JPS61145352A - 噴射率が段階的に増加する燃料噴射弁 - Google Patents

噴射率が段階的に増加する燃料噴射弁

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JPS61145352A
JPS61145352A JP26745684A JP26745684A JPS61145352A JP S61145352 A JPS61145352 A JP S61145352A JP 26745684 A JP26745684 A JP 26745684A JP 26745684 A JP26745684 A JP 26745684A JP S61145352 A JPS61145352 A JP S61145352A
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pressure
fuel
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pressure chamber
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Yasuo Sato
康夫 佐藤
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

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】 〔技術分野〕 本発明はディーゼルエンジン用燃料噴射弁に係り、より
詳しくは、初期噴射率を抑えることによって燃焼圧力の
立上りを滑らかにし、もって爆発騒音(一般に、ディー
ゼルノックと言われている)を低減させることの可能な
燃料噴射弁に関する。
〔従来技術〕
典型的なディーゼルエンジン用燃料噴射弁は差圧型のも
のである。即ち、ノズルニードルはプレッシャスプリン
グによって閉弁方向に常に付勢されている。噴射ポンプ
から圧送された燃料はノズルボデーとノズルニードルと
の間に形成されたプレッシャチャンバに導入され、プレ
ッシャスプリングのばね力とは反対方向の流体圧力をノ
ズルニードルに作用させる。燃料圧力の上昇に伴い、プ
レソシャチャンバ内の燃料圧力によりニードルに作用す
る力がプレンシャスプリングのばね力に打克つと、ニー
ドルがリフトし、燃料が噴射される。
各噴射サイクルにおいて、噴射弁の初期噴射率が大きい
と、筒内圧力が急激に上昇し、ディーゼルノックと言わ
れる騒音と振動を発生させる。そこで、本発明の発明者
は、先に、燃料噴射の初期においてノズルニードルのリ
フト量を低く抑えることによって初期噴射率を小さくす
ることの可能な噴射弁を提案した(昭和59年6月25
日付出願の昭和59年特許願第129090号)。この
噴射弁では、蓄圧室と受圧室とを連通ずる通路が絞りと
して形成されているので、噴射初期においては蓄圧室内
の燃料圧力の上昇が遅延され、機関性能を低下させるこ
と無く騒音を抑制することができる。
〔発明の目的〕 本発明は従来の噴射弁を更に改良し、初期噴射率をより
減少させ、機関性能を損うことなく燃焼騒音を一層低減
することの可能な噴射弁を提供することを目的とするも
のである。
本発明の他の目的は、噴射の主要期間においては高圧力
で燃料を噴射することができ、これにより噴霧の微粒化
を促進することの可能な噴射弁を提供することにある。
〔解決手段の概要〕
本発明は、噴射初期においては噴射率を段階的に増加さ
せることによって前記目的を達成しようというものであ
る。このため、差圧型噴射弁において、ノズルニードル
のリフト時にプレッシャチャンバ内の燃料を逃がすリリ
ーフ通路を設けると共に、プレッシャチャンバに至る燃
料供給通路に絞りを設ける。
この様にしたので、噴射ポンプの吐出量が低い噴射初期
には、プレッシャチャンバに流入した燃料はリリーフ通
路から流出するので、ニードルリフトに続いてプレッシ
ャチャンバ内の燃料圧力は一時的に低下する。その結果
、ノズルニードルは開弁運動と閉弁運動を繰り返すので
、リフト量は段階的に増加し、噴射率も段階的に増大す
る。
燃料供給通路の絞りはノズルニードルの外周に設けた軸
方向溝で構成するのが好ましい。この様にすれば、絞り
