JPH0835467A - Fuel injection nozzle for diesel engine - Google Patents

Fuel injection nozzle for diesel engine

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Publication number
JPH0835467A
JPH0835467A JP18745694A JP18745694A JPH0835467A JP H0835467 A JPH0835467 A JP H0835467A JP 18745694 A JP18745694 A JP 18745694A JP 18745694 A JP18745694 A JP 18745694A JP H0835467 A JPH0835467 A JP H0835467A
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JP
Japan
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fuel
needle valve
passage
nozzle
pressure
Prior art date
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Pending
Application number
JP18745694A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Nakahira
敏夫 中平
Toshiaki Takatsuki
俊昭 高月
Katsuhiko Yokota
克彦 横田
Yoichi Hatanaka
洋一 畑中
Shiro Ishida
史郎 石田
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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Priority to JP18745694A priority Critical patent/JPH0835467A/en
Publication of JPH0835467A publication Critical patent/JPH0835467A/en
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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
    • 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)

Abstract

PURPOSE:To provide a nozzle hole structure free from fuel leakage and having high implementability. CONSTITUTION:Inner and outer double needle valves 23 and 22 are lifted pertinently under fuel pressure from the fuel passages 26 and 27 thereof, and nozzle holes 24 and 25 laid at internal and external sides in double state are thereby opened and closed. The third fuel passage 29 for supplying fuel synchronously with the feed of the fuel pressure is connected to an inner fuel sump 28 communicated to the inner nozzle hole 24. Also, a division 32 is provided for separating the sump 28 from a pressurizing chamber 31 faced to the pressure receiving surface 30 of the inner needle valve 23.

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、ディーゼルエンジンの
燃料噴射ノズルに関するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a fuel injection nozzle for a diesel engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、直噴式ディーゼルエンジンのシ
リンダー内への燃料噴射には、噴射ポンプによって供給
される燃料の圧力で動作する燃料噴射ノズルが使用され
ている。燃料噴射ノズルの先端には直径0.2 〜0.4mm の
噴口が4 〜6 個程度、適宜な間隔に配列されている。こ
の噴口の内径は、エンジンの性能(燃費、排出黒煙濃
度、排出ガス濃度)と密接な関係がある。例えば自動車
用高速ディーゼルエンジンにあっては、数100 〜1,000r
pm程度の低速運転時ではなるべく口径を小さくした方が
排気黒煙濃度が低減できるが、高速(2,000 〜3,000rp
m)付近では口径が小さいと、燃料の噴射期間が長くな
りすぎ、燃焼期間が増大して燃費が悪くなるなどの問題
があり、現状では両方のバランスを取って適当な口径の
大きさにしている。このことから、もしエンジンの運転
条件に応じて口径の大きさを選択できれば、特に低速と
高速の付近のエンジン性能をより改善することが可能と
なる。
2. Description of the Related Art Generally, a fuel injection nozzle which operates at a pressure of fuel supplied by an injection pump is used for injecting fuel into a cylinder of a direct injection diesel engine. At the tip of the fuel injection nozzle, there are about 4 to 6 nozzles with a diameter of 0.2 to 0.4 mm arranged at appropriate intervals. The inner diameter of the injection port is closely related to the performance of the engine (fuel consumption, exhaust black smoke concentration, exhaust gas concentration). For example, in a high-speed diesel engine for automobiles, several hundred to 1,000 r
When operating at a low speed of about pm, it is better to reduce the black smoke concentration by reducing the diameter as much as possible, but at a high speed (2,000-3,000rp
In the vicinity of m), if the caliber is small, there is a problem that the fuel injection period becomes too long, the combustion period increases and the fuel efficiency deteriorates. There is. Therefore, if the size of the bore can be selected according to the operating conditions of the engine, it becomes possible to further improve the engine performance especially in the vicinity of low speed and high speed.

【0003】このような考えから、図6に示すような可
変噴口構造の燃料噴射ノズルが提案されている(実開昭
61−1660号公報)。この燃料噴射ノズルは、先端
部に複数の噴口1,2を有したノズルボディ3に、二重
針弁となる内側針弁4及び外側針弁5が同軸上に設けら
れている。そしてこれら針弁4,5を、各々の導油通路
6,7から供給される燃料の圧力により、それぞれのス
プリング8,9に抗してリフトさせることで、内外二重
に異なる口径を以て配置された噴口1,2を適宜開閉さ
せるようになっている。またノズルホルダー10には切
換弁11が設けられ、エンジン運転状態に応じて導油通
路6,7のどちらか一方を燃料供給通路12に連通させ
るようになっている。
From such a consideration, a fuel injection nozzle having a variable nozzle structure as shown in FIG. 6 has been proposed (Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-1660). In this fuel injection nozzle, an inner needle valve 4 and an outer needle valve 5, which are double needle valves, are coaxially provided on a nozzle body 3 having a plurality of nozzles 1 and 2 at its tip. The needle valves 4 and 5 are lifted against the springs 8 and 9 by the pressure of the fuel supplied from the oil passages 6 and 7, respectively, so that the needle valves 4 and 5 are arranged with different inner and outer diameters. The nozzle holes 1 and 2 are opened and closed as appropriate. Further, the nozzle holder 10 is provided with a switching valve 11 so that either one of the oil guide passages 6 and 7 is communicated with the fuel supply passage 12 depending on the engine operating state.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの種の
燃料噴射ノズルを実用化することは難しかった。その理
由の一つには、内側の油溜り13と外側の油溜り14と
の間の燃料の仕切り(燃料洩れの防止)の困難性があ
る。すなわち外側油溜り14には外側の導油通路7から
燃料が数百気圧の圧力で流入し、これが外側針弁5を押
し上げて外側噴口2から噴射されるのであるが、この間
中、円筒形状の仕切部材15は、内側油溜り13に漏出
しないように燃料シールをしなければならない。この内
側油溜り13は、その導油通路6を介してドレーンに通
じており、ほぼ大気圧状態である。
However, it has been difficult to put this type of fuel injection nozzle into practical use. One of the reasons is the difficulty of partitioning the fuel (preventing fuel leakage) between the inner oil sump 13 and the outer oil sump 14. That is, the fuel flows into the outer oil sump 14 from the outer oil passage 7 at a pressure of several hundreds of atmospheres, which pushes up the outer needle valve 5 and is injected from the outer injection port 2. The partition member 15 must be sealed with a fuel so as not to leak into the inner oil sump 13. The inner oil sump 13 communicates with the drain through the oil guide passage 6 and is in a substantially atmospheric pressure state.

