JPH07324661A - 直接噴射式ディーゼルエンジンの燃料噴射方法及び燃料噴射ノズル - Google Patents
直接噴射式ディーゼルエンジンの燃料噴射方法及び燃料噴射ノズルInfo
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- JPH07324661A JPH07324661A JP15142194A JP15142194A JPH07324661A JP H07324661 A JPH07324661 A JP H07324661A JP 15142194 A JP15142194 A JP 15142194A JP 15142194 A JP15142194 A JP 15142194A JP H07324661 A JPH07324661 A JP H07324661A
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- fuel
- nozzle
- valve member
- cone angle
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/14—Direct injection into combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 直接噴射式ディーゼルエンジンにおいて、エ
ンジンの運転騒音を低減すると共に、排出ガス中のスモ
ーク及びＨＣを効果的に低減する燃料噴射方法及び同方
法を実施するのに、好適な燃料噴射ノズルを提供する。 【構成】 ピストンの圧縮行程において、一部分の燃料
を先ずパイロット噴射し、ＴＤＣ近傍で多量の燃料の主
噴射を行ない、パイロット噴射を主噴射の開始前、クラ
ンク角度にして３５°〜４０°で行なう。パイロット噴
射は、小さい噴射コーン角（好ましくは６０°〜９０
°）の第１噴孔により行ない主噴射は大きい噴射コーン
角（好ましくは１５０°〜１７０°）の第２噴孔より行
なう。
ンジンの運転騒音を低減すると共に、排出ガス中のスモ
ーク及びＨＣを効果的に低減する燃料噴射方法及び同方
法を実施するのに、好適な燃料噴射ノズルを提供する。 【構成】 ピストンの圧縮行程において、一部分の燃料
を先ずパイロット噴射し、ＴＤＣ近傍で多量の燃料の主
噴射を行ない、パイロット噴射を主噴射の開始前、クラ
ンク角度にして３５°〜４０°で行なう。パイロット噴
射は、小さい噴射コーン角（好ましくは６０°〜９０
°）の第１噴孔により行ない主噴射は大きい噴射コーン
角（好ましくは１５０°〜１７０°）の第２噴孔より行
なう。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トラック等車両用の直
接噴射式ディーゼルエンジンの燃料噴射方法及び燃料噴
射ノズルに関するものである。
接噴射式ディーゼルエンジンの燃料噴射方法及び燃料噴
射ノズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】トラック等車両用の直接噴射式ディーゼ
ルエンジンにおいて、各シリンダに供給される燃料を、
一時に全量噴射する（以下一時噴射という）ことなく、
供給燃料の一部分を先行して噴射し（以下パイロット噴
射という）、その後微小時間（例えばクランク角度にし
て５〜６°）遅れて残り大部分の燃料を噴射する（以下
主噴射という）所謂二段噴射方式を採用することによっ
て、燃焼を穏和なものとし、エンジンの運転騒音を効果
的に低減し得ることが知られている。
ルエンジンにおいて、各シリンダに供給される燃料を、
一時に全量噴射する（以下一時噴射という）ことなく、
供給燃料の一部分を先行して噴射し（以下パイロット噴
射という）、その後微小時間（例えばクランク角度にし
て５〜６°）遅れて残り大部分の燃料を噴射する（以下
主噴射という）所謂二段噴射方式を採用することによっ
て、燃焼を穏和なものとし、エンジンの運転騒音を効果
的に低減し得ることが知られている。
【０００３】しかしながら、パイロット噴射後時間的に
近接して主噴射を行なう従来の二段噴射方式では、パイ
ロット噴射された少量の燃料が着火して謂わば種火が発
生したのち、直ちに主噴射が行なわれ多量の燃料が供給
されるので、主噴射により供給された多量の燃料がシリ
ンダ内の圧縮された吸気と十分に混合する暇がないまま
燃焼が進行するため、排出ガス中のスモーク量が増加す
る欠点があった。
近接して主噴射を行なう従来の二段噴射方式では、パイ
ロット噴射された少量の燃料が着火して謂わば種火が発
生したのち、直ちに主噴射が行なわれ多量の燃料が供給
されるので、主噴射により供給された多量の燃料がシリ
ンダ内の圧縮された吸気と十分に混合する暇がないまま
燃焼が進行するため、排出ガス中のスモーク量が増加す
る欠点があった。
【０００４】上記従来の二段噴射方式の欠点、即ちスモ
ーク性能の悪化は、主噴射に対してパイロット噴射を大
巾に先行させることにより効果的に改善することができ
るが、この場合は、特にエンジンの軽負荷時に排出ガス
中のＨＣ濃度が大巾に増加するという新たな問題が発生
する。
ーク性能の悪化は、主噴射に対してパイロット噴射を大
巾に先行させることにより効果的に改善することができ
るが、この場合は、特にエンジンの軽負荷時に排出ガス
中のＨＣ濃度が大巾に増加するという新たな問題が発生
する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑み創案されたもので、エンジン運転騒音の低減という
