JPS6238867A - 燃料噴射弁 - Google Patents

燃料噴射弁

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JPS6238867A
JPS6238867A JP17813585A JP17813585A JPS6238867A JP S6238867 A JPS6238867 A JP S6238867A JP 17813585 A JP17813585 A JP 17813585A JP 17813585 A JP17813585 A JP 17813585A JP S6238867 A JPS6238867 A JP S6238867A
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needle
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fuel
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Osamu Beppu
治 別府
Shuhei Mizuhara
水原 修平
Naoyoshi Ishida
石田 直義
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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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
    • F02M43/00Fuel-injection apparatus operating simultaneously on two or more fuels, or on a liquid fuel and another liquid, e.g. the other liquid being an anti-knock additive
    • F02M43/04Injectors peculiar thereto
    • 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
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/001Fuel-injection apparatus having injection valves held closed mechanically, e.g. by springs, and opened by a cyclically-operated mechanism for a time
    • 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
    • F02M45/00Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
    • F02M45/08Injectors peculiar thereto
    • F02M45/086Having more than one injection-valve controlling discharge orifices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • 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、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関する。
〔従来の技術〕
ディーゼル機関の燃料噴射弁において、主燃料として着
火温度の高いガスを使用する場合、一般には着火温度の
低い、すなわち着火の容易な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
燃料ガスにより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
内に格別に配置された主燃料噴射弁および副燃料噴射弁
からそれぞれ噴射されている。このため、副燃料の噴霧
に対し、その副燃料噴射弁に近い主燃料の噴霧と、遠い
主燃料の噴震とでは、着火時期、着火箇所および空気利
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、従って多量の副燃料を必要とし、これらはおお
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ディーゼル機関用の
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、主、副両燃料用ニードル
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
するために、各ニードルの下端は、かなり高い圧力で各
