JPS6187963A - 燃料噴射装置 - Google Patents
燃料噴射装置Info
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- JPS6187963A JPS6187963A JP59209855A JP20985584A JPS6187963A JP S6187963 A JPS6187963 A JP S6187963A JP 59209855 A JP59209855 A JP 59209855A JP 20985584 A JP20985584 A JP 20985584A JP S6187963 A JPS6187963 A JP S6187963A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
- F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
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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。
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〕
本発明は内燃機関の蓄圧式燃料噴射装置tK関するもの
である。
である。
いわゆる蓄圧式燃料噴射装置(以下噴射装置と云5)は
燃料噴射率を高めると同時に噴射路りの噴射率を急激に
減少させる、いわゆるシャープカットな燃料噴射パター
ンで燃料噴射期間を短縮し、短期間に燃焼を終了させ、
等容度を高めて内燃機関の熱効率を向上させようとする
ものであり、噴射時期を遅らせても黒煙の発生が少なく
、酸化窒素の排出の抑制を容易にする利点を有する。
燃料噴射率を高めると同時に噴射路りの噴射率を急激に
減少させる、いわゆるシャープカットな燃料噴射パター
ンで燃料噴射期間を短縮し、短期間に燃焼を終了させ、
等容度を高めて内燃機関の熱効率を向上させようとする
ものであり、噴射時期を遅らせても黒煙の発生が少なく
、酸化窒素の排出の抑制を容易にする利点を有する。
しかし、公知の蓄圧式燃料噴射装置では針弁が開弁時に
おいて閉弁時より受圧面積が大ぎくなるよ5構成されて
いるため、開弁圧力よりも閉弁圧力が低くなり、従っヱ
この圧力差により燃料の最小噴射量が決定される。この
ため最大、最少燃料噴射量比を大きくすることができず
、内燃機関の低負荷及び無負荷運転をほとんど不可能に
していた。
おいて閉弁時より受圧面積が大ぎくなるよ5構成されて
いるため、開弁圧力よりも閉弁圧力が低くなり、従っヱ
この圧力差により燃料の最小噴射量が決定される。この
ため最大、最少燃料噴射量比を大きくすることができず
、内燃機関の低負荷及び無負荷運転をほとんど不可能に
していた。
又、自動弁である針弁は閉弁時そのばねのみで「摺動部
の面積×揚程×圧力」の仕事をして針弁を着座・させる
ため蓄圧室圧力の低下に追従してその揚程を減じつつ閉
弁することとなり、従って閉弁速度は遅く、前記の針弁
の開弁時と閉弁時との圧力差と相互に作用し燃料噴射量
制御を困難にするばかりか、噴射期間は長くなり、蓄圧
式燃料噴射装置の前記主旨に反する。
の面積×揚程×圧力」の仕事をして針弁を着座・させる
ため蓄圧室圧力の低下に追従してその揚程を減じつつ閉
弁することとなり、従って閉弁速度は遅く、前記の針弁
の開弁時と閉弁時との圧力差と相互に作用し燃料噴射量
制御を困難にするばかりか、噴射期間は長くなり、蓄圧
式燃料噴射装置の前記主旨に反する。
本発明者は先に%紬昭58−6705号により、上記問
題の解決手段を提供した。即ち本発明者は針弁体内に装
入した噴口を開閉する針弁の周囲に蓄圧室を形成すると
ともに、該室と燃料通路間に逆止弁を設けた蓄圧式燃料
噴射装置の前記針弁の大気圧側に連通ずる燃料の通路と
蓄圧室との間の燃料通路に噴射路り制御弁を設置して、
針弁の閉1弁時、これを閉じる方向に圧力を加え、閉弁
速度を高め、噴射期間を従来の蓄圧式燃料噴射装置より
も短縮させた。
題の解決手段を提供した。即ち本発明者は針弁体内に装
入した噴口を開閉する針弁の周囲に蓄圧室を形成すると
ともに、該室と燃料通路間に逆止弁を設けた蓄圧式燃料
噴射装置の前記針弁の大気圧側に連通ずる燃料の通路と
蓄圧室との間の燃料通路に噴射路り制御弁を設置して、
針弁の閉1弁時、これを閉じる方向に圧力を加え、閉弁
速度を高め、噴射期間を従来の蓄圧式燃料噴射装置より
も短縮させた。
更に本発明者は先の特、頓昭58−87688号により
、上記問題の解決のための更に優れた手段を提供した。
、上記問題の解決のための更に優れた手段を提供した。
即ち本発明者は前記の%願昭58−6705号の構成に
加え、針弁の摺動部より大きな面積を有する針弁制御ピ
ストンを針弁の大気圧側に投1dするとともに、噴射路
り制御弁と高圧燃料通路との間に絞りを設置することに
より、針弁の開弁時には開弁速度を低下させ、閉弁時に
は蓄圧室内の高圧の燃料によっ℃針弁制御ピストンを作
動し、針弁を加速して高速度で閉弁させ、燃料噴射期間
