JP2511188Y2 - Fuel injection valve - Google Patents
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Description
【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案はディーゼル機関の燃料噴射弁にかかるもの
で、とくに上記ディーゼル機関の低速回転域および中速
回転域での噴射性能を改善した燃料噴射弁に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a fuel injection valve of a diesel engine, and in particular to a fuel injection with improved injection performance in the low speed range and the medium speed range of the diesel engine. Regarding the valve.
[従来の技術] 一般にディーゼル機関においては、窒素酸化物の排出
量低減のために、燃料の噴射霧粒径をできるかぎり微細
化し、噴射後の燃料と空気との混合を短時間に行なう必
要がある。このためには、燃料噴射弁の開弁圧力を高く
して、高い噴射圧力で燃料噴射を行なうことが要求され
る。この要求を満足するために、ニードル弁を閉弁方向
に付勢するプレッシャスプリングのスプリング力を大き
くすることにより開弁圧を高くするという方法がある。[Prior Art] Generally, in a diesel engine, in order to reduce the emission amount of nitrogen oxides, it is necessary to make the injection mist particle size of the fuel as small as possible and to mix the fuel and the air after injection in a short time. is there. For this purpose, it is required to increase the valve opening pressure of the fuel injection valve and inject fuel at a high injection pressure. In order to satisfy this requirement, there is a method of increasing the valve opening pressure by increasing the spring force of the pressure spring that biases the needle valve in the valve closing direction.
しかしながら、プレッシャスプリングのスプリング力
を大きくすることにより開弁圧を高くした場合には、燃
料噴射直後の閉弁時にニードル弁が強い力でバルブシー
トにたたきつけられることとなるので、燃料噴射弁の耐
久性の面から燃料噴射弁の性能改善にも限度がある。However, if the valve opening pressure is increased by increasing the spring force of the pressure spring, the needle valve will hit the valve seat with a strong force when closing the valve immediately after fuel injection. From the aspect of performance, there is a limit to the performance improvement of the fuel injection valve.
こうした点を改善した従来技術として、たとえば、特
開昭60-122269号に開示されたような燃料噴射弁があ
る。この燃料噴射弁は、ニードル弁の上部にセントラル
プランジャを設け、このセントラルプランジャに噴射管
内の圧力を作用させ、上記プレッシャスプリングのスプ
リング力に加えることにより開弁圧を高く保つものであ
る。また燃料噴射終了時には噴射管内圧力の低下によ
り、セントラルプランジャを押し付ける力がノズルボデ
ィ内の燃料溜り室より先に低下することを利用して、ニ
ードル弁のバルブシートへの押付け力を開弁時に比較し
て小さくし、これによって閉弁圧力を低く保ち、開弁圧
力の上昇および耐久性の向上を図ろうとするものであ
る。As a conventional technique to improve such a point, there is, for example, a fuel injection valve disclosed in JP-A-60-122269. In this fuel injection valve, a central plunger is provided above the needle valve, and the pressure in the injection pipe is applied to this central plunger to add the spring force of the pressure spring to keep the valve opening pressure high. At the end of fuel injection, the force of pressing the central plunger decreases before the fuel pool chamber in the nozzle body due to the decrease in pressure in the injection pipe, and the force of pressing the needle valve against the valve seat is compared when the valve is opened. Therefore, the valve closing pressure is kept low, the valve opening pressure is increased and the durability is improved.
しかして、近年ディーゼル機関の直噴化にともない低
速回転域および中速回転域での燃焼騒音の低減、および
高速回転域での出力向上が望まれているが、上述のよう
な従来の燃料噴射弁においては、低速回転域から高速回
転域までにわたって開弁圧を全体的に高くすることは可
能であるが、ディーゼル機関の回転数の変化に応じて開
弁圧を変化させることができないので、低速回転域にお
いては燃焼騒音が大きいとともに、始動時の燃料過給が
困難で低速回転・低噴射領域における不整噴射に起因す
るハンチング現象を防止することができなかった。さら
にまた、高速回転域においては噴霧の微粒化を促進する
ことができず、ディーゼル機関の出力を向上させること
ができないという問題がある。In recent years, however, it has been desired to reduce the combustion noise in the low speed range and the medium speed range and to improve the output in the high speed range with the direct injection of the diesel engine. In the valve, it is possible to increase the valve opening pressure overall from the low speed rotation range to the high speed rotation range, but since the valve opening pressure cannot be changed according to the change in the rotation speed of the diesel engine, In the low speed rotation range, combustion noise was large, and fuel supercharging at the time of starting was difficult, so that the hunting phenomenon due to the irregular injection in the low speed rotation / low injection range could not be prevented. Furthermore, there is a problem that atomization of the spray cannot be promoted in the high speed rotation range, and the output of the diesel engine cannot be improved.