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、副両燃料
用ニードルの各摺動部の加工精度をかなり高くする必要
があり、コスト高にな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、主燃料用ニード
ルおよび副燃料用ニードル一定の間隔をおいて並列に配
置できるようにするとともに、閉弁時に主燃料用ニード
ルに加わる各部の力をバラシス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、着火温度の高い主燃
料と、該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、外筒の端部に、主燃料噴射通路および副燃
料噴射通路をそれぞれ形成したアトマイザをその先端が
シリンダ内に臨むように止着するとともに、前記外筒の
内部に固定されたニードルホルダに、主燃料用圧縮ばね
により下方に付勢され上部に大径部を下部に小径部をそ
れぞれ形成し該小部により前記主燃料噴射通路を開閉す
る主燃料用ニードルと、副燃料用圧縮ばねにより下方に
付勢され前記副燃料噴射通路を開閉する副燃料用ニード
ルとを一定の間隔をおいて並列にかつ摺動自在に配設し
前記主燃料用圧縮ばねのばね力をFS、前記主燃料用ニ
ードルの大径部の直径をd1、小径部の直径をd2、前
記主燃料噴射通路の直径をd3、閉弁時の前記主燃料用
ニードルの小径部下端に背圧を加える主燃料圧力をPO
2閉弁時に前記主燃料噴射通路に供給されているシリン
ダ内圧力をPcy1、前記主燃料用ニードルの摺動面を
シールするシールオイル圧力をPSとした場合、閉弁時
に前記主燃料用ニードルを、コントロールオイルにより
閉弁するために必要なコントロールオイルの開弁圧力P
c を、 に設定したものである。
〔作用〕
上述の構成によれば、ニードルホルダに一定の間隔をお
いて並列に摺動自在に配設された主燃料用ニードルおよ
び副燃料用ニードルの上下動によりアトマイザの主燃料
噴射通路および副燃料噴射通路がそれぞれ開閉され、そ
九ぞれの燃料が独立して各燃料噴射通路から噴射される
。また閉弁時   ′に主燃料用ニードルに加わる各部
の力がバランスし、主燃料用ニードルの閉弁状態が保持
される。
また、万一シールオイルが、コントロールオイル側に漏
洩した場合でも、シールオイルにより、主燃料用ニード
ルが開くような事態は生じない。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。第
1図は閉弁時における燃料噴射弁の状態を示す縦断面図
である。
燃料噴射弁1は、ヘッド2と、外筒3と、アトマイザ4
と、ニードルホルダ5と、主燃料ニードル6と、副燃料
用ニードル8とを備えている。
外筒3は、燃料室のシリンダ10を被覆するシリンダ内
バー11に固定されており、外筒3の内周面3aに、ヘ
ッド2の下面に形成されたボス部2aが嵌挿され、外筒
3の上面に形成されたフランジ部3bが取付はボルト1
2によりヘッド2に固定されている。
アトマイザ4は、外筒3の下端に形成された開口部3d
に、その先端がシリンダ10内に臨むように挿入固定さ
れており、該アトマイザ4には、主燃料噴射通路13お
よび副燃料噴射通路14が形成されている。主、副面燃
料噴射通路13.14の開口端には、それぞれ放射上に
複数の噴射口(副燃料噴射通路14側のみ図示)15が
形成されており、互いに隣接する主、副面燃料の噴射口
15は、はぼ同一位置に配置されている。
ニードルホルダ5は、外筒3の内周面3aに嵌挿され、
その下面がアトマイザ4の上面に当接するように固定さ
れており、ニードルホルダ5の位置決めは、その外周面
に植設された位置決めビン16を外筒3の内周面3aに
形成された溝部3eに嵌入することによって行なわれて
いる。
主燃料用ニードル6および副燃料用ニードル8は、ニー
ドルホルダ5に軸中心線と平行に形成された中空穴18
.20にそれぞれ摺動自在に嵌挿されており、主燃料用
ニードル6には、上部より下部に向かって突き当て部6
a、フランジ部6b、大径部6dおよび小径部6eが形
成されている。突き当て部6aに対向して主燃料用ニー
ドル6用のリフトストッパ21が該突き当て部6aと一
定の間隙をもって配置されており、主燃料用ニードル6
は、リフトストッパ21に巻装された圧縮ばね22によ
りフランジ7一 部6bを介して下方に付勢され、小径部6eの先端に形
成されたテーパ部6fが中空穴18下端に形成された主
燃料用の弁座18aに当接するようになっている。
大径部6dの下方には、小径部6e中空穴18とによっ
て空間部23が形成されており、該空間部23には、ニ
ードルホルダ5に形成されたコントロールオイル供給穴
25が連通ずるようになっている。小径部6eの下端外
周面に隣接してニードルホルダ5に形成されたテーパ部
6fを一部包含する空間部26には、外筒3の外周面に
固定された主燃料供給管28の開口端が臨むように配置
されている。また小径部6eの中間部外周面に隣接して
