JPS62139959A - シ−ル機構付きガス燃料噴射弁 - Google Patents

シ−ル機構付きガス燃料噴射弁

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JPS62139959A
JPS62139959A JP60280675A JP28067585A JPS62139959A JP S62139959 A JPS62139959 A JP S62139959A JP 60280675 A JP60280675 A JP 60280675A JP 28067585 A JP28067585 A JP 28067585A JP S62139959 A JPS62139959 A JP S62139959A
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JP
Japan
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needle
gas fuel
working fluid
chamber
injection valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP60280675A
Other languages
English (en)
Inventor
Sukeyuki Wakatsuki
若月 祐之
Katsuhiko Sakaguchi
勝彦 阪口
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS62139959A publication Critical patent/JPS62139959A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0248Injectors
    • F02M21/0257Details of the valve closing elements, e.g. valve seats, stems or arrangement of flow passages
    • F02M21/026Lift valves, i.e. stem operated valves
    • F02M21/0263Inwardly opening single or multi nozzle valves, e.g. needle valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0248Injectors
    • F02M21/0281Adapters, sockets or the like to mount injection valves onto engines; Fuel guiding passages between injectors and the air intake system or the combustion chamber
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

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、ガス燃料を用いる内燃機関のだめの燃料噴射
弁に関し、特に高圧噴射式のガス焚きディーゼル機関等
に用いて好適のシール代構付きガス燃料噴射弁に関する
〔従来の技術〕
一般に、ガス焚さディーゼル機関(特に高圧噴射式)の
ような内燃機関においては、がス燃料を噴射するための
燃料噴射弁が開発されている。
燃料がガス状である場合、油燃料と比較して比容積が大
きいため、燃料流路を拡げる必要がある一方で、燃料噴
射弁についでは、燃焼室のスペース上の制約から、また
、保守上軽量化する必要から、小型化することが要求さ
れている。
従来、fiS3図に示すように、ガス燃料噴射弁にSい
ては、ノズルボディ3の先端にノズルチップ2をそなえ
るとともIこ、同7ズルチンプ21こお(する弁8!2
aとの間で1lli閉しうるニードル1をそなえている
また、ノズルボディ3内部には、ニードル1の摺動を許
容するようにして同ニードル1を取り囲むように、筒状
案内面4が形成されている。
そして、図示しないガス燃料源からノズルチップ2へガ
ス燃料を供給しうるガス燃料用流路11が7ズルボヂイ
3に形成され、同流路11は、ガス燃料滞留スペースl
laに接続されている。この711留スペースllaは
、ニードル1の先i外iにおいて同ニードル1とノズル
チップ2とにまたがるように、ノズルボディ3に形成さ
れる。
このようなガス燃料噴射弁から噴射されるガス燃料は、
燃料油と異なりがス状であるために、がス燃料自体でニ
ードル1をリフトさせて弁座2aでの開閉を打なうこと
、つまりガス燃料を作動流体として用いることは困難で
ある。
そこで、@3.4図に示すように、ニードル1を駆動す
るための作動油ライン21が設けられ、同ライン21は
ノズルボディ3に形成された作動油用流路12に接続さ
れている。この流路12は、ノズルボディ3におけるニ
ードル1のための嵌挿孔3aとニードル1における肩部
1aとの間に形成された油圧室12aに接続され、同油
圧室12aにニードル駆動用作動油を供給している。
そして、作動油ライン21に接続された駆動ポンプ22
を用い、作動油川流路12を介して油圧室12a内の作
動油の圧力を調整して、適当な圧力をニードル1の肩部
1a下面に作用させることにより、〃ス燃料滞留スペー
スllaにおけるガス燃料を高圧に保ったまま、ニード
