JPS63248967A - 燃料噴射ノズル - Google Patents
燃料噴射ノズルInfo
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- JPS63248967A JPS63248967A JP5811388A JP5811388A JPS63248967A JP S63248967 A JPS63248967 A JP S63248967A JP 5811388 A JP5811388 A JP 5811388A JP 5811388 A JP5811388 A JP 5811388A JP S63248967 A JPS63248967 A JP S63248967A
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- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims description 11
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
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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
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
- F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
- F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
- F02M61/182—Discharge orifices being situated in different transversal planes with respect to valve member direction of movement
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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- F02M61/06—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series the valves being furnished at seated ends with pintle or plug shaped extensions
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- F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
- F02M2200/28—Details of throttles in fuel-injection apparatus
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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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】
産業上の利用分野及び従来の技術
本発明は一端が円錐台状の弁座面を形成する内孔を画成
されたノズル本体よりなり、ノズル本体の前記弁座面よ
りも下流側の部分は出口オリフィスを形成された［嚢状
１部分を画成し、内孔内には前記弁座面と協働するよう
に適合された弁部材が摺動して燃料入口から供給され出
口オリフィスを通って出る燃料の流れを制御するいわゆ
る内側へ向って開く構成の内燃エンジンに燃料を供給す
る燃料噴射ノズルに関する。
されたノズル本体よりなり、ノズル本体の前記弁座面よ
りも下流側の部分は出口オリフィスを形成された［嚢状
１部分を画成し、内孔内には前記弁座面と協働するよう
に適合された弁部材が摺動して燃料入口から供給され出
口オリフィスを通って出る燃料の流れを制御するいわゆ
る内側へ向って開く構成の内燃エンジンに燃料を供給す
る燃料噴射ノズルに関する。
発明が解決しようとする問題点
かかるノズルは圧縮点火式エンジンに燃料を供給するの
に使われるが、かかるエンジンではエンジンに送られる
燃料は始めのうちは制限された流量で供給されるのが好