【0005】一般的に、金属材料に精密加工を施して面
接触シールを行う場合、シール面の接圧は、シールしよ
うとする圧力のほぼ1.5 倍程度必要であるとされてい
る。従って仕切部材15を押すのに必要なスプリング1
6の力Pは、外側針弁5の開弁時の燃料圧力が1,000 kg
f/cm2 であれば、必要な接圧は15kgf/mm2 となるから、
シール面の面積を15.7mm2 (仕切部材の内径=4mm ,外
径=6mm )とした場合、P=15.7mm2 ×15kgf/mm2 =23
5kgfとなってしまう。このような強い付勢力を発生する
スプリング16を限られた内側油溜り13の空間内に設
置することは事実上不可能であり、このような構造は実
現し難いものといえる。
It is generally said that when a metal material is subjected to precision processing for surface contact sealing, the contact pressure of the sealing surface needs to be about 1.5 times the pressure for sealing. Therefore, the spring 1 required to push the partition member 15
The force P of 6 is 1000 kg of fuel pressure when the outer needle valve 5 is opened.
If f / cm 2 , the required contact pressure is 15 kgf / mm 2 ,
If the sealing surface area is 15.7 mm 2 (partition member inner diameter = 4 mm, outer diameter = 6 mm), P = 15.7 mm 2 × 15 kgf / mm 2 = 23
It will be 5 kgf. It is virtually impossible to install the spring 16 that generates such a strong urging force in the limited space of the inner oil sump 13, and it can be said that such a structure is difficult to realize.

【0006】また上記従来の燃料噴射ノズルは、どちら
か一方の噴口1,2のみを使用する構成であるので、そ
の可変範囲は狭く、運転状態に応じた最適な噴口面積を
得ることは困難であった。
Further, since the above-mentioned conventional fuel injection nozzle is configured to use only one of the injection ports 1 and 2, its variable range is narrow and it is difficult to obtain the optimum injection port area according to the operating condition. there were.

【0007】そこで本発明は、上記事情に鑑み、燃料洩
れのおそれがなく、実現性の高い可変噴口構造のディー
ゼルエンジンの燃料噴射ノズルを、さらに運転状態に応
じたより最適な噴口面積が得られる燃料噴射ノズルを提
供すべく創案されたものである。
In view of the above circumstances, the present invention provides a fuel injection nozzle of a diesel engine having a highly variable variable nozzle structure with no possibility of fuel leakage, and a fuel that can obtain a more optimal nozzle area according to operating conditions. It was designed to provide an injection nozzle.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、内側及び外側
の二重針弁を各々の燃料通路で供給される燃圧により適
宜リフトさせて内外二重に配置された噴口を開閉させる
ディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルであって、内側噴
口に連通する内側燃料溜りに、燃圧供給と同期して燃料
を供給するための第三の燃料通路を接続し、内側針弁の
受圧面に臨む加圧室と内側燃料溜りとを仕切る仕切部を
設けたものである。上記加圧室は、外側針弁を噴口閉塞
方向に押圧すべく外側針弁に形成された面部を備えたも
のであることが好ましい。上記燃料通路は、噴口を独立
して開閉させるべく燃料流路を切り換える流路切換手段
を備えたものであることが好ましい。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a diesel engine in which inner and outer double needle valves are appropriately lifted by the fuel pressures supplied in respective fuel passages to open and close the injection ports arranged in the inner and outer double. In the fuel injection nozzle, a third fuel passage for supplying fuel in synchronism with fuel pressure supply is connected to the inner fuel reservoir communicating with the inner injection port, and a pressurizing chamber facing the pressure receiving surface of the inner needle valve is provided. A partition is provided to partition the inner fuel pool. It is preferable that the pressurizing chamber is provided with a surface portion formed on the outer needle valve to press the outer needle valve in the nozzle closing direction. It is preferable that the fuel passage includes flow passage switching means for switching the fuel flow passage to independently open and close the injection port.