二段噴射本来の利点を可及的に温存しながら、排出ガス
中のスモーク及びＨＣを効果的に低減することができる
直接噴射式ディーゼルエンジンの燃料噴射方法及び同方
法を実現するための燃料噴射ノズルを提供することを目
的とするものである。
鑑み創案されたもので、エンジン運転騒音の低減という
二段噴射本来の利点を可及的に温存しながら、排出ガス
中のスモーク及びＨＣを効果的に低減することができる
直接噴射式ディーゼルエンジンの燃料噴射方法及び同方
法を実現するための燃料噴射ノズルを提供することを目
的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、燃料噴射ノズルの噴射コーン角中心線に
対し相対的に小さい角度をなす第１噴孔からパイロット
噴射を行なったのち、上記コーン角中心線に対し相対的
に大きい角度をなす第２噴孔から主噴射を行なうことを
特徴とする直接噴射式ディーゼルエンジンの燃料噴射方
法、及びノズルボディと、同ノズルボディに形成され噴
射コーン角中心線に対し相対的に小さい角度をなす第１
噴孔と、上記噴射コーン角中心線に対して相対的に大き
い角度をなす第２噴孔と、上記ノズルボディに収容され
上記第１噴孔を開閉する第１弁部材と、上記ノズルボデ
ィに収容され上記第２噴孔を開閉する第２弁部材とを有
することを特徴とする燃料噴射ノズルを提案するもので
ある。
め、本発明は、燃料噴射ノズルの噴射コーン角中心線に
対し相対的に小さい角度をなす第１噴孔からパイロット
噴射を行なったのち、上記コーン角中心線に対し相対的
に大きい角度をなす第２噴孔から主噴射を行なうことを
特徴とする直接噴射式ディーゼルエンジンの燃料噴射方
法、及びノズルボディと、同ノズルボディに形成され噴
射コーン角中心線に対し相対的に小さい角度をなす第１
噴孔と、上記噴射コーン角中心線に対して相対的に大き
い角度をなす第２噴孔と、上記ノズルボディに収容され
上記第１噴孔を開閉する第１弁部材と、上記ノズルボデ
ィに収容され上記第２噴孔を開閉する第２弁部材とを有
することを特徴とする燃料噴射ノズルを提案するもので
ある。
【０００７】
【作用】本発明によれば、燃料噴射ノズルの噴射コーン
角中心線に対して小さい角度をなす第１噴孔からパイロ
ット噴射が行なわれるので、圧縮行程においてピストン
が上死点から十分に離れている時点（即ち主噴射の開始
より十分以前の時点）で、ピストン頂面に凹設された燃
焼室キャビティ内に効果的に燃料を噴射することがで
き、従って、パイロット噴射された燃料が燃焼室キャビ
ティから逸出してシリンダ（又はシリンダライナ）内周
面に付着し又はその周辺の低温領域に停滞してその後十
分に燃焼しないまま排出されることが効果的に防止され
る。上記パイロット噴射後、十分な時間を経てピストン
が上死点近傍に位置しているときに、噴射コーン角中心
線に対して大きい角度をなす第２噴孔から多量の燃料の
主噴射が行なわれるので、主噴射された燃料がピストン
頂面の燃焼室キャビティ内に的確に拡散して供給され、
円滑かつ効果的な燃焼が確保される。
角中心線に対して小さい角度をなす第１噴孔からパイロ
ット噴射が行なわれるので、圧縮行程においてピストン
が上死点から十分に離れている時点（即ち主噴射の開始
より十分以前の時点）で、ピストン頂面に凹設された燃
焼室キャビティ内に効果的に燃料を噴射することがで
き、従って、パイロット噴射された燃料が燃焼室キャビ
ティから逸出してシリンダ（又はシリンダライナ）内周
面に付着し又はその周辺の低温領域に停滞してその後十
分に燃焼しないまま排出されることが効果的に防止され
る。上記パイロット噴射後、十分な時間を経てピストン
が上死点近傍に位置しているときに、噴射コーン角中心
線に対して大きい角度をなす第２噴孔から多量の燃料の
主噴射が行なわれるので、主噴射された燃料がピストン
頂面の燃焼室キャビティ内に的確に拡散して供給され、
円滑かつ効果的な燃焼が確保される。
【０００８】
【実施例】以下本発明の実施例を添付図面について具体
的に説明する。先ず、図１に示した直接噴射式ディーゼ
ルエンジンの要部を概念的に示した断面図において、符
号１０はクランクケース１２内に形成されたシリンダ
（勿論同クランクケース１２内にシリンダライナを挿入
することによってシリンダを形成する場合を含む）、１
４は同シリンダ１０内に摺動自在に嵌装されたピスト
ン、１６は同ピストン１４の頂面に凹設された燃焼室キ
ャビティ、１８はクランクケース１２の上端に装着され
たシリンダヘッド、２０は同シリンダヘッド１８に装着
された燃料噴射ノズルである。上記シリンダヘッド１８
には、吸気弁及び排気弁並びに上記吸排気弁によりシリ
ンダ１０との連通を制御される吸気ポート及び排気ポー
ト等が設けられているが、これらは本発明とは直接関係
がないので、図示を省略されている。また、図１では、
便宜的に燃料噴射ノズル２０の軸線Ｏ−Ｏが、シリンダ
１０の軸線に一致するように画かれているが、多くのエ
ンジンでは、上記吸排気弁の配置等に関連して、燃料噴
射ノズル２０の軸線Ｏ−Ｏとシリンダ１０の軸線とが一
致しないのが寧ろ一般的であり、さらに燃料噴射ノズル
２０の軸線Ｏ−Ｏがシリンダ１０の軸線に対し或る角度
をなすように、即ち燃料噴射ノズル２０がシリンダ軸線
に対し傾斜して配置されることも極めて多い。
的に説明する。先ず、図１に示した直接噴射式ディーゼ
ルエンジンの要部を概念的に示した断面図において、符
号１０はクランクケース１２内に形成されたシリンダ
