JPH08128373A - 内燃機関の燃料噴射弁 - Google Patents

内燃機関の燃料噴射弁

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JPH08128373A
JPH08128373A JP6271190A JP27119094A JPH08128373A JP H08128373 A JPH08128373 A JP H08128373A JP 6271190 A JP6271190 A JP 6271190A JP 27119094 A JP27119094 A JP 27119094A JP H08128373 A JPH08128373 A JP H08128373A
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JP
Japan
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valve
stopper plate
fuel injection
needle
fuel
Prior art date
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Pending
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JP6271190A
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English (en)
Inventor
Nobuhiko Koga
伸彦 古賀
Yoshiyuki Tamaki
善行 玉城
Keiso Takeda
啓壮 武田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/10Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
    • F02M61/12Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type characterised by the provision of guiding or centring means for valve bodies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ストッパプレートの加工工数を増大すること
なく、高温の再始動時に正規の燃料噴射量が確保できる
燃料噴射弁を提供することを目的とする。 【構成】 一端に噴孔が形成されたバルブボデー内に移
動可能に配設されたニードルバルブを案内するための複
数のニードルガイドの一方をニードルバルブの移動を規
制するためのリフトストッパの下流側に形成し、他方を
リフトストッパが当接するストッパプレートよりも上流
側に形成し、噴孔から前記ストッパプレートまでの間の
バルブボデー内空間部容積を大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の燃料噴射弁、
特に火花点火内燃機関用の燃料噴射弁に関する。
【0002】
【従来の技術】バルブボデー内部をニードルバルブが移
動するタイプの燃料噴射弁を備えた内燃機関において
は、内燃機関の運転後、機関が高温の状態で停止し、機
関が高温のまま再始動すると、燃料噴射弁の先端部のバ
ルブボデーとニードルバルブの間に発生した気泡が燃料
に混入し、正規の燃料噴射量を確保することが困難とな
り、燃料噴射量が不足し、その結果、再始動時の空燃比
がリーンとなり初爆不良を招き、排気エミッションを悪
化させるという問題がある。そこで、切り欠きが形成さ
れた馬蹄形のストッパプレートに複数の開口部を設け、
燃料噴射弁内に発生した気泡を素早くデリバリ側に抜く
という方法が、特開昭62−70655号公報、特表平
5−500256号公報、特公平1−41828号公報
に開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の方法
では、ストッパプレートに複数の開口部を設けるための
加工の工数が増大するという問題点があった。本発明
は、ストッパプレートの加工工数を増大することなく、
高温の再始動時に正規の燃料噴射量が確保できる燃料噴
射弁を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1によれ
ば、一端に噴孔が形成されたバルブボデーと、該バルブ
ボデー内に移動可能に配設され前記噴孔を開閉して開弁
時に燃料を噴射するニードルバルブとを具備し、該ニー
ドルバルブにはニードルバルブを案内するための複数の
ニードルガイドおよびニードルバルブの移動を規制する
