46と
螺合している。またノズルホルダ37の側面側には一対
の突部48が形成されており、これらの突部48には雄
ねじ49が形成され、これらの雄ねじ49と螺合する接
続用ナット50によって噴射管24がノズルホルダ37
に接続されるようになっている。
The upper end of the spring 40 pressing the pressing rod 39 is received by the spring receiver 44. An adjusting screw 45 is attached to the upper end of the spring receiver 44. The adjusting screw 45 is screwed with a female screw 46 formed on the inner peripheral surface of the nozzle holder 37. Further, a pair of protrusions 48 is formed on the side surface side of the nozzle holder 37, male screws 49 are formed on these protrusions 48, and the injection pipe 24 is formed by a connecting nut 50 screwed with these male screws 49. Nozzle holder 37
It is designed to be connected to.

【0013】つぎに燃料噴射ポンプ25の各ポンプユニ
ット26の構成を説明すると、図3に示すように、プラ
ンジャ54の下端部にはタペット55が取付けられてい
る。そしてタペット55は圧縮コイルばね56によって
下方に押圧されており、これによってカム30の外周面
に押付けられている。そしてプランジャ54が摺動可能
に嵌合しているバレル57にはスピルポート58が形成
されるとともに、このスピルポート58とほぼ対向する
ように、プランジャ54の外周面には傾斜溝59が形成
されている。
Next, the structure of each pump unit 26 of the fuel injection pump 25 will be described. As shown in FIG. 3, a tappet 55 is attached to the lower end of the plunger 54. The tappet 55 is pressed downward by the compression coil spring 56, and thereby pressed against the outer peripheral surface of the cam 30. A spill port 58 is formed in the barrel 57 in which the plunger 54 is slidably fitted, and an inclined groove 59 is formed in the outer peripheral surface of the plunger 54 so as to substantially face the spill port 58. ing.

【0014】バレル57の外周側にはピニオン60が回
転可能に支持されている。そしてこのピニオン60には
コントロールスリーブ61が固着されるとともに、この
コントロールスリーブ61に形成されている切欠き62
は係合板63を受入れている。この係合板63はプラン
ジャ54に固着されている。
A pinion 60 is rotatably supported on the outer peripheral side of the barrel 57. A control sleeve 61 is fixed to the pinion 60 and a notch 62 formed in the control sleeve 61.
Receives the engagement plate 63. The engagement plate 63 is fixed to the plunger 54.

【0015】各ポンプユニット26の出口側にはデリベ
リバルブ64が設けられており、ケーシング65の下部
に設けられているバルブシート66上に配されている。
そしてコイルばね67によってデリベリバルブ64はバ
ルブシート66側に押圧されている。
A delivery valve 64 is provided on the outlet side of each pump unit 26, and is arranged on a valve seat 66 provided at the bottom of the casing 65.
The delivery valve 64 is pressed toward the valve seat 66 by the coil spring 67.

【0016】つぎに以上のような構成に成る燃料噴射装
置の動作の概要を説明する。
Next, an outline of the operation of the fuel injection device having the above structure will be described.

【0017】エンジンの出力の一部によってタイマ31
を介して列型燃料噴射ポンプ25のカムシャフト29が
駆動されると、カム30がタペット55のローラを押上
げることになり、これによってプランジャ54がバレル
57内を上方へ移動する。するとプランジャ54の周面
がスピルポート58を閉じ、燃料の圧送を開始する。プ
ランジャ54がさらに上方へ移動すると、やがて傾斜溝
59がスピルポート58に整合し、これによってプラン
ジャ54の上側の空間の圧力が傾斜溝59を通してスピ
ルポート58側に逃げるようになり、燃料の圧送が終了
する。
The timer 31 is controlled by a part of the output of the engine.
When the cam shaft 29 of the column fuel injection pump 25 is driven via the cam, the cam 30 pushes up the roller of the tappet 55, which causes the plunger 54 to move upward in the barrel 57. Then, the peripheral surface of the plunger 54 closes the spill port 58 and starts the pressure feeding of the fuel. When the plunger 54 moves further upward, the inclined groove 59 eventually aligns with the spill port 58, whereby the pressure in the space above the plunger 54 escapes to the spill port 58 side through the inclined groove 59, and the fuel is pumped. finish.

【0018】燃料噴射ポンプ25のメカニカルガバナ2
7がコントロールラック28を移動させると、ピニオン
60が回転され、これによってコントロールスリーブ6
1が回転されるようになる。このコントロールスリーブ
61の回転は切欠き62および係合板63を介してプラ
ンジャ54に伝達され、バレル57内においてプランジ
ャ54が回転されることになる。従ってスピルポート5
8と整合する傾斜溝59の位置によって決まる有効スト
ロークが変化するようになり、燃料の調量が行なわれ、
1回に噴射される燃料の供給量が制御されるようにな
る。また燃料噴射ポンプ25のカムシャフト29に設け
られているタイマ31によって、カムシャフト29の位
相角が制御され、燃料の噴射のタイミングが調整される
ようになっている。
Mechanical governor 2 of fuel injection pump 25
When the 7 moves the control rack 28, the pinion 60 is rotated, which causes the control sleeve 6 to move.
1 will be rotated. The rotation of the control sleeve 61 is transmitted to the plunger 54 via the notch 62 and the engaging plate 63, and the plunger 54 is rotated in the barrel 57. Therefore spill port 5
8, the effective stroke determined by the position of the inclined groove 59 aligned with 8 is changed, the fuel is metered,
The supply amount of fuel injected at one time is controlled. The timer 31 provided on the camshaft 29 of the fuel injection pump 25 controls the phase angle of the camshaft 29 and adjusts the fuel injection timing.

【0019】バレル57内においてプランジャ54が燃
料を圧送すると、デリベリバルブ64が開かれ、噴射管
24を通して燃料噴射ノズル20に燃料が圧送されるよ
うになる。図2に示す燃料噴射ノズル20の燃料通路4
2および43を通して燃料だめ51に燃料圧が加えられ
ると、ノズルニードル38はロッド39を介してばね4
0を圧縮しながら上方へ移動するようになり、これによ
ってノズルニードル38の先端側の部分がバルブシート
41から離れ、噴口35を通して燃料が噴射されるよう
になる。燃料の圧送を終了すると、ばね40の弾性復元
力によってロッド39を介してノズルニードル38が下
方へ押圧され、その先端部がバルブシート41に圧着さ
れて燃料の噴射を停止する。
When the plunger 54 pumps the fuel in the barrel 57, the delivery valve 64 is opened and the fuel is pumped to the fuel injection nozzle 20 through the injection pipe 24. The fuel passage 4 of the fuel injection nozzle 20 shown in FIG.
When fuel pressure is applied to the fuel sump 51 through 2 and 43, the nozzle needle 38 moves through the rod 39 into the spring 4
0 is compressed and moves upward, whereby the tip end side portion of the nozzle needle 38 separates from the valve seat 41, and fuel is injected through the injection port 35. When the pressure feed of the fuel is completed, the elastic restoring force of the spring 40 pushes the nozzle needle 38 downward via the rod 39, and the tip end thereof is pressed against the valve seat 41 to stop the fuel injection.

