JPS61218763A - 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〕 本発明は、ディーゼルエンジンの燃焼室内に燃料を噴射
供給する燃料噴射弁に係り、特に直接噴射式ディーゼル
機関用の燃料噴射弁に関する。

〔従来の技術〕

直接噴射式ディーゼル機関の燃料噴射弁においては、主
燃料として圧縮天然ガス、メタノール。

５ＲＣ１１などの着火温度の高いガス又は液体を使用す
る場合、一般には着火の容易かディーゼル油を着火用の
副燃料として主燃料に先立ち噴射させ、その火炎又は高
温燃焼ガスによ抄、着火温度の高い主燃料に点火させる
ようにしている。

しかして従来、これらの主燃料および副燃料は、燃焼室
内に各別に配置された主燃料噴射弁および着火用副燃料
噴射弁からそれぞれ噴射されてい机このため、着火用副
燃料の噴霧に対し、その副燃料噴射弁忙近い主燃料の噴
霧又は噴流と、遠い噴霧又は噴流とでは、着火時期１着
火個所および空気利用範囲などに差を生ずる不利がある
。また主燃料の各噴霧又は噴流などを同時に点火させる
ためには、主燃料を噴射させる以前に、かなり広範囲に
亘って高温領域を形成しなければならず、従って副燃料
を多く必要とし、これらはお＼むね機関の燃料消費率を
増加させる傾向にあって好ましくないものであった。

このような欠点を除去するために、主燃料噴射弁および
副燃料噴射弁を一体化させて、これらの両燃料をほぼ同
一の位置から独立して噴射できるようにし、これによっ
て可及的少量の副燃料により、主燃料に対する好適な燃
焼条件を創出させ、かつ確実に着火し得るようにして、
燃料消費率を低減させるようにした直接噴射式ディーゼ
ル機関の燃料噴射弁が実開昭５７−２０８６８号公報に
開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記実開昭５７−２０８６８号公報に開示され
た燃料噴射弁では、主燃料噴射通路を開閉する主燃料用
ニードルの中空穴に、副燃料噴射通路を開閉する副燃料
用ニードルが挿入されておりｔ主、劇画燃料用ニードル
が隣接して配置されているので、主燃料又は副燃料が別
系統の噴射通路に流入しやすくなっている。これを防止
するたメニ、各ニードルの下端は、かな９高い圧力で各
弁座に押圧されているが、まだシール性に若干問題があ
り、より一層の改善が望まれていた。また主、副筒燃料
用ニーＦルの各摺動部の加工精度をかなり高くする必要
があり、コスト高に々るという問題があった。

本発明は、このような問題点を解決し、シール性を向上
するとともに、コストを低減させるようにした燃料噴射
弁を提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

かかる目的達成のため、本発明は、着火温度の高いガス
又は液体の主燃料と、この主燃料に着火する副燃料とを
使用する燃料噴射弁において、小径部および該小径部に
隣接して下方に大径部をそれぞれ形成しかつ前記小径部
にニードルコントロールオイル供給用の導穴を形成した
弁本体と、該弁本体の軸心部に形成された中空穴に嵌挿
され前記副燃料の圧力により上方に摺動して副燃料噴射
通路を開放する副燃料用ニードルと、前記弁本体の小径
部および大径部にそれぞれ嵌挿され該大径部に嵌挿され
た内周面と前記小径部との間に前記導穴が臨む空間部を
形成し前記導穴より供給されるニードルコントロールオ
イルの圧力により上方に摺動する第１の主燃料用ニード
ルと該第１０主熔料用ニードルに隣接して下方に前記弁
本体の外周面に嵌挿され前記主燃料の圧力により前記第
１の主燃料用ニードルと一体的に上方に摺動し主燃料噴
射通路を開放する第２の主燃料用ニードルとからなる主
燃料用ニードルとを設けたものである。

〔作　用〕

上述の構成によれば、副燃料用ニードルが副燃料の圧力
によって上方に摺動すると、副燃料噴射通路が開放され
、副燃料が副燃料噴射通路を介して、その噴射口から噴
射される。また第１の主燃料用ニードルが導穴より供給
されるニードルコントロールオイルの圧力により上方に
摺動するに伴って、第２の主燃料用ニーｔ’ルが主燃料
の圧力によ９第１の主燃料用ニードルに追随して一体的
に上方に摺動し、主燃料噴射通路が開放され、主燃料が
主燃料噴射通路を介して、その噴射口から噴射される。

〔実施例〕

以下本発明を図面に示す実施例に基りて説明する。

図面は本発明に係る燃料噴射弁の縦断面図を示したもの
で、燃料噴射弁１は、ディーゼルエンジンの燃焼室（図
示せず）に装着されており、外筒２と、内筒３と、アト
マイザ４と、弁本体５と、副燃料用ニードル６と、主燃
料用ニードル８とを備えている。