ためのリフトストッパが形成され、該リフトストッパが
前記バルブボデーの他端側に配設され開口部が形成され
るストッパプレートに当接することで、前記ニードルバ
ルブの移動が規制される内燃機関の燃料噴射弁におい
て、前記複数のニードルガイドの内、1つのニードルガ
イドは前記リフトストッパよりも下流側に形成するが、
他のニードルガイドは前記ストッパプレートよりも上流
側に形成し、前記噴孔から前記ストッパプレートまでの
間のバルブボデー内空間部容積を大きくしたことを特徴
とする内燃機関の燃料噴射弁が提供される。請求項2に
よれば、さらに、前記ストッパプレートは、当該燃料噴
射弁を機関に装着した時に、その開口部が中心軸線の上
側に位置する様に配設されることを特徴とする前記請求
項1に記載の内燃機関の燃料噴射弁が提供される。
【0005】
【作用】本発明の請求項1では、複数のニードルガイド
の内、1つのニードルガイドはリフトストッパよりも下
流側に形成するが、他のニードルガイドはリフトストッ
パよりも上流側に形成するので、バルブボデー全体体積
を大きくすることなく、噴孔からストッパプレートまで
の間のバルブボデー内空間部容積を大きくでき、高温再
始動時にも比較的多量の液状燃料が噴射弁の先端部に残
っているため最初に噴射される燃料中に含まれる気泡の
量が少なくなり、また、その後、上記空間部に高温でな
い新しい燃料が大量に導入され先端部の燃料の冷却が促
進される。請求項2では、燃料噴射弁を機関に装着した
時に、ストッパプレートの開口部が中心軸線の上側に位
置する様に配設されるので、更に、気泡をデリバリ側に
抜きやすく最初に噴射される燃料中に含まれる気泡の量
がさらに少ない。
【0006】
【実施例】図1は本願出願人が実験により得た知見であ
って、ストッパプレートと噴孔の間の空間容積を大きく
すると、高温再始動時の空燃比A/Fのリーンピーク値
が低下することを示している。これは、ストッパプレー
トと噴孔の間の空間容積を大きくすることにより、再始
動時にも燃料噴射弁先端部に比較的多量の液状燃料が残
っており、再始動時に最初に噴射される燃料に含まれる
気泡の量が少なくなり、また、その後も上記空間部に高
温でない燃料が大量に導入されることにより、先端部の
燃料の冷却が促進され、気泡が縮小あるいは消滅し、あ
るいは発生が抑制され、正規に燃料噴射される様になる
までの時間が短縮され初爆およびその後の爆発が改善さ
れるためである。ここで、1分間継続して燃料噴射した
場合の燃料噴射量を1とすると、ストッパプレートと噴
孔の間の空間容積は、その0.06%以上の容積とする
ことが好ましい。図2は上記知見をもとに案出した本発
明の燃料噴射弁の先端部分の構造を示す断面図である。
1はハウジングであって、その先端側にストッパプレー
ト2を介して、バルブボデー3が取り付けられている。
バルブボデー3の先端の中央には燃料を噴出する噴孔4
が設けられている。5はニードルバルブ、6はストッパ
プレート2の下側に位置するように設けられた第1ガイ
ド、7はストッパプレート2の上側に位置するように設
けられた第2ガイドであって、第2ガイド7は、ニード
ルバルブ5に形成されたフランジ8と、該フランジ8に
溶接もしくはかしめによって一体的に結合されたアーマ
チュア9から構成されている。ニードルバルブ5は、こ
れら2個のガイドに案内されながら、ハウジング1およ
びバルブボデー3内部を中心軸に沿って、図示されない
ソレノイドコイルの磁力が前記アーマチュア9に作用す
ることによって往復動せしめられ燃料を噴孔4から噴出
する。10はリフトストッパであってバルブボデー3の
上方向の移動量を規制するものである。
【0007】なお、第1ガイド6はバルブボデー3の内
側の円周面に対して全周で接触するのではなく複数の箇
所、例えば4箇所で接触するようにニードルバルブ5に
一体に形成されており、接触しないその他の部分を燃料
が流れる。第2ガイドのアーマチュア9は円筒形状をな
し、その外周全面がハウジング内面に接触するが、フラ
ンジ8とは上述と同様に複数の箇所で結合するようにさ
れ隙間部分を燃料が流れる様にされている。しかし、本
発明においては、第1ガイド6と第2ガイド7がストッ
パプレート2を挟んで両側にあることが重要であって、
ガイドの形状、あるいは方法は特に問題ではなく、ニー
ドルバルブ5が中心軸に沿って移動するように正しくガ
イドし、ガイドの両側、例えば、本図においてはAと
B、CとDの連通が確保されていればよい。
【0008】一方、図3は従来技術における燃料噴射弁
の先端部分の構造を示した図であって、本発明とは異な
り第2ガイド7は、第1ガイド6と同様にストッパプレ
ート2の下側に位置するように配設されている。したが
って、ストッパプレート2と噴孔4の間に、リフトスト
ッパ10と第1ガイド6と第2ガイド7が配設されてい
る。
