JPH01116279A - ２種燃料噴射弁 - Google Patents

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機関等において、例えばアルコール
を主燃料とし、これよりも着火性に優れた軽油等を副燃
料として燃焼室へ噴射する２種燃料噴射弁に関する。

［従来の技術］ 例えばディーゼル機関において、アルコール（例えばエ
タノールまたはメタノール）を主燃料としたものは比較
的圧縮着火性に劣るため、この主燃料の噴射に先だって
これよりも着火性に優れた軽油などの副燃料を噴射する
ものが知られている。

このような２種類の燃料は１個の燃料噴射弁により、ま
ず着火性に優れた軽油などの副燃料を少量噴射した後、
引き続き主燃料としてのアルコールを噴射するようにな
っており、この種の２種燃料噴射弁は特開昭６１−１７
１８７４号公報などで知られている。

従来の２種燃料噴射弁について、第５図ないし第７図に
もとづき説明する。図において、■はボディ、２はニー
ドル弁を示す。

ボディｌは、中空円筒形をなしており、下端に燃料噴射
孔３・・・を開口しであるとともに、この燃料噴射孔３
・・・の直上にテーパ部４を設けである。

またボディｌの上部には主燃料供給通路５および副燃料
供給通路７を形成してあり、主燃料供給通路５は環状の
油溜り６に通じているとともに、副燃料供給通路７は偏
心したリング溝８に連通している。

ニードル弁２は、上端に設けた大径のガイド部９が上記
ボディｌの内面に摺動自在に嵌合されており、下端には
上記噴射孔３・・・を開閉するシート部１０が設けられ
ている。

また、このニードル弁２には、前記ボディｌ側のリング
溝８に導通する横孔形の副燃料導入口１１が形成され、
この導入口１１はニードル弁２の中心部に形成された中
空路１２に通じている。そして、上記ニードル弁２には
シート部ｌＯよりも上に位置し、しかしながらシート部
１０に近い所に、複数の副燃料吐出口１３・・・が放射
方向に開口されており、これら副燃料吐出口１３・・・
は中空路１２に導通されている。

また、ニードル弁２における大径のガイド部９とシート
部ｌＯの間は、ガイド部９より小径の円筒部１４となっ
ており、この円筒部１４の外面と上記ボディ１の内面と
の間には円筒状の隙間１５が確保されている。この円筒
状隙間１５の上端は前記環状の油溜り６に通じており、
下端は上記副燃料吐出口１３・・・に対向してｉ１１燃
料充填スペース部１Ｂとなっている。

なお、上記大径のガイド部９と小径の円筒部１４は予め
別体に構成され、これらを接合してニードル弁２が形成
されている。

このような構成の２種燃料噴射弁は、ニードル弁２が図
示しないスプリングにより下方に押圧されている時、ニ
ードル弁２のシート部１０がボディｌのテーパ部４に着
座し、したがって燃料噴射孔３・・・が閉塞されている
。

この時、図示しない副燃料送油ポンプから軽油などのよ
うな着火性に優れた副燃料が副燃料供給通路７に供給さ
れる。そしてこの際、リング溝８はニードル弁２に形成
した副燃料導入口１１に通じているので、上記副燃料は
リング溝８から導入口１１を経てニードル弁２の中空路
１２に送られ、複数の副燃料吐出口１８・・・より副燃
料充填スペース部１Ｇへ吐出される。このため、副燃料
充填スペース部１６には副燃料が充填される。

次に、図示しない主燃料送油ポンプからアルコールなど
のような主燃料が主燃料供給通路５に供給される。この
主燃料は、油溜りＢからボディ１の内面とニードル弁２
の外面との間の円筒状隙間１５に供給される。

この円筒状隙間１５に供給された主燃料は下端の副燃料
充填スペース部１６に充填された副燃料を加圧する。こ
の副燃料充填スペース部１Ｂの圧力が所定の圧力以上に
なると、ニードル弁２が図示しないスプリングの力に抗
して押上げられ、ニードル弁２のシート部ｌＯがボディ
１のテーパ部４から離れる。したがって燃料噴射孔３・
・・が開かれる。このため、まず副燃料充填スペース部
１Ｂに充填されている副燃料が燃料噴射孔３・・・から
噴射され、引き続いて副燃料充填スペース部１６の上部
に充填されている主燃料が燃料噴射孔３・・・から噴射
される。

