JPH0735002A - 直接噴射式ディーゼル機関の燃料噴射ノズル - Google Patents

直接噴射式ディーゼル機関の燃料噴射ノズル

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JPH0735002A
JPH0735002A JP5184895A JP18489593A JPH0735002A JP H0735002 A JPH0735002 A JP H0735002A JP 5184895 A JP5184895 A JP 5184895A JP 18489593 A JP18489593 A JP 18489593A JP H0735002 A JPH0735002 A JP H0735002A
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JP
Japan
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injection hole
fuel injection
injection nozzle
nozzle
injection
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JP5184895A
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English (en)
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Masanori Komori
小森正憲
Yoshihisa Takeda
武田好央
Hiroshi Yamamoto
弘 山本
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SHIN A C II KK
Original Assignee
SHIN A C II KK
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/14Direct injection into combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】噴霧の悪化を招くことなくインピンジ高さを合
わせる。 【構成】燃料噴射ノズル12の先端側面に複数の噴孔1
4a、14bが形成され、燃料噴射ノズル12の先端位
置を燃焼室の中心からオフセットし、かつ、燃料噴射ノ
ズル12の中心軸を吸気弁及び排気弁の反対側に傾斜し
て設置する2バルブ方式の直接噴射式ディーゼル機関に
おいて、燃料噴射ノズル12の傾斜側に位置する噴孔1
4bの中心軸と燃焼室壁面2aとの交点P1を、燃料噴
射ノズル12の傾斜方向と反対側に位置する噴孔14a
の中心軸と燃焼室壁面2aとの交点P2より低くなるよ
うに形成し、燃料噴射ノズル12の傾斜側に位置する噴
孔14bには、噴孔14bの中心軸に対して上部に偏心
して拡径されたザグリ15bが形成されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料噴射ノズルが複数
の噴孔を有し、燃料噴射ノズルの先端位置を燃焼室の中
心からオフセットし、かつ、燃料噴射ノズルの軸を吸気
弁及び排気弁の反対側に傾斜して設置する2バルブ方式
の直接噴射式ディーゼル機関において、噴霧性能を向上
させることができる燃料噴射ノズルに関する。
【0002】
【従来の技術】直接噴射式ディーゼル機関において、2
バルブ方式は、4バルブ方式に比較して構造が簡単で安
価であるため広く用いられている。図4は、2バルブ方
式の直接噴射式ディーゼル機関を示し、図(A)はピス
トンの平面図、図(B)は図(A)のB−B線に沿って
矢印方向に見た断面図、図(C)は図(B)のC部の拡
大断面図である。図中、1はピストン、2はピストン1
の頂部に凹状に形成される燃焼室、3は吸気弁、4は排
気弁、5は燃料噴射ノズル、5aはニードル、6a、6
bは噴孔、C1はピストン中心、C2は燃焼室中心、C
3は燃料噴射ノズルの先端位置を示す。
【0003】図(A)において、吸気弁および排気弁1
本の2バルブ方式では、吸気弁3及び排気弁4間の距離
が狭いため、4バルブ方式のように燃料噴射ノズル5の
先端位置C3を燃焼室2の中心C2に配置することがで
きない。従って、図(B)に示すように、燃料噴射ノズ
ル5の先端位置C3を燃焼室2の中心C2からオフセッ
トし、かつ、燃料噴射ノズル5の軸を吸気弁3及び排気
弁4の反対側に角度θで傾斜して設置する必要がある。
この場合、図(C)に示すように、燃料噴射ノズル5に
は複数の噴孔6a、6b、… が形成されており、噴孔
6a、6bの噴孔角(燃料噴射ノズルの中心軸と噴孔の
中心軸との角度)α1、α2を同一にすると、噴孔6b側
の噴霧は燃焼室2の底面に当たることになる。そのた
め、インピンジ高さH(噴霧の燃焼室壁面衝突高さでピ
ストン上面からの距離)を合わせるために、噴孔6bの
噴孔角α2を噴孔6aの噴孔角α1より小さくするように
している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の燃料噴射方式においては、図(C)の矢印に示すよ
うに、小さい噴孔角α2の噴孔6b側は、噴孔6bの入
口部の上側で大きく曲がって流入するため、流入抵抗が
増加し噴孔の流量係数が減少し、図5に示すように、大
きい噴孔角α1側の噴霧NO.1、NO2と比較して小
さい噴孔角α2側の噴霧NO.3、NO.4の拡がり及
び到達距離が、小さくなり噴霧も不安定となる。しかし
ながら、従来の方法では、インピンジ高さHを合わせる
必要から、小さい噴孔角α2側の噴霧NO.3、NO.
