JPH11280610A - Fuel injection nozzle - Google Patents

Fuel injection nozzle

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JPH11280610A
JPH11280610A JP9992898A JP9992898A JPH11280610A JP H11280610 A JPH11280610 A JP H11280610A JP 9992898 A JP9992898 A JP 9992898A JP 9992898 A JP9992898 A JP 9992898A JP H11280610 A JPH11280610 A JP H11280610A
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JP
Japan
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fuel
nozzle
sub
needle valve
injection
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JP9992898A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuru Akama
充 赤間
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH11280610A publication Critical patent/JPH11280610A/en
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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
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806Injection 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
    • F02M61/182Discharge orifices being situated in different transversal planes with respect to valve member direction of movement
    • 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
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    • F02M61/06Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series the valves being furnished at seated ends with pintle or plug shaped extensions

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce manufacturing costs by improving processability of the fuel passage and a valve seat of a fuel injection nozzle that sequentially opens a nozzle hole for injecting fuel from the leading end side in accordance with the lift amount of the needle valve. SOLUTION: A sack portion 6 of a nozzle body 2 is provided with a sub nozzle hole 16 formed downward to always communicate with a nozzle sack 7 formed at the leading end side of a leading end 12 of a needle valve 3 and a main nozzle hole 14 that radially opens and communicates with the nozzle sack when the needle valve 3 lifts by a predetermined or more amount. At a sliding portion 17 of the nozzle body 2 with which the leading end 12 of the needle valve 3 is slidably fit, the channel communicating a fuel flow passage 8 with the nozzle sack 7 while the needle valve 3 is opened is formed separately from the main nozzle hole 14 so as not to directly communicate therewith.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は,針弁のリフト量
に応じて燃料の噴射を開始する複数の噴孔を有する燃料
噴射ノズルに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection nozzle having a plurality of injection holes for starting fuel injection in accordance with a lift amount of a needle valve.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジンとして,一般に直射
式エンジンと副室式エンジンがよく知られている。直射
式エンジンは,副室式エンジンに比べて,燃費が良いた
め,従来からトラック,バス等の大型車に多く使用され
てきている。しかしながら,直射式エンジンは,副室式
エンジンに比べてNOX 排出量が多く,近年,一層厳し
くなる傾向にあるNOX 規制に対処する必要がある。そ
のため,蓄圧式の燃料噴射ポンプを用いてメイン噴射に
先立って行われるパイロット噴射や早期噴射を実行する
ことにより,軽負荷時にNOxの発生の抑制を図ってい
る。また,排気ガスの一部を吸気側に環流するようにし
た排気ガス再循環装置(EGRシステム)などによるN
X 低減が検討されているが,EGRの排気ガスによる
腐食の問題の発生により,エンジンの耐久性や信頼性が
悪化するという問題点がある。そこで,厳しいNOX
制に対応するため,NOX 排出量の少ない副室式エンジ
ンが注目されるようになってきている。副室式エンジン
のNOX 排出量は,直噴式エンジンのそれと比較して,
軽負荷時には同等であるが,高負荷時には,当量比コン
トロールにより抑制できることが分かっている。そし
て,副室式エンジンの燃費を改善し,EGRなしで,排
気ガス規制をクリアすることが検討されている。
2. Description of the Related Art As a diesel engine, a direct engine and a sub-chamber engine are generally well known. Direct-fire engines have been used more frequently in large vehicles such as trucks and buses because they have better fuel efficiency than sub-chamber engines. However, direct type engine, NO X emissions compared to Fukushitsushiki engine number, recently, it is necessary to deal in the NO X regulations tend to be more severe. Therefore, by using a pressure-accumulation type fuel injection pump to execute pilot injection or early injection performed prior to main injection, the generation of NOx at light load is suppressed. In addition, an NGR by an exhaust gas recirculation device (EGR system) that recirculates a part of the exhaust gas to the intake side is used.
Although O X reduction has been studied by the occurrence of EGR corrosion problems by the exhaust gas, there is a problem that durability and reliability of the engine is deteriorated. In order to meet the stringent NO X regulations, NO X emissions less pre-combustion chamber engine has become to attract attention. NO X emissions Fukushitsushiki engine, compared to that of a direct injection engine,
It is known that the load is the same at light load, but can be suppressed at high load by controlling the equivalence ratio. It has been studied to improve the fuel efficiency of the sub-chamber engine and to meet the exhaust gas regulations without EGR.

【0003】従来の副室式エンジン(渦流室式ディーゼ
ルエンジン)は,燃費が良くないという問題点がある。
副室式エンジンの燃費の悪化原因は,第一に,副室に燃
料を噴射し,副室で着火燃焼させ,その後,火炎が一つ
の連絡孔を通過し,主室全域に拡散していくため,燃焼
期間が長いということ,第二に,連絡孔の絞り損失が大
きいこと,第三に,副室内の空気流動及び表面積が大き
いため放熱損失が大きいことなどにある。このような従
来の副室式エンジンの欠点を解消するために,中央副室
式エンジンが提案されている。中央副室式エンジンは,
副室をシリンダの中央に配置し,複数の連絡孔を主室外
周部に向けて放射状に配置したものであって,副室を中
央に配置することによって,従来の副室式エンジンと比
較してシリンダ外周までの火炎の到達距離を短くし,シ
リンダに火炎を拡げるための時間が1/2となり,連絡
面積比を大きくしようとするものである。
[0003] The conventional sub-chamber type engine (vortex chamber type diesel engine) has a problem that fuel efficiency is not good.
The cause of the deterioration in fuel efficiency of the sub-chamber engine is that fuel is first injected into the sub-chamber, ignited and burned in the sub-chamber, and then the flame passes through one communication hole and spreads throughout the main chamber. Therefore, the combustion period is long, second, the throttle loss of the communication hole is large, and third, the heat loss due to the large air flow and surface area in the sub-chamber is large. In order to solve such disadvantages of the conventional sub-chamber engine, a central sub-chamber engine has been proposed. The central subchamber engine is
The sub-chamber is located at the center of the cylinder, and the communication holes are radially arranged toward the outer periphery of the main chamber. By arranging the sub-chamber at the center, compared to the conventional sub-chamber engine, In this case, the distance for the flame to reach the outer periphery of the cylinder is shortened, the time for spreading the flame to the cylinder is halved, and the contact area ratio is increased.

【0004】しかしながら,提案されている中央副室式
エンジンは,ピストンが上死点から燃料噴射ノズルの突
出し量よりも下降している場合には,燃料噴射ノズルの
先端部に設けられている噴孔が副室内に開口していない
ので,燃料を副室内に噴射することが困難である。この
ため,中央副室式エンジンは,直噴式エンジンでは可能
なパイロット噴射や早期噴射を行うことができないの
で,パイロット噴射や早期噴射による軽負荷時のNOx
の発生の抑制を図ることができない。
However, in the proposed central sub-chamber engine, when the piston is lower than the top dead center by more than the amount of protrusion of the fuel injection nozzle, the injection provided at the tip of the fuel injection nozzle. Since the holes do not open into the sub-chamber, it is difficult to inject fuel into the sub-chamber. For this reason, the central sub-chamber type engine cannot perform the pilot injection or the early injection that is possible with the direct injection type engine.
Cannot be suppressed.

