JPH09310660A - 電磁式燃料噴射弁 - Google Patents
電磁式燃料噴射弁Info
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- JPH09310660A JPH09310660A JP12533496A JP12533496A JPH09310660A JP H09310660 A JPH09310660 A JP H09310660A JP 12533496 A JP12533496 A JP 12533496A JP 12533496 A JP12533496 A JP 12533496A JP H09310660 A JPH09310660 A JP H09310660A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の電磁式燃料噴射弁は、エンジン燃焼室
に隣接する噴射ノズルに断熱対策が採られていないた
め、火炎や高温ガスによって発生するデポジット（す
す）が付着し、噴射性能を悪化させる問題点があった。 【解決手段】 噴射ノズルに、低熱伝導率部材による断
熱材１１、または低熱伝導率の液体、空気、真空のいず
れか一つによる断熱層１３を設けることにより、噴射ノ
ズルの温度上昇を抑制し、デポジットの生成を防ぐもの
である。
に隣接する噴射ノズルに断熱対策が採られていないた
め、火炎や高温ガスによって発生するデポジット（す
す）が付着し、噴射性能を悪化させる問題点があった。 【解決手段】 噴射ノズルに、低熱伝導率部材による断
熱材１１、または低熱伝導率の液体、空気、真空のいず
れか一つによる断熱層１３を設けることにより、噴射ノ
ズルの温度上昇を抑制し、デポジットの生成を防ぐもの
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車等のエン
ジンの燃料供給に適用される電磁式燃料噴射弁に関する
ものである。
ジンの燃料供給に適用される電磁式燃料噴射弁に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】図１４は、例えば特開平７−１５１０３
４号公報に開示されている、従来の電磁式燃料噴射弁の
縦断面図である。図において、１は電磁式燃料噴射弁、
２は弁の役割をするプランジャ、３は燃料噴射孔、４は
燃料の流量を決めるシート部、５は電磁コイル、６はコ
ア、７はヨーク、８はプランジャ２とシート部４を構成
する噴射ノズルボディ、９はスプリング、１０はスプリ
ングとプランジャに加える押しつけ力を調節するスプリ
ングアジャスタである。
４号公報に開示されている、従来の電磁式燃料噴射弁の
縦断面図である。図において、１は電磁式燃料噴射弁、
２は弁の役割をするプランジャ、３は燃料噴射孔、４は
燃料の流量を決めるシート部、５は電磁コイル、６はコ
ア、７はヨーク、８はプランジャ２とシート部４を構成
する噴射ノズルボディ、９はスプリング、１０はスプリ
ングとプランジャに加える押しつけ力を調節するスプリ
ングアジャスタである。
【０００３】次に動作について説明する。この電磁式燃
料噴射弁１はコントロールユニット（図示せず）により
演算されたデューティのオン−オフ信号により、プラン
ジャ２でシート部４の開閉を行い、燃料噴射孔３より燃
料を噴射するものである。電気信号は、電磁コイル５に
パルスとして与えられ、電磁コイル５に電流が流される
と、コア６、ヨーク７、プランジャ２で磁気回路が構成
され、プランジャ２がコア６側に吸引される。その結
果、プランジャ２が移動すると燃料噴射孔３が開口され
る。また、電磁コイル５に電流が流れていないときは、
スプリングアジャスタ１０で端面を抑えられたスプリン
グ９の復元力により、プランジャ２に力が加わる。それ
により、プランジャ２がシート部４に押し当てられ閉口
状態となる。このような電磁式燃料噴射弁１では、燃料
は燃料ポンプや燃料圧力レギュレータ（いずれも図示せ
ず）によって加圧調整され燃料噴射弁１の内部に流入
し、スプリングアジャスタ１０の内部を通過し、シート
部４へと供給される。プランジャ２の開弁によって燃料
は燃料噴射孔３より噴射される。
料噴射弁１はコントロールユニット（図示せず）により
演算されたデューティのオン−オフ信号により、プラン
ジャ２でシート部４の開閉を行い、燃料噴射孔３より燃
料を噴射するものである。電気信号は、電磁コイル５に
パルスとして与えられ、電磁コイル５に電流が流される
と、コア６、ヨーク７、プランジャ２で磁気回路が構成
され、プランジャ２がコア６側に吸引される。その結
果、プランジャ２が移動すると燃料噴射孔３が開口され
る。また、電磁コイル５に電流が流れていないときは、
スプリングアジャスタ１０で端面を抑えられたスプリン
グ９の復元力により、プランジャ２に力が加わる。それ
により、プランジャ２がシート部４に押し当てられ閉口
状態となる。このような電磁式燃料噴射弁１では、燃料
は燃料ポンプや燃料圧力レギュレータ（いずれも図示せ
ず）によって加圧調整され燃料噴射弁１の内部に流入
し、スプリングアジャスタ１０の内部を通過し、シート
部４へと供給される。プランジャ２の開弁によって燃料
は燃料噴射孔３より噴射される。
【０００４】以上のようなガソリン車用電磁式燃料噴射
弁は、従来、エンジンの吸気管に取り付けられていたた
めに、エンジンの燃焼室からも遠く直接燃焼の火炎や高
