JPH0988766A - Fuel injection nozzle - Google Patents
Fuel injection nozzleInfo
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- JPH0988766A JPH0988766A JP24728195A JP24728195A JPH0988766A JP H0988766 A JPH0988766 A JP H0988766A JP 24728195 A JP24728195 A JP 24728195A JP 24728195 A JP24728195 A JP 24728195A JP H0988766 A JPH0988766 A JP H0988766A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料を噴射する燃
料噴射ノズルに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fuel injection nozzle for injecting fuel.
【０００２】[0002]
【従来の技術】燃料を燃焼室内へ噴射させる内燃機関、
例えばディーゼルエンジンは、シリンダヘッドに装着し
た燃料噴射ノズルから、ピストンにより圧縮された空気
中に液体の燃料（軽油など）を噴射して、同燃料を圧縮
熱で着火し燃焼させて動力を得るエンジンである。An internal combustion engine for injecting fuel into a combustion chamber,
For example, a diesel engine is an engine that obtains power by injecting a liquid fuel (such as light oil) into the air compressed by a piston from a fuel injection nozzle mounted on a cylinder head, igniting and burning the fuel with compression heat. Is.
【０００３】直接噴射式では、図１３に示されるように
シリンダヘッド１に装着した燃料噴射ノズル２から、上
死点にあるときにピストン３の上方に形成される燃焼室
４（ピストン上面の凹部５、シリンダヘッド１の下面で
囲まれる空間）へ燃料Ｆ（軽油などの液体燃料）を噴射
させることが行なわれている。In the direct injection type, as shown in FIG. 13, from a fuel injection nozzle 2 mounted on a cylinder head 1, a combustion chamber 4 formed above a piston 3 at a top dead center (a concave portion on the upper surface of the piston). 5, the fuel F (liquid fuel such as light oil) is injected into the space surrounded by the lower surface of the cylinder head 1.
【０００４】一般に、燃料噴射ノズル２は、図１４に示
されるようにノズル本体６のシリンダ７内へ突き出る部
分、例えばノズル本体８の下部に形成されたサック部８
ａの周壁に、複数（図では５つ）の噴孔９が周方向に等
間隔で配設されている。Generally, in the fuel injection nozzle 2, as shown in FIG. 14, a portion of the nozzle body 6 that protrudes into the cylinder 7, for example, a sack portion 8 formed under the nozzle body 8.
On the peripheral wall of a, a plurality of (five in the figure) injection holes 9 are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
【０００５】そして、ノズル本体８内に内蔵された針弁
（図示しない）の開弁動作にしたがって、各噴孔９から
高圧の燃料Ｆが噴霧されるようになっている。通常、燃
料噴射ノズル２の各噴孔９には、図１４および図１５に
示されるように直径が０．５mm位の単一な通孔９ａをノ
ズル本体６に穿設した構造が採用される。High-pressure fuel F is sprayed from each injection hole 9 in accordance with the opening operation of a needle valve (not shown) built in the nozzle body 8. In general, each injection hole 9 of the fuel injection nozzle 2 has a structure in which a single through hole 9a having a diameter of about 0.5 mm is bored in the nozzle body 6 as shown in FIGS. .
【０００６】この噴孔９からは、図１４に示されるよう
に燃焼室４、詳しくはピストン３の凹部５の壁面に向か
うにしたがい拡がりながら、燃料Ｆが噴霧される。とこ
ろが、こうした単一の通孔９ａから噴霧される燃料Ｆだ
と、燃焼室４内の空気と混合されにくい難点がある。As shown in FIG. 14, the fuel F is sprayed from the injection hole 9 while spreading toward the combustion chamber 4, more specifically, toward the wall surface of the recess 5 of the piston 3. However, the fuel F sprayed from the single through hole 9a has a drawback that it is difficult to mix with the air in the combustion chamber 4.
【０００７】すなわち、噴霧された燃料Ｆは、単一の通
孔９ａの大きさ（直径）に応じた大きな粒径を有するの
で、燃焼室４内の空気と混合しにくい。しかも、単一の
通孔９ａからの噴霧は、中心部から外周までの全体に燃
料Ｆがいきわたるので、噴霧の中心部は外周部に比べて
空気との混合が遅れる。That is, since the sprayed fuel F has a large particle diameter corresponding to the size (diameter) of the single through hole 9a, it is difficult to mix with the air in the combustion chamber 4. Moreover, in the spray from the single through hole 9a, the fuel F spreads over the entire area from the central portion to the outer circumference, so that the central portion of the spray is delayed in mixing with air as compared with the outer peripheral portion.
【０００８】そのうえ、単一の通孔９ａからの噴霧は、
図１４中の同心円的な断面分布Ｘ〜Ｚで表したように中
心部で濃く、外周側に向かうにしたがい濃度が薄くなる
分布を示すので、中心部の燃料濃度が過剰になりやすい
という、不利な点がある。Moreover, the spray from the single through hole 9a is
As shown by the concentric cross-sectional distributions X to Z in FIG. 14, the concentration is high in the central portion and the concentration becomes low as it goes to the outer peripheral side, which is disadvantageous in that the fuel concentration in the central portion tends to become excessive. There is a point.