【0020】燃料の噴霧は燃料噴射ノズル20の噴口3
5から、図1に示すピストン12の頂面に形成されてい
る燃焼室21に向けて噴射されるようになる。そしてこ
の燃料の噴霧は、圧縮された吸気の熱によって自然着火
され、シリンダ11内で燃焼が起り、ピストン12が下
方へ押され、エンジンの出力が取出されるようになる。
そしてこの後に排気弁19が開かれ、排気ポート17を
通して排気ガスが排出されるようになる。
The fuel is sprayed by the injection port 3 of the fuel injection nozzle 20.
5, the fuel is injected toward the combustion chamber 21 formed on the top surface of the piston 12 shown in FIG. Then, this fuel spray is spontaneously ignited by the heat of the compressed intake air, combustion occurs in the cylinder 11, the piston 12 is pushed downward, and the output of the engine is taken out.
After this, the exhaust valve 19 is opened, and exhaust gas is discharged through the exhaust port 17.

【0021】このようにして燃料の噴射を行なう燃料噴
射装置の燃料噴射ノズル20の先端側のノズル本体34
には図4〜図6に示すように、6箇所の噴射位置が設け
られ、各噴射位置にはそれぞれ3個ずつの微噴口35が
形成されている。すなわち図5において鎖線で示す従来
の噴口の直径の中に、直径が10〜150μmの大きさ
の3個の微噴口35をそれぞれ形成するようにしてい
る。これによって噴口の総面積を減少させ、噴射時の燃
料圧を高圧化させるとともに、同径の微噴口35を多数
設け、互いの乱流による混合によって図7に示すような
稀薄混合域を形成させるようにしている。なお微噴口3
5の数は2個であってもよく、また4個以上であっても
よい。
The nozzle body 34 on the tip side of the fuel injection nozzle 20 of the fuel injection device for injecting fuel in this manner.
As shown in FIGS. 4 to 6, six injection positions are provided, and three injection ports 35 are formed at each injection position. That is, in the diameter of the conventional nozzle shown by the chain line in FIG. 5, three fine nozzles 35 each having a diameter of 10 to 150 μm are formed. As a result, the total area of the injection holes is reduced, the fuel pressure at the time of injection is increased, and a large number of fine injection holes 35 having the same diameter are provided to form a lean mixing region as shown in FIG. 7 by mixing due to turbulent flow. I am trying. Fine nozzle 3
The number of 5 may be two, or may be four or more.

【0022】このように各噴射位置にそれぞれ3個の微
噴口35を形成するようにしたノズル本体34を用いた
燃料噴射ノズル20によれば、ピストン12の燃焼室2
1内において図8および図9に示すような燃料噴霧70
が噴射されることになる。ここで核となる同径の微噴口
35によって、例えば燃料圧が800〜3000kg/
cm2 の高圧噴射に伴い乱流とともにその周囲に稀薄混
合域を形成することが可能になる。これによって空気の
利用率が向上し、着火性が改善されることになる。
According to the fuel injection nozzle 20 using the nozzle body 34 in which three fine injection holes 35 are formed at each injection position, the combustion chamber 2 of the piston 12 is
Fuel spray 70 as shown in FIGS.
Will be jetted. Here, with the fine injection port 35 having the same diameter as the core, for example, the fuel pressure is 800 to 3000 kg /
With the high-pressure injection of cm 2 , it becomes possible to form a lean mixed region around the turbulent flow. As a result, the utilization rate of air is improved and the ignitability is improved.

【0023】すなわち排ガス改善、とくに窒素酸化物の
低減のためにタイミングリタードを行なうと、かえって
着火遅れが増加し、逆に窒素酸化物の量が増加したり、
ミスファイアの問題を発生する。ところが上述の如くそ
れぞれの噴射位置に微噴口35を形成したノズル本体3
4を用いることによって、タイミングリタード時の着火
性が向上するとともに、図7に示すような稀薄混合域を
早期に形成させることが可能になる。これによって上記
の着火遅れを改善するとともに、ミスファイアの問題を
解消できるようになる。
That is, when the timing retard is performed to improve the exhaust gas, particularly to reduce the amount of nitrogen oxides, the ignition delay is rather increased, and the amount of nitrogen oxides is increased.
It causes a misfire problem. However, as described above, the nozzle body 3 having the fine injection ports 35 formed at the respective injection positions
By using No. 4, it is possible to improve the ignitability at the time of timing retardation and to form a lean mixed region as shown in FIG. 7 at an early stage. This makes it possible to improve the ignition delay and solve the misfire problem.

【0024】図10〜図14は第2の実施例の燃料噴射
ノズル20を示しており、そのノズル本体34の各噴射
位置には図10〜図12に示すようにそれぞれ8個の微
噴口35を形成するようにしている。なおこれらの微噴
口35の直径はとくに図2に示すように、10〜150
μmの範囲内になっている。そして8個の微噴口35が
図12に鎖線で示す従来の噴口の領域内に配置されるよ
うになっている。なお8個の微噴口35の配置は必ずし
も図12の配置に限られず、千鳥状の配置等の各種の配
置形態が可能である。またこのような微噴口35は例え
ば放電加工によって形成されている。
FIGS. 10 to 14 show the fuel injection nozzle 20 of the second embodiment, and at each injection position of the nozzle body 34, as shown in FIGS. To form. It should be noted that the diameters of these fine injection holes 35 are 10 to 150, as shown in FIG.
It is in the range of μm. The eight fine nozzles 35 are arranged in the area of the conventional nozzle shown by the chain line in FIG. The arrangement of the eight fine nozzles 35 is not necessarily limited to the arrangement shown in FIG. 12, and various arrangement forms such as a staggered arrangement are possible. Further, such a fine injection port 35 is formed by, for example, electric discharge machining.

