JPH07208303A - 噴射ノズル - Google Patents
噴射ノズルInfo
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- JPH07208303A JPH07208303A JP6320603A JP32060394A JPH07208303A JP H07208303 A JPH07208303 A JP H07208303A JP 6320603 A JP6320603 A JP 6320603A JP 32060394 A JP32060394 A JP 32060394A JP H07208303 A JPH07208303 A JP H07208303A
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- Japan
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- injection
- nozzle
- injection holes
- holes
- diameter
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
- F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
- F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
- F02M61/1826—Discharge orifices having different sizes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
- F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
- F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明は、噴射時間の短縮及び空気の利用
効率の改善を可能とする噴射ノズルを提供することを目
的とする。 【構成】 噴射ノズル４は、全外周に亘って等間隔で配
置された複数の噴射孔８及び９を有する。互いに隣接す
る二つの大径の噴射孔８間にそれぞれ小径の噴射孔９を
付加的に形成することによって、噴射孔の総断面積が拡
大すると共に生成される燃料ビ−ムは互いに吹き付け合
うことがない。これにより、噴射時間が短縮され且つ空
気の利用効率が改善される。
効率の改善を可能とする噴射ノズルを提供することを目
的とする。 【構成】 噴射ノズル４は、全外周に亘って等間隔で配
置された複数の噴射孔８及び９を有する。互いに隣接す
る二つの大径の噴射孔８間にそれぞれ小径の噴射孔９を
付加的に形成することによって、噴射孔の総断面積が拡
大すると共に生成される燃料ビ−ムは互いに吹き付け合
うことがない。これにより、噴射時間が短縮され且つ空
気の利用効率が改善される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、噴射ノズルに係り、
特に燃焼室内で旋回する燃焼空気中に燃料を噴射するデ
ィ−ゼル機関用噴射ノズルに関する。
特に燃焼室内で旋回する燃焼空気中に燃料を噴射するデ
ィ−ゼル機関用噴射ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】ディ−ゼル機関にあっては、燃料を燃焼
室中へ噴射して燃焼前及び燃焼中に燃料を全燃焼空気中
にできるだけ均一に分布させようとすることは公知であ
る。その際、ジェット噴射法に従って直接燃料を噴射す
る技法が多く用いられ、燃料は多孔ノズルから斜め下方
へ向かって燃焼室内の燃焼空気中へ噴射され、一方燃焼
空気は専用の流入路を通って流入し、シリンダ軸を中心
とする旋回運動を行う。空気の旋回によって燃料が燃焼
室全体に分布し、また燃料がノズル内腔を通って噴射す
るときに微粒子化されるため直接には通らない空気にも
分布する。
