JP2778292B2 - 内燃機関の燃料噴射装置 - Google Patents
内燃機関の燃料噴射装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
- B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
- B05B7/04—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
- B05B7/0416—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
- B05B7/0483—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with gas and liquid jets intersecting in the mixing chamber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
- B05B1/26—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets
- B05B1/262—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets with fixed deflectors
- B05B1/265—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets with fixed deflectors the liquid or other fluent material being symmetrically deflected about the axis of the nozzle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
- F02M69/04—Injectors peculiar thereto
- F02M69/047—Injectors peculiar thereto injectors with air chambers, e.g. communicating with atmosphere for aerating the nozzles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、１気筒あたり２個の吸
気弁を備えた内燃機関で用いられる、２ホール、エアア
シストタイプの燃料噴射装置に関する。
気弁を備えた内燃機関で用いられる、２ホール、エアア
シストタイプの燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車用エンジンでは、高応答性
と、低公害、低燃費をはかるために、４弁（吸気２弁、
排気２弁）化、ＥＦＩ（電子制御式燃料噴射弁）化が促
進されている。たとえば、特願昭６３−１９８７４号
は、燃料噴射弁にアダプタを取付け、アダプタに、燃料
噴射弁の燃料噴孔から噴射された燃料が衝突する衝突部
を設けるとともに、該衝突部の上流端部に向けて空気を
噴出し、燃料の微粒化を促進するようにした燃料噴射装
置を提案している。
と、低公害、低燃費をはかるために、４弁（吸気２弁、
排気２弁）化、ＥＦＩ（電子制御式燃料噴射弁）化が促
進されている。たとえば、特願昭６３−１９８７４号
は、燃料噴射弁にアダプタを取付け、アダプタに、燃料
噴射弁の燃料噴孔から噴射された燃料が衝突する衝突部
を設けるとともに、該衝突部の上流端部に向けて空気を
噴出し、燃料の微粒化を促進するようにした燃料噴射装
置を提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、衝突部の幅、
燃料噴孔の径等を含む諸元によって燃料の微粒化が変化
する。したがって、さらに高度な燃料の微粒化、低公
害、低燃費をはかろうとすれば最適な諸元をもつ構造が
提供されなければならない。
燃料噴孔の径等を含む諸元によって燃料の微粒化が変化
する。したがって、さらに高度な燃料の微粒化、低公
害、低燃費をはかろうとすれば最適な諸元をもつ構造が
提供されなければならない。
【０００４】本発明の目的は、燃料の微粒化、それによ
