JP2000291514A - Fuel injection nozzle for diesel engine - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To secure reductions of NOx, smoke, fuel consumption, and noise by providing an ideal nonlinear curve of fuel injection rate through a minor change in a fuel injection nozzle without troubles caused by structural changes. SOLUTION: A second constriction 42 is formed between an edge 37 of a needle valve 36 and a nozzle body inside wall 41. The second constriction 42 is formed separately from a first constriction 40 provided to a conventional fuel injection nozzle. The needle valve 36 is lifted, depending on a fuel pressure and a fuel passes through the second constriction 42. When the fuel passes through the second constriction 42, a constriction passage area is enlarged gradually with the lapse of time, gradual enlargement of a fuel injection rate takes place in a pattern of nonlinear change with the lapse of time.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンの燃料噴射ノズルに関し、燃料噴射ノズルの構造を変
更することによって燃料の噴射率を制御するようにした
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection nozzle for a diesel engine, in which a fuel injection rate is controlled by changing the structure of the fuel injection nozzle.

【０００２】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ディ
ーゼルエンジンは、ガソリンエンジンに比較して熱効率
に優れていて過酷な条件（高負荷連続運転）に耐えるな
どの利点を有している。しかし一方で窒素酸化物ＮＯx
がガソリンエンジンの２〜３倍程度排出されたり、スモ
ーク（粒子状排出物）が排出されたりするなど排気が清
浄ではなく、環境的に好ましくないなどの不利な点もあ
る。したがってＮＯxの低減、スモークの低減がディー
ゼルエンジンには要求されている。またディーゼルエン
ジンの燃費を更に向上させ、騒音を低減させることが望
まれている。2. Description of the Related Art Diesel engines have advantages such as superior thermal efficiency and endure severe conditions (high load continuous operation) as compared with gasoline engines. However, on the other hand, nitrogen oxide NOx
However, there are also disadvantages that the exhaust gas is not clean and environmentally unfavorable, such as emission of about two to three times that of a gasoline engine and emission of smoke (particulate emission). Therefore, diesel engines are required to reduce NOx and smoke. It is also desired to further improve the fuel efficiency of diesel engines and reduce noise.

【０００３】ディーゼルエンジンでは、ピストンによっ
て圧縮した圧縮室（燃焼室）内に燃料噴射ノズルの噴孔
から燃料を噴射させることで燃料を燃焼させる。In a diesel engine, fuel is burned by injecting fuel from an injection hole of a fuel injection nozzle into a compression chamber (combustion chamber) compressed by a piston.

【０００４】ここでエンジンの運転条件に応じて燃料の
噴射率を変化させ燃焼状態を変えることで、ＮＯxの低
減、スモークの低減、燃費の向上、騒音の低減を図る試
みがなされている。Attempts have been made to reduce NOx, reduce smoke, improve fuel efficiency, and reduce noise by changing the fuel injection rate according to the operating conditions of the engine to change the combustion state.

【０００５】特開平９−２８０１３４号公報には、燃料
噴射ノズルの針弁の先端にロータリバルブを設け、この
ロータリバルブの回転角に応じて噴孔面積を変化させる
という発明が記載されている。ただし噴射期間毎に噴孔
面積を変化させるという制御を行っており、噴射期間中
は一定の面積に保たれる。Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-280134 discloses an invention in which a rotary valve is provided at the tip of a needle valve of a fuel injection nozzle, and the injection hole area is changed according to the rotation angle of the rotary valve. However, control is performed to change the injection hole area for each injection period, and the area is kept constant during the injection period.

【０００６】ここで図１３はディーゼルエンジンの燃焼
モデルを示している。横軸はクランクシャフトの角度
（時間）を示し、縦軸はエンジンの圧縮室内の圧力（筒
内圧）を示している。燃料噴射ノズルの噴孔からは上死
点（Ｔ．Ｄ．Ｃ）付近の所定の噴射期間中に燃料が圧縮
室内（筒内）に噴射される。図１４は燃料噴射ノズルの
噴孔からの単位時間当たりの噴射量つまり噴射率の時間
変化を示している。横軸は図１３と同様にクランク角度
（時間）を示し、縦軸は噴射率を示している。FIG. 13 shows a combustion model of a diesel engine. The horizontal axis indicates the angle (time) of the crankshaft, and the vertical axis indicates the pressure (in-cylinder pressure) in the compression chamber of the engine. Fuel is injected into the compression chamber (in the cylinder) from the injection hole of the fuel injection nozzle during a predetermined injection period near the top dead center (TDC). FIG. 14 shows the time change of the injection amount per unit time from the injection hole of the fuel injection nozzle, that is, the injection rate. The horizontal axis shows the crank angle (time) as in FIG. 13, and the vertical axis shows the injection rate.

【０００７】図１３、図１４においてＬ2は噴孔の面積
が大きい燃料噴射ノズルを使用した場合を示し、Ｌ3は
噴孔の面積が小さい燃料噴射ノズルを使用した場合を示
している。図１４において燃料噴射ノズルから噴射期間
中に噴射される燃料の合計量（燃料噴射量）は、Ｌ2、
Ｌ3ともに同じである。In FIGS. 13 and 14, L2 indicates a case where a fuel injection nozzle having a large injection hole area is used, and L3 indicates a case where a fuel injection nozzle having a small injection hole area is used. In FIG. 14, the total amount of fuel injected from the fuel injection nozzle during the injection period (fuel injection amount) is L2,
L3 is the same.

【０００８】ディーゼルエンジンにおいて騒音を低減
し、ＮＯxを低減するためには、図１３のＡに示すよう
に燃焼に伴う筒内圧の立ち上がりを緩やかにすることが
必要である。また燃費を低減し、スモークの発生を少な
くするためには、Ｂに示すように燃焼の終期を早めるこ
とが必要である。In order to reduce noise and NOx in a diesel engine, it is necessary to make the rise of the in-cylinder pressure accompanying the combustion gentle as shown in FIG. Further, in order to reduce fuel consumption and reduce generation of smoke, it is necessary to advance the end of combustion as shown in B.

【０００９】しかし噴孔面積の大きい燃料噴射ノズルを
使用した場合（Ｌ2の場合）には、燃焼に伴う筒内圧の
立ち上がりが急となり、燃焼の終期が早められる。However, when a fuel injection nozzle having a large injection hole area is used (in the case of L2), the in-cylinder pressure rises sharply with combustion, and the end of combustion is advanced.

【００１０】このため燃費が低減し、スモークの発生が
少なくはなるものの、騒音の低減、ＮＯxの低減は図れ
ない。これは噴射期間の初期に過剰の燃料が供給され、
この過剰の燃料の蒸気が予混合燃焼により燃焼して圧力
と温度が急上昇して音を発生するからである。また温度
が高くなることに伴ってＮＯxが増大するからである。
一方噴射期間が短いため、予混合燃焼が火種となって後
から噴射されてくる燃料を燃やす拡散燃焼の期間が短
い。このため拡散燃焼の期間中に噴射された燃料が局所
的に濃くなり酸素が欠乏するという現象が回避される。
これにより燃料の炭化水素のうち水素だけが燃えて炭素
成分だけが残りすすとなって排気されることが少なくな
る。また拡散燃焼の期間が短くなり熱効率が向上しパワ
ー、燃費は良くなる。As a result, although fuel consumption is reduced and smoke is reduced, noise and NOx cannot be reduced. This means that excess fuel is supplied early in the injection period,
This is because the excess fuel vapor is burned by the premixed combustion, and the pressure and the temperature rise sharply to generate noise. Also, NOx increases as the temperature increases.
On the other hand, since the injection period is short, the diffusion combustion period in which the premixed combustion becomes a fire and burns fuel injected later is short. For this reason, the phenomenon that the fuel injected during the diffusion combustion is locally concentrated and oxygen is deficient is avoided.
As a result, it is less likely that only the hydrogen among the hydrocarbons of the fuel is burnt and only the carbon component is left as a soot to be exhausted. Further, the diffusion combustion period is shortened, the thermal efficiency is improved, and the power and fuel consumption are improved.

【００１１】これに対して噴孔面積の小さい燃料噴射ノ
ズルを使用した場合（Ｌ3の場合）には、燃焼に伴う筒
内圧の立ち上がりが緩やかとなり、燃焼の終期が遅くな
る。On the other hand, when a fuel injection nozzle having a small injection hole area is used (in the case of L3), the rise of the in-cylinder pressure accompanying combustion becomes slow, and the end of combustion is delayed.

【００１２】このため騒音が低減し、ＮＯxが低減する
ものの、燃費の低減、スモークの発生抑止が図れなくな
る。As a result, although noise and NOx are reduced, it is not possible to reduce fuel consumption and suppress generation of smoke.

【００１３】以上のように噴射期間中に燃料噴射ノズル
の噴孔の面積を一定の面積に固定する従来技術を適用し
た場合には、騒音の低減およびＮＯxの低減の効果が得
れなかったり、燃費の低減およびスモークの発生抑止の
効果が得られないことになっていた。つまり燃料噴射率
の理想的な曲線（Ｌ1）が得られないことになってい
た。さらに燃料噴射ノズルの針弁の先端にロータリバル
ブを設けるという大幅な構造の変更を要することになっ
ていた。As described above, when the conventional technique of fixing the area of the injection hole of the fuel injection nozzle to a constant area during the injection period is applied, the effect of reducing noise and NOx cannot be obtained, The effect of reducing fuel consumption and suppressing the generation of smoke cannot be obtained. That is, an ideal curve (L1) of the fuel injection rate cannot be obtained. Further, a significant change in the structure was required in which a rotary valve was provided at the tip of the needle valve of the fuel injection nozzle.

【００１４】また特開平１０−２５９７７３号公報に
は、同様にロータリバルブの回転角に応じて噴孔面積を
変化させる発明が記載されており、この公報記載のもの
では噴射期間内に噴孔面積が変化する。Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-259773 also discloses an invention in which the injection hole area is changed in accordance with the rotation angle of a rotary valve. Changes.

