JPH11324869A - 可変噴孔型燃料噴射ノズル - Google Patents
可変噴孔型燃料噴射ノズルInfo
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- JPH11324869A JPH11324869A JP14827498A JP14827498A JPH11324869A JP H11324869 A JPH11324869 A JP H11324869A JP 14827498 A JP14827498 A JP 14827498A JP 14827498 A JP14827498 A JP 14827498A JP H11324869 A JPH11324869 A JP H11324869A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジンの運転条件に応じて噴射特性を
適正にすべく、噴孔面積を可変とするとともに噴射燃料
にスワールをかけることができ、かつスワール形状の強
弱設定を単純な構成で容易に行うことができる可変噴孔
型燃料噴射ノズルを提供すること。 【解決手段】 噴孔可変機構におけるロータリーバルブ
１６と噴孔１２との向きを調整することに着目し、ホー
ル１１に連通するように先端部１０の周壁に複数個の噴
孔１２を間隔をあけて形成したノズルボディ７と、ホー
ル１１に位置して導入用燃料通路１８を形成するととも
に噴孔１２の噴孔開度を変化させることができるロータ
リーバルブ１６を有する噴孔可変機構と、を有し、噴孔
１２の軸線は、ロータリーバルブ１６の軸線を中心とす
る半径方向に対して所定の傾斜角度θでこれを傾けてあ
ることを特徴とする。
適正にすべく、噴孔面積を可変とするとともに噴射燃料
にスワールをかけることができ、かつスワール形状の強
弱設定を単純な構成で容易に行うことができる可変噴孔
型燃料噴射ノズルを提供すること。 【解決手段】 噴孔可変機構におけるロータリーバルブ
１６と噴孔１２との向きを調整することに着目し、ホー
ル１１に連通するように先端部１０の周壁に複数個の噴
孔１２を間隔をあけて形成したノズルボディ７と、ホー
ル１１に位置して導入用燃料通路１８を形成するととも
に噴孔１２の噴孔開度を変化させることができるロータ
リーバルブ１６を有する噴孔可変機構と、を有し、噴孔
１２の軸線は、ロータリーバルブ１６の軸線を中心とす
る半径方向に対して所定の傾斜角度θでこれを傾けてあ
ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は可変噴孔型燃料噴射
ノズルにかかるもので、とくにディーゼルエンジンなど
の内燃機関などに燃料を霧化状態で供給するための可変
噴孔型燃料噴射ノズルに関するものである。
ノズルにかかるもので、とくにディーゼルエンジンなど
の内燃機関などに燃料を霧化状態で供給するための可変
噴孔型燃料噴射ノズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ディーゼルエンジンの運転条件に
応じて噴射特性を適正にすべく、燃料噴射ノズルの噴孔
径（噴孔断面積ないしは噴孔開度）を最適化する噴孔面
積可変技術の研究が行われている。従来のディーゼルエ
ンジンなどの内燃機関などに用いられる燃料噴射ノズル
としては、たとえば特開昭５９−１８００６３号などに
開示されているように、ノズルボディ内に摺動自在に収
容したノズルニードル弁の先端側にテーパー状の受圧面
を形成し、この受圧面に燃料圧力を作用させて開弁し、
ノズルボディの先端部に二段にわたって形成した複数の
噴孔を選択して燃料を噴射させるようにしている。
応じて噴射特性を適正にすべく、燃料噴射ノズルの噴孔
径（噴孔断面積ないしは噴孔開度）を最適化する噴孔面
積可変技術の研究が行われている。従来のディーゼルエ
ンジンなどの内燃機関などに用いられる燃料噴射ノズル
としては、たとえば特開昭５９−１８００６３号などに
開示されているように、ノズルボディ内に摺動自在に収
容したノズルニードル弁の先端側にテーパー状の受圧面
を形成し、この受圧面に燃料圧力を作用させて開弁し、
ノズルボディの先端部に二段にわたって形成した複数の
噴孔を選択して燃料を噴射させるようにしている。
【０００３】また最近では、特開平４−７６２６６号に
開示されているように、ホールと連通する複数の噴孔を
ロータリー弁を用いて噴孔の開度を調節し、燃焼の促
進、出力および燃費の向上、さらに燃焼騒音や窒素酸化
物（ＮＯｘ）の排出を実現する技術も検討されている。
開示されているように、ホールと連通する複数の噴孔を
ロータリー弁を用いて噴孔の開度を調節し、燃焼の促
進、出力および燃費の向上、さらに燃焼騒音や窒素酸化
物（ＮＯｘ）の排出を実現する技術も検討されている。
【０００４】また特開昭６２−８５１６８号に開示され
