JPH0680858U - Assist air type fuel injection device - Google Patents

Assist air type fuel injection device

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JPH0680858U
JPH0680858U JP2718993U JP2718993U JPH0680858U JP H0680858 U JPH0680858 U JP H0680858U JP 2718993 U JP2718993 U JP 2718993U JP 2718993 U JP2718993 U JP 2718993U JP H0680858 U JPH0680858 U JP H0680858U
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valve
fuel
air
injection
chamber
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JP2718993U
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Inventor
一光 小林
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株式会社ユニシアジェックス
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料をアシストエアによって効果的に微粒化
しつつ、全体構造を簡素化して小型化する。 【構成】 燃料噴射弁の噴射ノズル32の一端側に、エ
ア室37と燃料室39とを備えたケーシング36を設
け、ケーシング36内には各弁部44B,44Cによっ
てエア噴出口43,噴射口32Aを同時に開閉弁する弁
体44を設け、弁ばね45により弁体44をアシストエ
アの圧力に抗して閉弁方向に付勢する一方、噴射口32
Aから燃料が噴射されたときには燃料圧によって開弁す
るのを許す構成とした。これにより、ニードル弁33が
開弁して噴射口32Aに燃料が噴射されると、弁体44
は弁ばね45のばね力に抗して一端側に変位し、各弁部
44B,44Cが各弁座42A,39Aから離座するこ
とにより、エア噴出口43,燃料噴出口41からアシス
トエア,燃料が噴出され、微粒化される。
(57) [Abstract] [Purpose] To effectively atomize fuel by assist air and to simplify and downsize the entire structure. A casing 36 having an air chamber 37 and a fuel chamber 39 is provided on one end side of an injection nozzle 32 of a fuel injection valve, and an air ejection port 43 and an injection port are provided in the casing 36 by respective valve portions 44B and 44C. A valve body 44 for simultaneously opening and closing 32A is provided, and the valve spring 45 urges the valve body 44 in the valve closing direction against the pressure of the assist air.
When the fuel is injected from A, the valve is opened by the fuel pressure. As a result, when the needle valve 33 opens and fuel is injected into the injection port 32A, the valve body 44
Is displaced toward the one end side against the spring force of the valve spring 45, and the valve portions 44B and 44C are separated from the valve seats 42A and 39A. Fuel is ejected and atomized.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、例えば自動車用エンジンのシリンダ内にアシストエアで微粒化した 燃料を噴射供給するのに用いて好適なアシストエア式燃料噴射装置に関する。 The present invention relates to an assist air type fuel injection device suitable for use in, for example, injecting and supplying atomized fuel with assist air into a cylinder of an automobile engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

図6に従来技術によるアシストエア式燃料噴射装置を筒内直接噴射方式に用い た場合を例に挙げて示す。 FIG. 6 shows an example in which the conventional assist air type fuel injection device is used for the in-cylinder direct injection system.

【0003】 図において、1はエンジンのシリンダヘッド、2は該シリンダヘッド1の上部 に設けられたホルダをそれぞれ示し、該ホルダ2内にはシリンダヘッド1とピス トンとの間に画成される燃焼室に連通する予混合室(いずれも図示せず)が形成 されている。In the drawing, 1 is a cylinder head of an engine, 2 is a holder provided on the upper part of the cylinder head 1, and the holder 2 is defined between the cylinder head 1 and the piston. A premixing chamber (neither is shown) is formed in communication with the combustion chamber.

【0004】 3はホルダ2の上部に斜めに設けられた燃料噴射弁を示し、該燃料噴射弁3は 電磁アクチュエータを内蔵したインジェクタ本体3Aと、該インジェクタ本体3 Aの一端側に設けられ、ホルダ2内の予混合室に連通する噴射口(いずれも図示 せず)が形成された噴射ノズル3Bと、インジェクタ本体3Aの他端側に設けら れた接続口3Cとから大略構成され、噴射ノズル3B内には噴射口を開,閉する ニードル弁(図示せず)が軸方向に可動に設けられている。そして、該燃料噴射 弁3は、燃料ポンプから圧力レギュレータを介して接続口3C内に燃料が供給さ れ、外部のコントロールユニット(いずれも図示せず)から噴射パルスが印加さ れると電磁アクチュエータによってニードル弁を開弁し、噴射口から燃料をホル ダ2内の予混合室内に噴射するものである。Reference numeral 3 denotes a fuel injection valve provided obliquely above the holder 2. The fuel injection valve 3 is provided with an injector main body 3A having an electromagnetic actuator built therein and one end side of the injector main body 3A. The injection nozzle 3B is generally composed of an injection nozzle 3B having an injection port (not shown) communicating with the premixing chamber in 2 and a connection port 3C provided at the other end of the injector body 3A. In 3B, a needle valve (not shown) for opening and closing the injection port is provided movably in the axial direction. Then, the fuel injection valve 3 is supplied with fuel from the fuel pump through the pressure regulator into the connection port 3C, and when an injection pulse is applied from an external control unit (neither is shown), the electromagnetic actuator is operated by the electromagnetic actuator. The needle valve is opened, and the fuel is injected from the injection port into the premix chamber in the holder 2.

【0005】 4は燃料噴射弁3に対向してホルダ2に斜めに設けられたエア噴射弁を示し、 該エア噴射弁4は燃料噴射弁3とほぼ同様に、電磁アクチュエータを内蔵したイ ンジェクタ本体4Aと、噴射口を開,閉する弁体(いずれも図示せず)が設けら れた噴射ノズル4Bと、接続口4C等とから構成されている。そして、該エア噴 射弁4にはエアポンプから加圧されたアシストエア(過給アシストエア)がリリ ーフ弁、エア配管(いずれも図示せず)を介して供給され、コントロールユニッ トから噴射パルスが印加されると、ホルダ2内の予混合室にアシストエアを供給 するものである。Reference numeral 4 denotes an air injection valve obliquely provided on the holder 2 so as to face the fuel injection valve 3. The air injection valve 4 is similar to the fuel injection valve 3 and has a main body of an injector having an electromagnetic actuator. 4A, an injection nozzle 4B provided with a valve body (both not shown) for opening and closing the injection port, a connection port 4C and the like. Assist air (supercharge assist air) pressurized from an air pump is supplied to the air injection valve 4 through a relief valve and an air pipe (neither is shown), and the air is injected from the control unit. When the pulse is applied, assist air is supplied to the premix chamber in the holder 2.

