JPS60256555A

JPS60256555A - 可変口径ノズル

Info

Publication number: JPS60256555A
Application number: JP10963184A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Yoshida; 吉田　嘉孝; Kichiya Fukushima; 福島　吉也
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1984-05-31
Filing date: 1984-05-31
Publication date: 1985-12-18

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】〔発明の技術分野〕本発明は、燃料噴射口の組合わせを変更するか、あるい
は口径を変化させることができる可変口径ノズルに関し
、エンジン回転、負荷等の条件に対し常に出力、燃費、
騒音等を最適とすることができる燃料噴射を行うことが
できる可変口径ノズルに関する。

更に詳しくは、先端部にノズル部を有する固定体と、そ
の固定体の内部に回転可能に嵌挿された先端部にノズル
部を有する回転体とを有し、前記両ノズル部に設けた噴
射口の相対的な位置によって噴射口の組合わせ状態を変
更するか、あるいは口径を変更するように構成した、い
わゆる複合ノズルを提供するものである。

〔従来技術〕

燃料噴射ノズルを備えた内燃機関の運転中にその運転条
件に適合した燃料供給を行うため、燃焼室内に噴射され
る燃料の単位時間当たりの噴射量あるいは噴射率を、噴
射ノズルにおける噴射口の開口数若しくは開口面積を可
変にすることにより調整するように構成した内燃機関の
燃料噴射装置は、例えば特公昭５７−３４４６１号公報
によって提案されている。

前記公報によって提案されている燃料噴射装置を構成す
る燃料噴射ノズルは、噴射口を複数個設けた筒状の口金
の内部に針弁を回転可能に設け、更にこの針弁の断面を
三ケ月状に切除し、この切除された部分を経由して燃料
を噴射口へ供給するように構成したものである。

しかしながら、前記構造の燃料噴射ノズルは、口金の円
周方向に多数明けた噴射口を針弁の回転によって閉止し
たり、開放したりする動作を円滑に行うと共に、針弁自
体の上下動を円滑に行うために口金と針弁との間にはか
なりの間隙が必要であり、従って、この間隙が起因して
燃料を確実に遮断することが困難となり、燃料は噴射後
もダラダラと噴射口より漏出して燃焼の悪化、スモーク
の増加を招く欠点があった。

また、口金の周囲に多数配設した噴射口を、断面が三ケ
月状の針弁の回転によって次々と開口したり閉止したり
するように構成されているために噴射口が偏って開口く
或いは閉止）される状態となり、内燃機関の全べての運
転条件に応じて良好な燃焼が得られないという本質的な
問題があったのである。

〔発明の目的〕

本発明は、前記従来の燃料噴射ノズルの有する欠点を解
消するために得られたものであって、その第１の目的は
、内燃機関の運転条件に応じて正確に燃料の噴射量を制
御することができる燃料噴射ノズルを提供することにあ
る。

そして第２の目的は、燃料の噴射口を確実に開閉でき、
燃料の漏洩が実質的にない燃料噴射ノズルを提供するこ
とにある。

更に第３の目的は、燃料噴射口が特定の所に偏らなく、
全運転条件に適した方向に燃料を噴射させることができ
る燃料噴射ノズルを提供することにある。

〔発明の概要〕

前記目的を達成するための本発明の構成は、先端部にノ
ズル部を設けた固定体と、この固定体の内部に嵌挿され
、その先端部に前記ノズル部に対応してノズル部を設け
た回転体とを有し、前記回転体の回転に伴なって前記２
個のノズル部にあけた燃料噴射口の組合せを変更するか
、可変口径ノズルである。

〔実施例〕

次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図に示すように燃料噴射ノズルＮの本体を円筒状に
形成した固定体１と、その内部に回転可能に嵌合された
回転体２が設けられ、固定体１の先端に形成したノズル
部３に固定噴射口４．５が第１図に示すように上下方向
と、第２図に示すように円周方向に位置をずらして設け
られている。

前記筒状の固定体１の内部には円筒状の回転体２が嵌合
され、この回転体２の先端に形成した噴孔部３ａに前記
噴射口４に合致する噴射口４ａと別の噴射口５に合致す
る噴射口５ａがそれぞれ設けられている。第１図及び第
２図においては、噴孔部３に設けた噴射口４は噴孔部３
ａに設けた噴射口４ａとが合致している状態を示してい
るが、回転体２を矢印Ａのように回転させることによっ
て別の噴射口５と５ａとが合致するように個々の噴射口
は配置されている。