4の悪化を犠牲にする以外方法がなく、そのため空気導
入の低下によりスモークが悪化する傾向があった。
【0005】これを解決するためには、小さい噴孔角α
2側の噴霧の方向を変える必要がある。噴霧の方向を変
える手段としては、ノズルの内部入口側に傾斜を設ける
方法が提案されている(第1回微粒化シンポジウム、1
992年12月「高速液体噴流の方向制御」)が、図4
(C)に示すようなディーゼルエンジンの燃料噴射ノズ
ルの形状では、ノズルの内部にこのような傾斜を設ける
ことは機械加工上、不可能である。
【0006】本発明は、上記問題を解決するものであっ
て、燃料噴射ノズルが複数の噴孔を有し、燃料噴射ノズ
ルの先端位置を燃焼室の中心からオフセットし、かつ、
燃料噴射ノズルの軸を吸気弁及び排気弁の反対側に傾斜
して設置する2バルブ方式の直接噴射式ディーゼル機関
において、噴霧の悪化を招くことなくインピンジ高さを
合わせることができ、噴霧性能を向上させることができ
る燃料噴射ノズルを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】そのために本発明の燃料
噴射ノズルは、燃料噴射ノズル12の先端側面に複数の
噴孔14a、14bが形成され、燃料噴射ノズル12の
先端位置を燃焼室の中心からオフセットし、かつ、燃料
噴射ノズル12の中心軸を吸気弁及び排気弁の反対側に
傾斜して設置する2バルブ方式の直接噴射式ディーゼル
機関において、燃料噴射ノズル12の傾斜側に位置する
噴孔14bの中心軸と燃焼室壁面2aとの交点P1を、
燃料噴射ノズル12の傾斜方向と反対側に位置する噴孔
14aの中心軸と燃焼室壁面2aとの交点P2より低く
なるように形成し、燃料噴射ノズル12の傾斜側に位置
する噴孔14bには、噴孔14bの中心軸に対して上部
に偏心して拡径されたザグリ15bが形成されてなるこ
とを特徴とする。なお、上記構成に付加した番号は、本
発明の理解を容易にするために図面と対比させるための
もので、これにより本発明の構成が何ら限定されるもの
ではない。
【0008】
【作用】本発明においては、例えば図1に示すように、
噴孔14bから噴射される噴霧の方向は、ザグリ15b
の開放空間に向けて上側に偏向され、従って、噴孔14
bの噴孔角α2′を従来の噴孔角α2より大きくし、か
つ、噴孔14a、14bからの噴霧のインピンジ高さH
を合わせることができるため、噴孔14bの内部入口側
で燃料が大きく曲がって流入しない結果、流入抵抗が減
少し、噴孔の流量係数が大きくなり、同一時間での噴霧
の拡がりおよび噴霧到達距離の減少を防ぐことができ
る。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図1および図2は、本発明の直接噴射式ディー
ゼル機関の燃料噴射ノズルの1実施例を示し、図1
(A)は断面図、図1(B)は図(A)のB方向から見
た正面図、図1(C)は図(A)のC方向から見た正面
図、図2は図1(A)の拡大断面図である。
【0010】本発明の燃料噴射ノズルは、図4(A)、
(B)で説明した直接噴射式ディーゼル機関において、
燃料噴射ノズルの先端位置C3を燃焼室の中心C2から
オフセットし、かつ、燃料噴射ノズルの中心軸を吸気弁
3及び排気弁4の反対側に角度θで傾斜して設置され
る。図1において、13はニードル、14a、14bは
噴孔、15a、15bはザグリであり、図中、一点鎖線
は従来のノズルを示し、噴孔6bの噴孔角α2を噴孔6
aの噴孔角α1より小さくして、燃焼室壁面2aのイン
ピンジ高さHを合わせるようにしている。
【0011】本実施例においては、燃料噴射ノズル12
の先端噴孔部の肉厚を大きくし、複数の噴孔14a、1
4b、… …が形成されている。各噴孔のうち燃料噴射
ノズル12の傾斜側に位置する噴孔14bは、従来の噴
孔角α2より大きい噴孔角α2′になるように形成し、す
なわち、燃料噴射ノズル12の傾斜側に位置する噴孔1
4bの中心軸と燃焼室壁面2aとの交点P1を、燃料噴
射ノズル12の傾斜方向と反対側に位置する噴孔14a
の中心軸と燃焼室壁面2aとの交点P2より低くなるよ
うに形成している。そして、図(B)にも示すように、
燃料噴射ノズル12の外側から噴孔14bの周囲を、大
きくした肉厚分の長さと噴孔14bの径より大きい径を
有する拡径部すなわちザグリ15bを形成している。ザ
グリ15bの中心軸は噴孔14bの中心軸に対して上部
に偏心され、噴孔14bの出口がザグリ15b内に臨む
ように形成される。一方、燃料噴射ノズル12の傾斜方
向と反対側に位置し、大きい噴孔角α1を有する噴孔1
4aには、図(C)にも示すように、噴孔14aに対し
て同心円状に拡径してザグリ15aを形成している。