[考案が解決しようとする課題] 本考案は以上のような諸問題にかんがみなされたもの
で、燃料噴射弁の開弁圧力を高く保持するとともに、デ
ィーゼル機関の回転数に応じてこの開弁圧を可変とする
ことによって全回転領域にわたって良好な燃料の噴射性
能を実現可能でありとくに低速回転域および中速回転域
において噴射の後立ち、高圧噴射を実現しようとするも
のである。また同時にニードル弁のオーバーシュート、
バウンシングを抑制することが可能な燃料噴射弁を提供
しようとするものである。[Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made in consideration of the above problems, and maintains the valve opening pressure of the fuel injection valve at a high level and the valve opening pressure according to the rotational speed of the diesel engine. By making variable, it is possible to realize good fuel injection performance over the entire rotation range, and particularly to achieve high pressure injection after injection in the low speed rotation range and the medium speed rotation range. At the same time, needle valve overshoot,
An object of the present invention is to provide a fuel injection valve capable of suppressing bouncing.
[課題を解決するための手段] すなわち、本考案は、燃料噴射ポンプからの高圧燃料
を導入する燃料入口、および機関の回転数にほぼ比例し
て変化する前記燃料噴射ポンプの高圧燃料室内の圧力を
導入する圧力導入口を有するノズルホルダを有し、プッ
シャスプリングのスプリング力とともにこの高圧燃料室
内の圧力をノズルボディ内のニードル弁に作用させるこ
とにより開弁圧を得るようにした燃料噴射ポンプであっ
て、上記高圧燃料室内の圧力を受圧可能であるとともに
この圧力をセントラルプランジャに伝達可能な受圧ピス
トンと、この受圧ピストンと上記圧力導入口との間に設
けた可動なフラットバルブおよびこのフラットバルブが
シートするバルブシートとを有するとともに、これらフ
ラットバルブおよびバルブシートにそれぞれオリフィス
(第1および第2のオリフィス)を形成したフラットダ
ンピング機構を設けることにより、上記受圧ピストンが
上昇および下降する際のダンパ効果を実現し、上記燃料
噴射ポンプの高圧燃料室内の圧力の脈動を平滑化し、か
つリフト途中のニードル弁を押え付けるようにしたこと
を特徴とする燃料噴射弁である。[Means for Solving the Problems] That is, the present invention is directed to a fuel inlet for introducing high-pressure fuel from a fuel injection pump, and a pressure in the high-pressure fuel chamber of the fuel injection pump, which changes substantially in proportion to the engine speed. A fuel injection pump having a nozzle holder having a pressure introducing port for introducing a pressure, and a valve opening pressure is obtained by causing the pressure in the high pressure fuel chamber to act on the needle valve in the nozzle body together with the spring force of the pusher spring. A pressure receiving piston capable of receiving the pressure in the high pressure fuel chamber and capable of transmitting this pressure to a central plunger, a movable flat valve provided between the pressure receiving piston and the pressure introducing port, and the flat valve. Has a valve seat for seating, and these flat valves and valve seats have By providing the flat damping mechanism having the orifices (first and second orifices), the damper effect when the pressure receiving piston moves up and down is realized, and the pulsation of the pressure in the high pressure fuel chamber of the fuel injection pump is realized. The fuel injection valve is characterized in that the needle valve is smoothed and a needle valve in the middle of lifting is pressed down.
[作用] 本考案による燃料噴射弁においては、ニードル弁のシ
ート状態時には燃料噴射ポンプの高圧燃料室内の圧力に
脈動が生じても上記フラットバルブの第1のオリフィス
によってこれは平滑化され、またニードル弁のリフト時
にはこのリフトに応じて受圧ピストンも上昇するが、こ
のとき上記フラットバルブがシートしていたバルブシー
トの第2のオリフィスにより受圧ピストンさらにはニー
ドル弁にダンパ効果が発生し、ニードル弁の上昇を妨
げ、噴射の後立ち、高圧噴射を実現し、かつニードル弁
のオーバーシュートを防ぐとともに、シート時のバウン
シングを抑制することとなる。したがって、低速回転域
等においてもその回転数に応じてニードル弁を押圧する
圧力すなわち開弁圧を制御することができるものであ
る。[Operation] In the fuel injection valve according to the present invention, even when the pressure in the high pressure fuel chamber of the fuel injection pump pulsates when the needle valve is in the seated state, it is smoothed by the first orifice of the flat valve, and the needle is also smoothed. When the valve is lifted, the pressure-receiving piston also rises in response to this lift. At this time, the second orifice of the valve seat on which the flat valve is seated causes a damper effect on the pressure-receiving piston and further on the needle valve, and This prevents the rise, realizes high pressure injection after injection, prevents overshoot of the needle valve, and suppresses bouncing during seating. Therefore, even in the low speed rotation range or the like, the pressure for pressing the needle valve, that is, the valve opening pressure can be controlled according to the rotation speed.
[実施例] つぎに、本考案の一実施例を第1図ないし第8図にも
とづき説明する。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 8.