【0025】このように噴射位置にそれぞれ極小寸法の
微噴口35を8個設けるようにしており、これらの噴口
35から燃料圧を800〜3000kg/cm2 として
高圧噴射を行なうようにしている。ここでノズル本体3
4の噴口35の内側の部分は図10に示すように凹部6
9になっており、このような凹部69によって噴口35
の軸線方向の長さを調整するようにしている。
As described above, eight fine injection holes 35 each having an extremely small size are provided at each injection position, and high-pressure injection is performed from these injection holes 35 with a fuel pressure of 800 to 3000 kg / cm 2 . Here the nozzle body 3
As shown in FIG. 10, the inner portion of the injection port 35 of No. 4 has a concave portion 6
9, the nozzle 69 is formed by such a recess 69.
The length in the axial direction of is adjusted.

【0026】このように各噴射位置にそれぞれ多数の微
噴口35を形成するとともに、各微噴口35からの噴霧
の見かけ上の噴射長が長くなり、これによって高圧噴射
と相まって燃料噴霧70が図13および図14に示すよ
うに広がり難くなり、多数の噴霧70は微小噴口35か
らそれぞれ独立流となって噴射される。そして図13に
示すように、とくに燃焼室21の壁面に衝突したときに
大きく分散して広がった噴霧を形成するようになる。
In this way, a large number of fine injection ports 35 are formed at each injection position, and the apparent injection length of the spray from each fine injection port 35 is lengthened, so that the fuel spray 70 is combined with the high pressure injection so that the fuel spray 70 shown in FIG. And as shown in FIG. 14, it becomes difficult to spread, and a large number of sprays 70 are jetted from the minute nozzles 35 as independent flows. Then, as shown in FIG. 13, when it collides with the wall surface of the combustion chamber 21, in particular, a spray that is widely dispersed and spread is formed.

【0027】従ってこのような噴霧70を形成すること
によって、タイミングリタードに伴う着火遅れが防止さ
れ、失火の発生が回避される。従って窒素酸化物の低減
のためのタイミングリタードを行なっても、なお良好な
燃焼を達成できるようになる。
Therefore, by forming such a spray 70, the ignition delay due to the timing retard is prevented and the occurrence of misfire is avoided. Therefore, even if the timing retardation for reducing the nitrogen oxides is performed, good combustion can be achieved.

【0028】次に第3の実施例を図15〜図20によっ
て説明する。この実施例においては、燃料噴射ノズル2
0のノズル本体34の先端側の各噴射位置にそれぞれ主
噴口71と副噴口72とを形成するようにしている。図
16はこのような主噴口71と副噴口72の配列を示し
ており、中心に比較的直径の大きな、例えば直径が15
0〜400μmの主噴口71を形成するとともに、その
周囲に、例えば直径が10〜150μmの4個の副噴口
72を形成している。なお副噴口72の中心部を連結す
る円形の鎖線が従来の噴口の直径とほぼ対応するように
なっている。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the fuel injection nozzle 2
The main injection port 71 and the sub injection port 72 are formed at each injection position on the tip side of the nozzle body 34 of No. 0. FIG. 16 shows such an arrangement of the main injection holes 71 and the sub injection holes 72, and has a relatively large diameter at the center, for example, a diameter of 15
The main injection port 71 having a diameter of 0 to 400 μm is formed, and four auxiliary injection ports 72 having a diameter of 10 to 150 μm are formed around the main injection port 71. It should be noted that the circular chain line connecting the central portions of the sub injection ports 72 substantially corresponds to the diameter of the conventional injection port.

【0029】このように本実施例においては、ノズル本
体34の総噴口面積を減少させ、これによって噴射時の
燃料の圧力を、例えば800〜3000kg/cm2
圧力として高圧化させるとともに、従来からある噴口位
置において図18に示すような主噴霧の位置に稀薄混合
領域を拡大形成するように微小噴口72をその外側に複
数個設けた配置としている。このように主噴口71の回
りに高圧化による小噴口72の噴霧を形成させ、稀薄混
合域を形成して空気の利用率をより向上することによ
り、着火性の改善を図ることが可能になる。すなわち窒
素酸化物の低減のためのタイミングリタードに伴う着火
遅れを防止し、ミスファイアを解消できるようになる。
図19および図20はこのような噴霧がピストン12の
燃焼室21内で形成される状態を示している。
As described above, in the present embodiment, the total injection area of the nozzle body 34 is reduced, thereby increasing the fuel pressure at the time of injection to a pressure of 800 to 3000 kg / cm 2 , and At a certain injection hole position, a plurality of minute injection holes 72 are provided on the outer side of the main injection position as shown in FIG. In this way, by forming the spray of the small injection port 72 around the main injection port 71 due to the high pressure and forming the lean mixed region to further improve the air utilization rate, it is possible to improve the ignitability. . That is, it is possible to prevent the ignition delay due to the timing retard for reducing the nitrogen oxides and eliminate the misfire.
19 and 20 show a state in which such spray is formed in the combustion chamber 21 of the piston 12.

【0030】次に第4の実施例を図21〜図25によっ
て説明する。この実施例は、従来よりも小さな、例えば
直径が150〜400μmの主噴口71と、この主噴口
71の上部に位置するより直径の小さな、例えば直径が
10〜150μmの副噴口72とをそれぞれの噴射位置
に設けるようにしたものである。なお主噴口71と副噴
口72の上下の位置関係は逆であってもよい。すなわち
主噴口71と並列にこの主噴口71とペアをなすように
副噴口72を形成するようにしている。
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, a main nozzle 71 having a diameter smaller than that of the conventional one, for example, 150 to 400 μm, and a sub nozzle 72 having a smaller diameter, for example, 10 to 150 μm, located above the main nozzle 71 are provided. It is provided at the injection position. The upper and lower positional relationships between the main injection port 71 and the sub injection port 72 may be reversed. That is, the sub injection port 72 is formed in parallel with the main injection port 71 so as to form a pair with the main injection port 71.

【0031】図24および図25に示すように、ピスト
ン12の燃焼室21内におけるスワール73の方向に対
して、主噴口71からの噴霧の流れ方と同方向になるよ
うに主噴口71の上部に小噴口72を設けるようにして
いる。小噴口72によって微粒化した噴霧が主噴口71
の噴流と図24および図25に示すように合流し、乱流
化するとともに、スキュッシュ流との衝突によって局部
的に混合促進が図られ、着火性が改善される。
As shown in FIGS. 24 and 25, the upper portion of the main injection port 71 is oriented so that the direction of the spray from the main injection port 71 is the same as the direction of the swirl 73 in the combustion chamber 21 of the piston 12. A small injection port 72 is provided in the. The spray atomized by the small nozzle 72 is the main nozzle 71
24 and 25, the turbulent flow is merged with the jet flow and the squish flow is collided with the jet flow to locally promote mixing and improve the ignitability.