【0009】[0009]

【作用】上記構成によって、内側燃料通路を通って燃料
が加圧室に供給されると、その圧力が内側針弁の受圧面
に作用することで内側針弁がリフトされ、内側噴口が開
放されて、同時に第三の燃料通路により供給された燃料
が内側噴口から噴射される。外側燃料通路を通って燃料
が外側燃料溜りに供給されると、その圧力により外側針
弁がリフトされて外側噴口が開放され、第三の燃料通路
からの燃料とともに外側噴口から噴射される。また加圧
室が面部を備えた構成によって、加圧室に燃圧が供給さ
れた際に外側針弁を噴口閉塞方向に押圧して、燃料シー
ル力を高める。さらに流路切換手段を備えた構成によっ
て、噴口のいずれか一方の使用による噴射のほか、各針
弁を同時にリフトさせることで、噴口の両方を使用して
噴射させることができる。
With the above structure, when fuel is supplied to the pressurizing chamber through the inner fuel passage, the pressure acts on the pressure receiving surface of the inner needle valve to lift the inner needle valve and open the inner injection port. At the same time, the fuel supplied through the third fuel passage is injected from the inner injection port. When the fuel is supplied to the outer fuel reservoir through the outer fuel passage, the pressure lifts the outer needle valve to open the outer injection port, and the fuel is injected from the outer injection port together with the fuel from the third fuel passage. Further, due to the structure in which the pressurizing chamber has the surface portion, when the fuel pressure is supplied to the pressurizing chamber, the outer needle valve is pressed in the injection port closing direction to enhance the fuel sealing force. Further, by the structure provided with the flow path switching means, it is possible to perform the injection by using either one of the injection ports and by using both of the injection ports by simultaneously lifting the needle valves.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0011】図1は、本発明に係わるディーゼルエンジ
ンの燃料噴射ノズルの一実施例を示したものである。こ
の燃料噴射ノズルは、ノズルホルダー(図示せず)に支
持されたノズルボディ21内に、軸心が中空に形成され
た外側針弁22と、その軸心位置に設けられた内側針弁
23とで成る二重針弁がそれぞれ上下方向に摺動自在に
設けられて構成されている。ノズルボディ21の下端部
には、内側噴口24と外側噴口25とが二重に配列さ
れ、内側燃料通路26及び外側燃料通路27によって供
給される燃料の圧力により各々の針弁23,22がリフ
トされて、これら噴口24,25が開閉されるようにな
っている。そして外側針弁22と内側針弁23との間
の、内側噴口24に連通する内側燃料溜り28に、燃圧
供給と同期して燃料を供給するための第三の燃料通路2
9が接続されていると共に、外側針弁22に、内側針弁
23の受圧面30に臨む加圧室31と内側燃料溜り28
とを仕切る仕切部32が設けられている。
FIG. 1 shows an embodiment of a fuel injection nozzle of a diesel engine according to the present invention. The fuel injection nozzle includes an outer needle valve 22 having a hollow shaft center, and an inner needle valve 23 provided at the shaft center position in a nozzle body 21 supported by a nozzle holder (not shown). The double needle valve consisting of is provided so as to be slidable in the vertical direction. An inner injection port 24 and an outer injection port 25 are doubly arranged at the lower end of the nozzle body 21, and the respective needle valves 23, 22 are lifted by the pressure of the fuel supplied by the inner fuel passage 26 and the outer fuel passage 27. Thus, the injection ports 24 and 25 are opened and closed. The third fuel passage 2 for supplying fuel in synchronism with the fuel pressure supply to the inner fuel reservoir 28 communicating with the inner injection port 24 between the outer needle valve 22 and the inner needle valve 23.
9 is connected, the pressurizing chamber 31 facing the pressure receiving surface 30 of the inner needle valve 23 and the inner fuel reservoir 28 are connected to the outer needle valve 22.
A partitioning part 32 for partitioning and is provided.

【0012】ノズルボディ21の下端部は、下窄まりの
円錐状に形成され、軸心の部分33がドーム状に膨出さ
れて、その内方に略半球形状の小室34が区画されてい
る。この小室34から斜め下方に且つ放射状に延びて複
数の内側噴口24が形成されている。これら内側噴口2
4は、高速回転域において良好な燃焼となる比較的大き
な口径で形成されている。そして内側針弁23は、所定
の外径を有した直円柱状のロッド体で成り、その下端3
5が下窄まりの円錐状に形成され、線接触で小室34の
周縁端に当接するようになっている。また内側針弁23
の上端には、内側針弁23の外径よりも充分大きな外径
で成るピストン体36が取り付けられ、その上面の軸心
位置に形成された突起37に、ロッド部材38が嵌合し
て起立されている。このロッド部材38の上方には、内
側針弁23を下方に付勢する内側スプリング39が設け
られ、スプリング39の内方にはロッド部材38の頭部
から所定の間隔を隔てられて、ストッパー40が設けら
れている。
The lower end portion of the nozzle body 21 is formed in a conical shape with a downward constriction, the axial center portion 33 is bulged in a dome shape, and a substantially hemispherical small chamber 34 is defined inside thereof. . A plurality of inner injection holes 24 are formed extending obliquely downward and radially from the small chamber 34. These inner nozzles 2
No. 4 is formed with a relatively large diameter that provides good combustion in the high speed rotation range. The inner needle valve 23 is composed of a rod member having a right cylindrical shape having a predetermined outer diameter, and the lower end 3
5 is formed in a conical shape with a downward constriction, and comes into contact with the peripheral edge of the small chamber 34 by line contact. The inner needle valve 23
A piston body 36 having an outer diameter sufficiently larger than the outer diameter of the inner needle valve 23 is attached to the upper end of the rod member 38, and a rod member 38 is fitted to a protrusion 37 formed at the axial center position of the upper surface of the piston body 36 to stand upright. Has been done. An inner spring 39 for urging the inner needle valve 23 downward is provided above the rod member 38, and a stopper 40 is provided inside the spring 39 at a predetermined distance from the head of the rod member 38. Is provided.

