JPH03967A - 燃料噴射装置 - 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】 に産業上の利用分野】 本発明は燃料噴射装置に係り、とくに燃料噴射ポンプに
よって燃料を加圧して燃料噴射ノズルに供給し、燃料圧
によってノズルニードルを移動させて噴口から燃料を噴
射するようにした燃料噴射に発明の概要】 燃料噴射ノズルの噴口を、入口側のストレート部と、こ
のストレート部に連続する出口側のテーバ部とから構成
するようにしたものであって、空気と燃料とのミキシン
グを活発化し、短時間に燃焼を完結化させ、排ガス対策
を改善するとともに性能を向上させるようにしたもので
ある。

Ｋ従来の技術１ 一般にディーゼルエンジンは燃料噴射ポンプによって燃
料を加圧するとともに、＋１０圧された燃料を噴射管に
よって燃料噴射ノズルに供給するようにしている。′燃
料噴射ノズルに燃料圧が加わると、そのノズルニードル
が燃料圧によってリフトしてバルブシートから離れ、噴
口を通して燃料が噴射されるようになっている。燃料の
噴霧は圧縮によって高温になっているシリンダ内の吸気
によって自然着火され、燃焼が行なわれるようにしてい
る。

に発明が解決しようとする問題点】 このようなディーゼルエンジンの燃料噴射系に用いられ
ているノズルの噴口は従来は原則として同一径のストレ
ートな穴またはテーパのみから成る穴によって構成され
ていた。従って燃料と空気との間のミキシングが不活発
で、燃料を短時間に燃焼させることができないという欠
点があった。

またテーパ穴のみの場合は各噴口径の加工公差の管理が
困難であり、穴径のバラツキも大きくなって、噴射量の
適正な確保が出来難いという欠点があった。またこのこ
とから排ガス対策が困難で、エンジンの性能の向上にも
限界があった。

実開昭５７−１５８９７３号公報には、中間段部よりも
出口側の内径を入口側の内径よりも大きくした噴口を有
する燃料噴射ノズルが開示されている。このような噴口
によって、とくに段部よりも外側の大径の噴口の壁部に
燃料噴霧が衝突して粉砕され、高温の燃焼室内において
微粒化あるいは気化が促進されるようになっている。と
ころが噴口の中間部に段部を設けて入口側と出口側の直
径を異ならしめるようにすると、噴霧の形状が不安定に
なる欠点があり、必ずしも安定な燃焼が得られない。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、空気と燃料とのミキシングが良好に行なわれるとと
もに、燃料Ｉｌｌ霧の形態が安定に保持されるようにし
た燃料噴射装置を提供することを目的とする。

Ｋ問題点を解決するための手段】 本発明は、燃料噴射ポンプによって燃料を加圧して燃料
噴射ノズルに供給し、燃料圧によってノズルニードルを
移動させで噴口から燃料を噴射するようにした装置にお
いて、前記噴口を入口側のストレート部と、該ストレー
ト部に連続する出口側のテーパ部とから構成するように
したものである。

Ｋ作用】 従って噴口の入口側のストレートな部分を通った後に出
口側のテーバ部を通して燃料が噴射されることになり、
これによって燃料と空気との間のミキシングを活発化さ
せることが可能になる。しかもストレート部とテーバ部
とが連続しているために、噴霧の形状が不安定になるこ
とがなく、安定な燃焼が達成されることになる。

【実施例Ｘ 以下本発明を図示の実施例につき説明する。第２図は本
発明の一実施例に係る燃料噴射装置に用いられる燃料噴
射ノズル８を示すものであって、このノズル８の下端部
にはノズル本体９が設けられている。この本体９の先端
部には円周方向に複数の噴口１０が形成されている。ま
たノズル本体９はリテーナ１１を介してノズルホルダ１
２と結合されるようになっている。そしてノズル本体９
内にはノズルニードル１３が慴動可能に配されており、
このノズルニードル１３が上記噴口１０の開閉を制御す
るようになっている。