る公害抑制、低燃費をはかることのできるように諸元を
決定した内燃機関の燃料噴射装置を提供することにあ
る。
る公害抑制、低燃費をはかることのできるように諸元を
決定した内燃機関の燃料噴射装置を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、燃料噴孔を有する燃料噴射弁と、前記燃料噴孔か
ら噴射された燃料を衝突させる衝突面を頂部にもつ燃料
分岐部、該燃料分岐部によって２つに分けられた燃料を
通過させ下端から噴出させる２つの分岐孔、および前記
分岐孔内で燃料流に空気を衝突させるように空気を導入
する空気導入孔、を有するアダプタと、を具備した内燃
機関の燃料噴射装置において、諸元を次の（１）または
（２）の何れかに設定することによって、達成される。
（１）前記衝突面の幅ａと前記燃料噴孔の直径ｄとの間
に、 ０．２≦ａ／ｄ≦０．３ の関係を設定した燃料噴射装置。（２）前記衝突面の幅
ａと前記燃料噴孔の直径ｄとの間に、 ０．２≦ａ／ｄ≦０．３ の関係を設定し、さらに前記空気導入孔と燃料噴射弁軸
芯とのなす角度θを、 ４５°≦θ≦７５° に設定した燃料噴射装置。
れば、燃料噴孔を有する燃料噴射弁と、前記燃料噴孔か
ら噴射された燃料を衝突させる衝突面を頂部にもつ燃料
分岐部、該燃料分岐部によって２つに分けられた燃料を
通過させ下端から噴出させる２つの分岐孔、および前記
分岐孔内で燃料流に空気を衝突させるように空気を導入
する空気導入孔、を有するアダプタと、を具備した内燃
機関の燃料噴射装置において、諸元を次の（１）または
（２）の何れかに設定することによって、達成される。
（１）前記衝突面の幅ａと前記燃料噴孔の直径ｄとの間
に、 ０．２≦ａ／ｄ≦０．３ の関係を設定した燃料噴射装置。（２）前記衝突面の幅
ａと前記燃料噴孔の直径ｄとの間に、 ０．２≦ａ／ｄ≦０．３ の関係を設定し、さらに前記空気導入孔と燃料噴射弁軸
芯とのなす角度θを、 ４５°≦θ≦７５° に設定した燃料噴射装置。
【０００６】
【作用】上記（１）の燃料噴射装置では、ａ／ｄを０．
２−０．３に設定したので、衝突面に衝突した燃料が分
岐孔内側壁面または外側壁面に沿って壁面流となって流
れることが防止され、衝突面への衝突による微粒化の効
果が効率良く得られる。その結果、燃料の微粒化が促進
され、排気ガス中のＨＣの低減、低燃費がより高次元で
達成される。上記（２）の燃料噴射装置では、上記
（１）の作用の他に、θを４５°−７５°に設定したの
で、導入空気を分岐孔内部で燃料の液膜に対してほぼ直
角に衝突、混合させることができ、さらに微粒化効率が
向上する。その結果、少量のエアアシストでも微粒化が
維持でき、スロットルバルブ全開付近で空気導入孔の前
後差圧が小さいときでもなお微粒化を維持できる。
２−０．３に設定したので、衝突面に衝突した燃料が分
岐孔内側壁面または外側壁面に沿って壁面流となって流
れることが防止され、衝突面への衝突による微粒化の効
果が効率良く得られる。その結果、燃料の微粒化が促進
され、排気ガス中のＨＣの低減、低燃費がより高次元で
達成される。上記（２）の燃料噴射装置では、上記
（１）の作用の他に、θを４５°−７５°に設定したの
で、導入空気を分岐孔内部で燃料の液膜に対してほぼ直
角に衝突、混合させることができ、さらに微粒化効率が
向上する。その結果、少量のエアアシストでも微粒化が
維持でき、スロットルバルブ全開付近で空気導入孔の前
後差圧が小さいときでもなお微粒化を維持できる。
【０００７】
【実施例】図１に本発明の一実施例に係るエアアシスト
タイプの２ホール燃料噴射装置を示す。図１に示すよう
に、燃料噴射装置は、燃料噴射弁１０と、燃料噴射弁１
０に取付けられたアダプタ３０とを有する。燃料噴射弁
１０は、ボデー１２と、ボデー１２の下端に形成され
た、燃料を計量するための、単一の燃料噴孔１４を有す
る。ボデー１２の内部にはニードル１６が軸方向に移動
可能に設けられており、燃料噴孔１４はこのニードル１
６によって開閉される。
タイプの２ホール燃料噴射装置を示す。図１に示すよう
に、燃料噴射装置は、燃料噴射弁１０と、燃料噴射弁１
０に取付けられたアダプタ３０とを有する。燃料噴射弁
１０は、ボデー１２と、ボデー１２の下端に形成され
た、燃料を計量するための、単一の燃料噴孔１４を有す
る。ボデー１２の内部にはニードル１６が軸方向に移動