【０００９】このために、単一の通孔９ａのもつ燃料噴
射ノズル２だと、燃焼時、空気不足が原因で煤が発生す
ることがあった。そこで、特開昭６２−８７６６５号公
報に示されるように、微小孔群で噴孔を構成する技術が
提案されている。For this reason, the fuel injection nozzle 2 having the single through hole 9a may generate soot during combustion due to lack of air. Therefore, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-87665, there is proposed a technique of forming injection holes with a group of minute holes.
【００１０】これは、図１６および図１７に示されるよ
うに単一の通孔から出たときの噴霧形状と同一となるよ
う、例えば０．１５mm位の微小な通孔１０を複数、円形
陣状に配置して、噴孔９とする構造である。As shown in FIG. 16 and FIG. 17, this has a circular shape with a plurality of minute through holes 10 of, for example, about 0.15 mm, so as to have the same spray shape as when exiting from a single through hole. This is a structure in which the nozzle holes 9 are arranged in a circle.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】この噴孔構造による
と、確かに燃料Ｆは噴霧粒径が細かくなって、表面積の
増大から空気と接触しやすくなる上、噴霧する個所が分
散されるので、先に述べた過濃となる噴霧の部位が改善
されるようになる。According to this injection hole structure, the fuel F surely has a finer atomized particle size, which increases the surface area to facilitate contact with air and disperses the atomized portion. The above-mentioned portion of the thickened spray is improved.
【００１２】しかし、依然、噴霧は、単一の通孔のとき
と同様、中心部から外周までの全体に燃料Ｆがいきわた
っているので、どうしても噴霧の中心部は外周部に比べ
て空気との混合が遅れる難点がある。However, as in the case of a single through hole, the fuel F still spreads over the entire area from the central portion to the outer periphery, so that the central portion of the spray is inevitably in contact with air as compared with the outer peripheral portion. There is a drawback that the mixing is delayed.
【００１３】このために、燃焼がスムーズに行なわれな
い。この点は、排ガス特性と燃焼騒音の面で不利なの
で、改善が要望されている。本発明は上記事情に着目し
てなされたものでその目的とするところは、着火燃焼が
速やかに行なえる燃料噴霧が可能な燃料噴射ノズルを提
供することにある。For this reason, combustion is not performed smoothly. Since this point is disadvantageous in terms of exhaust gas characteristics and combustion noise, improvement is desired. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a fuel injection nozzle capable of spraying fuel that can perform ignition combustion quickly.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載した発明は、ノズル本体の噴孔を、微
小円の円周軌跡上に、複数の微小孔を設けてなる微小孔
群から構成したことにある。In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is such that the injection hole of the nozzle main body is provided with a plurality of minute holes on a circular locus of a minute circle. It consists of a group of holes.
【００１５】この請求項１に記載した発明によると、各
噴孔からは、複数の微小孔から出た噴霧が接合し合いな
がら、中心部が開放しつつ、拡がるという噴霧形状で、
燃料が噴霧される。According to the invention described in claim 1, the spray shape is such that the sprays from the plurality of minute holes are joined to each other through the respective injection holes and the central portion is opened and spreads.
Fuel is sprayed.
【００１６】具体的には、噴霧は、ほぼ単一の通孔で噴
射される噴霧形状のうち、空気との混合がしにくい中心
部が空いたような噴霧形状で行なわれる。これにより、
燃料は、中心部を稀薄とした、空気と接触しやすい噴霧
形状で噴霧される。Specifically, the spraying is carried out in a spraying shape in which a center portion which is difficult to mix with air is vacant among spraying shapes which are injected through a substantially single through hole. This allows
The fuel is sprayed in a spray shape that has a thin central portion and is easy to contact with air.
【００１７】しかも、この噴霧は、噴射の際、内部に空
気を取り込むので、噴霧の内周部からでも、外周部と同
様、細かな噴霧粒径の燃料が空気と混合する挙動が進行
する。Moreover, since this spray takes in air inside during injection, the behavior of mixing the fuel with a fine spray particle size with air progresses even from the inner peripheral part of the spray, as in the outer peripheral part.
【００１８】これにより、従来、生じていた空気との混
合遅れは改善される。このことにより、燃焼はスムーズ
に行なわれ、着火遅れ、排ガス特性、燃焼騒音が改善さ
れるようになる。As a result, the delay of mixing with air, which has occurred in the past, is improved. As a result, combustion is smoothly performed, and ignition delay, exhaust gas characteristics, and combustion noise are improved.