【0013】また外側噴口25は、ノズルボディ21の
下端部の傾斜部分41に、周方向に所定の間隔を以て配
列され、内側噴口24と同様に斜め下方に延びている。
その口径は低速回転域において良好な燃焼となるよう
に、内側噴口24よりも小さく形成されている。そして
外側針弁22は、ノズルボディ21の内壁に摺動する外
周面42と、内側針弁23の外周面から所定間隔を隔て
る軸側内壁43とを有して成る。外側針弁22の先端は
ノズルボディ21の下端部内面であるシート部57の傾
斜角度に等しい傾斜角度で成る弁端面44として形成さ
れ、シート部57に面接触することで外側噴口25を塞
ぐようになっている。外側針弁22の先端よりも上方の
外周には、ノズルボディ21のシート部57と略並行に
対面する受圧面45が段状に形成されている。外側針弁
22の上端には、外側針弁22を下方に付勢する外側ス
プリング46が設けられ、その一端に係合するリング部
材47が嵌着されている。また軸側内壁43の上端部分
は拡径されて、ピストン体36の外周面を摺動自在に囲
繞している。
The outer injection holes 25 are arranged at a predetermined interval in the circumferential direction on the inclined portion 41 at the lower end of the nozzle body 21, and extend obliquely downward like the inner injection holes 24.
Its diameter is smaller than that of the inner injection port 24 so that good combustion is achieved in the low speed rotation range. The outer needle valve 22 has an outer peripheral surface 42 that slides on the inner wall of the nozzle body 21, and an axial inner wall 43 that is separated from the outer peripheral surface of the inner needle valve 23 by a predetermined distance. The tip of the outer needle valve 22 is formed as a valve end surface 44 having an inclination angle equal to the inclination angle of the seat portion 57 that is the inner surface of the lower end portion of the nozzle body 21, and the outer injection port 25 is closed by making surface contact with the seat portion 57. It has become. A pressure receiving surface 45 facing the seat 57 of the nozzle body 21 substantially in parallel is formed in a step shape on the outer periphery above the tip of the outer needle valve 22. An outer spring 46 that urges the outer needle valve 22 downward is provided on the upper end of the outer needle valve 22, and a ring member 47 that engages with one end of the outer spring 46 is fitted. Further, the upper end portion of the shaft-side inner wall 43 is enlarged in diameter to slidably surround the outer peripheral surface of the piston body 36.

【0014】内側燃料通路26は、ノズルボディ21の
上端から軸心側へ斜め下方に延びた油導路48と、その
開口位置から半径方向に延びて外側針弁22に形成され
た内側ポート49とで成り、内側ポート49の内方端が
加圧室31に臨んで開口している。加圧室31は、上方
が内側針弁23の受圧面30となるピストン体36の下
面により、また側方が外側針弁22の軸側内壁43及び
その拡径部分50で区画されていると共に、拡径部分5
0の下端が内側針弁23の受圧面30に正対する面部5
1として段状に形成されている。そして仕切部32は、
内側ポート49の開口の下方近傍で軸側内壁43から断
面台形状に突出され、上下方向に所定の長さに亘って形
成されている。その突出端面は内側針弁23の外周に摺
接している。なお仕切部32は、内側針弁23を部分的
に拡径させて形成してもよいし、外側針弁22及び内側
針弁23の両方から突出させてもよい。
The inner fuel passage 26 has an oil guide passage 48 extending obliquely downward from the upper end of the nozzle body 21 to the axial center side, and an inner port 49 formed in the outer needle valve 22 extending radially from the opening position. And the inner end of the inner port 49 faces the pressure chamber 31 and is open. The pressurizing chamber 31 is defined by the lower surface of the piston body 36, which is the pressure receiving surface 30 of the inner needle valve 23 at the upper side, and laterally by the shaft-side inner wall 43 of the outer needle valve 22 and its enlarged diameter portion 50. , Expanded part 5
A surface portion 5 whose lower end of 0 directly faces the pressure receiving surface 30 of the inner needle valve 23
1 is formed in a step shape. And the partition 32 is
Near the opening of the inner port 49, it projects from the shaft-side inner wall 43 in a trapezoidal cross section, and is formed over a predetermined length in the vertical direction. The protruding end surface is in sliding contact with the outer circumference of the inner needle valve 23. The partition 32 may be formed by partially expanding the inner needle valve 23, or may be projected from both the outer needle valve 22 and the inner needle valve 23.