室中へ噴射して燃焼前及び燃焼中に燃料を全燃焼空気中
にできるだけ均一に分布させようとすることは公知であ
る。その際、ジェット噴射法に従って直接燃料を噴射す
る技法が多く用いられ、燃料は多孔ノズルから斜め下方
へ向かって燃焼室内の燃焼空気中へ噴射され、一方燃焼
空気は専用の流入路を通って流入し、シリンダ軸を中心
とする旋回運動を行う。空気の旋回によって燃料が燃焼
室全体に分布し、また燃料がノズル内腔を通って噴射す
るときに微粒子化されるため直接には通らない空気にも
分布する。
【０００３】このように燃焼室内の旋回空気流により規
制され且つ大きな角運動量を伴う燃焼法では噴射ビ−ム
が激しく吹き飛ばされる。このとき、それぞれ吹き飛ば
された噴射ビ−ムが互いに重なり合うと、局部的に燃料
過多となって酸素不足の燃焼が行われる。この不完全燃
焼が生じると、多量に煤が放出される。そこで、このよ
うに燃焼空気を旋回させる噴射形態において不完全燃焼
が生じないようにするために、個々の噴射ビ−ムが激し
く吹き付けられても互いに重なり合わないように内腔の
間隔が選択され且つ個数が限定された噴射内腔を有する
噴射ノズルが導入される。
制され且つ大きな角運動量を伴う燃焼法では噴射ビ−ム
が激しく吹き飛ばされる。このとき、それぞれ吹き飛ば
された噴射ビ−ムが互いに重なり合うと、局部的に燃料
過多となって酸素不足の燃焼が行われる。この不完全燃
焼が生じると、多量に煤が放出される。そこで、このよ
うに燃焼空気を旋回させる噴射形態において不完全燃焼
が生じないようにするために、個々の噴射ビ−ムが激し
く吹き付けられても互いに重なり合わないように内腔の
間隔が選択され且つ個数が限定された噴射内腔を有する
噴射ノズルが導入される。
【０００４】この方法の噴射ノズルは欧州特許明細書第
０２４６３７３Ｂ１号で公知であり、この明細書中に燃
料噴射機器全体中の集成部材として記載されている。こ
の公知の噴射ノズルでは全部で３個の噴射孔が等間隔で
互いに横方向にノズル本体の外周に形成されている。そ
れぞれ中空円筒として形成されたノズルシャッタ素子の
姿勢によって３個の噴射孔が開いたり閉じたりして噴射
すべき燃料量を量定し、噴射孔が完全に開放し且つ所定
の噴射圧のときに３個の大きさの等しい噴射孔の全断面
を通る噴射可能な燃料の最大量が確定される。この方法
では、噴射孔を通ることにより規定され且つ燃焼空気の
渦流を吹き付けられる三つの噴射ビ−ムが重なり合わな
いように互いの角度間隔を１２０度ずつとしている。
０２４６３７３Ｂ１号で公知であり、この明細書中に燃
料噴射機器全体中の集成部材として記載されている。こ
の公知の噴射ノズルでは全部で３個の噴射孔が等間隔で
互いに横方向にノズル本体の外周に形成されている。そ
れぞれ中空円筒として形成されたノズルシャッタ素子の
姿勢によって３個の噴射孔が開いたり閉じたりして噴射
すべき燃料量を量定し、噴射孔が完全に開放し且つ所定
の噴射圧のときに３個の大きさの等しい噴射孔の全断面
を通る噴射可能な燃料の最大量が確定される。この方法
では、噴射孔を通ることにより規定され且つ燃焼空気の
渦流を吹き付けられる三つの噴射ビ−ムが重なり合わな
いように互いの角度間隔を１２０度ずつとしている。
【０００５】この公知の噴射ノズルはこれまで説明して
きた構造的かつ機能的な特性から、それぞれ直径の等し
い数少ない噴射孔の開口面による総開口面積が相対的に
小さく、その結果噴射時間が相対的に長くなるという問
題がある。さらに、この通常３〜５個の噴射孔を有する
燃焼方法では空気の利用効率が劣るという問題もある。
きた構造的かつ機能的な特性から、それぞれ直径の等し
い数少ない噴射孔の開口面による総開口面積が相対的に
小さく、その結果噴射時間が相対的に長くなるという問
題がある。さらに、この通常３〜５個の噴射孔を有する
燃焼方法では空気の利用効率が劣るという問題もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、上述した従来技術の問題点を解消し、噴射時間の短