ているように、噴孔を一方向から遮蔽して噴孔面積を連
続的に可変する機構がある。この燃料噴射装置は、噴孔
をその一方側のみにおいて遮蔽するため、遮蔽された方
向にのみ燃料が剥離し、旋回状態（スワール）を有する
噴霧となって、形成された噴霧が非軸対称となる。
ているように、噴孔を一方向から遮蔽して噴孔面積を連
続的に可変する機構がある。この燃料噴射装置は、噴孔
をその一方側のみにおいて遮蔽するため、遮蔽された方
向にのみ燃料が剥離し、旋回状態（スワール）を有する
噴霧となって、形成された噴霧が非軸対称となる。
【０００５】ただし、燃料がスワール状態となって噴孔
から噴射されると、エンジンの燃焼室における空気と噴
射燃料の混合状態が良好となり、エンジンの燃焼要請に
応じてこうしたスワールを発生させることが考えられる
が、可変噴孔型ではない従来型の燃料噴射ノズルでは、
こうしたスワールの発生という現象を実現することがで
きない。
から噴射されると、エンジンの燃焼室における空気と噴
射燃料の混合状態が良好となり、エンジンの燃焼要請に
応じてこうしたスワールを発生させることが考えられる
が、可変噴孔型ではない従来型の燃料噴射ノズルでは、
こうしたスワールの発生という現象を実現することがで
きない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
諸問題にかんがみなされたもので、エンジンの運転条件
に応じて噴射特性を適正にすべく、噴孔面積を可変とす
るとともに噴射燃料にスワールをかけることができる可
変噴孔型燃料噴射ノズルを提供することを課題とする。
諸問題にかんがみなされたもので、エンジンの運転条件
に応じて噴射特性を適正にすべく、噴孔面積を可変とす
るとともに噴射燃料にスワールをかけることができる可
変噴孔型燃料噴射ノズルを提供することを課題とする。
【０００７】また本発明は、噴孔から噴射された噴霧の
スワール形状の強弱設定を容易に行うことができる可変
噴孔型燃料噴射ノズルを提供することを課題とする。
スワール形状の強弱設定を容易に行うことができる可変
噴孔型燃料噴射ノズルを提供することを課題とする。
【０００８】また本発明は、単純な構成でスワールの程
度を設定可能な可変噴孔型燃料噴射ノズルを提供するこ
とを課題とする。
度を設定可能な可変噴孔型燃料噴射ノズルを提供するこ
とを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、噴孔
可変機構におけるロータリーバルブと噴孔との向きを調
整することに着目したもので、先端部にホールを形成す
るとともに、このホールに連通するようにこの先端部の
周壁に複数個の噴孔を間隔をあけて形成したノズルボデ
ィと、上記ホールに位置して導入用燃料通路を形成する
とともに上記噴孔の噴孔開度を変化させることができる
ロータリーバルブを有する噴孔可変機構と、を有する可
変噴孔型燃料噴射ノズルであって、上記噴孔の軸線は、
上記ロータリーバルブの軸線を中心とする半径方向に対
して所定の傾斜角度でこれを傾けてあることを特徴とす
る可変噴孔型燃料噴射ノズルである。
可変機構におけるロータリーバルブと噴孔との向きを調
整することに着目したもので、先端部にホールを形成す
るとともに、このホールに連通するようにこの先端部の
周壁に複数個の噴孔を間隔をあけて形成したノズルボデ
ィと、上記ホールに位置して導入用燃料通路を形成する
とともに上記噴孔の噴孔開度を変化させることができる
ロータリーバルブを有する噴孔可変機構と、を有する可
変噴孔型燃料噴射ノズルであって、上記噴孔の軸線は、
上記ロータリーバルブの軸線を中心とする半径方向に対
して所定の傾斜角度でこれを傾けてあることを特徴とす
る可変噴孔型燃料噴射ノズルである。
【００１０】上記ノズルボディ内に摺動可能に設けると
ともに上記ロータリーバルブの外側に位置して燃料圧力
による上下動により上記導入用燃料通路の開閉を行うニ
ードル弁を設けることができる。
ともに上記ロータリーバルブの外側に位置して燃料圧力
による上下動により上記導入用燃料通路の開閉を行うニ
ードル弁を設けることができる。
【００１１】上記ロータリーバルブにより形成する上記
導入用燃料通路は、上記ノズルボディの上記ホールとの
間の該ノズルボディの摺動面に形成した可変用溝部とす
ることができる。この可変用溝部と噴孔との相対位置関
係により、噴孔面積を可変とすることができる。
導入用燃料通路は、上記ノズルボディの上記ホールとの
間の該ノズルボディの摺動面に形成した可変用溝部とす
ることができる。この可変用溝部と噴孔との相対位置関
係により、噴孔面積を可変とすることができる。
【００１２】上記噴孔の軸線は、上記ロータリーバルブ
の軸線に沿って上記ノズルボディの上記先端部方向を見
た場合に、このロータリーバルブの軸線を中心とする半
径方向に対して右方向にこれを傾けることにより、噴射