第1図は、本考案による燃料噴射弁1の縦断面図であ
って、この燃料噴射弁1はノズルホルダヘッド2を、シ
リンダ19(後述)を介してノズルホルダ本体3に締付け
ナット4により一体的に締め付けて構成したノズルホル
ダ5と、リテーニングナット6を締め付けることにより
上記ノズルホルダ本体3の下端部に固定したノズルボデ
ィ7とを主要構成要素としている。FIG. 1 is a vertical sectional view of a fuel injection valve 1 according to the present invention. The fuel injection valve 1 has a nozzle holder head 2 integrated with a nozzle holder body 3 via a cylinder 19 (described later) by a tightening nut 4. The main components are a nozzle holder 5 that is configured by tightening the retaining nut 6, and a nozzle body 7 that is fixed to the lower end of the nozzle holder body 3 by tightening a retaining nut 6.
上記ノズルホルダ本体3の上端部には、燃料入口2Aお
よび圧力導入口2Bをそれぞれ形成してある。この燃料入
口2Aには、燃料噴射ポンプ8(たとえば公知の分配型燃
料噴射弁)のプランジャ(図示略)の上下動により加圧
分配された高圧燃料をデリバリバルブホルダ9から噴射
管10を介して供給するようになっている。また上記圧力
導入口2Bには上記燃料噴射ポンプ8のフィードポンプ
(図示略)の吐出側に連通する高圧燃料室内の油圧(デ
ィーゼル機関の回転数にほぼ比例して変化する圧力Pt)
を、導管11を介して供給するようになっている。A fuel inlet 2A and a pressure inlet 2B are formed at the upper end of the nozzle holder body 3. At the fuel inlet 2A, high-pressure fuel distributed under pressure by vertical movement of a plunger (not shown) of a fuel injection pump 8 (for example, a well-known distribution type fuel injection valve) is delivered from a delivery valve holder 9 through an injection pipe 10. It is supposed to be supplied. Further, the pressure introducing port 2B has a hydraulic pressure in the high-pressure fuel chamber communicating with the discharge side of the feed pump (not shown) of the fuel injection pump 8 (pressure Pt that changes substantially in proportion to the rotational speed of the diesel engine).
Are supplied via a conduit 11.
上記ノズルホルダ本体3とノズルボディ7との間に
は、ディスタンスピース12を介装してある。また、ノズ
ルボディ7のガイドホール7Aにニードル弁13を上下摺動
可能に嵌装する。上記ディスタンスピース12の中央孔か
ら上方に突出させたニードル弁13のジャーナル部にはプ
レッシャピン14を当接させ、プレッシャスプリング15に
よってニードル弁13の先端部のニードルシート面13Aを
ノズルボディ7のボディシート面7Bにシートさせてこれ
を噴口7C方向に付勢し、ニードル弁13の上下動によりこ
の噴口7Cを開閉させるようになっている。なお、符号16
は固定スプリングシートを示す。A distance piece 12 is interposed between the nozzle holder body 3 and the nozzle body 7. Further, the needle valve 13 is fitted in the guide hole 7A of the nozzle body 7 so as to be vertically slidable. The pressure pin 14 is brought into contact with the journal portion of the needle valve 13 protruding upward from the center hole of the distance piece 12, and the needle seat surface 13A at the tip of the needle valve 13 is caused to contact the body of the nozzle body 7 by the pressure spring 15. The seat surface 7B is seated and biased toward the nozzle 7C, and the needle valve 13 is moved up and down to open and close the nozzle 7C. Note that reference numeral 16
Indicates a fixed spring seat.
なお、上記プレッシャピン14の頂部には、ノズルホル
ダ本体3の嵌装孔3A内を摺動可能なセントラルプランジ
ャ17を当接させ、さらにセントラルプランジャ17には受
圧ピストン18を当接する。この受圧ピストン18はシリン
ダ19の嵌装孔19A内を摺動可能としてある。A central plunger 17 slidable in the fitting hole 3A of the nozzle holder body 3 is brought into contact with the top of the pressure pin 14, and a pressure receiving piston 18 is brought into contact with the central plunger 17. The pressure receiving piston 18 is slidable in the fitting hole 19A of the cylinder 19.
この受圧ピストン18には、前記圧力導入口2B、圧力通
路2Cさらにフラットダンピング機構30(後述)を介して
上述の高圧燃料室内の油圧Ptを供給することにより、プ
レッシャスプリング15のスプリング力と合わせセントラ
ルプランジャ17を介して、ニードル弁13のニードルシー
ト面13Aをノズルボディ7のボディシート面7Bに所定圧
力でシートさせている。The pressure receiving piston 18 is supplied with the above-mentioned oil pressure Pt in the high-pressure fuel chamber through the pressure introducing port 2B, the pressure passage 2C, and a flat damping mechanism 30 (described later), so as to match the spring force of the pressure spring 15 with the central force. The needle seat surface 13A of the needle valve 13 is seated on the body seat surface 7B of the nozzle body 7 with a predetermined pressure via the plunger 17.