縮と空気の利用効率の改善との双方またはいずれか一方
を可能とする噴射ノズルを提供することにある。
は、上述した従来技術の問題点を解消し、噴射時間の短
縮と空気の利用効率の改善との双方またはいずれか一方
を可能とする噴射ノズルを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る噴射ノズルは、外周に沿って多数の噴
射孔が等間隔に配置され且つ燃焼室内で旋回させた燃焼
空気中に直接燃料を噴射するディ−ゼル機関用噴射ノズ
ルにおいて、少なくとも二つの隣接する噴射孔の間にこ
れらより直径の小さい噴射孔を形成し且つ全ての噴射孔
の噴射口が共通の外周線上に位置するものである。
め、本発明に係る噴射ノズルは、外周に沿って多数の噴
射孔が等間隔に配置され且つ燃焼室内で旋回させた燃焼
空気中に直接燃料を噴射するディ−ゼル機関用噴射ノズ
ルにおいて、少なくとも二つの隣接する噴射孔の間にこ
れらより直径の小さい噴射孔を形成し且つ全ての噴射孔
の噴射口が共通の外周線上に位置するものである。
【０００８】
【作用】従来のこの種の噴射ノズルに形成されているよ
うな噴射孔の間にそれぞれより小さい直径の噴射孔を付
加的に設けたため、噴射ノズル全体で見ると従来の噴射
ノズルに比べて全噴射孔の総断面積ははるかに大きく、
しかも噴射孔によって規定される噴射ビ−ムは空気の渦
流中に噴射され、部分的にも互いに吹き飛ばされるよう
なことはない。
うな噴射孔の間にそれぞれより小さい直径の噴射孔を付
加的に設けたため、噴射ノズル全体で見ると従来の噴射
ノズルに比べて全噴射孔の総断面積ははるかに大きく、
しかも噴射孔によって規定される噴射ビ−ムは空気の渦
流中に噴射され、部分的にも互いに吹き飛ばされるよう
なことはない。
【０００９】このように噴射孔の総断面積が拡大されて
いるので、従来の噴射ノズルに比べて大きな流量の燃料
ビ−ムを形成することが可能になり、通常の噴射圧力で
所定の燃料量をこれまでよりはるかに短時間で燃焼室に
噴射させることができる。噴射時間が短縮されれば燃焼
時間が短縮するという利点が生じ、その結果燃料消費率
を低減することができる。
いるので、従来の噴射ノズルに比べて大きな流量の燃料
ビ−ムを形成することが可能になり、通常の噴射圧力で
所定の燃料量をこれまでよりはるかに短時間で燃焼室に
噴射させることができる。噴射時間が短縮されれば燃焼
時間が短縮するという利点が生じ、その結果燃料消費率
を低減することができる。
【００１０】さらに、本発明のような噴射孔を形成すれ
ば、空気中に燃料を均一に分布させることができ、シリ
ンダ内で著しく良好な空気の利用効果が得られる。これ
は、大小の噴射孔を交互に配置することが特に成果を発
揮するのであって、一定の噴射圧では小径の噴射孔を用
いる方が原則的に大径の噴射孔を用いる場合より燃料の
微粒化がうまく行われるからである。
ば、空気中に燃料を均一に分布させることができ、シリ
ンダ内で著しく良好な空気の利用効果が得られる。これ
は、大小の噴射孔を交互に配置することが特に成果を発
揮するのであって、一定の噴射圧では小径の噴射孔を用
いる方が原則的に大径の噴射孔を用いる場合より燃料の
微粒化がうまく行われるからである。
【００１１】本発明の一つの形態では大径の噴射孔の各
軸と小径の噴射孔の各軸とがそれぞれ円錐角が異なった
同軸の相異なる円錐の表面上に位置している。このよう
な形態による特別な利点は、複数の噴射ビ−ムが重なり
合う恐れを一層確実に除去し、同時に燃焼室の燃焼空気
中に燃料をより良く渦巻かせるように乱流の条件を助長
する噴射パタ−ンが得られることである。
軸と小径の噴射孔の各軸とがそれぞれ円錐角が異なった
同軸の相異なる円錐の表面上に位置している。このよう
な形態による特別な利点は、複数の噴射ビ−ムが重なり
合う恐れを一層確実に除去し、同時に燃焼室の燃焼空気
中に燃料をより良く渦巻かせるように乱流の条件を助長
する噴射パタ−ンが得られることである。
【００１２】燃焼空気と燃料の均一な混合から生じる空
気の利用効果の向上により、煤及び同様の有害物質の放