燃料のスワールの度合い（旋回の度合い）を強めること
ができる。
の軸線に沿って上記ノズルボディの上記先端部方向を見
た場合に、このロータリーバルブの軸線を中心とする半
径方向に対して右方向にこれを傾けることにより、噴射
燃料のスワールの度合い（旋回の度合い）を強めること
ができる。
【００１３】上記噴孔の軸線は、上記ロータリーバルブ
の軸線に沿って上記ノズルボディの上記先端部方向を見
た場合に、このロータリーバルブの軸線を中心とする半
径方向に対して左方向にこれを傾けることにより、噴射
燃料のスワールの度合い（旋回の度合い）を弱めること
ができる。
の軸線に沿って上記ノズルボディの上記先端部方向を見
た場合に、このロータリーバルブの軸線を中心とする半
径方向に対して左方向にこれを傾けることにより、噴射
燃料のスワールの度合い（旋回の度合い）を弱めること
ができる。
【００１４】本発明による可変噴孔型燃料噴射ノズルに
おいては、噴孔可変機構におけるロータリーバルブの軸
線と噴孔の軸線とを互いに傾けるようにしたので、ロー
タリーバルブの所定位置において噴孔に臨む導入用燃料
通路（可変用溝部）が噴孔（その軸線）に臨む相対的方
向を変化させることができ、導入用燃料通路から噴孔に
流れ込む旋回度合い（スワールの度合い）、すなわち、
噴孔から燃焼室に噴射する旋回度合い（スワールの度合
い）を強弱任意の程度に変化させることができる。しか
も、こうしたスワールを得るために、ノズルボディに形
成する噴孔の導入用燃料通路に対する相対的な形成の向
きを調整するだけでよく、簡単かつ単純な構成で、エン
ジンの燃焼要請にあったスワールを得ることができる。
おいては、噴孔可変機構におけるロータリーバルブの軸
線と噴孔の軸線とを互いに傾けるようにしたので、ロー
タリーバルブの所定位置において噴孔に臨む導入用燃料
通路（可変用溝部）が噴孔（その軸線）に臨む相対的方
向を変化させることができ、導入用燃料通路から噴孔に
流れ込む旋回度合い（スワールの度合い）、すなわち、
噴孔から燃焼室に噴射する旋回度合い（スワールの度合
い）を強弱任意の程度に変化させることができる。しか
も、こうしたスワールを得るために、ノズルボディに形
成する噴孔の導入用燃料通路に対する相対的な形成の向
きを調整するだけでよく、簡単かつ単純な構成で、エン
ジンの燃焼要請にあったスワールを得ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】つぎに本発明の第１の実施の形態
による可変噴孔型燃料噴射ノズルを装備した可変噴孔型
燃料噴射装置１を図１ないし図１０にもとづき説明す
る。図１は、とくに当該可変噴孔型燃料噴射ノズルの部
分をより拡大して示した可変噴孔型燃料噴射装置１の概
略図であって、可変噴孔型燃料噴射装置１は、燃料噴射
ポンプ２と、可変噴孔型燃料噴射ノズル３と、制御手段
４と、を有する。
による可変噴孔型燃料噴射ノズルを装備した可変噴孔型
燃料噴射装置１を図１ないし図１０にもとづき説明す
る。図１は、とくに当該可変噴孔型燃料噴射ノズルの部
分をより拡大して示した可変噴孔型燃料噴射装置１の概
略図であって、可変噴孔型燃料噴射装置１は、燃料噴射
ポンプ２と、可変噴孔型燃料噴射ノズル３と、制御手段
４と、を有する。
【００１６】燃料噴射ポンプ２は、燃料タンク（図示せ
ず）からの燃料を高圧化して可変噴孔型燃料噴射ノズル
３の燃料導入部５に供給する。
ず）からの燃料を高圧化して可変噴孔型燃料噴射ノズル
３の燃料導入部５に供給する。
【００１７】可変噴孔型燃料噴射ノズル３は、燃料導入
部５を形成したノズルハウジング６と、ノズルハウジン
グ６に取り付けたノズルボディ７と、ノズルボディ７内
に往復摺動するニードル弁８と、噴孔可変機構９と、を
有する。可変噴孔型燃料噴射ノズル３は、ホールノズル
タイプであり、そのノズルボディ７の先端部１０の内側
にホール１１（図２）を有し、先端部１０の周壁に、ホ
ール１１に連通するように等角度間隔で複数個の（図示
の例では５個の）噴孔１２を形成してある。
部５を形成したノズルハウジング６と、ノズルハウジン
グ６に取り付けたノズルボディ７と、ノズルボディ７内
に往復摺動するニードル弁８と、噴孔可変機構９と、を
有する。可変噴孔型燃料噴射ノズル３は、ホールノズル
タイプであり、そのノズルボディ７の先端部１０の内側
にホール１１（図２）を有し、先端部１０の周壁に、ホ
ール１１に連通するように等角度間隔で複数個の（図示
の例では５個の）噴孔１２を形成してある。
【００１８】制御手段４は、噴孔可変機構９のアクチュ
エーター１３（たとえば、ロータリーソレノイドあるい
はステッピングモーターなど）を駆動して、可変噴孔型
燃料噴射ノズル３における噴孔可変機構９を制御する。
エーター１３（たとえば、ロータリーソレノイドあるい
はステッピングモーターなど）を駆動して、可変噴孔型
燃料噴射ノズル３における噴孔可変機構９を制御する。