ましい。冒頭に説明した種類の燃料噴射ノズルでは弁部
材が弁座面から持上げられる際、始めの１：ε弁部材と
弁座面との間に形成される隙間がこのような燃料流量を
制限する絞り込み部を形成する。ところで、かかる公知
のノズルでは弁部材には角度が弁座面の・テーパ角より
もやや大きいテーパ而が形成されている。その結果、弁
部材が閉位置にある場合、弁部材のテーパ而と弁座面と
の間に線接触が生じる。弁部材が弁座面から持上げられ
ると燃料の流量を最も絞り込む部分は弁座面に沿って「
ｎ状」部分の方へ移動する。ところで、弁部材のテーパ
角は約６０°に選定されるため、弁部材の移動範囲のう
ち燃料流量の絞り込みが生じる範囲はわずかであり、し
かもこの範囲における絞り込みの効果は弁部材が持上げ
られる程度に非常に敏感である。弁部材は協働する燃料
噴射ポンプより供給される燃料の圧力により弁座面から
持上げられ、しかも圧力の上昇は非常に急速に生じるの
で燃料流量を初めの段階で制御することは実質的に不可
能である。テーパ角を減少させれば絞り込み効果に対す
る弁部材の位置の影響は減少させることができまた絞り
込みを生じる弁部材の位置範囲を大きくとることはでき
るが、一方で弁部材が弁座面にくい込みやすくなる問題
点が生じる。
に使われるが、かかるエンジンではエンジンに送られる
燃料は始めのうちは制限された流量で供給されるのが好
ましい。冒頭に説明した種類の燃料噴射ノズルでは弁部
材が弁座面から持上げられる際、始めの１：ε弁部材と
弁座面との間に形成される隙間がこのような燃料流量を
制限する絞り込み部を形成する。ところで、かかる公知
のノズルでは弁部材には角度が弁座面の・テーパ角より
もやや大きいテーパ而が形成されている。その結果、弁
部材が閉位置にある場合、弁部材のテーパ而と弁座面と
の間に線接触が生じる。弁部材が弁座面から持上げられ
ると燃料の流量を最も絞り込む部分は弁座面に沿って「
ｎ状」部分の方へ移動する。ところで、弁部材のテーパ
角は約６０°に選定されるため、弁部材の移動範囲のう
ち燃料流量の絞り込みが生じる範囲はわずかであり、し
かもこの範囲における絞り込みの効果は弁部材が持上げ
られる程度に非常に敏感である。弁部材は協働する燃料
噴射ポンプより供給される燃料の圧力により弁座面から
持上げられ、しかも圧力の上昇は非常に急速に生じるの
で燃料流量を初めの段階で制御することは実質的に不可
能である。テーパ角を減少させれば絞り込み効果に対す
る弁部材の位置の影響は減少させることができまた絞り
込みを生じる弁部材の位置範囲を大きくとることはでき
るが、一方で弁部材が弁座面にくい込みやすくなる問題
点が生じる。
そこで、本発明は燃料流量の絞り込みに対する弁部材の
位置の影響が軽減され、また絞り込み作用の生じる弁部
材の位置範囲が拡大された前記種類のノズルを提供する
ことを目的とする。
位置の影響が軽減され、また絞り込み作用の生じる弁部
材の位置範囲が拡大された前記種類のノズルを提供する
ことを目的とする。
問題点を解決するための手段
本発明は冒頭に記載した種類のノズルであって、弁座よ
りも下流側に流岱絞り込みギャップを形成され、ギャッ
プは弁部材の延長部と弁体との間に形成され、ギャップ
が生じる絞り込み作用は弁部材が弁座面から持上げられ
た場合に弁部材と弁座面との間で生じる絞り込み作用よ
りもゆっくとり減少することを特徴とするノズルを提供
する。
りも下流側に流岱絞り込みギャップを形成され、ギャッ
プは弁部材の延長部と弁体との間に形成され、ギャップ
が生じる絞り込み作用は弁部材が弁座面から持上げられ
た場合に弁部材と弁座面との間で生じる絞り込み作用よ
りもゆっくとり減少することを特徴とするノズルを提供
する。
実施例
以下、本発明による燃料噴射ノズルを実施例について図
面を参照しながら説明する。
面を参照しながら説明する。
第１図を参照するに、ノズルは内孔１１を形成されたノ
ズル本体１０よりなる。ノズル本体は一端にノズル先端
部１２が形成され、図示の実施例ではノズル先端部１２
には一対の出口オリフィス１３が形成される。内孔１１
はノズル先端部で円錐台状の弁座面１４を形成し、弁座
面１４はさらに第２の円錐台状面１５に連続し、円錐台
状面１５は「ｎ状１部１６に連続する。出口オリフィス
１３はこの「嚢状」部中に形成される。
ズル本体１０よりなる。ノズル本体は一端にノズル先端
部１２が形成され、図示の実施例ではノズル先端部１２
には一対の出口オリフィス１３が形成される。内孔１１
はノズル先端部で円錐台状の弁座面１４を形成し、弁座
面１４はさらに第２の円錐台状面１５に連続し、円錐台