出が著しく減少する。
気の利用効果の向上により、煤及び同様の有害物質の放
出が著しく減少する。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１に内燃機関の噴射環境が模式的に示さ
れている。プランジャ１に対向し且つプランジャ１の中
心軸５と同軸に噴射ノズル４が配置され、そのノズル保
持器３と共に図示しないシリンダヘッドに捩じ込まれて
いる。なお、図１に描かれた噴射ノズル４の同軸配置と
は異なり、本発明が目指す効果を損なわずにシリンダ内
に別な形でノズルを設けることも可能である。
て説明する。図１に内燃機関の噴射環境が模式的に示さ
れている。プランジャ１に対向し且つプランジャ１の中
心軸５と同軸に噴射ノズル４が配置され、そのノズル保
持器３と共に図示しないシリンダヘッドに捩じ込まれて
いる。なお、図１に描かれた噴射ノズル４の同軸配置と
は異なり、本発明が目指す効果を損なわずにシリンダ内
に別な形でノズルを設けることも可能である。
【００１４】プランジャ１は給気室２を有している。こ
の給気室２は必ずしも図示の形である必要はなく、所望
の流量によりそれぞれ任意の形態に形成することができ
る。図１ではプランジャ１は上死点位置（ＯＴ）に在
り、このときプランジャ１の上端１４は噴射ノズル４が
少なくとも部分的に給気室２内に突出するに至るように
摺動されている。
の給気室２は必ずしも図示の形である必要はなく、所望
の流量によりそれぞれ任意の形態に形成することができ
る。図１ではプランジャ１は上死点位置（ＯＴ）に在
り、このときプランジャ１の上端１４は噴射ノズル４が
少なくとも部分的に給気室２内に突出するに至るように
摺動されている。
【００１５】袋穴状のノズルとして形成された噴射ノズ
ル４は、その先端から離れた外周線上に分布する多数の
噴射孔８及び９を備えている。これら噴射孔８及び９、
厳密に云えば、噴射孔８、９、１５及び１６の出口（噴
射口）は共通の一本の外周線上に位置し、大径の噴射孔
８及び１５の軸１０及び１７は第１の円錐外周面６上に
在るが、他方の小径の噴射孔９及び１６の軸１１及び１
８は第２の円錐外周面７上に在る。ここで、第１の円錐
外周面６の円錐角α１は第２の円錐外周面７の円錐角α
２よりも大きく選択されている。この場合、図１に描か
れているようにプランジャ１が上死点位置に在るとき、
発生する噴射ビ−ムは給気室２の方向を向く。
ル４は、その先端から離れた外周線上に分布する多数の
噴射孔８及び９を備えている。これら噴射孔８及び９、
厳密に云えば、噴射孔８、９、１５及び１６の出口（噴
射口）は共通の一本の外周線上に位置し、大径の噴射孔
８及び１５の軸１０及び１７は第１の円錐外周面６上に
在るが、他方の小径の噴射孔９及び１６の軸１１及び１
８は第２の円錐外周面７上に在る。ここで、第１の円錐
外周面６の円錐角α１は第２の円錐外周面７の円錐角α
２よりも大きく選択されている。この場合、図１に描か
れているようにプランジャ１が上死点位置に在るとき、
発生する噴射ビ−ムは給気室２の方向を向く。
【００１６】図２（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ本発明の
相異なる実施例に係る噴射ノズルが図１の切断線ＩＩ−
ＩＩに沿う断面図として描かれている。これらの図は噴
射ノズル４の共通外周線上の噴射孔８、９、１５及び１
６のそれぞれの配置を示している。ここで図２（ａ）に
描かれた実施例では、全体として、従来の噴射ノズルと
同様の直径を有する６個の噴射孔８とそれより小さい直
径を有する新規な６個の噴射孔９とが全体的に互いに対
向して等距離で噴射ノズル４の外周に沿って分布し配置
されている。図２（ａ）からわかるように、小径の噴射
孔９がそれぞれ二つの大径の噴射孔８の間に配置されて
おり、互いに隣接する大径の噴射孔８と小径の噴射孔９
との軸１０及び１１間に挟まれるノズル周方向の角度１
２の大きさは、互いに隣接する二つの大径の噴射孔８の
軸１０により形成される周方向の角度１３の半分であ