をより一層短縮させた。
加え、針弁の摺動部より大きな面積を有する針弁制御ピ
ストンを針弁の大気圧側に投1dするとともに、噴射路
り制御弁と高圧燃料通路との間に絞りを設置することに
より、針弁の開弁時には開弁速度を低下させ、閉弁時に
は蓄圧室内の高圧の燃料によっ℃針弁制御ピストンを作
動し、針弁を加速して高速度で閉弁させ、燃料噴射期間
をより一層短縮させた。
本発明は蓄圧式燃料噴射装置におげろより一層の性能向
上のため上記発明に改良を加えた。本発明は針弁の開弁
時に必要な面積を得るために、そのバルブフェースの先
端外径を太きくし、これによって針弁の揚程を小さくし
、且つ針弁の摺動部の面積に比しバルブフェースの面積
を太キ(シて針弁の開弁速さを高めて、開弁時間を短縮
するとともに、針弁を設けた蓄圧室を逆止弁を介し、高
圧燃料通路により燃料噴射ポンプに連結し、高圧燃料通
路内圧力の減圧により針弁を開いて噴射な行う燃料噴射
装置において、前記逆止弁を燃料噴射路りに開く制御器
を設けるとともに、前記逆止弁より燃料噴射ポンプ側の
燃料の通路には該針弁を閉制御 弁させる制御ピストンを設置し、詰−2−ストンには蓄
圧室と燃料噴射ポンプ側とを連通し、針弁を閉じるとき
のみ遮断される通路を有することを要旨とするもので、
針弁の開弁速度とともに閉弁速度をも高めることKよっ
て燃料噴射期間を短縮し、内燃機関の熱効率の向上を図
ることを目的とする。
上のため上記発明に改良を加えた。本発明は針弁の開弁
時に必要な面積を得るために、そのバルブフェースの先
端外径を太きくし、これによって針弁の揚程を小さくし
、且つ針弁の摺動部の面積に比しバルブフェースの面積
を太キ(シて針弁の開弁速さを高めて、開弁時間を短縮
するとともに、針弁を設けた蓄圧室を逆止弁を介し、高
圧燃料通路により燃料噴射ポンプに連結し、高圧燃料通
路内圧力の減圧により針弁を開いて噴射な行う燃料噴射
装置において、前記逆止弁を燃料噴射路りに開く制御器
を設けるとともに、前記逆止弁より燃料噴射ポンプ側の
燃料の通路には該針弁を閉制御 弁させる制御ピストンを設置し、詰−2−ストンには蓄
圧室と燃料噴射ポンプ側とを連通し、針弁を閉じるとき
のみ遮断される通路を有することを要旨とするもので、
針弁の開弁速度とともに閉弁速度をも高めることKよっ
て燃料噴射期間を短縮し、内燃機関の熱効率の向上を図
ることを目的とする。
これを図面に基いて詳細に説明する。
本発明の燃料噴射装置は基本的には第1図に示すよ5に
、本体1とこれにナツト4でとりつげられた針弁案内2
とノズル体3により構成されている。
、本体1とこれにナツト4でとりつげられた針弁案内2
とノズル体3により構成されている。
本体1内にはその上部に固定された弁体5と、その中心
孔la内で摺動する摺動部7を有する制御器6と、これ
を下方に押圧するばね8と、上記制御器6の上方えの移
動を制限するストッパ9と、前記弁体5においてばね1
0によって上方に押圧され、常時は後記蓄圧室27がら
後記高圧燃料通路19えの流通を阻止する逆止弁11と
を有し、該逆止弁11には前記弁体5.の中心孔la
内で摺動し上記制御器 6の摺動部7の下端と接する
弁案内12を有し、該弁案内12の孔14は弁案内12
と摺動部7との間に形成される室13と後記室22とを
連通している。16は上記本体1の下方に明けた摺動孔
1b iC嵌入され、針弁案内2の上方内部に設けた
弱いばね15により又上方に押圧される制御ピストンで
、該制御ピストンには通路17及び絞り18を形成する
とともに後記直径d、の摺動部を有する針弁28の閉弁
を制御するためdlより大ぎな直径d、の摺動部を有す
る。
孔la内で摺動する摺動部7を有する制御器6と、これ
を下方に押圧するばね8と、上記制御器6の上方えの移
動を制限するストッパ9と、前記弁体5においてばね1
0によって上方に押圧され、常時は後記蓄圧室27がら
後記高圧燃料通路19えの流通を阻止する逆止弁11と
を有し、該逆止弁11には前記弁体5.の中心孔la
内で摺動し上記制御器 6の摺動部7の下端と接する
弁案内12を有し、該弁案内12の孔14は弁案内12
と摺動部7との間に形成される室13と後記室22とを
連通している。16は上記本体1の下方に明けた摺動孔
1b iC嵌入され、針弁案内2の上方内部に設けた
弱いばね15により又上方に押圧される制御ピストンで
、該制御ピストンには通路17及び絞り18を形成する
とともに後記直径d、の摺動部を有する針弁28の閉弁
を制御するためdlより大ぎな直径d、の摺動部を有す
る。
前記本体1内には、噴射ポンプ(図示せず)と、後記針
弁28の上端位置で前記針弁案内2の上方に形成された
噴射ポンプ側の室2oとを連通ずる高圧燃料通路19と
、前記室2oと通路17によって連通ずる前記制御ピス
トン16の上方(蓄圧室側)の室21と、前記逆止弁1
1の噴射ポンプ側の室22とを連通する燃料の通路23
及び 前記逆止弁11の蓄圧室側の室24と、後記蓄圧
室27とを前記針弁案内2内に設けられた通路26を径
て連通する燃料のA路25を有し℃いる。
弁28の上端位置で前記針弁案内2の上方に形成された