【００１９】請求項２に記載した発明は、上記目的に加
え、さらに偏平な燃焼室形状に合った偏平な噴霧形状で
燃料を噴霧させるために、ノズル本体の噴孔を、偏平な
微小楕円の円周軌跡上に、複数の微小孔を設けてなる微
小孔群から構成したことにある。In addition to the above object, the invention as set forth in claim 2 further comprises a flat minute elliptical injection hole in the nozzle body in order to spray the fuel in a flat spray shape that matches the flat combustion chamber shape. It is composed of a group of minute holes formed by providing a plurality of minute holes on a circular locus.
【００２０】この請求項２に記載した発明によると、各
噴孔からは、上記に加え、微小楕円の短軸方向の拡がり
が抑制され、かつ長軸方向が拡がる偏平状をなして、燃
料が噴霧される。According to the invention described in claim 2, in addition to the above, from each injection hole, the spread of the fine ellipse in the minor axis direction is suppressed and the fuel is formed in a flat shape in which the major axis direction expands. Is sprayed.
【００２１】これにより、燃焼室形状に合った適正な噴
霧が可能となり、噴霧の拡がり過ぎが改善されるように
なる。請求項３に記載した発明は、上記目的に加え、さ
らに優れた排出ガス特性を得るために、請求項１又は請
求項２に記載の複数の微小孔を、同微小孔の直径をｄと
したとき、Ｌ＝１．０・ｄ〜５．０・ｄなる範囲の微小
間隔で円周軌跡上に設けた。As a result, an appropriate spray suitable for the shape of the combustion chamber is possible, and the overspreading of the spray is improved. In addition to the above-mentioned object, the invention described in claim 3 has a plurality of micropores according to claim 1 or 2 in order to obtain more excellent exhaust gas characteristics, and the diameter of the micropores is d. At this time, they were provided on the circumferential locus at minute intervals in the range of L = 1.0 · d to 5.0 · d.
【００２２】請求項４に記載した発明は、上記目的に加
え、さらに各噴孔から出た噴霧の側面から十分に空気が
取り込まれるようにするために、請求項３に記載の微小
間隔Ｌを、噴孔（微小孔群）と噴孔（微小孔群）の間の
間隔Ｃよりは小さくしたことにある（微小孔間の距離よ
り、微小孔群間の距離が大）。In addition to the above-mentioned object, the invention according to claim 4 further provides the minute gap L according to claim 3 so that air can be sufficiently taken in from the side surface of the spray discharged from each injection hole. The distance C between the injection holes (micropore group) is smaller than the distance C (the distance between the micropore groups is larger than the distance between the micropores).
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図１ないし図８に
示す第１の実施形態にもとづいて説明する。なお、図面
において、先の「従来の技術」の項で述べた部分と同じ
部分には同一符号を付してその説明を省略し、この項で
は異なる部分（発明の要部）について説明することにす
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on a first embodiment shown in FIGS. In the drawings, the same parts as those described in the above-mentioned "Prior Art" are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In this section, different parts (main parts of the invention) will be described. To
【００２４】第１の実施形態は、噴孔９の構造が異な
る。すなわち、図１および図２に示される、シリンダヘ
ッド１に装着してある燃料噴射ノズル２の各噴孔９は、
いずれも図３および図４に示されるように微小円、例え
ば直径０．５mm位の円形な円周軌跡Ｐ上に、微小孔、例
えば直径０．１５mm位の微小孔２０（通孔）を、複数、
例えば６個、所定の間隔で設けた微小孔群２１から構成
してある。In the first embodiment, the structure of the injection hole 9 is different. That is, the injection holes 9 of the fuel injection nozzle 2 mounted on the cylinder head 1 shown in FIGS.
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, in each case, a minute hole, for example, a minute hole 20 (through hole) having a diameter of about 0.15 mm is formed on a circular circular locus P having a diameter of about 0.5 mm. Multiple,
For example, six micro hole groups 21 are provided at a predetermined interval.
【００２５】これら微小孔群２１により、燃焼がスムー
ズに行なえる、燃料噴霧を可能にしている。つぎに、こ
の微小孔群２１の作用について説明することにする。The fine hole group 21 enables fuel spraying which allows smooth combustion. Next, the operation of the micropore group 21 will be described.
【００２６】ディーゼルエンジンの運転が圧縮工程に入
り、上死点へ動くピストン３が所定位置にまで達する
と、燃料噴射ポンプ（図示しない）が作動して、図６に
示されるようにノズル本体６に内蔵してある針弁（図示
しない）を開弁させる。When the operation of the diesel engine enters the compression process and the piston 3 moving to the top dead center reaches a predetermined position, a fuel injection pump (not shown) operates and the nozzle body 6 as shown in FIG. Open the needle valve (not shown) built in the.
【００２７】これにより、燃料噴射ポンプから圧送され
た燃料Ｆは、サック部８ａにある各噴孔９、すなわち各
微小孔群２１から燃焼室４内へ噴霧される。ここで、微
小孔群２１は、微小円の円周軌跡Ｐ上に微小間隔で設け
た複数の微小孔２０から構成してある。As a result, the fuel F pumped from the fuel injection pump is sprayed into the combustion chamber 4 from the injection holes 9 in the suck portion 8a, that is, the microhole groups 21. Here, the minute hole group 21 is composed of a plurality of minute holes 20 provided at minute intervals on the circular locus P of the minute circle.