【0005】ところで,小リフトでは副噴孔からの燃料
噴射を行い,大リフトでは副噴孔からのみならず主噴孔
からも燃料噴射を行うことができる燃料噴射ノズルは,
例えば,特開平7−224739号公報,特開平9−9
6268号公報,特開平5−321789号公報,又は
実開平3−17274号公報に開示されている。特開平
7−224739号公報に開示されている燃料噴射ノズ
ル(第1従来例)は,燃料をニードルの先端部に導く通
孔をニードルの内部に形成し,ノズルボディには,先端
側に第1噴孔を形成し,該第1噴孔よりも基端側にニー
ドルを摺動自在に嵌合する円筒部を形成し,円筒部の途
中に第2噴孔を形成している。ニードル内部の通孔と第
1噴孔とは,ニードルの先端部と該ニードルの先端部が
着座するノズルボディのシート面とで構成される第1シ
ール部によって遮断可能とされている。ニードルの小リ
フト時には,第1シール部が開き,燃料は第1噴孔のみ
から噴射される。更にニードルのリフト量が大きくなる
と,第1噴孔と第2噴孔との両方から燃料が噴射され
る。
A fuel injection nozzle capable of injecting fuel from a sub injection hole in a small lift and injecting fuel not only from a sub injection hole but also from a main injection hole in a large lift,
For example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 7-224739 and 9-9-9
No. 6,268, JP-A-5-321789, or JP-A-3-17274. In the fuel injection nozzle (first conventional example) disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-224739, a through hole for guiding fuel to the tip of the needle is formed inside the needle, and a nozzle body has a through hole at the tip side. One injection hole is formed, a cylindrical portion to which a needle is slidably fitted is formed closer to the base end side than the first injection hole, and a second injection hole is formed in the middle of the cylindrical portion. The through hole inside the needle and the first injection hole can be shut off by a first seal portion formed by a tip portion of the needle and a seat surface of a nozzle body on which the tip portion of the needle is seated. At the time of the small lift of the needle, the first seal portion is opened, and fuel is injected only from the first injection hole. When the lift amount of the needle further increases, fuel is injected from both the first injection hole and the second injection hole.

【0006】また,特開平9−96268号公報に開示
されている燃料噴射ノズル(第2従来例)は,第1従来
例と同様に,ノズルニードルをストレートな形状にする
と共に,ノズル本体の先端側に2段に小径の噴孔と大径
の噴孔とを設け,ノズルニードルの先端部から内部に向
かって凹部を形成し,凹部に外部から燃料を供給し,凹
部からノズルニードルの先端を回って供給される燃料
を,ノズルニードルのリフト量に応じてニードルの先端
側から順次開口する噴孔を通じて噴射するものである。
即ち,ノズルニードルのリフト量が小さい軽負荷時或い
は噴射の初期においては,先端側の小径の噴孔のみが開
口するように構成したものである。
In the fuel injection nozzle (second conventional example) disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-96268, the nozzle needle has a straight shape and the tip of the nozzle main body, as in the first conventional example. A small-diameter injection hole and a large-diameter injection hole are provided in two stages on the side, a recess is formed from the tip of the nozzle needle toward the inside, fuel is supplied to the recess from outside, and the tip of the nozzle needle is removed from the recess. The circulating fuel is injected through injection holes that are sequentially opened from the tip end of the needle according to the lift amount of the nozzle needle.
That is, when the load of the nozzle needle is small and the load is light or at the beginning of the injection, only the small-diameter injection hole on the tip side is opened.

【0007】また,特開平5−321789号公報に開
示されてい燃料噴射ノズル(第3従来例)は,ニードル
弁のリフト時に燃料圧入室と燃料分配室とを連通する開
弁通路をニードル弁の先端部に設け,ノズル孔を小径ノ
ズル孔と大径ノズル孔とで構成し,小径ノズル孔を常時
開通状態とし,ニードル弁のリフト量が小さいときには
ニードル弁の先端部で大径ノズル孔を閉塞し,ニードル
弁のリフト量が大きいときにはニードル弁の先端部のリ
フトによって大径ノズル孔をも開通するように構成した
ものである。
Further, a fuel injection nozzle (third conventional example) disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-321789 has a valve opening passage communicating between the fuel press-fitting chamber and the fuel distribution chamber when the needle valve is lifted. Provided at the distal end, the nozzle hole is composed of a small-diameter nozzle hole and a large-diameter nozzle hole. The small-diameter nozzle hole is always open, and when the lift of the needle valve is small, the large-diameter nozzle hole is closed at the tip of the needle valve. When the lift of the needle valve is large, the lift at the tip of the needle valve opens the large-diameter nozzle hole.

【0008】更に,実開平3−17274号公報に開示
されている燃料噴射ノズルは,ノズルボディに噴射燃料
の圧力によってリフトする針弁を設け,針弁のリフト量
が小さい場合には,燃料供給路が連通する第1噴射孔か
ら燃料が噴射され,針弁のリフト量が大きい場合には,
第1噴射孔よりもノズルボディの先端部側に形成されて
いる第2噴射孔を針弁の内部に形成された油路に連通し
て,少なくとも第2噴射孔から燃料を噴射するように構
成したものである。
Further, in the fuel injection nozzle disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 3-17274, a needle valve that lifts by the pressure of the injected fuel is provided in the nozzle body, and when the lift amount of the needle valve is small, the fuel is supplied. When fuel is injected from the first injection hole where the road communicates and the lift amount of the needle valve is large,
A second injection hole formed closer to the distal end portion of the nozzle body than the first injection hole communicates with an oil passage formed inside the needle valve, and fuel is injected from at least the second injection hole. It was done.