【0032】従ってこのような主噴口71と副噴口72
とをそれぞれの噴射位置に設けるようにした場合におい
ても、排ガス改善のためのタイミングリタードに伴う燃
料の着火遅れが改善されるとともに、ミスファイアの解
消が図られるようになる。
Therefore, such a main jet 71 and a sub jet 72
Even when the fuel injection valves are provided at the respective injection positions, the ignition delay of the fuel due to the timing retard for improving the exhaust gas is improved, and misfire is eliminated.

【0033】次に第5の実施例を図26〜図31よって
説明する。この実施例は、図26および図27に示すよ
うに、ノズル本体34の先端側に周方向に60°間隔で
設けられている主噴口71に対し、その上部に直径が1
0〜150μmの微小な副噴口72を同数設けるように
したものである。ここで総ての主噴口71の軸線と総て
の副噴口72の軸線とは、ノズル本体34内の中心点P
で交わるようになっている。また6個の主噴口71と6
個の副噴口72の噴口の断面積の和は、従来の噴口の断
面積の和と同等またはそれ以下に設定される。
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, as shown in FIGS. 26 and 27, with respect to the main injection ports 71 provided at the tip side of the nozzle body 34 at intervals of 60 ° in the circumferential direction, the diameter is 1 at the upper part.
The same number of minute auxiliary injection holes 72 of 0 to 150 μm are provided. Here, the axes of all the main nozzles 71 and the axes of all the sub nozzles 72 are the center points P in the nozzle body 34.
It is supposed to meet at. Also, 6 main nozzles 71 and 6
The sum of the cross-sectional areas of the individual injection holes 72 is set to be equal to or less than the sum of the cross-sectional areas of the conventional injection holes.

【0034】このような6個の主噴口71およびその上
側の6個の副噴口72から噴射された燃料の噴霧70は
図28および図29に示すように、上死点に至ったピス
トン12の燃焼室21内において、吸入空気のスキュッ
シュ流と合流され、これによって局所的に混合域が形成
され、着火性が改善される。
As shown in FIGS. 28 and 29, the fuel spray 70 injected from the six main nozzles 71 and the six auxiliary nozzles 72 on the upper side of the piston 12 reaches the top dead center of the piston 12. In the combustion chamber 21, the intake air is merged with the squash flow of the intake air, whereby a mixing region is locally formed, and the ignitability is improved.

【0035】図30および図31はこのようなノズル本
体34によって燃料の噴射を行なったときの燃焼温度と
熱発生量とをそれぞれ示すものである。各主噴口71の
上に設けられている副噴口72によって、燃料の微粒化
が促進され、稀薄燃焼が達成されるために、着火遅れが
押えられ拡散燃焼化が進められる。従って従来に比べて
燃焼温度および熱発生率の変化が緩慢になり、従来に比
べて燃焼期間を進角させることが可能になる。そして着
火遅れに伴う燃焼温度の高温化における窒素酸化物の増
大を防止できるようになる。
30 and 31 respectively show the combustion temperature and the heat generation amount when the fuel is injected by such a nozzle body 34. The auxiliary injection ports 72 provided on the respective main injection ports 71 promote atomization of the fuel and achieve lean combustion, so that ignition delay is suppressed and diffusion combustion is promoted. Therefore, changes in the combustion temperature and the heat generation rate become slower than in the conventional case, and the combustion period can be advanced as compared with the conventional case. Then, it becomes possible to prevent the increase of nitrogen oxides due to the increase of the combustion temperature due to the ignition delay.

【0036】次に第6の実施例を図32〜図36によっ
て説明する。この実施例は図32〜図34に示すよう
に、それぞれの噴射位置において主噴口71を設けると
ともに、その下側に主噴口71に対応して例えば直径が
10〜150μmの微小噴口から成る副噴口72を形成
するようにしたものである。すなわち本実施例のノズル
本体34は、総噴口面積を従来よりも減少させて高圧下
させるとともに、スワールの流れに対して大小2噴口を
互いに噴霧の干渉を起させない位置に設けたことを特徴
としている。なおこの実施例においても、6個の主噴口
71の軸線と6個の副噴口72の軸線とは、ノズル本体
34の内側の点Pにおいて互いに交差するようになって
いる。
Next, a sixth embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, as shown in FIGS. 32 to 34, a main injection port 71 is provided at each injection position, and a sub injection port corresponding to the main injection port 71 on the lower side thereof is composed of a minute injection port having a diameter of 10 to 150 μm, for example. 72 is formed. That is, the nozzle body 34 of the present embodiment is characterized in that the total area of the nozzles is reduced to a high pressure by reducing the total area, and the large and small nozzles are provided at positions where they do not interfere with each other in the swirl flow. There is. Also in this embodiment, the axes of the six main injection ports 71 and the six auxiliary injection ports 72 intersect with each other at a point P inside the nozzle body 34.

【0037】このようにスワールの流れ方向に対して大
小2種類の噴口71、72を互いに噴霧の干渉を起させ
ない位置に形成しているために、図35および図36に
示すように、スワールの流れ方向に対して、主噴口71
とその下側にある副噴口72によって燃料の噴霧を噴射
し、これによってピストン12の燃焼室21内の空気の
利用率を向上させることが可能になる。また主噴口71
から噴射される燃料の噴霧と副噴口72から噴射される
燃料の噴霧とが互いに乱流混合されるために、燃焼の改
善が可能になる。
As described above, since the large and small injection holes 71 and 72 of the large and small sizes are formed at the positions where they do not interfere with each other in the flow direction of the swirl, as shown in FIGS. The main injection port 71 in the flow direction
And the sub-injection port 72 on the lower side thereof injects fuel spray, thereby improving the utilization rate of air in the combustion chamber 21 of the piston 12. The main spout 71
Combustion can be improved because the fuel spray injected from the nozzle and the fuel spray injected from the auxiliary nozzle 72 are turbulently mixed with each other.