【0006】 なお、5は燃料噴射弁3とエア噴射弁4との間に亘って設けられ、該各噴射弁 3,4に掛け止めされたストッパプレート、6は該ストッパプレート5の中央部 に挿通された固定ボルトをそれぞれ示し、該固定ボルト6の一端側はホルダ2の 上部に螺着されている。Reference numeral 5 denotes a stopper plate provided between the fuel injection valve 3 and the air injection valve 4, and is a stopper plate hooked on the respective injection valves 3 and 4, and 6 denotes a central portion of the stopper plate 5. Each of the fixing bolts inserted is shown, and one end side of the fixing bolt 6 is screwed to the upper portion of the holder 2.

【0007】 従来技術によるアシストエア式燃料噴射装置は上述の如き構成を有するもので 、コントロールユニットから各噴射弁3,4に噴射パルスを印加すると、燃料噴 射弁3の噴射ノズル3Bからホルダ2の予混合室内に燃料が噴射され、エア噴射 弁4から予混合室内にアシストエアが噴射される。そして、該予混合室内でアシ ストエアによって微粒化された燃料は、シリンダヘッド1とピストンとの間に画 成された燃焼室内に混合気として供給され、燃焼することによってエンジン動力 を発生させる。The assist air type fuel injection device according to the prior art has the above-mentioned configuration, and when an injection pulse is applied from the control unit to each of the injection valves 3 and 4, the injection nozzle 3B of the fuel injection valve 3 to the holder 2 is applied. Fuel is injected into the premix chamber, and assist air is injected from the air injection valve 4 into the premix chamber. The fuel atomized by the assist air in the premix chamber is supplied as a mixture into the combustion chamber defined between the cylinder head 1 and the piston, and burns to generate engine power.

【0008】[0008]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

ところで、上述した従来技術によるアシストエア式燃料噴射装置では、燃料噴 射弁3から噴射された燃料をエア噴射弁4のアシストエアによって微粒化するこ とにより、燃料とエアとの混合性を向上している。 By the way, in the assist air type fuel injection device according to the above-mentioned conventional technology, the fuel injected from the fuel injection valve 3 is atomized by the assist air of the air injection valve 4, thereby improving the mixing property of the fuel and the air. is doing.

【0009】 しかし、従来技術によるものでは、燃料噴射弁3と別体のエア噴射弁4をホル ダ2、ストッパプレート5等を介して設ける構成だから、全体構造が大型化,複 雑化して取付作業が煩雑化するという問題がある。However, according to the conventional technique, the fuel injection valve 3 and the separate air injection valve 4 are provided via the holder 2, the stopper plate 5 and the like, so that the overall structure becomes large and complicated to mount. There is a problem that the work becomes complicated.

【0010】 また、各噴射弁3,4の配置構成(レイアウト)が複雑化し、エンジンルーム 内の空間を有効利用することができず、製造コストが大幅に増大するという問題 もある。Further, there is also a problem that the arrangement configuration (layout) of each of the injection valves 3 and 4 becomes complicated, the space in the engine room cannot be effectively used, and the manufacturing cost significantly increases.

【0011】 本考案は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、燃料をアシストエア によって効果的に微粒化することができ、全体構造を簡素化,小型化できるよう にしたアシストエア式燃料噴射装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and the assist air type fuel is capable of effectively atomizing the fuel by the assist air and simplifying and downsizing the entire structure. An object is to provide an injection device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

上述した課題を解決するために、本考案が採用する構成は、一端側が噴射口と なった噴射ノズルを備えた燃料噴射弁と、該燃料噴射弁の噴射ノズルに設けられ たケーシングと、該ケーシング内に設けられ、外部からアシストエアが供給され るエア室と、該エア室と噴射ノズルとの間に位置して前記ケーシング内に設けら れ、前記噴射ノズルの噴射口に連通する燃料室と、流入側が該燃料室に連通し、 流出側が前記ケーシングの一端側に開口する燃料噴出口と、前記ケーシングの一 端側に設けられ、前記エア室内に連通するエア噴出口と、前記エア室と燃料室と の間に亘って軸方向に可動に設けられ、一側弁部で該エア噴出口を開,閉すると 共に他側弁部で前記噴射ノズルの噴射口と前記燃料室との間を開,閉する弁体と 、前記エア室内に設けられ、常時はアシストエアの圧力に抗して該弁体を閉弁方 向に付勢すると共に前記燃料噴射弁が開弁して該弁体の他側弁部に燃料圧が作用 したときには開弁するのを許す弁ばねとからなる。 In order to solve the above-mentioned problems, the structure adopted by the present invention is a fuel injection valve having an injection nozzle whose one end side is an injection port, a casing provided in the injection nozzle of the fuel injection valve, and the casing. An air chamber that is provided inside and to which assist air is supplied from the outside; and a fuel chamber that is located between the air chamber and the injection nozzle and that is provided inside the casing and that communicates with the injection port of the injection nozzle. , An inflow side communicates with the fuel chamber, an outflow side opens at one end side of the casing, a fuel ejection port, an air ejection port provided at one end side of the casing and communicating with the air chamber, and the air chamber. It is movably provided in the axial direction across the fuel chamber, and when the air jet outlet is opened and closed by the one-side valve portion, the air valve is opened and closed by the other-side valve portion between the injection port of the injection nozzle and the fuel chamber. A valve body that opens and closes, and the air chamber When the fuel injection valve is opened and the fuel pressure acts on the valve portion on the other side of the valve body, the valve body is normally provided to urge the valve body toward the valve closing direction against the pressure of assist air. It consists of a valve spring that allows the valve to open.