温ガスにさらされることもなく、また、常に大気温度程
度の吸入空気流れにさらされているために、燃料噴射弁
の温度上昇及びそれに伴って発生するデポジット（燃
料、オイル及びそれらの添加物の炭化物や酸化物）の付
着に関しての配慮をする必要がなかった。しかし、例え
ば、特開平６−１４７０２２号公報に開示されているよ
うな筒内噴射型エンジンにおいては、特に燃料噴射弁先
端のエンジン燃焼室に開口している部位が、燃焼の火炎
やガスに直接さらされ、吸気による冷却効果も期待でき
ない。
弁は、従来、エンジンの吸気管に取り付けられていたた
めに、エンジンの燃焼室からも遠く直接燃焼の火炎や高
温ガスにさらされることもなく、また、常に大気温度程
度の吸入空気流れにさらされているために、燃料噴射弁
の温度上昇及びそれに伴って発生するデポジット（燃
料、オイル及びそれらの添加物の炭化物や酸化物）の付
着に関しての配慮をする必要がなかった。しかし、例え
ば、特開平６−１４７０２２号公報に開示されているよ
うな筒内噴射型エンジンにおいては、特に燃料噴射弁先
端のエンジン燃焼室に開口している部位が、燃焼の火炎
やガスに直接さらされ、吸気による冷却効果も期待でき
ない。
【０００５】ここで燃料噴射弁の熱量の流れについて説
明する。図１６は、従来の電磁式燃料噴射弁の熱量の流
れを示す図である。図において、１５はエンジンの筐体
の一部を構成するエンジンヘッド、１６は燃料噴射弁１
をエンジンヘッド１５に取り付けるための座金である。
Ｑ１は、燃焼室に開口している面積Ｓを介して、噴射ノ
ズル８がシリンダ内ガスから受熱する熱量、Ｑ２は、燃
料噴射弁１から冷却水で冷却されているエンジンヘッド
１５へ、座金１６の面積Ｓｗを介して伝わる熱量、Ｑ３
は燃料通路に流動する大気温度近くの燃料によって冷却
される熱量である。これらの熱量の合計はＱtotal ＝Ｑ
１−Ｑ２−Ｑ３となる。
明する。図１６は、従来の電磁式燃料噴射弁の熱量の流
れを示す図である。図において、１５はエンジンの筐体
の一部を構成するエンジンヘッド、１６は燃料噴射弁１
をエンジンヘッド１５に取り付けるための座金である。
Ｑ１は、燃焼室に開口している面積Ｓを介して、噴射ノ
ズル８がシリンダ内ガスから受熱する熱量、Ｑ２は、燃
料噴射弁１から冷却水で冷却されているエンジンヘッド
１５へ、座金１６の面積Ｓｗを介して伝わる熱量、Ｑ３
は燃料通路に流動する大気温度近くの燃料によって冷却
される熱量である。これらの熱量の合計はＱtotal ＝Ｑ
１−Ｑ２−Ｑ３となる。
【０００６】筒内噴射型エンジンにおいては、吸気行程
により新気が吸気され、圧縮行程において、その途中若
しくは終了直前に、燃料噴射弁１により、燃焼室内に燃
料が噴射される。その後、点火プラグにより、燃焼室内
の燃料の混合気が点火され、燃焼膨張する。このとき、
エンジン燃焼室に隣接して噴射ノズル８が直接燃焼の火
炎やガスにさらされ、熱量Ｑ１を受ける。そのとき、エ
ンジンは冷却水によって常に冷却されているので、エン
ジンヘッド１５の温度は、例えば、暖気運転完了後にお
いては約８０℃一定である。よって、噴射ノズル８が燃
焼の火炎やガス以外から受熱することはほとんど無視で
きる。燃料噴射弁１自身も、座金１６を介して熱量Ｑ２
が冷却されている。さらに、燃料噴射弁１内の燃料通路
で流動する大気温度に近い燃料により熱量Ｑ３が冷却さ
れている。以上述べたように、噴射ノズルの温度上昇は
熱量Ｑ１によっていて、このことによりデポジットが付
着し、噴射ノズルの噴霧性能を悪化させていた。
により新気が吸気され、圧縮行程において、その途中若
しくは終了直前に、燃料噴射弁１により、燃焼室内に燃
料が噴射される。その後、点火プラグにより、燃焼室内
の燃料の混合気が点火され、燃焼膨張する。このとき、
エンジン燃焼室に隣接して噴射ノズル８が直接燃焼の火
炎やガスにさらされ、熱量Ｑ１を受ける。そのとき、エ
ンジンは冷却水によって常に冷却されているので、エン
ジンヘッド１５の温度は、例えば、暖気運転完了後にお
いては約８０℃一定である。よって、噴射ノズル８が燃
焼の火炎やガス以外から受熱することはほとんど無視で
きる。燃料噴射弁１自身も、座金１６を介して熱量Ｑ２
が冷却されている。さらに、燃料噴射弁１内の燃料通路
で流動する大気温度に近い燃料により熱量Ｑ３が冷却さ
れている。以上述べたように、噴射ノズルの温度上昇は
熱量Ｑ１によっていて、このことによりデポジットが付
着し、噴射ノズルの噴霧性能を悪化させていた。
【０００７】エンジン燃焼室内における、ＨＣを主成分
とするデポジット（すす）の生成メカニズムついては、
例えば文献（The Influence of Temperature Upon Gaso
lineDeposit Build-Up on the Intake Valves, SAE Pap
er 890215, 1989）に報告されている。簡単に説明する
と、低温の壁面に付着した未燃のＨＣは、エンジンの燃
焼により高温となった壁からの受熱により、未燃のＨＣ
は蒸し焼き状態となり、低沸点の成分が蒸発し、高沸点
成分のＨＣが残存する。高温の雰囲気の中で、壁に残存
したＨＣ中のＣ成分のみが分離し、結合成長し、カーボ
ン状のデポジットとなって壁面に付着する。また、デポ
ジット量と壁温度とが強く相関を有する。条件にもよる
が、一般に壁面近傍の最高温度が約２００℃以上になる