【0009】第1従来例の燃料噴射ノズルは,ニードル
の内部に通路を設けたものであり,先端部から第1噴孔
までの領域が狭くなっている。また,ニードル内部に長
くて極めて細い通路を有するものである。また,第2従
来例の燃料噴射ノズルにおいても,ニードルの外周はス
トレートな形状を有しているが先端部の内部に凹部を形
成しているものである。また,第3従来例の燃料噴射ノ
ズルにおいては,シール面が噴孔よりも基端側に位置し
ており,ノズルの先端側に形成される噴孔の自由度が高
くなるが,その一方で,開閉可能なシールは互いに向か
い合う平行な面の摺り切りによって得られており,ニー
ドルとノズルボディとが摺動するのを許容しつつシール
を行うという相反する要求を満たす必要がある。また,
ニードルの内部に細い通路を設ける必要がある。更に,
第4従来例では,第2従来例と同様に,ニードルの内部
に細い通路を設けると共にニードルとノズルボディとが
摺動するのを許容しつつシールを行う必要がある。
The fuel injection nozzle of the first conventional example has a passage provided inside the needle, and the area from the tip to the first injection hole is narrow. Further, the needle has a long and extremely narrow passage inside the needle. Also, in the fuel injection nozzle of the second conventional example, the outer periphery of the needle has a straight shape, but a recess is formed inside the tip. In the fuel injection nozzle of the third conventional example, the sealing surface is located closer to the base end than the injection hole, and the injection hole formed at the tip end of the nozzle has a higher degree of freedom. The seal that can be opened and closed is obtained by sliding the parallel surfaces facing each other, and it is necessary to satisfy the conflicting demands of sealing while allowing the needle and the nozzle body to slide. Also,
It is necessary to provide a narrow passage inside the needle. Furthermore,
In the fourth conventional example, as in the second conventional example, it is necessary to provide a narrow passage inside the needle and to perform sealing while allowing the needle and the nozzle body to slide.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】そこで,エンジンの運
転負荷に対応して燃料噴射量を変更する場合等のよう
に,針弁のリフト量に応じて燃料を噴射する噴孔の数を
変化させることができる燃料噴射ノズルを,燃料の通路
やシール面のためにノズル本体や針弁に精細な加工を施
して製作するのではなく,簡単な加工で得ることができ
る構造のものとして製作コストを低減することが求めら
れており,そのためには,ノズル本体の先端部に形成さ
れている噴孔に対して針弁の内部を通じて燃料を噴孔に
供給するのではなく,針弁の周囲又はノズル本体の中空
穴の壁面上への加工によって形成した燃料通路を通じて
燃料を供給する構造とし,針弁のリフト量に応じて燃料
を噴射する噴孔の数が変化することができる構造を得る
点で解決すべき課題がある。
Therefore, the number of injection holes for injecting fuel is changed according to the lift amount of the needle valve, as in the case where the fuel injection amount is changed according to the operating load of the engine. A fuel injection nozzle that can be manufactured by simple processing, rather than by performing fine processing on the nozzle body and needle valve for the fuel passage and sealing surface It is required to reduce the amount of fuel. For this purpose, instead of supplying fuel to the injection hole formed at the tip of the nozzle body through the inside of the needle valve, the fuel is injected around the needle valve or the nozzle. Fuel is supplied through a fuel passage formed by machining the wall surface of the hollow hole of the main body, and the number of injection holes for injecting fuel can be changed according to the lift of the needle valve. Problems to be solved A.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明の目的は,上記
の課題を解決することであり,針弁の内部に燃料供給通
路を形成したり,ノズルボディに燃料の通路やシール面
等の精細な加工を施すことなく,簡単な構造で,加工が
容易であり,且つ針弁のリフト量に応じて燃料噴射を順
次開始することができる燃料噴射ノズルを提供すること
である。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems. A fuel supply passage is formed inside a needle valve, and a fine passage such as a fuel passage and a sealing surface is formed in a nozzle body. An object of the present invention is to provide a fuel injection nozzle which has a simple structure without any complicated processing, is easy to process, and can start fuel injection sequentially according to a lift amount of a needle valve.

【0012】この発明は,燃料流路と穴部とを有すると
共に前記燃料流路の下流側に弁シートと噴孔が形成され
たサック部とを有するノズル本体,及び前記穴部内で往
復動すると共に前記弁シートに着座可能な弁フェースを
有する針弁を具備する燃料噴射ノズルにおいて,前記サ
ック部は前記針弁の先端部が摺動自在に嵌合する摺動部
を有しており,前記噴孔は前記摺動部に開口する主噴孔
と該主噴孔よりも先端側に形成された副噴孔とから成
り,前記摺動部には,前記針弁の開弁時に前記燃料流路
と前記サック部とを連通する溝が前記主噴孔の開口部と
区分して形成されており,前記針弁のリフト量の増加に
応じて燃料が前記主噴孔よりも先に前記副噴孔から噴射
されることを特徴とする燃料噴射ノズルに関する。
According to the present invention, there is provided a nozzle body having a fuel passage and a hole, a valve body having a valve seat and a sack having an injection hole formed downstream of the fuel passage, and reciprocating within the hole. A fuel injection nozzle provided with a needle valve having a valve face that can be seated on the valve seat, wherein the sack portion has a sliding portion in which a tip portion of the needle valve is slidably fitted; The injection hole includes a main injection hole opening to the sliding portion and a sub injection hole formed at a tip end side of the main injection hole, and the fuel flow is provided in the sliding portion when the needle valve is opened. A groove communicating the path and the sack portion is formed separately from the opening of the main injection hole, and the fuel is supplied to the sub injection port earlier than the main injection hole in accordance with an increase in the lift amount of the needle valve. The present invention relates to a fuel injection nozzle that is injected from an injection hole.

【0013】また,この燃料噴射ノズルにおいて,前記
副噴孔は,前記ノズル本体の軸心に沿って延びるように
形成されている。
In the fuel injection nozzle, the sub injection hole is formed to extend along the axis of the nozzle body.

【0014】更に,この燃料噴射ノズルにおいて,前記
燃料噴射ノズルは,シリンダを構成するシリンダブロッ
ク,前記シリンダブロックに固定されたシリンダヘッ
ド,前記シリンダ内を往復動するピストン,前記ピスト
ンの頂面と前記シリンダヘッドとの間の前記シリンダに
形成された主室,前記ピストンの中央部に形成された副
室,及び前記燃料噴射ノズルが突入することにより閉塞
可能なノズル挿入孔を含む前記主室と前記副室とを連通
する連絡孔を備えている副室式エンジンに適用されてい
る。
Further, in this fuel injection nozzle, the fuel injection nozzle comprises a cylinder block constituting a cylinder, a cylinder head fixed to the cylinder block, a piston reciprocating in the cylinder, a top surface of the piston and A main chamber including a main chamber formed in the cylinder between the cylinder head and a subchamber formed in a central portion of the piston; and a main chamber including a nozzle insertion hole that can be closed when the fuel injection nozzle enters. It is applied to a sub-chamber type engine having a communication hole communicating with the sub-chamber.

