JPH087092Y2 - 燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、燃料噴射装置に関し、さらに詳しくは、燃
料噴射装置における燃料噴射時期の設定構造に関する。

（従来の技術） 周知のように内燃機関の一つであるディーゼルエンジ
ンにあっては、燃料供給系からの燃料を燃料噴射ポンプ
と燃料噴射ノズルとを用いて燃焼室内の高圧空気内に噴
射して燃焼させ、これに伴い発生する熱エネルギーに応
じた出力を得るようになっている。

ところで、上述した燃料噴射ポンプと燃料噴射ノズル
とを備えた燃料噴射装置においては、一時期に集中して
燃料の噴射が行なわれるので、着火遅れを生じて騒音発
生の原因になることがある。

すなわち、圧縮空気内へ調量された燃料を噴射する
と、ある時期において急激な燃焼を行なうことになり、
それだけ爆発及び振動音が大きく発生する結果となる。

また、これとは別に、燃焼噴射を一時期に集中させる
と、燃焼後の気筒内の温度が著しく上昇していることか
らNOxの発生も多くなる虞れがある。

そこで、このような不具合を解消する目的で、第４図
に示す構造を燃料噴射装置が本考案者により提案されて
いる。

すなわち、第４図に示す燃料噴射装置は、燃料の主噴
射を行なう前に少量の燃料噴射を行なうようにしたもの
であり、燃料噴射のために用いられる燃料噴射ノズル１
を備え、この燃料噴射ノズル１は、図示しない燃料噴射
ポンプから針弁1Aの開弁圧室1Bに至る燃料通路1Cの一部
にスプールバルブ室1Dが形成してある。

そして、スプールバルブ室1D内には、燃料通路1Cから
の作動圧入力側に相当する燃料の取り入れ口側を塞ぐ向
きの付勢をバネ2Aにより与えられて初期設定されている
摺動自在のスプールバルブ２が挿嵌されている。また、
このスプールバルブ室1Dには、スプールバルブ２の初期
態位からの変位始端側に開弁圧室1Bに連通していて少量
噴射のために小断面積を設定されている第１の通路３
が、そしてスプールバルブ２の変位終端側に主噴射のた
めに大断面積を設定されている第２の通路４の一端がそ
れぞれ接続してある。

このような構造の燃料噴射ノズル１においては、燃料
噴射ポンプからの燃料が燃料通路1Cから燃料取り入れ口
を介して流入する。その燃料圧送圧、換言すれば、作動
圧がバネ2Aの付勢力に打ち勝つことで、スプールバルブ
２が図において下側に向け変位し、その途中において第
５図に示すように、燃料通路1Cと第１の通路３とを連通
状態に設定してこの第１の通路からの燃料圧力を開弁圧
室1Bに印加できる態位を設定する。従って、この第１の
通路３内での燃料圧力が針弁1Aに付加されているリター
ンスプリングの圧力以上に達すると開弁圧室1Bにおいて
針弁1Aが開放され、第７図に示すように燃料の少量噴射
が行われる。

一方、上述した噴射ポンプからの燃料の圧送が継続さ
れると、スプールバルブ２は第１の通路３を経て燃料通
路1Cと第２の通路４との連通状態をも設定できる位置に
変位する。このとき、第２の通路４は、第１の通路３よ
りも大面積であるので、第１の通路３を介して供給され
た燃料よりも多い量の燃料を開弁圧室1B内に導入し、第
７図に示すように大量の燃料噴射を行う。この場合、第
１の通路からの燃料の量を合わせて主噴射のための燃料
の量が設定される。

このような構造によれば、燃料の少量噴射に続いて大
量噴射をおこなわせることができ、これにより、燃料噴
射時期を一時期に集中させないで、集中燃焼による燃焼
時での騒音発生や排気ガス中の有害成分の発生を未然に
防止することができる。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上述した噴射ノズルの構造において
は、走行時の条件において、例えば、高負荷時に少量噴
射を行なうと、少量噴射時は噴射圧力が低いため、空気
との混合状態が悪化し、未燃焼が発生して黒煙の発生原
因を招く虞れがある。

そこで、本考案の目的は上述した燃料噴射装置、特
に、主噴射の前に少量噴射を可能にした燃料噴射ノズル
を備えている燃料噴射装置における問題に鑑み、騒音の
発生を防ぐと共に燃焼特性特に、黒煙の発生を抑えるこ
とのできる構造を備えた燃料噴射装置を得ることにあ
る。