【0015】第三の燃料通路29は、内側燃料通路26
と略同様に、ノズルボディ21の上端から軸心側へ斜め
下方に延びた油導路52と、その開口位置から半径方向
に延びて外側針弁22に形成された共通ポート53とで
形成され、この共通ポート53の内方端が仕切部32の
下方の位置で軸側内壁43に開口している。また外側燃
料通路27は、ノズルボディ21の上端から斜め下方に
伸びた油導路54で形成され、外側針弁22の受圧面4
5を含む下部外周面55とノズルボディ21の内壁との
間に区画されている外側燃料溜り56に連通している。
The third fuel passage 29 is the inner fuel passage 26.
In the same manner as the above, the oil guide path 52 extends obliquely downward from the upper end of the nozzle body 21 toward the axial center, and the common port 53 formed in the outer needle valve 22 extending in the radial direction from the opening position. The inner end of the common port 53 opens to the shaft-side inner wall 43 at a position below the partition 32. The outer fuel passage 27 is formed by an oil guide passage 54 that extends obliquely downward from the upper end of the nozzle body 21, and the pressure receiving surface 4 of the outer needle valve 22.
It communicates with the outer fuel pool 56 defined between the lower outer peripheral surface 55 including 5 and the inner wall of the nozzle body 21.

【0016】図2に示すように、各燃料通路26,2
7,29は、噴射ポンプからの燃料供給路61に接続さ
れている。この燃料供給路61は途中で分岐されて、一
方の分岐路62が第三の燃料通路29に接続されている
と共に、他方の分岐路63はさらに分岐されて二本の枝
路64,65となり、内側燃料通路26及び外側燃料通
路27にそれぞれ接続されている。そしてこの枝路6
4,65の分岐部に切換弁66が設けられ、エンジンの
運転状態に応じて、噴射ポンプから圧送されてきた燃料
Fをいずれか一方に流すようになっている。すなわち、
高速回転時においては内側燃料通路26及び第三の燃料
通路29に(f1 ,f3 )、低速回転時には外側燃料通
路27及び第三の燃料通路29に(f2 ,f3 )、燃料
がそれぞれ流れることになる。
As shown in FIG. 2, each fuel passage 26, 2
7, 29 are connected to the fuel supply passage 61 from the injection pump. The fuel supply path 61 is branched on the way, one branch path 62 is connected to the third fuel path 29, and the other branch path 63 is further branched into two branch paths 64, 65. , The inner fuel passage 26 and the outer fuel passage 27, respectively. And this branch 6
A switching valve 66 is provided at the branch portions of the valves 4, 65, and the fuel F pressure-fed from the injection pump is made to flow to either one of them in accordance with the operating state of the engine. That is,
During high speed rotation, the fuel flows to the inner fuel passage 26 and the third fuel passage 29 (f 1 , f 3 ), and at low speed rotation to the outer fuel passage 27 and the third fuel passage 29 (f 2 , f 3 ). Each will flow.

【0017】次に本実施例の作用を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【0018】高速回転時においては、切換弁66を内側
燃料通路26連通側に動作させて、燃料噴射ポンプによ
り第三の燃料通路29及び内側燃料通路26に所定の圧
力及び量の燃料を圧送する。内側燃料通路26からの燃
料f1 は、図3(a)に示すように内側ポート49を通
って加圧室31に供給され、その圧力が内側スプリング
39の付勢力に打ち勝ってピストン体36を押し上げ、
内側針弁23をリフトさせる。これで内側噴口24が開
放されて、共通ポート53より供給された燃料f3 が内
側燃料溜り28を経由して内側噴口24から噴射され
る。そして加圧室31に供給された燃圧は、外側針弁2
2の面部51にも作用し、外側針弁22を下方に押圧し
て弁端面44における接圧を高める。
At the time of high speed rotation, the switching valve 66 is operated to the communication side of the inner fuel passage 26, and the fuel of the predetermined pressure and quantity is pumped to the third fuel passage 29 and the inner fuel passage 26 by the fuel injection pump. . The fuel f 1 from the inner fuel passage 26 is supplied to the pressurizing chamber 31 through the inner port 49 as shown in FIG. 3 (a), and the pressure overcomes the biasing force of the inner spring 39 to force the piston body 36 to move. Push up,
The inner needle valve 23 is lifted. As a result, the inner injection port 24 is opened, and the fuel f 3 supplied from the common port 53 is injected from the inner injection port 24 via the inner fuel reservoir 28. The fuel pressure supplied to the pressurizing chamber 31 is the outer needle valve 2
It also acts on the second surface portion 51 to press the outer needle valve 22 downward to increase the contact pressure at the valve end surface 44.