ニードルホルダ5に形成された溝穴30には、シールオ
イル供給穴31が連通ずるようになっている。またニー
ドルホルダ5の下部には、弁座18aに連通ずるように
主燃料噴射通路13が延出して形成されている。
ここで、第1図に示すように、閉弁状態にある燃料噴射
弁1において、圧縮はね22のばね力Fs(Kg)は次
式のように設定されている。
8一 式(1)において d□・・・主燃料用ニードル6の大径部6dの直径(■
)d2・・・主燃料用ニードル6の小径部6eの直径(
an)d3・・・主燃料用通路32の直径(■)Po・
・・コントロールオイル供給穴25から空間部23充填
された主燃料用ニードル開に必要なコントロールオイル
圧力(Kg/d) PG・・・主燃料供給管28がら空間部26に常時供給
されている主燃料圧力(Kg/a&) Pcyl・・・噴射口15から主燃料噴射通路13に供
給されているシリンダ内圧力(Kg/cd)また式(1
)より また、溝穴30にシールオイル供給穴31を通して供給
されているシールオイル圧力をPS(Kg/al?)と
すると、Pc>PSとなるように設定されている。した
がって式(2)において、Pc>PSとなるように各部
の直径d、、d2.d3を選定すればよい。例えば、直
径d2.d3を任意の値に選゛定し、圧力POtP(i
tPcylおよびばね力Fsを既知数として式(2)に
代入して計算すれば直径d1を求めることができる。
副燃料用ニードル8には、上部より下部に向かって突当
て部8a、フランジ部8b、大径部8dおよび/lX径
部8eが形成されている。突当て部8aに対向して副燃
料用ニードル8用のリフトストッパ33が突当て部8a
と一定の間隙をもってヘッド2の下部に固定されており
、副燃料用ニードル8は、リフトストッパ33に巻装さ
れた圧縮ばね35によりフランジ部8bを介して下方に
付勢され、小径部8eの先端に形成されたテーパ部8f
が中空穴20下端に形成された副燃料用弁座20aに当
接するようになっている。
大径部8dの下端には、小径部8eに連結するテーパ部
8gが形成されており、ニードルホルダ5にはテーパ部
8gおよび小径部8eを包含する空間部36が形成され
ている。該空間部36には、ニードルホルダ5に形成さ
れた副燃料供給穴38が連通ずるようになっている。ま
たニードルホルダ5の下部には、弁座20aに連通ずる
ように副燃料噴射通路14が延出して形成されており、
該副燃料噴射通路14と主燃料噴射通路13との間にド
レン穴40が形成されている。
つぎに1本発明の実施例の作用を説明する。
第1図に示すように、閉弁状態にある燃料噴射弁1にお
いては、主燃料、副面燃料用ニードル6.8が圧縮ばね
22,35により下方に付勢され、それぞれのテーパ部
6f、8fによって弁座18a、20aが閉塞されてい
る。
この場合、例えば主燃料圧力P。を250kg/a#、
シールオイル圧力PSを280kg/ cxKとすると
、コントロールオイル圧力Pcは、シールオイル圧力P
Sより大きく、例えば290kg/c+&となるように
各部の直径dxtd、、d、が選定されている。このよ
うに、コントロールオイル圧力Pcがシールオイル圧力
PSより大きく設定されているので、シールオイル圧力
PSのシールオイルが空間部23に侵入した場合でも1
式(1)におけるばね力Fsと各部の圧力とのバランス
が保持され、主燃料用ニードル6が開弁することはなり
1゜ このような閉弁状態にある燃料噴射弁1を開弁状態にす
るには、まず所定のタイミングで燃料噴射ポンプ(図示
せず)から副燃料を副燃料供給穴38を通して空間部3
Gに供給する。すると、テーパ部8gが副燃料の背圧を
受け、副燃料用ニードル8が圧縮ばね35のばね力に抗
して上昇し、弁座20aが開放され、所定量の副燃料が
副燃料噴射通路14を通ってシリンダ10内に噴射され
る。
この噴射と相前後して、コントロールオイルポンプによ
り加圧されたコントロールオイルが、コントロールオイ
ル供給穴25を通って空間部23に供給される。すると
、大径部6dがコントロールオイルの背圧を受け、主燃
料用ニードル6が圧縮ばね22のばね力に抗して上昇し
、弁座18aが開放され、所定量の主燃料が主燃料噴射
通路13を通ってシリンダ10内に噴射される。
なお、主燃料用のリフトストッパ2工の上部には、ピス
トン50が一体的に形成されており、該ピストン50は
、ヘッド2に下端を開口して形成された凹部2bに上下
方向摺動自在に嵌挿されている。ピストン50は、正常
時には圧縮ばね22のばね力により、その上面を凹部2
bの頂面に当接させている。またピストン50上面の肩
部と凹部2bとの間には空間部52が形成され、またヘ
ッド2の外周面には、空間部52に連通ずるシールオイ
ル導入穴51が形成されている。そして、第2図に示す
ように、緊急時に緊急遮断信号が電磁切換弁53に入る
と、該切換弁53が開かれ、シールオイルがシールオイ
ル感入穴51より空間52に導かれる。すると、ピスト
ン50がシールオイル圧力により圧縮は゛ね22のぼね
力に抗して下降し、リフトストッパ21を介して主燃料