（勿論同クランクケース１２内にシリンダライナを挿入
することによってシリンダを形成する場合を含む）、１
４は同シリンダ１０内に摺動自在に嵌装されたピスト
ン、１６は同ピストン１４の頂面に凹設された燃焼室キ
ャビティ、１８はクランクケース１２の上端に装着され
たシリンダヘッド、２０は同シリンダヘッド１８に装着
された燃料噴射ノズルである。上記シリンダヘッド１８
には、吸気弁及び排気弁並びに上記吸排気弁によりシリ
ンダ１０との連通を制御される吸気ポート及び排気ポー
ト等が設けられているが、これらは本発明とは直接関係
がないので、図示を省略されている。また、図１では、
便宜的に燃料噴射ノズル２０の軸線Ｏ−Ｏが、シリンダ
１０の軸線に一致するように画かれているが、多くのエ
ンジンでは、上記吸排気弁の配置等に関連して、燃料噴
射ノズル２０の軸線Ｏ−Ｏとシリンダ１０の軸線とが一
致しないのが寧ろ一般的であり、さらに燃料噴射ノズル
２０の軸線Ｏ−Ｏがシリンダ１０の軸線に対し或る角度
をなすように、即ち燃料噴射ノズル２０がシリンダ軸線
に対し傾斜して配置されることも極めて多い。
【０００９】図２は、上記燃料噴射ノズル２０のシリン
ダ１０に臨む先端部分の要部拡大断面図であって、２２
はノズルボディ、２４は図示に二点鎖点でその一部のみ
が示されているリテーニングナット２６によって上記ノ
ズルボディ２２に一体的に緊締されたノズルホルダであ
る。ノズルボディ２２内には、その軸線Ｏ−Ｏに対し同
軸的に第１弁部材２８及び第２弁部材３０が、夫々軸線
方向に摺動自在に挿入されている。第１弁部材２８は、
ノズルボディ２２内に形成された第１の弁シール面３２
と協働し、同弁シール面３２に上下に隣接して第１燃料
溜３４及び第１サック部３６が形成されている。また、
第２弁部材３０は、ノズルボディ２２内に形成された第
２の弁シール面３８と協働し、同弁シール面３８に上下
に隣接して第２燃料溜４０及び第２サック部４２が形成
されている。
ダ１０に臨む先端部分の要部拡大断面図であって、２２
はノズルボディ、２４は図示に二点鎖点でその一部のみ
が示されているリテーニングナット２６によって上記ノ
ズルボディ２２に一体的に緊締されたノズルホルダであ
る。ノズルボディ２２内には、その軸線Ｏ−Ｏに対し同
軸的に第１弁部材２８及び第２弁部材３０が、夫々軸線
方向に摺動自在に挿入されている。第１弁部材２８は、
ノズルボディ２２内に形成された第１の弁シール面３２
と協働し、同弁シール面３２に上下に隣接して第１燃料
溜３４及び第１サック部３６が形成されている。また、
第２弁部材３０は、ノズルボディ２２内に形成された第
２の弁シール面３８と協働し、同弁シール面３８に上下
に隣接して第２燃料溜４０及び第２サック部４２が形成
されている。
【００１０】上記ノズルホルダ２４及びノズルボディ１
０内に、その一端を図示しない燃料噴射管を経て燃料噴
射ポンプ等の高圧燃料源に接続され、他端を上記第２燃
料溜４０に接続された燃料供給通路４４が設けられてい
る。また上記第１サック部３６には第１噴孔４６が設け
られ、第２サック部４２には第２噴孔４８が設けられて
いる。第１噴孔４６は、図示の実施例の場合、ノズルボ
ディ１０の軸線Ｏ−Ｏと一致する噴射コーン角中心線の
回りに１個以上複数個（例えば３〜５個）配設され、そ
のコーン角２〜θ１は６０°〜９０°である。さらに、
上記第２噴孔４８は上記コーン角中心線Ｏ−Ｏの回りに
１個以上複数個（通常４〜６個）配設され、そのコーン
角２θ２は１５０°〜１７０°、通常は１６０°前後で
ある。エンジンの構造、特にシリンダヘッド１８内の吸
排気弁の配置関係から、燃料噴射ノズル２０がシリンダ
中心線に対し傾斜して配置される場合、上記噴射コーン
角中心線はノズルボディ１０の軸線Ｏ−Ｏと一致しない
のが通例であり、この場合はノズルボディ軸線に対し傾
斜した噴射コーン角中心線を基準として上記同様のコー
ン角をもって第１噴孔４６及び第２噴孔４８が配設され
る。
０内に、その一端を図示しない燃料噴射管を経て燃料噴
射ポンプ等の高圧燃料源に接続され、他端を上記第２燃
料溜４０に接続された燃料供給通路４４が設けられてい
る。また上記第１サック部３６には第１噴孔４６が設け
られ、第２サック部４２には第２噴孔４８が設けられて
いる。第１噴孔４６は、図示の実施例の場合、ノズルボ
ディ１０の軸線Ｏ−Ｏと一致する噴射コーン角中心線の
回りに１個以上複数個（例えば３〜５個）配設され、そ
のコーン角２〜θ１は６０°〜９０°である。さらに、
上記第２噴孔４８は上記コーン角中心線Ｏ−Ｏの回りに
１個以上複数個（通常４〜６個）配設され、そのコーン
角２θ２は１５０°〜１７０°、通常は１６０°前後で
ある。エンジンの構造、特にシリンダヘッド１８内の吸
排気弁の配置関係から、燃料噴射ノズル２０がシリンダ
中心線に対し傾斜して配置される場合、上記噴射コーン
角中心線はノズルボディ１０の軸線Ｏ−Ｏと一致しない
のが通例であり、この場合はノズルボディ軸線に対し傾
斜した噴射コーン角中心線を基準として上記同様のコー
ン角をもって第１噴孔４６及び第２噴孔４８が配設され
る。
【００１１】第１弁部材２８は第１スプリング５０によ
って第１弁シール面３２に当接するように常時弾性的に
付勢され、第２弁部材３０は第２スプリング５２によっ
て第２弁シール面３８に当接するように常時弾性的に付
勢されている。また、第１弁部材２８及び第２弁部材３
０内に、両弁部材が図２に示されている閉位置にあると
きに、第１燃料溜３４と第２燃料溜４０とを連通させる