【0038】次に第7の実施例を図37〜図41によっ
て説明する。この実施例はノズル本体34の主噴口71
からの燃料の噴霧の拡がりをより改善するために、吸気
のスワールの流れ方向に沿うように、主噴口71に直径
が150μm以下の小噴口72を主噴口71に対して途
中から分岐するように形成し、燃料と空気の混合促進を
図るようにしたものである。すなわち従来の主噴口71
に吸気のスワール方向に少量の燃料を噴射させるための
副噴口72を分岐して設けるようにした構造になってい
る。
Next, a seventh embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the main injection port 71 of the nozzle body 34
In order to further improve the spread of the fuel spray from the main injection port 71, a small injection port 72 having a diameter of 150 μm or less is branched from the main injection port 71 in the middle of the main injection port 71 along the flow direction of the intake swirl. It is formed to promote mixing of fuel and air. That is, the conventional main injection port 71
In addition, the auxiliary injection port 72 for injecting a small amount of fuel in the swirl direction of the intake air is branched and provided.

【0039】このようなノズルを用いると、図40およ
び図41に示すように、主噴口71から噴射される燃料
の噴霧に対し、副噴口72からの燃料の噴霧がスワール
の流れ方向に少しだけずれた角度で噴射されるようにな
り、燃料の噴霧がピストン12の円周方向に拡がるよう
になり、ピストン12の燃焼室21内における空気との
混合が促進されることになる。
When such a nozzle is used, as shown in FIGS. 40 and 41, the fuel spray from the main injection port 71 is slightly sprayed with the fuel spray from the auxiliary injection port 72 in the swirl flow direction. The fuel is sprayed at different angles, the fuel spray spreads in the circumferential direction of the piston 12, and the mixing of the fuel with the air in the combustion chamber 21 of the piston 12 is promoted.

【0040】次に第8の実施例を図42〜図46によっ
て説明する。この実施例は、図42〜図44に示すよう
に、ノズル本体34の各噴射位置に設けられている主噴
口72に対し、噴霧の拡がりを改善するために主噴口7
1の上下にこれらの主噴口71から分岐して直径が15
0μm以下の副噴口72を設け、これによって燃料と空
気との混合促進を図るようにしたものである。すなわち
従来の主噴口71の上下にそれぞれ微小な副噴口72を
複数個設けた構造としたものである。
Next, an eighth embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, as shown in FIGS. 42 to 44, the main injection port 7 is provided to improve the spread of the spray, with respect to the main injection port 72 provided at each injection position of the nozzle body 34.
1 above and below the main injection port 71 and the diameter is 15
A sub-injection port 72 having a diameter of 0 μm or less is provided to promote mixing of fuel and air. That is, it has a structure in which a plurality of minute auxiliary injection holes 72 are provided above and below the conventional main injection hole 71.

【0041】このようなノズル本体34の主噴口71お
よび副噴口72からの燃料の噴霧70は図45および図
46に示すようになる。とくに図46に示すように、ピ
ストン12の燃焼室21内において主噴口71からの噴
霧の上下にそれぞれ副噴口72からの噴霧が噴射される
ために、各噴射位置からの燃料の噴霧が上下に拡がるよ
うになり、これによって燃焼室21内における空気の利
用率がより改善されることになる。
The fuel spray 70 from the main injection port 71 and the sub injection port 72 of the nozzle body 34 is as shown in FIGS. 45 and 46. In particular, as shown in FIG. 46, in the combustion chamber 21 of the piston 12, since the spray from the main injection port 71 is injected above and below the spray from the auxiliary injection port 72 respectively, the spray of fuel from each injection position goes up and down. As a result, the utilization rate of air in the combustion chamber 21 is further improved.

【0042】次に第9の実施例を図47〜図51によっ
て説明する。この実施例はノズル本体34の先端側の部
分において各噴射位置に主噴口71を形成するととも
に、それぞれの主噴口71に対してその途中から分岐す
るように上下に2本ずつの副噴口72を形成するように
したものである。従って各噴射位置において高さ方向の
中間位置に主噴口71が形成されるとともに、その上下
にそれぞれ2個ずつの副噴口72が形成されることにな
る。なお主噴口71は150〜400μmの直径を有
し、副噴口72は10〜150μmの直径を有するもの
である。
Next, a ninth embodiment will be described with reference to FIGS. 47 to 51. In this embodiment, a main injection port 71 is formed at each injection position in the tip side portion of the nozzle body 34, and two main auxiliary injection ports 72 are provided at the top and bottom so as to branch from the middle of each main injection port 71. It is designed to be formed. Therefore, at each injection position, the main injection port 71 is formed at an intermediate position in the height direction, and two sub injection ports 72 are formed above and below the main injection port 71. The main nozzle 71 has a diameter of 150 to 400 μm, and the auxiliary nozzle 72 has a diameter of 10 to 150 μm.

【0043】このように各噴射位置の主噴口71の上下
にそれぞれ4個の副噴口72を分岐して設けることによ
り、図50および図51に示すような燃料噴霧がピスト
ン12の燃焼室21に噴射される。とくに図51に示す
ように、各噴射位置において上下に燃料の噴霧が拡がる
ために、ピストン12の燃焼室21内における空気の利
用率が向上し、燃焼の改善につながることになり、より
安定した燃焼を達成できるようになる。
In this way, by arranging four auxiliary injection ports 72 above and below the main injection port 71 at each injection position, the fuel spray as shown in FIGS. 50 and 51 is injected into the combustion chamber 21 of the piston 12. Is jetted. In particular, as shown in FIG. 51, since the fuel spray spreads vertically at each injection position, the utilization rate of air in the combustion chamber 21 of the piston 12 is improved, which leads to improvement of combustion, resulting in more stable operation. You will be able to achieve combustion.

【0044】なお主噴口71の上下に主噴口71から分
岐して形成される副噴口72の数は必ずしも上記実施例
のように上下に2個ずつである必要はなく、上下にそれ
ぞれ3個以上の副噴口を分岐して形成するようにしても
よい。あるいはまた上下に分岐して形成される副噴口7
2の数を上下で互いに変えるようにしてもよい。
The number of sub injection holes 72 formed above and below the main injection hole 71 is not necessarily two as in the above-described embodiment, but three or more in each case. Alternatively, the auxiliary injection port may be formed by branching. Alternatively, the auxiliary injection port 7 formed by branching up and down
You may make it the number of 2 change up and down mutually.