【0013】[0013]

【作用】[Action]

燃料噴射弁の噴射ノズルから燃料が噴射され、この燃料の圧力が弁体の他側弁 部に作用すると、弁体は弁ばねのばね力に抗して開弁し、該弁体の一側弁部はエ ア噴出口を開くと共に他側弁部は噴射ノズルと燃料室との間を連通させる。これ により、燃料噴射弁からの燃料は燃料室を介して燃料噴出口から外部に噴出され る一方、エア室内のアシストエアはエア噴出口を介して外部に噴出し、燃料噴出 口から噴出された燃料を霧化する。 When fuel is injected from the injection nozzle of the fuel injection valve and the pressure of this fuel acts on the valve portion on the other side of the valve element, the valve element opens against the spring force of the valve spring, and the one side of the valve element is opened. The valve section opens the air ejection port, and the other side valve section connects the injection nozzle and the fuel chamber. As a result, the fuel from the fuel injection valve is ejected to the outside from the fuel ejection port via the fuel chamber, while the assist air in the air chamber is ejected to the outside via the air ejection port and ejected from the fuel ejection port. Atomize the fuel.

【0014】[0014]

【実施例】【Example】

以下、本考案の実施例を図1ないし図5に基づき、筒内直接噴射方式に用いた 場合を例に挙げて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5 by taking as an example the case of using the direct injection method in a cylinder.

【0015】 図1ないし図4は本考案の第1の実施例を示している。1 to 4 show a first embodiment of the present invention.

【0016】 図中、11は自動車用エンジンのエンジン本体を示し、該エンジン本体11は 例えば4気筒のシリンダ12,12,…(1個のみ図示)と、該シリンダ12上 に搭載されたシリンダヘッド13と、シリンダ12内に往復動可能に設けられ、 該シリンダヘッド13との間に燃焼室14を画成するピストン15と、該ピスト ン15をクランク軸16に連結し、該ピストン15の往復動をクランク軸16の 回転出力として導出させる連接棒17とから大略構成され、シリンダヘッド13 には吸気弁18と排気弁19とが設けられている。In the figure, reference numeral 11 denotes an engine body of an automobile engine. The engine body 11 is, for example, four cylinders 12, 12, ... (Only one is shown), and a cylinder head mounted on the cylinder 12. 13 and a piston 15 reciprocatingly provided in the cylinder 12 to define a combustion chamber 14 between the cylinder head 13 and the cylinder 15, and the piston 15 is connected to a crankshaft 16 to reciprocate the piston 15. The cylinder head 13 is generally provided with an intake valve 18 and an exhaust valve 19 and a connecting rod 17 for deriving the motion as a rotational output of the crankshaft 16.

【0017】 20はシリンダヘッド13の吸気側に接続された吸気管を示し、該吸気管20 は吸気マニホールド等を含んで構成され、その途中にはエアクリーナ21、エア フロメータ22、スロットルバルブ23等が設けられている。そして、該吸気管 20はエアクリーナ21で塵埃が除去され、エアフロメータ22で吸入空気量が 測定されたエアを燃焼室14内に供給するものである。Reference numeral 20 denotes an intake pipe connected to the intake side of the cylinder head 13, and the intake pipe 20 is configured to include an intake manifold and the like, and an air cleaner 21, an air flow meter 22, a throttle valve 23, etc. are provided in the middle thereof. It is provided. The intake pipe 20 supplies air into the combustion chamber 14 whose dust has been removed by an air cleaner 21 and whose amount of intake air has been measured by an air flow meter 22.

【0018】 24はシリンダヘッド13の排気側に接続され、排気マニホールド等を含んで 構成された排気管を示し、該排気管24は排気弁19の開弁時に燃焼室14から の排気ガスを外部に排出させるものである。Reference numeral 24 denotes an exhaust pipe that is connected to the exhaust side of the cylinder head 13 and includes an exhaust manifold and the like. The exhaust pipe 24 discharges exhaust gas from the combustion chamber 14 to the outside when the exhaust valve 19 is opened. To be discharged to.

【0019】 25はアシストエア供給手段を構成するエアポンプを示し、該エアポンプ25 は、その吸込側がエア導管26を介してスロットルバルブ23の上流側で吸気管 20の途中に接続され、その吐出側がエア供給配管27を介して後述のエア室3 7に接続されている。そして、該エアポンプ25は、クランク軸16に連結され たプーリ25Aが回転すると、この回転を駆動ベルト25Bを介して他のプーリ 25Cに伝達せしめ、これによりエア導管26から吸込んだエアを圧縮しつつエ ア供給配管27内に吐出するものである。Reference numeral 25 denotes an air pump that constitutes an assist air supply means. The air pump 25 has its suction side connected to an upstream side of the throttle valve 23 via an air conduit 26 in the middle of the intake pipe 20, and its discharge side to the air pump. It is connected to an air chamber 37 described later via a supply pipe 27. When the pulley 25A connected to the crankshaft 16 rotates, the air pump 25 transmits this rotation to another pulley 25C via the drive belt 25B, thereby compressing the air sucked from the air conduit 26. The air is discharged into the air supply pipe 27.

【0020】 28はエア供給配管27と吸気管20との間を接続して設けられたリリーフ配 管、29は該リリーフ配管28の途中に設けられたリリーフ弁をそれぞれ示し、 該リリーフ弁29はエアポンプ25から吐出されたアシストエアの圧力が所定値 を上回ると開弁し、エア供給配管27内の過剰なアシストエアを吸入空気の一部 として吸気管20に戻すことにより、エア室37に供給されるアシストエアの圧 力を例えば1kg/cm2 程度の圧力P1 に保持するものである。Reference numeral 28 denotes a relief pipe provided by connecting between the air supply pipe 27 and the intake pipe 20, 29 denotes a relief valve provided in the middle of the relief pipe 28, and the relief valve 29 is When the pressure of the assist air discharged from the air pump 25 exceeds a predetermined value, the valve is opened, and the excess assist air in the air supply pipe 27 is returned to the intake pipe 20 as a part of the intake air to be supplied to the air chamber 37. The pressure of the assist air to be generated is maintained at a pressure P1 of, for example, about 1 kg / cm 2 .