【００１５】しかしロータリバルブを制御する機構が必
要となり、さらに大幅な構造の変更を要する。[0015] However, a mechanism for controlling the rotary valve is required, and a further significant structural change is required.

【００１６】また特開平１０−２６６９３０号公報に
は、ノズルの外側に弁体を設け、この弁体を駆動するこ
とで噴孔の面積を変化させるという発明が記載されてい
る。Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-266930 discloses an invention in which a valve element is provided outside a nozzle, and the area of the injection hole is changed by driving the valve element.

【００１７】しかし弁体をノズルの外側に設けた場合に
は、 （ａ）エンジンの圧縮室内の高温雰囲気に曝される弁体
の冷却が困難となる。However, when the valve body is provided outside the nozzle, (a) it becomes difficult to cool the valve body exposed to the high-temperature atmosphere in the compression chamber of the engine.

【００１８】（ｂ）弁体とノズルとの間の空間にカーボ
ンが蓄積され、弁体の移動が困難になる。(B) Carbon is accumulated in the space between the valve element and the nozzle, making it difficult to move the valve element.

【００１９】（ｃ）ノズルと弁体との隙間を確実にシー
ルする必要があるが、シールを確実に行うことは困難で
ある。(C) Although it is necessary to reliably seal the gap between the nozzle and the valve element, it is difficult to reliably perform the sealing.

【００２０】という問題が招来する。This leads to the problem described above.

【００２１】したがって弁体をノズルの外側に設けると
いう構成は、これを採用することができない。Therefore, the configuration in which the valve element is provided outside the nozzle cannot be adopted.

【００２２】以上の従来のいずれの方法についても燃料
噴射ノズルあるいはノズル周囲の機器に大幅な構造の変
更を要求するものである。しかも構造の変更に伴う不具
合が招来する。Any of the above-mentioned conventional methods requires a significant change in the structure of the fuel injection nozzle or equipment around the nozzle. In addition, a problem is caused by the change in the structure.

【００２３】そこで本発明は、大幅な構造の変更を要せ
ずに、また構造の変更に伴う不具合も招来することな
く、燃料噴射率の理想的な曲線（図１４のＬ1）が得ら
れるようにするものである。Therefore, according to the present invention, an ideal curve (L1 in FIG. 14) of the fuel injection rate can be obtained without requiring a significant change in the structure and without causing a trouble due to the change in the structure. It is to be.

【００２４】ここで従来の一般に用いられている燃料噴
射ノズルの特性を図１２を用いて説明する。Here, the characteristics of the conventional generally used fuel injection nozzle will be described with reference to FIG.

【００２５】図１２は燃料噴射ポンプから圧送された燃
料が供給され、燃圧に応じて針弁をスプリングによるば
ね力に抗してリフトさせ、針弁が上昇している間に燃料
を噴射する燃料噴射ノズルの特性を示している。FIG. 12 shows a fuel that is supplied from the fuel injection pump under pressure, lifts the needle valve against the spring force of the spring according to the fuel pressure, and injects fuel while the needle valve is rising. 3 shows characteristics of the injection nozzle.

【００２６】燃料噴射ノズルに用いられているスプリン
グのばね定数によって図１１に示すように燃料噴射率の
オーバーライド期間（立ち上がり期間）の傾きが定ま
る。ばね定数が大きいほどオーバーライド期間における
燃料噴射率の傾きが小さくなる。このため燃料噴射期間
の初期における燃料噴射量が小となり、図１４に示す理
想的な非線形の曲線Ｌ1に近づく。しかしばね定数を大
きくしたことによるつぎのような問題が生じる。The gradient of the fuel injection rate override period (rise period) is determined by the spring constant of the spring used in the fuel injection nozzle as shown in FIG. The larger the spring constant, the smaller the slope of the fuel injection rate during the override period. Therefore, the fuel injection amount at the beginning of the fuel injection period becomes small, and approaches the ideal nonlinear curve L1 shown in FIG. However, the following problem occurs due to the increase in the spring constant.

【００２７】図１２は、時間と燃料噴射ノズルの開弁圧
（針弁がリフトするときの針弁に加わる圧力）との関係
を示す。FIG. 12 shows the relationship between the time and the valve opening pressure of the fuel injection nozzle (the pressure applied to the needle valve when the needle valve is lifted).

【００２８】いまばね定数が所定値のときに開弁圧がＰ
cであったものとする。そこで燃料噴射率の傾きを小さ
くしようとして、ばね定数を大きくすると、ばね定数が
大きくなるに伴って開弁圧Ｐc′も大きくなる。このた
め開弁圧Ｐc′が大きくなった分だけ針弁がリフトする
時期が遅くなり、燃料噴射期間は短くなる。このため十
分な燃料噴射量を得ることができなくなる。Now, when the spring constant is a predetermined value, the valve opening pressure becomes P
Assume that it was c. Therefore, if the spring constant is increased in an attempt to reduce the slope of the fuel injection rate, the valve opening pressure Pc 'increases as the spring constant increases. Therefore, the timing at which the needle valve lifts is delayed by an amount corresponding to the increase in the valve opening pressure Pc ', and the fuel injection period is shortened. For this reason, a sufficient fuel injection amount cannot be obtained.

【００２９】そこで燃料噴射量を確保するために燃料噴
射ポンプのポンプ圧を大きくすると、燃料の圧送速度が
大きくなり、その分だけ燃料噴射率の傾きは大きくな
る。結局ばね定数を大きくしてもポンプ圧を大きくすれ
ば燃料噴射率の傾きは元の大きな曲線となり、理想的な
非線形の曲線Ｌ1から外れてくることになる。If the pump pressure of the fuel injection pump is increased in order to secure the fuel injection amount, the pumping speed of the fuel increases, and the slope of the fuel injection rate increases accordingly. Eventually, even if the spring constant is increased, if the pump pressure is increased, the slope of the fuel injection rate becomes the original large curve, which deviates from the ideal nonlinear curve L1.

【００３０】このように従来の燃料噴射ノズルのスプリ
ングのばね定数、燃料噴射ポンプのポンプ圧を調整する
だけでは、理想的な燃料噴射率の非線形の曲線Ｌ1は得
られない。つまり燃料噴射期間の初期の燃料を少なく
し、しかも十分な燃料噴射量を確保することはできなか
った。As described above, by simply adjusting the spring constant of the conventional spring of the fuel injection nozzle and the pump pressure of the fuel injection pump, the ideal non-linear curve L1 of the fuel injection rate cannot be obtained. That is, it was not possible to reduce the amount of fuel in the initial period of the fuel injection period and to secure a sufficient fuel injection amount.

【００３１】本発明は、従来の燃料噴射ノズルに対して
わずかな変更を加えるだけで、しかも構造の変更に伴う
不具合も招来することなく、燃料噴射率の理想的な非線
形曲線（図１４のＬ1）が得られるようにし、もってＮ
Ｏxの低減、スモークの低減、燃費の低減、騒音の低減
を確実に実現することを解決課題とするものである。According to the present invention, an ideal non-linear curve of the fuel injection rate (L1 in FIG. 14) can be obtained by making only a slight change to the conventional fuel injection nozzle, and without causing any trouble due to the structural change. ), So that N
It is an object of the present invention to reliably realize reduction of Ox, reduction of smoke, reduction of fuel consumption, and reduction of noise.

【００３２】[0032]

【課題を解決するための手段および作用、効果】そこで
本発明の第１発明は上記解決課題を達成するために、燃
圧に応じて針弁をノズルボディの内壁に対して相対的に
移動させることにより、前記針弁と前記ノズルボディ内
壁との間で形成される絞り部に燃料を通過させ噴孔を介
して、ディーゼルエンジンの圧縮室内に、噴射期間中に
噴射するようにしたディーゼルエンジンの燃料噴射ノズ
ルにおいて、前記噴射期間中の時間経過に応じて燃料の
噴射率が非線形的な変化パターンで徐々に大きくなるよ
うに、前記絞り部とは別の絞り部を、前記針弁の先端部
とノズルボディ内壁との間に形成したことを特徴とす
る。In order to achieve the above-mentioned object, a first aspect of the present invention is to move a needle valve relative to an inner wall of a nozzle body in accordance with fuel pressure. Accordingly, the fuel of the diesel engine is configured such that the fuel passes through a throttle portion formed between the needle valve and the inner wall of the nozzle body, and is injected into a compression chamber of the diesel engine through an injection hole during an injection period. In the injection nozzle, a throttle portion different from the throttle portion is provided with a tip portion of the needle valve so that the fuel injection rate gradually increases in a non-linear change pattern in accordance with the passage of time during the injection period. It is characterized in that it is formed between the inner wall of the nozzle body.

【００３３】第１発明を図２、図３を参照して説明す
る。The first invention will be described with reference to FIGS.

【００３４】第１発明によれば、針弁３６の先端部３７
とノズルボディ内壁４１との間に、第２絞り部４２が形
成されている。この第２絞り部４２は従来の燃料噴射ノ
ズルに設けられている第１絞り部４０とは別に形成され
ている。According to the first invention, the distal end portion 37 of the needle valve 36
A second throttle portion 42 is formed between the nozzle body and the inner wall 41 of the nozzle body. The second throttle portion 42 is formed separately from the first throttle portion 40 provided in the conventional fuel injection nozzle.

【００３５】針弁３６が燃圧に応じて上昇し、この第２
絞り部４２を燃料が通過する。第２絞り部４２を燃料が
通過すると、時間の経過に応じて絞り流路面積が徐々に
大きくなる。The needle valve 36 rises in accordance with the fuel pressure.
The fuel passes through the throttle section 42. When the fuel passes through the second throttle section 42, the throttle channel area gradually increases as time passes.

【００３６】このため図３に示すように噴射期間中の時
間経過に応じて燃料の噴射率が非線形的な変化パターン
（図３の実線の曲線）で徐々に大きくなる。つまり燃料
噴射率の理想的な非線形曲線（図１４のＬ1）が得られ
る。このためＮＯxの低減、スモークの低減、燃費の低
減、騒音の低減が確実に実現される。Therefore, as shown in FIG. 3, as the time elapses during the injection period, the fuel injection rate gradually increases in a non-linear change pattern (solid line curve in FIG. 3). That is, an ideal non-linear curve (L1 in FIG. 14) of the fuel injection rate is obtained. Therefore, reduction of NOx, reduction of smoke, reduction of fuel consumption, and reduction of noise are surely realized.