用ニードル6を押圧する。これにより、焼付は等による
ステックの発生で中途で停止している主燃料用ニードル
6を下降させ閉弁状態にすることができる。
〔発明の効果〕
上述のとおり、本発明によれば、主燃料用二一ドルおよ
び副燃料用ニードルは、並列にニードルホルダに配設さ
れているので、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。また閉弁時に主燃料用
ニードルに加わる各部の力は、シールオイル圧力が主燃
料用ニードルに作用しても、常にバランスするようにな
っているので、主燃料用ニードルの閉弁状態は確実に保
持される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る燃料噴射弁の閉弁時における状態
を示す縦断面図、第2図は緊急時の燃料噴射弁の動作説
明図である。 1・・・燃料噴射弁、3・・・外筒、4・・・アトマイ
ザ、5・・・ニードルホルダ、6・・・主燃料用ニード
ル、6d・・・大径部、6e・・・小径部、8・・・副
燃料用ニードル、10・・・シリンダ、13・・・主燃
料用圧縮ばね、35・・・副燃料用圧縮ばね。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 着火温度の高い主燃料と、該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、外筒の端部に、主燃料
    噴射通路および副燃料噴射通路をそれぞれ形成したアト
    マイザをその先端がシリンダ内に臨むように止着すると
    ともに、前記外筒の内部に固定されたニードルホルダに
    、主燃料用圧縮ばねにより下方に付勢され上部に大径部
    を下部に小径部をそれぞれ形成し該小径部により前記主
    燃料噴射通路を開閉する主燃料用ニードルと、副燃料用
    圧縮ばねにより下方に付勢され前記副燃料噴射通路を開
    閉する副燃料用ニードルとを一定の間隔をおいて並列に
    かつ摺動自在に配設し、前記主燃料用圧縮ばねのばね力
    をF_S、前記主燃料用ニードルの大径部の直径をd_
    1、小径部の直径をd_2、前記主燃料噴射通路の直径
    をd_3、閉弁時に前記主燃料用ニードルの小径部下端
    に背圧を加える主燃料圧力をP_G、閉弁時に前記主燃
    料噴射通路に供給されているシリンダ内圧力をPcyl
    、前記主燃料用ニードルの摺動面をシールするシールオ
    イル圧力をP_Sとした場合、閉弁時に、前記主燃料用
    ニードルをコントロールオイルにより開弁するために必
    要なコントロールオイルの開弁圧力P_Cを、 P_C={F_S−[π/4](d_2^2−d_3^
    2)P_G−[π/4]d_3^2Pcyl}/{[π
    /4](d_1^2−d_2^2)}、P_C>P_S
    に設定したことを特徴とする燃料噴射弁。
JP17813585A 1985-03-25 1985-08-13 燃料噴射弁 Granted JPS6238867A (ja)

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JP17813585A JPS6238867A (ja) 1985-08-13 1985-08-13 燃料噴射弁
KR1019860002233A KR860007470A (ko) 1985-03-25 1986-03-24 연료주입기

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JPS6238867A true JPS6238867A (ja) 1987-02-19
JPH0562235B2 JPH0562235B2 (ja) 1993-09-08

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ID=16043261

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63208664A (ja) * 1987-02-25 1988-08-30 Daihatsu Diesel Kk 2種燃料機関の燃料噴射ノズル
JP2009138580A (ja) * 2007-12-05 2009-06-25 Denso Corp 燃料噴射弁及びそれを備えた燃料噴射装置
JP2019070387A (ja) * 2017-10-09 2019-05-09 マン・エナジー・ソリューションズ・エスイー 二元燃料噴射装置、二元燃料システム、内燃機関、およびかかる内燃機関を動作させるための方法

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Publication number Publication date
JPH0562235B2 (ja) 1993-09-08

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