JPH084625A - 噴口面積可変型燃料噴射ノズル - Google Patents

噴口面積可変型燃料噴射ノズル

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JPH084625A
JPH084625A JP13713394A JP13713394A JPH084625A JP H084625 A JPH084625 A JP H084625A JP 13713394 A JP13713394 A JP 13713394A JP 13713394 A JP13713394 A JP 13713394A JP H084625 A JPH084625 A JP H084625A
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JP
Japan
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needle
nozzle
fuel
injection
injection port
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JP13713394A
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English (en)
Inventor
Rou Chiyou
瓏 張
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成がより簡単で、信頼性、耐久性の高い噴
口面積可変型燃料噴射ノズルを提供すること。 【構成】 燃料噴射ノズル1の針弁2を外側ニードル2
1 と中側ニードル2 2 とで形成し、外側ニードル21
閉止する外側噴口41 と、外側噴口41 の軸心側に中側
ニードル22 で閉止する中側噴口42 を形成し、駆動手
段8で中側ニードル22 をリフトしている間、外側ニー
ドル21 がリフトして外側噴口41 から燃料を噴射する
際に、中側噴口42 からも燃料が噴射される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は噴口面積可変噴射ノズル
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のディーゼルエンジンの燃料噴射ノ
ズルは噴口面積が一定であるため、高負荷に要求される
燃料噴射と、低負荷時に見合う燃料噴射との両方に見合
うように形成することが困難であった。そこで燃料噴射
量の幅を拡げるために、従来から各種の燃料噴射ノズル
が提案されている。
【0003】例えば、実開昭61−1660号公報に記
載された燃料噴射ノズルは、小さい孔からなる第1噴口
群と、大きい孔からなる第2噴口群とを、それぞれ総面
積が同じになるように形成し、それぞれの群の噴口を開
閉する第1、第2のニードルバルブを設けたものであ
る。そして各ニードルバルブをリフトさせる手段は、従
来と同様に燃料油圧によって行わせ、電磁切換弁によっ
ていずれかのニードルバルブに燃料を供給するようにし
ている。しかしながら、この公報に記載された燃料噴射
ノズルは、2系統の燃料噴射機構を一つの燃料噴射ノズ
ルに設けるため、油洩れの影響が大きく性能に影響する
という問題がある。
【0004】また特開平4−76266号公報に記載さ
れた燃料噴射ノズルは、ノズル先端に複数の噴口を形成
し、回転軸の先端に取り付けたロータリー弁で前記噴口
の開口数を選択できるように形成し、燃料噴射するため
に噴口を開閉する針弁を、前記回転軸を挿通する貫通穴
を開けた筒状に形成し、従来と同様に燃料油圧によって
リフトさせるようにしている。したがって、この燃料噴
射ノズルは、前記ロータリ弁の回転角度を精密に制御す
る必要があり、構造が複雑となり、信頼性、耐久性など
に問題がある。
【0005】また特開平4−36061に記載された燃
料噴射ノズルは、複数の噴口ごとに針弁を設け、それぞ
れの針弁に圧電アクチュエータを取り付け、針弁ごとに
駆動して噴口を開閉できるように形成したもので、機関
負荷に応じて燃料を噴射する噴口を増減できるようにし
ている。この燃料噴射ノズルは、燃料噴射の度ごとに圧
電アクチュエータを作動させて針弁をリフトさせるた
め、作動信頼性及び耐久性が劣るという問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の問題
に着目してなされたものであり、構成がより簡単で、信
頼性、耐久性を高くした噴口面積可変型燃料噴射ノズル
を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めの本発明の噴口面積可変型燃料噴射ノズルの構成は、
ディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルのノズルボディ
に、円筒状の外側ニードルと、前記円筒内に嵌装した中
側ニードルとによって形成した針弁を嵌装し、外側ニー
ドルの弁面が当たる部分に複数の外側噴口と、中側ニー
ドルの弁面が当たる部分に複数の中側噴口とを形成し、
燃料油圧で外側ニードルを押し上げる燃料溜をノズルボ
ディに形成し、中側ニードルをリフトさせる駆動手段を