なお、前記燃料入口2Aに連通するように、ノズルホル
ダヘッド2、シリンダ19、ノズルホルダ本体3、ディス
タンスピース12、およびノズルボディ7にそれぞれ燃料
通路2D、19B、3B、12A、および7Dを形成する。燃料通路
7Dは燃料溜り室7Eに連通している。したがって、燃料噴
射ポンプ8から圧送される燃料の圧力をニードル弁13の
プレッシャステージ13Bが受けることによりニードル弁1
3がリフトするとニードルシート面13Aがボディシート面
7Bから離脱し、噴口7Cを開放し所定圧力で所定量の燃料
を噴射するようになっている。なお、図中に最大リフト
量をLで示してある。Fuel passages 2D, 19B, 3B, 12A and 7D are formed in the nozzle holder head 2, the cylinder 19, the nozzle holder body 3, the distance piece 12 and the nozzle body 7 so as to communicate with the fuel inlet 2A. . Fuel passage
7D communicates with the fuel storage chamber 7E. Therefore, when the pressure stage 13B of the needle valve 13 receives the pressure of the fuel pumped from the fuel injection pump 8, the needle valve 1
When 3 is lifted, the needle seat surface 13A becomes the body seat surface
7B is separated, the injection port 7C is opened, and a predetermined amount of fuel is injected at a predetermined pressure. The maximum lift amount is indicated by L in the figure.
なお、ノズルホルダ本体3、シリンダ19およびノズル
ホルダヘッド2には、それぞれリークオイル用通路3C、
19C、2Eをそれぞれ形成しこれらをノズルホルダヘッド
2のリークオイル出口20に連通させている。The nozzle holder body 3, the cylinder 19 and the nozzle holder head 2 are respectively provided with leak oil passages 3C,
19C and 2E are respectively formed and communicated with the leak oil outlet 20 of the nozzle holder head 2.
つぎに、上記フラットダンピング機構30の構造につい
て第2図ないし第4図にもとづき説明する。Next, the structure of the flat damping mechanism 30 will be described with reference to FIGS.
第2図は、フラットダンピング機構30の、ニードル弁
13のシート状態の拡大断面図で、このフラットダンピン
グ機構30は圧力通路2Cに連通するノズルホルダヘッド2
の装着孔2F内にこれを装着してある。FIG. 2 shows the needle valve of the flat damping mechanism 30.
13 is an enlarged cross-sectional view of the seat state of FIG. 13, in which the flat damping mechanism 30 is connected to the pressure passage 2C.
This is installed in the mounting hole 2F.
該フラットダンピング機構30は、バルブボディ31と、
フラットバルブ32と、バルブシート33と、取付けボルト
34とを有している。The flat damping mechanism 30 includes a valve body 31 and
Flat valve 32, valve seat 33, and mounting bolt
34.
上記バルブボディ31は、上記圧力通路2Cに連通する貫
通孔31Aと、この貫通孔31Aより大径の貫通孔31Bとを有
し、またフラットバルブストッパ面31Cを形成してあ
る。The valve body 31 has a through hole 31A communicating with the pressure passage 2C, a through hole 31B having a larger diameter than the through hole 31A, and a flat valve stopper surface 31C.
上記フラットバルブ32は、その中央に第1のオリフィ
ス32Aを有し、上記大径の貫通孔31B内に上下動可能に遊
嵌したものである。The flat valve 32 has a first orifice 32A at its center and is loosely fitted in the large-diameter through hole 31B so as to be vertically movable.
上記バルブシート33は、その中央に上記第1のオリフ
ィス32Aに連通する貫通孔33Aを有し、フラットバルブ32
がシートするものである。ただし、この貫通孔33Aには
取付けボルト34側に第2のオリフィス33Bを形成してあ
る。The valve seat 33 has a through hole 33A communicating with the first orifice 32A at the center thereof, and the flat valve 32
Is a sheet. However, a second orifice 33B is formed in the through hole 33A on the mounting bolt 34 side.
上記取付けボルト34は、上記バルブボディ31、フラッ
トバルブ32、バルブシート33を上記装着孔2F内にねじ込
みによって装着固定するためのもので、貫通孔33Aおよ
び前記シリンダ19の嵌装孔19Aに連通する貫通孔34A、34
B、34Cを形成してある。なお、この貫通孔34Cは取付け
ボルト34を装着孔2Fに固定する際に用いる取付け工具
(図示略)が嵌合するように断面六角形にこれを形成し
てある。The mounting bolt 34 is for mounting and fixing the valve body 31, the flat valve 32, and the valve seat 33 into the mounting hole 2F by screwing, and communicates with the through hole 33A and the fitting hole 19A of the cylinder 19. Through holes 34A, 34
B and 34C are formed. The through hole 34C has a hexagonal cross section so that a mounting tool (not shown) used for fixing the mounting bolt 34 to the mounting hole 2F can be fitted therein.