【0045】次に第10の実施例を図52〜図56によ
って説明する。この実施例は、ノズル本体34の各噴射
位置にそれぞれ複数の微噴口75を形成するようにした
ものである。図52〜図55に示すように、ノズル本体
34の先端部であってその円周方向に60°間隔で設け
られている噴射位置には、各位置にそれぞれ5個の微噴
口75が形成されている。これらの微噴口75は10〜
150μmの直径を有し、中心部の微噴口75に対して
その上下左右に4個の微噴口75が配された構造になっ
ている。これら5個の微噴口75はより好ましくは、図
55に示すように互いに側部が連通されるようにするこ
とが好ましい。
Next, a tenth embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, a plurality of fine injection holes 75 are formed at each injection position of the nozzle body 34. As shown in FIG. 52 to FIG. 55, at the tip end portion of the nozzle body 34 and at the injection positions provided at intervals of 60 ° in the circumferential direction, five fine injection ports 75 are formed at each position. ing. These fine nozzles 75 are 10
It has a diameter of 150 μm, and has a structure in which four fine jet ports 75 are arranged on the upper, lower, left and right sides of the fine jet port 75 at the center. It is more preferable that these five fine injection holes 75 have side portions communicating with each other as shown in FIG. 55.

【0046】このような微噴口75の集合体によって噴
口を形成すると、図56に示すように各噴射位置からの
燃料の噴霧が拡がるとともに、ピストン12の燃焼室2
1内における空気の利用率が向上し、混合の促進が行な
われる。すなわち噴霧の拡がりの改善に伴う燃焼室21
内の空気との混合が促進されることにより、燃焼改善が
行なわれ、より安定した燃焼を達成することが可能にな
り、タイミングリタードに伴う燃焼の悪化を防止するこ
とが可能になる。
When the nozzles are formed by such an assembly of the minute nozzles 75, as shown in FIG. 56, the fuel spray from each injection position spreads and the combustion chamber 2 of the piston 12 expands.
The utilization rate of the air in 1 is improved, and the mixing is promoted. That is, the combustion chamber 21 associated with the improvement of the spray spread
By promoting the mixing with the air in the inside, combustion is improved, more stable combustion can be achieved, and deterioration of combustion due to timing retard can be prevented.

【0047】次に第11の実施例を図57および図58
によって説明する。ディーゼルエンジンの排ガス改善、
とくに炭化水素および粒子状物質の低減のために、ノズ
ル本体34のサックボリュームをほとんどゼロにしたゼ
ロサックノズルを用いると、ノズル本体34の先端部に
おける燃料の流量係数が小さくなり、噴霧の出方が悪く
なり、燃焼室内の空気との混合が悪く、燃焼が悪化す
る。そこでこの実施例は、上記の欠点を解消するため
に、互いに直径が異なる複数種類の微噴口75をゼロサ
ックノズルのノズル本体34の各噴射位置に上下に配
し、燃料噴霧に対して空気中への拡がりを与えるように
したものである。
Next, an eleventh embodiment is shown in FIGS. 57 and 58.
Explained by. Emission improvement of diesel engine,
Particularly, in order to reduce hydrocarbons and particulate matter, when a zero suck nozzle in which the suck volume of the nozzle body 34 is set to almost zero is used, the flow rate coefficient of fuel at the tip of the nozzle body 34 becomes small, and the spray is discharged. Is deteriorated, mixing with air in the combustion chamber is poor, and combustion is deteriorated. Therefore, in this embodiment, in order to eliminate the above-mentioned drawbacks, a plurality of types of fine injection holes 75 having different diameters are arranged vertically at each injection position of the nozzle body 34 of the zero sack nozzle so that the fuel spray can be sprayed in the air. It is designed to give a spread to.

【0048】排気ガス中の炭化水素の低減のために、ノ
ズル本体34の先端部に形成されている燃料溜りのサッ
ク部をゼロにするゼロサックノズルにおいては、上述の
如く燃料の流れがサック部を有するノズルに比べて急激
に変化するために、燃料噴霧の拡がりおよび到達距離が
小さく、空気との混合が悪く、燃焼が悪化する原因にな
っていた。
In the zero suck nozzle in which the suck portion of the fuel pool formed at the tip of the nozzle body 34 is set to zero in order to reduce the hydrocarbons in the exhaust gas, the fuel flow is as described above. As compared with the nozzle having the above, the spread of the fuel spray and the reaching distance are small, the mixing with the air is poor, and the combustion is deteriorated.

【0049】そこで図57に示すように、各噴射位置に
おいて、下側に直径が300μmの微噴口75を、中間
に直径が200μmの微噴口75を、上側に直径が10
0μmの微噴口75をそれぞれ形成するようにしたもの
である。このように各噴射位置において大中小の微噴口
75を形成するようにしている。上側に行くに従って微
噴口75の直径を小さくするようにした理由は、シリン
ダヘッド15の下面に燃料の噴霧が付着するのを防止す
るとともに、シリンダヘッド下面付近の空気の利用率を
向上させるようにするためである。
Therefore, as shown in FIG. 57, at each injection position, a fine injection port 75 having a diameter of 300 μm is provided on the lower side, a fine injection port 75 having a diameter of 200 μm is provided in the middle, and a diameter of 10 is provided on the upper side.
The fine injection holes 75 of 0 μm are respectively formed. In this way, the large, medium and small fine injection holes 75 are formed at each injection position. The reason why the diameter of the fine injection port 75 is made smaller toward the upper side is that the spray of fuel is prevented from adhering to the lower surface of the cylinder head 15 and the air utilization rate near the lower surface of the cylinder head is improved. This is because

【0050】このように各噴射位置に大中小の微噴口7
5を設けたゼロサックノズルから成るノズル本体34に
よる燃料の噴霧は、図58に示すようになり、ピストン
12の燃焼室21内における燃料の噴霧の空気中への拡
がりが十分に与えられることになる。従ってこのような
構成によれば、燃焼室21内の空気の利用率がより改善
され、ゼロサックノズルによる炭化水素の低減と燃焼の
改善との両立を図ることが可能になる。
In this way, large, medium, and small fine injection holes 7 are provided at each injection position.
FIG. 58 shows the fuel sprayed by the nozzle body 34 composed of the zero suck nozzle provided with No. 5, and the spread of the fuel spray in the combustion chamber 21 of the piston 12 into the air is sufficiently given. Become. Therefore, with such a configuration, the utilization rate of air in the combustion chamber 21 is further improved, and it is possible to achieve both reduction of hydrocarbons by the zero suck nozzle and improvement of combustion.