状面１５は「ｎ状１部１６に連続する。出口オリフィス
１３はこの「嚢状」部中に形成される。
内孔１１中には弁部材１７が設けられる。図中に示す弁
部材部分は内孔よりも縮径されており問に環状ギャップ
１８が形成される。この環状ギャップ１８中をノズル入
口から供給される加圧燃料が流される。ノズル入口は動
作中燃料噴射ポンプの出口に結合される。ノズル本体の
別の場所で【ま弁部材は内孔の径に対応した径を有し内
孔に店動自在に嵌合する。さらに、弁部材は燃料入口の
燃料圧が加えられる別の環状面を形成する。
部材部分は内孔よりも縮径されており問に環状ギャップ
１８が形成される。この環状ギャップ１８中をノズル入
口から供給される加圧燃料が流される。ノズル入口は動
作中燃料噴射ポンプの出口に結合される。ノズル本体の
別の場所で【ま弁部材は内孔の径に対応した径を有し内
孔に店動自在に嵌合する。さらに、弁部材は燃料入口の
燃料圧が加えられる別の環状面を形成する。
弁部材の下端部には３つのテーパ面部分１９゜２０．２
１が形成される。ここで、テーパ面部分１つのテーパ角
は弁座面１４のテーパ角よりも小さくされるのに対しテ
ーパ面部分２０のテーパ角は弁座面１４のテーパ角より
られずかに大きくされるのが普通である。図中、弁座面
１４のテーパ角を記号Ａであられす。弁部材１７のテー
パ面部分２１はｎ状部空間１６中に延在し面１５と同一
のテーパ角８を有する。この弁部材１７のテーノく面部
分２１は面１５より所定圧ｍ１ｉＩｔされて平行に延在
し間にギャップを形成する。また、こうすることにより
弁部材１７の機械加工が容易になる。
１が形成される。ここで、テーパ面部分１つのテーパ角
は弁座面１４のテーパ角よりも小さくされるのに対しテ
ーパ面部分２０のテーパ角は弁座面１４のテーパ角より
られずかに大きくされるのが普通である。図中、弁座面
１４のテーパ角を記号Ａであられす。弁部材１７のテー
パ面部分２１はｎ状部空間１６中に延在し面１５と同一
のテーパ角８を有する。この弁部材１７のテーノく面部
分２１は面１５より所定圧ｍ１ｉＩｔされて平行に延在
し間にギャップを形成する。また、こうすることにより
弁部材１７の機械加工が容易になる。
さらに、弁部材１７上の面部分２０と２１との間にはア
ンダーカット部２２が設けられる。
ンダーカット部２２が設けられる。
以下、第１図に示す燃料噴射ノズルの動作を説明するに
、加圧燃料が前記入口より供給されると弁部材はばねの
作用に抗して弁座面１４がら持上げられる。この際、当
初は燃料流量の絞り込みは弁座面１４をテーパ面部分１
９及び２１の境界部分との間で主としてなされる。弁部
材１７がさらにわずかに持上げられると最大の絞り込み
を生じる部分は弁部材のテーパ面部分２１と而１５の下
端部換言すれば面１５が部分１６に移行する部分との間
に形成されるギャップに移行する。弁部材１７のテーパ
面部分２１のテーパ角は弁座面１４のなすテーパ角や弁
部材のテーパ面部分２０のテーパ角よりも小さいので、
弁部材１７が弁座面１４から持上げられた場合に生じる
燃料流量の絞り込み作用の変化はテーパ面部分２１及び
面１５が形成されていない標準的なノズルにおけるより
も明らかに少なくなる。従って、弁部材１７が一定偵持
上げられた場合に対応する燃料法覆の増加率は相当に小
さくなる。
、加圧燃料が前記入口より供給されると弁部材はばねの
作用に抗して弁座面１４がら持上げられる。この際、当
初は燃料流量の絞り込みは弁座面１４をテーパ面部分１
９及び２１の境界部分との間で主としてなされる。弁部
材１７がさらにわずかに持上げられると最大の絞り込み
を生じる部分は弁部材のテーパ面部分２１と而１５の下
端部換言すれば面１５が部分１６に移行する部分との間
に形成されるギャップに移行する。弁部材１７のテーパ
面部分２１のテーパ角は弁座面１４のなすテーパ角や弁
部材のテーパ面部分２０のテーパ角よりも小さいので、
弁部材１７が弁座面１４から持上げられた場合に生じる
燃料流量の絞り込み作用の変化はテーパ面部分２１及び
面１５が形成されていない標準的なノズルにおけるより
も明らかに少なくなる。従って、弁部材１７が一定偵持
上げられた場合に対応する燃料法覆の増加率は相当に小
さくなる。
第２図は第１図ノズルの変形例を示す。この変形例にお
ける本質的な差異は第１図の弁部材１７上の部分２１の
かわりに弁部材が閉位置にある場合に部分１６中の空間
内へ延在する円筒状延在部２３が設けられた点にある。
ける本質的な差異は第１図の弁部材１７上の部分２１の
かわりに弁部材が閉位置にある場合に部分１６中の空間