またこのノズルニードル１３の上端は押圧ロッド１４の
下端と当接している。ロッド１４はノズルホルダ１２内
に収納されるとともに、その上端部はばね１５によって
押されている。またノズルホルダ１２およびノズル本体
９にはそれぞれ燃料供給路１６．１７が形成されており
、これらの供給路１６．１７によって後述の燃料噴射ポ
ンプから供給される燃料をノズル本体９内に導くように
している。

上記ノズルニードル１３をロッド１４を介して押圧する
ようになっているばね１５はノズルホルダ１２の内部に
形成された凹部内に収納されるとともに、その上端はば
ね受け１８によって受けられるようになっている。この
ばね受け１８はスペーサ１つを介して調節ねじ２０によ
って受けられるようになっている。調節ねじ２０はその
外周面に雄ねじを備えるとともに、この雄ねじがノズル
ホルダ１２の上端側の内周面に形成された雌ねじ２１と
係合されている。また調節ねじ２０の上端には、キャッ
プ２２が螺着されて取付けられるようになっている。

さらに上記燃料噴射ノズル８のノズルホルダ１２の側面
には突部２３が形成されており、この突部２３の中心部
を上記燃料供給路１６が貫通するようになっている。ま
た突部２３の外周面に（よ雄ねじ２４が形成されており
、この雄ねじ２４によって接続用ナツト２５が螺着され
ている。このナツト２５は燃料噴射＠２６の先端部を突
部２３に固定するようにしている。そして燃料噴射管２
６が後述する燃料噴射ポンプと接続されるようになって
いる。またこの燃料噴射ノズル８の１．ｆね受（す１８
、スペーサ１９、および調整ねじ２０の中心孔３３を通
してノズルホルダ１２内にリークした燃料が燃料噴射ノ
ズル８の上部空間側に逃げるようになっている。なおこ
の空間の燃料は戻し〕＼イブ３４によって図外の燃料タ
ンクに戻されるようになっている。

以上のような構成に係る燃料噴射ノズル８ｔま第３図に
示すように、シリンダブロック４０に形成されている貫
通孔から成るシリンダ４１を閉塞するシリンダヘッド４
２に保持されるようになっている。シリンダヘッド４２
には吸気ボート４３と排気ボー１へ４４とがそれぞれ設
けられ、上記シリンダ４１に連通されるようになってい
る。そしてこれらのボート４３．４４にはそれぞれ吸気
バルブ４５と排気バルブ４６とが取付けられている。

これに対してシリンダ４１内にはピストン４７が摺動可
能に保持されるとともに、ピストン４７はピストンピン
４８を介してコネクティングロッド４９に連結されてい
る。またこのピストン４７の頂部には凹部から成る燃焼
室５０が設けられており、この燃焼室５０に向けて上記
燃料噴射ノズル８の先端部の噴口１０から燃料を噴０４
するようにしている。

シリンダヘッド４２に取付けられている燃料噴射ノズル
８は第１図に示す燃料噴射ポンプ５３に接続されるよう
になっている。この燃料噴射ポンプ５３はシリンダブロ
ック４０の側面側に取付けられるとともに、シリンダ数
と同数のポンプユニット５４を備えている。それぞれの
ポンプユニット５４のプランジャはカムシャフト５５に
取付けられているカム５６によって突上げられるように
なっており、これによって燃料を加圧し、噴射管２６を
通して燃料噴射ノズル８に燃料を供給するようにしてい
る。なおりムシャフト５５には図外のタイマが設けられ
るようになっており、このタイマによってカムシャフト
５５の位相角を変更し、燃料の噴射のタイミングを調整
するようにしている。また燃料噴射ポンプ５３が１回に
噴射する燃料の供給量を調整するために、燃料噴射ポン
プ５３にはメカニカルガバナ５７が設けられている。

以上のような構成において、エンジンによって燃料噴射
ポンプ５３のカムシャフト５５が回転駆動されると、カ
ム５６が所定のタイミングで燃料噴射ポンプ５３の各ポ
ンプユニット５４のプランジャを順次突上げる。従って
バレル内の燃料が加圧され、噴射管２６を通して燃料噴
射ノズル８に供給される。