【００３７】そして第１発明によれば、従来の燃料噴射
ノズル対して、針弁３６の先端部３７とノズルボディ内
壁４１との間に第２絞り部４２を形成するというわずか
な変更を加えるだけでよい。また構造の変更に伴う不具
合も招来することはない。According to the first aspect of the invention, a slight change is made to the conventional fuel injection nozzle in that the second throttle portion 42 is formed between the tip portion 37 of the needle valve 36 and the inner wall 41 of the nozzle body. Is fine. Also, there is no inconvenience caused by a change in the structure.

【００３８】また第２発明では、針弁に形成された受圧
部で燃圧を受け、燃圧に応じて針弁をノズルボディの内
壁に対して相対的に移動させることにより、燃料を噴孔
を介して、ディーゼルエンジンの圧縮室内に、噴射期間
中に噴射するようにしたディーゼルエンジンの燃料噴射
ノズルにおいて、前記噴射期間中の時間経過に応じて前
記燃料の噴射率が非線形的な変化パターンで徐々に大き
くなるように、前記受圧部とは別の受圧部を、前記針弁
の先端部に形成したことを特徴とする。According to the second aspect of the present invention, the fuel is received through the injection hole by receiving the fuel pressure in the pressure receiving portion formed in the needle valve and moving the needle valve relative to the inner wall of the nozzle body in accordance with the fuel pressure. Therefore, in the fuel injection nozzle of the diesel engine, which is to be injected during the injection period, into the compression chamber of the diesel engine, the fuel injection rate gradually increases in a non-linear change pattern in accordance with the lapse of time during the injection period. A pressure receiving portion different from the pressure receiving portion is formed at a tip portion of the needle valve so as to be large.

【００３９】第２発明を図６、図７を参照して説明す
る。The second invention will be described with reference to FIGS.

【００４０】第２発明によれば、針弁３６の先端部に、
第２受圧部４５が形成されている。この第２受圧部４５
は従来の燃料噴射ノズルに設けられている第１受圧部４
４とは別に形成されている。According to the second invention, at the tip of the needle valve 36,
A second pressure receiving portion 45 is formed. This second pressure receiving part 45
Is a first pressure receiving portion 4 provided in a conventional fuel injection nozzle.
4 and is formed separately.

【００４１】第１受圧部４４で燃圧が受圧され、燃圧に
応じて針弁３６が上昇すると、第２受圧部４５において
も燃圧が受圧される。第２受圧部４５に燃圧が受圧され
ると、時間の経過に応じて針弁３６に加わる力が変化
し、針弁３６がリフトする量が時間の経過に応じて非線
形的に徐々に大きくなる（図７（ａ）の実線の曲線）。
これにより絞り部４０を燃料が通過するときの絞り流路
面積が時間経過に応じて非線形的に徐々に大きくなる
（図７（ｂ）の実線の曲線）。When the fuel pressure is received by the first pressure receiving portion 44 and the needle valve 36 rises according to the fuel pressure, the fuel pressure is also received by the second pressure receiving portion 45. When the fuel pressure is received by the second pressure receiving portion 45, the force applied to the needle valve 36 changes with the passage of time, and the lift amount of the needle valve 36 gradually increases nonlinearly with the passage of time. (The solid curve in FIG. 7A).
As a result, the area of the throttle passage when fuel passes through the throttle portion 40 gradually increases non-linearly with time (solid curve in FIG. 7B).

【００４２】このため図７（ｃ）に示すように噴射期間
中の時間経過に応じて燃料の噴射率が非線形的な変化パ
ターン（図７（ｃ）の実線の曲線）で徐々に大きくな
る。つまり燃料噴射率の理想的な非線形曲線（図１４の
Ｌ1）が得られる。このためＮＯxの低減、スモークの低
減、燃費の低減、騒音の低減が確実に実現される。For this reason, as shown in FIG. 7 (c), the fuel injection rate gradually increases in a non-linear change pattern (solid line curve in FIG. 7 (c)) as time elapses during the injection period. That is, an ideal non-linear curve (L1 in FIG. 14) of the fuel injection rate is obtained. Therefore, reduction of NOx, reduction of smoke, reduction of fuel consumption, and reduction of noise are surely realized.

【００４３】そして第２発明によれば、従来の燃料噴射
ノズル対して、針弁３６の先端部に、第２受圧部４５を
形成するというわずかな変更を加えるだけでよい。また
構造の変更に伴う不具合も招来することはない。According to the second aspect of the present invention, only a slight change of forming the second pressure receiving portion 45 at the tip of the needle valve 36 with respect to the conventional fuel injection nozzle is required. Also, there is no inconvenience caused by a change in the structure.

【００４４】[0044]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明に係る
ディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルの実施形態につい
て説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of a fuel injection nozzle for a diesel engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００４５】図１は燃料噴射ノズルが組み込まれた燃料
噴射制御装置の実施形態の構成を示す。FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of a fuel injection control device incorporating a fuel injection nozzle.

【００４６】すなわちディーゼルエンジン１は、シリン
ダと、シリンダ内に摺動自在に配設され、シリンダ内を
上下に往復移動するピストンとから構成されている。ピ
ストンの上部のシリンダ室が圧縮室２を構成する。圧縮
室２はピストンによって混合気が圧縮される室でもあ
り、混合気中の燃料が燃焼する燃焼室でもある。シリン
ダ内で燃焼された後の排気ガスは排気マニホールド４を
介して外気に排出される。なお本実施形態ではレシプロ
エンジンを想定しているがロータリエンジンにも適用可
能である。That is, the diesel engine 1 comprises a cylinder and a piston slidably disposed in the cylinder and reciprocating up and down in the cylinder. The cylinder chamber above the piston constitutes the compression chamber 2. The compression chamber 2 is a chamber in which the air-fuel mixture is compressed by the piston, and also a combustion chamber in which fuel in the air-fuel mixture is burned. The exhaust gas burned in the cylinder is discharged to the outside air via the exhaust manifold 4. In this embodiment, a reciprocating engine is assumed, but the present invention is also applicable to a rotary engine.

【００４７】エンジン１には空気を供給する吸気マニホ
ールド３が設けられている。この吸気マニホールド３を
介して圧縮室２内に空気が供給される。The engine 1 is provided with an intake manifold 3 for supplying air. Air is supplied into the compression chamber 2 through the intake manifold 3.

【００４８】一方燃料タンク１０にはエンジン１の燃料
が貯留されている。燃料タンク１０内の燃料は燃料噴射
ポンプ１１によって吸い込まれ燃料噴射管１２を介して
燃料噴射ノズル７に吐出される。燃料噴射ポンプ１１は
エンジン１の回転に応じて駆動されるポンプであり一回
転当たり一定容積の燃料を吐出する。燃料噴射ポンプ１
１はジャーク式列型ポンプを想定している。なおコモン
レイル式システムやユニットインジェクタシステムを用
いてもよい。The fuel of the engine 1 is stored in the fuel tank 10. Fuel in the fuel tank 10 is sucked by the fuel injection pump 11 and discharged to the fuel injection nozzle 7 through the fuel injection pipe 12. The fuel injection pump 11 is a pump driven according to the rotation of the engine 1 and discharges a fixed volume of fuel per rotation. Fuel injection pump 1
1 assumes a jerk type row pump. Note that a common rail system or a unit injector system may be used.

【００４９】燃料噴射ノズル７からは、図４に示すよう
に先端に設けられた複数（たとえば４つ）の噴孔１７を
介してエンジン１のシリンダ内（気筒内）に燃料が噴射
される。As shown in FIG. 4, fuel is injected into the cylinder (cylinder) of the engine 1 from the fuel injection nozzle 7 through a plurality of (for example, four) injection holes 17 provided at the tip end.

【００５０】燃料噴射ノズル７の構造を図２（ａ）を参
照して説明する。The structure of the fuel injection nozzle 7 will be described with reference to FIG.

【００５１】図２（ａ）は燃料噴射ノズル７の縦断面図
を示している。同図２においてノズルボディ１３内には
針弁３６が図中上下に移動自在に内装されている。針弁
３６の上端とノズルボディ１３の内壁面との間には、針
弁３６を下方に付勢するスプリング３８が介在されてい
る。したがって針弁３６の受圧部４４に作用する燃圧が
開弁圧Ｐcに達し、この開弁圧Ｐcに対応するリフト力が
スプリング３８によるばね力に打ち勝つと、針弁３６が
ノズルボディ１３対して相対的に上昇（リフト）する。FIG. 2A is a longitudinal sectional view of the fuel injection nozzle 7. In FIG. 2, a needle valve 36 is provided inside the nozzle body 13 so as to be movable up and down in the figure. A spring 38 that urges the needle valve 36 downward is interposed between the upper end of the needle valve 36 and the inner wall surface of the nozzle body 13. Therefore, when the fuel pressure acting on the pressure receiving portion 44 of the needle valve 36 reaches the valve opening pressure Pc, and the lift force corresponding to the valve opening pressure Pc overcomes the spring force of the spring 38, the needle valve 36 moves relative to the nozzle body 13. (Lift).

【００５２】ノズルボディ１３には燃料通路１９が形成
されている。燃料通路１９の上流は燃料噴射管１２に連
通している。そして燃料通路１９の下流はノズルボディ
１３に形成された油だまり２２に連通している。この油
だまり２２は針弁３６の受圧部４４（テーパ面）に面し
ている。油だまり２２は針弁３６の受圧部４４（テーパ
面）に臨む位置に設けられている。A fuel passage 19 is formed in the nozzle body 13. The upstream of the fuel passage 19 communicates with the fuel injection pipe 12. The downstream of the fuel passage 19 communicates with an oil sump 22 formed in the nozzle body 13. The oil sump 22 faces the pressure receiving portion 44 (taper surface) of the needle valve 36. The oil reservoir 22 is provided at a position facing the pressure receiving portion 44 (taper surface) of the needle valve 36.