【0021】 30はアシストエア式燃料噴射装置を後述するケーシング36、弁体44、弁 ばね45等と共に構成する燃料噴射弁を示し、該燃料噴射弁30は、図2に示す 如く、段付筒状のインジェクタ本体31と、該インジェクタ本体31に設けられ 、一端側(シリンダヘッド13側)に噴射口32Aが形成された噴射ノズル32 と、該噴射ノズル32内に軸方向に可動に設けられ、噴射口32Aを開,閉する ニードル弁33と、該ニードル弁33を開,閉弁させるべくインジェクタ本体3 1内に設けられた電磁アクチュエータ34等とから大略構成され、前記インジェ クタ本体31の他端側には噴射ノズル32内に燃料配管35からの燃料を供給す る接続口31Aが設けられている。また、該燃料噴射弁30には圧力レギュレー タ(図示せず)によって例えば4.5kg/cm2 程度の圧力P2 に調整された 燃料が燃料配管35を介して供給されている。Reference numeral 30 denotes a fuel injection valve which constitutes an assist air type fuel injection device together with a casing 36, a valve body 44, a valve spring 45 and the like, which will be described later, and the fuel injection valve 30 has a stepped cylinder as shown in FIG. Shaped injector main body 31, an injection nozzle 32 provided in the injector main body 31 and having an injection port 32A formed at one end side (cylinder head 13 side), and provided in the injection nozzle 32 movably in the axial direction, The injection valve 32 </ b> A is opened and closed, and a needle valve 33 and an electromagnetic actuator 34 or the like provided in the injector body 31 for opening and closing the needle valve 33 are generally included. A connection port 31A for supplying fuel from the fuel pipe 35 is provided in the injection nozzle 32 on the end side. Further, fuel adjusted to a pressure P2 of, for example, about 4.5 kg / cm 2 by a pressure regulator (not shown) is supplied to the fuel injection valve 30 through a fuel pipe 35.

【0022】 そして、前記燃料噴射弁30は、外部のコントロールユニット(図示せず)か らの噴射パルスが電磁アクチュエータ34に印加されると、該電磁アクチュエー タ34によりニードル弁33を吸引して開弁させ、接続口31Aから噴射ノズル 32内に供給された燃料を噴射口32Aを介して噴射するものである。When an injection pulse from an external control unit (not shown) is applied to the electromagnetic actuator 34, the fuel injector 30 opens the needle valve 33 by attracting the needle valve 33 by the electromagnetic actuator 34. The fuel is supplied from the connection port 31A into the injection nozzle 32 and is injected through the injection port 32A.

【0023】 36は嵌合穴部36Aにより噴射ノズル32の一端側に外嵌するようにして設 けられた筒状のケーシングを示し、該ケーシング36には、その一端側中央に筒 状のエア室37が形成され、その外周側には該エア室37内にエア供給配管27 からのアシストエアを供給するエア供給口38が径方向外向きに突出して形成さ れている。Reference numeral 36 denotes a cylindrical casing provided so as to be fitted on one end side of the injection nozzle 32 by a fitting hole portion 36 A, and the casing 36 has a cylindrical air cylinder at the center of the one end side. A chamber 37 is formed, and an air supply port 38 for supplying assist air from the air supply pipe 27 into the air chamber 37 is formed on the outer peripheral side thereof so as to project radially outward.

【0024】 39は噴射ノズル32の噴射口32Aと連通するようにケーシング36内に設 けられ、隔壁部40を介してエア室37から隔離された筒状の燃料室を示し、該 燃料室39はニードル弁33およびエア室37の軸線上に位置すると共に、隔壁 部40と対向して後述する弁体44の他側弁部44Cが離着座する他側弁座39 Aが形成されている。Reference numeral 39 denotes a cylindrical fuel chamber which is provided in the casing 36 so as to communicate with the injection port 32 A of the injection nozzle 32 and is isolated from the air chamber 37 via the partition wall 40. Is located on the axis of the needle valve 33 and the air chamber 37, and is formed with the other side valve seat 39A facing the partition wall 40 and on which the other side valve portion 44C of the valve body 44 described later is seated.

【0025】 41はエア室37の開口部外周側に位置してケーシング36の一端側に開口す る燃料噴出口を示し、該燃料噴出口41の流入側はケーシング36の他端側で燃 料室39に径方向から連通している。そして、該燃料噴出口41は、弁体44が 開弁して噴射ノズル32内の燃料が燃料室39内に供給されると、この燃料を後 述の予混合室48内に噴出させるものである。Reference numeral 41 denotes a fuel injection port that is located on the outer peripheral side of the opening of the air chamber 37 and opens to one end side of the casing 36. The inflow side of the fuel injection port 41 is the other end side of the casing 36. It communicates with the chamber 39 in the radial direction. When the valve element 44 is opened and the fuel in the injection nozzle 32 is supplied into the fuel chamber 39, the fuel injection port 41 ejects this fuel into the premix chamber 48 described later. is there.

【0026】 42はエア室37の開口部側を施蓋すべくケーシング36の一端側に螺着され た有底筒状の弁座部材を示し、該弁座部材42には、図3にも示す如く、その中 央部にニードル弁33および弁体44の軸線上に位置してエア噴出口43が穿設 され、該エア噴出口43の一端側外周には後述する弁体44の一側弁部44Bが 離着座する一側弁座42Aが形成されている。Reference numeral 42 denotes a bottomed cylindrical valve seat member screwed to one end side of the casing 36 to cover the opening side of the air chamber 37, and the valve seat member 42 is also shown in FIG. As shown, an air ejection port 43 is formed in the center of the needle valve 33 and the valve body 44 on the axis, and one end of the air ejection port 43 has an outer periphery on one side of the valve body 44, which will be described later. A one-side valve seat 42A on which the valve portion 44B is seated is formed.