上記の燃料噴射により、円筒状隙間１５および副燃料充
填スペース部１６の圧力が低下すると、ニードル弁２は
図示しないスプリングの押下刃を受はシート部１０がボ
ディ１のテーパ部４に着座して燃料噴射孔３・・・を閉
塞する。

そして再び、副燃料送油ポンプから副燃料が副燃料供給
通路７およびニードル弁２の中空路１２ならびに副燃料
吐出口１３・・・より副燃料充填スペース部１６へ供給
され、次に主燃料送油ポンプから主燃料が主燃料供給通
路５を通じて円筒状隙間１５に供給される。したがって
、燃料噴射孔３・・・が開かれ、再び副燃料を噴射し、
引き続き主燃料を噴射する。

以下、このような作動を繰返す。

［発明が解決しようとする問題点〕 上記従来の２種燃料噴射弁の場合、副燃料を複数の副燃
料吐出口１３・・・から副燃料充填スペース部１６へ吐
出させる際、この副燃料充填スペース部１６には主燃料
が残存しているため副燃料はこの主燃料を押し上げるよ
うにして充填される。

しかしながら、従来の副燃料充填スペース部１６は周方
向に連続した円環状の空間となっている。

このため、副燃料吐出口１３・・・から吐出された副燃
料の圧力は周方向にも広がろうとし、周方向に隣接する
副燃料吐出口１３・・・の中間部に主燃料を閉込めよう
としてここに主燃料が残存する。この現象は流れ解析に
ても確認されており、複数の副燃料吐出口１３・・・か
ら副燃料を副燃料充填スペース部１６へ吐出させた場合
、第７図に示すように、副燃料吐出口１３・・・の近傍
に副燃料カー、また副燃料吐出口１３・・・間には主燃
料が位置され、周方向に縦縞模様に混在することが判明
している。

このように、着火性に優れた副燃料に着火性の劣る主燃
料が混入すると、本来目的とした副燃料を火種とするパ
イロット着火性能が低下する不具合がある。

また、着火性能を向上させるため着火性に優れた副燃料
の供給量を多くすると不経済になる。

本発明においては、副燃料と主燃料が混入するのを防止
し、少量の副燃料で良好な着火性が得られる２種燃料噴
射弁を提供しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、ニードル弁に、シート部近傍に形成した副燃
料吐出口間を周方向に区画する区画突部を形成し、これ
ら区画突部間に上記副燃料吐出口に連なりかつ軸方向端
部が開放された区画スペースをそれぞれ形成したことを
特徴とする。

［作用］ 本発明の構成によれば、周方向に隣接する副燃料吐出口
の間を区画突部により周方向に区画したので、各副燃料
吐出口の出口部分が独立した区画スペースとなり、した
がってこれら副燃料吐出口から吐出された副燃料は周方
向に広がることなく、軸方向に広がろうとして上記区画
スペースに残っている主燃料を軸方向、つまり上方へ押
上げ、したがって副燃料が吐出された時の主燃料の残存
を防止する。

［実施例］ 以下本発明について、第１図および第２図に示す第１の
実施例にもとづき説明する。

第１の実施例で、前記第５図以下の従来と同一の部材は
同一番号を付してその説明を省略する。

第１の実施例で従来装置と異なる点は、ニードル弁２に
区画突部２０・・・を形成した点である。

これら区画突部２０・・・は、ニードル弁２の円筒部１
４の下部外周面に周方向に間隔を存して形成されている
。この場合、区画突部２０・・・は、放射方向に形成さ
れた副燃料吐出口１３・・・間に設けられ、すなわち周
方向に隣接する副燃料吐出口１３・・・間の中間部位に
位置されている。したがって、副燃料充填スペース部１
Ｂはこれら区画突部２０・・・により、複数の独立した
区画スペース２１・・・に区画され、これら区画スペー
ス２１・・・はそれぞれ副燃料吐出口１３・・・に導通
しているとともに、上端は円筒状隙間１５に開放され、
下端はシート部１０に開放されている。