【００５３】針弁３６のテーパ面３９とノズルボディ１
３のシート面３５とによって第１絞り部４０が形成され
ている。The tapered surface 39 of the needle valve 36 and the nozzle body 1
The first throttle portion 40 is formed by the third sheet surface 35.

【００５４】針弁３６の下端にはスロットル３７が設け
られている。スロットル３７は針弁３６と一体に形成す
ることができる。スロットル３７の先端はノズルサック
２１に面している。スロットル３７は、ノズルサック２
１におけるノズルボディ１３の内壁つまりサック内壁面
４１とスロットル３７の外壁との間で第２絞り部４２が
形成されるように、針弁３６に設けられている。At the lower end of the needle valve 36, a throttle 37 is provided. The throttle 37 can be formed integrally with the needle valve 36. The tip of the throttle 37 faces the nozzle sack 21. Throttle 37 is nozzle sack 2
The needle valve 36 is provided so that a second throttle portion 42 is formed between the inner wall of the nozzle body 13 in FIG.

【００５５】ノズルボディ１３の先端にはノズル噴孔１
７が形成されている。At the tip of the nozzle body 13, the nozzle orifice 1
7 are formed.

【００５６】ここで燃料通路１９に燃料が供給され、油
だまり２２に燃料が満たされ、燃圧が高まると、針弁３
６の受圧部４４に上向きの力が作用して針弁３６が上昇
する。すると燃料は油だまり２２から第１絞り部４０、
第２絞り部４２を介してノズル噴孔１７より圧縮室２内
に噴射される。燃料通路１９に燃料が供給されなくな
り、油だまり２２の燃料がなくなり、燃圧が低くなる
と、針弁３６の受圧部４４に上向きの力が作用しなくな
り針弁３６が下降する。針弁３６が上昇している間燃料
が圧縮室２内に供給される。この燃料の噴射開始から噴
射終了までの期間のことを「噴射期間」という。エンジ
ン１のピストンが上死点（Ｔ．Ｄ・Ｃ）付近にある所定
の期間内に燃料が噴射される。燃料は、圧縮室２内に吸
気マニホールド３を介して供給される空気に対して所定
の比率をもって圧縮室２内に噴射される。Here, when fuel is supplied to the fuel passage 19 and the oil sump 22 is filled with fuel and the fuel pressure increases, the needle valve 3
An upward force acts on the pressure receiving portion 44 of No. 6 and the needle valve 36 rises. Then, the fuel flows from the oil reservoir 22 to the first throttle portion 40,
The fuel is injected from the nozzle injection hole 17 into the compression chamber 2 via the second throttle portion 42. When the fuel is not supplied to the fuel passage 19, the fuel in the oil sump 22 is exhausted, and the fuel pressure becomes low, no upward force acts on the pressure receiving portion 44 of the needle valve 36, and the needle valve 36 descends. Fuel is supplied into the compression chamber 2 while the needle valve 36 is raised. The period from the start of fuel injection to the end of fuel injection is referred to as “injection period”. Fuel is injected during a predetermined period in which the piston of the engine 1 is near the top dead center (TDDC). Fuel is injected into the compression chamber 2 at a predetermined ratio with respect to air supplied into the compression chamber 2 via the intake manifold 3.

【００５７】燃料噴射ノズル７から噴射された燃料は、
圧縮室２内の熱い空気の中を蒸発しながら飛んでいく。
そして燃料の蒸気が空気によって熱せられる。つまり予
混合気が形成される。そして着火温度になると蒸発した
燃料は燃焼する。つまり予混合気が急激に燃焼する。こ
こで圧力と温度が急上昇することで騒音が発生する。ま
たこのときの温度の上昇によって窒素と酸素が結合して
ＮＯxが発生する。予混合気の燃焼の過程を予混合燃焼
という。また燃料を噴射してから予混合気に着火するま
での予混合期間つまり燃料の噴射開始から予混合燃焼が
開始されるまでの期間のことを着火遅れ期間という。The fuel injected from the fuel injection nozzle 7 is
It flies while evaporating in the hot air in the compression chamber 2.
The fuel vapor is then heated by the air. That is, a premixed gas is formed. When the ignition temperature is reached, the evaporated fuel burns. That is, the premixed gas burns rapidly. Here, a sudden rise in pressure and temperature generates noise. At this time, the rise in temperature combines nitrogen and oxygen to generate NOx. The process of burning the premixed gas is called premixed combustion. Further, a premixing period from injection of fuel to ignition of the premixed gas, that is, a period from the start of fuel injection to the start of premixed combustion is referred to as an ignition delay period.

【００５８】ディーゼルエンジン１の場合にはガソリン
エンジンと異なり、予混合燃焼に引き続き拡散燃焼がな
される。拡散燃焼とは、予混合燃焼が火種となって後か
ら噴射されてくる燃料を燃やし続ける燃焼のことをい
う。拡散燃焼の過程では噴射された燃料は局所的に濃く
なり酸素欠乏状態となる。このため燃料の炭化水素のう
ちで水素ばかりが燃えて炭素の鎖が形成されている。こ
の炭素の鎖が結合することですすが形成される。すすは
燃焼を終えた排気ガスとともに排気マニホールド４を介
して外気に排出される。In the case of the diesel engine 1, unlike the gasoline engine, diffusion combustion is performed following premixed combustion. Diffusion combustion refers to combustion in which premixed combustion becomes an ignition source and continues to burn fuel injected later. In the process of diffusion combustion, the injected fuel becomes locally rich and becomes oxygen-deficient. As a result, of the fuel hydrocarbons, only hydrogen is burned and carbon chains are formed. This chain of carbons binds to form soot. The soot is discharged to the outside air via the exhaust manifold 4 together with the exhaust gas after the combustion.

【００５９】さて図１に示すようにエンジン１にはエン
ジン１のクランクシャフトの回転位置（クランク角度）
を検出するクランク位置検出センサ５が設けられてい
る。このクランク回転位置検出センサ５で検出されたク
ランク角度を示す信号はエンジンコントローラ６に出力
される。エンジンコントローラ６には、エンジン回転速
度設定ダイヤル等の外部操作信号に基づいてエンジン目
標回転速度（ｒ．ｐ．ｍ）およびエンジン目標トルクを
示す信号が入力される。As shown in FIG. 1, the rotational position (crank angle) of the crankshaft of the engine 1 is set in the engine 1.
Is provided. A signal indicating the crank angle detected by the crank rotation position detection sensor 5 is output to the engine controller 6. A signal indicating an engine target rotation speed (rpm) and an engine target torque is input to the engine controller 6 based on an external operation signal from an engine rotation speed setting dial or the like.

【００６０】エンジンコントローラ６では、クランク回
転位置検出センサ５の逐次の検出値に基づいてエンジン
１の実際の回転速度（ｒ．ｐ．ｍ）が演算される。The engine controller 6 calculates the actual rotation speed (rpm) of the engine 1 based on the successive detection values of the crank rotation position detection sensor 5.

【００６１】エンジンコントローラ６ではエンジン１の
実際の回転速度をエンジン目標回転速度にもっていきエ
ンジン１のトルクをエンジン目標トルクにするために必
要な燃料噴射量および燃料噴射率が決定される。そして
決定された燃料噴射量を得るための燃料噴射量指令値が
燃料噴射ポンプ１１に出力される。このため燃料噴射ポ
ンプ１１では、エンジンコントローラ６で決定された噴
射量の燃料が燃料噴射管１２に吐出される。In the engine controller 6, the actual rotation speed of the engine 1 is brought to the engine target rotation speed, and the fuel injection amount and the fuel injection rate necessary for setting the torque of the engine 1 to the engine target torque are determined. Then, a fuel injection amount command value for obtaining the determined fuel injection amount is output to the fuel injection pump 11. Therefore, in the fuel injection pump 11, the fuel of the injection amount determined by the engine controller 6 is discharged to the fuel injection pipe 12.

【００６２】図２（ａ）の燃料噴射ノズル７は、針弁３
６の先端にスロットル３７を設けることで、時間経過に
応じて第２絞り部４２の絞り面積を非線形的に徐々に大
きくし燃料噴射率を非線形的に徐々に大きくしている。
以下図２（ａ）の燃料噴射ノズル７の動作について説明
する。The fuel injection nozzle 7 shown in FIG.
By providing a throttle 37 at the tip of 6, the throttle area of the second throttle portion 42 is gradually increased nonlinearly and the fuel injection rate is gradually increased nonlinearly as time passes.
Hereinafter, the operation of the fuel injection nozzle 7 of FIG. 2A will be described.

【００６３】いま針弁３６がリフトしていない状態では
針弁３６のテーパ面３９はノズルボディ１３のシート面
３５に接している。つまり第１絞り部４０の絞り面積は
最小となっている。このときサック内壁面４１とスロッ
トル３７の壁面とで形成される第２絞り部４２の絞り面
積（開口面積）も最小となっている。When the needle valve 36 is not lifted, the tapered surface 39 of the needle valve 36 is in contact with the seat surface 35 of the nozzle body 13. That is, the aperture area of the first aperture section 40 is minimum. At this time, the aperture area (opening area) of the second aperture section 42 formed by the sac inner wall surface 41 and the wall surface of the throttle 37 is also minimized.