る。
相異なる実施例に係る噴射ノズルが図１の切断線ＩＩ−
ＩＩに沿う断面図として描かれている。これらの図は噴
射ノズル４の共通外周線上の噴射孔８、９、１５及び１
６のそれぞれの配置を示している。ここで図２（ａ）に
描かれた実施例では、全体として、従来の噴射ノズルと
同様の直径を有する６個の噴射孔８とそれより小さい直
径を有する新規な６個の噴射孔９とが全体的に互いに対
向して等距離で噴射ノズル４の外周に沿って分布し配置
されている。図２（ａ）からわかるように、小径の噴射
孔９がそれぞれ二つの大径の噴射孔８の間に配置されて
おり、互いに隣接する大径の噴射孔８と小径の噴射孔９
との軸１０及び１１間に挟まれるノズル周方向の角度１
２の大きさは、互いに隣接する二つの大径の噴射孔８の
軸１０により形成される周方向の角度１３の半分であ
る。
【００１７】噴射孔８、９、１５及び１６は、それぞれ
噴射ノズル４の先端部の微小内腔として製作されてい
る。しかしながら、噴射孔８、９、１５及び１６の形態
は必ずしも内腔としての構造に限られず、所望の流入環
境を創出するのに適した別の形態であってもよい。
噴射ノズル４の先端部の微小内腔として製作されてい
る。しかしながら、噴射孔８、９、１５及び１６の形態
は必ずしも内腔としての構造に限られず、所望の流入環
境を創出するのに適した別の形態であってもよい。
【００１８】ここで本発明によって本質的なことは、大
径の噴射孔８の直径と小径の噴射孔９の直径が、所定の
噴射圧の下で個々の噴射孔８及び９を通って形成される
燃料の流れが、図４に描かれるような噴射ビ−ム２２’
及び２３をそれぞれ形成し得るように規定されることで
ある。
径の噴射孔８の直径と小径の噴射孔９の直径が、所定の
噴射圧の下で個々の噴射孔８及び９を通って形成される
燃料の流れが、図４に描かれるような噴射ビ−ム２２’
及び２３をそれぞれ形成し得るように規定されることで
ある。
【００１９】図４は典型的な噴射ビ−ムパタ−ンを示
し、このパタ−ンは図示されている実施例の噴射ノズル
４で形成した多重噴射ビ−ムを燃焼室内の給気室３中に
噴射した時に生成される。燃焼室に流入する燃焼空気を
予め対応する流入路で旋回させることにより、燃焼室内
で空気の渦巻きが生成される。ツイストチャネルと名付
けた特殊な流入路で大きな角運動量が付与された空気
は、通常上方から燃焼室の中心へと導入される。ここで
流入空気は燃料を吸引することによって噴射ビ−ムを吹
き付け、図４に示されるインデアンクラブ状の噴射パタ
−ン２２’及び２３を生成する。
し、このパタ−ンは図示されている実施例の噴射ノズル
４で形成した多重噴射ビ−ムを燃焼室内の給気室３中に
噴射した時に生成される。燃焼室に流入する燃焼空気を
予め対応する流入路で旋回させることにより、燃焼室内
で空気の渦巻きが生成される。ツイストチャネルと名付
けた特殊な流入路で大きな角運動量が付与された空気
は、通常上方から燃焼室の中心へと導入される。ここで
流入空気は燃料を吸引することによって噴射ビ−ムを吹
き付け、図４に示されるインデアンクラブ状の噴射パタ
−ン２２’及び２３を生成する。
【００２０】図３には大きさの等しい６個の噴射孔を有
する従来の噴射ノズルで形成した噴射パタ−ンが描かれ
ている。これらの噴射孔の直径は個々の噴射ビ−ム２２
が重畳しないように選択されている。しかし、図３から
明白なように、互いに隣接する二つの噴射ビ−ム２２の
間にはそれぞれ燃料が空気と混合していない領域が生じ
ている。従って、この領域に所在する空気は燃焼時でも
利用されることがない。一方、本発明においては、図４
に描かれているように、互いに隣接する二つの噴射ビ−
ム２２’間の隙間に小径の噴射孔９から燃料が流出する
とき生成される比較的細い噴射ビ−ム２３がそれぞれ注
ぎ込んでいる。
する従来の噴射ノズルで形成した噴射パタ−ンが描かれ
ている。これらの噴射孔の直径は個々の噴射ビ−ム２２
が重畳しないように選択されている。しかし、図３から
明白なように、互いに隣接する二つの噴射ビ−ム２２の