外筒２は、図示しないシリンダカバーに固定されておす
、内筒３は、外筒２の中空部２ａに収容゛され該内筒３
の７う７９部３ａがボルト９により外筒２の上面に固定
されている。アトマイザ４は、外筒２の下端に形成され
た開口部２ｂに挿入固定されており、主燃料、例えばガ
ス燃料の噴射通路１０とその噴射口１０ａおよび副燃料
の噴射通路１２とその噴射口１２ａがそれぞれに形成さ
れている。

弁本体５は、内筒３の中空部に挿入固定された第１の弁
本体５Ａと、該第１の弁本体５Ａとアトマイザ４との間
に上下両端を第１の弁本体５Ａの下面およびアトマイザ
４の上面にそれぞれ当接させて配置された第２の弁本体
５Ｂとからなっており、該第２の弁本体５Ｂには、上下
に小径部５ａ。

５ｂ、中間部に大径部５Ｃがそれぞれ形成されており、
小径部５ａ、５ｂには、大径部５Ｃに近接してニードル
コントロールオイル供給用の導入５ｄ、５ｅがそれぞれ
形成されている。

また第２の弁本体５Ｂの下部には、アトマイザ４の副燃
料噴射通路１２に連通ずる副燃料通路５ｈが形成されて
いる。

副燃料用ニードル６は、第１の弁本体５Ａの軸心部に形
成された中空穴に摺動自在に嵌挿された第１の副燃料用
ニードル６Ａと、第２の弁本体５Ｂの軸心部に形成され
た中空穴に摺動自在に嵌挿され第１の副燃料用ニードル
６Ａに一体的に連結された第２の副燃料用ニードル６Ｂ
とからなり、これら第１および第２の副燃料用ニードル
６Ａ。

６Ｂの軸心部には、副燃料通路６ａが連通して形成され
ており、また第２の副燃料用ニードル６Ｂの下部外周面
には、副燃料通路６ａから分岐した複数の分岐副燃料通
路６ｂが形成されている。第１の副燃料用ニードル６Ａ
は、その上方の第１．の弁本体５Ａの中空部に固定され
た固定部材１５の軸部１５ａに巻装された圧縮ばね１６
により下方に押圧されており、これにより第２の副燃料
ニードル６Ｂの下端に形成されたチーｌ＜部６Ｃは、第
２の弁本体５Ｂの中空穴の下端に形成された副燃料用弁
座５１に当接するようになっている。

固定部材１５の軸心部に形成された中空穴には、循環用
＝−１’ル１８が摺動自在に嵌挿されてお秒、循環用ニ
ードル１８の上方の固定部材１５の中空部に固定された
蓋部材２０と循環用１−ドに１８との間に介装された圧
縮はね２１のばね力により、循環用ニードル１８の下端
に形成されたテーバ部１８ａは、固定部材１５の中空穴
下端に形成された弁座１５ｂに押圧されている。循環用
ニードル１８の軸心部には副燃料通路１８ｂが形成され
ており、循環用ニードル１８の下部外周面には、副燃料
通路１８ｂから分岐した複数の分岐副燃料通路１８ｃが
形成されている。固定部材１５の下部軸心部には、該固
定部材１５の弁座１５ｂおよび第１の副燃料ニー１’ル
６Ａの副燃料通路６ａにそれぞれ連通する副燃料通路１
５ｃが形成されている。蓋部材２０の軸心部には、燃料
噴射ポンプに連通ずる副燃料供給口２０ａと、該副燃料
供給口２０ａおよび副燃料通路１８ｂに連通ずる副燃料
通路２０ｂとがそれぞれ形成されている。

主燃料用ニードル８は、第２の弁本体５Ｂに摺動自在に
嵌挿された第１および第２の主燃料用ニードル８Ａ、８
Ｂとからなり、これらの主燃料用ニードル８Ａ、８Ｂの
摺動面には、第１の弁本体５Ａに開口形成されたシール
オイル導入口５ｊから導入されたシールオイルが第１お
よび第２の弁本体５Ａ、５Ｂの各軸心に沿って形成され
たシールオイル通路５ｋを通って複数の導入５悟を介し
、で供給されるようになっている。

第１の主燃料用ニードル８Ａは、外筒２の中空部２ａに
収容され内筒３の軸部３ｂＫ巻装された圧縮ばね２２に
よりばね受け２３を介して下方に押圧されている。第２
の主燃料用ニードル８Ｂの下端にはテーバ部８ａが、該
テーバ部８ａには貫通穴８ｂがそれぞれ形成されており
、また該第２の主燃料用ニードル８Ｂの下面は、アトマ
イザ４の主燃料噴射通路１０の開口端に形成された主燃
料用弁座１ｏｂに当接するようになっている。

図面に示すように、圧縮ばね２２のばね力により第１お
よび第２の主燃料用＝−Ｆル８Ａ、８Ｂが下方に押圧さ
れ、第２の主燃料用ニードル８Ｂの下面により主燃料用
弁座１０ｂを閉塞している状態において、第２の弁本体
８Ｂの上部小径部５ａと大径部５Ｃに嵌挿された第１の
主燃料用二一ドル８Ａの内周面８Ｃとの間に上部導入５
ｄが臨む空間部２５が、また第２の弁本体８Ｂの下部小
径部５ｂと大径部５Ｃに嵌挿された第２の主燃料用ニー
ドル８Ｂの内周面８ｄとの間に下部導入５ｅが臨む空間
部２６がそれぞれ形成されている。