【0019】また低速回転時には切換弁66を切り換え
て外側燃料通路65に燃料を圧送する。この燃料f
2 は、図3(b)に示すように、外側燃料溜り56に供
給されて、その圧力により外側針弁22がリフトされて
外側噴口25が開放される。そして共通ポート53から
の燃料f3 と合流して外側噴口25から噴射される。こ
の時燃料は内側燃料溜り28にも流入することになる
が、供給された所定量(f2+f3 )が全て噴射される
と共に、加圧室31とは仕切部32により隔てられてい
るので、内側針弁23をリフトさせる方向に作用するこ
とはない。また加圧室31内の燃料は内側ポート49を
介してドレーンされている。
Further, at the time of low speed rotation, the switching valve 66 is switched to pump the fuel into the outer fuel passage 65. This fuel f
As shown in FIG. 3 (b), 2 is supplied to the outer fuel pool 56, and the pressure thereof lifts the outer needle valve 22 and opens the outer injection port 25. Then, it merges with the fuel f 3 from the common port 53 and is injected from the outer injection port 25. At this time, the fuel also flows into the inner fuel reservoir 28, but the supplied predetermined amount (f 2 + f 3 ) is completely injected, and it is separated from the pressurizing chamber 31 by the partition 32. , Does not act in the direction of lifting the inner needle valve 23. Further, the fuel in the pressurizing chamber 31 is drained via the inner port 49.

【0020】このように、内側燃料溜り28に第三の燃
料通路29を接続し、内側針弁23に沿って仕切部32
を設けて、加圧室31と内側燃料溜り28とを上下に別
個に区画形成したので、いずれの針弁22,23のリフ
ト時においても燃料洩れのない二重針弁を有した燃料噴
射ノズルが達成でき、エンジンの運転状態に応じた噴口
選択により低速及び高速運転におけるエンジン性能の改
善が実現される。また外側針弁22に面部51を形成し
て、内側針弁23のリフトと同時に外側針弁22を下方
に押圧するようにしたので、外側針弁22の接圧を高め
ることができ、高速運転時における燃料洩れをより完全
に防止することができる。
As described above, the third fuel passage 29 is connected to the inner fuel reservoir 28, and the partition 32 is provided along the inner needle valve 23.
Since the pressurizing chamber 31 and the inner fuel sump 28 are separately formed vertically, the fuel injection nozzle having a double needle valve that does not leak fuel when any of the needle valves 22 and 23 is lifted. Can be achieved, and the engine performance at low speed and high speed operation can be improved by selecting the injection port according to the operating state of the engine. Further, since the surface portion 51 is formed on the outer needle valve 22 to press the outer needle valve 22 downward simultaneously with the lift of the inner needle valve 23, the contact pressure of the outer needle valve 22 can be increased, and the high speed operation can be achieved. It is possible to more completely prevent fuel leakage from occurring.

【0021】なお外側針弁22のリフト時には、燃圧が
内側針弁23の下端35にも作用するが、そのシールに
影響を及ぼすおそれはない。すなわち内側針弁23の開
弁設定圧力を200 kgf/cm2 、ピストン体36の外径を6m
m 、内側針弁23の本体外径を2.5mm 、小室34の内径
を1.0mm とすると、受圧面30の面積は23.9mm2 、内側
針弁22の先端断面積は4.4 mm2 となり、外側燃料通路
27からの燃料f2 による燃圧が1,100 kgf/cm2 (200
kgf/cm2 ×23.9/4.4)程度までの範囲なら、内側針弁2
3が開弁して燃料洩れを起こすことはない。言い換える
と、ピストン体36(受圧面30)を適宜選択すること
で、開弁設定圧力(スプリング力)を大きくとることが
でき、内側針弁23の線接触における接圧を充分大きく
できるものである。
When the outer needle valve 22 is lifted, the fuel pressure also acts on the lower end 35 of the inner needle valve 23, but there is no risk of affecting the seal. That is, the valve opening set pressure of the inner needle valve 23 is 200 kgf / cm 2 , and the outer diameter of the piston body 36 is 6 m.
m, 2.5 mm body outside diameter of the inner needle valve 23, when the 1.0mm inner diameter of chamber 34, the area of the pressure receiving surface 30 is 23.9 mm 2, the tip cross-sectional area 4.4 mm 2 next to the inner needle valve 22, outer fuel The fuel pressure due to the fuel f 2 from the passage 27 is 1,100 kgf / cm 2 (200
kgf / cm 2 × 23.9 / 4.4) If the range is up to approx.
3 does not open to cause fuel leakage. In other words, by appropriately selecting the piston body 36 (pressure receiving surface 30), the valve opening set pressure (spring force) can be made large, and the contact pressure at the line contact of the inner needle valve 23 can be made sufficiently large. .

【0022】次に図4によって、本発明の他の実施例を
説明する。この実施例では、前記実施例の燃料噴射ノズ
ルにおける各燃料通路26,27,29に燃料を適宜供
給するための流路切換手段70として、燃料供給路61
が三方に分岐されて形成され、そのうち内側燃料通路2
6及び外側燃料通路27に接続する分岐路71,72
に、電磁開閉弁73,74が設けられている。第三の燃
料通路29に接続した分岐路75は、燃料供給路61と
常時連通している。電磁開閉弁73,74は、エンジン
の運転状態が入力されるコントローラ(図示せず)によ
って開閉制御されるようになっている。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the fuel supply passage 61 is used as the passage switching means 70 for appropriately supplying the fuel to the fuel passages 26, 27, 29 in the fuel injection nozzle of the embodiment.
Are formed by branching in three directions, of which the inner fuel passage 2
6 and the branch passages 71, 72 connected to the outer fuel passage 27
Further, electromagnetic opening / closing valves 73 and 74 are provided. The branch passage 75 connected to the third fuel passage 29 is in constant communication with the fuel supply passage 61. The electromagnetic on-off valves 73 and 74 are controlled to be opened and closed by a controller (not shown) into which the operating state of the engine is input.