可能に設けられており、燃料噴孔１４はこのニードル１
６によって開閉される。
【０００８】ニードル１６を駆動するために、マグネッ
ト１８が設けられ、通電時に固定コア２０を励磁する。
固定コア２０に軸方向に対向させて可動コア２２が設け
られており、固定コア２０が励磁されると可動コア２２
を吸着する。可動コア２２は常時スプリング２４によっ
て押されている。ニードル１６はこの可動コア２２に連
結されているので、常時ニードル１６は燃料噴孔１４側
に押されて弁座に着座して燃料噴孔１４を閉じるが、マ
グネット１８への通電時に固定コア２０による可動コア
２２の吸着により弁座から離れて、燃料噴孔１４を開け
る。
ト１８が設けられ、通電時に固定コア２０を励磁する。
固定コア２０に軸方向に対向させて可動コア２２が設け
られており、固定コア２０が励磁されると可動コア２２
を吸着する。可動コア２２は常時スプリング２４によっ
て押されている。ニードル１６はこの可動コア２２に連
結されているので、常時ニードル１６は燃料噴孔１４側
に押されて弁座に着座して燃料噴孔１４を閉じるが、マ
グネット１８への通電時に固定コア２０による可動コア
２２の吸着により弁座から離れて、燃料噴孔１４を開け
る。
【０００９】マグネット１８への給電はコネクタ２６を
介して行われる。また、燃料噴射弁１０への燃料はフィ
ルタ２８を介して送り込まれ、燃料噴孔１４開時に、燃
料噴孔１４からアダプタ３０内に燃料が噴射される。
介して行われる。また、燃料噴射弁１０への燃料はフィ
ルタ２８を介して送り込まれ、燃料噴孔１４開時に、燃
料噴孔１４からアダプタ３０内に燃料が噴射される。
【００１０】アダプタ３０は、図２に拡大して示すよう
に、燃料噴孔１４に対向する燃料分岐部３２と、燃料噴
孔１４から噴射され燃料分岐部３２によって分けられた
燃料を受入れ通過させ下端から噴出させる２つの分岐孔
３４と、分岐孔３４内で燃料流に空気を衝突させるよう
に空気を導入する空気導入孔３６を有する。２つの分岐
孔３４は上流側で合流して合流部３８を形成しており、
この合流部３８が所定の容積をもつことにより、燃料噴
孔１４からの噴射、計量が安定する。空気導入孔３６か
らの空気の導入は、空気導入孔前後の差圧（空気導入孔
入口と出口の差圧）△Ｐにより、行われる。また、燃料
分岐部３２は頂部に、図３に示すように、断面が平坦な
衝突面４０を有し、燃料噴孔１４から噴射され合流部３
８内を柱状をなして流れる燃料は、衝突面４０に衝突す
る。
に、燃料噴孔１４に対向する燃料分岐部３２と、燃料噴
孔１４から噴射され燃料分岐部３２によって分けられた
燃料を受入れ通過させ下端から噴出させる２つの分岐孔
３４と、分岐孔３４内で燃料流に空気を衝突させるよう
に空気を導入する空気導入孔３６を有する。２つの分岐
孔３４は上流側で合流して合流部３８を形成しており、
この合流部３８が所定の容積をもつことにより、燃料噴
孔１４からの噴射、計量が安定する。空気導入孔３６か
らの空気の導入は、空気導入孔前後の差圧（空気導入孔
入口と出口の差圧）△Ｐにより、行われる。また、燃料
分岐部３２は頂部に、図３に示すように、断面が平坦な
衝突面４０を有し、燃料噴孔１４から噴射され合流部３
８内を柱状をなして流れる燃料は、衝突面４０に衝突す
る。
【００１１】各部の形状寸法は、燃料の微粒化の最適化
をはかるように、以下のように決定されている。まず、
図３に示すように、衝突面４０の幅をａ、燃料噴孔１４
の直径をｄとすると、 ０．２≦ａ／ｄ≦０．３ の関係が設定されている。この理由は次の通りである。
もしも、ａ／ｄ＜０．２とすると、アダプタ３０内の燃
料の挙動は図７に示すようになり、分岐孔３４の内側壁
面に沿って流れる壁面流となり、柱状に流れて微粒化し
にくい。逆に、ａ／ｄ＞０．３とすると、アダプタ３０
内の燃料の挙動は図９に示すようになり、衝突面４０に
衝突した燃料は拡がり過ぎて分岐孔３４の外側壁面に再
び衝突し壁面流となってしまい、微粒化しにくい。
をはかるように、以下のように決定されている。まず、
図３に示すように、衝突面４０の幅をａ、燃料噴孔１４
の直径をｄとすると、 ０．２≦ａ／ｄ≦０．３ の関係が設定されている。この理由は次の通りである。
もしも、ａ／ｄ＜０．２とすると、アダプタ３０内の燃
料の挙動は図７に示すようになり、分岐孔３４の内側壁