また、上記フラットバルブ32は第3図(第2図のIII
−III線断面図)および第4図に示すように、その平面
形状を十字型に形成してある。そしてその中央平面部32
Bは、第2図に示すようなバルブシート33の上面にフラ
ットバルブ32がシートした状態ではこのバルブシート33
の貫通孔33Aを閉塞するように貫通孔33Aより大きく、か
つ第5図に示すようにフラットバルブ32がバルブボディ
31のフラットバルブストッパ面31Cに当接した際にはバ
ルブボディ31の貫通孔31Aと中央平面部32Bとの間に四箇
所の燃料戻し用通路35(第3図)が形成されるように貫
通孔31Aより小さい大きさに形成するものとする。The flat valve 32 is shown in FIG. 3 (III in FIG. 2).
-III cross section) and FIG. 4, the plane shape is formed in a cross shape. And the central plane 32
B indicates that the flat valve 32 is seated on the upper surface of the valve seat 33 as shown in FIG.
Is larger than the through hole 33A so as to close the through hole 33A, and the flat valve 32 has a valve body as shown in FIG.
When the flat valve stopper surface 31C of 31 is abutted, four fuel return passages 35 (FIG. 3) are formed between the through hole 31A of the valve body 31 and the central flat surface portion 32B so as to penetrate therethrough. It should be formed in a size smaller than the hole 31A.
つぎに以上のような構成の燃料噴射弁1の作動を、フ
ラットダンピング機構30の作動を中心に以下説明する。Next, the operation of the fuel injection valve 1 having the above-described configuration will be described below centering on the operation of the flat damping mechanism 30.
前記圧力導入口2Bに前記高圧燃料室内の油圧Ptが導入
されると、この圧力Ptが圧力通路2Cおよびバルブボディ
31の貫通孔31Aを介してフラットバルブ32の上面に作用
することにより、このフラットバルブ32が第2図に示す
ようにバルブシート33の上面にシートする。このとき、
上記圧力Ptは第2図に矢印で示すようにフラットバルブ
32の第1のオリフィス32Aおよびバルブシート33の第2
のオリフィス33Bのみを通過するので、圧力Ptに脈動が
あったとしてもこの脈動はオリフィス32A、33Bにより緩
和されて平滑化され、この平滑化された圧力Ptが取付け
ボルト34の貫通孔34A、34B、34Cおよびシリンダ19の嵌
装孔19Aを介して受圧ピストン18の上面に作用する。When the hydraulic pressure Pt in the high-pressure fuel chamber is introduced into the pressure introducing port 2B, this pressure Pt is applied to the pressure passage 2C and the valve body.
By acting on the upper surface of the flat valve 32 through the through hole 31A of 31, the flat valve 32 seats on the upper surface of the valve seat 33 as shown in FIG. At this time,
The pressure Pt is a flat valve as shown by the arrow in FIG.
32 1st orifice 32A and 2nd valve seat 33
Since it passes only through the orifice 33B of No. 3, even if there is pulsation in the pressure Pt, this pulsation is relaxed and smoothed by the orifices 32A, 33B, and this smoothed pressure Pt is passed through the through holes 34A, 34B of the mounting bolt 34. , 34C and the fitting hole 19A of the cylinder 19 to act on the upper surface of the pressure receiving piston 18.
すなわち、受圧ピストン18の上面には脈動のない圧力
が作用し、この圧力が前記セントラルプランジャ17およ
びプレッシャピン14を介してニードル弁13に作用し、該
圧力とプレッシャスプリング15のスプリング力との合力
によってニードル弁13が閉弁位置(第1図参照)に押し
付けられる。したがって、圧力Ptの脈動によってニード
ル弁13の開弁圧が変動することは防止されることとな
る。That is, a pressure without pulsation acts on the upper surface of the pressure receiving piston 18, and this pressure acts on the needle valve 13 via the central plunger 17 and the pressure pin 14, and the resultant force of the pressure and the spring force of the pressure spring 15. The needle valve 13 is pressed by the valve closing position (see FIG. 1). Therefore, the valve opening pressure of the needle valve 13 is prevented from fluctuating due to the pulsation of the pressure Pt.
つぎに、上記ニードル弁13が開弁位置からリフトして
燃料が噴射されると、このニードル弁13が開弁位置まで
フルリフトする間に受圧ピストン18がセントラルプラン
ジャ17により押し上げられて上昇し、この上昇により受
圧ピストン18の上面からフラットバルブ32の下面に衝撃
波が伝播され、この衝撃波によりフラットバルブ32は第
5図に図示の位置に変位し、フラットバルブ32の上端面
がバルブボディ31のフラットバルブストッパ面31Cに当
接する。この状態においては、バルブボディ31の貫通孔
31Aとフラットバルブ32の中央平面部32Bとの間に燃料戻
し用通路35(第3図)が形成される。Next, when the needle valve 13 is lifted from the valve opening position and fuel is injected, the pressure receiving piston 18 is pushed up by the central plunger 17 and rises while the needle valve 13 is fully lifted to the valve opening position. A shock wave propagates from the upper surface of the pressure receiving piston 18 to the lower surface of the flat valve 32 due to the rise, and the shock wave displaces the flat valve 32 to the position shown in FIG. 5, and the upper end surface of the flat valve 32 is the flat valve of the valve body 31. Contact the stopper surface 31C. In this state, the through hole of the valve body 31
A fuel return passage 35 (FIG. 3) is formed between 31A and the central flat portion 32B of the flat valve 32.