【0015】この発明による燃料噴射ノズルは,以上の
ように構成されているので,ノズル本体に形成された穴
部内で往復動する針弁の弁フェースが,ノズル本体の弁
シートに着座することにより,燃料流路からサック部へ
の燃料の供給が遮断される。針弁の弁フェースが弁シー
トから離間することによって針弁が開弁すると,燃料流
路からの燃料は,針弁の先端部が摺動するノズル本体の
摺動部に形成されている溝を通じてサック部に供給され
る。サック部内の燃料は,針弁の移動量の増加に応じて
針弁の摺動方向に隔置して形成された噴孔から,順次噴
射が開始される。溝はノズル本体の摺動部に形成される
ので,サック部に燃料を供給する通路を針弁の内部に形
成することがない。針弁にはノズル本体の摺動部に摺動
する先端部を形成するが,ノズル本体に必要な付加的な
加工は,摺動部に溝を形成する程度で済み,針弁又はノ
ズル本体の加工が容易になり,製作コストが軽減され
る。
Since the fuel injection nozzle according to the present invention is configured as described above, the valve face of the needle valve reciprocating in the hole formed in the nozzle body is seated on the valve seat of the nozzle body. The supply of fuel from the fuel flow path to the sack portion is shut off. When the needle valve is opened by separating the valve face of the needle valve from the valve seat, fuel from the fuel flow path passes through a groove formed in the sliding portion of the nozzle body in which the tip of the needle valve slides. It is supplied to the sack section. The fuel in the sack portion is sequentially injected from injection holes formed spaced apart in the sliding direction of the needle valve in accordance with an increase in the movement amount of the needle valve. Since the groove is formed in the sliding portion of the nozzle body, a passage for supplying fuel to the sack portion is not formed inside the needle valve. The needle valve is provided with a tip that slides on the sliding part of the nozzle body, but the additional processing required for the nozzle body is only required to form a groove in the sliding part. Processing becomes easy, and manufacturing costs are reduced.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下,図面を参照して,この発明
による燃料噴射ノズルの実施例について説明する。図1
はこの発明による燃料噴射ノズルの一実施例を示す断面
図,及び図2は図1に示した燃料噴射ノズルの線A−A
で示す面で切断した断面図である。この燃料噴射ノズル
では,要部のみを説明するため,針弁を昇降させる駆動
機構を図示していないが,通常のインジェクタにおける
燃料噴射ノズルと同様に,作動流体の圧力作用を利用し
て針弁を昇降させる電磁弁やリターンスプリング等から
成る駆動機構が設けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a fuel injection nozzle according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG.
FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the fuel injection nozzle according to the present invention, and FIG. 2 is a line AA of the fuel injection nozzle shown in FIG.
It is sectional drawing cut | disconnected by the surface shown by. In this fuel injection nozzle, a drive mechanism for raising and lowering the needle valve is not shown in order to explain only the main part. However, similarly to the fuel injection nozzle in a normal injector, the needle valve utilizes the pressure action of the working fluid. There is provided a drive mechanism including an electromagnetic valve for raising and lowering the actuator, a return spring, and the like.

【0017】この燃料噴射ノズル1は,ノズル本体2と
ノズル本体2内を往復動可能な針弁3とから構成されて
おり,ノズル本体2には,内部に針弁3が往復動する中
空穴としての穴部4が形成されている。ノズル本体2に
は,穴部4から先端部側に向かって,凹状のテーパ面か
ら成る弁シート5と,弁シート5に繋がるサック部6と
が形成されている。燃料を噴射する噴孔(後で詳細に説
明する)はサック部6に連通して形成されている。一
方,針弁3は,先端部側に向かって順に,弁軸部9と,
弁シート5に対して着座可能な凸状のテーパ面から成る
弁フェース11を備えたテーパ部10と,サック部6に
摺動自在に嵌合する先端部12とから成っている。サッ
ク部6内には,針弁3の先端部12の端面を壁面の一部
とするノズルサック7が形成されている。ノズル本体2
の穴部4と,針弁3の弁軸部9との間には,燃料流路8
が形成されている。
The fuel injection nozzle 1 comprises a nozzle body 2 and a needle valve 3 which can reciprocate in the nozzle body 2. The nozzle body 2 has a hollow hole in which the needle valve 3 reciprocates. Hole 4 is formed. A valve seat 5 having a concave tapered surface and a sack portion 6 connected to the valve seat 5 are formed in the nozzle body 2 from the hole 4 toward the distal end. An injection hole (described later in detail) for injecting fuel is formed to communicate with the sack portion 6. On the other hand, the needle valve 3 includes a valve stem 9 and a
It comprises a tapered portion 10 having a valve face 11 having a convex tapered surface which can be seated on the valve seat 5, and a tip portion 12 slidably fitted to the sack portion 6. In the sack portion 6, a nozzle sack 7 having an end surface of the distal end portion 12 of the needle valve 3 as a part of a wall surface is formed. Nozzle body 2
The fuel flow path 8 is provided between the hole 4 of the needle and the valve shaft 9 of the needle valve 3.
Are formed.

【0018】ノズル本体2のサック部7には,放射状に
形成された多噴孔から成る主噴孔14と,ノズルサック
7に連通して外部に開口する単一の副噴孔16とが形成
されている。主噴孔14は,燃料をほぼ水平方向に噴射
するように等角度で8個設けられている。副噴孔16
は,サック部6において,ノズル本体2の軸心方向に延
びるように形成されており,主噴孔14は,副噴孔17
よりも,ノズル本体2の基部側,即ち,針弁3のリフト
方向に形成されている。サック部7は,必要な強度及び
剛性を有し且つ機械加工によって容易に加工できる材料
であればよいが,例えば,セラミックスによる成形によ
りノズルチップとして別途製作し,ノズル本体2と一体
化させることもできる。
The sack portion 7 of the nozzle body 2 has a main injection hole 14 formed of radially formed multiple injection holes and a single sub-injection hole 16 communicating with the nozzle sack 7 and opening to the outside. Have been. Eight main injection holes 14 are provided at equal angles so as to inject fuel in a substantially horizontal direction. Sub injection hole 16
Is formed in the sack portion 6 so as to extend in the axial direction of the nozzle body 2, and the main injection hole 14 is
Rather than the base side of the nozzle body 2, that is, in the lift direction of the needle valve 3. The sack portion 7 may be made of any material having the required strength and rigidity and can be easily processed by machining. For example, the sack portion 7 may be separately manufactured as a nozzle tip by molding with ceramics and integrated with the nozzle body 2. it can.

【0019】ノズル本体2のサック部6の壁面の上方部
分は,針弁3の先端部12が摺動する摺動部17となっ
ている。摺動部17には,図2に示すように,燃料通路
のための溝18がノズル本体2の軸線方向に沿って形成
されている。摺動部17と針弁3の先端部12の周面1
3とは,溝18の部分以外では液密に摺動嵌合してい
る。溝18は,各主噴孔14がノズルサック7に対して
開く開口15とは直接に連通しないように,隣接する主
噴孔14,14の間に形成されている。また,溝18
は,ノズル本体2の先端側では,針弁3の昇降位置にか
かわらず常にノズルサック7に連通している。溝18
は,針弁3のリフト方向においては弁シート5に接続し
ているが,針弁3が下降して針弁3の弁フェース11が
弁シート5に着座した状態では,燃料流路8と溝18と
は針弁3によって遮断されている。
The upper portion of the wall surface of the sack portion 6 of the nozzle body 2 forms a sliding portion 17 on which the distal end portion 12 of the needle valve 3 slides. As shown in FIG. 2, a groove 18 for a fuel passage is formed in the sliding portion 17 along the axial direction of the nozzle body 2. Sliding part 17 and peripheral surface 1 of tip part 12 of needle valve 3
3 is a liquid-tight sliding fit except for the groove 18. The groove 18 is formed between the adjacent main injection holes 14 so that each main injection hole 14 does not directly communicate with the opening 15 that opens to the nozzle sack 7. The groove 18
Is always in communication with the nozzle sack 7 on the tip side of the nozzle body 2 irrespective of the elevation position of the needle valve 3. Groove 18
Is connected to the valve seat 5 in the lift direction of the needle valve 3, but when the needle valve 3 is lowered and the valve face 11 of the needle valve 3 is seated on the valve seat 5, the fuel passage 8 and the groove 18 is shut off by the needle valve 3.