【0023】コントローラには図5に示すような制御マ
ップが記憶されている。この制御マップではエンジン回
転及び負荷によって三ゾーンに分かれており、高速・高
負荷側に移行するに従って噴口面積を大きくするものと
している。すなわち、低速のA領域では外側燃料通路2
7の電磁開閉弁74を「開」、内側燃料通路26の電磁
開閉弁73を「閉」とすることで、外側噴口25による
燃料噴射を行わせ、中〜高速のB領域では外側燃料通路
27の電磁開閉弁74を「閉」、内側燃料通路26の電
磁開閉弁73を「開」とすることで、内側噴口24によ
る燃料噴射を行わせるようになっている。そしてエンジ
ン運転が制御マップ上の高速・高負荷のC領域に入った
ときには、両方の電磁開閉弁73,74を「開」とす
る。この状態では、燃料は全ての燃料通路26,27,
29に流入し、外側針弁22及び内側針弁23の両方が
リフトされる。このとき加圧室31の受圧面51には外
側針弁22をシート部57に着座させるような力が作用
するが、外側針弁22の受圧面45の方が面積が広いた
め、外側燃料溜り56の燃圧による上昇力が上回って、
外側針弁22がリフトされるものである。これで外側噴
口25及び内側噴口24から同時に燃料噴射が行われ
る。
A control map as shown in FIG. 5 is stored in the controller. In this control map, the engine is divided into three zones according to the engine rotation and the load, and it is assumed that the nozzle area is increased as the speed and the load shift. That is, in the low speed region A, the outer fuel passage 2
7, the electromagnetic on-off valve 74 of 7 is opened and the electromagnetic on-off valve 73 of the inner fuel passage 26 is closed, so that fuel injection is performed by the outer injection port 25, and the outer fuel passage 27 is formed in the medium to high speed B region. The electromagnetic opening / closing valve 74 is closed and the electromagnetic opening / closing valve 73 in the inner fuel passage 26 is opened so that the fuel is injected from the inner injection port 24. Then, when the engine operation enters the high speed / high load C region on the control map, both the electromagnetic opening / closing valves 73 and 74 are opened. In this state, the fuel flows through all the fuel passages 26, 27,
29, and both outer needle valve 22 and inner needle valve 23 are lifted. At this time, a force acts to seat the outer needle valve 22 on the seat portion 57 on the pressure receiving surface 51 of the pressurizing chamber 31, but since the pressure receiving surface 45 of the outer needle valve 22 has a larger area, the outer fuel reservoir The ascending force due to the fuel pressure of 56 exceeds,
The outer needle valve 22 is lifted. As a result, fuel is injected from the outer injection port 25 and the inner injection port 24 at the same time.

【0024】このように、各針弁22,23を適宜リフ
トさせる燃料通路26,27,29に分岐路71,7
2,75及び電磁開閉弁73,74を設けて、燃料流路
を適宜切り換えることにより各噴口24,25を独立し
て開閉させるようにしたので、噴口面積としては外側噴
口25の単独、内側噴口24の単独、外側噴口25及び
内側噴口24の合計、の三段階に切り換えることがで
き、可変幅の広い、或いはより決め細かい可変噴口制御
が達成される。すなわち運転状態に応じたより最適な噴
口面積とすることができる。
In this way, the branch passages 71, 7 are provided in the fuel passages 26, 27, 29 for appropriately lifting the needle valves 22, 23.
2, 75 and electromagnetic on-off valves 73, 74 are provided, and the respective fuel outlets 24, 25 are opened and closed independently by appropriately switching the fuel flow paths. It is possible to switch to three stages of the individual 24, the total of the outer nozzle 25 and the inner nozzle 24, and a variable nozzle control with a wide variable width or a finer variable variable nozzle control is achieved. That is, it is possible to make a more optimal injection port area according to the operating state.

【0025】なお以上実施例では外側噴口25を小さい
口径のもの、内側噴口24を大きい口径のものとした
が、逆に外側噴口25を大径に、内側噴口24を小径に
しても構わない。また切換弁66及び電磁開閉弁73,
74はノズルホルダーに設けても、ノズル外に設けても
よく、エンジン運転状態に応じて流路を切り換えるよう
になっていればどのようなものでも構わない。
Although the outer injection port 25 has a small diameter and the inner injection port 24 has a large diameter in the above embodiment, the outer injection port 25 may have a large diameter and the inner injection port 24 may have a small diameter. Further, the switching valve 66 and the solenoid opening / closing valve 73,
The nozzle 74 may be provided on the nozzle holder or outside the nozzle, and any element may be used as long as it can switch the flow path according to the engine operating state.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
In summary, according to the present invention, the following excellent effects are exhibited.

