JPH1026058A - 内燃機関の二流体噴射弁 - Google Patents
内燃機関の二流体噴射弁Info
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- JPH1026058A JPH1026058A JP19846696A JP19846696A JPH1026058A JP H1026058 A JPH1026058 A JP H1026058A JP 19846696 A JP19846696 A JP 19846696A JP 19846696 A JP19846696 A JP 19846696A JP H1026058 A JPH1026058 A JP H1026058A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 内側針弁７と外側針弁８のいずれもが開弁状
態の時（燃料とガス同時噴射）にも、燃料噴孔８ｂとガ
ス噴孔６ｇの穴部が一致するような構成を取る。 【解決手段】 内側針弁と外側針弁との間に燃料弁本体
の一部である円環状の柱状壁を設け、その下部に燃料噴
孔を穿設し、かつ該燃料噴孔の軸芯延長上の燃料弁本体
先端部にガス噴孔を燃料噴孔と同一軸上に穿設すると共
に、それぞれの針弁を独立に駆動すること。これによ
り、燃料とガスとの噴射時期及び噴射量の制御が各々独
立に高精度で行え、燃料噴射とガス噴射とを同時期の行
うような場合でも、燃料噴射（噴孔）とガス噴射（噴
孔）との軸芯のずれは生じない。
態の時（燃料とガス同時噴射）にも、燃料噴孔８ｂとガ
ス噴孔６ｇの穴部が一致するような構成を取る。 【解決手段】 内側針弁と外側針弁との間に燃料弁本体
の一部である円環状の柱状壁を設け、その下部に燃料噴
孔を穿設し、かつ該燃料噴孔の軸芯延長上の燃料弁本体
先端部にガス噴孔を燃料噴孔と同一軸上に穿設すると共
に、それぞれの針弁を独立に駆動すること。これによ
り、燃料とガスとの噴射時期及び噴射量の制御が各々独
立に高精度で行え、燃料噴射とガス噴射とを同時期の行
うような場合でも、燃料噴射（噴孔）とガス噴射（噴
孔）との軸芯のずれは生じない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】シリンダ内に燃料を直接噴射
する筒内燃料噴射型の内燃機関の噴射弁に関する。
する筒内燃料噴射型の内燃機関の噴射弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７〜図１１に特願昭４−２７６５１０
号に開示した従来の二流体噴射弁の構造の一例を示す。
図７は全体構造、図８は図７のVIII−VIII断面、図９は
図８にIX−IXで示す燃料弁本体の断面図、図１０は図８
にX−Xで示す燃料弁本体の断面図、図１１は燃料弁先端
部の拡大断面構造、をそれぞれ示している。また他の流
体としてガスの場合を説明する。各図において、１は燃
料弁ホルダ、１ａはホルダ内ガス通路、１ｂはホルダ内
作動油通路、１ｃはホルダ内燃料通路（図１０参照）、
１ｄはバネ室、２はガス供給継ぎ手、３は作動油供給継
ぎ手、４は燃料弁中間ピース、５は締め付け金具、６は
燃料弁本体、６ａは燃料弁本体ガス通路、６ｂは燃料弁
本体作動油通路、６ｃは燃料弁本体燃料通路、６ｄはガ
ス溜まり、６ｅは燃料溜まり、６ｆはガス噴孔、６ｈは
ガス室、７は内側針弁、７ａは内側針弁シート部、８は
外側針弁、８ａは外側針弁シート部、９は外側針弁バネ
押さえ、１０は外側針弁押さえバネ、１１は外側針弁回
り止め、１２は内側針弁押さえバネ受け、１３は内側針
弁押さえバネを夫々示す。
号に開示した従来の二流体噴射弁の構造の一例を示す。
図７は全体構造、図８は図７のVIII−VIII断面、図９は
図８にIX−IXで示す燃料弁本体の断面図、図１０は図８
にX−Xで示す燃料弁本体の断面図、図１１は燃料弁先端
部の拡大断面構造、をそれぞれ示している。また他の流
体としてガスの場合を説明する。各図において、１は燃
料弁ホルダ、１ａはホルダ内ガス通路、１ｂはホルダ内
作動油通路、１ｃはホルダ内燃料通路（図１０参照）、
１ｄはバネ室、２はガス供給継ぎ手、３は作動油供給継
ぎ手、４は燃料弁中間ピース、５は締め付け金具、６は
燃料弁本体、６ａは燃料弁本体ガス通路、６ｂは燃料弁
本体作動油通路、６ｃは燃料弁本体燃料通路、６ｄはガ
ス溜まり、６ｅは燃料溜まり、６ｆはガス噴孔、６ｈは
ガス室、７は内側針弁、７ａは内側針弁シート部、８は
外側針弁、８ａは外側針弁シート部、９は外側針弁バネ
押さえ、１０は外側針弁押さえバネ、１１は外側針弁回
り止め、１２は内側針弁押さえバネ受け、１３は内側針
弁押さえバネを夫々示す。
【０００３】上記構成において、燃料弁ホルダ１にホル
ダ内燃料通路１ｃ、ホルダ内ガス通路１ａ、ホルダ内作
動油通路１ｂがそれぞれ穿設され、その下端には内側針
弁押さえバネ１３が入ったバネ室１ｄが凹設されてい
る。中間ピース４は上部の燃料弁ホルダ１と下部の燃料
弁本体６との間にあり、中間ピース燃料通路４ｃ、中間
ピースガス通路４ａ、中間ピース作動油通路４ｂが配設
され、前記のそれぞれの通路は上部の燃料弁ホルダ１下