【００６４】油だまり２２に燃料が満たされ、燃圧が高
まると、針弁３６の受圧部４４に上向きの力が作用して
針弁３６が上昇する。すると燃料は油だまり２２から第
１絞り部４０、第２絞り部４２を通過する。第２絞り部
４２を燃料が通過する。針弁３６がリフトしこれに伴い
スロットル３７が上昇すると、時間の経過とともにサッ
ク内壁面４１とスロットル３７との距離（最小距離）が
徐々に大きくなるように変化していく。このため時間の
経過に応じて第２絞り部４２の絞り流路面積が徐々に大
きくなる。上記第２絞り部４２の絞り面積が大きくなり
流量が大きくなるにつれて燃料噴射率が大きくなる。When the oil sump 22 is filled with fuel and the fuel pressure increases, an upward force acts on the pressure receiving portion 44 of the needle valve 36, and the needle valve 36 rises. Then, the fuel passes from the oil reservoir 22 through the first throttle unit 40 and the second throttle unit 42. The fuel passes through the second throttle section 42. When the needle valve 36 is lifted and the throttle 37 is raised accordingly, the distance (minimum distance) between the sack inner wall surface 41 and the throttle 37 gradually changes with time. For this reason, as the time elapses, the throttle passage area of the second throttle portion 42 gradually increases. As the throttle area of the second throttle section 42 increases and the flow rate increases, the fuel injection rate increases.

【００６５】図３の実線は図２（ａ）の燃料噴射ノズル
７の針弁３６のリフト量の変化に伴う燃料噴射率の変化
の特性を示している。破線は従来の燃料噴射ノズルの特
性を示している。The solid line in FIG. 3 shows the characteristic of the change in the fuel injection rate with the change in the lift of the needle valve 36 of the fuel injection nozzle 7 in FIG. The broken line shows the characteristics of the conventional fuel injection nozzle.

【００６６】同図３の実線の曲線で示すように噴射期間
中の時間経過に応じて燃料の噴射率が非線形的な変化パ
ターンで徐々に大きくなる。つまり針弁３６がリフトさ
れるに伴い燃料噴射率が従来のノズルと比較して緩やか
に徐々に上昇していくことになる。なお図３のグラフの
横軸は時間軸であり針弁３６のリフト量に比例してい
る。このため図１４のＬ1に示すような燃料噴射率の理
想的な非線形曲線に近い曲線が得られる。この結果本実
施形態の燃料噴射ノズル７を用いることによってＮＯx
の低減、スモークの低減、燃費の低減、騒音の低減が確
実に実現される。しかも本実施形態の燃料噴射ノズル７
によれば、従来の燃料噴射ノズル対して、針弁３６の先
端にスロットル３７を設けるというわずかな変更を加え
るだけで、上記効果が達成される。このため部品点数の
削減、コスト低減が達成される。また構造の変更に伴う
不具合も招来することはない。As shown by the solid curve in FIG. 3, the fuel injection rate gradually increases in a non-linear change pattern as time elapses during the injection period. That is, as the needle valve 36 is lifted, the fuel injection rate gradually increases gradually as compared with the conventional nozzle. The horizontal axis of the graph in FIG. 3 is a time axis, which is proportional to the lift amount of the needle valve 36. Therefore, a curve close to an ideal nonlinear curve of the fuel injection rate as shown by L1 in FIG. 14 is obtained. As a result, by using the fuel injection nozzle 7 of the present embodiment, NOx
The reduction of smoke, the reduction of smoke, the reduction of fuel consumption, and the reduction of noise are surely realized. Moreover, the fuel injection nozzle 7 of the present embodiment
According to the above, the above-described effect can be achieved only by making a slight change in providing the throttle 37 at the tip of the needle valve 36 with respect to the conventional fuel injection nozzle. Therefore, the number of parts and the cost can be reduced. Also, there is no inconvenience caused by a change in the structure.

【００６７】図２（ａ）において針弁３６の先端に設け
られるスロットル３７の形状は、燃料噴射率の所望の変
化パターンに応じて任意のものを採用することができ
る。In FIG. 2A, the shape of the throttle 37 provided at the tip of the needle valve 36 may be any shape depending on the desired change pattern of the fuel injection rate.

【００６８】たとえばスロットル３７′の形状を図２
（ｂ）に示す形状にしてもよい。For example, FIG.
The shape shown in FIG.

【００６９】針弁３６の先端に図２（ｂ）に示すスロッ
トル３７′を設けた場合には、図３の一点鎖線の曲線で
示すように噴射期間中の時間経過に応じて燃料の噴射率
が非線形的な変化パターンで徐々に大きくなる。When a throttle 37 'shown in FIG. 2B is provided at the tip of the needle valve 36, the injection rate of the fuel is changed according to the lapse of time during the injection period as shown by the dashed line curve in FIG. Gradually increases in a nonlinear change pattern.

【００７０】なお図２では針弁３６の先端にスロットル
３７を設けることによってノズルボディ１３のサック内
壁面４１との間で第２絞り部４２を形成している。しか
し本発明としては、ノズルボディ１３側のサック内壁面
形状を従来のものとは異なる形状に形成するとともに、
針弁３６を従来のものと同一形状のままとして第２絞り
部４２を形成してもよい。つぎに図２に示す燃料噴射ノ
ズル７の変形例について説明する。図４は図２と同様に
第２絞り部４２を形成して、同様に燃料噴射率の非線形
的な変化パターンが得られるようにした燃料噴射ノズル
７の構造を示す。In FIG. 2, a second throttle section 42 is formed between the needle valve 36 and the sack inner wall surface 41 of the nozzle body 13 by providing a throttle 37 at the tip end. However, according to the present invention, the inner wall surface shape of the sack on the nozzle body 13 side is formed in a shape different from the conventional shape,
The second throttle portion 42 may be formed while keeping the needle valve 36 in the same shape as the conventional one. Next, a modified example of the fuel injection nozzle 7 shown in FIG. 2 will be described. FIG. 4 shows a structure of the fuel injection nozzle 7 in which the second throttle portion 42 is formed similarly to FIG. 2 so that a non-linear change pattern of the fuel injection rate can be obtained similarly.

【００７１】図４は燃料噴射ノズル７の縦断面図であり
ノズルボディ１３の先端部を示している。図示しない他
の構成は図１ないしは図２と同様であるのでその説明は
省略する。FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the fuel injection nozzle 7 and shows the tip of the nozzle body 13. Other configurations not shown are the same as those in FIG. 1 or FIG.

【００７２】同図４においてノズルボディ１３内には針
弁３６がスプリング３８によって下方に付勢された状態
で図中上下に移動自在に内装されている。針弁３６の下
端にはスリーブ３４が設けられている。スリーブ３４は
針弁３６と一体に形成することができる。In FIG. 4, a needle valve 36 is mounted inside the nozzle body 13 so as to be movable up and down in the figure while being urged downward by a spring 38. A sleeve 34 is provided at the lower end of the needle valve 36. The sleeve 34 can be formed integrally with the needle valve 36.

【００７３】スリーブ３４内には燃料通路２０が形成さ
れている。スリーブ３４の外壁上方には燃料通路２０の
流入側の開口が形成されており、この開口はノズルボデ
ィ１３のシート面３５と針弁３６のテーパ面３９とで形
成される第１絞り部４０を介して油だまり２２に連通可
能となっている。スリーブ３４の下端面には燃料通路２
０の流出側の開口が形成されており、この開口はノズル
サック２１を介してノズル噴孔１７の流入口である噴孔
入口１７ａに連通している。The fuel passage 20 is formed in the sleeve 34. An opening on the inflow side of the fuel passage 20 is formed above the outer wall of the sleeve 34, and this opening forms a first throttle portion 40 formed by the seat surface 35 of the nozzle body 13 and the tapered surface 39 of the needle valve 36. It is possible to communicate with the oil sump 22 via this. The fuel passage 2 is provided at the lower end surface of the sleeve 34.
An opening on the outflow side of No. 0 is formed, and this opening communicates with the nozzle hole inlet 17 a which is the inflow port of the nozzle hole 17 via the nozzle sack 21.

【００７４】スリーブ３４の外壁と噴孔入口１７ａとに
よって第２絞り部４２が形成されている。スリーブ３４
が上昇（針弁３６が上昇）するに伴い噴孔入口１７ａの
開口面積Ａつまり第２絞り部４２の絞り面積Ａが大きく
なる。A second throttle portion 42 is formed by the outer wall of the sleeve 34 and the injection hole inlet 17a. Sleeve 34
(The needle valve 36 rises), the opening area A of the injection hole inlet 17a, that is, the throttle area A of the second throttle portion 42 increases.

【００７５】以下図４に示す燃料噴射ノズル７の動作に
ついて図５を参照しつつ説明する。The operation of the fuel injection nozzle 7 shown in FIG. 4 will be described below with reference to FIG.

【００７６】図５（ａ）は図４に示す燃料噴射ノズル７
の時間変化（針弁３６のリフト量の変化）に伴う噴孔１
７の流入口１７ａの面積Ａの変化の特性を示している。
また図５（ｂ）は図４に示す燃料噴射ノズル７の時間変
化（針弁３６のリフト量の変化）に伴う燃料噴射率の変
化の特性を示している。破線は従来の燃料噴射ノズルの
特性を示している。FIG. 5A shows the fuel injection nozzle 7 shown in FIG.
Orifice 1 with time change (change in lift of needle valve 36)
7 shows the characteristics of the change of the area A of the inflow port 17a.
FIG. 5B shows a characteristic of a change in the fuel injection rate according to a time change of the fuel injection nozzle 7 shown in FIG. 4 (a change in the lift amount of the needle valve 36). The broken line shows the characteristics of the conventional fuel injection nozzle.

【００７７】針弁３６がリフトしていない状態では針弁
３６のテーパ面３９はノズルボディ１３のシート面３５
に接しており第１絞り部４０の絞り面積は最小となって
いる。また針弁３６がリフトしていない状態ではノズル
噴孔１７の流入口１７ａがスリーブ３４の側壁によって
大部分が閉塞された状態になっている。つまり第２絞り
部４２の絞り面積が最小となっている。When the needle valve 36 is not lifted, the tapered surface 39 of the needle valve 36 is seated on the seat surface 35 of the nozzle body 13.
, And the aperture area of the first aperture section 40 is minimized. When the needle valve 36 is not lifted, the inlet 17 a of the nozzle injection hole 17 is mostly closed by the side wall of the sleeve 34. That is, the aperture area of the second aperture section 42 is minimized.