燃料通路５４及び５６が設けられている。燃料通路５４
は、後に説明するように、第２弁部材３０が開弁する
と、燃料通路５６との連通を遮断される。さらに、上記
第１スプリング５０及び第２スプリング５２は、相対的
に小さい第１設定開弁圧で第１弁部材２８が開き、かつ
相対的に大きい第２設定開弁圧で第２弁部材３０が開く
ように、夫々のばね定数が設定されている。
って第１弁シール面３２に当接するように常時弾性的に
付勢され、第２弁部材３０は第２スプリング５２によっ
て第２弁シール面３８に当接するように常時弾性的に付
勢されている。また、第１弁部材２８及び第２弁部材３
０内に、両弁部材が図２に示されている閉位置にあると
きに、第１燃料溜３４と第２燃料溜４０とを連通させる
燃料通路５４及び５６が設けられている。燃料通路５４
は、後に説明するように、第２弁部材３０が開弁する
と、燃料通路５６との連通を遮断される。さらに、上記
第１スプリング５０及び第２スプリング５２は、相対的
に小さい第１設定開弁圧で第１弁部材２８が開き、かつ
相対的に大きい第２設定開弁圧で第２弁部材３０が開く
ように、夫々のばね定数が設定されている。
【００１２】上記燃料噴射ノズル２０を具備した直接噴
射式ディーゼルエンジンにおいて、図５に示されている
ように、ピストン１４の圧縮上死点ＴＤＣに対し十分以
前に少量の燃料のパイロット噴射Ｆｐが行なわれ、上死
点ＴＤＣ付近で残り大部分の多量の燃料の主噴射Ｆｍが
行なわれるように、予め調定されている。従来の二段噴
射方式では、主噴射Ｆｍに対しパイロット噴射Ｆｐがク
ランク角θｃにして５°〜６°程度前に行なわれている
が、本発明の場合、パイロット噴射Ｆｐが主噴射Ｆｍに
対しクランク角にしてθｐ＝３５°〜４０°の著しく早
い時点で行なわれる。
射式ディーゼルエンジンにおいて、図５に示されている
ように、ピストン１４の圧縮上死点ＴＤＣに対し十分以
前に少量の燃料のパイロット噴射Ｆｐが行なわれ、上死
点ＴＤＣ付近で残り大部分の多量の燃料の主噴射Ｆｍが
行なわれるように、予め調定されている。従来の二段噴
射方式では、主噴射Ｆｍに対しパイロット噴射Ｆｐがク
ランク角θｃにして５°〜６°程度前に行なわれている
が、本発明の場合、パイロット噴射Ｆｐが主噴射Ｆｍに
対しクランク角にしてθｐ＝３５°〜４０°の著しく早
い時点で行なわれる。
【００１３】さて、図２に示されているように、第１弁
部材２８及び第２弁部材３０が共に閉じているときは、
第１燃料溜３４と第２燃料溜４０とが燃料通路５４及び
５６を介して相互に連通している。そこでピストン１４
の圧縮行程において、同ピストンが、エンジンの回転数
に応じて予め調定されている主噴射Ｆｍの開始前クラン
ク角度にしてθｐ（＝３５°〜４０°）に相当する上昇
位置に達したとき、第１設定開弁圧の燃料が加圧燃料源
から燃料噴射ノズル２０の燃料供給通路４４に供給され
る。第１設定開弁圧の燃料は、第２燃料溜４０から燃料
通路５６及び５４を経て第１燃料溜３４に供給され、燃
料圧力により第１スプリング５０が克服されて、図３に
示されているように、第１弁部材２８が開き、第１噴孔
４６からパイロット噴射Ｆｐが行なわれる。
部材２８及び第２弁部材３０が共に閉じているときは、
第１燃料溜３４と第２燃料溜４０とが燃料通路５４及び
５６を介して相互に連通している。そこでピストン１４
の圧縮行程において、同ピストンが、エンジンの回転数
に応じて予め調定されている主噴射Ｆｍの開始前クラン
ク角度にしてθｐ（＝３５°〜４０°）に相当する上昇
位置に達したとき、第１設定開弁圧の燃料が加圧燃料源
から燃料噴射ノズル２０の燃料供給通路４４に供給され
る。第１設定開弁圧の燃料は、第２燃料溜４０から燃料
通路５６及び５４を経て第１燃料溜３４に供給され、燃
料圧力により第１スプリング５０が克服されて、図３に
示されているように、第１弁部材２８が開き、第１噴孔
４６からパイロット噴射Ｆｐが行なわれる。
【００１４】第１噴孔４６は噴射コーン角２θ１が６０
°〜９０°と小さく設定されているので、ピストン１６
が図１に実線で示されているように、ＴＤＣより遠く離
れた位置（主噴射開始前、クランク角にしてθｐ＝３５
°〜４０°）でも、パイロット噴射Ｆｐが燃焼室キャビ
ティ１６内に効果的に噴射されることとなり、燃料噴霧
が、燃焼室キャビティ１６から逸出してシリンダ１０の
内周面に付着し或いはシリンダ内周面近傍に停滞するこ
とは殆んどない。従って、燃焼室キャビティ１６内にパ
イロット噴射された少量の燃料が同キャビティ内で確実
に燃焼し所謂火種が形成される。予め設定された少量の
パイロット噴射が行なわれたのち、第１スプリング５０
のばね力により第１弁部材２８は自動的に閉止される。
°〜９０°と小さく設定されているので、ピストン１６
が図１に実線で示されているように、ＴＤＣより遠く離
れた位置（主噴射開始前、クランク角にしてθｐ＝３５
°〜４０°）でも、パイロット噴射Ｆｐが燃焼室キャビ
ティ１６内に効果的に噴射されることとなり、燃料噴霧
が、燃焼室キャビティ１６から逸出してシリンダ１０の
内周面に付着し或いはシリンダ内周面近傍に停滞するこ
とは殆んどない。従って、燃焼室キャビティ１６内にパ
イロット噴射された少量の燃料が同キャビティ内で確実
に燃焼し所謂火種が形成される。予め設定された少量の
パイロット噴射が行なわれたのち、第１スプリング５０
のばね力により第１弁部材２８は自動的に閉止される。
【００１５】さらに、ピストン１４がクランク角θ
ｐ（＝３５°〜４０°）相当分だけ上昇して、図１に一