取り付け、中側ニードルがリフト中に外側ニードルがリ
フトすると、外側噴口と中側噴口との両方から燃料が噴
射されるようにしたものである。
【0008】前記中側ニードルの駆動手段は特に限定し
ない。例えば、中側ニードルを弁座側に付勢する戻しス
プリングと、中側ニードルをリフトさせる電磁ソレノイ
ドとによって形成し、電磁ソレノイドを機関負荷に応じ
て作動させる制御装置を取り付けたり、油圧シリンダに
よって形成し、作動油の油圧切換弁を、機関負荷に応じ
て制御するようにすることもできる。更に前記油圧シリ
ンダは、複動型の油圧シリンダを用いてもよく、戻しス
プリングと単動型油圧シリンダとを組み合わせて形成す
ることもできる。
【0009】前記外側噴口及び中側噴口それぞれの数及
び配列、断面積、噴射方向などの仕様には特に限定はな
く、適用する機関の性能に適合するように適宜決定すれ
ばよい機関負荷を検出するためには、アクセルペダル踏
み込み角、吸気負圧、車速など、従来から行われている
任意の手段を用いることができる。
【0010】
【作用】燃料噴射ノズルの針弁を、外側ニードルと、そ
の中に嵌装した中側ニードルとによって形成し、外側ニ
ードルを従来どおり燃料油圧でリフトさせ、中側ニード
ルを、外側ニードルと別個に、機関負荷が大きいときに
リフトさせると共に、中側噴口は、外側ニードルリフト
用の燃料溜から燃料を供給するようにした前記手段は、
中側ニードルは高負荷運転時のみリフトするので、噴口
面積を可変にする構造が簡単となり、噴射ノズルの信頼
性、耐久性を高めることが容易となる。
【0011】しかも、外側噴口と中側噴口との組み合わ
せで、最適な条件を求める自由度が増し、高負荷時には
外側噴口と中側噴口との両方で噴口面積を形成できる。
したがって、噴射量と噴射期間との調整が容易となり、
機関負荷が大きい場合の噴射期間の短縮、また負荷が小
さい場合と噴射期間を同じにすることなどが可能とな
る。
【0012】
【実施例】以下添付の図面を参照して実施例により本発
明を具体的に説明する。図1に示す実施例1の噴口面積
可変型燃料噴射ノズル1の針弁2は、外側ニードル21
と中側ニードル22 とによって構成し、外側ニードル2
1 を円筒状に形成し、筒内に中側ニードル22 を摺動自
在に嵌装した構造をしている。
【0013】ノズルボディ3の先端部に外側ニードル2
1 によって閉止される部分に外側噴口41 を複数個形成
し、同様に、中側ニードル22 によって閉止される部分
に中側噴口42 を複数個形成した。本実施例では噴口4
1,2 は、それぞれ針弁2の軸心の周囲に放射状に配置
したが、この配置は本発明にとって本質的ではなく、外
側ニードル21 の弁面及び中側ニードル22 の弁面の位
置に依存して決まること以外は、適宜決定することがで
きる。
【0014】そして、外側ニードル21 の先端部に燃料
溜5を形成し、ノズルボディ3の胴部に開口する燃料通
路6を通じて燃料ポンプ(図示せず)から供給される加
圧燃料によって外側ニードル21 をリフトさせるように
した。なお図1に示す符号7は外側ニードル21 を閉弁
方向に付勢する戻しスプリングである。中側ニードル2
2 の駆動装置8は、電磁駆動装置からなり、中側ニード
ル22の端部に鉄心からなるプランジャ9を取り付け、
ネジ10でケーシング11に固定したコア12との間に、中側
ニードル22 を閉弁方向に付勢する戻しスプリング13を
取り付け、周囲にソレノイド14を配置した構造をしたも
のである。図1に示す符号15はソレノイド14を制御する
制御装置であり、16は負荷センサである。
【0015】次に噴口面積可変型燃料噴射ノズル1の動
作を説明する。外側ニードル21 の動作は、燃料通路6
から燃料溜5に流入した燃料油圧力が一定値に達する
と、外側ニードル21 がリフトし、外側噴口41 から燃
料が噴射され、噴射によって燃料溜5内の燃料油圧力が
低下すると、外側ニードル21 は戻しスプリング7によ
って閉弁位置に押し戻される。この動作は従来の燃料噴
射ノズルの動作と同様である。
【0016】いま負荷が設定値以上に増大した信号が負
荷センサ16から制御装置15に入力されると、制御装置15
は、駆動装置8のソレノイド14に中側ニードル22 のリ
フトさせる電流を与える。すると、プランジャ9が戻し
スプリング13のバネ力に打ち勝ってソレノイド14内に吸
引され、中側ニードル22 がリフトする。前記電流は、
機関負荷が上昇している間中供給されるように制御装置
15を形成することによって、高負荷運転中、中側ニード
ル22 はリフトを続け、外側ニードル21 がリフトする
度に負荷変動に応じた燃料を中側噴口22 からも噴射す
ることができる。
【0017】図2に示す実施例2の噴口面積可変型燃料
噴射ノズル1は、駆動装置8を、油圧シリンダ17と電磁
切換弁18,19とで構成した外は実施例1と同様に形成し
たので、同様の部材には図1と同じ符号を付し説明を省
略した。そして油圧入口A(又はB)から作動油を供給
し、ピストン20の反対側の油圧出口b(又はa)から作
動油を排出するように、制御装置15で電磁切換弁18,19
を制御した。
【0018】実施例2の噴口面積可変型燃料噴射ノズル
1も、実施例1と同様に機関負荷の変動に対応して外側