と、壁面に付着した燃料が急速にデポジットとなる。一
度生成したデポジットを、焼却によって除去しようとし
た場合、文献（燃焼機器工学、辻正一、日刊工業新聞
社、１００〜１０１ページ）によれば約８００℃以上に
しないとすすを燃やすために必要な燃焼速度を得られ
ず、本発明の対象とする筒内に面した壁における短期間
で高温と低温が繰り返される条件下では、すすを燃焼さ
せるには少なくとも約８００℃以上とする必要がある。
これは一般的に鉄鋼の融点に近く、燃料噴射弁は溶けて
しまう恐れがある。そのため、デポジットを除去するこ
とは難しい。
とするデポジット（すす）の生成メカニズムついては、
例えば文献（The Influence of Temperature Upon Gaso
lineDeposit Build-Up on the Intake Valves, SAE Pap
er 890215, 1989）に報告されている。簡単に説明する
と、低温の壁面に付着した未燃のＨＣは、エンジンの燃
焼により高温となった壁からの受熱により、未燃のＨＣ
は蒸し焼き状態となり、低沸点の成分が蒸発し、高沸点
成分のＨＣが残存する。高温の雰囲気の中で、壁に残存
したＨＣ中のＣ成分のみが分離し、結合成長し、カーボ
ン状のデポジットとなって壁面に付着する。また、デポ
ジット量と壁温度とが強く相関を有する。条件にもよる
が、一般に壁面近傍の最高温度が約２００℃以上になる
と、壁面に付着した燃料が急速にデポジットとなる。一
度生成したデポジットを、焼却によって除去しようとし
た場合、文献（燃焼機器工学、辻正一、日刊工業新聞
社、１００〜１０１ページ）によれば約８００℃以上に
しないとすすを燃やすために必要な燃焼速度を得られ
ず、本発明の対象とする筒内に面した壁における短期間
で高温と低温が繰り返される条件下では、すすを燃焼さ
せるには少なくとも約８００℃以上とする必要がある。
これは一般的に鉄鋼の融点に近く、燃料噴射弁は溶けて
しまう恐れがある。そのため、デポジットを除去するこ
とは難しい。
【０００８】図１５はｎヘプタン（ガソリンに近似）の
ＨＣ成分の蒸発時間と温度との関係を示したライデンフ
ロスト曲線図である。図から、壁面温度が１００℃以下
ではＨＣの蒸発時間が長いことが分かる。従って、デポ
ジットの生成を防ぐには、噴射ノズル８がエンジン燃焼
室に開口している壁面温度を下げることにより、未燃の
ＨＣの低沸点の成分の蒸発を防げば、Ｃ成分の結合成長
は発生せずデポジットの生成を防ぐことができる。しか
し、従来の電磁式燃料噴射弁においては、噴射ノズルの
温度上昇を防ぐ対策がとられていないため、温度上昇に
伴うデポジット発生の抑制に関して難があった。
ＨＣ成分の蒸発時間と温度との関係を示したライデンフ
ロスト曲線図である。図から、壁面温度が１００℃以下
ではＨＣの蒸発時間が長いことが分かる。従って、デポ
ジットの生成を防ぐには、噴射ノズル８がエンジン燃焼
室に開口している壁面温度を下げることにより、未燃の
ＨＣの低沸点の成分の蒸発を防げば、Ｃ成分の結合成長
は発生せずデポジットの生成を防ぐことができる。しか
し、従来の電磁式燃料噴射弁においては、噴射ノズルの
温度上昇を防ぐ対策がとられていないため、温度上昇に
伴うデポジット発生の抑制に関して難があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の電磁式燃料噴射
弁は以上のように構成されているので、噴射ノズルが高
温になり、それに伴ってデポジットが付着し、特に燃料
計量部の一部である燃料噴射孔内やその周辺に付着した
場合、燃料の計量特性の変化や燃料の噴霧状態が変化
し、噴射弁の性能低下が発生するという問題点があっ
た。
弁は以上のように構成されているので、噴射ノズルが高
温になり、それに伴ってデポジットが付着し、特に燃料
計量部の一部である燃料噴射孔内やその周辺に付着した
場合、燃料の計量特性の変化や燃料の噴霧状態が変化
し、噴射弁の性能低下が発生するという問題点があっ
た。
【００１０】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、エンジン燃焼室に開口している噴
射ノズルの温度上昇を抑制し、デポジットが燃料噴射孔
内に付着するのを防止して、噴射性能が安定した電磁式
燃料噴射弁を得ることを目的とする。
めになされたもので、エンジン燃焼室に開口している噴
射ノズルの温度上昇を抑制し、デポジットが燃料噴射孔
内に付着するのを防止して、噴射性能が安定した電磁式
燃料噴射弁を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電磁式燃
料噴射弁は、燃料を噴射するための噴射孔を有する噴射
ノズル、この噴射ノズルに内装され弁の役割をするプラ
ンジャ、前記プランジャを往復運動させて前記噴射孔を
開閉するための電磁コイル及び戻しバネを備えたもので
あって、この電磁式燃料噴射弁の表面の全部または一部
を低熱伝導率部材で被覆したものである。
料噴射弁は、燃料を噴射するための噴射孔を有する噴射
ノズル、この噴射ノズルに内装され弁の役割をするプラ
ンジャ、前記プランジャを往復運動させて前記噴射孔を
開閉するための電磁コイル及び戻しバネを備えたもので
あって、この電磁式燃料噴射弁の表面の全部または一部
を低熱伝導率部材で被覆したものである。
【００１２】また、電磁式燃料噴射弁の表面の全部また