内へ延在する円筒状延在部２３が設けられた点にある。
第１図及び第２図の実施例のいずれにおいてら弁部材は
下端部に鋭部を有する。第２図実施例における鋭部２４
は円筒状部分２３に境界２５が隣接し、可変絞り込み作
用を生じるギャップは境界２５と面１５との間に形成さ
れる。
下端部に鋭部を有する。第２図実施例における鋭部２４
は円筒状部分２３に境界２５が隣接し、可変絞り込み作
用を生じるギャップは境界２５と面１５との間に形成さ
れる。
図示の例では角度△は通常６０’にされ、また角度Ｂは
通常３０°にされる。角度Ｂは弁部材１７の位置が流量
の絞り込みに与える影費がさらに制御されるように例え
ば１０°程度まで減少させることもできる。第１図にお
いて、テーパ面部分２１の延在範囲は弁部材が最大に持
上げられた位置にある場合に燃料の流れを妨げないよう
に十分に短くされなければならない。
通常３０°にされる。角度Ｂは弁部材１７の位置が流量
の絞り込みに与える影費がさらに制御されるように例え
ば１０°程度まで減少させることもできる。第１図にお
いて、テーパ面部分２１の延在範囲は弁部材が最大に持
上げられた位置にある場合に燃料の流れを妨げないよう
に十分に短くされなければならない。
第３図は第２図実施例における第２の円錐台状面１５を
湾曲制御面２６で置換えた変形例を示す。
湾曲制御面２６で置換えた変形例を示す。
湾曲面２６の作用は円錐台状面１５の作用と同様である
が、境界２５と面２６との間になされる絞り込み作用の
大きさは弁部材が弁座から離れるに従って減少する。
が、境界２５と面２６との間になされる絞り込み作用の
大きさは弁部材が弁座から離れるに従って減少する。
第４図は弁座面１４が嚢状部分１６の円筒状壁に直接に
連続している別の変形例を示す。この変形例ではこれら
の移行部に環状制御縁２７が形成される。
連続している別の変形例を示す。この変形例ではこれら
の移行部に環状制御縁２７が形成される。
第４図の変形例では弁部材１７の下端部に３つのテーパ
面部分１９．２０．２８が形成される。
面部分１９．２０．２８が形成される。
このうち、テーパ面部分１９は弁座面１４のテーパ角よ
りもわずかに小さいデーパ角を有し、一方テーパ面部分
２０のテーパ角は弁座面１４のテーパ角よりもわずかに
大きくされている。弁部材１７の延在部分のテーパ面部
分２８は嚢状部分１６中に延在し、弁座面のテーパ角よ
りもはるかに小さいテーパ角を有する。図示した例では
面部分２８のテーパ角は１０°とされている。テーパ面
部分２８の表面は前記環状制御縁２７から離間されてお
り、これらの間に形成される流路の断面積は弁部材１７
が弁座面１４から持上げられるにつれて変化する。そこ
で燃料流９Ｊの絞り込み作用は弁部材１７が弁座面１４
から離れるにつれて徐々に減少する。この場合も先の実
施例の場合と同じく流伍絞り込み作用の変化率は標準的
ノズルに比べて実質的に小さい。
りもわずかに小さいデーパ角を有し、一方テーパ面部分
２０のテーパ角は弁座面１４のテーパ角よりもわずかに
大きくされている。弁部材１７の延在部分のテーパ面部
分２８は嚢状部分１６中に延在し、弁座面のテーパ角よ
りもはるかに小さいテーパ角を有する。図示した例では
面部分２８のテーパ角は１０°とされている。テーパ面
部分２８の表面は前記環状制御縁２７から離間されてお
り、これらの間に形成される流路の断面積は弁部材１７
が弁座面１４から持上げられるにつれて変化する。そこ
で燃料流９Ｊの絞り込み作用は弁部材１７が弁座面１４
から離れるにつれて徐々に減少する。この場合も先の実
施例の場合と同じく流伍絞り込み作用の変化率は標準的
ノズルに比べて実質的に小さい。
要約すると、本発明による内燃エンジンに燃料を供給す
る燃料噴射ノズルはノズル本体中の弁座面（１４）と協
働して弁座面下流側に形成された「嚢状１部分（１６）
中に形成されたオリフィス（１３）を通って流出する燃
料の流れを阻止する弁部材（１７）を有する。弁座面下
流側で弁体と弁部材とは離間して平行に延在する円錐台
状面をそれぞれ画成し、これらの而は弁座面のテーパ角
よりも小さいテーパ角を有する。これらの円錐台状面は
燃料原註を絞り込むギャップを形成し、このギャップに
より生じる絞り込み作用は弁部材が弁座面から持上げら
れる際、弁部材（１７）と弁座面（１４）との間で生じ
る絞り込み作用よりもゆっくりと減少することを特徴と
する。
る燃料噴射ノズルはノズル本体中の弁座面（１４）と協
働して弁座面下流側に形成された「嚢状１部分（１６）
中に形成されたオリフィス（１３）を通って流出する燃