噴射ポンプ側の室2oとを連通ずる高圧燃料通路19と
、前記室2oと通路17によって連通ずる前記制御ピス
トン16の上方(蓄圧室側)の室21と、前記逆止弁1
1の噴射ポンプ側の室22とを連通する燃料の通路23
及び 前記逆止弁11の蓄圧室側の室24と、後記蓄圧
室27とを前記針弁案内2内に設けられた通路26を径
て連通する燃料のA路25を有し℃いる。
一方、前記ノズル体3には前記針弁案内2下面との間で
蓄圧室27が形成され、該蓄圧室27内には前記針弁案
内2の中心孔内で摺動する直径d、なる摺動部29を有
する針弁28をばね3oによって下方に押圧するよう設
置し、針弁28の先端には第2図に開弁状態を拡大して
示すよ5Vc、外径d1、先端外径d4のバルブフェー
ス31を形成し、ノズル体3の弁座32に着座せしめ、
燃料の噴口33からの噴出を遮断するとともK、該針弁
四は開弁時には上昇し℃、第3図に示すようにバルブフ
ェース31は噴口33えの流路を開き、同時に針弁28
の上端は前記制御ピストン16の下面と接し、針弁北の
揚程を制限しつつ通路17の流路を遮断する。
蓄圧室27が形成され、該蓄圧室27内には前記針弁案
内2の中心孔内で摺動する直径d、なる摺動部29を有
する針弁28をばね3oによって下方に押圧するよう設
置し、針弁28の先端には第2図に開弁状態を拡大して
示すよ5Vc、外径d1、先端外径d4のバルブフェー
ス31を形成し、ノズル体3の弁座32に着座せしめ、
燃料の噴口33からの噴出を遮断するとともK、該針弁
四は開弁時には上昇し℃、第3図に示すようにバルブフ
ェース31は噴口33えの流路を開き、同時に針弁28
の上端は前記制御ピストン16の下面と接し、針弁北の
揚程を制限しつつ通路17の流路を遮断する。
尚、前記逆止弁11は第3図に閉弁状態を示すように1
M圧室27内の圧力とばねlOの力によっ℃閉弁し、蓄
圧室27から通路23 K向って流れようとする燃料の
流路を遮断するよう設計されている。
M圧室27内の圧力とばねlOの力によっ℃閉弁し、蓄
圧室27から通路23 K向って流れようとする燃料の
流路を遮断するよう設計されている。
また、第1図は制御器6により前記逆止弁11が開弁さ
せられた状態を示し℃いる。又、前記制御器6の上端ば
ね受部と本体1に螺着された調整ねじ34との間には圧
線されたばね8が挾持されており、このばね;(の力に
よっ工制御器6の下端は逆止弁11の上端を押圧し、蓄
圧室27内圧力が針弁28を閉弁すべき圧力に達すると
、「蓄圧室27内圧力X逆止弁11の面積+ばね10の
力」に抗し1逆止弁11を強制的に開弁させ、蓄圧室2
7側から高圧□燃料通路19に向って流路を開く構成で
ある。
せられた状態を示し℃いる。又、前記制御器6の上端ば
ね受部と本体1に螺着された調整ねじ34との間には圧
線されたばね8が挾持されており、このばね;(の力に
よっ工制御器6の下端は逆止弁11の上端を押圧し、蓄
圧室27内圧力が針弁28を閉弁すべき圧力に達すると
、「蓄圧室27内圧力X逆止弁11の面積+ばね10の
力」に抗し1逆止弁11を強制的に開弁させ、蓄圧室2
7側から高圧□燃料通路19に向って流路を開く構成で
ある。
上記調整ねじ34はナラ)351cより弛み止めされ、
ナラ)35に螺着されたねじ36の一端が前記の如くス
トッパ9を形成し工制御器6の移動を制限しているので
ある。
ナラ)35に螺着されたねじ36の一端が前記の如くス
トッパ9を形成し工制御器6の移動を制限しているので
ある。
尚、ねじ36はロックナツト37により弛み止めされ、
前記弁体5と制御器6の摺動部7との間で漏洩した燃料
はねじ36の孔38を軽重燃料タンク(図示−ヒず)に
戻されるようにな−)Cいる。
前記弁体5と制御器6の摺動部7との間で漏洩した燃料
はねじ36の孔38を軽重燃料タンク(図示−ヒず)に
戻されるようにな−)Cいる。
ところで、本発明の燃料噴射装置に使用される燃料噴射
ポンプ(図示せず)は1.スピルポートを有するバレル
内に摺動するプランジャを有し、その高圧燃料通路に吸
戻し弁又は完残圧弁を有する溝造でありさえすれば本発
明の燃料噴射装置の作動になんらの支障もない。
ポンプ(図示せず)は1.スピルポートを有するバレル
内に摺動するプランジャを有し、その高圧燃料通路に吸
戻し弁又は完残圧弁を有する溝造でありさえすれば本発
明の燃料噴射装置の作動になんらの支障もない。
次に本発明の燃料噴射装置の作動を説明する。
第1図は第6図のtい即ち燃料噴射ポンプ(図示せず)
が未だ送油を開始しない時期の状態を示している。
が未だ送油を開始しない時期の状態を示している。
時期が第6図のt、に達すると、本体1の高圧燃料通路
19に噴射ポンプから送油された燃料は室20、通路1
7及び通路23を経て室22 K達し、制御器6によっ
工開弁されている逆止弁11を経て、更に通路部及び同
26を経て蓄圧室27内に流入する。
19に噴射ポンプから送油された燃料は室20、通路1
7及び通路23を経て室22 K達し、制御器6によっ
工開弁されている逆止弁11を経て、更に通路部及び同
26を経て蓄圧室27内に流入する。
燃料油は公知の如く弾性流体であり、圧力に比例し℃そ