面に沿って流れる壁面流となり、柱状に流れて微粒化し
にくい。逆に、ａ／ｄ＞０．３とすると、アダプタ３０
内の燃料の挙動は図９に示すようになり、衝突面４０に
衝突した燃料は拡がり過ぎて分岐孔３４の外側壁面に再
び衝突し壁面流となってしまい、微粒化しにくい。
【００１２】しかし、ａ／ｄを０．２−０．３に設定す
ると、アダプタ３０内の燃料の挙動は図８に示すように
なり、衝突面４０に衝突して拡がった燃料は、壁面流と
ならず、分岐孔３４内を膜状になって流れ、そのまま分
岐孔３４から出ていく。膜状流でかつ拡がって流れる燃
料流は、連続の定理により膜厚が徐々に薄くなってい
き、やがて切れて微粒化していく。また、液膜となって
流れる燃料にアシスト空気をあてることができるので、
アシスト空気による燃料の微粒化も促進される。
ると、アダプタ３０内の燃料の挙動は図８に示すように
なり、衝突面４０に衝突して拡がった燃料は、壁面流と
ならず、分岐孔３４内を膜状になって流れ、そのまま分
岐孔３４から出ていく。膜状流でかつ拡がって流れる燃
料流は、連続の定理により膜厚が徐々に薄くなってい
き、やがて切れて微粒化していく。また、液膜となって
流れる燃料にアシスト空気をあてることができるので、
アシスト空気による燃料の微粒化も促進される。
【００１３】図４に燃料分岐部幅／燃料噴孔径（ａ／
ｄ）と燃料平均粒径ＳＭＤとの関係を示す。空気導入孔
３６の前後差圧△Ｐが大きいときには、空気による微粒
化の効果が大きいため、ＳＭＤはａ／ｄによらずほぼ一
定である。しかし、△Ｐが小さい時にはアシスト空気に
よる微粒化の効果が小さくなるため、衝突面幅ａの影響
を受ける。そして、ａ／ｄが０．２−０．３で、ＳＭＤ
は小さく微粒化が促進されていることを見ることができ
る。これは、０．２≦ａ／ｄ≦０．３で壁面流が生じに
くいからである。
ｄ）と燃料平均粒径ＳＭＤとの関係を示す。空気導入孔
３６の前後差圧△Ｐが大きいときには、空気による微粒
化の効果が大きいため、ＳＭＤはａ／ｄによらずほぼ一
定である。しかし、△Ｐが小さい時にはアシスト空気に
よる微粒化の効果が小さくなるため、衝突面幅ａの影響
を受ける。そして、ａ／ｄが０．２−０．３で、ＳＭＤ
は小さく微粒化が促進されていることを見ることができ
る。これは、０．２≦ａ／ｄ≦０．３で壁面流が生じに
くいからである。
【００１４】図５は衝突面幅ａが小さい場合（ａ／ｄ＝
０．１０）と、適正な場合（ａ／ｄ＝０．２１）の各△
Ｐに対するＳＭＤの比較を示す。ａ／ｄ＝０．２１の場
合、衝突面４０に衝突した燃料は、分岐孔３４の内部の
空間で液膜となり、そこにアシスト空気が衝突、混合す
るため、空気による微粒化効率も良いことがわかる。図
中の斜線部が、衝突による微粒化の効果である。
０．１０）と、適正な場合（ａ／ｄ＝０．２１）の各△
Ｐに対するＳＭＤの比較を示す。ａ／ｄ＝０．２１の場
合、衝突面４０に衝突した燃料は、分岐孔３４の内部の
空間で液膜となり、そこにアシスト空気が衝突、混合す
るため、空気による微粒化効率も良いことがわかる。図
中の斜線部が、衝突による微粒化の効果である。
【００１５】図６は分岐孔長さＬと分岐孔直径Ｄ1 の比
Ｌ／Ｄ1と燃料平均粒径ＳＭＤの関係を示している。ａ
／ｄ＜０．２のときには、燃料は分岐孔内側壁面に沿っ
て流れるため、Ｌ／Ｄが変化しても、ＳＭＤはほぼ一定
である。ａ／ｄ＞０．３の場合、燃料の衝突面４０への
衝突後の拡がりが大きいため、Ｌ／Ｄ1 が比較的小さく
ても、分岐孔外側壁面に燃料が付着しやすくなり、ＳＭ
Ｄは大きくなり始める。０．２≦ａ／ｄ≦０．３の場
合、Ｌ／Ｄ1 がある程度大きくなっても小さなＳＭＤを
保ち続ける。ただし、Ｌ／Ｄ1 が極端に大きい場合は、
やはり分岐孔内部に燃料が付着してＳＭＤは大きくな
る。図６より、０．２≦ａ／ｄ≦０．３の設定により、
Ｌ、Ｄの影響を大きく受けずに、安定して燃料の微粒化
が得られることがわかる。
Ｌ／Ｄ1と燃料平均粒径ＳＭＤの関係を示している。ａ
／ｄ＜０．２のときには、燃料は分岐孔内側壁面に沿っ
て流れるため、Ｌ／Ｄが変化しても、ＳＭＤはほぼ一定
である。ａ／ｄ＞０．３の場合、燃料の衝突面４０への
衝突後の拡がりが大きいため、Ｌ／Ｄ1 が比較的小さく
ても、分岐孔外側壁面に燃料が付着しやすくなり、ＳＭ
Ｄは大きくなり始める。０．２≦ａ／ｄ≦０．３の場