【0009】これに対して、図2に示した本発明の装置
では、ストッパプレート2と噴孔4の間に配設されるの
は、リフトストッパ10と第1ガイド6のみである。し
たがって、ストッパプレート2と噴孔4の間の距離を同
じとすれば、本発明の装置は、従来技術の装置に比べ
て、ストッパプレート2と噴孔4の間により大きな空間
容積を有する。したがって、図1より本発明の装置は、
従来技術の装置に比べて、高温再始動時の空燃比A/F
のリーンピーク値が低下し、排気エミッションの悪化が
防止できる。
【0010】図4は本発明による燃料噴射弁におけるス
トッパプレート2の平面図であって、環状のリングの一
部分を切り欠いたC形の形状を有し、切り欠き部を燃料
が流れ、図中BとCの連通を確保している。そして、こ
のストッパプレート2は燃料噴射弁全体を吸気マニホー
ルドに取り付けた時に、前記切り欠き部が上方に来るよ
うにハウジング1とバルブボデー3の間に組付けられ
る。これにより、ストッパプレート2と噴孔4の間に発
生した気泡が逃げやすくなり、図2に示したストッパプ
レート2と噴孔4の間により大きな空間容積を有する構
造と組み合わせることにより、高温再始動時の空燃比A
/Fのリーンピーク値をより低下することができる。あ
るいは、ストッパプレート2と噴孔4の間の空間容積を
十分大きくとれない場合にはその不足分を補う作用をお
こなう。
【0011】
【発明の効果】本発明によれば、バルブボデーの全体体
積を大きくすることなく、その内部のストッパプレート
と噴孔の間の空間を大きくすることができ、高温再始動
時にも燃料噴射弁先端部に比較的多量の液状燃料が残っ
ており、再始動時に最初に噴射される燃料に含まれる気
泡の量が少なくなり、また、その後も新しい燃料が上記
空間部に大量に導入され先端部の燃料の冷却が促進さ
れ、気泡を縮小あるいは消滅し、あるいは発生が抑制さ
れ、正規に燃料噴射される様になるまでの時間が短縮さ
れ、再始動時の空燃比A/Fのリーンピーク値が低下
し、初爆およびその後の爆発が改善され排気エミッショ
ンが改善される。これによって、ストッパプレートのニ
ードルバルブまわりの形状を複雑に加工することが不要
となり、加工工程を減らすことが可能である。また、ガ
イドが軸方向でより距離の大きい2点に設けられるので
ニードルバルブの軸方向における安定性が向上する。ま
た、請求項2のようにすれば、気泡が抜けやすくなるの
で、噴孔とストッパプレートの間の空間容積を十分大き
くとれない場合でも燃料噴射量を確保することが可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】ストッパプレートと噴孔の間の空間容積に対す
る高温再始動時の空燃比A/Fのリーンピーク値を示す
図である。
【図2】本発明の燃料噴射弁の先端部分の構造を示す断
面図である。
【図3】従来技術における燃料噴射弁の先端部分の構造
を示す断面図である。
【図4】ストッパプレート2の平面図である。
【符号の説明】
1…ハウジング 2…ストッパプレート 3…バルブボデー 4…噴孔 5…ニードルバルブ 6…第1ガイド 7…第2ガイド 8…フランジ 9…アーマチュア 10…リフトストッパ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端に噴孔が形成されたバルブボデー
    と、該バルブボデー内に移動可能に配設され前記噴孔を
    開閉して開弁時に燃料を噴射するニードルバルブとを具
    備し、 該ニードルバルブにはニードルバルブを案内するための
    複数のニードルガイドおよびニードルバルブの移動を規
    制するためのリフトストッパが形成され、 該リフトストッパが前記バルブボデーの他端側に配設さ
    れ開口部が形成されるストッパプレートに当接すること
    で、前記ニードルバルブの移動が規制される内燃機関の
    燃料噴射弁において、 前記複数のニードルガイドの内、1つのニードルガイド
    は前記リフトストッパよりも下流側に形成するが、他の
    ニードルガイドは前記ストッパプレートよりも上流側に
    形成し、前記噴孔から前記ストッパプレートまでの間の
    バルブボデー内空間部容積を大きくしたことを特徴とす
    る内燃機関の燃料噴射弁。
  2. 【請求項2】 前記ストッパプレートは、当該燃料噴射
    弁を機関に装着した時に、その開口部が中心軸線の上側
    に位置する様に配設されることを特徴とする前記請求項
    1に記載の内燃機関の燃料噴射弁。
JP6271190A 1994-11-04 1994-11-04 内燃機関の燃料噴射弁 Pending JPH08128373A (ja)

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