【0027】(1) 請求項1記載の構成によれば、いずれ
の針弁のリフト時においても燃料洩れのない二重針弁を
有した燃料噴射ノズルが達成でき、エンジンの運転条件
に応じた噴口選択により低速及び高速運転におけるエン
ジン性能の改善が実現される。
(1) According to the configuration of claim 1, it is possible to achieve a fuel injection nozzle having a double needle valve that does not leak fuel when any of the needle valves is lifted. Improvement of engine performance at low speed and high speed operation is realized by selecting the injection port.

【0028】(2) 請求項2記載の構成によれば、外側針
弁の接圧を高めることができ、内側針弁のリフト時にお
ける燃料洩れをより完全に防止することができる。
(2) According to the second aspect of the invention, the contact pressure of the outer needle valve can be increased, and fuel leakage during lift of the inner needle valve can be more completely prevented.

【0029】(3) 請求項3記載の構成によれば、運転状
態に応じたより最適な噴口面積を得ることができる。
(3) According to the configuration of the third aspect, it is possible to obtain a more optimum injection port area according to the operating condition.

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

【図1】本発明に係わるディーゼルエンジンの燃料噴射
ノズルの一実施例を示した側断面図である。
FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of a fuel injection nozzle of a diesel engine according to the present invention.

【図2】図1の燃料供給経路を示した構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a fuel supply path of FIG.

【図3】図1の作用を説明するための図であり、(a)
は内側針弁がリフトされた状態を示した要部側断面図、
(b)は外側針弁がリフトされた状態を示した要部側断
面図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of FIG. 1, (a)
Is a side sectional view of the main part showing a state in which the inner needle valve is lifted,
FIG. 7B is a side sectional view of a main part showing a state in which the outer needle valve is lifted.

【図4】本発明の他の実施例を示した燃料供給路の構成
図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a fuel supply path showing another embodiment of the present invention.

【図5】図4の作用を説明するための制御マップであ
る。
5 is a control map for explaining the operation of FIG. 4. FIG.

【図6】従来のディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルを
示した側断面図である。
FIG. 6 is a side sectional view showing a fuel injection nozzle of a conventional diesel engine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

22 外側針弁 23 内側針弁 24 内側噴口 25 外側噴口 26 内側燃料通路 27 外側燃料通路 28 内側燃料溜り 29 第三の燃料通路 30 受圧面 31 加圧室 32 仕切部 51 面部 70 流路切換手段 22 outer needle valve 23 inner needle valve 24 inner nozzle 25 outer nozzle 26 inner fuel passage 27 outer fuel passage 28 inner fuel reservoir 29 third fuel passage 30 pressure receiving surface 31 pressurizing chamber 32 partition 51 surface portion 70 flow path switching means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畑中 洋一 神奈川県藤沢市土棚8番地 株式会社い すゞ中央研究所内 (72)発明者 石田 史郎 神奈川県藤沢市土棚8番地 株式会社い すゞ中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoichi Hatanaka No. 8 Tsutana, Fujisawa, Kanagawa Prefecture Isuzu Central Research Institute (72) Inventor Shiro Ishida No. 8 Shelf, Fujisawa, Kanagawa Isuzu Central Research Co., Ltd. In-house

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内側及び外側の二重針弁を各々の燃料通
路で供給される燃圧により適宜リフトさせて内外二重に
配置された噴口を開閉させるディーゼルエンジンの燃料
噴射ノズルであって、内側噴口に連通する内側燃料溜り
に、上記燃圧供給と同期して燃料を供給するための第三
の燃料通路を接続し、内側針弁の受圧面に臨む加圧室と
上記内側燃料溜りとを仕切る仕切部を設けたことを特徴
とするディーゼルエンジンの燃料噴射ノズル。
1. A fuel injection nozzle for a diesel engine, wherein an inner and an outer double needle valve are appropriately lifted by fuel pressures supplied in respective fuel passages to open and close an injection port arranged in an inner and outer double. A third fuel passage for supplying fuel in synchronism with the fuel pressure supply is connected to the inner fuel reservoir communicating with the injection port, and the inner fuel reservoir is separated from the pressure chamber facing the pressure receiving surface of the inner needle valve. A fuel injection nozzle for diesel engines, characterized by having a partition.
【請求項2】 上記加圧室が、上記外側針弁を噴口閉塞
方向に押圧すべく外側針弁に形成された面部を備えた請
求項1記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ノズル。
2. The fuel injection nozzle for a diesel engine according to claim 1, wherein the pressurizing chamber includes a surface portion formed on the outer needle valve to press the outer needle valve in the injection port closing direction.
【請求項3】 上記燃料通路が、上記噴口を独立して開
閉させるべく燃料流路を切り換える流路切換手段を備え
た請求項1又は2に記載のディーゼルエンジンの燃料噴
射ノズル。
3. The fuel injection nozzle for a diesel engine according to claim 1, wherein the fuel passage includes flow passage switching means for switching a fuel flow passage so as to independently open and close the injection port.
JP18745694A 1994-05-20 1994-08-09 Fuel injection nozzle for diesel engine Pending JPH0835467A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114483397A (en) * 2021-12-29 2022-05-13 潍柴动力股份有限公司 Dual-fuel injection device and dual-fuel engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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