間にはそれぞれ燃料が空気と混合していない領域が生じ
ている。従って、この領域に所在する空気は燃焼時でも
利用されることがない。一方、本発明においては、図４
に描かれているように、互いに隣接する二つの噴射ビ−
ム２２’間の隙間に小径の噴射孔９から燃料が流出する
とき生成される比較的細い噴射ビ−ム２３がそれぞれ注
ぎ込んでいる。
【００２１】空気渦の強さに応じて大径の噴射孔の直径
と小径の噴射孔の直径とを互いに調整することにより、
比較的太い噴射ビ−ム２２’と比較的細い噴射ビーム２
３は吹き付けられた状態で互いに重畳することなく面を
埋めつくす。
と小径の噴射孔の直径とを互いに調整することにより、
比較的太い噴射ビ−ム２２’と比較的細い噴射ビーム２
３は吹き付けられた状態で互いに重畳することなく面を
埋めつくす。
【００２２】図４に描かれた噴射パタ−ンは、例えば図
２（ａ）に示した噴射ノズルにより得られる。しかしな
がら、特に強力な空気の渦を燃焼室内に発生させる場合
には、図２（ｂ）に示す実施例の噴射ノズルの方がより
優れている。この実施例の噴射ノズルでは、大径の噴射
孔１５と小径の噴射孔１６とがそれぞれ対になって噴射
ノズル４の全外周に亘って分布し配列されている。対に
なった噴射孔１５及び１６の軸１７及び１８の間の角度
１９が、互いに隣接する大径の噴射孔１５の軸１７間の
角度２０に比べて非常に小さいため、小径の噴射孔１６
による細い噴射ビ−ムは、インデアンクラブ状の噴射パ
ターンを形成せずに、それぞれ大径の噴射孔１５による
太い噴射ビ−ムの風陰にやや屈曲する。また、このよう
な対になった噴射孔を用いれば、図４に描かれた噴射パ
タ−ンに比べて、噴射ビーム対を隣接する噴射ビ−ム対
に混合させずに燃料を吹きつけることができるような大
きい燃焼室を得ることができる。
２（ａ）に示した噴射ノズルにより得られる。しかしな
がら、特に強力な空気の渦を燃焼室内に発生させる場合
には、図２（ｂ）に示す実施例の噴射ノズルの方がより
優れている。この実施例の噴射ノズルでは、大径の噴射
孔１５と小径の噴射孔１６とがそれぞれ対になって噴射
ノズル４の全外周に亘って分布し配列されている。対に
なった噴射孔１５及び１６の軸１７及び１８の間の角度
１９が、互いに隣接する大径の噴射孔１５の軸１７間の
角度２０に比べて非常に小さいため、小径の噴射孔１６
による細い噴射ビ−ムは、インデアンクラブ状の噴射パ
ターンを形成せずに、それぞれ大径の噴射孔１５による
太い噴射ビ−ムの風陰にやや屈曲する。また、このよう
な対になった噴射孔を用いれば、図４に描かれた噴射パ
タ−ンに比べて、噴射ビーム対を隣接する噴射ビ−ム対
に混合させずに燃料を吹きつけることができるような大
きい燃焼室を得ることができる。
【００２３】図３の噴射パタ−ンと図４の噴射パタ−ン
とを比較して分るように、本発明の噴射ノズルによれ
ば、燃焼室内で表面をより完全に覆う形で燃焼空気を活
用することが可能になる。表面を覆う形での噴射形態は
別として、本発明による噴射ノズルの場合、広い噴射孔
の全断面積が得られ、これによりそのつど必要な量の燃
料が極めて短い時間で燃焼室に噴射できる。このように
燃料の流量が増える、言い換えれば燃料の流れ速度が高
まる様子が、図５に噴射の全過程に亘って時間軸に対し
て描かれている。この図では、曲線２６が従来の噴射ノ
ズルによる噴射速度を、曲線２７が本発明の噴射ノズル
を用いることにより可能となる噴射速度をそれぞれ表わ
している。それぞれの曲線２６及び２７と時間軸とで囲
まれた部分の面積が噴射燃料の量に対応する。噴射ノズ
ルを完全に開放した場合、本発明による噴射ノズルが従
来の噴射ノズルに比べて明らかにより高い最大値に向け
て流れ速度を急峻に上昇させることを可能にしている。
さらに、本発明による噴射ノズル４を用いた噴射過程
は、噴射孔の全断面積が大きくなっているため、従来の
噴射ノズルの場合に比べはるかに早く終了している。こ
のように比較すると、本発明の噴射ノズルによる流入速
度の面積重心ＦＥは従来の噴射ノズルによる重心ＦＨに