【0020】したがって,針弁3が図1に示す下降位置
を占めている状態では,針弁3はその弁フェース11が
ノズル本体2の弁シート5に着座して閉弁状態にあるの
で,燃料流路8と溝18との連通が遮断され,燃料流路
8の燃料はノズルサック7に供給されず,噴孔16,1
4からは燃料が噴射されることはない。
Therefore, when the needle valve 3 occupies the lowered position shown in FIG. 1, the valve face 11 of the needle valve 3 is seated on the valve seat 5 of the nozzle body 2 and is in a closed state. The communication between the flow path 8 and the groove 18 is cut off, and the fuel in the fuel flow path 8 is not supplied to the nozzle sack 7 and the injection holes 16, 1
No fuel is injected from 4.

【0021】針弁3が図1に示す状態から図3に示すよ
うにリフトすると,針弁3の弁フェース11がノズル本
体2の弁シート5から離間して開弁状態となる。針弁3
の先端部12はノズル本体2のサック部6内を摺動する
ので,燃料流路8は溝18を通じてノズルサック7に連
通する。ノズルサック7に常に開口している副噴孔16
からは,燃料が副燃料噴霧Faで示すようにノズルの軸
線方向に噴射される。この状態では,針弁3の先端部1
2は,その周面13によって主噴孔14の開口15を閉
じているので,主噴孔14からは燃料が噴射されない。
When the needle valve 3 is lifted from the state shown in FIG. 1 as shown in FIG. 3, the valve face 11 of the needle valve 3 is separated from the valve seat 5 of the nozzle body 2 and is opened. Needle valve 3
The fuel passage 8 communicates with the nozzle sack 7 through the groove 18 because the tip 12 of the nozzle slides in the sack 6 of the nozzle body 2. Sub injection hole 16 always open to nozzle sack 7
After that, the fuel is injected in the axial direction of the nozzle as indicated by the auxiliary fuel spray Fa. In this state, the tip 1 of the needle valve 3
In No. 2, fuel is not injected from the main injection hole 14 because the opening 15 of the main injection hole 14 is closed by the peripheral surface 13.

【0022】針弁3が図3に示す位置から図4に示す位
置までけ更にリフトすると,ノズル本体2の弁シート5
と針弁3の弁フェース11との間の隙間も一層広がって
ノズルサック7への燃料供給量も増加すると共に,針弁
3の先端部12は主噴孔14の開口15を開くので,主
噴孔14はノズルサック7と連通する。副噴孔16は常
にノズルサック7に開口しているので,副噴孔16から
燃料の噴射が継続すると共に,主燃料噴霧Fmで示すよ
うに主噴孔14からも燃料が噴射されることになる。主
噴孔14は,略水平な放射方向に開口しているので,燃
料噴射ノズル1の周方向に燃料が噴射される。このよう
に,針弁3のリフト量増加に応じて,先ず副噴孔16か
ら燃料が噴射され,次いで副噴孔16のみならず主噴孔
14からも燃料が噴射される。
When the needle valve 3 is further lifted from the position shown in FIG. 3 to the position shown in FIG.
The gap between the needle valve 3 and the valve face 11 of the needle valve 3 is further increased to increase the amount of fuel supplied to the nozzle sack 7, and the distal end 12 of the needle valve 3 opens the opening 15 of the main injection hole 14, so that the The injection hole 14 communicates with the nozzle sack 7. Since the sub injection hole 16 is always open to the nozzle sack 7, the fuel injection from the sub injection hole 16 continues, and the fuel is also injected from the main injection hole 14 as shown by the main fuel spray Fm. Become. Since the main injection hole 14 is opened in a substantially horizontal radial direction, fuel is injected in the circumferential direction of the fuel injection nozzle 1. As described above, according to the increase in the lift amount of the needle valve 3, the fuel is first injected from the sub injection hole 16, and then the fuel is injected not only from the sub injection hole 16 but also from the main injection hole 14.

【0023】溝18については,針弁3の先端部12の
周面13に溝を形成することによって構成してもよい。
しかしながら,製作上の観点では,サック部6の摺動部
17において,溝18を主噴孔14の開口15と互いに
干渉しないように形成する方が有利である。
The groove 18 may be formed by forming a groove on the peripheral surface 13 of the distal end portion 12 of the needle valve 3.
However, from a manufacturing standpoint, it is more advantageous to form the groove 18 in the sliding portion 17 of the sack portion 6 so as not to interfere with the opening 15 of the main injection hole 14.

【0024】図5及び図6には,この燃料噴射ノズル1
が副室式エンジンに適用されている例が示されている。
図5は,この燃料噴射ノズルが適用された副室式エンジ
ンのピストンが圧縮行程において上死点から離れた上昇
中にあるときの副室式エンジンを示す断面図であり,図
6は,図5に示す副室式エンジンのピストンが上死点近
傍にあるときの状態を示す断面図である。燃料噴射ノズ
ルについては,図1〜図4に示した燃料噴射ノズル1を
用いることができ,図1〜図4に示した要素及び部位と
同様の要素及び部位には同じ符号が用いられている。
FIGS. 5 and 6 show this fuel injection nozzle 1.
Is applied to a sub-chamber engine.
FIG. 5 is a sectional view showing the sub-chamber engine when the piston of the sub-chamber engine to which the fuel injection nozzle is applied is rising away from the top dead center in the compression stroke, and FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state when the piston of the sub-chamber engine shown in FIG. 5 is near top dead center. As for the fuel injection nozzle, the fuel injection nozzle 1 shown in FIGS. 1 to 4 can be used, and the same reference numerals are used for the same elements and parts as those shown in FIGS. .

