JPS61164069A - 燃料噴射弁 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、ディーゼルエンジン等内燃機関に用いる燃料
噴射弁に関する。

［従来技術］ 従来より、燃料噴射ポンプからの高圧燃料を受けて、エ
ンジンの燃焼室へ燃料を噴出する自動式の燃料噴射弁が
提案されているのは周知のところであるが、燃焼安定性
、吐煙排出の抑制等の観点から、噴射燃料の微粒化が重
要な課題となり、これに対して、燃料噴射に、強い旋回
流を与えて、噴霧を広角に噴射するとともに、貫徹力を
弱める燃料噴射弁が提案されている。

第５図は前述の既提案の燃料噴射弁５１（特願昭５８−
２４５５８０号）を開示したもので、ニードルの開閉に
よる内開弁式の構造を呈するものである。又簡単のため
ノズルボディ及びこれに挿入されるニードルのみ示す。

ノズルボディ５２には噴口５３が関口され、高圧の燃料
がエンジンに挿入されて、その先端は、ノズルボディ５
２の内周面に当接して、シート部６１が形成される。前
記シート部６１には、通常、図示しないバネによって、
ニードル５４が密着され、噴口５３からの燃料噴射を停
止している。しかし、ニードル５４に圧力がかかって、
ニードル４が上昇すると、シート部１１が開放され、噴
孔５３から燃料が噴射される。ノズルボディ５２には、
通路５５が形成され、図示しない噴射ポンプからの高圧
燃料を導入する。燃料は通路５５から受圧室５６を経由
して通路５７に導入される。ニードル先端には、仕切り
部５８が形成され、通路５７と、旋回室６０を画成して
いるが、仕切り部５８の外周面上に刻設される斜溝５９
によって連通される。前記斜溝５９は、通路５７と旋回
室６０を連通ずる唯一の通路であるため、ニードル５４
が上昇してシート部６１が開放され燃料が噴射されると
、通路５７から斜溝５９を通って多量の燃料が旋回室に
流入する。この時、斜面溝５９は、円周接線方向にその
形状が刻設されているので、通過する燃料に強い旋回流
が付与され、旋回室６０を経由して、サック室６２から
噴口５３に向かう燃料も旋回しながら、エンジンの燃焼
室に噴射されることになる。

このようにして噴射された燃料は、エンジンの燃焼室で
広い噴霧角度をもって拡散するとともに、貫徹力も弱め
られ、非常に微粒化の進んだ噴霧となって、燃焼の安定
性の向上や、吐煙排出が低減されるのである。

［発明が解決しようとする問題点コ しかし、前述の燃料噴射弁５１において、ニードル５４
の仕切り部５８に刻設された斜溝５９による燃料への旋
回流の付与は、エンジンのあらゆる運転領域で行なわれ
るため、エンジンの高回転時には、その弱い貫徹力の噴
霧から、十分に噴霧と空気の混合がなされないまま、燃
焼が終了してしまい、エンジンの性能が十分に発揮され
ないという欠点を有していた。

すなわち、上述の提案の構造では、燃料の微粒化と貫徹
力が両立せず、機関高速時に旋回流の強度を適当に設定
すると、低速時の燃焼が悪化したり、逆に低速時に設定
すると、高速時の出力が確保できないなどの問題が残さ
れていた。

本発明の目的は、上記の問題に対し、機関の低速時には
強い旋回流を噴霧に付与して燃料の微粒化を促進し、も
って十分な空気との混合により燃焼を安定に行なうと共
に、高速時には旋回度合を弱めて噴霧に強い貫徹力を付
与し、もって短時間の燃焼期間であっても十分に空気を
利用し機関の出力を確保できる燃料噴射弁を提供するこ
とにある。

［問題点を解決するための手段］ この目的に沿う本発明の燃料廟射弁は、噴射燃料に旋回
運動を付与する第１の燃料通路と、旋°回運動を付与し
ない第２の燃料通路□と、噴射ポンプから・の高圧燃料
の圧送圧力で作動する流路開閉□弁とを備え、前記噴射
ポンプからの燃料圧送圧力が□所定値以上になれば、前
記流路開閉弁によって前記□第２の燃料通路が開くよう
に構成したものから成っている。