噴射口41 のみ、又は外側噴射口41 及び中側噴射口4
2 の両方を選択して噴口面積を変更することができる。
しかも中側ニードル22 を駆動する油圧シリンダ17は、
ノズルボディ3の外に配置することができるので、構造
が簡単となり、装置の信頼性と耐久性とを高めることが
容易である。なお、前記複動型油圧シリンダ17に代えて
単動型油圧シリンダと戻しスプリングとによって駆動装
置8を形成することもできる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明の噴口面積可
変型燃料噴射ノズルは、針弁を、筒型の外側ニードルの
中に中側ニードルを嵌装し、中側噴口からの噴射タイミ
ングは外側ニードルによって行わせ、中側ニードルは高
負荷中リフトさせるようにしたので、次の効果を得るこ
とができる。
【0020】 機関負荷に合わせて噴口面積を容易に
変更することができる。 外側噴口と中側噴口との組み合わせにより、高負
荷、低負荷それぞれに最適な燃料噴射方向と噴口面積と
を得ることができるので、噴射期間の短縮、又は低負荷
時と同じ噴射期間で噴射することがてきる。したがって
高速、高負荷運転に適切に対応した燃焼状態を得ること
ができる。 中側ニードルの駆動する制御装置を、ノズルボディ
の外側に取り付けることができるので、構造がより簡単
になり、高い作動信頼性と耐久性が容易に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1による噴口面積可変型燃料噴
射ノズルの縦断面図である。
【図2】本発明の実施例2による噴口面積可変型燃料噴
射ノズルの縦断面図である。
【符号の説明】
1 噴口面積可変型燃料噴射ノズル 2 針弁 21 外側ニードル 22 中側ニードル 3 ノズルボディ 41 外側噴口 42 中側噴口 5 燃料溜 6 燃料通路 7 戻しスプリン
グ 8 駆動装置 15 制御装置 16 負荷センサ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルの
    ノズルボディに、円筒状の外側ニードルと、前記円筒内
    に嵌装した中側ニードルとによって形成した針弁を嵌装
    し、外側ニードルの弁面が当たる部分に複数の外側噴口
    と、中側ニードルの弁面が当たる部分に複数の中側噴口
    とを形成し、燃料油圧で外側ニードルを押し上げる燃料
    溜をノズルボディに形成し、中側ニードルをリフトさせ
    る駆動手段を取り付け、中側ニードルがリフト中に外側
    ニードルがリフトすると、外側噴口と中側噴口との両方
    から燃料が噴射されるようにした噴口面積可変型燃料噴
    射ノズル。
  2. 【請求項2】 前記中側ニードルの駆動手段を、中側ニ
    ードルを噴口側に付勢する戻しスプリングと、中側ニー
    ドルをリフトさせる電磁ソレノイドとによって形成した
    請求項1記載の噴口面積可変型燃料噴射ノズル。
  3. 【請求項3】 前記中側ニードルの駆動手段を、油圧シ
    リンダによって形成した請求項1記載の噴口面積可変型
    燃料噴射ノズル。
JP13713394A 1994-06-20 1994-06-20 噴口面積可変型燃料噴射ノズル Pending JPH084625A (ja)

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JP13713394A JPH084625A (ja) 1994-06-20 1994-06-20 噴口面積可変型燃料噴射ノズル

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JP13713394A JPH084625A (ja) 1994-06-20 1994-06-20 噴口面積可変型燃料噴射ノズル

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JPH084625A true JPH084625A (ja) 1996-01-09

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JP13713394A Pending JPH084625A (ja) 1994-06-20 1994-06-20 噴口面積可変型燃料噴射ノズル

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002006665A1 (de) * 2000-07-15 2002-01-24 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
WO2012051331A2 (en) * 2010-10-15 2012-04-19 Deyang Hou A fuel injector capable of dual fuel injection
WO2012051183A2 (en) * 2010-10-11 2012-04-19 Deyang Hou A fuel injector with a variable orifice

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