は一部に、低熱伝導率の液体、気体、真空のいずれか一
つによる断熱層を設けたものである。
は一部に、低熱伝導率の液体、気体、真空のいずれか一
つによる断熱層を設けたものである。
【００１３】また、噴射ノズルとエンジン筐体との間に
シール部材を設けたものである。
シール部材を設けたものである。
【００１４】また、噴射ノズルとエンジン筐体とを、ネ
ジ込みまたははめ込みにて嵌合させるものである。
ジ込みまたははめ込みにて嵌合させるものである。
【００１５】また、噴射ノズルを低熱伝導率部材で被覆
したものである。
したものである。
【００１６】また、噴射ノズルに低熱伝導率の液体、気
体、真空のいずれか一つによる断熱層を設けたものであ
る。
体、真空のいずれか一つによる断熱層を設けたものであ
る。
【００１７】
実施の形態１．以下、本発明の実施の一形態を説明す
る。図１はこの発明の実施の形態１による電磁式燃料噴
射弁を示す図であり、図２はその先端部である噴射ノズ
ルを拡大した図である。基本的な構成は上記従来例と同
一である。図において、上記従来例と同一または相当す
る部分は同一符号を付し、詳細な説明は省略する。ま
た、燃料噴射弁の基本的な動作も上記従来例と同一なの
でその説明を省略する。従来例と違う所は、噴射ノズル
８の表面に断熱材１１を設けたことである。断熱材１１
は、塗布、溶射または接着等で取り付けたセラミック等
の低熱伝導率部材または発泡金属などのように空気層を
含むなどして熱伝導率を低くした部材などが用いられ
る。
る。図１はこの発明の実施の形態１による電磁式燃料噴
射弁を示す図であり、図２はその先端部である噴射ノズ
ルを拡大した図である。基本的な構成は上記従来例と同
一である。図において、上記従来例と同一または相当す
る部分は同一符号を付し、詳細な説明は省略する。ま
た、燃料噴射弁の基本的な動作も上記従来例と同一なの
でその説明を省略する。従来例と違う所は、噴射ノズル
８の表面に断熱材１１を設けたことである。断熱材１１
は、塗布、溶射または接着等で取り付けたセラミック等
の低熱伝導率部材または発泡金属などのように空気層を
含むなどして熱伝導率を低くした部材などが用いられ
る。
【００１８】次に本実施の形態の作用について説明す
る。上記従来例でも述べた通り、噴射ノズルはエンジン
燃焼室に開口しているため、火炎や高温ガスに直接さら
され高温となり、これがデポジット発生の原因となって
いた。そこで、本実施の形態では、断熱材１１で噴射ノ
ズル８の表面を被覆することにより、噴射ノズル８の温
度上昇、特に燃料噴射孔３の中の温度上昇を抑制し、デ
ポジットの付着を防ごうというものである。
る。上記従来例でも述べた通り、噴射ノズルはエンジン
燃焼室に開口しているため、火炎や高温ガスに直接さら
され高温となり、これがデポジット発生の原因となって
いた。そこで、本実施の形態では、断熱材１１で噴射ノ
ズル８の表面を被覆することにより、噴射ノズル８の温
度上昇、特に燃料噴射孔３の中の温度上昇を抑制し、デ
ポジットの付着を防ごうというものである。
【００１９】図１６に示す従来例において、燃料噴射弁
１の噴射ノズル８に注目した場合、燃焼の火炎やガスか
ら受ける熱量Ｑ１は、△Ｔ＝Ｔ１−Ｔ２、Ｒ１＝Ｌ１／
（Ｓ・λ１）とすると、 Ｑ１＝△Ｔ／Ｒ１ となる。このとき、Ｔ１は燃料噴射弁１の先端部温度、
Ｔ２は座金１６の温度、Ｒ１は熱抵抗、Ｌ１は噴射ノズ
ルの長さ、Ｓは受熱面積（噴射ノズルが燃焼室に開口し
ている面積）、λ１は噴射ノズルの熱伝達率である。
１の噴射ノズル８に注目した場合、燃焼の火炎やガスか
ら受ける熱量Ｑ１は、△Ｔ＝Ｔ１−Ｔ２、Ｒ１＝Ｌ１／
（Ｓ・λ１）とすると、 Ｑ１＝△Ｔ／Ｒ１ となる。このとき、Ｔ１は燃料噴射弁１の先端部温度、
Ｔ２は座金１６の温度、Ｒ１は熱抵抗、Ｌ１は噴射ノズ
ルの長さ、Ｓは受熱面積（噴射ノズルが燃焼室に開口し
ている面積）、λ１は噴射ノズルの熱伝達率である。
【００２０】図３はこの実施の形態１による電磁式燃料
噴射弁の熱量の流れを示す図であり、図において、上記
従来例と同一または相当する部分は同一符号を付し、詳
細な説明は省略する。噴射ノズル８が火炎や高温ガスか
ら受ける熱量Ｑ１’は、△Ｔ＝Ｔ１−Ｔ２、Ｒ２＝Ｌ１
／（Ｓ・λ１）＋Ｌ２／（Ｓ・λ２）とすると、 Ｑ１’＝△Ｔ／Ｒ２ と表される。このとき、Ｔ１は断熱材１１の表面温度、
Ｌ２は断熱材１１の厚さ、λ２は断熱材１１の熱伝達率
であり、他は上記従来例と同様である。
噴射弁の熱量の流れを示す図であり、図において、上記
従来例と同一または相当する部分は同一符号を付し、詳
細な説明は省略する。噴射ノズル８が火炎や高温ガスか
ら受ける熱量Ｑ１’は、△Ｔ＝Ｔ１−Ｔ２、Ｒ２＝Ｌ１
／（Ｓ・λ１）＋Ｌ２／（Ｓ・λ２）とすると、 Ｑ１’＝△Ｔ／Ｒ２ と表される。このとき、Ｔ１は断熱材１１の表面温度、
Ｌ２は断熱材１１の厚さ、λ２は断熱材１１の熱伝達率
であり、他は上記従来例と同様である。
【００２１】本実施の形態の場合、エンジンの燃焼室で
は、十分に燃焼が繰り返され、燃焼室壁面温度は一定と
考えられ、さらに、エンジンヘッド１５は常に冷却され
ているので温度が低く一定であるとするなら、従来の場
合と温度差に差がないとして△Ｔは同じとする。ここ
で、Ｒ２＞Ｒ１となり、このことから、Ｑ１’＜Ｑ１と
表せられ、断熱材１１を設けることにより、明らかに噴
射ノズル８の受熱量が減少し、温度上昇が抑制されるこ
とが分かる。
