JPS60212671A - 空気圧縮燃料噴射式内燃機関用噴射ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ノズル本体内に案内されかつ燃料流の方向と
は逆にばねの力に抗してノズル本体内の円錐状弁座から
離れるノズルニードルの座面と弁座とが、燃焼室へ清、
れる燃６の通過用円錐状環状間隙を形成し、ノズル本体
内において円錐状弁座の上流で圧力空間にうず巻通路が
設けられている、空調圧縮燃料噴射式内燃機関用噴射ノ
ズルに関する。

（２） 従来技術 米国特許第４３６５７４６号明細書から、内方へ開くノ
ズルニードルおよびノズル本体内に設けられるうず巻通
路をもつ単孔ノズルとしての噴射ノズルが公知であり、
これらのうず巻通路を通して燃料がうず巻室へ導かれ、
一時的に蓄えられた後ノズルニードルによって開かれる
＠射孔を経てうす巻きながら噴射される。ノズルの開放
は電磁操作手段によって行なわれる。さらにこの刊行物
から、ノズルニードルの下部範囲に加工されたうず巻通
路をもつ単孔ノズルも公知である。うず巻通路はノズル
ニードルの開放行程につれてその位置を変えて、ノズル
本体内の圧力空間を噴射孔に接続する。

ノズル開放位置を規定されたこれらの単孔ノズル構成で
は、始動、低回転数範囲および全負荷範囲で燃料の霧化
品質が異なる。定格出力点では霧化品質は充分であるが
、それ以下の回転数範囲では霧化が悪く、不充分な燃焼
、高い燃焼騒音、および有害な排気ガス成分に関しての
（３） 悪化をひきおこす。

発明の目的 本発明の基礎になっている課顆は、これら霧化技術上の
欠点をなくシ、単孔ノズルとして構造の簡単な噴射ノズ
ルを提供し、それによりすべての作動範囲において回転
数および角筒に関して一定な燃料霧化が、ノズル出口側
で不変なきのこ状の霧化形状で得られるようにすること
である。

目的を達するための手段 このＷＴＩＲを解決するため本発明によれば、ノズルニ
ードルが内燃機関の全作動範囲にわたって、ばねの力に
抗して開放方向に、圧力空間内に存在する燃料圧力に関
係してストッパなしに移動可能で、ばね力と圧力空間内
でニードルに及ぼされる力とが平衡したとき、回転数と
蕪関係に環状間隙の入口と出口との間に生ずる常にほぼ
同じ圧力比が、燃焼室への環状間隙出口における一定の
流出速度と共に生ずる。

作用 （４） 弁座に可変通路断面積をもつ特別な噴射ノズルによって
、燃料圧力から速度への変換は、通常のように燃焼室へ
開口する噴射孔においては行なわれず、弁座の範囲で行
なわれる。そこへ燃料が、ノズル本体にある通常の流入
管路を通って、またノズルニードルの弁座の上流にうず
巻を生するうず巻通路を通って達する。開放方向にスト
ッパなしのノズルニードルをもつノズルは、間隙したが
ってノズル本体にある弁座とノズルニードル座面との間
で断面積を調整されて、到来する圧力波に関係なく、圧
力空間内の圧力が到来する圧力波と反射される圧力波と
の加算圧力として不変である。したがって加算圧力がノ
ズルの開放圧力に等しくなるまで、ノズルニードルがそ
の弁座から離れる。到来する圧力波は燃料流量のみを決
定する。それにより全作動範囲にわたって、噴射孔なし
のノズル出口または燃焼室まで、少なくともほぼ一定の
流出速度がほぼ常に同じ霧化で得られる。ここで噴射孔
なしのノズル出口または燃料通路とは、燃（５） 料通路の通路断面積が内燃機関の全角前作動において弁
座の出口に生ずる最大環状間隙断面積より大きくなけれ
ばならないことを意味する。

うず巻により、弁座から出る燃′Ｂ＠流が互いに出合っ
て軸線力同成分を続けるのではなく、衝突なしにノズル
から出て、ノズル出口側で内燃機関の燃焼室内で燃料の
ほぼ同じ傘状霧化が常におこるようにすることができる
。

本発明の範囲内で、円錐駄弁座のすぐ上流にうす巻通路
が設けられていると有利なことがわかった。

製造技術上の理由から、うず巻通路が圧力はめでノズル
本体の円筒状凹所に接する挿入体により形成されている
ようにすることができる。

実施例 図面に示されている実駕例により本発明の詳細な説明す
る。

第１図には空気圧縮直接燃料噴射式内燃機関用の単孔ノ
ズルとして構成された噴射ノズル１が示されており、そ
の上部範囲は公知のノズル（６） と同じ構造である。

単孔ノズル１の下部範囲において燃料の流れ方向とは逆
にはね２の力に抗して開く切頭ノズルニードル３とノズ
ル本体４との間に、らせん状うす巻通路５を形成する挿
入体６が設けられ、その外側通路壁尖端７は第２図によ
れば圧力はめでノズル本体４の円筒状凹所８に接してい
る。