の体積を減少するので、蓄圧室27内の圧力は噴射y’
E 7プからの送油量に比例して第6図の線Bの如くに
上昇し、前記高圧燃料通路19内の圧力も同様に線への
如くに上昇する。
の体積を減少するので、蓄圧室27内の圧力は噴射y’
E 7プからの送油量に比例して第6図の線Bの如くに
上昇し、前記高圧燃料通路19内の圧力も同様に線への
如くに上昇する。
時期が第6図のt3に達すると、制御器6の摺動部7に
加わる圧力によりばね8の力に抗し制御器6を上昇させ
る。時期がt、に達すると蓄圧室27内の圧力は燃料噴
射路り圧力に達し、制御器6は第6図の線Eに示す如く
に上昇し、逆止弁11はばね10の力によっ工制御器6
に追随しつつ線Fに示す如く閉じようとするが、燃料の
流れは第4図に示す如くばねlOの力に抗して逆止弁1
1を開き前記経路を経曵噴射ポンプから蓄圧室27内に
流入しりつ更に第6図の線Bに示す如くその圧力を高め
続ける。この時制御器6の揚程はストッパ9により制限
される。
加わる圧力によりばね8の力に抗し制御器6を上昇させ
る。時期がt、に達すると蓄圧室27内の圧力は燃料噴
射路り圧力に達し、制御器6は第6図の線Eに示す如く
に上昇し、逆止弁11はばね10の力によっ工制御器6
に追随しつつ線Fに示す如く閉じようとするが、燃料の
流れは第4図に示す如くばねlOの力に抗して逆止弁1
1を開き前記経路を経曵噴射ポンプから蓄圧室27内に
流入しりつ更に第6図の線Bに示す如くその圧力を高め
続ける。この時制御器6の揚程はストッパ9により制限
される。
この状態におい℃針弁28を押し下げる力F1はF、=
ばね30の力+π4d:、I X室20内の圧力で、針
弁28を押し上げる力F2は F、=π/4(aF−d寥)X蓄圧室27内の圧力であ
る。
ばね30の力+π4d:、I X室20内の圧力で、針
弁28を押し上げる力F2は F、=π/4(aF−d寥)X蓄圧室27内の圧力であ
る。
逆止弁11を押上げるばね10の力は小さいので針弁邦
上方の室20と蓄圧室27内の圧力は実質的に同じであ
り、上式より自明の如(F、はF、より大きいので、蓄
圧室27内の圧力増加とともにバルブフェース31が弁
座321C押しつけられる力は強くなり、燃料が蓄圧室
27から噴口33え漏れることはない。
上方の室20と蓄圧室27内の圧力は実質的に同じであ
り、上式より自明の如(F、はF、より大きいので、蓄
圧室27内の圧力増加とともにバルブフェース31が弁
座321C押しつけられる力は強くなり、燃料が蓄圧室
27から噴口33え漏れることはない。
時期が第6図のt、に達すると噴射ポンプは送油を終了
し、スピルポートを開き、燃料は噴射ポンプ側に逆流し
、この圧力低下とばね10により逆止弁11は閉じる。
し、スピルポートを開き、燃料は噴射ポンプ側に逆流し
、この圧力低下とばね10により逆止弁11は閉じる。
高圧燃料通路19内圧力は急激に低下し、蓄圧室7!7
内の燃料は高圧燃料通路19に向って逆流しようとする
が逆止弁11が閉じているので逆流せず、ここで遮断さ
れる。上記により逆止弁11から噴射ポンプ側の室22
、孔14、室13、通路23、室21、通路17及び室
20の圧力もまた第6図の線Aに示す如くに急激に低下
し、ばね30が針弁28を押し下げようとする力よりも
、針弁側を押し上げようとする力、 p’3==π/4(dF−di)×蓄圧室27内の圧力
が大ぎくなり、針弁28は開弁じ始め、開弁と同時にバ
ルブフェース31にも蓄圧室27内の圧力が加わるので
、その瞬間に針弁28の受圧面積はπ/4 (di−d
i ) からπ/4dFに変化し、針弁28を押し上
げようとする力は F、=π/4diX蓄圧室27の圧力 と
急激に増大し、針弁認は力F4によってばね30の力に
抗して加速され、急速に開弁する。
内の燃料は高圧燃料通路19に向って逆流しようとする
が逆止弁11が閉じているので逆流せず、ここで遮断さ
れる。上記により逆止弁11から噴射ポンプ側の室22
、孔14、室13、通路23、室21、通路17及び室
20の圧力もまた第6図の線Aに示す如くに急激に低下
し、ばね30が針弁28を押し下げようとする力よりも
、針弁側を押し上げようとする力、 p’3==π/4(dF−di)×蓄圧室27内の圧力
が大ぎくなり、針弁28は開弁じ始め、開弁と同時にバ
ルブフェース31にも蓄圧室27内の圧力が加わるので
、その瞬間に針弁28の受圧面積はπ/4 (di−d
i ) からπ/4dFに変化し、針弁28を押し上
げようとする力は F、=π/4diX蓄圧室27の圧力 と
急激に増大し、針弁認は力F4によってばね30の力に
抗して加速され、急速に開弁する。
本発明の燃料噴射装置においては蓄圧室27内の圧力が
低いとき、即ち噴射量が少ないとぎでも針弁28の開弁
速度を高めるに必要な力、前記F、を高める目的でパル
フェースの外径d、は摺動部の直径d、の1/2または
それ以上に設定することが後述の理由によっ℃可能であ
り、又、外径d、とともに先端外径d4も大きく設定で
きて、針弁側の小さな揚程によって必要な開弁時におけ
る燃料の流路面積を確保することが可能で、これKよっ
て針弁28の全揚程に必要な時間、第6図の1.−1.