は、十分に燃焼が繰り返され、燃焼室壁面温度は一定と
考えられ、さらに、エンジンヘッド１５は常に冷却され
ているので温度が低く一定であるとするなら、従来の場
合と温度差に差がないとして△Ｔは同じとする。ここ
で、Ｒ２＞Ｒ１となり、このことから、Ｑ１’＜Ｑ１と
表せられ、断熱材１１を設けることにより、明らかに噴
射ノズル８の受熱量が減少し、温度上昇が抑制されるこ
とが分かる。
【００２２】なお、図４に示すように、断熱材１１の代
わりに、噴射ノズルの表面を、カバー１２によって外部
と遮断して密封された空気断熱層１３を設けたもので
も、上記断熱材１１と同様の効果を奏する。その効果
は、断熱材１１を同じ厚さの空気断熱層１３に代えた場
合、熱伝導率がセラミック等に比べ約１／５となるた
め、熱抵抗値は５倍程度になり、よりいっそうの効果が
期待できる。また、空気断熱層１３は、真空層、窒素等
の気体による断熱層、または液体による断熱層でも同様
の効果を奏する。
わりに、噴射ノズルの表面を、カバー１２によって外部
と遮断して密封された空気断熱層１３を設けたもので
も、上記断熱材１１と同様の効果を奏する。その効果
は、断熱材１１を同じ厚さの空気断熱層１３に代えた場
合、熱伝導率がセラミック等に比べ約１／５となるた
め、熱抵抗値は５倍程度になり、よりいっそうの効果が
期待できる。また、空気断熱層１３は、真空層、窒素等
の気体による断熱層、または液体による断熱層でも同様
の効果を奏する。
【００２３】実施の形態２．図５はこの発明の実施の形
態２による電磁式燃料噴射弁を示す図である。図におい
て、１４は金属バネなどのシール、１６は噴射ノズルと
エンジンヘッド１５との取り付け位置を調整する座金で
ある。
態２による電磁式燃料噴射弁を示す図である。図におい
て、１４は金属バネなどのシール、１６は噴射ノズルと
エンジンヘッド１５との取り付け位置を調整する座金で
ある。
【００２４】次に、本実施の形態の動作及び作用につい
て説明する。本実施の形態は、噴射ノズル側面にシール
１４を設けたもので、このシール１４により、噴射ノズ
ルの側面がエンジン燃焼による火炎または高温ガスに接
しなくなるため受熱面積が減少し、よって、燃料噴射弁
１の温度上昇が抑えられ、特に燃料噴射孔３の中の温度
上昇が抑えられ、デポジットの生成を防ぐことが可能で
ある。このことは、以下の説明により明確である。
て説明する。本実施の形態は、噴射ノズル側面にシール
１４を設けたもので、このシール１４により、噴射ノズ
ルの側面がエンジン燃焼による火炎または高温ガスに接
しなくなるため受熱面積が減少し、よって、燃料噴射弁
１の温度上昇が抑えられ、特に燃料噴射孔３の中の温度
上昇が抑えられ、デポジットの生成を防ぐことが可能で
ある。このことは、以下の説明により明確である。
【００２５】図１６に示す従来例の場合、燃焼の火炎や
高温ガスから受ける受熱量Ｑ１は、 Ｑ１＝Ｓ・λ１・△Ｔ／Ｌ１ と表すことができる。なお、各記号の意味は上記実施の
形態１と同様である。また、図６はこの発明の実施の形
態２による電磁式燃料噴射弁の熱量の流れを示す図であ
る。噴射ノズル８が火炎や高温ガスから受ける受熱量Ｑ
１’’は、 Ｑ１’’＝Ｓ’・λ１・△Ｔ／Ｌ１ と表すことができる。このとき、Ｓ’は燃料噴射孔３を
含む面の面積であり、噴射ノズル８の側面積は含まな
い。シール１４を設けたことにより、従来例に比べて燃
焼室の表面積が減少するが、減少する面積は僅かである
とみなして、エンジンの燃焼による壁面の受ける単位面
積当たりの熱量は変わらず、温度差に差がないとして△
Ｔは同じとする。ここでＳ＞Ｓ’となり、このことによ
りＱ１’’＜Ｑ１となる。よって、シール１４により、
燃焼による火炎若しくは高温のガスからの受熱面積が減
少し、明らかに噴射ノズル８の受熱量が減少することが
分かる。
高温ガスから受ける受熱量Ｑ１は、 Ｑ１＝Ｓ・λ１・△Ｔ／Ｌ１ と表すことができる。なお、各記号の意味は上記実施の
形態１と同様である。また、図６はこの発明の実施の形
態２による電磁式燃料噴射弁の熱量の流れを示す図であ
る。噴射ノズル８が火炎や高温ガスから受ける受熱量Ｑ
１’’は、 Ｑ１’’＝Ｓ’・λ１・△Ｔ／Ｌ１ と表すことができる。このとき、Ｓ’は燃料噴射孔３を
含む面の面積であり、噴射ノズル８の側面積は含まな
い。シール１４を設けたことにより、従来例に比べて燃
焼室の表面積が減少するが、減少する面積は僅かである
とみなして、エンジンの燃焼による壁面の受ける単位面
積当たりの熱量は変わらず、温度差に差がないとして△
Ｔは同じとする。ここでＳ＞Ｓ’となり、このことによ
りＱ１’’＜Ｑ１となる。よって、シール１４により、
燃焼による火炎若しくは高温のガスからの受熱面積が減
少し、明らかに噴射ノズル８の受熱量が減少することが
分かる。
【００２６】実施の形態３．図７は発明の実施の形態３
による電磁式燃料噴射弁を示す図である。図に示すよう
に、噴射ノズル側面をネジ形状としてエンジンヘッド１
５へ取り付け、噴射ノズルとエンジンヘッド１５とを密
着させることにより、火炎または高温ガスから受ける受
熱面積が減少し、上記実施の形態２と同様の効果から、
噴射ノズル８の温度上昇、特に燃料噴射孔３の中の温度
上昇が抑制され、デポジットの生成を防ぐことが可能で
ある。さらに、噴射ノズル８の側面とエンジンヘッド１
５とを密着させることにより、噴射ノズル８とエンジン