料の流れを阻止する弁部材（１７）を有する。弁座面下
流側で弁体と弁部材とは離間して平行に延在する円錐台
状面をそれぞれ画成し、これらの而は弁座面のテーパ角
よりも小さいテーパ角を有する。これらの円錐台状面は
燃料原註を絞り込むギャップを形成し、このギャップに
より生じる絞り込み作用は弁部材が弁座面から持上げら
れる際、弁部材（１７）と弁座面（１４）との間で生じ
る絞り込み作用よりもゆっくりと減少することを特徴と
する。
第１図・〜第４図は本発明による内燃エンジンに燃料を
供給する燃料噴射ノズルの側断面図である。 １０・・・ノズル本体、１１・・・内孔、１２・・・ノ
ズル先端部、１３・・・出口オリフィス、１４・・・弁
座面、１５・・・第２の円３「台状面、１６・・・嚢状
部分、１７・・・弁部°材、１８・・・環状ギャップ、
１９〜２１・・・°アーバ面部分、２２・・・アンダー
カット部、２３・・・円筒状部分、２４・・・鉗状喘部
、２５・・・境界。 特許出願人 ルーカス インダストリーズパブリック
リミテッド カンパニー 一雫−ル魁玉 同 弁理士 松 浦 兼 １ｊ ・
・ｉ之、・す ＦＩＧ、ｌ。 ＦＩＧ、２゜ ＦＩＧ３゜ ＦＩＧ、、ｉ
供給する燃料噴射ノズルの側断面図である。 １０・・・ノズル本体、１１・・・内孔、１２・・・ノ
ズル先端部、１３・・・出口オリフィス、１４・・・弁
座面、１５・・・第２の円３「台状面、１６・・・嚢状
部分、１７・・・弁部°材、１８・・・環状ギャップ、
１９〜２１・・・°アーバ面部分、２２・・・アンダー
カット部、２３・・・円筒状部分、２４・・・鉗状喘部
、２５・・・境界。 特許出願人 ルーカス インダストリーズパブリック
リミテッド カンパニー 一雫−ル魁玉 同 弁理士 松 浦 兼 １ｊ ・
・ｉ之、・す ＦＩＧ、ｌ。 ＦＩＧ、２゜ ＦＩＧ３゜ ＦＩＧ、、ｉ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） 一端が円錐状の弁座面（１４）を形成する内孔
（１１）を画成されたノズル本体（１０）よりなり、ノ
ズル本体の前記弁座面よりも下流側の部分は出口オリフ
ィス（１３）を形成された「嚢状」部分（１６）を画成
し、内孔内には前記弁座面と協動するように適合された
弁部材（１７）が摺動して燃料入口から供給され出口オ
リフィスを通つて出る燃料の流れを制御するいわゆる内
側へ向つて開く構成の内燃エンジンに燃料を供給する燃
料噴射ノズルであって、弁座よりも下流側に流量絞り込
みギャップを形成され、ギャツプは弁部材の延長部（２
１，２３，２８）と弁体との間に形成され、ギャップが
生じる絞り込み作用は弁部材が弁座面から持上げられた
場合に弁部材（１７）と弁座面（１４）との間で生じる
絞り込み作用よりもゆっくりと減少することを特徴とす
るノズル。 （２） ノズル本体は弁座面（１４）のすぐ下流側に円
錐台状面（１５）を画成し、弁部材の延長部（２１）は
該円錐台状面（１５）に対応した形状の離間面を画成し
、該円錐台状面（１５）のテーパ角は弁座面のテーパ角
よりも小さくされていることを特徴とする請求項１記載
のノズル。 （３） ノズル本体は弁座面（１４）のすぐ下流側に円
錐台状面（１５）を画成し、弁部材の延長部（２３）は
円筒状面を有して該「嚢状」部分（１６）中へ延在し、
該弁部材上の円筒状面が錐状端部（２４）に移行する部
分には境界 （２５）が画成され、該境界と該円錐台状面（１５）と
の間該にギャップが形成され、該円錐台状面（１５）の
テーパ角は弁座面のテーパ角よりも小さいことを特徴と
する請求項１記載のノズル。 （４） ノズル本体は円錐状弁座面（１４）と「嚢状」
部分（１６）を画成する別の面との間に延在する湾曲面
（２６）を画成し、弁部材の該延長部（２３）は円筒状
面を有して該「嚢状」部分中へ延在し、該弁部材上の円
筒状面が錐状端部（２４）に移行する部分には境界（２
５）が画成され、該境界と該湾曲面との間に該ギヤップ
が形成されることを特徴とする請求項１記載のノズル。 （５） 該弁座面（１４）と該別の面との間には環状制
御縁（２７）が画成され、弁部材延長部（２８）は円錐
台状面を有し、該制御縁と円錐台状面との間に該ギャッ
プが形成され、該延長部の円錐台状面のなすテーパ角は
弁座面のテーパ角よりも小さくされていることを特徴と
する請求項１記載のノズル。
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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