【００１９】図２は、可変噴孔型燃料噴射ノズル３のノ
ズルボディ７および噴孔可変機構９部分の要部拡大斜視
図であり、噴孔可変機構９は、アクチュエーター１３
と、アクチュエーター１３に取り付けたロータリーシャ
フト１４と、連結部１５と、ロータリーバルブ１６と、
を有する。ロータリーシャフト１４は、ノズルハウジン
グ６の頂部からニードル弁８の内部に挿入されてその下
部に至る。連結部１５は、ロータリーシャフト１４とロ
ータリーバルブ１６とを、ロータリーシャフト１４の軸
方向に可動可能に（遊びを持って）、かつロータリーシ
ャフト１４の回転運動をロータリーバルブ１６に伝達可
能に連結している。ロータリーバルブ１６は、ニードル
弁８の下部に位置して先端部１０の内部（ホール１１）
に係合可能であって、下流側に先細りとしたほぼ円錐状
を呈し、噴孔１２を閉鎖可能なシート円弧部１７（摺動
面）と、シート円弧部１７の間であって噴孔１２に連通
可能な可変用溝部１８（導入用燃料通路）と、を（図示
の例ではそれぞれ５個づつ）有する。
ズルボディ７および噴孔可変機構９部分の要部拡大斜視
図であり、噴孔可変機構９は、アクチュエーター１３
と、アクチュエーター１３に取り付けたロータリーシャ
フト１４と、連結部１５と、ロータリーバルブ１６と、
を有する。ロータリーシャフト１４は、ノズルハウジン
グ６の頂部からニードル弁８の内部に挿入されてその下
部に至る。連結部１５は、ロータリーシャフト１４とロ
ータリーバルブ１６とを、ロータリーシャフト１４の軸
方向に可動可能に（遊びを持って）、かつロータリーシ
ャフト１４の回転運動をロータリーバルブ１６に伝達可
能に連結している。ロータリーバルブ１６は、ニードル
弁８の下部に位置して先端部１０の内部（ホール１１）
に係合可能であって、下流側に先細りとしたほぼ円錐状
を呈し、噴孔１２を閉鎖可能なシート円弧部１７（摺動
面）と、シート円弧部１７の間であって噴孔１２に連通
可能な可変用溝部１８（導入用燃料通路）と、を（図示
の例ではそれぞれ５個づつ）有する。
【００２０】図３は、ニードル弁８のリフト時における
噴孔可変機構９部分の断面図であって、ニードル弁８
は、そのシート時には、ニードル弁８のシート部１９が
ノズルボディ７の噴孔１２より上流側のシート面２０に
シートすることにより、燃料導入部５からの燃料通路２
１と噴孔１２とを遮断している。燃料溜まり室２２（図
１）においてニードル弁８の受圧部２３が燃料噴射ポン
プ２からの燃料圧力を受けると、バルブスプリング２４
の付勢力に抗してニードル弁８がリフトして噴孔１２か
ら燃焼室２５に燃料を噴射する。また、ニードル弁８の
シート時に、ロータリーバルブ１６はその軸線のまわり
に回転可能であり、ロータリーバルブ１６のシート円弧
部１７が噴孔１２に対向位置すれば噴孔１２を閉鎖し、
可変用溝部１８が噴孔１２に臨めばニードル弁８のリフ
トにより燃料通路２１と噴孔１２とが可変用溝部１８を
介して連通可能となる。
噴孔可変機構９部分の断面図であって、ニードル弁８
は、そのシート時には、ニードル弁８のシート部１９が
ノズルボディ７の噴孔１２より上流側のシート面２０に
シートすることにより、燃料導入部５からの燃料通路２
１と噴孔１２とを遮断している。燃料溜まり室２２（図
１）においてニードル弁８の受圧部２３が燃料噴射ポン
プ２からの燃料圧力を受けると、バルブスプリング２４
の付勢力に抗してニードル弁８がリフトして噴孔１２か
ら燃焼室２５に燃料を噴射する。また、ニードル弁８の
シート時に、ロータリーバルブ１６はその軸線のまわり
に回転可能であり、ロータリーバルブ１６のシート円弧
部１７が噴孔１２に対向位置すれば噴孔１２を閉鎖し、
可変用溝部１８が噴孔１２に臨めばニードル弁８のリフ
トにより燃料通路２１と噴孔１２とが可変用溝部１８を
介して連通可能となる。
【００２１】図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図で、図
中ロータリーバルブ１６を時計方向あるいは反時計方向
に回動させることにより、ノズルボディ７（ホール１
１）における噴孔１２に対するロータリーバルブ１６の
可変用溝部１８の相対位置を可変として、噴孔１２の開
孔断面積（開孔度）を可変可能である。図５は、この開
孔断面積の可変の度合いを示す説明図であって、、図中
上から開孔度が１００％、７５％、５０％、２５％をそ
れぞれ示し、図中左側の各図は、図４と同様の断面図、
図中右側の各図は、対応する噴孔１２の軸線方向に直角
な断面図である。図示のように、可変用溝部１８の開放
臨み部１８Ａが１００％であれば、開孔度も１００％で
あり、７５％であれば開孔度が７５％となり（以下同
様）、噴孔１２と可変用溝部１８（導入用燃料通路）と
の交差部において噴孔１２の噴孔開度を可変とすること
ができる。
中ロータリーバルブ１６を時計方向あるいは反時計方向