ヘッド１５の接触面積が増加するので、噴射ノズル８か
らエンジンヘッド１５へ伝えられる熱量Ｑ２が増加して
冷却効果が増し、火炎または高温ガスから受ける熱量Ｑ
１を、速やかに熱量Ｑ２としてエンジンヘッド１５へ伝
え、噴射ノズル８の温度上昇、特に燃料噴射孔３の中の
温度上昇が抑制され、デポジットの生成を防ぐ効果も有
する。
による電磁式燃料噴射弁を示す図である。図に示すよう
に、噴射ノズル側面をネジ形状としてエンジンヘッド１
５へ取り付け、噴射ノズルとエンジンヘッド１５とを密
着させることにより、火炎または高温ガスから受ける受
熱面積が減少し、上記実施の形態２と同様の効果から、
噴射ノズル８の温度上昇、特に燃料噴射孔３の中の温度
上昇が抑制され、デポジットの生成を防ぐことが可能で
ある。さらに、噴射ノズル８の側面とエンジンヘッド１
５とを密着させることにより、噴射ノズル８とエンジン
ヘッド１５の接触面積が増加するので、噴射ノズル８か
らエンジンヘッド１５へ伝えられる熱量Ｑ２が増加して
冷却効果が増し、火炎または高温ガスから受ける熱量Ｑ
１を、速やかに熱量Ｑ２としてエンジンヘッド１５へ伝
え、噴射ノズル８の温度上昇、特に燃料噴射孔３の中の
温度上昇が抑制され、デポジットの生成を防ぐ効果も有
する。
【００２７】このことは以下の説明により明確である。
図１６に示す従来例の場合、エンジンヘッド１５は常に
冷却されているので温度が低く一定であるとすれば、燃
料噴射弁１から、エンジンヘッド１５へ伝えられる熱量
の単位面積当たりの伝熱量ｑ２は、常に一定であると考
えられる。これらから、エンジンヘッド１５へ伝えられ
る熱量Ｑ２は、 Ｑ２＝Ｓｗ・ｑ２ と表すことができる。Ｓｗは座金１６の面積である。
図１６に示す従来例の場合、エンジンヘッド１５は常に
冷却されているので温度が低く一定であるとすれば、燃
料噴射弁１から、エンジンヘッド１５へ伝えられる熱量
の単位面積当たりの伝熱量ｑ２は、常に一定であると考
えられる。これらから、エンジンヘッド１５へ伝えられ
る熱量Ｑ２は、 Ｑ２＝Ｓｗ・ｑ２ と表すことができる。Ｓｗは座金１６の面積である。
【００２８】また、図８はこの発明の実施の形態３によ
る電磁式燃料噴射弁の熱量を示す図である。エンジンヘ
ッド１５へ伝えられる熱量Ｑ２’は、Ｓｗ’＝Ｓｗ＋Ｓ
ｗ１とすると、 Ｑ２’＝Ｓｗ’・ｑ２ と表すことができる。Ｓｗ１は、噴射ノズル８とエンジ
ンヘッド１５との密着面積である。明らかに、Ｓｗ’＞
Ｓｗであるため、 Ｑ２’＞Ｑ２ と表され、冷却効果が、増していることは明確である。
る電磁式燃料噴射弁の熱量を示す図である。エンジンヘ
ッド１５へ伝えられる熱量Ｑ２’は、Ｓｗ’＝Ｓｗ＋Ｓ
ｗ１とすると、 Ｑ２’＝Ｓｗ’・ｑ２ と表すことができる。Ｓｗ１は、噴射ノズル８とエンジ
ンヘッド１５との密着面積である。明らかに、Ｓｗ’＞
Ｓｗであるため、 Ｑ２’＞Ｑ２ と表され、冷却効果が、増していることは明確である。
【００２９】また、本実施の形態では、上記実施の形態
２の効果を持ち合わせている。従来の電磁式燃料噴射弁
の噴射ノズルが受ける総熱量Ｑtotal は、 Ｑtotal ＝Ｑ１−Ｑ２−Ｑ３ と表され、一方、本実施の形態の噴射ノズル８が受ける
総熱量Ｑtotal ’は、 Ｑtotal ’＝Ｑ１’’−Ｑ２’−Ｑ３ となる。このとき、Ｑ１’’＜Ｑ１及びＱ２’＞Ｑ２で
あるので、Ｑtotal ’＜＜Ｑtotal となり、本実施の形
態の噴射ノズルが受ける総熱量は従来に比べて減少する
ことが分かる。
２の効果を持ち合わせている。従来の電磁式燃料噴射弁
の噴射ノズルが受ける総熱量Ｑtotal は、 Ｑtotal ＝Ｑ１−Ｑ２−Ｑ３ と表され、一方、本実施の形態の噴射ノズル８が受ける
総熱量Ｑtotal ’は、 Ｑtotal ’＝Ｑ１’’−Ｑ２’−Ｑ３ となる。このとき、Ｑ１’’＜Ｑ１及びＱ２’＞Ｑ２で
あるので、Ｑtotal ’＜＜Ｑtotal となり、本実施の形
態の噴射ノズルが受ける総熱量は従来に比べて減少する
ことが分かる。
【００３０】なお、図９に示すように、噴射ノズルとエ
ンジンヘッド１５との結合を、ネジ込みのかわりにはめ
込みとすることにより、上記実施の形態３と同様の効果
を奏する。
ンジンヘッド１５との結合を、ネジ込みのかわりにはめ
込みとすることにより、上記実施の形態３と同様の効果
を奏する。
【００３１】実施の形態４．図１０はこの発明の実施の
形態４による電磁式燃料噴射弁を示す図である。図に示
すように、本実施の形態は、上記実施の形態２の燃料噴
射弁に断熱材１１を設けたものである。断熱材１１は、
上記実施の形態１と同様のものを用いる。これにより上
記実施の形態１と同様の効果が得られると共に上記実施
の形態２と同様の効果も得られる。また、図１１に示す
ように、断熱材１１の代わりに、上記実施の形態２で述
べた断熱層１３を設けても、本発明の断熱材１１と同様
の効果を奏する。
形態４による電磁式燃料噴射弁を示す図である。図に示
すように、本実施の形態は、上記実施の形態２の燃料噴
射弁に断熱材１１を設けたものである。断熱材１１は、
上記実施の形態１と同様のものを用いる。これにより上
記実施の形態１と同様の効果が得られると共に上記実施
の形態２と同様の効果も得られる。また、図１１に示す
ように、断熱材１１の代わりに、上記実施の形態２で述
べた断熱層１３を設けても、本発明の断熱材１１と同様
の効果を奏する。
【００３２】実施の形態５．図１２はこの発明の実施の