部の燃料弁本体６のそれぞれ対応する通路と完全に一致
するように配設されている。中間ピース４の中央部に
は、燃料弁ホルダ１側のバネ室１ｄと対応させて内側針
弁押さえバネ１３の入ったバネ室１ｄが形成され、該バ
ネ室１ｄ内に、内側針弁押さえバネ１３及び内側針弁押
さえバネ受け１２が収納若しくは取り付けられている。
燃料弁ホルダ１、中間ピース４及び燃料弁本体６は締め
付け金具５により一体に締結され中間ピース４の両端の
接触面はそれぞれの流体がそれぞれの通路から内外部へ
漏れないように加工されている。燃料弁本体６の中央部
には二重針弁が配設され、内側針弁７は外側針弁８の中
に軸線方向に摺動自在に取り付けられており、上部の内
側針弁リフト制限面７ｂが中間ピース４下端面との間で
内側針弁制限リフトl1を規定している。内側針弁７の下
端は外側針弁８との間に内側針弁シート部７ａが形成さ
れ、また上端は中間ピース４内のバネ室１ｄに収納され
た内側針弁バネ受け１２を介して内側針弁押さえバネ１
３により押圧されている。
ダ内燃料通路１ｃ、ホルダ内ガス通路１ａ、ホルダ内作
動油通路１ｂがそれぞれ穿設され、その下端には内側針
弁押さえバネ１３が入ったバネ室１ｄが凹設されてい
る。中間ピース４は上部の燃料弁ホルダ１と下部の燃料
弁本体６との間にあり、中間ピース燃料通路４ｃ、中間
ピースガス通路４ａ、中間ピース作動油通路４ｂが配設
され、前記のそれぞれの通路は上部の燃料弁ホルダ１下
部の燃料弁本体６のそれぞれ対応する通路と完全に一致
するように配設されている。中間ピース４の中央部に
は、燃料弁ホルダ１側のバネ室１ｄと対応させて内側針
弁押さえバネ１３の入ったバネ室１ｄが形成され、該バ
ネ室１ｄ内に、内側針弁押さえバネ１３及び内側針弁押
さえバネ受け１２が収納若しくは取り付けられている。
燃料弁ホルダ１、中間ピース４及び燃料弁本体６は締め
付け金具５により一体に締結され中間ピース４の両端の
接触面はそれぞれの流体がそれぞれの通路から内外部へ
漏れないように加工されている。燃料弁本体６の中央部
には二重針弁が配設され、内側針弁７は外側針弁８の中
に軸線方向に摺動自在に取り付けられており、上部の内
側針弁リフト制限面７ｂが中間ピース４下端面との間で
内側針弁制限リフトl1を規定している。内側針弁７の下
端は外側針弁８との間に内側針弁シート部７ａが形成さ
れ、また上端は中間ピース４内のバネ室１ｄに収納され
た内側針弁バネ受け１２を介して内側針弁押さえバネ１
３により押圧されている。
【０００４】外側針弁８は、燃料弁本体６内に軸方向に
摺動自在に配設され、上方向のリフトl2はその上端面が
外側針弁バネ押さえ９との隙間で規定されている。（図
９参照） 外側針弁８の下部には、燃料弁本体６との間に外側針弁
シート部８ａが形成され、上部より外側針弁押さえバネ
１０により押圧されている。燃料弁本体ガス通路６ａは
外側針弁８の外周に形成されたガス溜まり６ｄに接続さ
れている。燃料弁本体燃料通路６ｃは上部から外側針弁
８の外側に配設され外側針弁８の中間部で外側針弁８の
軸に直角にあけられた外側針弁燃料通路８ｃに接続さ
れ、さらに内側針弁７の燃料溜まり６ｅに接続されるよ
うに配設されている。外側針弁８が上方へ最大リフトl2
摺動したとき燃料油通路は閉じない寸法になっている。
燃料弁本体作動油通路６ｂは外側針弁８の外側に配設さ
れ、外側針弁８の中央外側に形成されている作動油溜ま
り６ｆに接続されている。外側針弁８の先端部には燃料
噴孔８ｂが複数配設され、また燃料弁本体６の最下部に
はガス噴孔６ｇが燃料噴孔８ｂと同数、弁閉時に設けら
れ、かつガス噴孔６ｇ開口面積の方が大きく設定する。
又、外側針弁８の側面に燃料弁本体６の側面から回転防
止止めねじ１１が螺設され、外側針弁８が回転し噴孔位
置が食い違うのを防止している。
摺動自在に配設され、上方向のリフトl2はその上端面が
外側針弁バネ押さえ９との隙間で規定されている。（図
９参照） 外側針弁８の下部には、燃料弁本体６との間に外側針弁
シート部８ａが形成され、上部より外側針弁押さえバネ
１０により押圧されている。燃料弁本体ガス通路６ａは
外側針弁８の外周に形成されたガス溜まり６ｄに接続さ
れている。燃料弁本体燃料通路６ｃは上部から外側針弁
８の外側に配設され外側針弁８の中間部で外側針弁８の
軸に直角にあけられた外側針弁燃料通路８ｃに接続さ
れ、さらに内側針弁７の燃料溜まり６ｅに接続されるよ
うに配設されている。外側針弁８が上方へ最大リフトl2
摺動したとき燃料油通路は閉じない寸法になっている。
燃料弁本体作動油通路６ｂは外側針弁８の外側に配設さ
れ、外側針弁８の中央外側に形成されている作動油溜ま
り６ｆに接続されている。外側針弁８の先端部には燃料
噴孔８ｂが複数配設され、また燃料弁本体６の最下部に
はガス噴孔６ｇが燃料噴孔８ｂと同数、弁閉時に設けら
れ、かつガス噴孔６ｇ開口面積の方が大きく設定する。
又、外側針弁８の側面に燃料弁本体６の側面から回転防
止止めねじ１１が螺設され、外側針弁８が回転し噴孔位
置が食い違うのを防止している。
【０００５】上記の従来の二流体噴射弁において、燃料
は図示しない燃料噴射ポンプから噴射管を介して燃料弁
