JPS618461A - アキユ−ムレ−タ型燃料噴射ノズル - 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用アキュームレータ型燃
料噴射ノズルに関する。

従来の技術 アキュームレータ型燃料噴射ノズルは、低速域での高噴
射王化が可能で、燃料噴射期間を短縮し、噴射率を高め
てエンジンの熱効率を向上させるという利点を有してお
ル、その一般の構成は、噴孔を有する本体内に、高圧燃
料通路に連通する蓄圧室を設け、との蓄圧室内に噴孔を
開閉するノズルニードルを有する軸杆を設け、この軸杆
にチェ。

クパルグを摺動可能に設けると共にチェックパルプをス
プリングによ多蓄王室の上面側に付勢してチェックパル
プにより高圧燃料通路と蓄圧室との連通を遮断し、かつ
チェック弁の局面と蓄圧室の局面との間に隙間を設けた
構成となっている。

（実開昭５８−６６１６４号公報、小松技報第２８巻第
３号第２５〜３１頁参照）。

しかし上記のような利点を有する一方において、その特
性上噴射開始直後の噴射率が高く、燃焼圧が急上昇する
ため、燃焼騒音が増大し、排気ガス中のＮＯｘが増大す
るという問題があった。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、アキュームレータ型燃料噴射ノズルにおいて
、ノズルニードルの開弁時におけるリフト速度を遅くし
噴射開始直後の噴射率の急激な上昇を抑え、しかもノズ
ルニードルの急速閉弁を妨けることのない、燃料噴射ノ
ズルを提供しようとするものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、上記の問題点を解決するための手段として、
アキュームレータ型燃料噴射ノズルにおいて、ノズルニ
ードルの外周に蓄圧室とは隔離されたノズルニードル制
御室を設け、該制御室と蓄圧室との間に連通孔を形成す
ると共に該連通孔にはノズルニードルの昇降運動に応じ
てその開閉が制御されかつ絞りが設けられた制御弁を設
け、該制御弁により前記ノズルニードルのリフト速度を
制御する構成としたものである。

作用 本発明において、蓄圧室に燃料が蓄圧され燃料噴射ポン
プの燃料圧送行程が終了し、ノズルニードルのリフトが
開始すると、この上昇運動によルノズル二−ドル制御室
内の燃料圧力が上昇しそのため制御弁が閉弁する。前記
制御室内の燃料は制御弁の絞り部からのみ、蓄圧室又は
これと連通ずる室もしくは通路に抜は出し、それによル
ノズルニードルのリフト速度は従来のアキ瓢−ムレータ
型燃料噴射ノズルに比べ遅くなシ、噴射開始直後の噴射
率の急激な上昇を抑制緩和する。蓄圧室の圧力カノズル
ニードルの閉弁圧まで低下しノズルニードルが下降を開
始すると、ノズルニードル制御室内の圧力が低下し、そ
のため′制御弁が開弁じて蓄圧室に通じる燃料が制御室
内にすばやく流入し、ノズルニードルは急速に閉弁して
燃料噴射を終了する。

実施例 本発明の実施例について図面を参照して説明する。

第１図は本発明によるアキュームレータ型燃料噴射ノズ
ルの実施例の全体図であって、本体は組付けの関係から
第１本体１、第２本体２、第３本体３０３部分に分割さ
れている。第１本体１はニップル４、コントロールパル
プ部２４、ノズル５、ノズルニードル１３、チェックパ
ルプ７、スプリング８及びチェックパルプストッパ６等
から構成される。第２本体２の内周壁とチェックパルプ
７゛及びチェックパルプストツ／ｅ６の外周との間に蓄
圧室１０が形成されている。蓄圧室１０は本体２内の燃
料通路２５、ノズル５内の燃料通路２６、環状溝２９及
び燃料通路２７を介して燃料滴シ３２に連絡している。