したがって、上記衝撃波は第5図の矢印で示すよう
に、バルブシート33の第2のオリフィス33Bにより絞ら
れた上で、つまり受圧ピストン18が上昇した分のデッド
ボリュームがそのまま前記導管11に戻されることがな
く、上記燃料戻し用通路35および第1のオリフィス32A
の両方を通り、さらに貫通孔31A、圧力通路2C、および
圧力導入口2Bを通って燃料噴射弁1の外部に逃がされ
る。Therefore, as shown by the arrow in FIG. 5, the shock wave is throttled by the second orifice 33B of the valve seat 33, that is, the dead volume corresponding to the rise of the pressure receiving piston 18 is directly returned to the conduit 11. Without the fuel return passage 35 and the first orifice 32A.
Through the through hole 31A, the pressure passage 2C, and the pressure introducing port 2B, and is released to the outside of the fuel injection valve 1.
こうして衝撃波による圧力が燃料噴射弁1の外部に逃
げ、ふたたび圧力Ptがフラットバルブ32の上面に作用す
ると、該フラットバルブ32は第5図の位置から第2図の
位置にふたたび変位し、上述したように圧力Ptの脈動が
第1のオリフィス32Aにより緩和されて平滑化され、こ
の平滑化された圧力Ptおよびプレッシャスプリング15の
スプリング力によりニードル弁13が閉弁位置に押し下げ
られ、噴射が終了する。Thus, when the pressure due to the shock wave escapes to the outside of the fuel injection valve 1 and the pressure Pt again acts on the upper surface of the flat valve 32, the flat valve 32 is displaced again from the position shown in FIG. 5 to the position shown in FIG. As described above, the pulsation of the pressure Pt is relaxed and smoothed by the first orifice 32A, and the smoothed pressure Pt and the spring force of the pressure spring 15 push down the needle valve 13 to the closed position, and the injection is completed. .
なお、第6図に示すように、前記燃料噴射ポンプ8の
高圧燃料室内の圧力Ptは、ある低速回転数以上の回転域
においてはポンプ回転数にほぼ比例して上昇する。ま
た、第7図に示すように、ニードル弁13を押圧する力
は、プレッシャスプリング15によるスプリング力および
圧力Ptの合力であり、第6図に示したと同様に、ある低
速回転数以上の回転域においてはポンプ回転数に比例し
て増加するものである。なお、第7図において、プレッ
シャスプリング15の一定なスプリング力はこれを点線で
示してある。As shown in FIG. 6, the pressure Pt in the high-pressure fuel chamber of the fuel injection pump 8 rises substantially in proportion to the pump rotation speed in a rotation speed range above a certain low speed rotation speed. In addition, as shown in FIG. 7, the force pressing the needle valve 13 is the resultant force of the spring force and the pressure Pt by the pressure spring 15, and as in the case shown in FIG. In, the value increases in proportion to the pump rotation speed. In FIG. 7, the constant spring force of the pressure spring 15 is shown by the dotted line.
しかして、リフト途中にあるニードル弁13を、バルブ
シート33の第2のオリフィス33Bによるダンパ効果によ
って押え込むことにより、第8図に示すように、一定な
ポンプ回転数のもとでは、ニードル弁13のリフトにとも
なって、このニードル弁13を押える力は、プレッシャス
プリング15のみの場合(図中、点線)に比較して、より
大きく増加することとなる(図中、実線)。Then, by pressing the needle valve 13 in the middle of the lift by the damper effect by the second orifice 33B of the valve seat 33, as shown in FIG. Along with the lift of 13, the force pressing the needle valve 13 is increased more greatly (solid line in the figure) compared to the case where only the pressure spring 15 is used (dotted line in the figure).
したがって、それぞれの回転領域で以下のような作用
を生ずる。Therefore, the following effects occur in each rotation region.
すなわち、まずアイドリング時には、ニードル弁13の
オーバーシュートが抑制され噴射期間が延長される結
果、噴射率(単位時間あるいはポンプ軸単位角度あたり
の噴射量)は低下するとともに、噴射開始後の噴射率の
カーブの立上がり時期が遅れる、いわゆる後立つ噴射と
なる。しかも上記ダンパ効果がない場合よりも高圧で噴
射が行なわれることとなる。That is, first, at the time of idling, as a result of suppressing the overshoot of the needle valve 13 and extending the injection period, the injection rate (injection amount per unit time or pump shaft unit angle) decreases, and This is a so-called trailing injection in which the rise time of the curve is delayed. Moreover, the injection is performed at a higher pressure than in the case without the damper effect.
また低速回転域から中速回転域においても、上記傾向
は維持され、高圧噴射、噴射期間の延長および後立ち噴
射が行なわれる。Further, the above tendency is maintained in the low speed range to the medium speed range, and the high pressure injection, the injection period extension and the post injection are performed.