ホルダ１のホルダ内燃料通路１ｃへ送られ、次に中間ピ
ース４ｃ、燃料弁本体内燃料通路６ｃを通り、燃料油溜
まり６ｅに入る。燃料油圧が上昇し、内側針弁押さえバ
ネ１３の付勢力（開弁圧力）に打ち勝つと内側針弁７は
押し上げられ、燃料は内側針弁シート部７ａを通り、燃
料噴孔８ｂを経て、ガス噴孔６ｇから外部へ噴射され
る。ガスは図示しないガスボンベ、あるいはガス圧縮装
置よりガス供給管を経て、燃料弁ホルダ１の上部に配設
されたガス供給管継ぎ手２からホルダ内ガス通路１ａを
通り中間ピース内ガス通路４ａを経て燃料弁本体ガス通
路６ａよりガス溜まり６ｄに入り、外側針弁シート部８
ａで遮断されている。
は図示しない燃料噴射ポンプから噴射管を介して燃料弁
ホルダ１のホルダ内燃料通路１ｃへ送られ、次に中間ピ
ース４ｃ、燃料弁本体内燃料通路６ｃを通り、燃料油溜
まり６ｅに入る。燃料油圧が上昇し、内側針弁押さえバ
ネ１３の付勢力（開弁圧力）に打ち勝つと内側針弁７は
押し上げられ、燃料は内側針弁シート部７ａを通り、燃
料噴孔８ｂを経て、ガス噴孔６ｇから外部へ噴射され
る。ガスは図示しないガスボンベ、あるいはガス圧縮装
置よりガス供給管を経て、燃料弁ホルダ１の上部に配設
されたガス供給管継ぎ手２からホルダ内ガス通路１ａを
通り中間ピース内ガス通路４ａを経て燃料弁本体ガス通
路６ａよりガス溜まり６ｄに入り、外側針弁シート部８
ａで遮断されている。
【０００６】外側針弁を駆動するため、作動油が図示し
ない作動油源から燃料弁ホルダ１の上部に付設の作動油
供給継ぎ手３よりホルダ内作動油通路１ｂ、中間ピース
作動油通路４ｂを通り燃料弁本体作動油通路６ｂを経て
作動油溜まり６ｆへ導入される。作動油圧を上げ、外側
針弁８の上部を押圧している外側針弁押さえバネ１０の
付勢力に打ち勝つと、外側針弁シート部８ａが開き、ガ
ス溜まり６ｄのガスがガス噴孔より外へ噴射される。内
側針弁７が開弁状態の時には、外側針弁押さえバネ１０
の付勢力に作動油圧力が打ち勝つと外側針弁シート部８
ａが開きガスが噴射するが、燃料噴孔８ｂより燃料が噴
出しているため、ガス室６ｈでガスと燃料は混合しなが
ら、ガス噴孔６ｇより外部へ噴射される。前記燃料噴射
は通常燃料弁と同様、燃料油圧により開く自動弁として
作用するが、ガス噴射は外部油圧源からの作動油の作動
時期を制御し噴射させる。このため燃料噴射時期はあら
かじめ解っているので、作動油圧力を制御することによ
り燃料とガスとの相対的な噴射時期を自由に変化させる
ことができる。
ない作動油源から燃料弁ホルダ１の上部に付設の作動油
供給継ぎ手３よりホルダ内作動油通路１ｂ、中間ピース
作動油通路４ｂを通り燃料弁本体作動油通路６ｂを経て
作動油溜まり６ｆへ導入される。作動油圧を上げ、外側
針弁８の上部を押圧している外側針弁押さえバネ１０の
付勢力に打ち勝つと、外側針弁シート部８ａが開き、ガ
ス溜まり６ｄのガスがガス噴孔より外へ噴射される。内
側針弁７が開弁状態の時には、外側針弁押さえバネ１０
の付勢力に作動油圧力が打ち勝つと外側針弁シート部８
ａが開きガスが噴射するが、燃料噴孔８ｂより燃料が噴
出しているため、ガス室６ｈでガスと燃料は混合しなが
ら、ガス噴孔６ｇより外部へ噴射される。前記燃料噴射
は通常燃料弁と同様、燃料油圧により開く自動弁として
作用するが、ガス噴射は外部油圧源からの作動油の作動
時期を制御し噴射させる。このため燃料噴射時期はあら
かじめ解っているので、作動油圧力を制御することによ
り燃料とガスとの相対的な噴射時期を自由に変化させる
ことができる。
【０００７】このような作動を行うことにより、噴射す
る燃料とガスの噴射時期及び噴射量を独立かつ遅滞なく
高精度に制御でき、燃料の噴射にガスの噴射を加えるこ
とで、燃料の微粒化特性を向上させると共に噴射後の燃
料と空気との混合速度を制御することができ、燃焼効率
および空気利用率の向上が図れ、また燃焼ガスの高温保
持時間を短縮することができＮＯX低減が図れ、かつ排
煙濃度の低い良好な燃焼が得られるようにしている。
る燃料とガスの噴射時期及び噴射量を独立かつ遅滞なく
高精度に制御でき、燃料の噴射にガスの噴射を加えるこ
とで、燃料の微粒化特性を向上させると共に噴射後の燃
料と空気との混合速度を制御することができ、燃焼効率
および空気利用率の向上が図れ、また燃焼ガスの高温保
持時間を短縮することができＮＯX低減が図れ、かつ排
煙濃度の低い良好な燃焼が得られるようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
は次のような欠点がある。燃料噴孔８ｂとガス噴孔６ｇ
は外側針弁８の開弁時に同軸に形成されているが、燃料
噴孔８ｂを外側針弁８に配設していることから、外側針
弁８がリフトしている状態、即ちガスを噴射している状
態で燃料を噴射するような噴射時期の関係を設定した場
合、基本的に両噴孔の同軸関係が崩れ、燃料噴孔８ｂの
軸芯がガス噴孔６ｇの軸芯から上方へ偏芯した状態で燃
料が噴射されることになる。この時、外側針弁８の最大
リフトl2時にも燃料噴孔８ｂはガス噴孔６ｇの穴部から
外れないような寸法に設定してあるが、燃料噴孔８ｂか
ら噴射された燃料噴霧は、ガス噴孔６ｇの上部近傍を通