は著しく簡単に加工することができ、かつ、噴射弁の構
造が簡素化される。
〔実施例〕
次に、添附図面を参照して本発明の詳細な説明する。第
1図において、燃料噴射弁10は、ノズルホルダー12
、ディスタンスピース14、ノズルボデー16、ノズル
ニードル18、リテーニングナツト20で構成され、ホ
ルダー12に四合したりテーニングナフト20によりホ
ルダー12とディスタンスピース14とノズルボデー1
6は互いに一体的に固定される。
ノズルボデー16には軸方向ポア22が設けてあり、こ
のボア22の下端は円錐形になっていてシート部24を
形成している。複数の噴孔26がこのシート部24に開
口しており、この実施例では一方の噴孔は下向きに、か
つ、他方は上向きに延長している。ボア22内にはノズ
ルニードル18が摺動自在に精密嵌合されている。ニー
ドル18は、第1図で上から下の順に、ビン部28、大
径基部30、小径中間部32、大径摺動部34、円錐形
頭部36で構成されている。頭部36はシート部24と
協働して噴孔26からの燃料噴射を制御する。ニードル
18はノズルホルダー12内のばね室38内に配置され
たプレッシャスプリング40によりプレッシャピン42
を介してシート部24に向って付勢されている。軸方向
ポア22と摺動部34と頭部36との間にはプレッシャ
チャンバ44が形成される。
ノズルホルダー12には燃料人口46と燃料出口48が
設けられており、入口46は噴射ポンプに接続可能であ
り、出口48は燃料戻り管を介して燃料タンクに接続可
能である。燃料人口46は、ホルダー12内の通路50
、ディスタンスピース14内の通路52、ノズルボデー
16内の通路54を介して、ノズルボデー16とニード
ル18との間の環状スペース56に接続される。第1図
および第2図から分る様に、ニードル18の摺動部34
の外周には小さな断面積の軸方向溝58が形成しである
。従って、環状スペース56内の燃料は、ボア22とニ
ードル小径中間部32との間の円筒状隙間60を通り、
軸方向溝58を通ってプレッシャチャンバ44に流入す
る。溝58の流路面積は円筒状隙間のそれに較べ十分に
小さいので、溝58は絞りとして作用する。
ノズルニードル18の中心にはリリーフ通路62が形成
しである。このリリーフ通路62はニードルの基部30
、中間部32、摺動部34の全長に沿って延長しており
、その下端は複数の枝路に分れてニードルの円錐形頭部
36の表面に開口している。リリーフ通路62の上端は
二股64に分かれ、ニードルピン部28はディスタンス
ピース14の開口との間の隙間66を経てばね室38に
通じている。
次に、この噴射弁10の作動を第3図に示した噴射率カ
ーブを併せ参照して説明する。
噴射ポンプから圧送された燃料は燃料人口46、通路5
0 、52 、54 、56 、60 、58を通って
プレッシャチャンバ44に流入する。プレッシャチャン
バ44内の燃料圧力によりニードル18が受ける上向き
の力がプレッシャスプリング40のばね力より小さい間
は、ニードル18はシート部24に着座しており、プレ
ッシャチャンバ44と噴孔26を遮断しているので、燃
料の噴射は行われない。
プレッシャチャンバ44内の圧力が更に上昇して開弁圧
力を超えると、ニードル18が上昇してプレッシャチャ
ンバ44と噴孔26を連通させ、噴射を開始する。ニー
ドル18がリフトすると同時に、プレッシャチャンバ4
4内の燃料はリリーフ通路62に流入し、隙間66、ば
ね室38を経て戻り管路にリリーフされる。燃料供給通
路の軸方向溝58は絞りとして作用するので、プレッシ
ャチャンバ44に流入する燃料量よりもそこからリリー
フされる量が多くなり、一時的にプレッシャチャンバ4
4内の圧力が降下してニードル18は、一旦、シート部
24に着座し、噴孔26からの燃料噴射は停止する。こ
の状態を第3図に噴射パルスAで示す。
次いで、絞り58からの燃料の流入によりプレッシャチ
ャンバ44内の圧力が開弁圧以上になると再びニードル
18がリフトして燃料が噴射されるが(第3図に噴射パ
ルスB)、この時には噴射ポンプの吐出行程が進みその
吐出量が増大していて溝(絞り)58を通ってプレッシ
ャチャンバ44−に流入する燃料量が噴射パルスAの場