【００２８】それ故、図５に示されるように各微小孔２
０から出た燃料２０ａ〜２０ｄは、隣り合う同志が接合
し合いながら噴霧される。これにより、燃料Ｆは、図
１、図２および図５に示されるように中心部が開放しつ
つ、かつ拡がるという噴霧形状、具体的にはほぼ単一の
通孔で噴射される噴霧形状のうち、中心部が空いたよう
な噴霧形状で噴霧される。Therefore, as shown in FIG.
Fuels 20a to 20d emitted from 0 are sprayed while adjoining comrades join each other. As a result, the fuel F has a spray shape in which the central portion opens and spreads, as shown in FIGS. 1, 2, and 5, specifically, a spray shape in which the fuel is injected through a substantially single through hole. Of these, the spray shape is such that the central part is vacant.
【００２９】つまり、燃料Ｆは、中心部が稀薄（燃料／
空気比）となる、空気と接触しやすい噴霧形状で噴霧さ
れる。そして、このようにして中空状に噴霧された燃料
Ｆは、噴霧の外周部から、燃焼室４の空気を巻き込みな
がら、同空気と混合していく。That is, the fuel F is lean in the center (fuel /
It is sprayed in a spray shape that makes it easy to come into contact with air. Then, the fuel F thus sprayed in a hollow shape is mixed with the air in the combustion chamber 4 while being entrained from the outer peripheral portion of the spray.
【００３０】また同燃料Ｆは、噴射の際、内部に取り込
まれる空気と、噴霧の内周部から上記外周部のときと同
様に混合が進行していく。このとき、燃料Ｆは、微小孔
２０から噴霧されることによって、表面積が増加した細
かな噴霧粒径となっているから、噴霧の内・外側から空
気と効率よく接触しながら十分に混合していく。The fuel F is mixed with the air taken in at the time of injection in the same manner as in the case of the inner peripheral portion of the spray to the outer peripheral portion. At this time, since the fuel F is sprayed from the fine holes 20 and has a fine spray particle size with an increased surface area, it is sufficiently mixed while efficiently contacting air from the inside and outside of the spray. Go.
【００３１】かくして、従来、噴霧で生じていた空気と
の混合遅れは改善される。この結果、着火燃焼（初期燃
焼）は速やかに行なわれ、着火遅れを改善することがで
きる。Thus, the delay in mixing with air, which has been conventionally caused by atomization, is improved. As a result, ignition combustion (initial combustion) is performed quickly, and the ignition delay can be improved.
【００３２】それ故、着火燃焼が速やかに行なえる。具
体的には、単一な通孔を噴孔とした燃料噴射ノズルとの
対比であるが、図６の線図に示されるようにかなり着火
遅れが短縮できたことが確認された。Therefore, ignition combustion can be performed quickly. Specifically, in comparison with a fuel injection nozzle having a single through hole as an injection hole, it was confirmed that the ignition delay could be considerably shortened as shown in the diagram of FIG.
【００３３】しかも、図６中の熱発生率の特性からも明
らかなように着火性能が良好になった分、急激な燃焼が
改善されるから、燃焼騒音の低減が図れる。具体的に
は、単一な通孔を噴孔とした燃料噴射ノズルとの対比で
あるが、図７の線図に示されるようにかなり燃焼騒音が
低減できたことが確認された。Moreover, as is clear from the characteristics of the heat release rate in FIG. 6, the rapid combustion is improved as much as the ignition performance is improved, so that the combustion noise can be reduced. Specifically, in comparison with a fuel injection nozzle having a single through hole as an injection hole, it was confirmed that combustion noise could be considerably reduced as shown in the diagram of FIG. 7.
【００３４】そのうえ、先の「従来の技術」の項で述べ
た、空気と混合しにくい部分（噴霧の中心部）はないか
ら、黒煙、排出微粒子の原因となる煤の発生が防げる。
しかも、着火遅れの改善（急激、かつ高い熱発生を伴う
燃焼が改善されるから）により、ＮＯX の低減も図れ、
排ガス特性の点でも優れる。In addition, since there is no portion (the central portion of the spray) that is difficult to mix with air as described in the above-mentioned "Prior Art", it is possible to prevent the generation of soot which causes black smoke and discharged fine particles.
Moreover, NO X can be reduced by improving the ignition delay (because combustion with rapid and high heat generation is improved).
It is also excellent in terms of exhaust gas characteristics.
【００３５】特に、図４に示される円周軌跡Ｐ上で隣り
合う微小孔２０と微小孔２０の間隔Ｌを、微小孔２０の
直径ｄと同じか直径の５倍（Ｌ＝１．０・ｄ〜５．０・
ｄ）の範囲に設定すると、優れた排出ガス特性を維持す
ることができる。In particular, the interval L between the adjacent micropores 20 on the circumferential locus P shown in FIG. 4 is equal to or 5 times the diameter d of the micropores 20 (L = 1.0. d ~ 5.0
When it is set in the range of d), excellent exhaust gas characteristics can be maintained.