間の時間を短縮でき、開弁時の応答性を大きく改魯でき
たのである。
低いとき、即ち噴射量が少ないとぎでも針弁28の開弁
速度を高めるに必要な力、前記F、を高める目的でパル
フェースの外径d、は摺動部の直径d、の1/2または
それ以上に設定することが後述の理由によっ℃可能であ
り、又、外径d、とともに先端外径d4も大きく設定で
きて、針弁側の小さな揚程によって必要な開弁時におけ
る燃料の流路面積を確保することが可能で、これKよっ
て針弁28の全揚程に必要な時間、第6図の1.−1.
間の時間を短縮でき、開弁時の応答性を大きく改魯でき
たのである。
尚前記公知の蓄圧式燃料噴射装置においては針弁はばね
のみによって閉弁する自動弁であり、開弁圧力は ばねの力÷π/4(,1−d:) であるの
に対し、 閉弁圧力は ばねの力÷π/4dで と開
弁圧力よりも低くなり、この圧力差によっ−ci少燃料
噴射量が決定されるので、上記d、に比しd。
のみによって閉弁する自動弁であり、開弁圧力は ばねの力÷π/4(,1−d:) であるの
に対し、 閉弁圧力は ばねの力÷π/4dで と開
弁圧力よりも低くなり、この圧力差によっ−ci少燃料
噴射量が決定されるので、上記d、に比しd。
は成るべく小さく設定せねばならず、従って前記の理由
によって開弁速度は低く、しかも大きな揚程が必要とな
り、針弁の開弁時の応答性に問題があった。
によって開弁速度は低く、しかも大きな揚程が必要とな
り、針弁の開弁時の応答性に問題があった。
第6図の時期t、では第3図に示すように針弁28の上
端は制御ピストン16の下面に衝突し、全揚程に達し、
針弁28の揚程を制限すると同時に通路17と室20と
の間の流路を遮断する。このとき、第6図の線Bに示す
ように蓄圧室27内圧力は高く、燃料噴射率は線りに示
すよ5に最大となる。
端は制御ピストン16の下面に衝突し、全揚程に達し、
針弁28の揚程を制限すると同時に通路17と室20と
の間の流路を遮断する。このとき、第6図の線Bに示す
ように蓄圧室27内圧力は高く、燃料噴射率は線りに示
すよ5に最大となる。
燃料噴射の進行とともに、第3図に示す状態を保ちつつ
蓄圧室27内圧力は第6図の線Bに、噴射率は線りに示
すように減少し続ける。このとき前述のよ5に蓄圧室2
7内圧力は逆止弁11により遮断されており、室22、
同13、同21及び同20は殆んど大気圧に近く、制御
ピストン16の周囲は同圧力であるから、洩れは発生し
ない。又、制御器6の摺動部7の外周から室13から孔
38えの洩れも室13の圧力は低く実質的には発生しな
い。このとぎ大きな圧力差の洩れ止めをしているのは逆
止弁11及び針弁28の摺動部29のみであり、これら
は従来公知のものと同様の構造で確立された洩れ止め技
術を利用することが可能であり、燃料噴射中の洩れによ
る噴射量の変化や不斉噴射の発生の恐れはない。
蓄圧室27内圧力は第6図の線Bに、噴射率は線りに示
すように減少し続ける。このとき前述のよ5に蓄圧室2
7内圧力は逆止弁11により遮断されており、室22、
同13、同21及び同20は殆んど大気圧に近く、制御
ピストン16の周囲は同圧力であるから、洩れは発生し
ない。又、制御器6の摺動部7の外周から室13から孔
38えの洩れも室13の圧力は低く実質的には発生しな
い。このとぎ大きな圧力差の洩れ止めをしているのは逆
止弁11及び針弁28の摺動部29のみであり、これら
は従来公知のものと同様の構造で確立された洩れ止め技
術を利用することが可能であり、燃料噴射中の洩れによ
る噴射量の変化や不斉噴射の発生の恐れはない。
燃料を噴射し続けて、第6図の時期t、に達すると、(
逆止弁11の面積×蓄圧室27内の圧力P、)+ばね1
0の力 はばね80力
に抗し得なくなり、制御器6はばね8に押し下げられて
逆止弁11を開弁し、蓄圧室27内の高圧の燃料は通路
26、同25、室24、逆止弁11、室22及び通路2
3を経て、室21内に流入する。このとき制御ピストン
16の通路17の下端は、第3図に示すように針弁側の
上端面によって閉ざされ℃いるので、室21内の圧力は
蓄圧室27内と同圧力となる。また、このとき室20内
の圧力は前述のように大気圧近くまで低下しているので
、制御ピストン16が針弁28を押し下げる力F、は p、==π/4d!X(蓄圧室27内の圧力)+ばf2
30のカーばね150力
となり、針弁28を上方に押す力F6は F6=π/1dix(蓄圧室27内の圧力)
である。前述の設定によりばね15の力は無視し5る
程に小さく、又、d3)d、であるから当然にFs>F
sヤあり、F、=F、−F、なる力で針弁28を制御ピ
ストン16を介して下方に加速的に抑圧する。
逆止弁11の面積×蓄圧室27内の圧力P、)+ばね1
0の力 はばね80力
に抗し得なくなり、制御器6はばね8に押し下げられて