過するため、ガス噴孔６ｇの上部壁面の影響を受け、ガ
ス噴孔６ｇから噴出した燃料噴霧はその形成状態が乱さ
れるため、燃料噴霧の一部が広がりすぎ、シリンダヘッ
ドの下面に接触するなど、良好な燃料噴霧の形成と混合
気の形成が阻害されることになる。この状態を、図６に
示している。
は次のような欠点がある。燃料噴孔８ｂとガス噴孔６ｇ
は外側針弁８の開弁時に同軸に形成されているが、燃料
噴孔８ｂを外側針弁８に配設していることから、外側針
弁８がリフトしている状態、即ちガスを噴射している状
態で燃料を噴射するような噴射時期の関係を設定した場
合、基本的に両噴孔の同軸関係が崩れ、燃料噴孔８ｂの
軸芯がガス噴孔６ｇの軸芯から上方へ偏芯した状態で燃
料が噴射されることになる。この時、外側針弁８の最大
リフトl2時にも燃料噴孔８ｂはガス噴孔６ｇの穴部から
外れないような寸法に設定してあるが、燃料噴孔８ｂか
ら噴射された燃料噴霧は、ガス噴孔６ｇの上部近傍を通
過するため、ガス噴孔６ｇの上部壁面の影響を受け、ガ
ス噴孔６ｇから噴出した燃料噴霧はその形成状態が乱さ
れるため、燃料噴霧の一部が広がりすぎ、シリンダヘッ
ドの下面に接触するなど、良好な燃料噴霧の形成と混合
気の形成が阻害されることになる。この状態を、図６に
示している。
【０００９】即ち、図６の右側の上下の２つの図（Ｂ−
１、Ｂ−２）は前記した従来技術を示し、内側針弁７が
開弁状態の時（燃料のみ噴射）には図６（Ｂ−１）より
明らかなように、燃料噴孔８ｂはガス噴孔６ｇの穴部は
一致しているが、内側針弁７と外側針弁８のいずれもが
開弁状態の時（燃料とガス同時噴射）には図６（Ｂ−
２）より明らかなように、燃料噴孔８ｂはガス噴孔６ｇ
の穴部は一致せず、燃料噴孔８ｂから噴射された燃料噴
霧は、ガス噴孔６ｇの上部近傍を通過するため、ガス噴
孔６ｇの上部壁面の影響を受け、燃料噴霧はその形成状
態が乱される。
１、Ｂ−２）は前記した従来技術を示し、内側針弁７が
開弁状態の時（燃料のみ噴射）には図６（Ｂ−１）より
明らかなように、燃料噴孔８ｂはガス噴孔６ｇの穴部は
一致しているが、内側針弁７と外側針弁８のいずれもが
開弁状態の時（燃料とガス同時噴射）には図６（Ｂ−
２）より明らかなように、燃料噴孔８ｂはガス噴孔６ｇ
の穴部は一致せず、燃料噴孔８ｂから噴射された燃料噴
霧は、ガス噴孔６ｇの上部近傍を通過するため、ガス噴
孔６ｇの上部壁面の影響を受け、燃料噴霧はその形成状
態が乱される。
【００１０】従って、燃料とガスとを同時期に噴射する
ような条件を設定した場合には、二流体噴射による燃料
の微粒化、あるいは燃料と空気との混合速度の制御効果
は得られるものの、基本となる燃料噴霧の形成状態が悪
化し、排煙濃度の増大、未燃炭化水素の増大などを招く
問題点を有している。
ような条件を設定した場合には、二流体噴射による燃料
の微粒化、あるいは燃料と空気との混合速度の制御効果
は得られるものの、基本となる燃料噴霧の形成状態が悪
化し、排煙濃度の増大、未燃炭化水素の増大などを招く
問題点を有している。
【００１１】本発明は、かかる従来技術の欠点に鑑み、
内側針弁７と外側針弁８のいずれもが開弁状態の時（燃
料とガス同時噴射）にも、燃料噴孔８ｂとガス噴孔６ｇ
の穴部が一致するような構成を取り、これによりガス噴
射による燃料微流化特性の向上、及び燃料と空気の乱流
混合速度の制御など、二流体噴射の本来の効果が有効に
得られ、空気利用率が良好で、燃焼効率が高く、かつＮ
ＯX及び排煙濃度の低い良好な燃焼が得られる内燃機関
の二流体噴射弁を提供する事を目的とする。
内側針弁７と外側針弁８のいずれもが開弁状態の時（燃
料とガス同時噴射）にも、燃料噴孔８ｂとガス噴孔６ｇ
の穴部が一致するような構成を取り、これによりガス噴
射による燃料微流化特性の向上、及び燃料と空気の乱流
混合速度の制御など、二流体噴射の本来の効果が有効に
得られ、空気利用率が良好で、燃焼効率が高く、かつＮ
ＯX及び排煙濃度の低い良好な燃焼が得られる内燃機関
の二流体噴射弁を提供する事を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】シリンダ内に直接燃料を
噴射して燃焼を行う内燃機関に用い、燃料と他の二種の
流体を同一の噴射弁からそれぞれ独立して噴射する二流
体噴射弁において、噴射弁中心軸上に位置する内側針弁
の周囲に、噴射弁本体の一部である円環状の柱状壁を設
けるとともに該柱状壁下部に燃料噴孔を穿設し、該柱状
壁の外側に外側針弁を設け、それぞれの針弁が、燃料の
圧力あるいは他の流体の圧力により独立して開閉を行う
自動弁とし、さらに燃料噴孔の軸芯延長上の燃料弁本体
に燃料噴孔の軸芯と同軸に燃料噴孔よりも大きい他の流
体の噴孔を穿設形成したことを特徴とする。
噴射して燃焼を行う内燃機関に用い、燃料と他の二種の
流体を同一の噴射弁からそれぞれ独立して噴射する二流
体噴射弁において、噴射弁中心軸上に位置する内側針弁
の周囲に、噴射弁本体の一部である円環状の柱状壁を設
けるとともに該柱状壁下部に燃料噴孔を穿設し、該柱状
壁の外側に外側針弁を設け、それぞれの針弁が、燃料の
圧力あるいは他の流体の圧力により独立して開閉を行う