ル1をリフトさせ弁座2aでの開閉を行なっている。
このようにして、ニードル1が持ち上げられると、弁座
2aの部分で接触していたニードル1とノズルチップ2
とが離れ、〃ス燃料滞留スペース11a内に滞留してい
たガス燃料が、ノズルチップ2内に流れ込み同チップ2
の先端からシリング内部へ噴射される。
一方、作動油の圧力が低下すると、ニードル1が下降し
、弁座2aでノズルチップ2と接触するため、ガス燃料
は、〃ス燃料福留スペースlla内に滞留するようにな
り、ノズルチップ2内には流れ込まなくなる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、上述のような従来のガス燃料噴射弁では、ニ
ードル1が持ち上げられた状態では、油圧室12aの作
動油がガス燃料圧より高圧に保たれているため、〃ス燃
料滞留スペースlla内に滞留しているガス燃料は、油
圧室12aの作動油によってシールされる。
しかしながら、ニードル1が下降した状態では、油圧室
12aの作動油の圧力が低下し、ガス燃料圧より低圧に
なってしまうので、〃ス燃料滞留スペースlla内に滞
留している高圧のガス燃料が、筒状案内面4を通って、
油圧室12aから燃料噴射弁外部にリークして、極めて
危険であるという問題点がある。
なお、上述のような従来のガス燃料噴射弁では、ニード
ル1の外径が大きく、その質量も大きいために、追従性
が悪くなる場合がある。
そこで、ニードル1の摺動を許容するとともに同ニード
ル1を取り囲むように、スリーブを、ニードル1とノズ
ルボディ3との間に設け、さらに高圧のガス燃料のリー
クを防止するために、上記スリーブの内外面にそれぞれ
切欠き部を設け、これらの切欠き部にシール油圧源から
シール油ラインを接続するという手段も提案されている
しかしながら、このようなガス燃料噴射弁では、高圧の
ガス燃料のリークを防止するために、専用のシール油圧
源やポンプが必要となるので、コスト増となるだけでな
(、これらの装置の保守1点検に余分な管用がかかると
いう問題点がある。
本発明は、このような問題、αの解決をはかろうとする
もので、ガス燃料がリークするのを高圧の作動油により
確実に防止して、メンテナンス等に要するコストの低減
をはかれるようにした、シール機構付きガス燃料噴射弁
を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
このため、本発明のシール機構付きガス燃料噴射弁は、
先端にノズルチップを有するノズルボディの内部に、上
記ノズルチップにおける弁座との間で開閉しうるニード
ルと、同ニードルの摺’EJを許容するようにして同ニ
ードルを取り囲む筒状案内面と、上記ノズルチノブヘガ
ス燃料を供給しうる流路とをそなえ、上記7ズルボデイ
における上記ニードルのための嵌挿孔と上記ニードルに
おける1部との間に形成された油圧室と、同油圧室へニ
ードル駆動■作動油を供給しうる作動油ラインと、上記
筒状案内面に形成された切欠き部とが設けられて、同切
欠き部に上記作動油ラインから分岐して逆止弁を介し高
圧の作動油をシール油として供給しうるシール油ライン
が接続されていることを特徴としている。
〔作 用〕
上述の本発明のシール機構付きガス燃料噴射弁では、作
動油ラインから油圧室へニーVル駆動用作動油を供給す
ることによって、ニードルが、筒状案内面に案内されて
摺動しノズルチップにおける弁座との開で開閉駆動され
、この開閉動作に伴って、流路から供給されたガス燃料
が上記ノズルチップへ供給される。
そして、切欠き部には、上記作動油ラインから分岐した
シール油ラインを介して、上記ガス燃料よりも高圧のシ
ール油としての作りJ油が充填されて、上記ガス燃料が
上記油圧室からリークすることを防止できる。
〔実施例〕
以下、図面により本発明の一実施例としてのシール機構
付きガス燃料噴射弁について説明すると、第1図はその
縦断面図、第2図はその切欠き部内での圧力特性を示す
グラフである。
tjS1図に示すように、先端にノズルチップ2を有す
るノズルボディ3の内部に、ノズルチップ2における弁
座2aとの間で開閉しうるニルドル1がそなえられると
ともに、このニードル1の摺動を許容して同ニードル1
を取り囲むように、筒状案内面4が7ズルボデイ3に形
成されている。
そして、7ズルチノプ2へガス燃料を供給しうるガス燃
料用流路11がノズルボディ3に形成されており、同流
路11は〃ス燃料滞留スペースllaに接続されている
。この滞留スペースllaは、ニードル1の先端外周に
おいてノズルボディ3の内周面に形成される。
また、ニードル1を上下駆動すべく、ノズルボディ3に
は作動油ラインとしての作動油川流路12が形成され、
同流路12は、油圧室12nに接続されるとともに、図
示しない作動油ラインを介し駆動ポンプに接続されてい
る。上記油圧室12nは、ノズルボディ3にお(するニ
ードル1のための嵌挿孔3aとニードル1における1部
1aとの間に形成されている。
さらに、がス燃料滞留スペースllaと油圧室12aと
の間における筒状案内面4には、切欠き部14が形成さ
れて、同切欠き部14に、7ズルボデイ3に形成された
シール油ラインとしてのシール油川流路13が接続され
ている。
そして、この流路13は、逆止弁13aを介し流路12
から分岐して設けられていて、切欠き部14にガス燃料
の圧力よりも高圧の作動油をシール油として供給するよ
うになっている。
本発明の一実施例としてのシール機構付きガス燃料噴射
弁は上述のごとく構成されているので、図示しないガス
燃料源からガス燃料が、流路11を通って〃ス燃料滞留
スペースllaに供給される。そして、駆動ポンプ(第