に回動させることにより、ノズルボディ７（ホール１
１）における噴孔１２に対するロータリーバルブ１６の
可変用溝部１８の相対位置を可変として、噴孔１２の開
孔断面積（開孔度）を可変可能である。図５は、この開
孔断面積の可変の度合いを示す説明図であって、、図中
上から開孔度が１００％、７５％、５０％、２５％をそ
れぞれ示し、図中左側の各図は、図４と同様の断面図、
図中右側の各図は、対応する噴孔１２の軸線方向に直角
な断面図である。図示のように、可変用溝部１８の開放
臨み部１８Ａが１００％であれば、開孔度も１００％で
あり、７５％であれば開孔度が７５％となり（以下同
様）、噴孔１２と可変用溝部１８（導入用燃料通路）と
の交差部において噴孔１２の噴孔開度を可変とすること
ができる。
【００２２】こうした構成の可変噴孔型燃料噴射ノズル
３ないし噴孔可変機構９において、噴孔可変機構９によ
り噴孔１２の開孔断面積を可変とすることが可能であ
り、エンジンの負荷状態ないし回転状態に応じた噴射特
性を得ることが可能となる。なお噴孔可変機構として
は、上述の機構のほか、任意の機構を採用することがで
きる。
３ないし噴孔可変機構９において、噴孔可変機構９によ
り噴孔１２の開孔断面積を可変とすることが可能であ
り、エンジンの負荷状態ないし回転状態に応じた噴射特
性を得ることが可能となる。なお噴孔可変機構として
は、上述の機構のほか、任意の機構を採用することがで
きる。
【００２３】図６は、ロータリーバルブ１６部分の軸線
に沿った縦断面図であって、たとえばロータリーバルブ
１６およびホール１１のテーパー角度が６０度、噴孔１
２がロータリーバルブ１６の軸線から７５度の方向に形
成されていることを示している。図７は、本発明との比
較構成を示すためのロータリーバルブ１６の軸線に直角
な平面内における、上流側からノズルボディ７の先端部
１０方向を見た横断面図であって、ロータリーバルブ１
６の可変用溝部１８に対して噴孔１２が正対可能であ
る。具体的に噴孔１２の軸線は、ロータリーバルブ１６
の軸線に直角な平面に投影した場合、ロータリーバルブ
１６の軸線を中心とする半径方向に沿っており、その傾
斜角度はゼロである。図示のように、ロータリーバルブ
１６の可変用溝部１８の開放臨み部１８Ａが噴孔１２に
臨むときには、噴孔１２の軸線に対して所定の旋回度を
もって燃料が噴射されることになる。
に沿った縦断面図であって、たとえばロータリーバルブ
１６およびホール１１のテーパー角度が６０度、噴孔１
２がロータリーバルブ１６の軸線から７５度の方向に形
成されていることを示している。図７は、本発明との比
較構成を示すためのロータリーバルブ１６の軸線に直角
な平面内における、上流側からノズルボディ７の先端部
１０方向を見た横断面図であって、ロータリーバルブ１
６の可変用溝部１８に対して噴孔１２が正対可能であ
る。具体的に噴孔１２の軸線は、ロータリーバルブ１６
の軸線に直角な平面に投影した場合、ロータリーバルブ
１６の軸線を中心とする半径方向に沿っており、その傾
斜角度はゼロである。図示のように、ロータリーバルブ
１６の可変用溝部１８の開放臨み部１８Ａが噴孔１２に
臨むときには、噴孔１２の軸線に対して所定の旋回度を
もって燃料が噴射されることになる。
【００２４】すなわち図８は、この噴射状態を拡大して
象徴的に示す、図７と同様の拡大断面図であって、可変
用溝部１８の噴孔１２に臨んだ開放臨み部１８Ａから噴
孔１２の軸線に沿って所定の角度で燃料が噴射されて、
噴孔１２の内壁面１２Ａに衝突しつつ旋回して燃焼室２
５内に噴射されるので、スワールの度合いは本発明との
比較で述べれば、いわば「中程度」である。なお、旋回
方向は、噴孔１２の軸線を上流側から下流側を見たとき
に、右方向（時計方向まわりの旋回）である。
象徴的に示す、図７と同様の拡大断面図であって、可変
用溝部１８の噴孔１２に臨んだ開放臨み部１８Ａから噴
孔１２の軸線に沿って所定の角度で燃料が噴射されて、
噴孔１２の内壁面１２Ａに衝突しつつ旋回して燃焼室２
５内に噴射されるので、スワールの度合いは本発明との
比較で述べれば、いわば「中程度」である。なお、旋回
方向は、噴孔１２の軸線を上流側から下流側を見たとき
に、右方向（時計方向まわりの旋回）である。
【００２５】図９は、本発明の第１の実施の形態による
可変噴孔型燃料噴射ノズル３における、図７と同様の横
断面図であって、噴孔１２の向きをロータリーバルブ１
６の半径方向に対して所定傾斜角度θだけ、たとえば２
５度だけ開放臨み部１８Ａが臨む位置から左方向に傾け
てある。図１０は、その噴射状態を象徴的に示す、図８
と同様の拡大断面図である。
可変噴孔型燃料噴射ノズル３における、図７と同様の横
断面図であって、噴孔１２の向きをロータリーバルブ１
６の半径方向に対して所定傾斜角度θだけ、たとえば２
５度だけ開放臨み部１８Ａが臨む位置から左方向に傾け