自動弁とし、さらに燃料噴孔の軸芯延長上の燃料弁本体
に燃料噴孔の軸芯と同軸に燃料噴孔よりも大きい他の流
体の噴孔を穿設形成したことを特徴とする。
【００１３】
【作用】本発明の構成のように、内側針弁と外側針弁と
の間に燃料弁本体の一部である円環状の柱状壁を設け、
その下部に燃料噴孔を穿設し、かつ該燃料噴孔の軸芯延
長上の燃料弁本体先端部にガス噴孔を燃料噴孔と同一軸
上に穿設すると共に、それぞれの針弁を独立に駆動する
ことによって、燃料とガスとの噴射時期及び噴射量の制
御が各々独立に高精度で行え、また、燃料噴孔を外側針
弁に穿設していないため、従来の二流体噴射弁構造で問
題であった燃料噴射とガス噴射とを同時期の行うような
場合でも、燃料噴射（噴孔）とガス噴射（噴孔）との軸
芯のずれは生じず、あらゆる噴射条件において、燃料噴
霧形成は阻害されず、良好な燃料噴霧とガス噴流との形
成が実現できる。
の間に燃料弁本体の一部である円環状の柱状壁を設け、
その下部に燃料噴孔を穿設し、かつ該燃料噴孔の軸芯延
長上の燃料弁本体先端部にガス噴孔を燃料噴孔と同一軸
上に穿設すると共に、それぞれの針弁を独立に駆動する
ことによって、燃料とガスとの噴射時期及び噴射量の制
御が各々独立に高精度で行え、また、燃料噴孔を外側針
弁に穿設していないため、従来の二流体噴射弁構造で問
題であった燃料噴射とガス噴射とを同時期の行うような
場合でも、燃料噴射（噴孔）とガス噴射（噴孔）との軸
芯のずれは生じず、あらゆる噴射条件において、燃料噴
霧形成は阻害されず、良好な燃料噴霧とガス噴流との形
成が実現できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態を説明する。但し、この実施形態に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に
特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに
限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。図１
〜図５に本発明の実施形態を示す。図１は全体構造、図
２は図１のII―II断面、図３は図２に示すIII−III断面
で示す燃料弁本体の断面図、図４は図２にIV−IV断面で
示す燃料弁本体の断面図、図５は燃料弁先端部の拡大断
面構造、をそれぞれ示している。同図において、１〜１
３で示す部材及びその構成は従来例と同一である。ま
た、燃料弁ホルダ１と中間ピースとの構造、燃料弁本体
６内の燃料通路６ｃ〜燃料溜まり６ｄ〜内側針弁７、燃
料弁本体７内の作動油通路６ｂ〜作動油溜まり６ｆ、及
び燃料弁本体６内のガス通路６ａ〜ガス溜まり６ｄ〜外
側針弁８の基本的な構造関係も従来例と同一である。さ
らに、外側針弁の回転防止用止めねじ１１の構造も同一
である。
形態を説明する。但し、この実施形態に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に
特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに
限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。図１
〜図５に本発明の実施形態を示す。図１は全体構造、図
２は図１のII―II断面、図３は図２に示すIII−III断面
で示す燃料弁本体の断面図、図４は図２にIV−IV断面で
示す燃料弁本体の断面図、図５は燃料弁先端部の拡大断
面構造、をそれぞれ示している。同図において、１〜１
３で示す部材及びその構成は従来例と同一である。ま
た、燃料弁ホルダ１と中間ピースとの構造、燃料弁本体
６内の燃料通路６ｃ〜燃料溜まり６ｄ〜内側針弁７、燃
料弁本体７内の作動油通路６ｂ〜作動油溜まり６ｆ、及
び燃料弁本体６内のガス通路６ａ〜ガス溜まり６ｄ〜外
側針弁８の基本的な構造関係も従来例と同一である。さ
らに、外側針弁の回転防止用止めねじ１１の構造も同一
である。
【００１５】本発明の二流体噴射弁においては、内側針
弁７と外側針弁８との間に燃料弁本体６の一部である円
環状の柱状壁１４を設け、また、該柱状壁１４に、燃料
弁本体６内の燃料通路６ｃと燃料溜まり６ｅとを連通さ
せる通路１５を形成しており、従って、該柱状壁１４を
挟んで内側針弁７と外側針弁８とが摺動する形の二重針
弁構造としている。また、該柱状壁１４の下部に燃料噴
孔８ｂを穿設し、かつ燃料噴孔８ｂの軸芯線の延長上の
燃料弁本体６先端部に燃料噴孔８ｂと同軸のガス噴孔６
ｇとを穿設した構造としている。
弁７と外側針弁８との間に燃料弁本体６の一部である円
環状の柱状壁１４を設け、また、該柱状壁１４に、燃料
弁本体６内の燃料通路６ｃと燃料溜まり６ｅとを連通さ
せる通路１５を形成しており、従って、該柱状壁１４を
挟んで内側針弁７と外側針弁８とが摺動する形の二重針
弁構造としている。また、該柱状壁１４の下部に燃料噴
孔８ｂを穿設し、かつ燃料噴孔８ｂの軸芯線の延長上の
燃料弁本体６先端部に燃料噴孔８ｂと同軸のガス噴孔６
ｇとを穿設した構造としている。
【００１６】上記第一実施例の作用について説明する。