【0027】 44はエア室37と燃料室39との間に亘って軸方向に可動に設けられた弁体 を示し、該弁体44は、ニードル弁33と同一軸線上に位置する弁軸44Aと、 該弁軸44Aの一端側に設けられ、弁座部材42の一側弁座42Aに外側から離 着座する半球状の一側弁部44Bと、弁軸44Aの他端側に設けられ、燃料室3 9の他端側に形成された他側弁座39Aに離着座する他側弁部44Cと、該各弁 部44B,44C間に位置して弁軸44Aの途中に設けられ、径方向外向きに突 出した環状のばね受44Dとから構成されている。Reference numeral 44 denotes a valve body provided axially movably between the air chamber 37 and the fuel chamber 39, and the valve body 44 is a valve shaft 44 A located on the same axis as the needle valve 33. A hemispherical one-side valve portion 44B provided on one end side of the valve shaft 44A and seated on one side valve seat 42A of the valve seat member 42 from the outside, and provided on the other end side of the valve shaft 44A. The other side valve portion 44C which is seated on the other side valve seat 39A formed on the other end side of the fuel chamber 39, is provided between the valve portions 44B and 44C, and is provided in the middle of the valve shaft 44A. And an annular spring receiver 44D protruding outward in the direction.

【0028】 また、前記他側弁部44Cは、その一端側が隔壁部40の挿通穴40Aの内径 寸法とほぼ同一の外径寸法を有する円柱状に形成されて該挿通穴40A内に摺動 可能に挿通されることにより、エア室37と燃料室39との間を気液密にシール し、その他端側は他側弁座39Aに対応する凸湾曲状に形成されている。Further, the other side valve portion 44C is formed in a columnar shape having one end side having substantially the same outer diameter dimension as the inner diameter dimension of the insertion hole 40A of the partition wall portion 40 and is slidable in the insertion hole 40A. The air chamber 37 and the fuel chamber 39 are hermetically sealed in a gas-liquid tight manner by being inserted into the other side, and the other end side is formed in a convex curved shape corresponding to the other side valve seat 39A.

【0029】 また、前記弁体44は、弁座部材42の取付位置を軸方向に調整することによ り、一側弁部44Bが一側弁座42Aに着座すると共に他側弁部44Cが他側弁 座39Aに着座するようにしてケーシング36内に取付けられている。そして、 前記弁体44は、ニードル弁33が開弁して噴射ノズル32内の燃料の圧力が他 側弁部44Cを一端側に向けて押圧すると、弁ばね45のばね力に抗して一端側 に変位し、各弁部44B,44Cを各弁座42A,39Aから離座させて開弁す るものである。Further, in the valve element 44, by adjusting the mounting position of the valve seat member 42 in the axial direction, the one-side valve portion 44B is seated on the one-side valve seat 42A and the other-side valve portion 44C is It is mounted in the casing 36 so as to be seated on the other side valve seat 39A. Then, when the needle valve 33 opens and the fuel pressure in the injection nozzle 32 pushes the other side valve portion 44C toward one end side, the valve element 44 resists the spring force of the valve spring 45 and It is displaced to the side, and the valve portions 44B and 44C are separated from the valve seats 42A and 39A to open the valve.

【0030】 45はエア室37内に位置して弁座部材42と弁体44のばね受44Dとの間 に設けられた弁ばねを示し、該弁ばね45は常時弁体44を閉弁方向(他端側) に付勢するコイルばねから構成されている。ここで、該弁ばね45は、エア室3 7内のアシストエアが弁体44を開弁方向(一端側)に向けて押圧するエア開弁 力F1 に抗して該弁体44を閉弁方向に付勢すると共に、ニードル弁33が開弁 して燃料の圧力が弁体44の他側弁部44Cに作用したときには、この燃料開弁 力F2 とエア開弁力F1 との合成力によって弁体44が開弁するように、予めそ のばね力F3 が下記数1に示す如く調整されており、これによって、弁体44の 開弁圧は例えば1.5kg/cm2 程度になっている。Reference numeral 45 denotes a valve spring located in the air chamber 37 and provided between the valve seat member 42 and the spring receiver 44D of the valve body 44. The valve spring 45 always closes the valve body 44 in the valve closing direction. It is composed of a coil spring that biases (on the other end side). Here, the valve spring 45 closes the valve body 44 against the air valve opening force F1 that the assist air in the air chamber 37 pushes the valve body 44 toward the valve opening direction (one end side). When the needle valve 33 is opened and the fuel pressure acts on the other side valve portion 44C of the valve element 44 while being biased in the direction, the combined force of the fuel opening force F2 and the air opening force F1 causes The spring force F3 thereof is adjusted in advance so that the valve body 44 opens, as shown in the following mathematical formula 1, whereby the valve opening pressure of the valve body 44 becomes, for example, about 1.5 kg / cm 2. There is.

【0031】[0031]

【数1】 F1 <F3 <F1 +F2[Equation 1] F1 <F3 <F1 + F2

【0032】 また、前記エア開弁力F1 、燃料開弁力F2 は、エア室37内のアシストエア が弁体44を開弁方向に付勢する実効面積をS1 、噴射口32Aから噴射された 燃料を受圧する他側弁部44Cの受圧面積をS2 とすれば、The air valve opening force F1 and the fuel valve opening force F2 are injected from the injection port 32A with an effective area S1 in which the assist air in the air chamber 37 urges the valve element 44 in the valve opening direction. If the pressure receiving area of the other side valve portion 44C that receives fuel is S2,

【0033】[0033]

【数2】 P1 ・S1 <F3 <P1 ・S1 +P2 ・S2 として表わすことができる。## EQU2 ## It can be expressed as P1.S1 <F3 <P1.S1 + P2.S2.

【0034】 46はケーシング36の一端側を覆って設けられた段付有底筒状のカバーを示 し、該カバー46の中央部には弁座部材42の外径寸法とほぼ等しい内径寸法を 有する大径な開口部47が穿設され、該カバー46とケーシング36との間には 環状の予混合室48が画成されている。そして、該カバー46は、燃料噴出口4 1から噴出された燃料を径方向内側に導き、予混合室48内でエア噴出口43か ら噴出されたエアと混合させるものである。Reference numeral 46 denotes a stepped bottomed cylindrical cover provided to cover one end side of the casing 36, and an inner diameter dimension substantially equal to an outer diameter dimension of the valve seat member 42 is provided in a central portion of the cover 46. An opening 47 having a large diameter is formed, and an annular premixing chamber 48 is defined between the cover 46 and the casing 36. The cover 46 guides the fuel ejected from the fuel ejection port 41 to the inside in the radial direction and mixes it with the air ejected from the air ejection port 43 in the premixing chamber 48.

