JPS6115251Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、主として直接噴射式デイーゼル機
関等に用いられる所謂ホールノズル形式の燃料噴
射ノズルの改良に関する。

従来の燃料噴射ノズルとしては、例えば実開昭
54−112918号公報に記載されたものが知られてい
る。この燃料噴射ノズルは、第１図に示すように
構成されており、第１図において、１はその先端
部が中空の略円錐形に形成されたノズルボデイで
ある。ノズルボデイ１先端部内壁面にはノズルシ
ート部２が形成されており、またノズルボデイ１
先端部にはノズルシート部２の位置に複数の噴孔
３が形成されている。ノズルボデイ１内にはニー
ドルバルブ４が摺動自在に収納されており、ニー
ドルバルブ４の先端部には前記ノズルシート部２
に着座し噴孔３を閉止する略円錐形のニードルフ
エイス部５が形成されている。また、ニードルバ
ルブ４にはプレツシヤステージ６が形成されてお
り、このプレツシヤステージ６とノズルボデイ１
内壁面との間には油溜り７が形成されている。

このような燃料噴射ノズルにおいては、油溜り
７に供給された燃料の圧力が上がると、燃料の圧
力がプレツシヤステージ６に作用してニードルバ
ルブ４を図中上方に押し上げる。ニードルバルブ
４が押し上げられると、ノズルシート部２とニー
ドルフエイス部５との間に間隙が生じ、この間隙
を通つて燃料がノズルボデイ１先端方向に流れ込
み噴孔３から燃焼室内に噴射される。

しかしながら、このような従来の燃料噴射ノズ
ルにあつては、ニードルバルブがリフトされるに
従つてノズルシート部とニードルフエイス部との
間隙に形成される流路面積が急激に増加するよう
になつていたため、噴孔から噴射される燃料量
が、第５図中破線で示すように、噴孔の開口総面
積で決定される流量まで急激に増加した。したが
つて、噴射初期に多量の燃料が燃焼室に噴射さ
れ、この多量の燃料が急激に燃焼する。その結
果、急激な温度上昇により排気ガス中のNO_X濃度
の増加と急激な圧力上昇による燃焼騒音の増加と
をきたすという問題点があつた。

この考案は、上記のような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、燃料噴射ノズルからの燃料噴
射量を段階的に増大させることによつて上述のよ
うな急激な燃焼を防止し、排気ガス中のNO_X濃度
ならびに燃焼騒音を低減せしめることを目的とす
る。

すなわち、この考案に係る燃料噴射ノズルは、
先端部に噴孔が形成されたノズルボデイと、この
ノズルボデイ内に摺動自在に収納され、先端のニ
ードルフエイス部が上記噴孔を開閉するニードル
バルブとを備えた燃料噴射ノズルにおいて、上記
ノズルボデイ先端部内壁面に円筒部に設けるとと
もに、上記ニードルバルブに円柱部を設けて、両
者間の環状流路断面積を上記噴孔の開口総面積よ
りも小さく設定する一方、上記円柱部先端側にニ
ードルバルブの軸線方向に沿つた燃料バイパス用
の溝を刻設し、かつこの溝の端部から上記円筒部
端縁に至る軸線方向長さをニードルバルブのリフ
ト長よりも短く設定して、その間の環状流路を流
量規制部としたことを特徴とするものである。

以下、この考案の具体的な一実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。

第２図および第３図は、この考案に係る燃料噴
射ノズルの先端部分のみを示しており、１１がノ
ズルボデイ、１２がこのノズルボデイ１１内に摺
動自在に収納されたニードルバルブである。上記
ノズルボデイ１１は、先端部にサツクホール部１
３および略円錐形のノズルシート部１４を有し、
かつこのノズルシート部１４に開口するように複
数の噴孔１５が貫通形成されている。また上記ノ
ズルシート部１４に連続して円筒部１６が形成さ
れており、この円筒部１６は、一段口径が拡大し
た上部の油溜り１７に傾斜面１８を介して接続さ
れている。