燃料とガスの噴射に関する弁の作動は、従来例と全く同
一である。即ち、燃料は図示しない燃料噴射ポンプから
噴射管を介して燃料弁ホルダ１内の燃料通路１ｃへ送ら
れ、次に中間ピース４内の燃料通路４ｃ、燃料弁本体６
ｃを通り、燃料油溜まり６ｅに入る。燃料油圧が上昇
し、内側針弁押さえバネ１３の付勢力（開弁圧力）に打
ち勝つと内側針弁７は押し上げられ、燃料は内側針弁シ
ート部７ａを通り、燃料噴孔８ｂを経てガス噴孔６ｇか
ら外部へ噴射される。ガスは図示しないガスボンベ、あ
るいはガス圧縮装置よりガス供給管を経て、燃料弁ホル
ダ１の上部に配設されたガス供給管継ぎ手２からホルダ
内ガス通路１ａを通り中間ピース内ガス通路４ａを経て
燃料弁本体ガス通路６ａからガス溜まり６ｄに入り、外
側針弁シート部８ａで遮断されている。
燃料とガスの噴射に関する弁の作動は、従来例と全く同
一である。即ち、燃料は図示しない燃料噴射ポンプから
噴射管を介して燃料弁ホルダ１内の燃料通路１ｃへ送ら
れ、次に中間ピース４内の燃料通路４ｃ、燃料弁本体６
ｃを通り、燃料油溜まり６ｅに入る。燃料油圧が上昇
し、内側針弁押さえバネ１３の付勢力（開弁圧力）に打
ち勝つと内側針弁７は押し上げられ、燃料は内側針弁シ
ート部７ａを通り、燃料噴孔８ｂを経てガス噴孔６ｇか
ら外部へ噴射される。ガスは図示しないガスボンベ、あ
るいはガス圧縮装置よりガス供給管を経て、燃料弁ホル
ダ１の上部に配設されたガス供給管継ぎ手２からホルダ
内ガス通路１ａを通り中間ピース内ガス通路４ａを経て
燃料弁本体ガス通路６ａからガス溜まり６ｄに入り、外
側針弁シート部８ａで遮断されている。
【００１７】外側針弁８を駆動するため、作動油が図示
しない作動油源から燃料弁ホルダ１の上部に付設の作動
油供給継ぎ手３からホルダ内作動油通路１ｂ、中間ピー
ス４ｂを通り燃料弁本体作動油通路６ｂを経て作動油溜
まり６ｆへ導入される。作動油圧を上げ、外側針弁８の
上部を押圧している外側針弁押さえバネ１０の付勢力
と、内側針弁７が閉じているときは内側針弁押さえバネ
１３の付勢力とに打ち勝つと、外側針弁シート部８ａが
開き、ガス溜まり６ｄのガスがガス噴孔６ｇから外へ噴
射される。内側針弁７が開弁状態の時は、外側針弁押さ
えバネ１０の取付力に作動油圧が打ち勝つと、外側針弁
シート部８ａが開き、ガスが噴射するが、燃料噴孔８ｂ
から燃料が噴出しているため、ガス室６ｈでガスと燃料
とは混合しながら、ガス噴孔６ｇから外部へ噴射され
る。前記燃料噴射は通常燃料弁と同様、燃料油圧により
開く自動弁として作用するが、ガス噴射が外部油圧源か
らの作動油の作動時期を制御し噴射させる。このため燃
料噴射時期はあらかじめ解っているので、作動油圧力を
制御することにより燃料とガスとの相対的な噴射時期を
自由に変化させることができる。
しない作動油源から燃料弁ホルダ１の上部に付設の作動
油供給継ぎ手３からホルダ内作動油通路１ｂ、中間ピー
ス４ｂを通り燃料弁本体作動油通路６ｂを経て作動油溜
まり６ｆへ導入される。作動油圧を上げ、外側針弁８の
上部を押圧している外側針弁押さえバネ１０の付勢力
と、内側針弁７が閉じているときは内側針弁押さえバネ
１３の付勢力とに打ち勝つと、外側針弁シート部８ａが
開き、ガス溜まり６ｄのガスがガス噴孔６ｇから外へ噴
射される。内側針弁７が開弁状態の時は、外側針弁押さ
えバネ１０の取付力に作動油圧が打ち勝つと、外側針弁
シート部８ａが開き、ガスが噴射するが、燃料噴孔８ｂ
から燃料が噴出しているため、ガス室６ｈでガスと燃料
とは混合しながら、ガス噴孔６ｇから外部へ噴射され
る。前記燃料噴射は通常燃料弁と同様、燃料油圧により
開く自動弁として作用するが、ガス噴射が外部油圧源か
らの作動油の作動時期を制御し噴射させる。このため燃
料噴射時期はあらかじめ解っているので、作動油圧力を
制御することにより燃料とガスとの相対的な噴射時期を
自由に変化させることができる。
【００１８】この時、燃料噴孔８ｂは従来例のように外
側針弁に穿設されているのではなく、燃料弁本体６の一
部である柱状壁１４の下部に穿設されているため、外側
針弁８のリフトに関係なく、即ちガスの噴射の有無に関
係なく同一位置にあり、ガス噴孔６ｇとの同軸性は保た
れている。従って、図６（Ａ−２）に示すように燃料噴
射とガス噴射とが同時に行われた場合の燃料噴孔８ｂと
ガス噴孔６ｇの位置関係を従来例（Ｂ−２）と比較によ
って理解されるように、ガス噴射と燃料噴射とが同一時
期に行われる場合でも、燃料噴霧はガス噴孔６ｇの中央
を通り、燃料噴霧の一部だけがガス噴孔６ｇの内壁面の
影響を受けることはなく、あらゆる燃料とガスとの噴射
条件で良好な燃料噴霧の形成、ガス噴流の形成が実現で
きる。
側針弁に穿設されているのではなく、燃料弁本体６の一
部である柱状壁１４の下部に穿設されているため、外側
針弁８のリフトに関係なく、即ちガスの噴射の有無に関
係なく同一位置にあり、ガス噴孔６ｇとの同軸性は保た
れている。従って、図６（Ａ−２）に示すように燃料噴
射とガス噴射とが同時に行われた場合の燃料噴孔８ｂと
ガス噴孔６ｇの位置関係を従来例（Ｂ−２）と比較によ
って理解されるように、ガス噴射と燃料噴射とが同一時