燃料圧は燃料通路１６．１７を通してノズル本体９の燃
料だめ２７に加えられることになる。従ってこの燃料だ
め２７内の燃料圧の上昇によって、ノズルニードル１３
が上方へ押される力を受けることになり、ロッド１４を
介してばね１５を押しながら上昇する。従ってノズルニ
ードル１３の先端部がバルブシート２８から離間し、ノ
ズル本体９の先端部に設けられている噴口１０を通して
第３図に示すピストン４７の燃焼室５０に向けて燃料が
噴射されることになる。

このときにピストン４７は吸気ボート４３を通して導入
された吸気を圧縮した状態にあり、この圧縮によって高
温になっている吸気の熱によって燃料の噴霧が自然着火
される。このようにして燃焼室５０内で燃焼が行なわれ
、ピストン４７が下方へ移動されることになり、これに
よって出力を取出すことが可能になる。燃焼によって生
じた排気ガスは、排気バルブ４６が所定のタイミングで
開かれると、排気ボート４４を通して排出されることに
なる。

このようにして燃料の噴射を行なう燃料噴射ノズル８は
、その先端側のノズル本体９とノズルニ−ドル１３とを
主要な構成部品としており、燃料噴射ポンプ５３によっ
て加圧された燃料圧が燃料通路１６．１７を通して燃料
だめ２７に加わると、その圧力が開弁圧を越えたときに
ばね１５に打勝ってノズルニードル１３を上昇させるこ
とになる。

従ってノズル本体９の噴口１０を通して燃料噴霧３２（
第１図参照）が第３図に示すピストン４７の燃焼室５０
に噴射されることになる。

しかも本実施例に係る燃料噴射ノズル８においては、そ
の噴口１０の形状を改善するようにしており、噴口１０
を第１図に示すようにその入口側のストレート部３０と
先端側のテーバ部３１とから構成している。ここで噴口
１０の軸線方向の全長をＬとするとともに、ストレート
部３０の長さをρとした場合に、燃料噴霧３２の広がり
角とノズル９の穴１０の流量のばらつきを少なく押える
必要上、つぎのような関係に保つようにしている。

０．２くλ／Ｌ＜０．６ またテーバ部３１のテーバ角θは最適値を限定すること
が困難であるが、約３度に設定することが好ましい。ざ
らに噴口１０での流司係数を確保するために、噴口内側
端は電解パリ取り等によって０．１Ｒ程度に仕上げるこ
とが好ましい。

このように燃料噴射ノズル８の噴口１０の形状をストレ
ート部３０と、これに連続するテーパ部３１とから構成
し、その範囲を上記の式の関係とすることによって、空
気と燃料のミキシングを活発化することが可能になり、
これによって燃焼を短時間で完結させることが可能にな
る。またストレート部３０とテーバ部３１とが連続して
いるために、安定な噴霧３２を形成することが可能にな
り、これによって燃焼を安定させるとともに、排ガス対
策の改善と、エンジンの性能の向上とを図ることが可能
になる。

Ｋ発明の効果遅 以上のように本発明は、燃料噴射ノズルの噴口を、入口
側のストレート部と、このストレート部に連続する出口
側のテーパ部とから構成するようにしたものである。従
って燃料と空気のミキシングを活発化し、短１ｆ＃間に
燃焼を完結させるとともに、安定な燃焼を達成すること
が可能になり、排ガス対策の改善とエンジンの性能の向
上とを両立することが可能になる。

５３・・・燃料噴射ポンプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、燃料噴射ポンプによつて燃料を加圧して燃料噴射ノ
   ズルに供給し、燃料圧によってノズルニードルを移動さ
   せて噴口から燃料を噴射するようにした装置において、
   前記噴口を入口側のストレート部と、該ストレート部に
   連続する出口側のテーパ部とから構成するようにしたこ
   とを特徴とする燃料噴射装置。