（課題を解決するための手段） この目的を達成するため、本考案は、噴射ノズルにお
ける針弁の開弁圧を設定するための開弁圧室に接続され
る燃料通路の一部を作動圧入力側として接続されている
スプールバルブ室を設け、このバルブ室には、スプール
バルブの初期位置からの変位始端側に小面積に設定され
た第１の通路を、そして上記スプールバルブの変位終端
側に上記第１の通路よりも大面積に設定された第２の通
路を設け、これら各通路を上記針弁の開弁圧室に接続す
るとともに、上記第１の通路にはこの通路を開閉する弁
を設け、この弁は高負荷時に上記第１の通路を遮断する
ようにしたことを提案するものである。

（作用） 本考案によれば、高負荷時に、第１の通路が遮断さ
れ、未燃焼につながる低圧噴射燃料の量を抑える。

（実施例） 以下、第１図乃至第３図において本考案実施例の詳細
を説明する。

第１図は、本考案実施例による燃料噴射装置の要部を
示す第４図相当の模型図であり、第４図に示したものと
同じ構成部品については同符号により示してあることを
前置きしておく。

すなわち、本実施例による燃料噴射装置は、第４図の
場合と同様に燃料噴射ノズル１を備えており、この噴射
ノズル１における第１の通路３には、この通路を開閉す
る弁５が配置してある。

本実施例に場合、上述した弁５は、ロータリー弁で構
成してあり、このロータリー弁５は、その回転軸に一体
とされたピニオン（図では、便宜上、同一箇所に示して
ある）5Aをラック６に噛み合わせてある。

上述したラック６は、例えば、燃料噴射ポンプに装備
してあるコントロールラック（図示されず）と連動する
ように構成してあり、通常時に位置を、第２図に示すよ
うに、ロータリー弁５が第１の通路３を開放することが
できる位置とされており、燃料の増量方向への移動時に
は、通常位置から第３図に示すように左側に移動し、こ
れに噛み合うピニオン5Aを図において反時計方向に回転
させる。

本実施例は以上のような構造であるから、ロータリー
弁５は、ピニオン5Aが燃料噴射ポンプ内のコントロール
ラックの移動に応じて回転するのを介して第１の通路４
の開放面積を設定する。

すなわち、低負荷域から高負荷以前の領域にかけて
は、第１の通路３が全開状態から徐々に開放面積を小さ
くしていく。

一方、アクセルが一杯に踏み込まれる高負荷域では、
燃料噴射ポンプ内のコントロールラックに連動するラッ
ク６が第３図に示すように左側に向け最大量移動する。
従って、ラック６に噛み合っているピニオン5Aも反時計
方向に回転して第１の通路３を閉じて少量噴射のために
燃料の供給を停止する。

なお、本実施例においては、ロータリー弁５の開閉駆
動のための構造として、ラックとピニオンとの組み合わ
せとしたが、これに代えて、ロータリー弁を例えば、パ
ルスモータ等のモータにより回転駆動しても良い。この
場合には、パルスモータの駆動量を上述した燃料噴射ポ
ンプ内のコントロールラックの移動量に応じて、あるい
はアクセルの踏み込み量に応じて設定する。

（考案の効果） 以上、本考案によれば、高負荷時には、主噴射の前に
行なわれる少量噴射を停止させることができるように構
成したので、高負荷以外のときには、一時的な燃焼によ
る騒音の発生を抑えることができ、そして、高負荷時に
は未燃焼燃料の発生を防止して黒煙の発生を抑えること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例による燃料噴射装置の要部を説明
するための模型図、第２図は第１図に示した要部の一態
様を説明するための部分的な模型図、第３図は第１図に
示した要部の他の態様を説明するための第２図相当の部
分的な模型図、第４図は従来の噴射ノズルの一例を説明
するための第１図相当の模型図、第５図および第６図は
第４図に示したノズルの一態様および他の態様をそれぞ
れ説明するための部分的な模型図、第７図は第４図に示
した噴射ノズルの特性を説明するための線図である。 １……燃焼噴射ノズル、1A……針弁、1B……開弁圧室、
1C……燃料通路、1D……スプールバルブ室、２……スプ
ールバルブ、３……第１の通路、４……第２の通路、…
…５ロータリー弁、5A……ピニオン、６……ラック。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】噴射ノズルにおける針弁の開弁圧を設定す
   るための開弁圧室に接続される燃料通路の一部を作動圧
   入力側として接続されているスプールバルブ室を設け、
   このバルブ室には、スプールバルブの初期位置からの変
   位始端側に小面積に設定された第１の通路を、そして上
   記スプールバルブの変位終端側に上記第１の通路よりも
   大面積に設定された第２の通路を設け、これら各通路を
   上記針弁の開弁圧室に接続するとともに、上記第１の通
   路には、この通路を開閉する弁を設け、この弁により高
   負荷時には上記第１の通路を遮断することを特徴とする
   噴射ノズルを備えた燃料噴射装置。