【0035】 本実施例によるアシストエア式燃料噴射装置は上述の如き構成を有するもので 、次に、その作動について図3および図4を参照しつつ説明する。The assist air type fuel injection device according to the present embodiment has the above-mentioned structure. Next, the operation thereof will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

【0036】 まず、ニードル弁33が閉弁し、噴射ノズル32の噴射口32Aが閉塞されて いる場合は、弁体44の他側弁部44Cに燃料の圧力が加わらず燃料開弁力F2 が発生していないから、該弁体44はエア開弁力F1 よりも大きい弁ばね45の ばね力F3 によって閉弁方向に付勢され、一側弁部44Bを一側弁座42Aに着 座させると共に他側弁部44Cを他側弁座39Aに着座させることにより、噴射 ノズル32の噴射口32Aと燃料室39との間、エア室37と予混合室48との 間を遮断している。First, when the needle valve 33 is closed and the injection port 32A of the injection nozzle 32 is closed, fuel pressure is not applied to the other side valve portion 44C of the valve body 44, and the fuel opening force F2 is Since it has not occurred, the valve body 44 is biased in the valve closing direction by the spring force F3 of the valve spring 45 which is larger than the air valve opening force F1, and the one side valve portion 44B is seated on the one side valve seat 42A. At the same time, the other side valve portion 44C is seated on the other side valve seat 39A, so that the injection port 32A of the injection nozzle 32 and the fuel chamber 39 and the air chamber 37 and the premixing chamber 48 are shut off from each other.

【0037】 次に、図4に示す如く、電磁アクチュエータ34に噴射パルスが印加されてニ ードル弁33が開弁し、噴射ノズル32内の燃料圧が噴射口32Aを介して弁体 44の他側弁部44Cに作用すると、該他側弁部44Cは燃料開弁力F2 によっ て開弁方向に付勢され、これにより、弁体44は弁ばね45のばね力F3 に抗し て一端側に変位し、一側弁部44Bを一側弁座42Aから離座させて開弁すると 共に他側弁部44Cを他側弁座39Aから離座させて開弁する。Next, as shown in FIG. 4, the injection pulse is applied to the electromagnetic actuator 34 to open the needle valve 33, and the fuel pressure in the injection nozzle 32 is changed to the valve element 44 via the injection port 32A. When acting on the side valve portion 44C, the other side valve portion 44C is urged in the valve opening direction by the fuel valve opening force F2, which causes the valve element 44 to endure against the spring force F3 of the valve spring 45. When the valve is displaced to the side, the one-side valve portion 44B is separated from the one-side valve seat 42A to open the valve, and the other-side valve portion 44C is separated from the other-side valve seat 39A to open the valve.

【0038】 これにより、エア室37と予混合室48とがエア噴出口43を介して連通し、 該エア室37内のアシストエアがエア噴出口43から一側弁部44Bの他端面に 沿って予混合室48内に噴出する。一方、噴射ノズル32内と燃料室39とが噴 射口32Aを介して連通し、該噴射ノズル32内の燃料が燃料室39を介して燃 料噴出口41から予混合室48内に噴出し、カバー46によって径方向内側に導 かれ、予混合室48内でエア噴出口43からのアシストエアによって微粒化され つつ、燃焼室14内に供給される。As a result, the air chamber 37 and the premixing chamber 48 communicate with each other via the air ejection port 43, and the assist air in the air chamber 37 extends from the air ejection port 43 along the other end surface of the one-side valve portion 44B. And spouts into the premix chamber 48. On the other hand, the injection nozzle 32 and the fuel chamber 39 communicate with each other through the injection port 32A, and the fuel in the injection nozzle 32 is ejected from the fuel ejection port 41 into the premix chamber 48 through the fuel chamber 39. The gas is guided radially inward by the cover 46, atomized by the assist air from the air ejection port 43 in the premixing chamber 48, and then supplied into the combustion chamber 14.

【0039】 かくして、本実施例によれば、噴射口32Aを有する噴射ノズル32を備えた 燃料噴射弁30の一端側に、エア噴出口43に連通するエア室37と燃料噴出口 41に連通する燃料室39とを有するケーシング36を設け、該ケーシング36 内には一側弁部44Bおよび他側弁部44Cによってエア噴出口43と噴射口3 2Aとを同時に開閉弁する弁体44を備え、該弁体44をエア室37内のアシス トエアの圧力に抗して閉弁方向に付勢する一方、噴射口32Aから燃料が噴射さ れたときには燃料圧によって開弁するのを許す弁ばね45を設ける構成としたか ら、以下の効果を奏する。Thus, according to this embodiment, the one end side of the fuel injection valve 30 having the injection nozzle 32 having the injection port 32A is connected to the air chamber 37 and the fuel injection port 41 which are in communication with the air ejection port 43. A casing 36 having a fuel chamber 39 is provided, and a valve body 44 for simultaneously opening and closing the air ejection port 43 and the injection port 32A by the one side valve portion 44B and the other side valve portion 44C is provided in the casing 36. A valve spring 45 that urges the valve element 44 in the valve closing direction against the pressure of assist air in the air chamber 37, while allowing the valve pressure to open when fuel is injected from the injection port 32A. Since the structure is provided, the following effects are obtained.

【0040】 第1に、燃料噴射弁30より噴射された燃料の圧力を利用して弁体44を開弁 させる構成だから、該弁体44を駆動するための特別な電磁アクチュエータを不 要にでき、燃料噴射弁30という単一の駆動アクチュエータによって、燃料とア シストエアとの2流体を確実に制御することができる。この結果、全体構造を大 幅に簡素化して小型化でき、製造コストを低減することができる上に、レイアウ トも容易になってエンジンルーム内の空間を有効利用でき、取付作業を簡略化す ることができる。First, since the valve body 44 is opened by utilizing the pressure of the fuel injected from the fuel injection valve 30, a special electromagnetic actuator for driving the valve body 44 can be eliminated. The single drive actuator, which is the fuel injection valve 30, can reliably control the two fluids of fuel and assist air. As a result, the overall structure can be greatly simplified and downsized, the manufacturing cost can be reduced, the layout can be facilitated, the space in the engine room can be effectively used, and the installation work can be simplified. be able to.