また第２の弁体５Ｂの下部外周面に形成されたテーパ部
５慣と第２の主燃料用ニードル８Ｂのテーバ部８ａ内周
面との間に空間部２８が形成されている。

第１および第２の主燃料用ニードル８Ａ、８Ｂの各外周
面と外筒２の内周面との間には、空間部、すなわち主燃
料通路３０が形成されている。また外筒２には、中空部
２ａに連通し主燃料通路３０に主燃料を供給する主燃料
供給口２ｂが形成されている。

なお、３２はセット用ねじである。

つぎに、本発明の実施例の作用を説明する。図面に示す
閉弁状態にお論て、所定のタイミングで燃料噴射ポンプ
から副燃料供給口２０ａに副燃料が供給されると、この
副燃料は副燃料通路２０ｂ。

１８ｂおよび分岐副燃料通路１８ｃに導入　　自身の圧
力で循環用ニードル１８を圧縮ばね２１のばね力に抗し
て押し上げて固定部材１５の副燃料通路１５ｃを開放す
る。すると副燃料用ニードル６の副燃料通路６ａおよび
分岐副燃料通路６ｂに副燃料が導入され、副燃料自身の
圧力で副燃料用ニードル６を圧縮はね１６のばね力に抗
して押し上げ、第２の弁本体５Ｂの副燃料通路５ｈを開
放し、所定量の副燃料を副燃料噴射通路１２を介して噴
射口１２１１より周囲に噴射する。この噴射とほぼ同時
期に導入５ｄに導入されるニードルコントロールオイル
により、第１の主燃料用ニードル８Ａが圧縮ばね２２の
ばね力に抗して押し上げられるとともに、主燃料供給口
２ｂから供給された主燃料により第２の主燃料用ニード
ル８Ｂが背圧を受は第１の主燃料用ニードル８Ａに追随
して押し上げられ、主燃料噴射通路１０を開放し、主燃
料が所定量だけ噴射口１０ａより周囲に噴射される。す
なわち、この実施例では、副燃料および主燃料を全く独
立して、中心部に相互に近付けた各別の噴射口１０１Ｌ
、１２１から、換言するとほぼ同じ位置から噴射させる
ことができる。

なお、第２の弁本体５Ｂに形成された導入５Ｇは、第２
の主燃料用ニードル８Ｂを必要に応じて押し下げたり、
導入５ｅの近傍にたまった主燃料を排出するためのもの
である。

〔発明の効果〕

上述のと゛おり、本発明によれば、主燃料用ニードルと
副燃料用ニードルとの間には弁本体が介在しているので
、主燃料と副燃料とは完全に分離されシール性が向上す
るとともに主燃料用ニードルおよび副燃料用ニードルの
各摺動面の加工精度をあまり高くする必要がなくコスト
を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

’ｉ、ｔｒＡは本発明に係る燃料噴射弁の縦断面図であ
る。 ｌ・・・燃料噴射弁、　　５・・・第１および第２の弁
本体５Ａ、５Ｂとからなる弁本体゛、　　５ａ・・・小
径部。 ５Ｃ・・・大径部、　　　５ｄ・・・導入、　　６・・
・第１および第２の副燃料用ニードルとからなる副燃料
用ニードル、　　８・・・第１および第２の主燃料用ニ
ードルとからなる主燃料用ニードル、　　　８ｃ・・・
内周面。 １０・・・主燃料噴射通路、　　１２・・・副燃料噴射
通路。 ２５・・・空間部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　着火温度の高いガス又は液体の主燃料と、この主燃料
   に着火する副燃料とを使用する燃料噴射弁において、小
   径部および該小径部に隣接して下方に大径部をそれぞれ
   形成しかつ前記小径部にニードルコントロールオイル供
   給用の導穴を形成した弁本体と、該弁本体の軸心部に形
   成された中空穴に嵌挿され前記副燃料の圧力により上方
   に摺動して副燃料噴射通路を開放する副燃料用ニードル
   と、前記弁本体の小径部および大径部にそれぞれ嵌挿さ
   れ該大径部に嵌挿された内周面と前記小径部との間に前
   記導穴が臨む空間部を形成し前記導穴より供給されるニ
   ードルコントロールオイルの圧力により上方に摺動する
   第１の主燃料用ニードルと該第１の主燃料用ニードルに
   隣接して下方に前記弁本体の外周面に嵌挿され前記主燃
   料の圧力により前記第１の主燃料用ニードルと一体的に
   上方に摺動し主燃料噴射通路を開放する第２の主燃料用
   ニードルとからなる主燃料用ニードルとを設けたことを
   特徴とする燃料噴射弁。