【0051】なお上記第1〜第11の実施例は何れも燃
料噴射ポンプ25と燃料噴射ノズル20との組合わせか
ら成る燃料噴射装置に関するものであるが、本発明は燃
料噴射ノズルと燃料噴射ポンプとを一体化したオーバヘ
ッドカム駆動式のユニットインジェクタにも適用可能で
あって、この場合にはその先端側のノズル本体の各噴射
位置にそれぞれ複数の微噴口を形成するようにすればよ
い。またポンプで加圧された燃料圧をアキュムレータで
蓄圧し、タイミング調整弁によって間欠的に燃料噴射ノ
ズルに燃料圧を印加するようにした蓄圧式の燃料噴射装
置にも適用可能である。この場合にも、燃料噴射ノズル
の先端側の各噴射位置にそれぞれ複数の噴口が形成され
ることになる。
Although the first to eleventh embodiments are all directed to the fuel injection device including the combination of the fuel injection pump 25 and the fuel injection nozzle 20, the present invention is directed to the fuel injection nozzle and the fuel injection pump. The present invention can also be applied to an overhead cam drive type unit injector in which (1) and (2) are integrated, and in this case, a plurality of fine injection ports may be formed at each injection position of the nozzle body on the tip side thereof. Further, it is also applicable to a pressure accumulation type fuel injection device in which fuel pressure pressurized by a pump is accumulated by an accumulator and fuel pressure is intermittently applied to a fuel injection nozzle by a timing adjustment valve. Also in this case, a plurality of injection holes are formed at each injection position on the tip side of the fuel injection nozzle.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上のように本発明は、各噴射位置にそ
れぞれ複数の微噴口を形成するようにしたものである。
従って複数の微噴口からの噴霧の乱流による混合により
稀薄混合域を形成することが可能になり、着火性が改善
される。従って排ガス改善のためのタイミングリタード
を行なっても、着火遅れが増大することがなく、あるい
はまたそれに伴うミスファイアが防止されることにな
る。
As described above, according to the present invention, a plurality of fine injection holes are formed at each injection position.
Therefore, it becomes possible to form a lean mixed region by mixing of the sprays from the plurality of fine injection holes due to the turbulent flow, and the ignitability is improved. Therefore, even if the timing retardation for improving the exhaust gas is performed, the ignition delay does not increase, or the misfire associated therewith is prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例に係る燃料噴射装置を備
えるディーゼルエンジンの要部の縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a main part of a diesel engine including a fuel injection device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】燃料噴射ノズルの縦断面図である。FIG. 2 is a vertical sectional view of a fuel injection nozzle.

【図3】燃料噴射ポンプの要部斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a main part of a fuel injection pump.

【図4】ノズル本体の先端部の拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the tip of the nozzle body.

【図5】噴口の配置を示す正面図である。FIG. 5 is a front view showing the arrangement of nozzles.

【図6】ノズル本体の先端部の底面図である。FIG. 6 is a bottom view of the tip of the nozzle body.

【図7】燃料の噴霧による稀薄混合域の形成を示す拡大
断面図である。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing formation of a lean mixed region by spraying fuel.

【図8】ピストンの燃焼室内における噴霧の状態を示す
横断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state of atomization of the piston in the combustion chamber.

【図9】同縦断面図である。FIG. 9 is a vertical sectional view of the same.

【図10】第2の実施例の燃料噴射ノズルの先端部のノ
ズル本体の拡大断面図である。
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of the nozzle body at the tip of the fuel injection nozzle of the second embodiment.

【図11】ノズル本体の先端部の底面図である。FIG. 11 is a bottom view of the tip of the nozzle body.

【図12】噴口の配置を示す正面図である。FIG. 12 is a front view showing the arrangement of nozzles.

【図13】燃料噴霧の状態を示すピストンの横断面図で
ある。
FIG. 13 is a cross-sectional view of the piston showing a state of fuel spray.

【図14】同縦断面図である。FIG. 14 is a vertical sectional view of the same.

【図15】第3の実施例の燃料噴射ノズルのノズル本体
の拡大断面図である。
FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view of the nozzle body of the fuel injection nozzle of the third embodiment.

【図16】噴口の配置を示す拡大正面図である。FIG. 16 is an enlarged front view showing the arrangement of nozzles.

【図17】ノズル本体の先端部の底面図である。FIG. 17 is a bottom view of the tip of the nozzle body.

【図18】稀薄混合域の形成を示す要部断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view of essential parts showing the formation of a lean mixture region.

【図19】燃料噴霧の状態を示すピストンの横断面図で
ある。
FIG. 19 is a cross-sectional view of the piston showing a state of fuel spray.

【図20】同縦断面図である。FIG. 20 is a vertical sectional view of the same.

【図21】第4の実施例の燃料噴射ノズルのノズル本体
の先端部の拡大縦断面図である。
FIG. 21 is an enlarged vertical cross-sectional view of the tip of the nozzle body of the fuel injection nozzle of the fourth embodiment.

【図22】ノズル本体の先端部の底面図である。FIG. 22 is a bottom view of the tip of the nozzle body.

【図23】噴口の配置を示す正面図である。FIG. 23 is a front view showing the arrangement of nozzles.

【図24】燃料噴霧の拡大の状態を示すピストンの横断
面図である。
FIG. 24 is a transverse cross-sectional view of the piston showing a state of expansion of fuel spray.

【図25】同ピストンの縦断面図である。FIG. 25 is a vertical sectional view of the piston.

【図26】第5の実施例のノズル本体の先端部の拡大断
面図である。
FIG. 26 is an enlarged cross-sectional view of the tip of the nozzle body of the fifth embodiment.

【図27】ノズル本体の先端部の底面図である。FIG. 27 is a bottom view of the tip of the nozzle body.

【図28】ピストンの燃焼室内における噴霧の状態を示
す横断面図である。
FIG. 28 is a cross-sectional view showing a state of atomization of the piston in the combustion chamber.

【図29】同縦断面図である。FIG. 29 is a vertical sectional view of the same.

【図30】燃焼温度の変化を示すグラフである。FIG. 30 is a graph showing changes in combustion temperature.

【図31】熱発生率の変化を示すグラフである。FIG. 31 is a graph showing changes in heat generation rate.

【図32】第6の実施例のノズル本体の先端部の拡大断
面図である。
FIG. 32 is an enlarged cross-sectional view of the tip of the nozzle body of the sixth embodiment.

【図33】ノズル本体の先端部の底面図である。FIG. 33 is a bottom view of the tip portion of the nozzle body.