点鎖線で示されているようにＴＤＣ付近まで上昇したと
きに、第２設定開弁圧の燃料が燃料噴射ノズル２０の燃
料供給通路４４に供給される。第２設定開弁圧の燃料に
より、第２スプリング５２が克服されて、図４に示され
ているように、第２弁部材３０が開き、燃料が第２噴孔
４８から噴射され多量の燃料の主噴射Ｆｍが行なわれ
る。第２噴孔４８は、二段噴射を行なわない一時噴射の
エンジンと同様に、ＴＤＣ付近に位置しているピストン
１４の燃焼室キャビティ１６内に好適な燃料噴射が行な
われるような十分に大きい噴射コーン角２θ２＝１５０
°〜１７０°、好ましくは１６０°前後に設定されてい
るので、パイロット噴射により形成された火種の存在と
相俟って穏和な燃焼が行なわれ、エンジンの運転騒音が
効果的に低減される利点がある。また図示のように、第
２弁部材３０が開くとき、燃料通路５６と燃料通路５４
との連通が瞬時に遮断されるので、第１弁部材２８は閉
止状態に保持される。
ｐ（＝３５°〜４０°）相当分だけ上昇して、図１に一
点鎖線で示されているようにＴＤＣ付近まで上昇したと
きに、第２設定開弁圧の燃料が燃料噴射ノズル２０の燃
料供給通路４４に供給される。第２設定開弁圧の燃料に
より、第２スプリング５２が克服されて、図４に示され
ているように、第２弁部材３０が開き、燃料が第２噴孔
４８から噴射され多量の燃料の主噴射Ｆｍが行なわれ
る。第２噴孔４８は、二段噴射を行なわない一時噴射の
エンジンと同様に、ＴＤＣ付近に位置しているピストン
１４の燃焼室キャビティ１６内に好適な燃料噴射が行な
われるような十分に大きい噴射コーン角２θ２＝１５０
°〜１７０°、好ましくは１６０°前後に設定されてい
るので、パイロット噴射により形成された火種の存在と
相俟って穏和な燃焼が行なわれ、エンジンの運転騒音が
効果的に低減される利点がある。また図示のように、第
２弁部材３０が開くとき、燃料通路５６と燃料通路５４
との連通が瞬時に遮断されるので、第１弁部材２８は閉
止状態に保持される。
【００１６】図６は、縦軸に排出ガス中のＨＣ濃度及び
スモーク量Ｓをとり、横軸にクランク角度θｃをとっ
て、従来の燃料噴射ノズル（噴射コーン角が大きく、図
１の第２噴孔４８に相当する噴孔のみを具えている）を
装着しパイロット噴射を行なわない一時噴射のエンジン
と、同じく図１の第２噴孔４８に相当する大きい噴射コ
ーン角の燃料噴射ノズルで二段噴射を行なうエンジンと
を対比して、軽負荷運転時のＨＣ濃度及びスモークを示
した線図である。図中一点鎖線Ａは、パイロット噴射を
行なわない場合のＨＣ濃度であり、点線の曲線Ｂは通常
の二段噴射方式を示していて、パイロット噴射の時期を
ＴＤＣより前に遠く離すほど、図中二点鎖線で示したよ
うにスモークＳは改善されるが、ＨＣ濃度が急激に増加
する不具合がある。
スモーク量Ｓをとり、横軸にクランク角度θｃをとっ
て、従来の燃料噴射ノズル（噴射コーン角が大きく、図
１の第２噴孔４８に相当する噴孔のみを具えている）を
装着しパイロット噴射を行なわない一時噴射のエンジン
と、同じく図１の第２噴孔４８に相当する大きい噴射コ
ーン角の燃料噴射ノズルで二段噴射を行なうエンジンと
を対比して、軽負荷運転時のＨＣ濃度及びスモークを示
した線図である。図中一点鎖線Ａは、パイロット噴射を
行なわない場合のＨＣ濃度であり、点線の曲線Ｂは通常
の二段噴射方式を示していて、パイロット噴射の時期を
ＴＤＣより前に遠く離すほど、図中二点鎖線で示したよ
うにスモークＳは改善されるが、ＨＣ濃度が急激に増加
する不具合がある。
【００１７】これに対し同図中の実線曲線Ｃは、本発明
により二段噴射を行なうと共に、パイロット噴射Ｆｐを
噴射コーン角２θ１が小さい第１噴孔４６から行ない、
主噴射Ｆｍを噴射コーン角２θ２が大きい第２噴孔４８
から行なった場合のＨＣ濃度を示したものである。図示
のように通常の二段噴射を行なった場合と較べ、パイロ
ット噴射を著しく早く行なうことによりＨＣ濃度の増加
が有効に抑制されると共に、スモークも改善され、勿論
運転騒音も、パイロット噴射なしの一般のエンジンに較
べ著しく低減される。これは、図１について既に説明し
たように、第１噴孔４６から行なわれるパイロット噴射
Ｆｐが、噴射コーン角が小さいため、ピストン１４の燃
焼室キャビティ１６内に効果的に収れんして行なわれて
確実に燃焼することに基づくものであり、従来のように
噴射コーン角が大きい噴孔（本発明の第２噴孔４８に相
当）から、主噴射開始時点より十分早い時点でパイロッ
ト噴射を行った場合、噴射された燃料噴霧が、ピストン
１４の燃焼室キャビティ１６内に効果的に収れんされず
シリンダ１０の内周面に付着し或いはその周辺の低温領
域に停滞してその後十分に燃焼することなく多量のＨＣ
として排出されるため、ＨＣが著しく悪化するものと推
認される。
により二段噴射を行なうと共に、パイロット噴射Ｆｐを
噴射コーン角２θ１が小さい第１噴孔４６から行ない、
主噴射Ｆｍを噴射コーン角２θ２が大きい第２噴孔４８
から行なった場合のＨＣ濃度を示したものである。図示
のように通常の二段噴射を行なった場合と較べ、パイロ
ット噴射を著しく早く行なうことによりＨＣ濃度の増加
が有効に抑制されると共に、スモークも改善され、勿論
運転騒音も、パイロット噴射なしの一般のエンジンに較
べ著しく低減される。これは、図１について既に説明し
たように、第１噴孔４６から行なわれるパイロット噴射
Ｆｐが、噴射コーン角が小さいため、ピストン１４の燃
焼室キャビティ１６内に効果的に収れんして行なわれて
確実に燃焼することに基づくものであり、従来のように