比べて明らかに線分ｓだけ時間軸の原点方向に移行して
いる。
とを比較して分るように、本発明の噴射ノズルによれ
ば、燃焼室内で表面をより完全に覆う形で燃焼空気を活
用することが可能になる。表面を覆う形での噴射形態は
別として、本発明による噴射ノズルの場合、広い噴射孔
の全断面積が得られ、これによりそのつど必要な量の燃
料が極めて短い時間で燃焼室に噴射できる。このように
燃料の流量が増える、言い換えれば燃料の流れ速度が高
まる様子が、図５に噴射の全過程に亘って時間軸に対し
て描かれている。この図では、曲線２６が従来の噴射ノ
ズルによる噴射速度を、曲線２７が本発明の噴射ノズル
を用いることにより可能となる噴射速度をそれぞれ表わ
している。それぞれの曲線２６及び２７と時間軸とで囲
まれた部分の面積が噴射燃料の量に対応する。噴射ノズ
ルを完全に開放した場合、本発明による噴射ノズルが従
来の噴射ノズルに比べて明らかにより高い最大値に向け
て流れ速度を急峻に上昇させることを可能にしている。
さらに、本発明による噴射ノズル４を用いた噴射過程
は、噴射孔の全断面積が大きくなっているため、従来の
噴射ノズルの場合に比べはるかに早く終了している。こ
のように比較すると、本発明の噴射ノズルによる流入速
度の面積重心ＦＥは従来の噴射ノズルによる重心ＦＨに
比べて明らかに線分ｓだけ時間軸の原点方向に移行して
いる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による噴射
ノズルを用いれば、局所的に燃料が集中してそのために
不完全にしか空気を利用できずに大量の煤と有害物質の
放出を余儀なくされることもなく、より大量の燃料をよ
り短時間に燃焼室に噴き込むことができる。
ノズルを用いれば、局所的に燃料が集中してそのために
不完全にしか空気を利用できずに大量の煤と有害物質の
放出を余儀なくされることもなく、より大量の燃料をよ
り短時間に燃焼室に噴き込むことができる。
【図１】この発明に係る噴射ノズルとプランジャとの配
置を模式的に示す断面図である。
置を模式的に示す断面図である。
【図２】図１の切断線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図であ
り、（ａ）は第１の実施例に係る噴射ノズル、（ｂ）は
第２の実施例に係る噴射ノズルをそれぞれ示す。
り、（ａ）は第１の実施例に係る噴射ノズル、（ｂ）は
第２の実施例に係る噴射ノズルをそれぞれ示す。
【図３】従来の多孔ノズルの噴射パタ−ンを示す平面図
である。
である。
【図４】この発明の第１の実施例に係る噴射ノズルによ
る噴射パタ−ンを示す平面図である。
る噴射パタ−ンを示す平面図である。
【図５】この発明の噴射ノズルによる噴射速度と従来の
噴射ノズルによる噴射速度の時間的変化を示す図であ
る。
噴射ノズルによる噴射速度の時間的変化を示す図であ
る。
１ プランジャ ２ 給気室 ４ 噴射ノズル ５ プランジャ中心軸 ６，７ 円錐外周面 ８，９，１５，１６ 噴射孔 １０，１１，１７，１８ 軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラルフ−ミヒャエル・シュミット ドイツ連邦共和国、88085 ランゲンアル ゲン、テットナンガー・シュトラーセ 16 ／１ (72)発明者 クリストフ・テーツ ドイツ連邦共和国、88048 フリードリッ ヒスハーフェン、ビルトガルテンシュトラ ーセ ７／１ (72)発明者 マルチン・ラウシャー ドイツ連邦共和国、88045 フリードリッ ヒスハーフェン、ヴェンデルガルトシュト ラーセ ５
Claims (5)
- 【請求項１】 外周に沿って多数の噴射孔が等間隔に配
置され且つ燃焼室内で旋回させた燃焼空気中に直接燃料
を噴射するディ−ゼル機関用噴射ノズルにおいて、少な
くとも二つの隣接する噴射孔（８，１５）の間にこれら
より直径の小さい噴射孔（９，１６）を形成し且つ全て
の噴射孔（８，９，１５，１６）の噴射口が共通の外周
線上に位置することを特徴とする噴射ノズル。 - 【請求項２】 各噴射孔（８，９，１５，１６）の軸