この挿入体６はノズル本体４にある段部９に載り、この
段部９が円筒状凹所８をノズルニードル３の弁座でもあ
る円錐状面１０に結合している。弁座１０の円錐角丁が
３０ないし６０°であり、燃料通路１１の直径Ｘが１．
６ないし１　、８ｍｍであり、通Ｍ１１の長さｙが帆５
ないしｌ　、　Ｏｍｍであるようにすることができる。

弁座１０の円錐角丁、通路１１の直径Ｘおよび長さｙは
、第１図によれば互いに対応づけられて、流入管路１２
およびノズル本体４にある圧力空間１３とうず巻通路５
を経て達する燃料が、弁座範囲の直後でうず巻を生じ、
弁座範囲を出た後内燃券関の燃焼室１４へ開口するノズ
ル本体４の燃料通路１１の壁にもはや接触しないように
なっている。

この単孔ノズル１では、燃料通路Ｉ＋の通路断面積は、
環状間隙１６の出口１５において全負荷の際生ずる最大
環状間隙断面積より常に大きい。挿入体６により生ずる
うず春によって、燃料はノズル出口側で例えば仮想点ａ
で出合って軸線方向成分をもって引続き導かれるのでは
なく、衝突することなしに燃料通路１１から点ａを迂回
して約２０ないし４０°の噴射角で燃焼室１４へ入る。

発明の効果 ストッパなしノズルニードルと断面積を決定するノズル
行程をもちかつ弁座範囲に可変通路断面積をもつこの単
孔ノズルｌでは、のつど使用される噴射量に関係なく、
一定の高い噴射圧力が形成される。全作・動範囲にわた
って一定の霧化が可能となり、ノズル本体４にあるうず
巻５のためノズル出口側に傘状に霧化が行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は開放方向にストッパなしに案内されるノズルニ
ードルとうす巻を生ずる挿入体を備えた単孔ノズルの縦
断面図で、左半分はノズルニードルの開いた位置を示し
、また右半分は閉じた位置を示し、第２図は第１図のＩ
Ｉ−ＩＩ線による挿入体の断面図である。 Ｉ・・・噴射ノズル、２・・・ばね、３・・・ノズルニ
ードル、４・・・ノズル本体、５・・・うす巻通路、ｌ
Ｏ・・・弁座、１１・・・燃料通路、１３・・・圧力空
間、１４・・・燃焼室。 （９） 手続補正書（方式） 昭和６０年４月１５日 特許庁長官志賀　学　殿 １、事件の表示 昭和６０年特　許　願第５４７３９号 ２、発明の名称 空気圧縮燃′Ｂ＠射式内燃機関用噴射ノズル３、補正を
する者 事件との関係特許出願人 ４、代　理　人 ５、補正の対象 図面の浄書（内容に変更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ノズル本体内に案内されかつ燃料流の方向とは逆に
   ばねの力に抗してノズル本体内の円錐状弁座から離れる
   ノズルニードルの座面と弁座とが、燃焼室へ流れる燃料
   の通過用円錐状環状間隙を形成し、ノズル本体内におい
   て円錐状弁座の上清、で圧力空間にうす巻通路が設けら
   れているものにおいて、ノズルニードル（３）が内燃機
   関の全作動範囲にわたって、はね（２）の力に抗して開
   放方向に圧力空間（１３）内に存在する燃料圧力に関係
   してストッパなしに移動可能で、ばね力と圧力空間（１
   ３）内でニードル（３）に及ばされる力とが平衡したと
   き、回転数と無関係に環駅間ｆｉ（１６）の入口と出口
   との間に生ずる常にほぼ同じ圧力比が、燃焼室（１４）
   への環状間隙出口における一定の流出速度と共に生ず（
   １） ることを特徴とする、空似圧ｒ４燃料噴射式内燃機関川
   単孔ノズルとしての＃引ノズル。 ２　円錐状弁座（ｌＯ）のすぐ上済にうず巻通路（５）
   が設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の噴射ノズル。 ３　うず巻通路（５）が圧力ばめでノズル本体（４）の
   円筒状凹所（８）に接する挿入体（６）により形成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
   ２項に記載の噴射ノズル。