噴射コーン角が大きい噴孔（本発明の第２噴孔４８に相
当）から、主噴射開始時点より十分早い時点でパイロッ
ト噴射を行った場合、噴射された燃料噴霧が、ピストン
１４の燃焼室キャビティ１６内に効果的に収れんされず
シリンダ１０の内周面に付着し或いはその周辺の低温領
域に停滞してその後十分に燃焼することなく多量のＨＣ
として排出されるため、ＨＣが著しく悪化するものと推
認される。
【００１８】次に図７は、縦軸にＨＣ濃度をとり、横軸
にエンジン負荷Ｌｅをとって、パイロット噴射を行なわ
ない一時噴射のエンジンの排出ガス中におけるＨＣ濃度
を実線の曲線Ａ′で示し、また点線の曲線Ｂ′は、噴射
コーン角が大きい噴孔（本発明の第２噴孔４８に相当）
のみを有する通常の燃料噴射ノズルを用いて二段噴射を
行った場合を示す。図示のように、特に軽負荷時に、二
段噴射を行なうと、パイロット噴射された燃料が良く燃
焼しないため、一般的に、ＨＣ濃度が大巾に増加するこ
とが明らかであり、時に軽負荷時に大きな問題があるこ
とが明らかである。
にエンジン負荷Ｌｅをとって、パイロット噴射を行なわ
ない一時噴射のエンジンの排出ガス中におけるＨＣ濃度
を実線の曲線Ａ′で示し、また点線の曲線Ｂ′は、噴射
コーン角が大きい噴孔（本発明の第２噴孔４８に相当）
のみを有する通常の燃料噴射ノズルを用いて二段噴射を
行った場合を示す。図示のように、特に軽負荷時に、二
段噴射を行なうと、パイロット噴射された燃料が良く燃
焼しないため、一般的に、ＨＣ濃度が大巾に増加するこ
とが明らかであり、時に軽負荷時に大きな問題があるこ
とが明らかである。
【００１９】
【発明の効果】叙上のように、燃料噴射ノズルの噴射コ
ーン角中心線に対し相対的に小さい角度をなす第１噴孔
からパイロット噴射を行なったのち、上記コーン角中心
線に対し相対的に大きい角度をなす第２噴孔から主噴射
を行なうことを特徴とする直接噴射式ディーゼルエンジ
ンの燃料噴射方法、及び上記燃料噴射方法を実施する燃
料噴射ノズル、即ちノズルボディと、同ノズルボディに
形成され噴射コーン角中心線に対し相対的に小さい角度
をなす第１噴孔と、上記噴射コーン角中心線に対して相
対的に大きい角度をなす第２噴孔と、上記ノズルボディ
に収容され上記第１噴孔を開閉する第１弁部材と、上記
ノズルボディに収容され上記第２噴孔を開閉する第２弁
部材とを有することを特徴とする燃料噴射ノズルによっ
て、直接噴射式ディーゼルエンジンの運転騒音を効果的
に低減することができると共に、スモークを低減するこ
とができ、さらに軽負荷運転時における排出ガス中のＨ
Ｃ濃度の増加を有効に抑制することができるので、産業
上極めて有益である。
ーン角中心線に対し相対的に小さい角度をなす第１噴孔
からパイロット噴射を行なったのち、上記コーン角中心
線に対し相対的に大きい角度をなす第２噴孔から主噴射
を行なうことを特徴とする直接噴射式ディーゼルエンジ
ンの燃料噴射方法、及び上記燃料噴射方法を実施する燃
料噴射ノズル、即ちノズルボディと、同ノズルボディに
形成され噴射コーン角中心線に対し相対的に小さい角度
をなす第１噴孔と、上記噴射コーン角中心線に対して相
対的に大きい角度をなす第２噴孔と、上記ノズルボディ
に収容され上記第１噴孔を開閉する第１弁部材と、上記
ノズルボディに収容され上記第２噴孔を開閉する第２弁
部材とを有することを特徴とする燃料噴射ノズルによっ
て、直接噴射式ディーゼルエンジンの運転騒音を効果的
に低減することができると共に、スモークを低減するこ
とができ、さらに軽負荷運転時における排出ガス中のＨ
Ｃ濃度の増加を有効に抑制することができるので、産業
上極めて有益である。
【図１】本発明の一実施例を示す概念的断面図である。
【図２】図１における燃料噴射ノズル２０の要部を拡大
して示した断面図である。
して示した断面図である。
【図３】図２に示した燃料噴射ノズルのパイロット噴射
時の態様を示した断面図である。
時の態様を示した断面図である。
【図４】図２に示した燃料噴射ノズルの主噴射時の態様
を示した断面図である。
を示した断面図である。
【図５】本発明に係る燃料噴射方法を示す線図である。
【図６】本発明に係る燃料噴射方法を実施した場合の排
出ガス中のＨＣ濃度及びスモーク性能を従来方法と対比
して示した線図である。
出ガス中のＨＣ濃度及びスモーク性能を従来方法と対比
して示した線図である。
【図７】排出ガス中のＨＣ濃度とエンジン負荷との関係
を示した線図である。
を示した線図である。
１０…シリンダ、１２…クランクケース、１４…ピスト
ン、１６…燃焼室キャビティ、１８…シリンダヘッド、
２０…燃料噴射ノズル、２２…ノズルボディ、２４…ノ
ズルホルダ、２８…第１弁部材、３０…第２弁部材、３
４…第１燃料溜、４０…第２燃料溜、４６…第１噴孔、
４８…第２噴孔、Ｆｐ…パイロット噴射、Ｆｍ…主噴射
ン、１６…燃焼室キャビティ、１８…シリンダヘッド、
２０…燃料噴射ノズル、２２…ノズルボディ、２４…ノ
ズルホルダ、２８…第１弁部材、３０…第２弁部材、３
４…第１燃料溜、４０…第２燃料溜、４６…第１噴孔、
４８…第２噴孔、Ｆｐ…パイロット噴射、Ｆｍ…主噴射
───────────────────────────────────────────────────── 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 61/18 ３２０ Ｄ Ｚ
Claims (8)
- 【請求項１】 燃料噴射ノズルの噴射コーン角中心線に