［作用］ 上記構成を有する燃料噴射弁においては、一般に燃料噴
射ポンプからの燃料圧送圧力は燃料噴射ポンプの回転数
、すなわち機関の回転数に比例的□に上昇するので、低
速時には潰路開閉弁が閉じられて、旋回運動を付与する
燃料通路の□みから燃料□が噴射され、燃料噴霧には強
い旋回力が付与されて微粒化が促進される。高速時には
、高圧圧送圧力となって流路開閉弁が開かれ、旋回運動
を付与しない燃料通路からの貫徹力□の強い燃料噴射が
追加され、貫徹力が強められるとともに相対的に旋回流
が弱められて、空気と燃料が十分に混合される。

［実施例］ 以下に、本発明による実施例を図面を参照して説明する
。

第１図は、燃料噴射弁１の全体縦断面図で、ノズルボデ
ィ２にディスタンスピース３を介してノズルボディ４が
リテーニングナツト５によって取付けられる。ノズルボ
ディ４の先端には噴口１２が開口し、燃料を噴射する。

又ノズルボディ４の中心には、ニードル６が摺動自在に
嵌入され、ノズルボディ４の内周円錐部１１七、これに
略同−形状のニードル６の先端円錐部７の当接によって
、シート部１３が形成され、前記噴口１２からの燃料の
開閉を行う。ニードル６の上部はピン部１０になってお
り、プレッシャピン１６を介してスプリング１７に支持
し、通常、このスプリング１７によってニードル６″は
シート部１３に着座する。

ノズルボディ２には、噴射ポンプ（図示路）からの圧送
燃料を導入する通路１８が設けられ、ディスタンスピー
ス３の通路１９及びノズルボディ４の通路２０と連通し
、ニードル６の第２仕切部９とこれに当接密封する内周
壁１５によって形成される受圧部２１に接続する。従っ
て、受圧部２１に燃料が圧送されて圧力がスプリング１
７の付勢力より勝ると、ニードル６が上昇して噴口１２
より燃料が噴射される。受圧室２１からは、ニードル６
の外周上に形成される環状の通路２２が延在し、ノズル
ボディ４の先端に至るが、第１仕切部８と内周壁１４の
密封によってシート部１３の上には旋回室２４が形成さ
れ、旋回室２４と通路２２の間は、第１仕切部８上に刻
設されたらせん溝２３によって連通ずる。一方、ディス
タンスピース３の上端部２５には、第２図に示すように
、半周状の連通路２６が形成され、通路１９と反対方向
に開口した通路２７に接続する。通路２７の下端には、
チェックボール２８が当接し、チェックボール２８は、
スプリング至内３０内のスプリング２つによって通常通
路２７を閉塞している。したがって、チェックボール２
８、スプリング２９からなる逆止弁４０は、流路開閉弁
を構成している。スプリング室３０からは、通路３１が
延長し、ニードル６の中心に直交して形成される通路３
２に接続する。通路３２はニードル６の中心軸上平行に
形成される通路２３と接続し、ニードル６先端で旋回室
２４に開口する通路３４に接続する。

上記のように構成された燃料噴射弁の作用を以下に説明
する。

一般に、燃料噴射ポンプから圧送され゛る燃料の圧力は
、噴射ポンプの回転数に比例的に上昇する特性を有する
。従って、機関低速時には、圧送される燃料の圧力は比
較的低く、通路１８内に導入された燃料は、通路１９及
び２０を通過して受圧室２１に流入する。さらに通路２
２、旋回室２４にも充満する。ディスタンスピース３に
形成された連通路２６にも燃料が流入し、通路２７にも
充満するが、この時スプリング２９の付勢力は燃料の圧
送圧力より勝っており、チェックボール２つは通路２７
を閉塞したままとなる。すると、燃料は全て通路１９を
通って通路２０から受圧室２１に流入し、次第に圧力を
上昇させ遂にはニードル６を上昇させる。すると、通路
２２からの燃料は第３図に示すように、第１仕切部８外
周面上に刻設されたらせん溝２３によって、円周接線方
向く図では時計回り方向）に強い旋回運動を与えられ、
旋回室２４内に流出する。旋回室２４内で激しく旋回し
た燃料は、シート部１３を通過して、噴口１２から噴射
される。この旋回運動によって、噴射燃料は広い噴霧角
度で広がるとともに、弱い貫徹力で燃焼室中の空気と十
分に混合して良好に燃焼する。