【００７８】油だまり２２に燃料が満たされ、燃圧が高
まると、針弁３６の受圧部４４に上向きの力が作用して
針弁３６が上昇する。すると燃料は油だまり２２から第
１絞り部４０、第２絞り部４２を通過する。第２絞り部
４２を燃料が通過する。When the oil sump 22 is filled with fuel and the fuel pressure increases, an upward force acts on the pressure receiving portion 44 of the needle valve 36, and the needle valve 36 rises. Then, the fuel passes from the oil reservoir 22 through the first throttle unit 40 and the second throttle unit 42. The fuel passes through the second throttle section 42.

【００７９】このとき図５（ａ）の実線で示すように針
弁３６がリフトしこれに伴いスリーブ３４が上昇してい
くに伴い、噴孔１７の流入口１７ａの閉塞部分が小さく
なっていき、噴孔１７の流入口１７ａの面積Ａが徐々に
大きくなる。第２絞り部４２の絞り面積Ａが大きくなり
流量が大きくなるにつれて、図５（ｂ）の実線で示すよ
うに燃料噴射率が非線形的な変化パターンで徐々に大き
くなる。すなわち針弁３６がリフトされるに伴い噴孔１
７の流入口１７ａの面積Ａが従来のノズルと比較して緩
やかに徐々に上昇していく（図５（ａ））。したがって
針弁３６がリフトされるに伴い燃料噴射率が従来のノズ
ルと比較して緩やかに徐々に上昇していくことになる
（図５（ｂ））。At this time, as shown by the solid line in FIG. 5 (a), as the needle valve 36 is lifted and the sleeve 34 is raised accordingly, the closed portion of the inflow port 17a of the injection hole 17 becomes smaller. The area A of the inlet 17a of the injection hole 17 gradually increases. As the throttle area A of the second throttle portion 42 increases and the flow rate increases, the fuel injection rate gradually increases in a non-linear change pattern as shown by the solid line in FIG. That is, as the needle valve 36 is lifted,
The area A of the inlet 17a of the nozzle 7 gradually and gradually rises as compared with the conventional nozzle (FIG. 5A). Therefore, as the needle valve 36 is lifted, the fuel injection rate gradually and gradually increases as compared with the conventional nozzle (FIG. 5B).

【００８０】以上のように図４に示す燃料噴射ノズル７
についても同様に従来の燃料噴射ノズル対して、針弁３
６の先端にスリーブ３４を設けスリーブ３４内に燃料通
路２０を形成するというわずかな変更を加えるだけで、
図１４のＬ1に示すような燃料噴射率の理想的な非線形
曲線に近い曲線が得られる。この結果本実施形態の燃料
噴射ノズル７を用いることによってＮＯxの低減、スモ
ークの低減、燃費の低減、騒音の低減が確実に実現され
る。しかも部品点数の削減、コスト低減が達成される。
また構造の変更に伴う不具合も招来することはない。As described above, the fuel injection nozzle 7 shown in FIG.
In the same manner, the needle valve 3
6 with a slight change of providing a sleeve 34 at the tip and forming a fuel passage 20 in the sleeve 34,
A curve close to an ideal non-linear curve of the fuel injection rate as shown by L1 in FIG. 14 is obtained. As a result, by using the fuel injection nozzle 7 of the present embodiment, reduction of NOx, reduction of smoke, reduction of fuel consumption, and reduction of noise are reliably realized. Moreover, the number of parts and the cost can be reduced.
Also, there is no inconvenience caused by a change in the structure.

【００８１】上述した実施形態では、燃料噴射ノズル７
に第２絞り部４２を追加することによって燃料噴射率の
非線形的な変化パターンを得るようにしているが、以下
に示すように受圧部を追加することによって燃料噴射率
の非線形的な変化パターンを得るようにしてもよい。In the above embodiment, the fuel injection nozzle 7
In addition, a non-linear change pattern of the fuel injection rate is obtained by adding the second throttle section 42 to the fuel cell. However, as shown below, the non-linear change pattern of the fuel injection rate is changed by adding the pressure receiving section. It may be obtained.

【００８２】図６は燃料噴射ノズル７の縦断面図であ
る。図１、図２と重複する構成の説明は適宜省略する。FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the fuel injection nozzle 7. 1 and 2 will not be further described.

【００８３】同図６においてノズルボディ１３内には針
弁３６がスプリング３８によって下方に付勢された状態
で図中上下に移動自在に内装されている。針弁３６の下
端にはプレート４３が設けられている。プレート４３は
針弁３６と一体に形成することができる。油だまり２２
に面するように針弁３６にはテーパ面としての第１受圧
部４４が形成されている。プレート４３の上面が上記第
１受圧部４４とは別に設けられた第２受圧部４５とな
る。ノズルボディ１３のシート面３５と針弁３６のテー
パ面３９とによって絞り部４０が形成されている。In FIG. 6, a needle valve 36 is mounted inside the nozzle body 13 so as to be movable up and down in the figure while being urged downward by a spring 38. A plate 43 is provided at a lower end of the needle valve 36. The plate 43 can be formed integrally with the needle valve 36. Oil pool 22
A first pressure receiving portion 44 as a tapered surface is formed in the needle valve 36 so as to face. The upper surface of the plate 43 serves as a second pressure receiving portion 45 provided separately from the first pressure receiving portion 44. A throttle portion 40 is formed by the seat surface 35 of the nozzle body 13 and the tapered surface 39 of the needle valve 36.

【００８４】以下図６に示す燃料噴射ノズル７の動作に
ついて図７を参照しつつ説明する。The operation of the fuel injection nozzle 7 shown in FIG. 6 will be described below with reference to FIG.

【００８５】図７（ａ）は図６に示す燃料噴射ノズル７
の時間変化に伴う針弁３６のリフト量の変化の特性を示
している。また図７（ｂ）は図６に示す燃料噴射ノズル
７の時間変化に伴う絞り部４０の流路面積（絞り面積）
の変化の特性を示している。また図７（ｃ）は燃料噴射
ノズル７の時間変化に伴う燃料噴射率の変化の特性を示
している。破線は従来の燃料噴射ノズルの特性を示して
いる。FIG. 7A shows the fuel injection nozzle 7 shown in FIG.
3 shows the characteristic of the change in the lift amount of the needle valve 36 with the time change. FIG. 7B shows the flow path area (throttle area) of the throttling portion 40 with time change of the fuel injection nozzle 7 shown in FIG.
3 shows the characteristics of the change. FIG. 7C shows the characteristics of the change in the fuel injection rate with the time change of the fuel injection nozzle 7. The broken line shows the characteristics of the conventional fuel injection nozzle.

【００８６】針弁３６がリフトしていない状態では針弁
３６のテーパ面３９はノズルボディ１３のシート面３５
に接しており絞り部４０の絞り面積は最小となってい
る。When the needle valve 36 is not lifted, the tapered surface 39 of the needle valve 36 is seated on the seat surface 35 of the nozzle body 13.
And the aperture area of the aperture section 40 is minimized.

【００８７】油だまり２２に燃料が満たされ、燃圧が高
まると、針弁３６の第１受圧部４４に上向きの力が作用
して針弁３６が上昇する。すると燃料は油だまり２２か
ら流出され絞り部４０を通過する。これにより下流の第
２受圧部４５においても燃圧が受圧される。プレート４
３の上面に燃圧が作用するので、プレート４３で受けた
力は、針弁３６に対して針弁３６を下げる方向に作用す
る。この針弁リフト方向とは反対の下向きに作用する力
によって、針弁３６が上昇する速度が遅くなり針弁３６
が上昇する時間（オーバーライド期間）は延長される。When the oil sump 22 is filled with fuel and the fuel pressure increases, an upward force acts on the first pressure receiving portion 44 of the needle valve 36, and the needle valve 36 rises. Then, the fuel flows out of the oil sump 22 and passes through the throttle section 40. As a result, the fuel pressure is also received in the downstream second pressure receiving section 45. Plate 4
Since the fuel pressure acts on the upper surface of 3, the force received by plate 43 acts on needle valve 36 in the direction of lowering needle valve 36. The downward acting force opposite to the needle valve lift direction slows down the rising speed of the needle valve 36 and reduces the needle valve 36
Is increased (override period).

【００８８】すなわち第２受圧部４５に燃圧が受圧され
ると、図７（ａ）に示すように針弁３６がリフトする量
が時間の経過に応じて非線形的に徐々に大きくなる。こ
のため従来の燃料噴射ノズルと比較してオーバーライド
期間が長くなる。図７（ａ）に示す曲線の傾きつまり針
弁３６の上昇速度によって、絞り部４０の流路の面積変
化率が定まる。That is, when the fuel pressure is received by the second pressure receiving portion 45, the lift amount of the needle valve 36 gradually increases non-linearly with time as shown in FIG. 7A. For this reason, the override period becomes longer as compared with the conventional fuel injection nozzle. The rate of change in the area of the flow path of the throttle section 40 is determined by the slope of the curve shown in FIG.

【００８９】よって図７（ａ）のように針弁３６のリフ
ト量が時間経過に応じて非線形的に徐々に大きくなるこ
とにより、図７（ｂ）のように絞り部４０の絞り流路面
積が時間経過に応じて非線形的に徐々に大きくなる。す
なわち絞り部４０の開口面積が従来のノズルと比較して
時間経過に応じて緩やかに徐々に上昇していく。Therefore, as shown in FIG. 7A, the lift amount of the needle valve 36 gradually increases non-linearly as time elapses, and as a result, as shown in FIG. Gradually increases non-linearly with time. That is, the opening area of the throttle unit 40 gradually increases gradually with time as compared with the conventional nozzle.

【００９０】このため図７（ｃ）に示すように噴射期間
中の時間経過に応じて燃料の噴射率が非線形的な変化パ
ターンで徐々に大きくなる。すなわち燃料噴射率が従来
のノズルと比較して時間経過に応じて緩やかに徐々に上
昇していくことになる。For this reason, as shown in FIG. 7C, the fuel injection rate gradually increases in a non-linear change pattern as time elapses during the injection period. That is, the fuel injection rate gradually and gradually increases with time as compared with the conventional nozzle.