対し相対的に小さい角度をなす第１噴孔からパイロット
噴射を行なったのち、上記コーン角中心線に対し相対的
に大きい角度をなす第２噴孔から主噴射を行なうことを
特徴とする直接噴射式ディーゼルエンジンの燃料噴射方
法。 - 【請求項２】 上記第１噴孔のパイロット噴射が、第２
噴孔の主噴射開始前、クランク角度にして３５°〜４０
°で行なわれることを特徴とする請求項１記載の直接噴
射式ディーゼルエンジンの燃料噴射方法。 - 【請求項３】 上記第１噴孔の噴射コーン角が６０°〜
９０°であり、第２噴孔の噴射コーン角が１５０°〜１
７０°であることを特徴とする請求項１又は請求項２記
載の直接噴射式ディーゼルエンジンの燃料噴射方法。 - 【請求項４】 ノズルボディと、同ノズルボディに形成
され噴射コーン角中心線に対し相対的に小さい角度をな
す第１噴孔と、上記噴射コーン角中心線に対して相対的
に大きい角度をなす第２噴孔と、上記ノズルボディに収
容され上記第１噴孔を開閉する第１弁部材と、上記ノズ
ルボディに収容され上記第２噴孔を開閉する第２弁部材
とを有することを特徴とする燃料噴射ノズル。 - 【請求項５】 上記第１弁部材及び第２弁部材が、上記
ノズルボディの軸線に関し同軸的に、かつノズルボディ
軸線方向に夫々摺動自在に、同ノズルボディ内に収容さ
れていることを特徴とする請求項４記載の燃料噴射ノズ
ル。 - 【請求項６】 上記第１弁部材を常時閉方向に付勢する
第１スプリングと、上記第２弁部材を常時閉方向に付勢
する第２スプリングとを具え、上記第１スプリングが上
記第１弁部材に作用する相対的に低い燃料圧力で克服さ
れ、かつ上記第２スプリングが上記第２弁部材に作用す
る相対的に高い燃料圧力で克服されるように、夫々のば
ね定数を設定されたことを特徴とする請求項５記載の燃
料噴射ノズル。 - 【請求項７】 上記ノズルボディの先端部分において、
上記噴射コーン角中心線に対し半径方向内方に上記第１
噴孔が配設され、かつ上記コーン角中心線に対し半径方
向外方に上記第２噴孔が配設されていることを特徴とす
る請求項４、請求項５又は請求項６記載の燃料噴射ノズ
ル。 - 【請求項８】 上記ノズルボディに、上記第１弁部材と
協働する弁シール面に隣接して形成された第１燃料溜
と、上記第２弁部材と協働する弁シール面に隣接して形
成された第２燃料溜とが設けられ、かつ上記第１弁部材
及び第２弁部材の内部に、両弁部材が閉じているときに
上記第１燃料溜と第２燃料溜とを連通させると共に、第
２弁部材が開いたときに上記第１燃料溜と第２燃料溜と
の連通を遮断される燃料通路が設けられていることを特
徴とする請求項４、請求項５、請求項６又は請求項７記
載の燃料噴射ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15142194A JPH07324661A (ja) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | 直接噴射式ディーゼルエンジンの燃料噴射方法及び燃料噴射ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15142194A JPH07324661A (ja) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | 直接噴射式ディーゼルエンジンの燃料噴射方法及び燃料噴射ノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07324661A true JPH07324661A (ja) | 1995-12-12 |
Family
ID=15518259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15142194A Withdrawn JPH07324661A (ja) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | 直接噴射式ディーゼルエンジンの燃料噴射方法及び燃料噴射ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07324661A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000145522A (ja) * | 1998-11-06 | 2000-05-26 | Mitsubishi Motors Corp | ディーゼルエンジンの制御装置 |
| JP2000297682A (ja) * | 1999-04-16 | 2000-10-24 | Mitsubishi Motors Corp | 筒内噴射式内燃機関 |
| EP1063417A1 (en) * | 1999-06-24 | 2000-12-27 | Delphi Technologies, Inc. | Fuel injector |
| KR20030011606A (ko) * | 2001-07-27 | 2003-02-11 | 앵스띠뛰 프랑세 뒤 뻬뜨롤 | 직접 분사식 내연 기관의 연료 분사 제어 방법 |
| JP2003526047A (ja) * | 2000-03-06 | 2003-09-02 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 噴射ノズル |