なお、区画突部２０・・・の外面とボディｌの内面との
間は、ニードル弁２の摺動を妨げない範囲で可能な限り
最小のクリアランスとなるように設定されている。

このような構造によれば、ニードル弁２に形成した区画
突部２０・・・は、周方向に隣接する副燃料吐出口１３
・・・間の中間部位に位置されて、副燃料充填スペース
部１６をそれぞれ副燃料吐出口１３・・・の出口付近の
区画スペース２１・・・に区分しているので、各副燃料
吐出口１３・・・から副燃料が吐出された場合、副燃料
は副燃料充填スペース部１６で周方向に広がることがな
い。したがって、各区画スペース２１・・・内に残留し
ている主燃料は軸方向、つまり上方に押し上げられ、こ
れら区画スペース２１・・・から排除される。

また、第７図に示すように、もともと主燃料が残る位置
、つまり隣接する副燃料吐出口１３・・・の周方向中間
部位に主燃料が残るのを邪魔するように区画突部２０・
・・を設けたので、主燃料の残存を防止する。

このようなことから、副燃料を供給した時、着火性に優
れた副燃料に着火性の劣る主燃料が混入することが防止
″され、エンジンに噴射された場合には確実な着火を促
すことになり、良好な火種となって引き続き噴射される
主燃料を円滑に着火させることができる。

しかもこの場合、副燃料の供給量を増やす必要はなく、
少ない副燃料で着火性の向上が可能となる。

なお、本発明は上記第１の実施例に制約されるものでは
なく、第３図および第４図にそれぞれ示す第２および第
３の実施例のような構造であってもよい。

すなわち、第１の実施例の場合、区画突部２０・・・で
区画されかつ副燃料吐出口１３・・・に連通する区画ス
ペース２１・・・の形状は、第２図に示すように２面の
円弧面で挟まれたような空間形状をなしているが、第３
図に示すような略４角形状２１ａ’や、第４図に示すよ
うな半長円形状２１ｂなどであってもよい。

また、副燃料吐出口１３・・・、区画突部２０・・・、
区画スペース２１・・・の数は４個に限らず、何個でも
よい。

さらにまた、２種類の燃料としてはアルコールと軽油に
制約されず、たとえば水と軽油であってもよい。

そして噴射孔３・・・はホール型に限らず、ビン型や外
聞型などであってもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、周方向に隣接する
副燃料吐出口の間を区画突部により周方向に区画したの
で、各副燃料吐出口の出口部分が独立して区画スペース
となり、したがってこれら副燃料吐出口から吐出された
副燃料は周方向に広がることがなく、区画スペースに残
っている主燃料を上方へ押上げ、したがって副燃料が吐
出された時の主燃料の残存を防止する。このため、副燃
料に主燃料が混入される割合いが少なく、着火性がよく
なる。また、着火性のよい副燃料を多く使用する必要も
ないなどの利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図は２種燃料噴射弁の断面図、第２図は第１図中■−
■線の断面図、第３図および第４図はそれぞれ本発明の
第２および第３の実施例を示す断面図、第５図ないし第
７図は従来の構造を示し、第５図は２種燃料噴射弁の断
面図、第６図は第５図中Ｖｌ−Ｖｌ線の断面図、第７図
は主要部の拡大した断面図である。 ■・・・ボディ、２・・・ニードル弁、３・・・燃料噴
射孔、５・・・主燃料供給通路、７・・・副燃料供給通
路、ｌＯ・・・シート部、１２・・・中空路、１３・・
・副燃料吐出口、１５・・・円筒状隙間、２０・・・区
画突部、２１・・・区画スペース。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第３図　　　第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 燃料を噴射するための噴射孔を有し、主燃料の供給通路
   およびこの主燃料よりも着火性に優れた副燃料の供給通
   路を形成したボディと、 このボディに摺動自在に嵌合されて上記噴射孔を開閉す
   るシート部を有するとともに、このボディ内面との間に
   上記主燃料の供給通路に導通された円筒状の隙間を形成
   し、中心部に上記副燃料供給通路と導通する中空路を備
   え、かつ上記シート部近傍にこの中空路と連なる副燃料
   吐出口を周方向に複数個形成したニードル弁とを具備し
   た２種燃料噴射弁において、 上記ニードル弁には、上記シート部近傍に形成した副燃
   料吐出口間を周方向に区画する区画突部を形成し、これ
   ら区画突部間に上記副燃料吐出口に連なりかつ軸方向端
   部が開放された区画スペースをそれぞれ形成したことを
   特徴とする２種燃料噴射弁。