【００９１】以上のように図６に示す燃料噴射ノズル７
についても同様に従来の燃料噴射ノズル対して、針弁３
６の先端部にプレート４３を設けるというわずかな変更
を加えるだけで、図１４のＬ1に示すような燃料噴射率
の理想的な非線形曲線に近い曲線が得られる。この結果
本実施形態の燃料噴射ノズル７を用いることによってＮ
Ｏxの低減、スモークの低減、燃費の低減、騒音の低減
が確実に実現される。しかも部品点数の削減、コスト低
減が達成される。また構造の変更に伴う不具合も招来す
ることはない。As described above, the fuel injection nozzle 7 shown in FIG.
In the same manner, the needle valve 3
With a slight change of providing the plate 43 at the tip of No. 6, a curve close to the ideal non-linear curve of the fuel injection rate as shown by L1 in FIG. 14 can be obtained. As a result, by using the fuel injection nozzle 7 of this embodiment, N
Reduction of Ox, reduction of smoke, reduction of fuel consumption, and reduction of noise are surely realized. Moreover, the number of parts and the cost can be reduced. Also, there is no inconvenience caused by a change in the structure.

【００９２】なお図７におけるプレート４３の形状、設
置位置を適宜変更することによって針弁３６の上昇期間
（オーバーライド期間）の長さ、針弁３６の上昇速度の
時間変化を所望のものに設定することができる。The length of the rising period (override period) of the needle valve 36 and the time change of the rising speed of the needle valve 36 are set as desired by appropriately changing the shape and the installation position of the plate 43 in FIG. be able to.

【００９３】第２受圧部４５を設けた燃料噴射ノズル７
の別の実施形態を図８に示す。The fuel injection nozzle 7 provided with the second pressure receiving part 45
Another embodiment of is shown in FIG.

【００９４】図８（ａ）は燃料噴射ノズル７の縦断面図
である。ノズルボディ１３の先端部を示している。図６
と重複する構成についての説明は適宜省略する。FIG. 8A is a longitudinal sectional view of the fuel injection nozzle 7. 2 shows the tip of the nozzle body 13. FIG.
The description of the same configuration as that described above is omitted as appropriate.

【００９５】図６のプレート４３と同様に針弁３６の下
端には切欠き部材４７が設けられている。切欠き部材４
７は針弁３６と一体に形成することができる。図９は針
弁３６とともに切欠き部材４７を斜視図にて示したもの
である。図８（ｂ）は図８（ａ）に示す切欠き部材４７
の上部位置Ａでの断面図であり、図８（ｃ）は図８
（ａ）に示す切欠き部材４７の下部位置Ｂでの断面図で
ある。A notch member 47 is provided at the lower end of the needle valve 36 similarly to the plate 43 in FIG. Notch member 4
7 can be formed integrally with the needle valve 36. FIG. 9 is a perspective view showing the notch member 47 together with the needle valve 36. FIG. 8B shows the notch member 47 shown in FIG.
FIG. 8C is a cross-sectional view at the upper position A of FIG.
It is sectional drawing in the lower part position B of the notch member 47 shown to (a).

【００９６】これら図に示すようにノズルボディ１３内
には針弁３６がスプリング３８によって下方に付勢され
た状態で図中上下に移動自在に内装されている。油だま
り２２に面するように針弁３６にはテーパ面としての第
１受圧部４４が形成されている。油だまり２２の下方に
は第２油だまり４７がノズルボディ１３に形成されてい
る。切欠き部材４７は第２油だまり４６に面している。
切欠き部材４７は円筒状の部材の円周方向に沿って等間
隔に切欠きを形成してなる部材である。切欠きの深さが
円筒状部材の長手方向下方にいくほど深くなるように切
欠き部材４７が形成されている。切欠き部材４７の切欠
き面が第２受圧部４５となる。よって第２受圧部４５の
受圧面積は、針弁３６がリフトしていない状態で最小と
なり、針弁３６がリフトを終えた状態で最大となる。し
たがって第２受圧部４５に燃圧が作用することにより発
生するリフト力は、針弁３６がリフトしていない状態で
最小となり、針弁３６がリフトを終えた状態で最大とな
る（図９参照）。またノズルボディ１３のシート面３５
と針弁３６のテーパ面３９とによって絞り部４０が形成
されている。As shown in these figures, a needle valve 36 is mounted inside the nozzle body 13 so as to be movable up and down in the figure while being urged downward by a spring 38. A first pressure receiving portion 44 as a tapered surface is formed in the needle valve 36 so as to face the oil sump 22. A second oil sump 47 is formed in the nozzle body 13 below the oil sump 22. The notch member 47 faces the second sump 46.
The notch member 47 is a member formed by forming notches at equal intervals along the circumferential direction of a cylindrical member. The notch member 47 is formed such that the depth of the notch becomes deeper as it goes downward in the longitudinal direction of the cylindrical member. The notch surface of the notch member 47 becomes the second pressure receiving portion 45. Therefore, the pressure receiving area of the second pressure receiving portion 45 is minimum when the needle valve 36 is not lifted, and is maximum when the needle valve 36 is lifted. Therefore, the lift force generated by the fuel pressure acting on the second pressure receiving portion 45 is minimized when the needle valve 36 is not lifted, and is maximized when the needle valve 36 is lifted (see FIG. 9). . Also, the seat surface 35 of the nozzle body 13
And the tapered surface 39 of the needle valve 36 form a throttle portion 40.

【００９７】以下図８に示す燃料噴射ノズル７の動作に
ついて図１０を参照しつつ説明する。The operation of the fuel injection nozzle 7 shown in FIG. 8 will be described below with reference to FIG.

【００９８】図１０（ａ）は図８に示す燃料噴射ノズル
７の時間変化に伴う針弁３６のリフト量の変化の特性を
示している。また図１０（ｂ）は図８に示す燃料噴射ノ
ズル７の時間変化に伴う絞り部４０の流路面積（絞り面
積）の変化の特性を示している。また図１０（ｃ）は燃
料噴射ノズル７の時間変化に伴う燃料噴射率の変化の特
性を示している。破線は従来の燃料噴射ノズルの特性を
示している。FIG. 10A shows the characteristic of the change in the lift amount of the needle valve 36 with the time change of the fuel injection nozzle 7 shown in FIG. FIG. 10B shows the characteristics of the change in the flow path area (throttle area) of the throttle section 40 with the time change of the fuel injection nozzle 7 shown in FIG. FIG. 10C shows the characteristics of the change of the fuel injection rate with the time change of the fuel injection nozzle 7. The broken line shows the characteristics of the conventional fuel injection nozzle.

【００９９】針弁３６がリフトしていない状態では針弁
３６のテーパ面３９はノズルボディ１３のシート面３５
に接しており絞り部４０の絞り面積は最小となってい
る。When the needle valve 36 is not lifted, the tapered surface 39 of the needle valve 36 is seated on the seat surface 35 of the nozzle body 13.
And the aperture area of the aperture section 40 is minimized.

【０１００】油だまり２２に燃料が満たされ、燃圧が高
まると、針弁３６の第１受圧部４４に上向きの力が作用
して針弁３６が上昇する。すると燃料は油だまり２２か
ら流出され絞り部４０を通過する。これにより下流の第
２受圧部４５においても燃圧が受圧される。時間が経過
し針弁３６がリフトされるに伴い切欠き部材４７の切欠
き面の上方から下方に向けて燃圧が作用していく。この
ため第２受圧部４５の受圧面積は、時間経過に応じて最
小から最大へと徐々に変化する。そして第２受圧部４５
に燃圧が作用することにより発生するリフト力は、時間
経過に応じて最小から最大へと徐々に変化する。When the oil sump 22 is filled with fuel and the fuel pressure increases, an upward force acts on the first pressure receiving portion 44 of the needle valve 36, and the needle valve 36 rises. Then, the fuel flows out of the oil sump 22 and passes through the throttle section 40. As a result, the fuel pressure is also received in the downstream second pressure receiving section 45. As the time elapses and the needle valve 36 is lifted, the fuel pressure acts downward from above the notch surface of the notch member 47. Therefore, the pressure receiving area of the second pressure receiving portion 45 gradually changes from the minimum to the maximum as time passes. And the second pressure receiving part 45
The lift force generated by the action of the fuel pressure gradually changes from a minimum to a maximum over time.

【０１０１】このように第２受圧部４５で発生するリフ
ト力が、時間経過に応じて最小から最大へと徐々に変化
することによって、針弁３６の上昇速度は時間経過に応
じて最小から最大へと徐々に変化する。このため針弁３
６が上昇する時間（オーバーライド期間）は延長され
る。すなわち第２受圧部４５に燃圧が受圧されると、図
１０（ａ）に示すように針弁３６がリフトする量が時間
の経過に応じて非線形的に徐々に大きくなる。このため
従来の燃料噴射ノズルと比較してオーバーライド期間が
長くなる。図１０（ａ）に示す曲線の傾きつまり針弁３
６の上昇速度によって絞り部４０の流路の面積変化率が
定まる。As described above, the lift force generated in the second pressure receiving portion 45 gradually changes from the minimum to the maximum with the passage of time, so that the rising speed of the needle valve 36 increases from the minimum to the maximum with the passage of time. Gradually changes to Therefore, the needle valve 3
6 rises (override period) is extended. That is, when the fuel pressure is received by the second pressure receiving portion 45, the lift amount of the needle valve 36 gradually increases nonlinearly with time as shown in FIG. 10A. For this reason, the override period becomes longer as compared with the conventional fuel injection nozzle. The inclination of the curve shown in FIG.
The rate of change of the area of the flow path of the narrowed portion 40 is determined by the rising speed of 6.

【０１０２】よって図１０（ａ）のように針弁３６のリ
フト量が時間経過に応じて非線形的に徐々に大きくなる
ことにより、図１０（ｂ）のように絞り部４０の絞り流
路面積が時間経過に応じて非線形的に徐々に大きくな
る。すなわち絞り部４０の開口面積が従来のノズルと比
較して時間経過に応じて緩やかに徐々に上昇していく。Therefore, as shown in FIG. 10A, the lift amount of the needle valve 36 gradually increases non-linearly as time elapses, and as shown in FIG. Gradually increases non-linearly with time. That is, the opening area of the throttle unit 40 gradually increases gradually with time as compared with the conventional nozzle.