第２図に示すように、本体２の下端内壁部には内方に突
出する段部３１を形成し、この段部の内壁３１１に、ノ
ズルニードル１３の上端の拡径部１３１を摺動自在に接
合させてピストン部を形成する。ノズルニードル１３の
外周にはさらに第２の拡径部１３２が形成され、この拡
径部１３２をノズル５の内壁５６に摺動自在に接合させ
てピストン部を形成する。このようにしてノズルニード
ル１３の２つの拡径部１３１゜１３２と本体２の段部３
１とノズル５の内壁５６とＫよシ囲まれたノズルニード
ル制御室２８が形成される。ノズルニードル１３の第２
の拡径部１３２には連通孔３０が形成され、この連通孔
３０によりノズルニードル制御室２８と拡径部１３２下
方の環状溝２９とを連通させる。さらにこの連通孔３０
には絞ル部５１を有する制御弁５０を設けている。この
制御弁５０は第５図に拡大図で示されている。制御弁５
０はその側面の４ケ所において、連通口３０の一部をな
す弁摺動部５２により中心軸方向に摺動自在に支持され
ている。また中空のスト、パねじ５３により制御弁５０
のリフト量が規制されている。制御弁５０が開弁した時
、燃料は、連通孔３０の一部に設けられた切欠き５４を
通り、制御弁５０側に設けたストッパねじ５３の十字溝
５５を経てノズルニードル制御室２８に送シ込まれる。

絞り部５１により制御室２８と環状溝２９が常時連絡し
ていることはいうまでもない。

第１図において、９はチェックパルプ室、１６はコント
ロールパルプ、１７はコントロールパルプ１６を開弁側
に付勢するスプリング、１８は燃料入口、１９．２１は
高圧燃料通路である。

蓄圧室ｌＯに燃料が蓄圧されていない状態では、チェッ
クパルプ７はスプリング８によりチェックパルプストッ
パ６に押圧され、ノズルニードル１３はノスル５の下方
へ押圧され、リズルニードル１３の先端面１４は弁座５
ａに密着している。このノズル先端部は第３図に拡大し
て示されている。

上記の構成からなる本発明の実施例は次のように作動す
る。

ニップル４の先には図示しない高圧配管を介して図示し
ない燃料噴射ポンプがあシ、ポンプの燃料圧送行程にお
いて燃料が燃料入口１８へ流入し、高圧燃料通路１９．
２１へ圧送される。通常、コントロールパルプ１６はス
プリング１７により開弁状態となっておシ、燃料人口１
８へ流入した燃料はまず高圧燃料通路２０からコントロ
ールパルプ１６を経て高圧燃料通路２１を通シ蓄圧室１
０へ蓄圧される。受圧面積差によりコントロールパルプ
１６の受ける燃料圧力がスプリング１７の抑圧に打ち勝
つと、コントロールパルプ１６は閉弁する。次いで高圧
燃料通路１９から高圧燃料通路３３を通シチェ、クパル
プ室９に達している高圧燃料が、スプリング８の押圧と
蓄圧室１０の燃圧に打ち勝ちチェックパルｆ７を開弁さ
せてさらに蓄圧室１０へ燃料が蓄圧される。図示しない
燃料噴射ポンプの燃料圧送行程が終了するとスプリング
８の力と蓄圧室１０内の燃圧によ）チェ、クパルプ７が
閉弁する一方、ノズルニードル１３が開弁して蓄圧室１
０内の燃料が燃料通路２５　、２６、環状溝２９、燃料
通路２７、燃料溜〕３２を介して噴孔１５よシ噴射され
る。その後、蓄圧室１゜内の圧力が減少してコントロー
ルパルプ１６のスプリング１７の力の方が大きくなった
ところでコントロールパルプ１６が開弁し、それによっ
て蓄圧室１０内の圧力は一気に減少しノズルニードル１
３は敏速に閉弁し噴射を終了する。この説明かられかる
ようにコントロールパルプ部２４はｅ料の噴射を鋭敏に
遮断し、いわゆる噴射燃料のシャープカットの役割を果
している。以上の作動は従来のアキー−ムレータ型燃料
噴射ノズルと全く同じであり、このような一連の作動に
おいて、従来の装置は第４図の破線で示すように、燃料
圧送行程が終了するとチェックパルプ７はすばやく閉弁
し、それに伴ってノズルニードル１３もすばやく最大リ
フト量まで開弁し、４０ａから４ｏｂｖｃ杉行するので
、噴射開始直後の噴射率が高くなる傾向すなわち、４１
ａから４１ｂに移行するものであった。そのため燃焼騒
音が増大し排気ガス中のＮＯｘが増大する結果となるこ
とはすでに述べたとおりである。