（１０，１１，１７，１８）が共通な円錐外周面（６）
上に位置することを特徴とする請求項１に記載の噴射ノ
ズル。 - 【請求項３】 より大きい直径の噴射孔（８，１５）の
軸（１０，１７）が第１の円錐外周面（６）上に位置
し、より小さい直径の噴射孔（９，１６）が第２の円錐
外周面（７）上に位置し、第１の円錐外周面（６）の円
錐角（α１）が第２の円錐外周面（７）の円錐角（α
２）より大きいことを特徴とする請求項１に記載の噴射
ノズル。 - 【請求項４】 より小さい直径の噴射孔（９，１６）
は、互いに隣接する大きい直径の噴射孔（８，１５）の
ノズル周方向の角度間隔（１３）の半分の角度（１２）
だけ大きい直径の噴射孔（８，１５）からノズル周方向
に隔てて配置されていることを特徴とする請求項１ない
し３のうちいずれか一項に記載の噴射ノズル。 - 【請求項５】 より小さい直径の噴射孔（１６）は、燃
焼空気の旋回方向に対して大きい直径の噴射孔（１５）
の後方に隣接して配置されると共に隣接する大きい直径
の噴射孔（１５）からのノズル周方向の配置角度（１
９）が互いに隣接する大きい直径の噴射孔（１５）の角
度間隔（２０）の半分より小さいことを特徴とする請求
項１ないし４のうちいずれか一項に記載の噴射ノズル。
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|---|---|---|---|
| DE4344026.6 | 1993-12-23 | ||
| DE4344026A DE4344026C2 (de) | 1993-12-23 | 1993-12-23 | Einspritzdüse |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07208303A true JPH07208303A (ja) | 1995-08-08 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6320603A Pending JPH07208303A (ja) | 1993-12-23 | 1994-12-22 | 噴射ノズル |
Country Status (4)
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| EP (1) | EP0661447B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07208303A (ja) |
| DE (1) | DE4344026C2 (ja) |
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| JP2019065777A (ja) * | 2017-10-02 | 2019-04-25 | いすゞ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射ノズル及び内燃機関 |
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-
1994
- 1994-12-22 US US08/361,501 patent/US5667145A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-12-22 JP JP6320603A patent/JPH07208303A/ja active Pending
- 1994-12-23 EP EP94120612A patent/EP0661447B1/de not_active Expired - Lifetime
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| DE4344026A1 (de) | 1995-06-29 |
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