| WO2004063553A1 (de) * | 2003-01-08 | 2004-07-29 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoff-einspritzvorrichtung |
| JP2008215356A (ja) * | 2002-03-22 | 2008-09-18 | Daimler Ag | 自己着火内燃機関の噴射ノズル |
| JP2008267387A (ja) * | 2002-03-22 | 2008-11-06 | Daimler Ag | 自己着火内燃機関の燃焼室及び当該機関の制御方法 |
| DE102007000095B4 (de) * | 2006-02-16 | 2009-04-16 | Denso Corp., Kariya-shi | Kraftstoffeinspritzelement |
| JP2009542953A (ja) * | 2006-07-04 | 2009-12-03 | ルノー・トラックス | ノズルアセンブリ、燃料噴射器及びそのような噴射器を備える内燃機関 |
| US8627798B2 (en) | 2008-12-17 | 2014-01-14 | Honda Motor Co., Ltd. | Direct fuel-injection engine |
| US8965663B2 (en) | 2011-01-31 | 2015-02-24 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel injection control apparatus for internal combustion engine and method for controlling internal combustion engine |
-
1994
- 1994-05-30 JP JP15142194A patent/JPH07324661A/ja not_active Withdrawn
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000145522A (ja) * | 1998-11-06 | 2000-05-26 | Mitsubishi Motors Corp | ディーゼルエンジンの制御装置 |
| JP2000297682A (ja) * | 1999-04-16 | 2000-10-24 | Mitsubishi Motors Corp | 筒内噴射式内燃機関 |
| EP1063417A1 (en) * | 1999-06-24 | 2000-12-27 | Delphi Technologies, Inc. | Fuel injector |
| US6616070B1 (en) | 1999-06-24 | 2003-09-09 | Delphi Technologies, Inc. | Fuel injector |
| JP2003526047A (ja) * | 2000-03-06 | 2003-09-02 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 噴射ノズル |
| KR20030011606A (ko) * | 2001-07-27 | 2003-02-11 | 앵스띠뛰 프랑세 뒤 뻬뜨롤 | 직접 분사식 내연 기관의 연료 분사 제어 방법 |
| JP2008267387A (ja) * | 2002-03-22 | 2008-11-06 | Daimler Ag | 自己着火内燃機関の燃焼室及び当該機関の制御方法 |
| JP2008215356A (ja) * | 2002-03-22 | 2008-09-18 | Daimler Ag | 自己着火内燃機関の噴射ノズル |
| WO2004063553A1 (de) * | 2003-01-08 | 2004-07-29 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoff-einspritzvorrichtung |
| DE102007000095B4 (de) * | 2006-02-16 | 2009-04-16 | Denso Corp., Kariya-shi | Kraftstoffeinspritzelement |
| JP2009542953A (ja) * | 2006-07-04 | 2009-12-03 | ルノー・トラックス | ノズルアセンブリ、燃料噴射器及びそのような噴射器を備える内燃機関 |
| US8627798B2 (en) | 2008-12-17 | 2014-01-14 | Honda Motor Co., Ltd. | Direct fuel-injection engine |
| US8965663B2 (en) | 2011-01-31 | 2015-02-24 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel injection control apparatus for internal combustion engine and method for controlling internal combustion engine |
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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: 20010731 |