【００３６】実験によれば、図８に示されるようにＮＯ
X の排出量を低排出量に適正に保たれることが確認され
た。ちなみに、Ｌ／ｄが「０」のときのＮＯX 排出量
は、一つの通孔から燃料が噴霧された燃焼時の排出量と
同じ値である。According to the experiment, as shown in FIG.
It was confirmed that the emission amount of X can be properly maintained at a low emission amount. Incidentally, the NO X emission amount when L / d is “0” is the same value as the emission amount at the time of combustion in which fuel is sprayed from one through hole.
【００３７】これは、各微小孔２０から出た噴霧が、互
いに接合し合う、従来の一つの通孔から出た噴霧と同様
の挙動をなし、さらに噴霧の飛距離が適正に保たれて、
空気との混合が適正になされると考えられる。This is because the spray emitted from each of the minute holes 20 behaves in the same manner as the spray emitted from one conventional through hole, which is joined to each other, and the flight distance of the spray is properly maintained.
Proper mixing with air is considered.
【００３８】この設定に加え、微小間隔Ｌを、図４に示
されるように微小孔群２１（噴孔９）と微小孔群２１
（噴孔９）の間の間隔Ｃより小さくすると（微小孔間の
距離より、微小孔群間の距離が大）、図２に示されるよ
うに隣り合うそれぞれの微小孔群２１から出る噴霧と噴
霧との間隔を十分に確保できるから、各微小孔群２１
（噴孔９）から出た噴霧の側面から十分に空気を取り込
め、ディーゼルエンジンに優れた燃焼性能をもたらすこ
とができる。In addition to this setting, as shown in FIG. 4, the minute gap L is set to the minute hole group 21 (injection hole 9) and the minute hole group 21.
When the distance is smaller than the distance C between the (injection holes 9) (the distance between the micropore groups is larger than the distance between the micropores), the spray generated from each adjacent micropore group 21 as shown in FIG. Since it is possible to secure a sufficient distance from the spray, each micropore group 21
Sufficient air can be taken in from the side surface of the spray discharged from (the injection hole 9), and the diesel engine can be provided with excellent combustion performance.
【００３９】図９から図１２は、本発明の第２の実施形
態を示す。本実施形態は、各噴孔９を、円形な円周軌跡
でなく、偏平な微小楕円の円周軌跡Ｑ上に例えば６個
（複数）の微小孔２０を設けてなる微小孔群２１から構
成したものである。9 to 12 show a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, each injection hole 9 is composed of a group of minute holes 21 in which, for example, six (a plurality of) minute holes 20 are provided on a circular locus Q of a flat minute ellipse instead of a circular circumferential path. It was done.
【００４０】このように微小孔２０の配置をすると、各
微小孔群２１からの出る燃料Ｆの噴霧形状を、偏平な燃
焼室４の形状に合った偏平な噴霧形状にすることが可能
となる。By arranging the minute holes 20 in this way, it becomes possible to make the spray shape of the fuel F discharged from each minute hole group 21 into a flat spray shape that matches the shape of the flat combustion chamber 4. .
【００４１】すなわち、微小孔群２１から出た噴霧は、
拡がりながら、燃焼室４を構成するピストン３の凹部５
の壁面に衝突して燃焼する挙動を示す。ここで、火炎の
温度は２０００℃前後にあるのに、燃焼室４の壁面温度
は、それよりはるかに低温の２００℃前後である。That is, the spray discharged from the micropore group 21 is
While expanding, the recess 5 of the piston 3 forming the combustion chamber 4
It shows the behavior of colliding with the wall surface of and burning. Here, the temperature of the flame is around 2000 ° C., but the wall temperature of the combustion chamber 4 is around 200 ° C., which is much lower than that.
【００４２】このとき、図１中の二点鎖線で示されるよ
うに微小孔群２１からの噴霧が拡がり過ぎると、火炎が
過度に冷却されて、燃焼が妨げられたり、燃焼室３にお
いて新気を巻き込むための領域が過少になったりする。At this time, if the spray from the fine hole group 21 spreads too much as shown by the chain double-dashed line in FIG. 1, the flame is excessively cooled and combustion is hindered, or the fresh air in the combustion chamber 3 is disturbed. There are too few areas to get caught.
【００４３】特に、燃焼室３は、偏平形状をなしている
ために（ピストン３の凹部５で構成されていることによ
る）、燃料Ｆの噴霧は、図１中の二点鎖線で示されるよ
うに空気との混合に有効に作用する凹部５の壁面以外の
部位として、凹部５の底面、シリンダヘッド１の下面に
衝突したり、図１に示されるようにシリンダヘッド１と
ピストン頂面との隙間Ｔに侵入しやすく、火炎が冷却さ
れやすい。Particularly, since the combustion chamber 3 has a flat shape (because it is constituted by the recess 5 of the piston 3), the spray of the fuel F is as shown by the chain double-dashed line in FIG. As a portion other than the wall surface of the recess 5 that effectively acts on the mixing with the air, the bottom surface of the recess 5 collides with the bottom surface of the cylinder head 1, or as shown in FIG. It is easy to enter the gap T and the flame is easily cooled.