【0012】上記構成からなる本発明の作用を説明す
る。先ず、噴孔から噴射される噴霧の噴霧角は、D/L
(D:噴孔径、L:噴孔長さ)に比例するため、噴孔部
の肉厚を大きくした場合には、ザグリ15a、15bを
形成することにより、肉厚分を調整して噴霧角が小さく
ならないようにしている。そして、本発明においては、
燃料噴射ノズル12の傾斜側に位置する噴孔14bの出
口側に、噴孔14bの中心軸に対して上部に偏心された
ザグリ15bを形成しているため、噴孔14bから噴射
される噴霧の方向は、ザグリ15bの開放空間に向けて
上側に偏向され、ほぼ従来の噴孔角α2を有する噴孔6
bから噴射される噴霧の方向にすることができる。
【0013】従って、噴孔14bの噴孔角α2′を従来
の噴孔角α2より大きくし、かつ、噴孔14a、14b
からの噴霧のインピンジ高さHを合わせることができ
る。その結果、噴孔14bの内部入口側で燃料が、図2
矢印に示すように、従来と比較して大きく曲がって流入
しないため、流入抵抗が減少し、噴孔の流量係数が大き
くなり、同一時間での噴霧の拡がりおよび噴霧到達距離
の減少を防ぐことができる。そのため、2バルブ方式で
も4バルブ方式のようにノズルを直立させる場合と同等
の排ガス性能を得ることが可能となる。また、現行のノ
ズルの外側にザグリを入れるだけでよいのでコストも安
くできる。
【0014】図3は本発明の他の実施例を示す断面図で
ある。なお、前記実施例と同一の構成については同一番
号を付けて説明を省略する。前記実施例においては、噴
孔14bから噴射される噴霧は、ザグリ15bの周面に
衝突させないようにしているが、本実施例においては、
ザグリ15bの中心軸が噴孔14bの中心軸に対して上
部に偏心され、噴孔14bから噴射される噴霧がザグリ
15bの下面に衝突させるように、ザグリ15bを形成
している。本実施例によれば、燃料噴射ノズル12の傾
斜側に位置する噴孔14bの噴孔角α2″を前記実施例
の噴孔角α2′より更に大きくしても、噴霧の悪化を招
くことなくインピンジ高さを合わせることができる。
【0015】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、燃料噴射ノズルが複数の噴孔を有し、燃料噴射
ノズルの先端位置を燃焼室の中心からオフセットし、か
つ、燃料噴射ノズルの軸を吸気弁及び排気弁の反対側に
傾斜して設置する2バルブ方式の直接噴射式ディーゼル
機関において、噴霧の悪化を招くことなくインピンジ高
さを合わせることができ、噴霧性能を向上させることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の直接噴射式ディーゼル機関の燃料噴射
ノズルの1実施例を示し、図(A)は断面図、図(B)
は図(A)のB方向から見た正面図、図(C)は図
(A)のC方向から見た正面図である。
【図2】図1(A)の拡大断面図である。
【図3】本発明の直接噴射式ディーゼル機関の燃料噴射
ノズルの他の実施例を示す断面図である。
【図4】従来の2バルブ方式の直接噴射式ディーゼル機
関を示し、図(A)はピストンの平面図、図(B)は図
(A)のB−B線に沿って矢印方向に見た断面図、図
(C)は図(B)のC部の拡大断面図である。
【図5】図4の噴霧状態を示す平面図である。
【符号の説明】
2a…燃焼室壁面、12…燃料噴射ノズル、13…ニー
ドル 14a、14b…噴孔、15a、15b…ザグリ、P
1、P2…交点 H…インピンジ高さ、α1、α2、α2′、α2″…噴孔角

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃料噴射ノズルの先端側面に複数の噴孔が
    形成され、燃料噴射ノズルの先端位置を燃焼室の中心か
    らオフセットし、かつ、燃料噴射ノズルの中心軸を吸気
    弁及び排気弁の反対側に傾斜して設置する2バルブ方式
    の直接噴射式ディーゼル機関において、燃料噴射ノズル
    の傾斜側に位置する噴孔の中心軸と燃焼室壁面との交点
    を、燃料噴射ノズルの傾斜方向と反対側に位置する噴孔
    の中心軸と燃焼室壁面との交点より低くなるように形成
    し、前記燃料噴射ノズルの傾斜側に位置する噴孔には、
    該噴孔の中心軸に対して上部に偏心して拡径されたザグ
    リが形成されてなることを特徴とする直接噴射式ディー
    ゼル機関の燃料噴射ノズル。
JP5184895A 1993-07-27 1993-07-27 直接噴射式ディーゼル機関の燃料噴射ノズル Pending JPH0735002A (ja)

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