そして、前記回転体２の内部には燃料噴射ノズルＮに供
給する燃料を制御するための針弁７が上下方向に移動自
在に設けられている。また、前記固定体１とその内部に
嵌挿された回転体２との間にはシール部材８を設けて燃
料が漏洩しないように配慮されている。

なお、回転体２の上端部と針弁７の上端部には連結突起
９，１０がそれぞれ設けられており、後述の駆動装置に
接続されて前記回転体２を所定の角度に回転させるよう
に構成されている。

第３図は、噴射ノズルＮの駆動部分の概略を示す図であ
って、噴射ノズルＮは袋ナツト１１に設けたねじ部１２
によってノズル本体】３の下部に固定されている。そし
て針弁７は、連結突起１０を介して押圧棒１４に連結さ
れ、この押圧棒１４の上端に設けたばね受座１５とばね
圧調整圧１６との間に設けたばね１７によって噴射圧に
応じて調節された圧力で加圧されている。

固定体１は前記のようにノズル本体１３に固定されてい
るが、その内部の回転体２は連結突起９を介して駆動体
２０（本実施例では円筒）と連結されている。

駆動体２０は、ステ・シブモーターあるいはソレノイド
コイル等の駆動装置２１によって回転されるように構成
されている。また、これらの駆動装置を２２の位置に設
けて前記駆動体２０を回転させることもできる。

更に別の駆動方法としては、駆動体２０にレバー２３を
設け、このレバー２３とシリンダ装置２４のロッド２５
と連結して所定の角度に回転させることもできる。なお
、前記シリンダ装置２４に代えてソレノイドスイッチ等
の装置を使用することもできる。

第１図、第２図及び第３図に示した実施例は固定体１の
噴孔部と、これの内部に嵌挿された回転体２の噴孔部と
に対応して多数の噴射口を嘗　設け、前記回転体２を回
転させることによって連通ずる噴射口の組合せを変える
ように構成した点に特徴がある。

第４図は別の実施例を示すもので、固定体ＩＡ（ノズル
本体−１）の内部に回転体２Ａを嵌挿した点は前記実施
例と同様であるが、固定体ＩＡに設けた噴射口２６と回
転体２Ａに設けた噴射口２７とは常時連通状態であって
、その重なり状態を変化させて開口面積を変化させるよ
うに構成した点が相違する。

次に、この実施例における回転体２Ａの回転手段につい
て説明する。

固定体ＩＡとその上端部に設けた蓋体２８で形成された
室内に回転体２Ａが挿入され、第５図に示すようにこの
回転体２Ａの上部にピストン２９が突出して形成され、
固定体ＩＡに設けた突出部３０に形成されたシリンダ３
１内を往復するように構成されている。３２は回転体２
Ａに右方向の回転を与えるためのばねである。

回転体２Ａの回転角度を制御するための制御流体０は・
供給口３５を経由Ｌ７’ｙす′ダ３’ｌ　、、。

内に供給され、ばね３２の弾性力と制御流体Ｃ１の圧力
とのバランスによってピストン２９、即ち回転体２Ａが
一定の位置（回転角度）を保持する。なお、３６は漏洩
した制御流体Ｃを排出するための通路である。

燃料Ｆは蓋体２８に設けた通路３７９円弧溝３８、通路
３９を経由してノズル室４０内に供給され、その燃料Ｆ
の圧力によって針弁１４を上昇させて燃料溜り４１内に
供給されて噴射口２５−２６を経由して図示されていな
いエンジンの燃焼室内に噴射されるのである。

基で、前記したようにシリンダ３１内には制御御流体Ｃ
が供給されてばね３２との釣合いに応じた角度で回転体
２Ａを□回転させる訳であるが、：′：０２．：：２：
：：言：：：ニー＝ご駆動（回転）して連通ずる面積２
６Ａ、即ち噴射口の口径が変化することになる。