【００４４】こうしたことが生じると、黒煙、ＨＣの発
生をきたすようになる。そこで、第２の実施形態の燃料
噴射ノズル２には、偏平な燃焼室４の形状に合った適正
な噴霧形状が得られるよう、燃焼室４の深さ方向に対し
ては抑え、燃焼室４の幅方向に対しては拡げる微小孔の
配置を採用した。When this happens, black smoke and HC are generated. Therefore, in the fuel injection nozzle 2 of the second embodiment, in order to obtain an appropriate spray shape that matches the flat shape of the combustion chamber 4, it is suppressed in the depth direction of the combustion chamber 4, The arrangement of micropores that expand in the width direction of is adopted.
【００４５】これにより、各微小孔群２１からは、微小
楕円の短軸方向の拡がりが抑制され、かつ長軸方向が拡
がる偏平状をなして、燃料Ｆが噴霧されるようになる。
つまり、燃焼室４の形状に合った偏平な噴霧形状にする
ことが可能で、不要な部位に噴霧が衝突するのを防ぐこ
とができる。As a result, the fuel F is sprayed from each of the minute hole groups 21 in a flat shape in which the expansion of the minute ellipse in the minor axis direction is suppressed and the major axis direction is expanded.
That is, it is possible to form a flat spray shape that matches the shape of the combustion chamber 4, and it is possible to prevent the spray from colliding with an unnecessary portion.
【００４６】この結果、第１の実施形態よりも、一層、
優れた排ガス特性を得ることができる。特に、図１０に
示す円周軌跡Ｑの短軸方向の距離Ａと長軸方向の距離Ｂ
との比を、１を超え、２．５前後までの値の範囲に設定
すると、黒煙の排出を適正に抑制できることがわかっ
た。As a result, as compared with the first embodiment,
Excellent exhaust gas characteristics can be obtained. In particular, the distance A in the minor axis direction and the distance B in the major axis direction of the circumferential trajectory Q shown in FIG.
It was found that the black smoke emission can be appropriately suppressed by setting the ratio of and to a value in the range of more than 1 and about 2.5.
【００４７】むろん、この第２の実施形態にも、第１の
実施形態で説明したのと同様、微小孔２０と微小孔２０
との間隔Ｌを所定の範囲に設定したり、同間隔Ｌよりも
微小孔群２１と微小孔群２１との間隔Ｃを大きく設定し
たりすれば、排出ガス特性の向上、新気の十分な取り込
みができることはいうまでもない。Of course, also in the second embodiment, the micropores 20 and the micropores 20 are similar to those described in the first embodiment.
By setting the distance L between and the distance L within a predetermined range or by setting the distance C between the group of minute holes 21 larger than the same distance L, the exhaust gas characteristics can be improved and sufficient fresh air can be obtained. Needless to say, it can be imported.
【００４８】なお、上述したいずれの実施形態も、サッ
ク部に噴孔を有する燃料噴射ノズルに本発明を適用した
例を挙げたが、むろんサック部の無いノズル本体につい
ても、本発明を適用してもよい。In each of the above-described embodiments, the example in which the present invention is applied to the fuel injection nozzle having the injection hole in the sack portion is given, but the present invention is also applied to the nozzle body having no sack portion. May be.
【００４９】また本発明を直接噴射式のディーゼルエン
ジンに適用したが、これに限らず、渦流室式のディーゼ
ルエンジン、筒内噴射式のガソリンエンジンにも適用し
てもよい。Although the present invention is applied to the direct injection type diesel engine, the present invention is not limited to this, and may be applied to a swirl chamber type diesel engine and a cylinder injection type gasoline engine.
【００５０】[0050]
【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明によれば、噴霧は、ほぼ単一の通孔で噴射される噴霧
形状のうち、中心部が空いたような噴霧形状で行なわれ
る。これにより、中心部を稀薄とした、空気と接触しや
すい噴霧形状で、燃料を噴霧することができる。As described above, according to the invention described in claim 1, the spraying is performed in a spraying shape in which the central portion is vacant among the spraying shapes injected through the substantially single through hole. Be done. As a result, the fuel can be sprayed in a spray shape that has a thin central portion and is easily in contact with air.
【００５１】しかも、この噴霧は、内部に空気を取り込
むので、噴霧の内周部からでも、外周部と同様、細かな
噴霧粒径の燃料が空気と混合する挙動が進行するので、
空気との混合遅れを改善できる。Moreover, since this spray takes in air into the inside, the behavior of mixing the fuel with a fine spray particle size with air progresses even from the inner peripheral part of the spray, as in the outer peripheral part.