てある。図１０は、その噴射状態を象徴的に示す、図８
と同様の拡大断面図である。
【００２６】こうした構成の可変噴孔型燃料噴射ノズル
３においては、とくに図１０に示すように、可変用溝部
１８の開放臨み部１８Ａが下流側の噴孔１２に臨む方向
に対してさらに遠ざかるように（図中では左方向に）、
噴孔１２が傾斜角度θだけ傾いていることになるので、
開放臨み部１８Ａから噴孔１２内に噴射される燃料は、
噴孔１２の内壁面１２Ａに衝突するまで長く延びてスワ
ールの度合いとしては、図８に示したものより弱くな
る。したがって、燃焼室２５には旋回の程度が弱い噴霧
形状で燃料が噴射されることになる。
３においては、とくに図１０に示すように、可変用溝部
１８の開放臨み部１８Ａが下流側の噴孔１２に臨む方向
に対してさらに遠ざかるように（図中では左方向に）、
噴孔１２が傾斜角度θだけ傾いていることになるので、
開放臨み部１８Ａから噴孔１２内に噴射される燃料は、
噴孔１２の内壁面１２Ａに衝突するまで長く延びてスワ
ールの度合いとしては、図８に示したものより弱くな
る。したがって、燃焼室２５には旋回の程度が弱い噴霧
形状で燃料が噴射されることになる。
【００２７】図１１は、本発明の第２の実施の形態によ
る可変噴孔型燃料噴射ノズル３０における、図７および
図９と同様の横断面図であって、可変噴孔型燃料噴射ノ
ズル３０の場合には、可変噴孔型燃料噴射ノズル３（図
９）の場合とは逆に、可変用溝部１８の開放臨み部１８
Ａが噴孔１２に対して臨む方向側に、すなわち、ロータ
リーバルブ１６の半径方向に対して所定角度だけ、たと
えば２５度だけ開放臨み部１８Ａが臨む位置から図中右
方向に傾けてある。図１２は、その噴射状態を象徴的に
示す、図８および図１０と同様の拡大断面図である。
る可変噴孔型燃料噴射ノズル３０における、図７および
図９と同様の横断面図であって、可変噴孔型燃料噴射ノ
ズル３０の場合には、可変噴孔型燃料噴射ノズル３（図
９）の場合とは逆に、可変用溝部１８の開放臨み部１８
Ａが噴孔１２に対して臨む方向側に、すなわち、ロータ
リーバルブ１６の半径方向に対して所定角度だけ、たと
えば２５度だけ開放臨み部１８Ａが臨む位置から図中右
方向に傾けてある。図１２は、その噴射状態を象徴的に
示す、図８および図１０と同様の拡大断面図である。
【００２８】こうした構成の可変噴孔型燃料噴射ノズル
３０においては、とくに図１２に示すように、可変用溝
部１８の開放臨み部１８Ａが噴孔１２に臨む方向に対し
てさらに近づくように（図中では右方向に）、噴孔１２
が傾斜角度θだけ傾いていることになるので、開放臨み
部１８Ａから噴射される燃料は図示のように、短い距離
の間に噴孔１２の内壁面１２Ａに衝突し、スワールの度
合いとしては強くなる。
３０においては、とくに図１２に示すように、可変用溝
部１８の開放臨み部１８Ａが噴孔１２に臨む方向に対し
てさらに近づくように（図中では右方向に）、噴孔１２
が傾斜角度θだけ傾いていることになるので、開放臨み
部１８Ａから噴射される燃料は図示のように、短い距離
の間に噴孔１２の内壁面１２Ａに衝突し、スワールの度
合いとしては強くなる。
【００２９】なお、噴孔１２とロータリーバルブ１６の
可変用溝部１８との相対位置関係は、図９および図１１
において可変用溝部１８の、上流側から下流側を見たと
きの左側から開放臨み部１８Ａが噴孔１２に臨む場合を
示したが、これらとは反対に、可変用溝部１８の右側か
ら開放臨み部１８Ａが噴孔１２に臨む場合には、図９の
ような噴孔１２の傾斜形態ではスワールは強まり、図１
１のような噴孔１２の傾斜形態ではスワールは弱まるこ
とになる。
可変用溝部１８との相対位置関係は、図９および図１１
において可変用溝部１８の、上流側から下流側を見たと
きの左側から開放臨み部１８Ａが噴孔１２に臨む場合を
示したが、これらとは反対に、可変用溝部１８の右側か
ら開放臨み部１８Ａが噴孔１２に臨む場合には、図９の
ような噴孔１２の傾斜形態ではスワールは強まり、図１
１のような噴孔１２の傾斜形態ではスワールは弱まるこ
とになる。
【００３０】かくして、噴孔１２の可変用溝部１８の軸
線に対する傾斜状態により、エンジンの燃焼要請に応じ
た燃料噴射の噴霧形状、ないしスワール形状を任意に設
定可能である。
線に対する傾斜状態により、エンジンの燃焼要請に応じ
た燃料噴射の噴霧形状、ないしスワール形状を任意に設
定可能である。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ロータリ
ーバルブの導入用燃料通路に対する噴孔の向きをノズル
ボディの円周方向に傾斜するようにしたので、導入用燃
料通路から噴孔さらには燃焼室への燃料噴射のスワール
状態を可変としてエンジンの要請に的確に応じることが
できる。
ーバルブの導入用燃料通路に対する噴孔の向きをノズル
ボディの円周方向に傾斜するようにしたので、導入用燃