逆止弁11を開弁し、蓄圧室27内の高圧の燃料は通路
26、同25、室24、逆止弁11、室22及び通路2
3を経て、室21内に流入する。このとき制御ピストン
16の通路17の下端は、第3図に示すように針弁側の
上端面によって閉ざされ℃いるので、室21内の圧力は
蓄圧室27内と同圧力となる。また、このとき室20内
の圧力は前述のように大気圧近くまで低下しているので
、制御ピストン16が針弁28を押し下げる力F、は p、==π/4d!X(蓄圧室27内の圧力)+ばf2
30のカーばね150力
となり、針弁28を上方に押す力F6は F6=π/1dix(蓄圧室27内の圧力)
である。前述の設定によりばね15の力は無視し5る
程に小さく、又、d3)d、であるから当然にFs>F
sヤあり、F、=F、−F、なる力で針弁28を制御ピ
ストン16を介して下方に加速的に抑圧する。
このとき消費されるエネルギーは
πi4<ds −d: > x <蓄圧室27内の圧力
)x針弁28の揚程
であり、このエネルギー消費により蓄圧室27内の圧
力は時期t、では線BのP、に低下する。
)x針弁28の揚程
であり、このエネルギー消費により蓄圧室27内の圧
力は時期t、では線BのP、に低下する。
本発明の噴射装置では針弁28は自動弁ではなく、前記
F7を大きく設定することによって針弁四の閉弁速度を
高めることが可能で、且つ前述の理由により針弁28の
揚程も小さく設定され、閉弁時間、即ち第6図のt7と
t7間の時間を短縮し、いわゆるシャープカットとする
のである。
F7を大きく設定することによって針弁四の閉弁速度を
高めることが可能で、且つ前述の理由により針弁28の
揚程も小さく設定され、閉弁時間、即ち第6図のt7と
t7間の時間を短縮し、いわゆるシャープカットとする
のである。
第6図の時期t、からt9の間においても線G及び8g
5図に示す如くに制御ピストン16は針弁nを押し続け
、この間に蓄圧室27内の燃料は唯一の通路、絞り18
を流れ、低圧の室20内にゆるやかに流入し続け、6B
に示す如く蓄圧室27及び室21内圧力は漸次低下し、
t、の時期では (室21内の圧力)Xπ/4d%(ばね15の力なる状
態、即ち線BのP、なる圧力に達し、制御ピストン16
はばね15によって押し上げられ、tlll、の時期で
は再び第1図の状態に戻る。
5図に示す如くに制御ピストン16は針弁nを押し続け
、この間に蓄圧室27内の燃料は唯一の通路、絞り18
を流れ、低圧の室20内にゆるやかに流入し続け、6B
に示す如く蓄圧室27及び室21内圧力は漸次低下し、
t、の時期では (室21内の圧力)Xπ/4d%(ばね15の力なる状
態、即ち線BのP、なる圧力に達し、制御ピストン16
はばね15によって押し上げられ、tlll、の時期で
は再び第1図の状態に戻る。
このとき針弁四の上端によつ工閉ざされ曵いた通路17
は開口し、蓄圧室27内の第6図の線BのP。
は開口し、蓄圧室27内の第6図の線BのP。
なる圧力の燃料は通路17を流れ、室20及び高圧燃料
通路19を経て噴射ポンプ(図示せず)に戻り、時期t
11 ではすべ℃の機構及び圧力がtlの状態、即ち
第1図の如く回復する。
通路19を経て噴射ポンプ(図示せず)に戻り、時期t
11 ではすべ℃の機構及び圧力がtlの状態、即ち
第1図の如く回復する。
尚、本発明の燃料噴射装置の燃料噴射量の調整は公知の
噴射装置と同様K、例えば噴射量を少な(する場合は第
6図の一点鎖線に示す如く噴射ポンプから蓄圧室27え
の送油量を減少することKより線B′に示す如く蓄圧室
z7内最高圧力は低くなり、針弁拐の閉弁圧力に達する
と前述の如(針弁は急速に閉じ、噴射率は線びの一点鎖
線に示す如くに変化し、その積分量である噴射量も低下
するのである。
噴射装置と同様K、例えば噴射量を少な(する場合は第
6図の一点鎖線に示す如く噴射ポンプから蓄圧室27え
の送油量を減少することKより線B′に示す如く蓄圧室
z7内最高圧力は低くなり、針弁拐の閉弁圧力に達する
と前述の如(針弁は急速に閉じ、噴射率は線びの一点鎖
線に示す如くに変化し、その積分量である噴射量も低下
するのである。
また、本発明の噴射量RKおい℃制御ピストン16の絞
り18及びばね15がない場合においても、第6 rA
17) * w4km 7!l、t−y t4 t
”Qf) any、 ) y 16 & t)’ *j
F四は第5図に示子状態を続け、時期らにおい℃高圧燃
料通路内圧力がP、を超えると制御ピストン16は押し
上げられ第1図に示す状態となり、燃料は流入し続け、
以後の作動には何の変化もなく絞り又、上記におい℃第
1図に示すように□本発明の制御?%16は蓄圧室27
内の圧力を感知するセンサど 。
り18及びばね15がない場合においても、第6 rA
17) * w4km 7!l、t−y t4 t