合、Ｌ／Ｄ1 がある程度大きくなっても小さなＳＭＤを
保ち続ける。ただし、Ｌ／Ｄ1 が極端に大きい場合は、
やはり分岐孔内部に燃料が付着してＳＭＤは大きくな
る。図６より、０．２≦ａ／ｄ≦０．３の設定により、
Ｌ、Ｄの影響を大きく受けずに、安定して燃料の微粒化
が得られることがわかる。
【００１６】次に、空気導入孔３６と燃料噴射弁軸芯と
の為す角度θは、 ４５°≦θ≦７５° に設定されている。この理由は次の通りである。図１
０、図１１にアシスト空気導入角度θの燃料平均粒径Ｓ
ＭＤに与える影響を示す。図１０はａ／ｄ＝０．２５す
なわち衝突面幅ａが適正な場合であり、図１１はａ／ｄ
＝０すなわち衝突面幅ａ＝０の場合である。
の為す角度θは、 ４５°≦θ≦７５° に設定されている。この理由は次の通りである。図１
０、図１１にアシスト空気導入角度θの燃料平均粒径Ｓ
ＭＤに与える影響を示す。図１０はａ／ｄ＝０．２５す
なわち衝突面幅ａが適正な場合であり、図１１はａ／ｄ
＝０すなわち衝突面幅ａ＝０の場合である。
【００１７】ａ／ｄ＝０の場合、θを大きくするととも
に平均粒径も大きくなっていく。一方、ａ／ｄ＝０．２
５の場合、θ＝４５−７５°でＳＭＤが最も小さくな
る。分岐した燃料にアシスト空気を衝突させるときに、
アシスト空気と燃料流との衝突角度が大きすぎると、分
岐部に衝突し分岐孔内側壁面からいったん離れた燃料が
再び分岐孔内側壁面に付着するためと考えられる。ま
た、ａ＝０の場合、θを多少変えても燃料平均粒径を小
さくすることはできないことがわかる。
に平均粒径も大きくなっていく。一方、ａ／ｄ＝０．２
５の場合、θ＝４５−７５°でＳＭＤが最も小さくな
る。分岐した燃料にアシスト空気を衝突させるときに、
アシスト空気と燃料流との衝突角度が大きすぎると、分
岐部に衝突し分岐孔内側壁面からいったん離れた燃料が
再び分岐孔内側壁面に付着するためと考えられる。ま
た、ａ＝０の場合、θを多少変えても燃料平均粒径を小
さくすることはできないことがわかる。
【００１８】次に、作用を説明する。燃料噴射弁１０の
燃料噴孔１４から噴射された燃料は柱状をなして流れ
て、燃料分岐部３２頂部の衝突面４０に衝突し、向きを
変えて燃料分岐孔３４内の空間を膜状になってかつ微粒
化を促進されつつ流れ、かつアシスト空気との衝突、混
合によってさらに微粒化を促進され、燃料分岐孔３４か
ら内燃機関の吸気ポート内に噴射される。
燃料噴孔１４から噴射された燃料は柱状をなして流れ
て、燃料分岐部３２頂部の衝突面４０に衝突し、向きを
変えて燃料分岐孔３４内の空間を膜状になってかつ微粒
化を促進されつつ流れ、かつアシスト空気との衝突、混
合によってさらに微粒化を促進され、燃料分岐孔３４か
ら内燃機関の吸気ポート内に噴射される。
【００１９】衝突面幅ａと燃料噴孔直径ｄとの間に、
０．２≦ａ／ｄ≦０．３の関係が設定されているので、
衝突面４０にあたった燃料は、図７、図９のような壁面
流とならず、図８のような燃料分岐孔３４内部をほぼ膜
状となって流れる流れとなる。このため、衝突面４０と
の衝突による微粒化、膜状の流れが拡大されて厚さが薄
くなりやがて切れて粉々となることによる微粒化、膜状
の流れにアシスト空気が衝突して流れを粉砕し空気と混
合することによる微粒化、が効率良く行われて、燃料の
微粒化が促進される。スロットル全開で吸気負圧が小と
なり、空気導入孔３６の前後差圧△Ｐが小になると、ア
シスト空気による燃料微粒化の効率が悪くなるが（図４
参照）、０．２≦ａ／ｄ≦０．３の設定により衝突によ
る微粒化が良好に保れているので、△Ｐが小にかかわら
ずなお良好な微粒化が得られる。
０．２≦ａ／ｄ≦０．３の関係が設定されているので、
衝突面４０にあたった燃料は、図７、図９のような壁面
流とならず、図８のような燃料分岐孔３４内部をほぼ膜
状となって流れる流れとなる。このため、衝突面４０と
の衝突による微粒化、膜状の流れが拡大されて厚さが薄
くなりやがて切れて粉々となることによる微粒化、膜状
の流れにアシスト空気が衝突して流れを粉砕し空気と混
合することによる微粒化、が効率良く行われて、燃料の
微粒化が促進される。スロットル全開で吸気負圧が小と
なり、空気導入孔３６の前後差圧△Ｐが小になると、ア
シスト空気による燃料微粒化の効率が悪くなるが（図４
参照）、０．２≦ａ／ｄ≦０．３の設定により衝突によ