期に行われる場合でも、燃料噴霧はガス噴孔６ｇの中央
を通り、燃料噴霧の一部だけがガス噴孔６ｇの内壁面の
影響を受けることはなく、あらゆる燃料とガスとの噴射
条件で良好な燃料噴霧の形成、ガス噴流の形成が実現で
きる。
【００１９】即ち、図６の左側の上下の２つの図（Ａ−
１、Ａ−２）は前記した実施形態を示し、内側針弁７が
開弁状態の時（燃料のみ噴射）には図６（Ａ−１）より
明らかなように、燃料噴孔８ｂはガス噴孔６ｇの穴部は
一致しており、又内側針弁７と外側針弁８のいずれもが
開弁状態の時（燃料とガス同時噴射）にも図６（Ａ−
２）より明らかなように、燃料噴孔８ｂは燃料弁本体６
の一部である柱状壁１４の下部に穿設されているため、
ガス噴孔６ｇの穴部とは常にその中心軸が一致し、燃料
噴孔８ｂから噴射された燃料噴霧は、ガス噴孔６ｇの中
心を通過するため、燃料噴霧はその形成状態が乱される
恐れがまったくない。
１、Ａ−２）は前記した実施形態を示し、内側針弁７が
開弁状態の時（燃料のみ噴射）には図６（Ａ−１）より
明らかなように、燃料噴孔８ｂはガス噴孔６ｇの穴部は
一致しており、又内側針弁７と外側針弁８のいずれもが
開弁状態の時（燃料とガス同時噴射）にも図６（Ａ−
２）より明らかなように、燃料噴孔８ｂは燃料弁本体６
の一部である柱状壁１４の下部に穿設されているため、
ガス噴孔６ｇの穴部とは常にその中心軸が一致し、燃料
噴孔８ｂから噴射された燃料噴霧は、ガス噴孔６ｇの中
心を通過するため、燃料噴霧はその形成状態が乱される
恐れがまったくない。
【００２０】
【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、二種
の流体の噴射を制御する内側針弁と外側針弁の間に柱状
壁を設け、該柱状壁に燃料噴射を穿設することで、外側
針弁のリフトに関係なく、あらゆる燃料とガスとの噴射
条件において良好な燃料噴射の形成とガス噴流の形成と
が得られることにより、燃料噴霧の一部のシリンダヘッ
ド下面への接触等の不都合が防止できるため、ガス噴射
による燃料微流化特性の向上、及び燃料と空気の乱流混
合速度の制御など、二流体噴射の本来の効果が有効に得
られ、空気利用率が良好で、燃焼効率が高く、かつＮＯ
X及び排煙濃度の低い良好な燃焼が得られる。
の流体の噴射を制御する内側針弁と外側針弁の間に柱状
壁を設け、該柱状壁に燃料噴射を穿設することで、外側
針弁のリフトに関係なく、あらゆる燃料とガスとの噴射
条件において良好な燃料噴射の形成とガス噴流の形成と
が得られることにより、燃料噴霧の一部のシリンダヘッ
ド下面への接触等の不都合が防止できるため、ガス噴射
による燃料微流化特性の向上、及び燃料と空気の乱流混
合速度の制御など、二流体噴射の本来の効果が有効に得
られ、空気利用率が良好で、燃焼効率が高く、かつＮＯ
X及び排煙濃度の低い良好な燃焼が得られる。
【図１】本発明の実施形態に係わる二流体噴射弁の全体
構成図である。
構成図である。
【図２】図１に示す本発明の実施形態のII―II断面図で
ある。
ある。
【図３】図２に示すIII−III断面図である。
【図４】図２に示すIV−IV断面図である。
【図５】図１の実施形態の燃料弁先端部を示す要部拡大
図である。
図である。
【図６】本発明の第一実施例と従来例の作動状態を示す
説明図である。
説明図である。
【図７】従来例に係わる二流体噴射弁の構成図である。
【図８】図７に示す従来技術のVIII―VIII断面図であ
る。
る。
【図９】図８に示すIX−IX断面図である。
【図１０】図８に示すX−X断面図である。
【図１１】図７の燃料弁先端部を示す要部拡大図であ
る。
る。
１ 燃料弁ホルダ １ａ ホルダ内ガス通路 １ｂ ホルダ内作動油通路 １ｃ ホルダ内燃料通路 １ｄ バネ室 ４ 燃料弁中間ピース ６ 燃料弁本体 ６ａ 燃料弁本体ガス通路 ６ｂ 燃料弁本体作動油通路 ６ｃ 燃料弁本体燃料通路 ６ｄ ガス溜まり ６ｅ 燃料溜まり ６ｆ 作動油溜まり ６ｇ ガス噴孔 ６ｈ ガス室 ７ 内側針弁 ７ａ 内側針弁シート部 ８ 外側針弁 ８ａ 外側針弁シート部 １４ 円環状柱状壁 １５ 柱状壁内燃料通路
Claims (1)
- 【請求項１】 シリンダ内に直接燃料を噴射して燃焼を
行う内燃機関に用い、燃料と他の流体の二種の流体を同
一の噴射弁からそれぞれ独立して噴射する二流体噴射弁
において、 噴射弁中心軸上に位置する内側針弁の周囲に、噴射弁本
体の一部である円環状の柱状壁を設けるとともに該柱状
壁の下部に燃料噴孔を穿設し、該柱状壁の外側に外側針
弁を設け、それぞれの上記針弁は燃料の圧力あるいは他
の流体の圧力により独立して開閉を行う自動弁とし、さ
らに燃料噴孔の軸芯延長上の燃料弁本体に上記燃料噴孔
の軸芯と同軸に上記燃料噴孔よりも大きい上記他の流体