【図34】噴口の配置を示す正面図である。FIG. 34 is a front view showing the arrangement of nozzles.

【図35】ピストンの燃焼室内における噴霧の状態を示
す横断面図である。
FIG. 35 is a cross-sectional view showing a state of atomization of the piston in the combustion chamber.

【図36】同縦断面図である。FIG. 36 is a vertical sectional view of the same.

【図37】第7の実施例のノズル本体の先端部の拡大断
面図である。
FIG. 37 is an enlarged cross-sectional view of the tip of the nozzle body of the seventh embodiment.

【図38】ノズル本体の先端部の底面図である。FIG. 38 is a bottom view of the tip portion of the nozzle body.

【図39】噴口の配置を示す正面図である。FIG. 39 is a front view showing the arrangement of nozzles.

【図40】ピストンの燃焼室内における燃料の噴霧の状
態を示す横断面図である。
FIG. 40 is a transverse sectional view showing a state of fuel spray in the combustion chamber of the piston.

【図41】同縦断面図である。FIG. 41 is a vertical sectional view of the same.

【図42】第8の実施例のノズル本体の先端部の拡大断
面図である。
FIG. 42 is an enlarged cross-sectional view of the tip of the nozzle body of the eighth embodiment.

【図43】ノズル本体の先端部の底面図である。FIG. 43 is a bottom view of the tip of the nozzle body.

【図44】噴口の配置を示す正面図である。FIG. 44 is a front view showing the arrangement of nozzles.

【図45】ピストンの燃焼室内における燃料の噴霧の状
態を示す横断面図である。
FIG. 45 is a transverse cross-sectional view showing a state of fuel spray in the combustion chamber of the piston.

【図46】同縦断面図である。FIG. 46 is a vertical sectional view of the same.

【図47】第9の実施例のノズル本体の先端部の拡大断
面図である。
FIG. 47 is an enlarged cross-sectional view of the tip of the nozzle body of the ninth embodiment.

【図48】ノズル本体の先端部の底面図である。FIG. 48 is a bottom view of the tip of the nozzle body.

【図49】噴口の配置を示す正面図である。FIG. 49 is a front view showing the arrangement of nozzles.

【図50】ピストンの燃焼室内における燃料の噴霧の状
態を示す横断面図である。
FIG. 50 is a transverse cross-sectional view showing a state of fuel spray in the combustion chamber of the piston.

【図51】同縦断面図である。FIG. 51 is a vertical sectional view of the same.

【図52】第10の実施例のノズル本体の先端部の拡大
断面図である。
FIG. 52 is an enlarged cross-sectional view of the tip of the nozzle body of the tenth embodiment.

【図53】ノズル本体の先端部の底面図である。FIG. 53 is a bottom view of the tip of the nozzle body.

【図54】噴口の部分の拡大縦断面図である。FIG. 54 is an enlarged vertical cross-sectional view of a nozzle portion.

【図55】噴口の配置を示す正面図である。FIG. 55 is a front view showing the arrangement of nozzles.

【図56】ピストンの燃焼室内における噴霧の状態を示
す縦断面図である。
FIG. 56 is a vertical cross-sectional view showing the state of atomization of the piston in the combustion chamber.

【図57】第11の実施例のノズル本体の先端部の拡大
断面図である。
FIG. 57 is an enlarged cross-sectional view of the tip of the nozzle body of the eleventh embodiment.

【図58】ピストンの燃焼室内における噴霧の状態を示
す縦断面図である。
FIG. 58 is a vertical cross-sectional view showing a state of atomization of the piston in the combustion chamber.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 シリンダブロック 11 シリンダ 12 ピストン 13 ピストンピン 14 コンロッド 15 シリンダヘッド 16 吸気ポート 17 排気ポート 18 吸気バルブ 19 排気バルブ 20 燃料噴射ノズル 21 燃焼室 24 噴射管 25 燃料噴射ポンプ 26 ポンプユニット 27 メカニカルガバナ 28 コントロールラック 29 カムシャフト 30 カム 31 タイマ 34 ノズル本体 35 噴口 36 リテーナ 37 ノズルホルダ 38 ノズルニードル 39 押圧ロッド 40 ばね 41 バルブシート 42、43 燃料通路 44 ばね受け 45 調整ねじ 46 雌ねじ 47 キャップ 48 突部 49 雄ねじ 50 接続用ナット 51 燃料だめ 52 一方向弁 54 プランジャ 55 タペット 56 コイルばね 57 バレル 58 スピルポート 59 傾斜溝 60 ピニオン 61 コントロールスリーブ 62 切欠き 63 係合板 64 デリベリバルブ 65 ケーシング 66 バルブシート 67 コイルばね 69 凹部 70 燃料噴霧 71 主噴口 72 副噴口 73 スワール 75 微噴口 10 Cylinder Block 11 Cylinder 12 Piston 13 Piston Pin 14 Connecting Rod 15 Cylinder Head 16 Intake Port 17 Exhaust Port 18 Intake Valve 19 Exhaust Valve 20 Fuel Injection Nozzle 21 Combustion Chamber 24 Injection Pipe 25 Fuel Injection Pump 26 Pump Unit 27 Mechanical Governor 28 Control Rack 29 Cam Shaft 30 Cam 31 Timer 34 Nozzle Main Body 35 Nozzle 36 Retainer 37 Nozzle Holder 38 Nozzle Needle 39 Push Rod 40 Spring 41 Valve Seat 42, 43 Fuel Passage 44 Spring Bearing 45 Adjusting Screw 46 Female Thread 47 Cap 48 Projection 49 Male Thread 50 Connection Nut 51 Fuel sump 52 One-way valve 54 Plunger 55 Tappet 56 Coil spring 57 Barrel 58 Spill port 59 Sloping groove 60 Anions 61 the control sleeve 62 the notch 63 engagement plate 64 Deriberibarubu 65 casing 66 valve seat 67 coil spring 69 recess 70 fuel spray 71 main injection hole 72 sub-injection ports 73 swirl 75 fine spray port

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 加圧された燃料を霧状にして噴射するよ
うにした燃料噴射装置において、 各噴射位置にそれぞれ複数の微噴口を形成するようにし
たことを特徴とする燃料噴射装置。
1. A fuel injection device for injecting pressurized fuel in an atomized form, wherein a plurality of fine injection holes are formed at each injection position.
JP27176594A 1993-10-09 1994-10-11 Fuel injection device Pending JPH07167016A (en)

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JP5-277918 1993-10-09
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