さらに、高速回転域においては、第7図に示したよう
にニードル弁13を押圧する合力が増加しているので、ノ
ズル開弁圧が上昇し、かつまた上述のような第2のオリ
フィス33Bによるダンパ効果により噴射圧力は高圧化す
るが、噴射期間としては従来からの燃料噴射弁に対して
変化がない。また、噴射開始後の噴射率のカーブの立上
り時期が早まる、いわゆる先立ち噴射となる。Further, in the high speed rotation range, as shown in FIG. 7, the resultant force for pressing the needle valve 13 increases, so the nozzle opening pressure rises and the second orifice 33B as described above is used. Although the injection pressure increases due to the damper effect, the injection period is the same as that of the conventional fuel injection valve. In addition, the so-called pre-injection is performed in which the rising timing of the injection rate curve after the start of injection is advanced.
かくして、主に低速回転および中速回転域において
は、ダンパ効果による初期噴射率の抑制を期待すること
ができ、また高速回転域においては開弁圧の向上による
高圧噴射によって燃料の霧化の促進を実現することが可
能となる。Thus, it is possible to expect suppression of the initial injection rate due to the damper effect mainly in the low speed rotation range and the medium speed rotation range, and in the high speed rotation range, the atomization of fuel is promoted by the high pressure injection by improving the valve opening pressure. Can be realized.
なお、上記実施例ではホール型ノズルの燃料噴射弁を
例に取って説明したが、ピストンノズルあるいはスロッ
トルノズル等のピン型ノズルを備えた燃料噴射弁に応用
することも可能である。In the above-mentioned embodiment, the fuel injection valve of the hall type nozzle has been described as an example, but it can be applied to a fuel injection valve having a pin type nozzle such as a piston nozzle or a throttle nozzle.
[考案の効果] 以上説明したごとく本考案によれば、ニードル弁のシ
ート状態およびリフト状態において絞り効果を有する第
1および第2のオリフィスを設けたフラットダンピング
機構を装備したので、積極的に油圧ダンパを利用するこ
とによって、高圧燃料室内の圧力の脈動の影響を低減す
るとともに、リフト途中のニードル弁を押え込み、とく
に低速域で絞り効果を大きくすることができ、燃焼騒音
の抑止、燃料噴射の後立ち、高圧噴射を実現することが
できる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, since the flat damping mechanism having the first and second orifices having the throttling effect in the seated state and the lifted state of the needle valve is provided, the hydraulic pressure is positively applied. By using the damper, it is possible to reduce the influence of pressure pulsation in the high-pressure fuel chamber, hold down the needle valve in the middle of the lift, and increase the throttling effect, especially in the low speed range, to suppress combustion noise and reduce fuel injection. After that, high-pressure injection can be realized.
第1図は本考案の一実施例による燃料噴射弁1の縦断面
図、第2図は同、フラットダンピング機構30部分の要部
拡大断面図、第3図は第2図のIII−III線断面図、第4
図はフラットバルブ32の斜視図、第5図はフラットダン
ピング機構30の作動状態の要部拡大断面図、第6図はポ
ンプ回転数に対する高圧燃料室内の圧力Ptの関係を示す
グラフ、第7図は同じくポンプ回転数に対するニードル
弁13を押圧する合力の関係を示すグラフ、第8図はニー
ドル弁13のリフト量に対するニードル弁13を押圧する力
の関係を示すグラフである。 1……燃料噴射弁 2……ノズルホルダヘッド 2A……燃料入口 2B……圧力導入口 2C……圧力通路 2D……燃料通路 2E……リークオイル用通路 2F……フラットダンピング機構30の装着孔 3……ノズルホルダ本体 3A……嵌装孔 3B……燃料通路 3C……リークオイル通路 4……締付けナット 5……ノズルホルダ 6……リテーニングナット 7……ノズルボディ 7A……ガイドホール 7B……ボディシート面 7C……噴口 7D……燃料通路 7E……燃料溜り室 8……燃料噴射ポンプ 9……デリバリバルブホルダ 10……噴射管 11……導管 12……ディスタンスピース 12A……燃料通路 13……ニードル弁 13A……ニードルシート面 13B……プレッシャステージ 14……プレッシャピン 15……プレッシャスプリング 16……固定スプリングシート 17……セントラルプランジャ 18……受圧ピストン 19……シリンダ 19A……嵌装孔 19B……燃料通路 19C……リークオイル通路 20……リークオイル出口 30……フラットダンピング機構 31……バルブボディ 31A……貫通孔 31B……大径の貫通孔 31C……フラットバルブストッパ面 32……フラットバルブ 32A……第1のオリフィス 32B……中央平面部 33……バルブシート 33A……貫通孔 33B……第2のオリフィス 34……取付けボルト 34A、34B、34C……貫通孔 35……燃料戻し用通路 Pt……高圧燃料室内の油圧 L……最大リフト量FIG. 1 is a vertical sectional view of a fuel injection valve 1 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view of an essential part of a flat damping mechanism 30, and FIG. 3 is a III-III line in FIG. Sectional view, 4th