【0041】 第2に、燃料噴射弁30の一端側にケーシング36を取付けるだけで、アシス トエア式燃料噴射装置を実現できるから、燃料噴射弁30の量産効果を損なうこ となく、容易に燃料を微粒化して供給することができる。Secondly, since the assist air type fuel injection device can be realized only by mounting the casing 36 on the one end side of the fuel injection valve 30, the fuel can be easily injected without impairing the mass production effect of the fuel injection valve 30. It can be atomized and supplied.

【0042】 第3に、噴射ノズル32、燃料室39、燃料噴出口41等を経て燃料を外部に 噴出させると共に、アシストエアをエア室37、エア噴出口43を介して噴出さ せ、燃料とアシストエアとの流通経路を独立させる構成としたから、燃料の圧力 とアシストエアの圧力が相互に干渉するのを防止でき、燃料噴射量が変動するの を防止して、効果的に微粒化することができる。Thirdly, the fuel is ejected to the outside through the injection nozzle 32, the fuel chamber 39, the fuel ejection port 41, etc., and the assist air is ejected through the air chamber 37 and the air ejection port 43 to generate the fuel. Since the flow path to the assist air is independent, it is possible to prevent the fuel pressure and the assist air pressure from interfering with each other, prevent the fuel injection amount from changing, and atomize effectively. be able to.

【0043】 また、ケーシング36の外側に大径な開口部47を有するカバー46を設け、 該カバー46によって燃料噴出口41から噴出された燃料をエア噴出口43側に 導く構成としたから、アシストエアによって燃料を効果的に微粒化することがで き、信頼性等を向上することができる。Further, since the cover 46 having the large diameter opening 47 is provided outside the casing 36 and the fuel ejected from the fuel ejection port 41 by the cover 46 is guided to the air ejection port 43 side, The air can effectively atomize the fuel, and the reliability and the like can be improved.

【0044】 次に、図5は本考案の第2の実施例を示し、本実施例の特徴は、弁体の他側弁 部にシール部材を設けたことにある。なお、本実施例では、上述した第1の実施 例と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。Next, FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention, which is characterized in that a seal member is provided on the other valve portion of the valve body. In this embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0045】 図中、51は本実施例による弁体を示し、該弁体51は前記第1の実施例で述 べた弁体44とほぼ同様に、弁軸51A、一側弁部51B、他側弁部51C、ば ね受51Dから構成されている。しかも、該弁体51の他側弁部51C他端側に は、ガソリン等の燃料に対して耐食性のある樹脂材料から略半球状に形成された シール部材52が固着されている。In the figure, reference numeral 51 denotes a valve body according to the present embodiment. The valve body 51 is similar to the valve body 44 described in the first embodiment, and has a valve shaft 51A, a one-side valve portion 51B, etc. It is composed of a side valve portion 51C and a spring receiver 51D. In addition, a seal member 52 formed of a resin material having a corrosion resistance against fuel such as gasoline and formed into a substantially hemispherical shape is fixed to the other end of the valve 51 on the other side valve portion 51C.

【0046】 かくして、このように構成される本実施例でも、上述した第1の実施例とほぼ 同様の作用、効果を得ることができる。しかし、特に、本実施例では、他側弁部 51Cに樹脂材料製のシール部材52を設ける構成としたから、該シール部材5 2を弾性変形させることによりシール性を大幅に向上でき、弁座部材42の軸方 向の取付位置を容易に調整して、組立性を向上できる。Thus, in this embodiment having such a configuration, it is possible to obtain substantially the same actions and effects as those of the first embodiment described above. However, in particular, in this embodiment, since the sealing member 52 made of the resin material is provided on the other side valve portion 51C, the sealing performance can be greatly improved by elastically deforming the sealing member 52, and the valve seat The axial mounting position of the member 42 can be easily adjusted to improve the assemblability.

【0047】 なお、前記各実施例では、燃料噴出口41をエア噴出口43の外周側に1個だ け設ける場合を例示したが、本考案はこれに限らず、燃料噴射口をエア噴出口4 3の外周側に周方向に離間して複数個設けてもよい。In each of the above embodiments, the case where only one fuel injection port 41 is provided on the outer peripheral side of the air injection port 43 has been illustrated, but the present invention is not limited to this, and the fuel injection port is not limited to the air injection port. A plurality of holes may be provided on the outer peripheral side of 43 in the circumferential direction.

【0048】 また、前記各実施例では、弁ばね45としてコイルばねを例示したが、これに 替えて、皿ばね等を用いてもよい。Further, in each of the above embodiments, the coil spring is illustrated as the valve spring 45, but a disc spring or the like may be used instead of this.

【0049】 さらに、前記各実施例では、ケーシング36の外側に有底筒状のカバー46を 設けるものとして述べたが、これに替えて、カバーを、ケーシング36に嵌着さ れた筒部と、該筒部から周方向に離間して径方向内側に伸長する平板状ないし棒 状の複数のガイド部とからいわゆる五徳状に形成してもよい。Further, in each of the above-described embodiments, the cover 46 having a bottomed tubular shape is provided outside the casing 36. However, instead of this, the cover is a tubular portion fitted to the casing 36. Alternatively, a so-called Gotoku shape may be formed from a plurality of flat plate-shaped or rod-shaped guide portions that are spaced apart from the tubular portion in the circumferential direction and extend inward in the radial direction.

【0050】 さらにまた、前記各実施例では、インジェクタ本体31の他端側から軸方向に 燃料を供給する形式の燃料噴射弁30を例示したが、これに替えて、インジェク タ本体の径方向から燃料を供給する形式の燃料噴射弁を用いてもよい。Furthermore, in each of the above embodiments, the fuel injection valve 30 of the type in which the fuel is axially supplied from the other end side of the injector main body 31 has been exemplified, but instead of this, the fuel injection valve 30 from the radial direction of the injector main body 31 is used. A fuel injection valve that supplies fuel may be used.