【0025】副室式エンジン20は,シリンダブロック
26に固定されたシリンダヘッド25を有し,シリンダ
ブロック26にはエンジンの気筒数に対応する数のシリ
ンダボア(図示省略)が形成され,シリンダボアには,
シリンダ23を構成するシリンダライナ27が嵌合され
ている。シリンダ23には,ピストン24が往復運動す
るように組み込まれている。シリンダヘッド25の下面
32とピストン24の頂面31との間には,主室21が
形成されている。また,ピストン24には,副室22を
構成するキャビティ28が形成されている。副室22
は,シリンダ中心軸35のほぼ中央に形成されている。
燃料噴射ノズル1は,副室22内に燃料を噴射するよう
に,ノズルホルダ(図示せず)によってシリンダヘッド
25に取付けられている。なお,燃料噴射ノズル1に燃
料を供給するポンプは,早期噴射や分割噴射が可能な燃
料噴射ポンプが用いられている。
The sub-chamber engine 20 has a cylinder head 25 fixed to a cylinder block 26. The cylinder block 26 has a number of cylinder bores (not shown) corresponding to the number of cylinders of the engine. ,
A cylinder liner 27 constituting the cylinder 23 is fitted. A piston 24 is incorporated in the cylinder 23 so as to reciprocate. The main chamber 21 is formed between the lower surface 32 of the cylinder head 25 and the top surface 31 of the piston 24. Further, a cavity 28 that forms the sub-chamber 22 is formed in the piston 24. Sub-room 22
Is formed substantially at the center of the cylinder center axis 35.
The fuel injection nozzle 1 is attached to the cylinder head 25 by a nozzle holder (not shown) so as to inject fuel into the sub chamber 22. As a pump for supplying fuel to the fuel injection nozzle 1, a fuel injection pump capable of performing early injection or split injection is used.

【0026】ピストン24の頂部29には,燃料噴射ノ
ズル1をピストン上死点近傍で副室22内に突入させる
ためのノズル挿入孔33,及び主室21と副室22とを
連通する連絡孔34が形成されている。連絡孔34は,
シリンダ中心軸35の回りに隔置してピストン24の外
周方向へ向けて放射状に形成されている。連絡孔34
は,燃料噴射ノズル1の主噴孔14の数に応じて設けら
れている。燃料噴射ノズル1の副噴孔16はノズル挿入
孔33を通じて副室22の底部37に向けて真下に配置
されており,燃料噴射ノズル1の主噴孔14は,副室2
2内に突入した状態で主噴孔14から噴射された主たる
噴霧燃料Fmが連絡孔34の副室側開口36の近傍に到
達するように配設されている。
The top portion 29 of the piston 24 has a nozzle insertion hole 33 for allowing the fuel injection nozzle 1 to protrude into the sub-chamber 22 near the top dead center of the piston, and a communication hole for communicating the main chamber 21 with the sub-chamber 22. 34 are formed. The communication hole 34
It is formed radially toward the outer peripheral direction of the piston 24 at intervals around the cylinder center axis 35. Communication hole 34
Are provided according to the number of main injection holes 14 of the fuel injection nozzle 1. The sub injection hole 16 of the fuel injection nozzle 1 is disposed directly below the bottom 37 of the sub chamber 22 through the nozzle insertion hole 33, and the main injection hole 14 of the fuel injection nozzle 1 is
The main spray fuel Fm injected from the main injection hole 14 in a state of entering the inside 2 is disposed so as to reach the vicinity of the sub-chamber side opening 36 of the communication hole 34.

【0027】次に,この副室式エンジン20の作動につ
いて説明する。エンジン20の圧縮行程では,ピストン
24の上昇によって圧縮された主室21内の空気は,ノ
ズル挿入孔33及び連絡孔34を介して副室22に圧送
される。エンジン20が軽負荷運転状態にある場合には
針弁3のリフト量が少なく,圧縮行程の終期に至る前の
状態で燃料噴射ノズル1は図3に示すように副噴孔16
が開口する状態となり,図5に示すように副噴孔16か
ら噴射された副燃料噴霧Faがピストン24のノズル挿
入孔33に向けて噴射される。ピストン24が上昇中で
あってノズル突出し量よりも下方に位置しており,燃料
噴射ノズル1がピストン24のノズル挿入穴33に突入
していない場合でも,副噴孔16から噴射される燃料噴
霧Faはピストン24の副室22のノズル挿入孔33を
通じて副室22内に到達可能であるので,直噴式エンジ
ンと同様に,早期噴射(パイロット噴射)で燃焼室内に
燃料を分散させることができ,NOxの発生を抑制する
ことができる。
Next, the operation of the sub-chamber engine 20 will be described. In the compression stroke of the engine 20, the air in the main chamber 21 compressed by the rise of the piston 24 is sent to the sub-chamber 22 through the nozzle insertion hole 33 and the communication hole 34. When the engine 20 is in the light load operation state, the lift amount of the needle valve 3 is small, and before the end of the compression stroke, the fuel injection nozzle 1 moves the sub injection hole 16 as shown in FIG.
Is opened, and the auxiliary fuel spray Fa injected from the auxiliary injection hole 16 is injected toward the nozzle insertion hole 33 of the piston 24 as shown in FIG. Even when the piston 24 is rising and located below the nozzle protrusion amount and the fuel injection nozzle 1 does not protrude into the nozzle insertion hole 33 of the piston 24, the fuel spray injected from the sub injection hole 16 Since Fa can reach the inside of the sub-chamber 22 through the nozzle insertion hole 33 of the sub-chamber 22 of the piston 24, fuel can be dispersed in the combustion chamber by early injection (pilot injection) as in the case of the direct injection type engine. The generation of NOx can be suppressed.

【0028】エンジンが高負荷運転状態にあるときに
は,燃料噴射量を大きくするため,針弁リフト量が大き
く設定される。この場合には,燃料噴射ノズル1は,各
燃料噴射サイクルの初期において図3及び図5に示す作
動状態となり,副噴孔16から副燃料噴霧Faが副室2
2に向けて噴射される。各燃料噴射サイクルの圧縮上死
点の付近では,燃料噴射ノズル1は,図4及び図6に示
すようにノズル挿入孔33に突入して,針弁3の大きな
リフト量に応じて副噴孔16からのみならず主噴孔14
からも燃料を噴射する。したがって,先に副噴孔16か
ら噴射される副燃料噴霧Faで副室22内に均一に燃料
を分散した後に,主噴孔14から主燃料噴霧Fmが横方
向に噴射されて着火する。その結果,副室22を用いる
ことによる当量比コントロールが従来同様に行うことが
でき,且つ高負荷でもNOxの発生を抑制することがで
きると共に,副室22内での着火性が改善されるので,
スートの発生を抑制することができる。
When the engine is in a high-load operation state, the needle valve lift is set large in order to increase the fuel injection amount. In this case, the fuel injection nozzle 1 is in the operation state shown in FIGS. 3 and 5 at the beginning of each fuel injection cycle, and the sub fuel injection Fa
Injected toward 2. Near the compression top dead center of each fuel injection cycle, the fuel injection nozzle 1 protrudes into the nozzle insertion hole 33 as shown in FIG. 4 and FIG. Main injection hole 14 as well as from 16
Also injects fuel. Therefore, after the fuel is uniformly dispersed in the sub chamber 22 by the sub fuel spray Fa injected from the sub injection hole 16 first, the main fuel spray Fm is laterally injected from the main injection hole 14 to ignite. As a result, it is possible to control the equivalent ratio by using the sub-chamber 22 as in the conventional case, to suppress the generation of NOx even under a high load, and to improve the ignitability in the sub-chamber 22. ,
The generation of soot can be suppressed.