【０１０３】このため図１０（ｃ）に示すように噴射期
間中の時間経過に応じて燃料の噴射率が非線形的な変化
パターンで徐々に大きくなる。すなわち燃料噴射率が従
来のノズルと比較して時間経過に応じて緩やかに徐々に
上昇していくことになる。Therefore, as shown in FIG. 10C, the fuel injection rate gradually increases in a non-linear change pattern as time elapses during the injection period. That is, the fuel injection rate gradually and gradually increases with time as compared with the conventional nozzle.

【０１０４】以上のように図８に示す燃料噴射ノズル７
についても同様に従来の燃料噴射ノズル対して、針弁３
６の先端部に切欠き部４７を設けるというわずかな変更
を加えるだけで、図１４のＬ1に示すような燃料噴射率
の理想的な非線形曲線に近い曲線が得られる。この結果
本実施形態の燃料噴射ノズル７を用いることによってＮ
Ｏxの低減、スモークの低減、燃費の低減、騒音の低減
が確実に実現される。しかも部品点数の削減、コスト低
減が達成される。また構造の変更に伴う不具合も招来す
ることはない。As described above, the fuel injection nozzle 7 shown in FIG.
In the same manner, the needle valve 3
With a slight change of providing a notch 47 at the tip of No. 6, a curve close to the ideal non-linear curve of the fuel injection rate as shown by L1 in FIG. 14 can be obtained. As a result, by using the fuel injection nozzle 7 of this embodiment, N
Reduction of Ox, reduction of smoke, reduction of fuel consumption, and reduction of noise are surely realized. Moreover, the number of parts and the cost can be reduced. Also, there is no inconvenience caused by the structural change.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】図１は燃料噴射ノズルが組み込まれた燃料噴射
制御装置の実施形態を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a fuel injection control device incorporating a fuel injection nozzle.

【図２】図２（ａ）は燃料噴射ノズルの構造を示す縦断
面図であり図２（ｂ）は図２（ａ）の変形例を要部にて
示す図である。FIG. 2A is a longitudinal sectional view showing the structure of a fuel injection nozzle, and FIG. 2B is a view showing a modification of FIG.

【図３】図３は図２に示す燃料噴射ノズルの燃料噴射率
の変化を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a change in a fuel injection rate of a fuel injection nozzle shown in FIG. 2;

【図４】図４は燃料噴射ノズルの構造の要部を示す縦断
面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a main part of the structure of a fuel injection nozzle.

【図５】図５（ａ）は、図４に示す燃料噴射ノズルの針
弁のリフト量の変化に伴う噴孔の流入口面積の変化の特
性を示す図で、図５（ｂ）は、図４に示す燃料噴射ノズ
ルの針弁のリフト量の変化に伴う燃料噴射率の変化の特
性を示す図である。5 (a) is a view showing a characteristic of a change in an inlet area of an injection hole with a change in a lift amount of a needle valve of a fuel injection nozzle shown in FIG. 4, and FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating characteristics of a change in a fuel injection rate according to a change in a lift amount of a needle valve of the fuel injection nozzle illustrated in FIG. 4.

【図６】図６は燃料噴射ノズルの構造を示す縦断面図で
ある。FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a structure of a fuel injection nozzle.

【図７】図７（ａ）は、図６に示す燃料噴射ノズルの時
間変化に伴う針弁リフト量の変化の特性を示す図で、図
７（ｂ）は、図６に示す燃料噴射ノズルの絞り流路面積
の時間変化の特性を示す図で、図７（ｃ）は、図６に示
す燃料噴射ノズルの燃料噴射率の変化の特性を示す図で
ある。7A is a diagram showing a characteristic of a change in a needle valve lift amount with time of the fuel injection nozzle shown in FIG. 6, and FIG. 7B is a diagram showing a fuel injection nozzle shown in FIG. FIG. 7 (c) is a diagram showing a characteristic of a change in the fuel injection rate of the fuel injection nozzle shown in FIG. 6.

【図８】図８（ａ）は燃料噴射ノズルの要部の構造を示
す縦断面図で、図８（ｂ）は図８（ａ）の断面Ａを示す
図で、図８（ｃ）は図８（ａ）の断面Ｂを示す図であ
る。8 (a) is a longitudinal sectional view showing a structure of a main part of a fuel injection nozzle, FIG. 8 (b) is a view showing a section A of FIG. 8 (a), and FIG. It is a figure which shows the cross section B of FIG.8 (a).

【図９】図９は図８の針弁の先端部を示す斜視図であ
る。FIG. 9 is a perspective view showing a distal end portion of the needle valve of FIG. 8;

【図１０】図１０（ａ）は、図８に示す燃料噴射ノズル
の時間変化に伴う針弁リフト量の変化の特性を示す図
で、図１０（ｂ）は、図８に示す燃料噴射ノズルの絞り
流路面積の時間変化の特性を示す図で、図１０（ｃ）
は、図８に示す燃料噴射ノズルの燃料噴射率の変化の特
性を示す図である。10 (a) is a diagram showing a characteristic of a change in a needle valve lift amount with a time change of the fuel injection nozzle shown in FIG. 8, and FIG. 10 (b) is a diagram showing a fuel injection nozzle shown in FIG. FIG. 10 (c) is a diagram showing the characteristic of the change over time in the area of the throttle channel of FIG.
FIG. 9 is a diagram showing characteristics of a change in a fuel injection rate of the fuel injection nozzle shown in FIG. 8.

【図１１】図１１は燃料噴射率の変化を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a change in a fuel injection rate.

【図１２】図１２は開弁圧と燃料噴射期間の関係を説明
する図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a relationship between a valve opening pressure and a fuel injection period.

【図１３】図１３はディーゼルエンジンの筒内圧がクラ
ンク角度に応じて変化する様子を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing how the in-cylinder pressure of the diesel engine changes according to the crank angle.

【図１４】図１４は燃料噴射率の変化を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a change in a fuel injection rate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ エンジン ２ 圧縮室 ７ 燃料噴射ノズル １７ 噴孔 １７ａ 噴孔入口 ２２ 油だまり ３４ スリーブ ３６ 針弁 ３７ スロットル ４０ 第１絞り部 ４２ 第２絞り部 ４３ プレート ４４ 第１受圧部 ４５ 第２受圧部 ４６ 第２油だまり ４７ 切欠き部材 Reference Signs List 1 engine 2 compression chamber 7 fuel injection nozzle 17 injection hole 17a injection hole inlet 22 oil sump 34 sleeve 36 needle valve 37 throttle 40 first throttle section 42 second throttle section 43 plate 44 first pressure receiving section 45 second pressure receiving section 46 first 2 oil sump 47 Notch member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若本 晃太郎 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松製 作所研究所内 Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AC06 AC07 AC09 AD12 BA17 BA22 BA24 BA25 BA61 CC06T CC10 CC14 CC17 CC18 CC26 CC34 CC37 CC51 CE13 DA08 DA13 DA16 DC01 DC05 DC09  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Kotaro Wakamoto 1200 Manda, Hiratsuka-shi, Kanagawa F-term in Komatsu Ltd. Research Laboratory 3G066 AA07 AB02 AC06 AC07 AC09 AD12 BA17 BA22 BA24 BA25 BA61 CC06T CC10 CC14 CC17 CC18 CC26 CC34 CC37 CC51 CE13 DA08 DA13 DA16 DC01 DC05 DC09

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 燃圧に応じて針弁をノズルボディの
内壁に対して相対的に移動させることにより、前記針弁
と前記ノズルボディ内壁との間で形成される絞り部に燃
料を通過させ噴孔を介して、ディーゼルエンジンの圧縮
室内に、噴射期間中に噴射するようにしたディーゼルエ
ンジンの燃料噴射ノズルにおいて、 前記噴射期間中の時間経過に応じて燃料の噴射率が非線
形的な変化パターンで徐々に大きくなるように、前記絞
り部とは別の絞り部を、前記針弁の先端部とノズルボデ
ィ内壁との間に形成したことを特徴とするディーゼルエ
ンジンの燃料噴射ノズル。1. A fuel supply system according to claim 1, wherein the needle valve is moved relative to the inner wall of the nozzle body in accordance with the fuel pressure, so that the fuel passes through a throttle formed between the needle valve and the inner wall of the nozzle body, and is injected. In the fuel injection nozzle of the diesel engine, which is configured to inject during the injection period into the compression chamber of the diesel engine through the hole, the injection rate of the fuel in a non-linear change pattern according to the lapse of time during the injection period. A fuel injection nozzle for a diesel engine, wherein a throttle portion different from the throttle portion is formed between the tip portion of the needle valve and an inner wall of the nozzle body so as to gradually increase. 【請求項２】 針弁に形成された受圧部で燃圧を受
け、燃圧に応じて針弁をノズルボディの内壁に対して相
対的に移動させることにより、燃料を噴孔を介して、デ
ィーゼルエンジンの圧縮室内に、噴射期間中に噴射する
ようにしたディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルにおい
て、 前記噴射期間中の時間経過に応じて前記燃料の噴射率が
非線形的な変化パターンで徐々に大きくなるように、前
記受圧部とは別の受圧部を、前記針弁の先端部に形成し
たことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射ノズ
ル。2. A diesel engine receives fuel pressure at a pressure receiving portion formed at a needle valve, and moves the needle valve relative to an inner wall of a nozzle body in accordance with the fuel pressure, thereby allowing the fuel to pass through the injection hole to the diesel engine. In the fuel injection nozzle of the diesel engine, which is configured to inject during the injection period into the compression chamber, the injection rate of the fuel is gradually increased in a non-linear change pattern according to a lapse of time during the injection period. A fuel injection nozzle for a diesel engine, wherein a pressure receiving portion different from the pressure receiving portion is formed at a tip portion of the needle valve.