機関が高速の時は、前述のように、燃料圧送圧力が低速
に比べて高くなる。すると、圧送圧力で、チェックボー
ル２８が下方に押し下げられて、通路２７はスプリング
室３０に連通し、通路３１及び通路３３に燃料が流入す
る。従って、ニードル６先端に開口する通路３４にも燃
料が流入し、旋回室２４に流出する。ところで、第４図
に示すように、通路３４は、ニードル６の中心に開口す
る通路３３の中心点から円周方向に向かい真すぐに向か
って開口しているので、第２仕切部８上に刻設されるら
せん溝２３のような旋回運動を燃料に付与しない。従っ
て、旋回室２４内では、らせん溝２３を通過してきた旋
回流と、通路３４を通過してきた真すぐな流れが合成さ
れることになり、相対的に旋回流が弱められることにな
る。すると、噴口１２から、旋回成分の少ない貫徹力の
強い噴霧が燃焼室に噴射され、比較的短時間に燃焼が終
了する高速時でも、十分に空気と燃料が混合し十分な出
力を確保することができる。

口発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によるときは、
機関低速時には、噴射燃料に充分な旋回運動を付与して
噴霧の貫徹力を弱めるとともに、鉱内に噴射して空気と
の混合を促進し、スモークの発生がない安定した燃料が
得られるとともに、高速時には、旋回運動を抑制して貫
徹力を増強し、比較的短時間の燃焼期間においても燃料
と空気が充分に混合できるようにして、機関の出力を充
分に確保することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る燃料噴射弁の縦断面図
、 第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿う横断面図、第３図は第
１図のＢ−Ｂ線に沿う横断面図、第４図は１１１図のｃ
−ｃｍに沿う横断面図、第５図は先に本出願人が提案し
た燃料噴射弁の１１ｇ１ｉ面図、 である。 １・・・・・・３料噴射弁 ２・・・・・・ノズルボディ ３・・・・・・ディスタンスピース ４・・・・・・ノズルボディ ５・・・・・・リテーニングナツト ６・・・・・・ニードル ７・・・・・・先端円錐部 ８・・・・・・第１仕切部 ９・・・・・・第２仕切部 １０・・・・・・ピン部 １１・・・・・・内周円錐部 １２・・・・・・噴口 １３・・・・・・シート部 １４・・・・・・内周壁 １５・・・・・・内周壁 １６・・・・・・プレッシャピン １７・・・・・・スプリング １８．１９．２０−・・・・・通路 ２１・・・・・・受圧部 ２２・・・・・・通路 ２３・・・・・・らせん溝 ２４・・・・・・旋回至 ２５・・・・・・上端部 ２６−・・・・・連通路 ２７−・・・・・通路　。 ２８−−−−−−チェックポール ２９・・・・・・スプリング ３０−・・・・・スプリング至 ３１・・・・・・通路 ３２．３３．３４−・・・・・通路 ４０・・・・・・流路開閉弁としての逆止弁第２図 第３図 、、、、２Ｂ 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　噴射燃料に旋回運動を付与する第１の燃料通路
   と、旋回運動を付与しない第２の燃料通路と、噴射ポン
   プからの燃料の圧送圧力で作動し圧送圧力が高圧になつ
   たとき前記第２の燃料通路を開く流路開閉弁とを備えた
   ことを特徴とする燃料噴射弁。
2. （２）　前記流路開閉弁が逆止弁から成る特許請求の範
   囲第１項記載の燃料噴射弁。