る微粒化が良好に保れているので、△Ｐが小にかかわら
ずなお良好な微粒化が得られる。
【００２０】また、空気導入孔３６と燃料噴射弁軸芯と
のなす角度θが４５°−７５°に設定されているので、
空気導入孔３６の前後差圧△Ｐの大小にかかわらず、す
なわちアシスト空気量の多少にかかわらず、良好な微粒
化が得られる（図１０参照）。ただし、アシスト空気の
導入角度による微粒化の向上は、燃料が図８のように分
岐孔内の空間を流れるときにとくに効果があり、壁面流
ではあまり効果はない（図１１参照）。
のなす角度θが４５°−７５°に設定されているので、
空気導入孔３６の前後差圧△Ｐの大小にかかわらず、す
なわちアシスト空気量の多少にかかわらず、良好な微粒
化が得られる（図１０参照）。ただし、アシスト空気の
導入角度による微粒化の向上は、燃料が図８のように分
岐孔内の空間を流れるときにとくに効果があり、壁面流
ではあまり効果はない（図１１参照）。
【００２１】
【発明の効果】請求項１記載の内燃機関の燃料噴射装置
によれば、０．２≦ａ／ｄ≦０．３に設定したので、壁
面流が生じにくく、衝突面との衝突、アシスト空気との
衝突の効果が強く得られ、燃料の微粒化が促進され、低
公害、低燃費が達成される。請求項２記載の内燃機関の
燃料噴射装置によれば、０．２≦ａ／ｄ≦０．３に設定
するとともに、４５°≦θ≦７５°に設定したので、ア
シスト空気による効率の良い微粒化が行われ、少量のア
シスト空気でも微粒化を維持できる。
によれば、０．２≦ａ／ｄ≦０．３に設定したので、壁
面流が生じにくく、衝突面との衝突、アシスト空気との
衝突の効果が強く得られ、燃料の微粒化が促進され、低
公害、低燃費が達成される。請求項２記載の内燃機関の
燃料噴射装置によれば、０．２≦ａ／ｄ≦０．３に設定
するとともに、４５°≦θ≦７５°に設定したので、ア
シスト空気による効率の良い微粒化が行われ、少量のア
シスト空気でも微粒化を維持できる。
【図１】本発明の一実施例に係る内燃機関の燃料噴射装
置の断面図である。
置の断面図である。
【図２】図１のアダプタおよびその近傍の拡大断面図で
ある。
ある。
【図３】アダプタおよびその近傍の諸元を示す断面図で
ある。
ある。
【図４】燃料平均粒径ＳＭＤ対衝突面幅／燃料噴孔直径
ａ／ｄ関係図である。
ａ／ｄ関係図である。
【図５】ａ／ｄ＝０．１および０．２１のときのＳＭＤ
対空気導入孔前後差圧△Ｐ関係図である。
対空気導入孔前後差圧△Ｐ関係図である。
【図６】燃料平均粒径ＳＭＤ対燃料分岐孔長さ／燃料分
岐孔直径Ｌ／Ｄ1 関係図である。
岐孔直径Ｌ／Ｄ1 関係図である。
【図７】ａ／ｄ＜０．２の場合のアダプタ内燃料挙動図
である。
である。
【図８】０．２≦ａ／ｄ≦０．３の場合のアダプタ内燃
料挙動図である。
料挙動図である。
【図９】ａ／ｄ＞０．３の場合のアダプタ内燃料挙動図
である。
である。
【図１０】ａ／ｄ＝０．２５の場合の燃料平均粒径ＳＭ
Ｄ対空気導入孔角度θ図である。
Ｄ対空気導入孔角度θ図である。
【図１１】ａ／ｄ＝０の場合の燃料平均粒径ＳＭＤ対空
気導入孔角度θ図である。
気導入孔角度θ図である。
１０ 燃料噴射弁 １４ 燃料噴孔 ３０ アダプタ ３２ 燃料分岐部 ３４ 分岐孔 ３６ 空気導入孔 ４０ 衝突面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 69/04 Ｆ０２Ｍ 69/04 Ｌ (56)参考文献 特開 昭64−61461（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−245470（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−50667（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−105765（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−187963（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−46072（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−105768（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−43468（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−6059（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−18662（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02M 69/00 F02M 69/04 F02M 61/18 F02M 51/08 F02M 51/06