の噴孔を穿設形成したことを特徴とする二流体噴射弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19846696A JPH1026058A (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | 内燃機関の二流体噴射弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19846696A JPH1026058A (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | 内燃機関の二流体噴射弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1026058A true JPH1026058A (ja) | 1998-01-27 |
Family
ID=16391584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19846696A Pending JPH1026058A (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | 内燃機関の二流体噴射弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1026058A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100919240B1 (ko) * | 2002-07-25 | 2009-09-30 | 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 | 디젤엔진의 연료분사장치 |
| WO2012011650A1 (ko) * | 2010-07-23 | 2012-01-26 | 현대중공업 주식회사 | 2중 연료분사밸브 |
| CN103814208A (zh) * | 2011-06-14 | 2014-05-21 | 西港能源有限公司 | 双燃料喷射阀 |
| EP3043048A1 (de) * | 2015-01-07 | 2016-07-13 | Hoerbiger Kompressortechnik Holding GmbH | Brenngaszuführungs- und zündvorrichtung für einen gasmotor |
| GB2540532A (en) * | 2015-06-05 | 2017-01-25 | Delphi Int Operations Luxembourg Sarl | Injector |
| WO2018041500A1 (de) * | 2016-09-02 | 2018-03-08 | Robert Bosch Gmbh | Zweistoffinjektor für zwei medien |
-
1996
- 1996-07-09 JP JP19846696A patent/JPH1026058A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100919240B1 (ko) * | 2002-07-25 | 2009-09-30 | 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 | 디젤엔진의 연료분사장치 |
| WO2012011650A1 (ko) * | 2010-07-23 | 2012-01-26 | 현대중공업 주식회사 | 2중 연료분사밸브 |
| CN103814208A (zh) * | 2011-06-14 | 2014-05-21 | 西港能源有限公司 | 双燃料喷射阀 |
| US8800529B2 (en) | 2011-06-14 | 2014-08-12 | Westport Power Inc. | Dual fuel injection valve |
| EP2721281A4 (en) * | 2011-06-14 | 2015-08-12 | Westport Power Inc | FUEL INJECTION VALVE DOUBLE |
| EP3043048A1 (de) * | 2015-01-07 | 2016-07-13 | Hoerbiger Kompressortechnik Holding GmbH | Brenngaszuführungs- und zündvorrichtung für einen gasmotor |
| US9822692B2 (en) | 2015-01-07 | 2017-11-21 | Hoerbiger Kompressortechnik Holding Gmbh | Fuel gas feed and ignition apparatus for a gas engine |
| GB2540532A (en) * | 2015-06-05 | 2017-01-25 | Delphi Int Operations Luxembourg Sarl | Injector |
| WO2018041500A1 (de) * | 2016-09-02 | 2018-03-08 | Robert Bosch Gmbh | Zweistoffinjektor für zwei medien |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010911 |