”Qf) any、 ) y 16 & t)’ *j
F四は第5図に示子状態を続け、時期らにおい℃高圧燃
料通路内圧力がP、を超えると制御ピストン16は押し
上げられ第1図に示す状態となり、燃料は流入し続け、
以後の作動には何の変化もなく絞り又、上記におい℃第
1図に示すように□本発明の制御?%16は蓄圧室27
内の圧力を感知するセンサど 。
逆止弁を開弁させるアクチュエータとしての機能 □を
有しているが、第6図において噴゛射ポ、ンプから □
・の送油量を一定とし、叩ち時期1.における蓄圧室2
7内圧力を一定とし、燃料噴射」力制御は□針考28の
閉弁開始時M t!、を時計等の時期センサにより決定
□し、油圧又は電気、等によるアクチュエータにより
、。
有しているが、第6図において噴゛射ポ、ンプから □
・の送油量を一定とし、叩ち時期1.における蓄圧室2
7内圧力を一定とし、燃料噴射」力制御は□針考28の
閉弁開始時M t!、を時計等の時期センサにより決定
□し、油圧又は電気、等によるアクチュエータにより
、。
制m 516を作動させ、逆止弁11を開弁じ、制御ピ
ストン16にまり針弁28を強制的罠閉弁させ綜D”に
示すよ5に制御するものであればその溝底を限定しない
。
ストン16にまり針弁28を強制的罠閉弁させ綜D”に
示すよ5に制御するものであればその溝底を限定しない
。
上述の如く、本発明によれば針弁28の開弁圧を摺動部
29の直径d、とバルブフェース31の外径d、及びば
ね30の押し下げ力を選ぶことによって決定し、閉弁圧
を逆止弁110面積とばね8の押し下げF決定しうるの
で、針弁四の開弁圧と閉弁圧との差を小さく設計するこ
とが可能で、燃料の最少噴射量を少なくし5るとともK
、摺動部29の直径d、とバルブフェースの外径d、と
の直径差を小さくした□ 針弁、28を採用することK
よ、りて蓄圧室式燃料噴射装置の開弁を確実にし、開弁
速度を高め、更に不゛斉噴射の発生を防止する。又、制
御器6によって逆止弁11を強岬曽に開き、針弁28の
摺動部29の直径d、よりも大きな直径d、である制御
ビス)イ16に蓄圧室27内圧力を加え針弁28を強制
的に押し下げ閉弁させる1ようにしたので閉弁速度を高
め、燃料の最少噴射量を少なくすることができる。また
、燃料、噴射期間が短縮し、以って総合的に噴射率を高
め、て内燃機関の燃焼におい℃燃発生率を高め、等容度
を高めることによっ℃熱効率を高めるととも□に、噴射
時−を遅らせた場合においても一黒煙の発生は少なく、
酸化窒素の発生を抑制する低公害な燃焼を可能にしたの
である。
29の直径d、とバルブフェース31の外径d、及びば
ね30の押し下げ力を選ぶことによって決定し、閉弁圧
を逆止弁110面積とばね8の押し下げF決定しうるの
で、針弁四の開弁圧と閉弁圧との差を小さく設計するこ
とが可能で、燃料の最少噴射量を少なくし5るとともK
、摺動部29の直径d、とバルブフェースの外径d、と
の直径差を小さくした□ 針弁、28を採用することK
よ、りて蓄圧室式燃料噴射装置の開弁を確実にし、開弁
速度を高め、更に不゛斉噴射の発生を防止する。又、制
御器6によって逆止弁11を強岬曽に開き、針弁28の
摺動部29の直径d、よりも大きな直径d、である制御
ビス)イ16に蓄圧室27内圧力を加え針弁28を強制
的に押し下げ閉弁させる1ようにしたので閉弁速度を高
め、燃料の最少噴射量を少なくすることができる。また
、燃料、噴射期間が短縮し、以って総合的に噴射率を高
め、て内燃機関の燃焼におい℃燃発生率を高め、等容度
を高めることによっ℃熱効率を高めるととも□に、噴射
時−を遅らせた場合においても一黒煙の発生は少なく、
酸化窒素の発生を抑制する低公害な燃焼を可能にしたの
である。
第1図は本発明に係る燃料噴射装置の一実施例の縦断面
図、第2図は噴口附近の拡大断面図、第3図は燃料噴射
中における要部の作動を示す要部断面図、第4図は蓄圧
中における要部の作動を示す要部断面図、第5図は閉弁
中における要部の作動を示す使部断面図、第6図は高圧
燃料通路内圧力、蓄圧室内圧力、針弁の揚程、燃料噴射
率、制御器の揚程、逆止弁の揚程及び制御ピストンの揚
程の各々と時期との関係を示すグラフである。 1・・・本体、1a・・・中心孔、1b・・・摺動孔、
2・・・針弁案内、3・・・ノズル体、4・・・ナツト
、5・・・弁体、6・・・制御器、7・・・摺動部、8
、10 、15 、30・・・ばね、9・・・ストッ
パ、11・・・逆止弁、12・・・弁案内、13 、2
0、21 、22 、24・・・室、14・・・孔、1
6・・・制御ピストン、17 、23 、25126・
・・通路、18・・・絞り、19・・・高圧燃料通路、
27・・蓄圧室、28・・・針弁、29・・・摺@部、
31・・・バルブフェース、32・・・弁座、33・・