【0029】このように,この燃料噴射ノズルをピスト
ン中央副室式エンジンに適用した場合には,直噴式エン
ジンと同様の早期噴射やパイロット噴射が実現でき,軽
負荷時には予混合燃焼によってNOxの発生量を抑制す
ることが,また高負荷時には,従来と同様に当量比コン
トロールを行うことができ,全負荷領域においてNOx
の発生量の抑制が可能となる。
As described above, when this fuel injection nozzle is applied to a piston central sub-chamber type engine, the same early injection and pilot injection as the direct injection type engine can be realized, and when the load is light, NOx is generated by premixed combustion. In the case of high load, equivalent ratio control can be performed as in the past, and NOx can be controlled in the entire load range.
Can be suppressed.

【0030】この燃料噴射ノズル1に基づいて行われる
早期噴射又はパイロット噴射について,図7を参照して
説明する。図7は,エンジンのクランク角度(CA)に
対する燃料噴射率q,針弁リフト量L及び燃料噴射圧力
Pとの関係に基づいてパイロット噴射及びメイン噴射を
説明するグラフである。クランク角度θ1 において,針
弁3がリフトを開始する。その若干前のクランク角度で
燃料噴射圧力Pは燃料噴射ポンプの作動により上昇を開
始している。針弁3のリフト開始に伴って,先ず,副噴
孔16から副燃料噴霧Faが噴射され,燃料噴射率qが
表れる。クランク角度θ2 までの間,針弁3のリフト量
はL1 に維持され,燃料噴射率q1 の副燃料噴霧Faの
噴射と燃料噴射圧力P1 が継続される。その後,針弁3
は更にリフトを開始し且つ燃料噴射圧力Pが上昇し,ク
ランク角度θ3 において,針弁3のリフト量がリフト量
2 となるので,主噴孔14から主燃料噴射Fmが噴射
を開始し,その後,燃料噴射圧力P2 で最大の燃料噴射
率q2 の噴射が続行される。クランク角度θ4 におい
て,針弁3が下降を開始すると,燃料噴射率q及び燃料
噴射圧力Pも下降を開始し,クランク角度θ5 におい
て,針弁3のリフト量が0となり,燃料噴射率qも0と
なる。燃料噴射圧力Pは,その後に当初の圧力に低下す
る。以上のように,クランク角度θ1 からθ2 までの間
の初期の燃料噴射において,燃料噴射率を下げた早期噴
射又はパイロット噴射を行うことができる。なお,クラ
ンク角度θ2 から低下する点線は,エンジンが軽負荷運
転にある場合等に,主燃料噴射Fmを行うことなく,ク
ランク角度θ2 で副燃料噴射Faのみで燃料噴射を停止
するときのグラフである。
The early injection or pilot injection performed based on the fuel injection nozzle 1 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a graph illustrating pilot injection and main injection based on the relationship between the fuel injection rate q, the needle valve lift amount L, and the fuel injection pressure P with respect to the engine crank angle (CA). In the crank angle theta 1, the needle valve 3 starts to lift. At a slightly earlier crank angle, the fuel injection pressure P has started to rise due to the operation of the fuel injection pump. With the start of the lift of the needle valve 3, first, the auxiliary fuel spray Fa is injected from the auxiliary injection hole 16, and the fuel injection rate q appears. Until the crank angle θ 2 , the lift amount of the needle valve 3 is maintained at L 1 , and the injection of the auxiliary fuel spray Fa at the fuel injection rate q 1 and the fuel injection pressure P 1 are continued. Then, needle valve 3
Starts the lift further, the fuel injection pressure P rises, and at the crank angle θ 3 , the lift amount of the needle valve 3 becomes the lift amount L 2 , so that the main fuel injection Fm starts to be injected from the main injection hole 14. , then the maximum fuel injection rate q 2 injection is continued at the fuel injection pressure P 2. When the needle valve 3 starts lowering at the crank angle θ 4 , the fuel injection rate q and the fuel injection pressure P also start lowering. At the crank angle θ 5 , the lift amount of the needle valve 3 becomes 0, and the fuel injection rate q Is also 0. Thereafter, the fuel injection pressure P decreases to the initial pressure. As described above, in the initial fuel injection between the crank angles θ 1 and θ 2 , early injection or pilot injection with a reduced fuel injection rate can be performed. The dotted line falling from the crank angle θ 2 indicates a case where the fuel injection is stopped only at the sub-fuel injection Fa at the crank angle θ 2 without performing the main fuel injection Fm when the engine is in a light load operation or the like. It is a graph.

【0031】[0031]

【発明の効果】この発明による燃料噴射ノズルは,以上
のように構成されているので,溝は針弁が摺動するノズ
ル本体の摺動部の壁面に形成される。特に,ノズルサッ
クに燃料を供給する通路を針弁の内部に形成する必要が
なく,針弁又はノズル本体の壁面への簡単な加工で燃料
噴射ノズルを製作することができる。また,燃料の噴射
を遮断する針弁が着座する弁シートも従来と同様広い領
域が確保され,加工も容易である。したがって,燃料噴
射ノズルの製作に際して,燃料供給のための通路や弁シ
ートの加工が容易になり,加工精度を容易に向上できる
とと目標に,製作コストも軽減される。更に,ノズル本
体側の設計の変更点は,溝と噴孔のみとなり,殆どの構
造は,従来の構造をそのまま利用できるので,この点か
らも製作コストを低減することができる。
Since the fuel injection nozzle according to the present invention is constructed as described above, the groove is formed on the wall of the sliding portion of the nozzle body on which the needle valve slides. In particular, it is not necessary to form a passage for supplying fuel to the nozzle sack inside the needle valve, and the fuel injection nozzle can be manufactured by simple processing on the wall surface of the needle valve or the nozzle body. Further, the valve seat on which the needle valve for shutting off the fuel injection is seated has a wide area as in the prior art, and is easily processed. Therefore, when manufacturing the fuel injection nozzle, the processing of the fuel supply passage and the valve seat is facilitated, and the manufacturing cost is reduced with the goal of easily improving the processing accuracy. Further, the only change in the design of the nozzle body side is the groove and the injection hole. Most of the structure can use the conventional structure as it is, so that the manufacturing cost can be reduced from this point as well.