本発明においては、燃料噴射ノズルの本体を固定体とそ
の内部に嵌挿される。回転体とに分割し、それぞれの噴
孔部の対応する位置に噴射口を設け、これら噴射口の組
合せ、あるいは２個の噴射口の重なり状態によって燃料
の噴射量を制御するように構成した点に特徴があるが、
その回転体の回転角度を制御する方法としては、（イ）
■エンジン回転、■エンジン負荷、■エンジン水温、■
大気温度、■その他の条件の信号を得る。

（ロ）前記・信号を制御装置に供給し、この制御装置内
においてエンジンの最適条件を計算する。

（ハ）前記制御装置によって計算された結果に基づく信
号によってソレノイドスイッチ、ステンプモーター、エ
アシリンダー等の駆動装置を作動させる。

（ニ）前記制御装置の計算に見合った角度に回転体を駆
動装置によって回転させる。

（ホ）前記固定体と回転体の噴孔部に設けられた燃料噴
射口の組合わせ、あるいは２個の噴射口の重なり具合に
よって噴射される燃料の量が制御されて所定の量の燃料
が噴射される。

第１図〜第３図の実施例においては、駆動装置２１→駆
動体２〇−回転体２と動力が伝達され、その結果、噴射
口４ａと４との合致より、噴射口５ａと５との合致への
切換が行われる。

この噴射口の切換えは、（ａｌ噴射口数、ｆｂｌ噴射口
径、ｆｃ）噴射口の噴射角度・・の最適な制御となる。

第４図〜第６図の実施例においては、アクチュエーター
制御流体Ｃをシリンダ３１・内へ供給→ピストン２９の
回転−回転体２Ａの回転−噴射口２７．２６の重なり状
態の制御され、その結果噴射口の口径ないし開口面積が
制御されることになる。

〔発明の効果〕

本発明は、以上のように先端部にノズル部を設けた固定
体と、この固定体の内部に嵌挿され、その先端部に前記
ノズル部に対応してノズル部を設けた回転体とを有し、
前記回転体の回転に伴なって前記２個のノズル部にあけ
た燃料噴射９．）　口の組合せを変更するか、あるいは
２個の燃料噴射口の重なり状態の変化に伴なって噴射口
径を変更するようにしているので、次の効果を奏するこ
とができる。

（１）本発明に係る燃料噴射ノズルは、エンジンの作動
状態に見合った燃料の噴射量とするように設定された噴
射口が自動的゛に選択されて必要とする燃料がエンジン
の燃焼室内に噴射されるので、最適な状態でエンジンを
運転することができる。

エンジンの回転速度、負荷等の運転条件によって燃費を
最良にする最適噴口径が存在し、特に可変スワール等の
有するエンジンでは噴射口を絞って性能の向上を図る場
合が多々あるが、本発明はこの要求を完全に満足させる
ことができるものである。

（２）本発明においては燃料噴射ノズルに設けた噴射口
が偏って明けられることがないので、全出力範囲にわた
って最適な条件を保持することが可能である。

の重なり具合によって噴射口の面積、即ち噴射口の口径
を変化させることができるので、燃料の噴射量を微妙に
制御することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すもので、第１図は第１の実施
例に係る燃料噴射ノズルの要部を示す断面図、第２図は
第１図における■−■断面図、第３図は前記第１図の燃
料噴射ノズルの駆動装置の概略を示す説明図である。第４同は第２の実施例に係る燃料噴射ノズルの要部を示
す断面図、第５図は同平断面図、第６図は噴射口の作動
状況の説明図である。Ｎ・・・燃料噴射ノズル、１・・・固定体、２・・・回
転体、３・・・噴孔部、４．５．４ａ、５ａ・・・噴射口、７・・・針弁、２０
．２１・・・駆動装置、２４・・・シリンダ装置、２６
．２７・・・噴射口、２９・・・ピストン、３１・・・
シリンダ、３°２・・・ばね。第１図第３図第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

先端部にノズル部を設吠た固定体と、この固定隼の内部
に嵌挿され、その先端部に前記ノズル部に対応してノズ
ル部を設けた回転体とを有し、前記回転体の回転に伴な
って前記２個のノズル部にあけた燃料噴射口の組合せを
変更するか、あるいは２個の蝉料噴射口９重なり状態の
変化に伴なって噴射口径牽変更するようにして成る可変
口径ノズル。