合より増大しているので、リリーフ通路62からの流出
によるプレッシャチャンバ44内圧力降下はさほど急激
でなく、ニードル18は閉弁するに至らず、噴射量は一
時的に低下するに留まる。
噴射ポンプの吐出率が更に上昇するに従い、軸方向溝通
路58の絞り効果は相対的に減少し、より高い噴射率の
噴射パルスC,Dをもって噴射が行われる(第3図参照
)。この様に、噴射の主要期間には十分高い圧力で十分
な量の燃料が噴射される。主噴射パルスDの終了により
一噴射サイクルが終る。以上のサイクルはエンジンの各
爆発行程ごとに繰返される。
〔発明の効果〕
前述した様に、本発明によれば、燃料噴射開始後、段階
的に噴射率を上昇させることができるので、エンジンの
あらゆる運転条件にわたって初期噴射率を極めて効果的
に抑えることができる。従って、機関の性能を損うこと
な(騒音を大幅に低減することができる。又、ニードル
開弁に伴い、噴孔とリリーフ通路の双方の経路に燃料が
流れるので、燃料噴射ポンプの圧送量は通常の噴射弁の
場合より増大する。・このため、噴射ポンプ内部の洩れ
量が相対的に減少して噴射ポンプの吐出効率が向上し、
吐出圧力が上昇するので、噴射弁の噴射量が小さい運転
条件においても高い噴射圧力を保持することができ、燃
料噴霧の微粒化を促進することができ、排気エミッショ
ンを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の燃料噴射弁の断面図、第2図は第1図
のJT−II矢視断面図、第3FI!Jは一噴射サイク
ルにおける噴射率を示すグラフである。 lO・・・燃料噴射弁、  12・・・ノズルホルダー
、16・・・ノズルボデー、  18・・・ノズルニー
ドル、22・・・軸方向ボア、  24・・・シート部
26・・・噴孔、      34・・・ニードル摺動
部、36・・・ニードル頭部、 40・・・プレッシャスプリング、 44・・・プレッシャチャンバ、 50 、52 、54 、56 、58 、60・・・
燃料供給通路、58・・・軸方向溝(絞り)、 62・・・リリーフ通路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、高圧の燃料が燃料噴射弁内の燃料供給通路を介して
    プレッシャチャンバに導かれ、プレッシャチャンバ内の
    燃料圧力によりノズルニードルに作用する力とプレッシ
    ャスプリングによりノズルニードルに作用する力との差
    によりノズルニードルが移動して燃料噴射弁を制御する
    差圧型の燃料噴射弁において、 前記燃料噴射弁にはノズルニードルのリフト時にプレッ
    シャチャンバ内の燃料を逃がすリリーフ通路を設け、前
    記燃料供給通路には絞りを設けたことを特徴とする燃料
    噴射弁。 2、前記絞りはノズルニードル外周に設けた流路面積の
    小さな軸方向溝で構成される特許請求の範囲第1項記載
    の燃料噴射弁。 3、前記ノズルニードルはシート部に離脱自在に着座す
    るニードル頭部を有し、前記噴射弁はプレッシャスプリ
    ングを収容し噴射弁外部に連通するばね室を有し、前記
    リリーフ通路の一端はニードル頭部の表面に開口し、他
    端はばね室に開口している特許請求の範囲第2項記載の
    燃料噴射弁。
JP26745684A 1984-12-20 1984-12-20 噴射率が段階的に増加する燃料噴射弁 Granted JPS61145352A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0723076A2 (en) * 1995-01-23 1996-07-24 Cummins Engine Company, Inc. A closed nozzle fuel injector
US5765755A (en) * 1997-01-23 1998-06-16 Cummins Engine Company, Inc. Injection rate shaping nozzle assembly for a fuel injector

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