【0032】この発明による燃料噴射ノズルをピストン
中央副室式エンジンに適用した場合には,副噴孔からの
燃料噴射によって,直噴式エンジンで行うことができる
早期噴射やパイロット噴射と同様の機能を働かせること
ができる。したがって,軽負荷時には副噴孔から副室内
に噴射される燃料によって予め副室内で燃料と空気の混
合を行う予混合燃焼によって,NOxの発生量を抑制す
ることができ,また,高負荷時には,従来と同様に当量
比コントロールを行ってNOxの発生量を抑制すること
が可能となる。
When the fuel injection nozzle according to the present invention is applied to a central piston sub-chamber type engine, the same function as the early injection or pilot injection which can be performed by a direct injection type engine can be obtained by fuel injection from a sub injection hole. Can work. Therefore, at light load, the amount of NOx generated can be suppressed by premixed combustion in which fuel and air are mixed in the sub-chamber in advance by the fuel injected from the sub-injection hole into the sub-chamber. It is possible to control the equivalent ratio control as in the related art to suppress the amount of NOx generated.

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

【図1】この発明による燃料噴射ノズルの一実施例を示
す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a fuel injection nozzle according to the present invention.

【図2】図1に示す燃料噴射ノズルの線A−Aで示す面
で切断した断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the fuel injection nozzle shown in FIG. 1 taken along a plane indicated by line AA.

【図3】図1に示す燃料噴射ノズルの針弁のリフト量が
小さいときの作動状態を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing an operation state when a lift amount of a needle valve of the fuel injection nozzle shown in FIG. 1 is small.

【図4】図3に示す燃料噴射ノズルの針弁のリフト量が
大きいときの作動状態を示す断面図である。
4 is a cross-sectional view showing an operation state when a lift amount of a needle valve of the fuel injection nozzle shown in FIG. 3 is large.

【図5】図1に示す燃料噴射ノズルを組み込んだ副室式
エンジンの一例を示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing an example of a sub-chamber engine incorporating the fuel injection nozzle shown in FIG.

【図6】図5に示す副室式エンジンのピストンが上死点
近傍に位置した状態を示す断面図である。
6 is a cross-sectional view showing a state where the piston of the sub-chamber engine shown in FIG. 5 is located near the top dead center.

【図7】エンジンのクランク角度に対する燃料噴射率,
針弁リフト量及び燃料噴射圧力との関係に基づいて早期
噴射又はパイロット噴射を説明するグラフである。
FIG. 7 shows the fuel injection rate with respect to the crank angle of the engine,
5 is a graph illustrating early injection or pilot injection based on a relationship between a needle valve lift amount and a fuel injection pressure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃料噴射ノズル 2 ノズル本体 3 針弁 4 孔部 5 弁シート 6 サック部 7 ノズルサック 8 燃料流路 11 弁フェース 12 先端部 14 主噴孔 16 副噴孔 17 摺動部 18 溝 20 副室式エンジン 21 主室 22 副室 23 シリンダ 24 ピストン 25 シリンダヘッド 26 シリンダブロック 31 頂面 32 下面 33 ノズル挿入孔 34 連絡孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel injection nozzle 2 Nozzle main body 3 Needle valve 4 Hole 5 Valve seat 6 Suck part 7 Nozzle sack 8 Fuel flow path 11 Valve face 12 Tip part 14 Main injection hole 16 Sub injection hole 17 Sliding part 18 Groove 20 Sub chamber type Engine 21 Main chamber 22 Sub chamber 23 Cylinder 24 Piston 25 Cylinder head 26 Cylinder block 31 Top surface 32 Lower surface 33 Nozzle insertion hole 34 Communication hole

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02B 19/14 F02B 19/14 B A 19/16 19/16 K 23/00 23/00 V F02M 61/10 F02M 61/10 F G T 61/14 310 61/14 310D 310P Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI F02B 19/14 F02B 19/14 BA A 19/16 19/16 K 23/00 23/00 V F02M 61/10 F02M 61/10 F GT 61/14 310 61/14 310D 310P

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料流路と穴部とを有すると共に前記燃
料流路の下流側に弁シートと噴孔が形成されたサック部
とを有するノズル本体,及び前記穴部内で往復動すると
共に前記弁シートに着座可能な弁フェースを有する針弁
を具備する燃料噴射ノズルにおいて,前記サック部は前
記針弁の先端部が摺動自在に嵌合する摺動部を有してお
り,前記噴孔は前記摺動部に開口する主噴孔と該主噴孔
よりも先端側に形成された副噴孔とから成り,前記摺動
部には,前記針弁の開弁時に前記燃料流路と前記サック
部とを連通する溝が前記主噴孔の開口部と区分して形成
されており,前記針弁のリフト量の増加に応じて燃料が
前記主噴孔よりも先に前記副噴孔から噴射されることを
特徴とする燃料噴射ノズル。
A nozzle body having a fuel flow passage and a hole, and a sack portion having a valve seat and an injection hole formed downstream of the fuel flow passage; In a fuel injection nozzle provided with a needle valve having a valve face that can be seated on a valve seat, the sack portion has a sliding portion in which a tip portion of the needle valve is slidably fitted, and the injection hole is provided. Comprises a main injection hole opened to the sliding portion and a sub-injection hole formed at a tip end side of the main injection hole, and the sliding portion has the fuel flow path and the fuel passage when the needle valve is opened. A groove communicating with the sack portion is formed separately from the opening of the main injection hole, and fuel is supplied to the sub injection hole earlier than the main injection hole in accordance with an increase in the lift amount of the needle valve. A fuel injection nozzle characterized by being injected from a fuel injection nozzle.
【請求項2】 前記副噴孔は,前記ノズル本体の軸心に
沿って延びるように形成されていることを特徴とする請
求項1に記載の燃料噴射ノズル。
2. The fuel injection nozzle according to claim 1, wherein the sub injection hole is formed to extend along an axis of the nozzle body.
【請求項3】 前記燃料噴射ノズルは,シリンダを構成
するシリンダブロック,前記シリンダブロックに固定さ
れたシリンダヘッド,前記シリンダ内を往復動するピス
トン,前記ピストンの頂面と前記シリンダヘッドとの間
の前記シリンダに形成された主室,前記ピストンの中央
部に形成された副室,及び前記燃料噴射ノズルが突入す
ることにより閉塞可能なノズル挿入孔を含む前記主室と
前記副室とを連通する連絡孔を備えている副室式エンジ
ンに適用されていることを特徴とする請求項1又は2に
記載の燃料噴射ノズル。
3. The fuel injection nozzle includes a cylinder block constituting a cylinder, a cylinder head fixed to the cylinder block, a piston reciprocating in the cylinder, and a space between a top surface of the piston and the cylinder head. The main chamber includes a main chamber formed in the cylinder, a sub-chamber formed in the center of the piston, and a nozzle insertion hole that can be closed by the injection of the fuel injection nozzle, and communicates with the sub-chamber. 3. The fuel injection nozzle according to claim 1, wherein the fuel injection nozzle is applied to a sub-chamber engine having a communication hole.
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