形態５による電磁式燃料噴射弁を示す図である。図に示
すように、本実施の形態は、上記実施の形態３の燃料噴
射弁に断熱材１１を設けたものである。断熱材１１は、
上記実施の形態１と同様のものを用いる。これにより上
記実施の形態１と同様の効果が得られると共に上記実施
の形態３と同様の効果も得られる。また、図１３に示す
ように、断熱材１１の代わりに、上記実施の形態２で述
べた断熱層１３を設けても、本発明の断熱材１１と同様
の効果を奏する。
形態５による電磁式燃料噴射弁を示す図である。図に示
すように、本実施の形態は、上記実施の形態３の燃料噴
射弁に断熱材１１を設けたものである。断熱材１１は、
上記実施の形態１と同様のものを用いる。これにより上
記実施の形態１と同様の効果が得られると共に上記実施
の形態３と同様の効果も得られる。また、図１３に示す
ように、断熱材１１の代わりに、上記実施の形態２で述
べた断熱層１３を設けても、本発明の断熱材１１と同様
の効果を奏する。
【００３３】上記実施の形態１から５では、燃料噴射孔
３は単孔タイプのものを例に示したが、多孔タイプのも
のやピントルタイプであっても同様の効果を奏すること
は言うまでもない。
３は単孔タイプのものを例に示したが、多孔タイプのも
のやピントルタイプであっても同様の効果を奏すること
は言うまでもない。
【００３４】また、断熱材及び断熱層は、噴射ノズル即
ち燃料噴射弁の一部を被覆した場合について示したが、
燃料噴射弁全体を被覆しても同様の効果を奏することは
言うまでもない。
ち燃料噴射弁の一部を被覆した場合について示したが、
燃料噴射弁全体を被覆しても同様の効果を奏することは
言うまでもない。
【００３５】
【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、電磁式燃料噴射弁の表面の全部または一部を低熱伝
導率部材で被覆したので、噴射ノズルの温度上昇が抑制
され、デポジットの付着を防ぐことができ、噴霧性能を
安定させる効果を得られる。
ば、電磁式燃料噴射弁の表面の全部または一部を低熱伝
導率部材で被覆したので、噴射ノズルの温度上昇が抑制
され、デポジットの付着を防ぐことができ、噴霧性能を
安定させる効果を得られる。
【００３６】また、請求項２記載の発明によれば、電磁
式燃料噴射弁の表面の全部または一部に、低熱伝導率の
液体、気体、真空のいずれか一つによる断熱層を設けた
ので、噴射ノズルの温度上昇が抑制され、デポジットの
付着を防ぐことができ、噴霧性能を安定させる効果を得
られる。
式燃料噴射弁の表面の全部または一部に、低熱伝導率の
液体、気体、真空のいずれか一つによる断熱層を設けた
ので、噴射ノズルの温度上昇が抑制され、デポジットの
付着を防ぐことができ、噴霧性能を安定させる効果を得
られる。
【００３７】また、請求項３記載の発明によれば、噴射
ノズルとエンジン筐体との間にシール部材を設けたの
で、エンジン燃焼による火炎若しくは高温のガスからの
熱量を受ける面積を減少させ、噴射ノズルの温度上昇が
抑制され、デポジットの付着を防ぐことができ、噴霧性
能を安定させる効果を得られる。
ノズルとエンジン筐体との間にシール部材を設けたの
で、エンジン燃焼による火炎若しくは高温のガスからの
熱量を受ける面積を減少させ、噴射ノズルの温度上昇が
抑制され、デポジットの付着を防ぐことができ、噴霧性
能を安定させる効果を得られる。
【００３８】また、請求項４記載の発明によれば、噴射
ノズルとエンジン筐体とを、ネジ込みまたははめ込みに
て嵌合させたので、エンジン燃焼による火炎または高温
ガスからの熱量を受ける面積を減少させ、噴射ノズルの
温度上昇が抑制され、デポジットの付着を防ぐことがで
き、噴霧性能を安定させる効果を得られる。
ノズルとエンジン筐体とを、ネジ込みまたははめ込みに
て嵌合させたので、エンジン燃焼による火炎または高温
ガスからの熱量を受ける面積を減少させ、噴射ノズルの
温度上昇が抑制され、デポジットの付着を防ぐことがで
き、噴霧性能を安定させる効果を得られる。
【００３９】また、請求項５記載の発明によれば、噴射
ノズルを低熱伝導率部材で被覆したので、噴射ノズルの
温度上昇が抑制され、デポジットの付着を防ぐことがで
き、噴霧性能を安定させる効果を得られる。
ノズルを低熱伝導率部材で被覆したので、噴射ノズルの
温度上昇が抑制され、デポジットの付着を防ぐことがで
き、噴霧性能を安定させる効果を得られる。
【００４０】また、請求項６記載の発明によれば、噴射
ノズルに低熱伝導率の液体、気体、真空のいずれか一つ
による断熱層を設けたので、噴射ノズルの温度上昇が抑
制され、デポジットの付着を防ぐことができ、噴霧性能
を安定させる効果を得られる。
ノズルに低熱伝導率の液体、気体、真空のいずれか一つ
による断熱層を設けたので、噴射ノズルの温度上昇が抑
制され、デポジットの付着を防ぐことができ、噴霧性能
を安定させる効果を得られる。
【図１】 この発明の実施の形態１による電磁式燃料噴
射弁を示す断面図である。
射弁を示す断面図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による電磁式燃料噴
射弁の噴射ノズルを示す断面図である。
射弁の噴射ノズルを示す断面図である。
【図３】 この発明の実施の形態１による電磁式燃料噴
射弁の熱量の流れを示す断面図である。
射弁の熱量の流れを示す断面図である。