4図の符号22参照)を用い、作動油川流路12を介し
て油圧室12a内の作動油の圧力を調整して、適当な圧
力をニードル1の1部1a下面に作用させることにより
、ニードル1をノズルボディ3内で上下に摺動させる。
このようにして、ニードル1がりフトされてナト82a
″C接触していたノズルチップ2から離れると、ガス燃
料滞留スペース11a内に滞留していたガス燃料が、ノ
ズルチップ2内に流れ込み、同チップ2の先端からシリ
ング内部へ高圧のまま噴射される。
一方、作動油川流路12から分岐してシール油田Mコ路
13が設けられるとともに、逆止弁13aが同流路13
に介装されているので、ニードル1が下降し油圧室12
aの作動油の圧力が低い場合でも、流路13内の作動油
は逆流できない。これにより、第2図に示すように、切
欠き部14に!jけるシール油としての作動油の圧力は
全クランク角度にわたってガス燃料の圧力より高圧に保
たれる。
第2図は、クランク角度と、切欠き部14内の作動油圧
(実MA)、ガス燃料圧(鎖#aB)および油圧室12
a内の作動油圧(点+fQC)との関係を示すグラフで
ある。
したがって、ガス燃料滞留スペース11aI:WJ留し
ている高圧のガス燃料が、筒状案内面4を通って、油圧
室12aからリークするのを確実に防止できる。
これにより、ガス燃料のリークを防止するために作動油
の圧力を利用することにより、従来必要であった専用の
シール油圧源やポンプ等が不要となるので、これらの装
置のメンテナンス等に要するコストさらにはガス燃料噴
射弁自体のコスFを低減させることができる。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明のシール機構付きガス燃料
噴射弁によれば、先端にノズルチップを有するノズルボ
ディの内部に、上記ノズルチップにおける弁座との開で
開閉しうるニードルと、同ニードルの摺動を許容するよ
うにして同ニードルを取り囲む筒状案内面と、上記ノズ
ルチップへガス燃料を供給しうる流路とをそなえ、上記
ノズルボディにおける上記ニードルのための嵌挿孔と上
記ニードルにおける1部との間に形成された油圧室と、
同油圧室へニードル駆動用作動油を供給しうる作動油ラ
インと、上記筒状案内面に形成された切欠き部とが設け
られて、同切欠ト部に上記作動油ラインから分岐して逆
止弁を介し高圧の作動油をシール油として供給しうるシ
ール油ラインが接続されるという簡素な構成で、筒状案
内面を通って油圧室からガス燃料がリークするのを作動
油の圧力を利用することにより確実に防止することがで
き、リーク防止のための専用のシール油圧源やポンプ等
が不要となり、これらの装置のメンテナンス等に要する
コストさらにはガス燃料噴射弁自体に要するコストを大
幅に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1,2図は本発明の一実施例としてのシール機構付き
ガス燃料噴射弁について示すもので、第1図はその縦断
面図、pl&2図はその切欠き部内での圧力特性を示す
グラフであり、fjS3,4図は従来のガス燃料噴射弁
を示すもので、第3図はその縦断面図、第4図はその全
体構成を説明するための慎弐図である。 1・・ニードル、la・・肩部、2・・ノズルチップ、
2a・・弁座、3・・ノズルボディ、3a・・嵌挿孔、
4・・筒状案内面、11・・ガス燃料用流路、lla・
・ガス燃料滞留スペース、12・・作動油川流路、12
11・・油圧室、13・・シール油川流路、13a・・
逆止弁、14・・坊欠き部。 復代理人 弁理士 飯 沼 義 彦 第2図 クランク角度 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 先端にノズルチップを有するノズルボディの内部に、上
    記ノズルチップにおける弁座との間で開閉しうるニード
    ルと、同ニードルの摺動を許容するようにして同ニード
    ルを取り囲む筒状案内面と、上記ノズルチップへガス燃
    料を供給しうる流路とをそなえ、上記ノズルボディにお
    ける上記ニードルのための嵌挿孔と上記ニードルにおけ
    る肩部との間に形成された油圧室と、同油圧室へニード
    ル駆動用作動油を供給しうる作動油ラインと、上記筒状
    案内面に形成された切欠き部とが設けられて、同切欠き
    部に上記作動油ラインから分岐して逆止弁を介し高圧の
    作動油をシール油として供給しうるシール油ラインが接
    続されていることを特徴とする、シール機構付きガス燃
    料噴射弁。
JP60280675A 1985-12-12 1985-12-12 シ−ル機構付きガス燃料噴射弁 Pending JPS62139959A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009243370A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Denso Corp インジェクタ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009243370A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Denso Corp インジェクタ
JP4665985B2 (ja) * 2008-03-31 2011-04-06 株式会社デンソー インジェクタ

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