Claims (2)
- 【請求項１】 燃料噴孔を有する燃料噴射弁と、前記燃
料噴孔から噴射された燃料を衝突させる衝突面を頂部に
もつ燃料分岐部、該燃料分岐部によって２つに分けられ
た燃料を通過させ下端から噴出させる２つの分岐孔、お
よび前記分岐孔内で燃料流に空気を衝突させるように空
気を導入する空気導入孔、を有するアダプタと、を具備
した内燃機関の燃料噴射装置において、前記衝突面の幅
ａと前記燃料噴孔の直径ｄとの間に、 ０．２≦ａ／ｄ≦０．３ の関係を設定したことを特徴とする内燃機関の燃料噴射
装置。 - 【請求項２】 燃料噴孔を有する燃料噴射弁と、前記燃
料噴孔から噴射された燃料を衝突させる衝突面を頂部に
もつ燃料分岐部、該燃料分岐部によって２つに分けられ
た燃料を通過させ下端から噴出させる２つの分岐孔、お
よび前記分岐孔内で燃料流に空気を衝突させるように空
気を導入する空気導入孔を有するアダプタと、を具備し
た内燃機関の燃料噴射装置において、前記衝突面の幅ａ
と前記燃料噴孔の直径ｄと間に、 ０．２≦ａ／ｄ≦０．３ の関係を設定し、さらに前記空気導入孔と燃料噴射弁軸
芯とのなす角度θを、 ４５°≦θ≦７５° に設定したことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
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|---|---|---|---|
| JP3160787A JP2778292B2 (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
| US07/890,682 US5301879A (en) | 1991-06-06 | 1992-05-29 | Fuel injection device for an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3160787A JP2778292B2 (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
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|---|---|
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| JP2778292B2 true JP2778292B2 (ja) | 1998-07-23 |
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|---|---|---|---|
| JP3160787A Expired - Fee Related JP2778292B2 (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
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-
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- 1991-06-06 JP JP3160787A patent/JP2778292B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-05-29 US US07/890,682 patent/US5301879A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
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