一方、上記ニードルバルブ１２は、先端に、上
記ノズルシート部１４に着座して上記噴孔１５を
閉止する略円錐形のニードルフエイス部１９を有
し、かつ上記円筒部１６に対向する円柱部２０が
上記ニードルフエイス部１９に連続して形成さ
れ、更にこの円柱部２０は、上記油溜り１７に対
向するプレツシヤステージ２１に連続している。
上記円柱部２０と上記円筒部１６との間には、円
筒状に環状流路２２が形成されているが、この流
路断面積は上記噴孔１５の開口面積の総和よりも
小さく設定されており、具体的には燃料噴射初期
の噴射量をどの程度に抑制するかによつて適宜に
決定される。また、上記円柱部２０の先端部（下
部）には、ニードルバルブ１２の軸線に沿つた複
数の燃料バイパス用の溝２３が、ニードルフエイ
ス部１９に開口するように刻設されており、この
溝２３の断面積の総和を上記環状流路２２の断面
積に加えると、噴孔１５の開口総面積を上廻るよ
うになつている。すなわち、円柱部２０と円筒部
１６とで形成された円筒部の環状流路２２におい
て、上記溝２３の端部２３ａと上記円筒部１６の
端縁１６ａとの間が、実質的な流量規制部２４と
して構成されている。そして、この流量規制部２
４の軸線方向の長さｈは、ニードルバルブ１２の
全リフト長よりも短かく、具体的にはここで少量
に規制する初期燃料の噴射期間をどの程度持続さ
せるかによつて適宜に決定される。

次に上記構成の燃料噴射ノズルの作用を第５図
を参照して説明する。

先ず図外の燃料噴射ポンプにより油溜り１７に
供給された燃料の圧力が増大すると、プレツシヤ
ステージ２１に作用する圧力によつてニードルバ
ルブ１２が押し上げられ、噴孔１５が開口される
が、バルブリフトの初期つまり上記流量規制部２
４の長さｈを下廻るリフト量の間は、燃料流量が
上記流量規制部２４の環状流路２２の断面積によ
り決定され、その結果比較的少ない噴射量に規制
される。そして、バルブリフト量が流量規制部２
４の長さｈを上廻ると、第４図に示すように、燃
料が溝２３をも通してサツクホール部１３に流入
するため、以後の噴射量は噴孔１５の開口総面積
により決定される。

従つて、第５図の実線に示すように、燃料噴射
量は、噴射初期（領域ｈ）においては比較的少な
く、噴射後期（領域ｘ）においては比較的多くな
るように、段階的に増加する特性となる。

以上の説明で明らかなように、この考案に係る
燃料噴射ノズルによれば、バルブリフトに伴い燃
料噴射量が段階的に増加するような噴射特性を得
ることができ、噴射初期の燃料噴射量を少量に抑
制して、急激な燃焼を防止できる。従つて、良好
な初期燃焼をさせることができ、排気ガス中の
NO_X濃度の低減ならびに燃焼騒音の低減を達成で
きる。また燃料バイパス用の溝により初期流量規
制の期間が決定されるため、その調整が容易であ
るとともに、所望の噴射特性を一層高精度に得る
ことができる、等の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の燃料噴射ノズルを示す要部の断
面図、第２図はこの考案に係る燃料噴射ノズルの
一実施例を示す要部の断面図、第３図はその−
線に沿つた断面図、第４図はその動作説明図、
第５図は本考案の燃料噴射ノズルの噴射特性を従
来のものと比較して示す特性図である。 １１……ノズルボデイ、１２……ニードルバル
ブ、１５……噴孔、１６……円筒部、１７……油
溜り、１９……ニードルフエイス部、２０……円
柱部、２２……環状流路、２３……溝、２４……
流量規制部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 先端部に噴孔が形成されたノズルボデイと、こ
   のノズルボデイ内に摺動自在に収納され、先端の
   ニードルフエイス部が上記噴孔を開閉するニード
   ルバルブとを備えた燃料噴射ノズルにおいて、上
   記ノズルボデイ先端部内壁面に円筒部を設けると
   ともに、上記ニードルバルブに円柱部を設けて、
   両者間の環状流路断面積を上記噴孔の開口総面積
   よりも小さく設定する一方、上記円柱部先端側に
   ニードルバルブの軸線方向に沿つた燃料バイパス
   用の溝を刻設し、かつこの溝の端部から上記円筒
   部端縁に至る軸線方向長さをニードルバルブのリ
   フト長よりも短く設定して、その間の環状流路を
   流量規制部としたことを特徴とする燃料噴射ノズ
   ル。