【図４】 この発明の実施の形態１による電磁式燃料噴
射弁の噴射ノズルを示す断面図である。
射弁の噴射ノズルを示す断面図である。
【図５】 この発明の実施の形態２による電磁式燃料噴
射弁の噴射ノズルを示す断面図である。
射弁の噴射ノズルを示す断面図である。
【図６】 この発明の実施の形態２による電磁式燃料噴
射弁の熱量の流れを示す断面図である。
射弁の熱量の流れを示す断面図である。
【図７】 この発明の実施の形態３による電磁式燃料噴
射弁の噴射ノズルを示す断面図である。
射弁の噴射ノズルを示す断面図である。
【図８】 この発明の実施の形態３による電磁式燃料噴
射弁の熱量の流れを示す断面図である。
射弁の熱量の流れを示す断面図である。
【図９】 この発明の実施の形態３による電磁式燃料噴
射弁の噴射ノズルを示す断面図である。
射弁の噴射ノズルを示す断面図である。
【図１０】 この発明の実施の形態４による電磁式燃料
噴射弁の噴射ノズルを示す断面図である。
噴射弁の噴射ノズルを示す断面図である。
【図１１】 この発明の実施の形態４による電磁式燃料
噴射弁の噴射ノズルを示す断面図である。
噴射弁の噴射ノズルを示す断面図である。
【図１２】 この発明の実施の形態５による電磁式燃料
噴射弁の噴射ノズルを示す断面図である。
噴射弁の噴射ノズルを示す断面図である。
【図１３】 この発明の実施の形態５による電磁式燃料
噴射弁の噴射ノズルを示す断面図である。
噴射弁の噴射ノズルを示す断面図である。
【図１４】 従来の電磁式燃料噴射弁を示す断面図であ
る。
る。
【図１５】 従来例を説明するための説明図である。
【図１６】 従来の電磁式燃料噴射弁の熱量の流れを示
す断面図である。
す断面図である。
１ 電磁式燃料噴射弁、２ プランジャ、３ 燃料噴射
孔、５ 電磁コイル、８ 噴射ノズル、９ スプリン
グ、１１ 断熱材、１３ 断熱層、１４ シール、１５
エンジンヘッド
孔、５ 電磁コイル、８ 噴射ノズル、９ スプリン
グ、１１ 断熱材、１３ 断熱層、１４ シール、１５
エンジンヘッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 61/14 ３２０ Ｆ０２Ｍ 61/14 ３２０Ｐ 61/18 ３６０ 61/18 ３６０Ａ
Claims (6)
- 【請求項１】 燃料を噴射するための噴射孔を有する噴
射ノズル、この噴射ノズルに内装され弁の役割をするプ
ランジャ、前記プランジャを往復運動させて前記噴射孔
を開閉するための電磁コイル及び戻しバネを備えた電磁
式燃料噴射弁において、この電磁式燃料噴射弁表面の全
部または一部を低熱伝導率部材で被覆したことを特徴と
する電磁式燃料噴射弁。 - 【請求項２】 電磁式燃料噴射弁の表面の全部または一
部に、低熱伝導率の液体、気体、真空のいずれか一つに
よる断熱層を設けたことを特徴とする請求項１記載の電
磁式燃料噴射弁。 - 【請求項３】 噴射ノズルとエンジン筐体との間にシー
ル部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の電磁式
燃料噴射弁。 - 【請求項４】 噴射ノズルとエンジン筐体とを、ネジ込
みまたははめ込みにて嵌合させることを特徴とする請求
項１記載の電磁式燃料噴射弁。 - 【請求項５】 噴射ノズルを、低熱伝導率部材で被覆し
たことを特徴とする請求項３または４記載の電磁式燃料
噴射弁。 - 【請求項６】 噴射ノズルに、低熱伝導率の液体、気
体、真空のいずれか一つによる断熱層を設けたことを特
徴とする請求項３または４記載の電磁式燃料噴射弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12533496A JPH09310660A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 電磁式燃料噴射弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12533496A JPH09310660A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 電磁式燃料噴射弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09310660A true JPH09310660A (ja) | 1997-12-02 |
Family
ID=14907547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12533496A Pending JPH09310660A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 電磁式燃料噴射弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09310660A (ja) |
Cited By (13)
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-
1996
- 1996-05-21 JP JP12533496A patent/JPH09310660A/ja active Pending
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