ところで、本実施例においては、ノズルニードル１３の
外周と本体２の内壁との間にノズルニードル制御室２８
が設けてあシ、この制御室２８と蓄圧室１０に常時通じ
ている環状溝２９とを連通する連通孔３０中に、絞り部
５１を有する制御弁５０を設けているので、燃料の蓄圧
が終了し、ノズルニードル１３のリフトが開始すると、
ノズルニードル制御室２８内の段部３１におけるピスト
ン作用により制御室２８内の燃料圧力が上昇し、燃料蓄
圧時に開弁していた制御弁５ｏは下方に付勢され閉弁状
態となる。この状態で燃料は制御弁５０の絞り部５１か
らのみ、環状溝２９へ徐々に抜は出すため、それに従っ
てノズルニードル１３の上昇速度は第４図実線で示すよ
うに従来よシ遅くな〕、４０ａ→４０ｃのように移行し
、噴射開始直後の噴射率は急激な上昇が避けられ、４１
ａ→４１ｅのように移行し、その初期噴射性能が改善さ
れる。

蓄圧室１０の圧力がノズルニードル１３の閉ｆＰ圧まで
低下し、ノズルニードル１３が下降を開始すると、ノズ
ルニードル制御室２８の容積が増大し圧力が低下する。

すると直ちに制御弁５０が開弁じ環状溝２９の燃料が制
御室２８へすばやく流入するため、蓄圧室１０の圧力が
急速に低下し、ノズルニードル１３は急速に閉弁して燃
料噴射を終了する。

以上のように、ノズルニードル制御室２８と制御弁５０
の作用により、噴射のいわゆるシャープカットエンドを
損ねることなく、噴射初期の噴射率上昇を緩やかにする
。

発明の効果 本発明は以１のような構成、作用を有するものであるか
ら、アキュームレータ型燃料噴射ノズルにおいて、ノズ
ルニードル開弁直後におけるノズルニードルのリフト速
度を遅くして噴射初期の噴射率上昇を緩やかにすること
ができ、しかもこれが噴射のシャープカットエンドを損
ねることなく行われ、この噴射率・ぐターンの改善によ
り、燃焼騒音が軽減し、排気中のＮＯｘが減少するとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の全体正面断面図、第２図は同
上実施例におけるノズルニードル制御室部分の拡大断面
図、第３図は同上実施例におけるノズルニードル先端部
分の拡大断面図、第４図は本発明と従来例とを比較した
噴射・ぐターンを示すグラフ、第♂論は同上実施例にお
ける制御弁の詳細を示す　　　　　　　　　縦断面図、
第５ｂ図は第５＆図のＸ−Ｘ線による断面図、第５Ｃ図
は第５６図Ｙ−Ｙ線による断面図である。 １．２．３・・・本体、５・・・ノズル、５６・・・ノ
ズル内壁、６・・・チェックパルゲスト、ノ臂、７・・
・チェックパルプ、８・・・スプリング、１０・・・蓄
圧室、１３・・・ノズルニードル、１３１．１３２・・
・ノズルニードル拡径ｆＬ１６・・・コントロールパル
プ部パ４・・・コントロールパルプ部、２８・・・ノズ
ルニードル制御室、２９・・・環状溝、３０・・・連通
孔、３１・・・段部、３１１・・・段部内壁、５０・・
・制御弁、５１・・・絞り部。 ４Ｂ２図 ＠３図 箒４図 Ｔａ クランク軸回転角度

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 　１．高圧燃料通路の一部に蓄圧室を設け、燃料圧送行
   程において高圧燃料通路を経て高圧燃料が蓄圧室に蓄圧
   され、、燃料圧送行程の終了によりチェックバルブが閉
   弁する一方、ノズルニードルが開弁して、ノズル先端の
   噴孔より蓄圧室内の燃料が噴射される形式のアキューム
   レータ型燃料噴射ノズルにおいて、前記蓄圧室とは隔離
   されたノズルニードル制御室を設け、該制御室と蓄圧室
   又はこれと常時連通している室もしくは通路との間に連
   通孔を形成し、該連通孔に、絞り部を有しかつ前記ノズ
   ルニードルの昇降運動に応じてその開閉が制御される制
   御弁を設け、該制御弁により前記ノズルニードルのリフ
   ト速度を制御するようにしたことを特徴とするアキュー
   ムレータ型燃料噴射ノズル。
2. 　２．前記ノズルニードル制御室をノズルニードルの周
   囲に設け、ノズルニードルの外周部にピストン部を形成
   し該ピストン部により前記ノズルニードル制御室の容積
   を可変となし、前記連通孔を、蓄圧室と常時連通してい
   るノズルニードル周囲の環状室と前記制御室との間に形
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のア
   キュームレータ型燃料噴射ノズル。