・噴口、34・・・調整ねじ、35・・・ナンド、36
・・・ねじ、37・・・ロックナツト、38・・・孔。 特許出願人 株式会社兼坂技術研究所第3図
図、第2図は噴口附近の拡大断面図、第3図は燃料噴射
中における要部の作動を示す要部断面図、第4図は蓄圧
中における要部の作動を示す要部断面図、第5図は閉弁
中における要部の作動を示す使部断面図、第6図は高圧
燃料通路内圧力、蓄圧室内圧力、針弁の揚程、燃料噴射
率、制御器の揚程、逆止弁の揚程及び制御ピストンの揚
程の各々と時期との関係を示すグラフである。 1・・・本体、1a・・・中心孔、1b・・・摺動孔、
2・・・針弁案内、3・・・ノズル体、4・・・ナツト
、5・・・弁体、6・・・制御器、7・・・摺動部、8
、10 、15 、30・・・ばね、9・・・ストッ
パ、11・・・逆止弁、12・・・弁案内、13 、2
0、21 、22 、24・・・室、14・・・孔、1
6・・・制御ピストン、17 、23 、25126・
・・通路、18・・・絞り、19・・・高圧燃料通路、
27・・蓄圧室、28・・・針弁、29・・・摺@部、
31・・・バルブフェース、32・・・弁座、33・・
・噴口、34・・・調整ねじ、35・・・ナンド、36
・・・ねじ、37・・・ロックナツト、38・・・孔。 特許出願人 株式会社兼坂技術研究所第3図
Claims (1)
- 針弁を設けた蓄圧室に逆止弁を介し、高圧燃料通路に
より燃料噴射ポンプに連結し,高圧燃料通路内圧力の減
圧により針弁を開いて噴射を行う燃料噴射装置において
、前記逆止弁を燃料噴射終りに開く制御器を設けるとと
もに、前記逆止弁より燃料噴射ポンプ側の燃料の通路に
は前記針弁を閉弁させる制御ピストンを設置し、該制御
ピストンには蓄圧室と高圧燃料通路とを連通し、針弁を
閉じるときのみ遮断される通路を形成したことを特徴と
する燃料噴射装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59209855A JPS6187963A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | 燃料噴射装置 |
GB08509582A GB2165304B (en) | 1984-10-08 | 1985-04-15 | Accumulation-type fuel injector |
US06/723,824 US4674688A (en) | 1984-10-08 | 1985-04-16 | Accumulation-type fuel injector |
FR8506914A FR2571438B1 (fr) | 1984-10-08 | 1985-05-07 | Injecteur de combustible du type a accumulation |
DE19853516870 DE3516870A1 (de) | 1984-10-08 | 1985-05-10 | Brennstoffeinspritzvorrichtung vom akkumulatortyp |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59209855A JPS6187963A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | 燃料噴射装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6187963A true JPS6187963A (ja) | 1986-05-06 |
Family
ID=16579736
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59209855A Pending JPS6187963A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | 燃料噴射装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4674688A (ja) |
JP (1) | JPS6187963A (ja) |
DE (1) | DE3516870A1 (ja) |
FR (1) | FR2571438B1 (ja) |
GB (1) | GB2165304B (ja) |
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JPS63167068A (ja) * | 1986-09-13 | 1988-07-11 | Kubota Ltd | 蓄圧式燃料噴射装置の進角装置 |
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