The mixing delay with air can be improved.
【００５２】したがって、着火燃焼が速やかに行なえる
燃料噴霧が可能な燃料噴射ノズルを提供できる。この結
果、着火遅れ、排ガス特性、燃焼騒音の点で優れた効果
をもたらせることができる。Therefore, it is possible to provide the fuel injection nozzle capable of spraying the fuel so that the ignition and combustion can be performed quickly. As a result, excellent effects can be obtained in terms of ignition delay, exhaust gas characteristics, and combustion noise.
【００５３】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の発明の効果に加え、さらに燃焼室形状に合った偏平な
噴霧形状で燃料を噴霧させることができ、燃焼室形状に
対応した、優れた燃焼性能、さらには排ガス特性を得る
ことができる。According to the invention described in claim 2, according to claim 1
In addition to the effect of the invention described above, the fuel can be sprayed in a flat spray shape that matches the shape of the combustion chamber, and excellent combustion performance corresponding to the shape of the combustion chamber and further exhaust gas characteristics can be obtained.
【００５４】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は請求項２の発明の効果に加え、噴霧した燃料と空気
との適正な混合から、さらに優れた排出ガス特性を得る
ことができるという効果を奏する。According to the invention of claim 3, claim 1
Alternatively, in addition to the effect of the invention of claim 2, there is an effect that more excellent exhaust gas characteristics can be obtained from proper mixing of sprayed fuel and air.
【００５５】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
又は請求項２の発明の効果に加え、さらに各噴孔から出
た噴霧の側面から十分に空気が取り込めることができ、
十分な噴霧と空気との混合が期待できる。According to the invention of claim 4, claim 1
Or, in addition to the effect of the invention of claim 2, air can be sufficiently taken in from the side surface of the spray discharged from each injection hole,
Sufficient atomization and mixing with air can be expected.
【図１】本発明の第１の実施形態の燃料噴射ノズルを、
燃料が噴霧されている状態と共に示す断面図。FIG. 1 shows a fuel injection nozzle according to a first embodiment of the present invention,
Sectional drawing shown with the state where the fuel is sprayed.
【図２】同燃料が噴霧されている状態を説明するための
図。FIG. 2 is a diagram for explaining a state in which the fuel is sprayed.
【図３】燃料噴射ノズル先端の噴孔回りを示す断面図。FIG. 3 is a sectional view showing the vicinity of an injection hole at the tip of a fuel injection nozzle.
【図４】同噴孔を構成する微小孔群の配置を説明するた
めの図。FIG. 4 is a view for explaining an arrangement of a micro hole group forming the injection hole.
【図５】同微小孔群から噴霧される燃料の噴霧形状を説
明するための図。FIG. 5 is a view for explaining a spray shape of fuel sprayed from the group of minute holes.
【図６】同微小孔群から燃料を噴霧したときの筒内の挙
動を示す線図。FIG. 6 is a diagram showing a behavior in a cylinder when fuel is sprayed from the group of minute holes.
【図７】同微小孔群から燃料を噴霧したときの燃焼騒音
特性を説明するための線図。FIG. 7 is a diagram for explaining combustion noise characteristics when fuel is sprayed from the same group of minute holes.
【図８】同微小孔群から燃料を噴霧したときの微小孔間
隔Ｌ／微小孔の直径ｄの比とＮＯX 排出量との関係を説
明するための線図。FIG. 8 is a diagram for explaining the relationship between the ratio of the interval L of the micropores / the diameter d of the micropores and the NO X emission amount when fuel is sprayed from the micropore group.
【図９】本発明の第２の実施形態の要部となる燃料噴射
ノズル先端の噴孔回りを示す断面図。FIG. 9 is a cross-sectional view showing the periphery of an injection hole at the tip of a fuel injection nozzle, which is a main part of a second embodiment of the present invention.
【図１０】同噴孔を構成する偏平に配置した微小孔群の
配置を説明するための図。FIG. 10 is a view for explaining the arrangement of flatly arranged minute hole groups forming the same injection hole.
【図１１】同微小孔群から噴霧される燃料の偏平な噴霧
形状を説明するための図。FIG. 11 is a view for explaining a flat spray shape of fuel sprayed from the same micropore group.
【図１２】同微小群の短軸方向と長軸方向との比によ
る、スモークの排出挙動を説明するための線図。FIG. 12 is a diagram for explaining smoke discharge behavior according to the ratio of the minor axis direction to the major axis direction of the same minute group.
【図１３】従来の単一通孔で構成される噴孔を有する燃
料噴射ノズルを説明するための断面図。FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a conventional fuel injection nozzle having an injection hole formed of a single through hole.
【図１４】同噴孔の形状を、同噴孔から噴霧される燃料
の噴霧形状と共に示す図。FIG. 14 is a view showing a shape of the injection hole together with a spray shape of fuel sprayed from the injection hole.