【0051】 一方、前記各実施例では、シリンダヘッド13に設けて筒内直接噴射方式に用 いた場合を例に挙げて説明したが、これに替えて、例えばインテイクマニホール ド等の吸気管20の途中に設けてもよい。On the other hand, in each of the above-described embodiments, the case where the cylinder head 13 is provided and used for the in-cylinder direct injection method has been described as an example. However, instead of this, for example, an intake pipe 20 such as an intake manifold It may be provided in the middle of.

【0052】[0052]

【考案の効果】[Effect of device]

以上詳述した通り、本考案によれば、一端側が噴射口となった噴射ノズルを備 えた燃料噴射弁に、エア噴出口に連通するエア室と燃料噴出口に連通する燃料室 とを有するケーシングを設け、該ケーシング内には一側弁部および他側弁部によ ってエア噴出口と噴射口とを共に開閉弁する弁体を設け、弁ばねにより該弁体を アシストエアの圧力に抗して閉弁方向に付勢する一方、噴射口から燃料が噴射さ れたときには燃料圧によって開弁するのを許す構成としたから、燃料噴射弁より 噴射される燃料の圧力を利用して弁体を開閉弁させ、燃料をアシストエアによっ て効果的に微粒化することができる。 As described in detail above, according to the present invention, a casing having a fuel injection valve having an injection nozzle whose one end side is an injection port, an air chamber communicating with the air ejection port, and a fuel chamber communicating with the fuel ejection port The casing is provided with a valve element that opens and closes both the air jet port and the jet port by the one-side valve portion and the other-side valve portion, and the valve body is set to the pressure of assist air by a valve spring. In contrast, the valve is biased in the closing direction while the fuel pressure is used to open the valve when the fuel is injected from the injection port.Therefore, the pressure of the fuel injected from the fuel injection valve is used. The valve element can be opened and closed, and the fuel can be effectively atomized by the assist air.

【0053】 この結果、燃料噴射弁という単一の駆動アクチュエータによって弁体を作動さ せ、該弁体によって燃料とアシストエアとの2つの流体を制御できるから、全体 構造を簡素化して小型化でき、レイアウトの自由度を高めてエンジンルームを有 効利用でき、製造コストを低減することができる。As a result, the valve element can be operated by a single drive actuator, which is a fuel injection valve, and two fluids, fuel and assist air, can be controlled by the valve element, so that the overall structure can be simplified and downsized. The engine room can be effectively used by increasing the degree of freedom in layout, and the manufacturing cost can be reduced.

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

【図1】本考案の第1の実施例によるアシストエア式燃
料噴射装置を用いた自動車用エンジンの要部を拡大して
示す構成図である。
FIG. 1 is an enlarged configuration diagram showing a main part of an automobile engine using an assist air type fuel injection device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1中の燃料噴射弁およびケーシング等を拡大
して示す縦断面図である。
FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view showing a fuel injection valve, a casing and the like in FIG.

【図3】図2中の要部を拡大して示す縦断面図である。3 is a vertical cross-sectional view showing an enlarged main part in FIG.

【図4】ニードル弁および弁体が開弁した状態を示す図
3と同様の縦断面図である。
FIG. 4 is a vertical sectional view similar to FIG. 3, showing a state in which a needle valve and a valve body are opened.

【図5】本考案の第2の実施例によるアシストエア式燃
料噴射装置の要部を拡大して示す縦断面図である。
FIG. 5 is an enlarged vertical sectional view showing a main part of an assist air type fuel injection device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】従来技術によるアシストエア式燃料噴射装置の
要部を拡大して示す正面図である。
FIG. 6 is an enlarged front view showing a main part of an assist air type fuel injection device according to a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30 燃料噴射弁 32 噴射ノズル 32A 噴射口 36 ケーシング 37 エア室 39 燃料室 41 燃料噴出口 43 エア噴出口 44,51 弁体 44B,51B 一側弁部 44C,51C 他側弁部 45 弁ばね 30 fuel injection valve 32 injection nozzle 32A injection port 36 casing 37 air chamber 39 fuel chamber 41 fuel injection port 43 air injection port 44,51 valve element 44B, 51B one side valve portion 44C, 51C other side valve portion 45 valve spring

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】 一端側が噴射口となった噴射ノズルを備
えた燃料噴射弁と、該燃料噴射弁の噴射ノズルに設けら
れたケーシングと、該ケーシング内に設けられ、外部か
らアシストエアが供給されるエア室と、該エア室と噴射
ノズルとの間に位置して前記ケーシング内に設けられ、
前記噴射ノズルの噴射口に連通する燃料室と、流入側が
該燃料室に連通し、流出側が前記ケーシングの一端側に
開口する燃料噴出口と、前記ケーシングの一端側に設け
られ、前記エア室内に連通するエア噴出口と、前記エア
室と燃料室との間に亘って軸方向に可動に設けられ、一
側弁部で該エア噴出口を開,閉すると共に他側弁部で前
記噴射ノズルの噴射口と前記燃料室との間を開,閉する
弁体と、前記エア室内に設けられ、常時はアシストエア
の圧力に抗して該弁体を閉弁方向に付勢すると共に前記
燃料噴射弁が開弁して該弁体の他側弁部に燃料圧が作用
したときには開弁するのを許す弁ばねとから構成してな
るアシストエア式燃料噴射装置。
1. A fuel injection valve having an injection nozzle whose one end side is an injection port, a casing provided at the injection nozzle of the fuel injection valve, and a casing provided in the casing, to which assist air is supplied from the outside. Provided in the casing located between the air chamber and the injection nozzle,
A fuel chamber communicating with the injection port of the injection nozzle, a fuel injection port having an inflow side communicating with the fuel chamber and having an outflow side opening to one end side of the casing, and one end side of the casing provided in the air chamber. It is provided movably in the axial direction between the communicating air ejection port and the air chamber and the fuel chamber. One side valve portion opens and closes the air ejection port and the other side valve portion ejects the injection nozzle. A valve body that opens and closes between the fuel injection chamber and the fuel chamber, and is normally provided in the air chamber and normally biases the valve body in the valve closing direction against the pressure of assist air. An assist air type fuel injection device comprising a valve spring that allows the injection valve to open when the fuel pressure acts on the other valve portion of the valve body.
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