料通路から噴孔さらには燃焼室への燃料噴射のスワール
状態を可変としてエンジンの要請に的確に応じることが
できる。
【図１】本発明の第１の実施の形態による可変噴孔型燃
料噴射ノズル３を装備した可変噴孔型燃料噴射装置１
の、とくに当該可変噴孔型燃料噴射ノズル３の部分をよ
り拡大して示した可変噴孔型燃料噴射装置１の概略図で
ある。
料噴射ノズル３を装備した可変噴孔型燃料噴射装置１
の、とくに当該可変噴孔型燃料噴射ノズル３の部分をよ
り拡大して示した可変噴孔型燃料噴射装置１の概略図で
ある。
【図２】同、可変噴孔型燃料噴射ノズル３のノズルボデ
ィ７および噴孔可変機構９部分の要部拡大斜視図であ
る。
ィ７および噴孔可変機構９部分の要部拡大斜視図であ
る。
【図３】同、ニードル弁８のリフト時における噴孔可変
機構９部分の断面図である。
機構９部分の断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】同、噴孔１２の開孔断面積（開孔度）の可変の
度合いを示す説明図である。
度合いを示す説明図である。
【図６】同、ロータリーバルブ１６部分の軸線に沿った
縦断面図である。
縦断面図である。
【図７】本発明との比較構成を示すためのロータリーバ
ルブ１６の軸線に直角な平面内における、上流側からノ
ズルボディ７の先端部１０方向を見た横断面図である
（噴孔１２の傾斜角度がゼロ）。
ルブ１６の軸線に直角な平面内における、上流側からノ
ズルボディ７の先端部１０方向を見た横断面図である
（噴孔１２の傾斜角度がゼロ）。
【図８】図７における噴射状態を拡大して象徴的に示
す、図７と同様の拡大断面図である。
す、図７と同様の拡大断面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態による可変噴孔型燃
料噴射ノズル３における、図７と同様の横断面図であ
る。
料噴射ノズル３における、図７と同様の横断面図であ
る。
【図１０】同、その噴射状態を象徴的に示す、図８と同
様の拡大断面図である。
様の拡大断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態による可変噴孔型
燃料噴射ノズル３０における、図７および図９と同様の
横断面図である。
燃料噴射ノズル３０における、図７および図９と同様の
横断面図である。
【図１２】図１１における噴射状態を象徴的に示す、図
８および図１０と同様の拡大断面図である。
８および図１０と同様の拡大断面図である。
１ 可変噴孔型燃料噴射装置（図１） ２ 燃料噴射ポンプ ３ 可変噴孔型燃料噴射ノズル（第１の実施の形態、図
９） ４ 制御手段 ５ 燃料導入部 ６ ノズルハウジング ７ ノズルボディ ８ ニードル弁 ９ 噴孔可変機構 １０ ノズルボディ７の先端部 １１ ホール １２ 噴孔 １２Ａ 噴孔１２の内壁面 １３ アクチュエーター １４ ロータリーシャフト １５ 連結部 １６ ロータリーバルブ １７ ロータリーバルブ１６のシート円弧部 １８ ロータリーバルブ１６の可変用溝部（導入用燃料
通路） １８Ａ 可変用溝部１８の噴孔１２に対する開放臨み部 １９ ニードル弁８のシート部 ２０ シート面 ２１ 燃料通路 ２２ 燃料溜まり室 ２３ ニードル弁８の受圧部 ２４ バルブスプリング ２５ 燃焼室 ３０ 可変噴孔型燃料噴射ノズル（第２の実施の形態、
図１１） θ ロータリーバルブ１６の軸線を中心とした半径方向
に対して噴孔１２の軸線が傾斜している傾斜角度
９） ４ 制御手段 ５ 燃料導入部 ６ ノズルハウジング ７ ノズルボディ ８ ニードル弁 ９ 噴孔可変機構 １０ ノズルボディ７の先端部 １１ ホール １２ 噴孔 １２Ａ 噴孔１２の内壁面 １３ アクチュエーター １４ ロータリーシャフト １５ 連結部 １６ ロータリーバルブ １７ ロータリーバルブ１６のシート円弧部 １８ ロータリーバルブ１６の可変用溝部（導入用燃料
通路） １８Ａ 可変用溝部１８の噴孔１２に対する開放臨み部 １９ ニードル弁８のシート部 ２０ シート面 ２１ 燃料通路 ２２ 燃料溜まり室 ２３ ニードル弁８の受圧部 ２４ バルブスプリング ２５ 燃焼室 ３０ 可変噴孔型燃料噴射ノズル（第２の実施の形態、
図１１） θ ロータリーバルブ１６の軸線を中心とした半径方向
に対して噴孔１２の軸線が傾斜している傾斜角度
Claims (5)
- 【請求項１】 先端部にホールを形成するとともに、
このホールに連通するようにこの先端部の周壁に複数個
の噴孔を間隔をあけて形成したノズルボディと、 前記ホールに位置して導入用燃料通路を形成するととも
に前記噴孔の噴孔開度を変化させることができるロータ
リーバルブを有する噴孔可変機構と、を有する可変噴孔
型燃料噴射ノズルであって、 前記噴孔の軸線は、前記ロータリーバルブの軸線を中心
とする半径方向に対して所定の傾斜角度でこれを傾けて