【図１５】同噴孔（通孔）の配置を説明するための図。FIG. 15 is a view for explaining the arrangement of the injection holes (through holes).
【図１６】異なる従来の微小孔群で構成される噴孔を有
する燃料噴射ノズルを説明するための断面図。FIG. 16 is a cross-sectional view for explaining a fuel injection nozzle having an injection hole composed of different conventional small hole groups.
【図１７】同微小群を構成する微小孔の配置を示す図。FIG. 17 is a view showing the arrangement of micro holes forming the micro group.
【図１８】同微小孔群から噴霧される燃料の噴霧形状を
説明するための図。FIG. 18 is a view for explaining a spray shape of fuel sprayed from the group of minute holes.
１…シリンダヘッド ２…燃料噴射ノズル ３…ピストン ４…燃焼室 ６…ノズル本体 ９…噴孔 ２０…微小孔（通孔） ２１…微小孔群。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cylinder head 2 ... Fuel injection nozzle 3 ... Piston 4 ... Combustion chamber 6 ... Nozzle body 9 ... Injection hole 20 ... Minute hole (through hole) 21 ... Minute hole group.
フロントページの続き (72)発明者 庄司 武志 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 山田 陽春 東京都大田区下丸子四丁目21番１号 三菱 自動車エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 吉田 純也 東京都大田区下丸子四丁目21番１号 三菱 自動車エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 猪野 浩史 東京都大田区下丸子四丁目21番１号 三菱 自動車エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 有坂 直也 東京都大田区下丸子四丁目21番１号 三菱 自動車エンジニアリング株式会社内Front page continued (72) Inventor Takeshi Shoji 5-33-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Within Mitsubishi Motors Corporation (72) Inventor Yoharu Yamada 4-21-1, Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Mitsubishi Motors Engineering Co., Ltd. In-house (72) Inventor Junya Yoshida 4-21-1, Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Within Mitsubishi Motors Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Ino 4-2-1 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Within Mitsubishi Motors Engineering Co. (72) Inventor Naoya Arisaka 4-21-1, Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Mitsubishi Motors Engineering Co., Ltd.
Claims (4)
てなる燃料噴射ノズルにおいて、 前記噴孔は、 微小円の円周軌跡上に複数の微小孔を設けてなる微小孔
群から構成されることを特徴とする燃料噴射ノズル。1. A fuel injection nozzle having an injection hole for injecting fuel into a nozzle body, wherein the injection hole is composed of a group of minute holes provided with a plurality of minute holes on a circular locus of a minute circle. A fuel injection nozzle characterized by:
てなる燃料噴射ノズルにおいて、 前記噴孔は、 偏平な微小楕円の円周軌跡上に複数の微小孔を設けてな
る微小孔群から構成されることを特徴とする燃料噴射ノ
ズル。2. A fuel injection nozzle having a nozzle body for injecting fuel into the nozzle body, wherein the injection hole has a plurality of minute holes formed on a circumferential locus of a flat minute ellipse. A fuel injection nozzle comprising:
したとき、Ｌ＝１．０・ｄ〜５．０・ｄなる範囲の微小
間隔で円周上に設けられていることを特徴とする請求項
１又は請求項２に記載の燃料噴射ノズル。3. A plurality of micropores are provided on the circumference at microintervals in the range of L = 1.0 · d to 5.0 · d, where d is the diameter of the micropores. The fuel injection nozzle according to claim 1 or 2.
よりは小さい値であることを特徴とする請求項３に記載
の燃料噴射ノズル。4. The minute gap L is a gap C between the injection holes.
The fuel injection nozzle according to claim 3, wherein the fuel injection nozzle has a smaller value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24728195A JPH0988766A (en) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | Fuel injection nozzle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24728195A JPH0988766A (en) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | Fuel injection nozzle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0988766A true JPH0988766A (en) | 1997-03-31 |
Family
ID=17161131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24728195A Withdrawn JPH0988766A (en) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | Fuel injection nozzle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0988766A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006153003A (en) * | 2004-11-05 | 2006-06-15 | Denso Corp | Fuel injection nozzle |
| US7201334B2 (en) | 2005-08-19 | 2007-04-10 | Denso Corporation | Fuel injection nozzle having multiple injection holes |
-
1995
- 1995-09-26 JP JP24728195A patent/JPH0988766A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006153003A (en) * | 2004-11-05 | 2006-06-15 | Denso Corp | Fuel injection nozzle |
| US7510129B2 (en) | 2004-11-05 | 2009-03-31 | Denso Corporation | Fuel injection nozzle |
| DE102005052742B4 (en) * | 2004-11-05 | 2017-07-27 | Denso Corporation | fuel Injector |
| US7201334B2 (en) | 2005-08-19 | 2007-04-10 | Denso Corporation | Fuel injection nozzle having multiple injection holes |
| DE102006000407B4 (en) * | 2005-08-19 | 2009-07-23 | DENSO CORPORATION, Kariya-shi | Fuel injector with multiple injection holes |
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