FIG. 7 is a perspective view of the flat valve 32, FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of an essential part of the flat damping mechanism 30 in an operating state, FIG. 6 is a graph showing the relationship between the rotational speed of the pump and the pressure Pt in the high pressure fuel chamber, and FIG. Similarly, FIG. 8 is a graph showing the relationship between the pump rotation speed and the resultant force pressing the needle valve 13, and FIG. 8 is a graph showing the relationship between the lift amount of the needle valve 13 and the force pressing the needle valve 13. 1 ... Fuel injection valve 2 ... Nozzle holder head 2A ... Fuel inlet 2B ... Pressure inlet 2C ... Pressure passage 2D ... Fuel passage 2E ... Leak oil passage 2F ... Mounting hole for flat damping mechanism 30 3 Nozzle holder body 3A Fitting hole 3B Fuel passage 3C Leak oil passage 4 Tightening nut 5 Nozzle holder 6 Retaining nut 7 Nozzle body 7A Guide hole 7B …… Body seat surface 7C …… Injection port 7D …… Fuel passage 7E …… Fuel reservoir 8 …… Fuel injection pump 9 …… Delivery valve holder 10 …… Injection pipe 11 …… Conduit 12 …… Distance piece 12A …… Fuel Passage 13 …… Needle valve 13A …… Needle seat surface 13B …… Pressure stage 14 …… Pressure pin 15 …… Pressure spring 16 …… Fixed spring seat 17 …… Central plunger 18 …… Receiver Pressure piston 19 …… Cylinder 19A …… Fit hole 19B …… Fuel passage 19C …… Leak oil passage 20 …… Leak oil outlet 30 …… Flat damping mechanism 31 …… Valve body 31A …… Through hole 31B …… Large diameter Through hole 31C …… Flat valve stopper surface 32 …… Flat valve 32A …… First orifice 32B …… Central plane part 33 …… Valve seat 33A …… Through hole 33B …… Second orifice 34 …… Mounting bolt 34A, 34B, 34C …… Through hole 35 …… Fuel return passage Pt …… Hydraulic pressure in the high pressure fuel chamber L …… Maximum lift amount
Claims (1)
燃料入口、および機関の回転数にほぼ比例して変化する
前記燃料噴射ポンプの高圧燃料室内の圧力を導入する圧
力導入口を有するノズルホルダと、 このノズルホルダにより支持するとともに、前記燃料入
口に連通する燃料の噴口を有するノズルボディと、 このノズルボディに摺動可能に収納しプレッシャスプリ
ングにより前記噴口を閉じる方向に付勢したニードル弁
と、 このニードル弁と一体的に摺動可能なセントラルプラン
ジャとを有する燃料噴射弁であって、 前記高圧燃料室内の圧力を受圧可能であるとともにこの
圧力を前記セントラルプランジャに伝達可能な受圧ピス
トンと、 この受圧ピストンと前記圧力導入口との間において可動
であるとともに、前記高圧燃料室内の圧力を平滑化可能
な第1のオリフィスを形成したフラットバルブと、 このフラットバルブが前記高圧燃料室内の圧力の下流側
においてシートするとともに、このシート部のさらに下
流側に第2のオリフィスを形成したバルブシートとを有
し、かつ このバルブシートから前記フラットバルブが前記高圧燃
料室内の圧力の上流側に移動したときにこのバルブシー
トから該フラットバルブを通って前記高圧燃料室に連通
する燃料戻し通路を前記第2のオリフィスの上流側に形
成可能としたフラットダンピング機構を設けたことを特
徴とする燃料噴射弁。1. A nozzle holder having a fuel inlet for introducing high-pressure fuel from a fuel injection pump, and a pressure inlet for introducing a pressure in a high-pressure fuel chamber of the fuel injection pump which changes substantially in proportion to the number of revolutions of an engine. A nozzle body supported by the nozzle holder and having a fuel injection port communicating with the fuel inlet; and a needle valve slidably accommodated in the nozzle body and biased by a pressure spring in a direction to close the injection port. A fuel injection valve having a central plunger slidable integrally with the needle valve, the pressure receiving piston capable of receiving the pressure in the high-pressure fuel chamber and transmitting the pressure to the central plunger, The pressure in the high-pressure fuel chamber is movable while being movable between the pressure receiving piston and the pressure introducing port. A flat valve having a smoothed first orifice, and a valve seat having the flat valve seating on the downstream side of the pressure in the high-pressure fuel chamber and having a second orifice further downstream of the seat portion. And a fuel return passage communicating from the valve seat to the high pressure fuel chamber through the flat valve when the flat valve moves upstream of the pressure in the high pressure fuel chamber. A fuel injection valve comprising a flat damping mechanism that can be formed upstream of a second orifice.
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JP1988050871U JP2511188Y2 (en) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | Fuel injection valve |
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