あることを特徴とする可変噴孔型燃料噴射ノズル。 - 【請求項２】 前記ノズルボディ内に摺動可能に設け
るとともに前記ロータリーバルブの外側に位置して燃料
圧力による上下動により前記導入用燃料通路の開閉を行
うニードル弁を設けたことを特徴とする請求項１記載の
可変噴孔型燃料噴射ノズル。 - 【請求項３】 前記ロータリーバルブにより形成する
前記導入用燃料通路は、前記ノズルボディの前記ホール
との間の該ノズルボディの摺動面に形成した可変用溝部
としたことを特徴とする請求項１記載の可変噴孔型燃料
噴射ノズル。 - 【請求項４】 前記噴孔の軸線は、前記ロータリーバ
ルブの軸線に沿って前記ノズルボディの前記先端部方向
を見た場合に、このロータリーバルブの軸線を中心とす
る半径方向に対して右方向にこれを傾けたことを特徴と
する請求項１記載の可変噴孔型燃料噴射ノズル。 - 【請求項５】 前記噴孔の軸線は、前記ロータリーバ
ルブの軸線に沿って前記ノズルボディの前記先端部方向
を見た場合に、このロータリーバルブの軸線を中心とす
る半径方向に対して左方向にこれを傾けたことを特徴と
する請求項１記載の可変噴孔型燃料噴射ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14827498A JPH11324869A (ja) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | 可変噴孔型燃料噴射ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14827498A JPH11324869A (ja) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | 可変噴孔型燃料噴射ノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11324869A true JPH11324869A (ja) | 1999-11-26 |
Family
ID=15449113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14827498A Pending JPH11324869A (ja) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | 可変噴孔型燃料噴射ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11324869A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100398518B1 (ko) * | 2000-11-09 | 2003-09-19 | 현대자동차주식회사 | 가솔린직접분사식 인젝터 |
| JP2009222057A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-10-01 | Man Diesel Se | 直接噴射のための噴射弁 |
| JP2015529783A (ja) * | 2012-09-25 | 2015-10-08 | アカーテース パワー，インク． | 対向ピストンエンジンにおけるスワールスプレーパターンの燃料噴射 |
| CN112682236A (zh) * | 2020-12-27 | 2021-04-20 | 常州市华辉油嘴油泵有限公司 | 一种可变径伞状喷口喷油器 |
-
1998
- 1998-05-14 JP JP14827498A patent/JPH11324869A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100398518B1 (ko) * | 2000-11-09 | 2003-09-19 | 현대자동차주식회사 | 가솔린직접분사식 인젝터 |
| JP2009222057A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-10-01 | Man Diesel Se | 直接噴射のための噴射弁 |
| JP2015529783A (ja) * | 2012-09-25 | 2015-10-08 | アカーテース パワー，インク． | 対向ピストンエンジンにおけるスワールスプレーパターンの燃料噴射 |
| CN112682236A (zh) * | 2020-12-27 | 2021-04-20 | 常州市华辉油嘴油泵有限公司 | 一种可变径伞状喷口喷油器 |
| CN112682236B (zh) * | 2020-12-27 | 2022-08-23 | 常州市华辉油嘴油泵有限公司 | 一种可变径伞状喷口喷油器 |
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