WO1994002736A1

WO1994002736A1 - Soupape d'injection de carburant

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Inventors: Masanori Namiki; Kazuyoshi Mori; Hideo Kato
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Description

明糸田:

燃料噴射弁

技術分野

本発明は、内燃機関用の燃料噴射弁に関し、特に、噴霧燃料と補助空気とを衝突させることにより、噴霧燃料の微粒化延レ、ては霧化を促進させるようにした燃料噴射弁の改良に関する。背景技術

例えば、吸気ポートを 1気筒当たり 2本備えた内燃機関に装着されて 2本の吸気ポ一卜に同時に燃料を噴射できる構造を有した燃料噴射弁において、噴霧燃料を挟んで両側に空気通路を形成し、該空気通路から空気を噴出させて、該空気 (以下、補助空気と言う。）と噴霧燃料とを衝突させる構造を有する燃料噴射弁がある（実開平 3— 1 0 0 6 6号公報）。 .

このものは、前記補助空気と噴霧燃料とを衝突させることにより、噴霧燃料の微粒化延いては霧化を促進できると共に、吸気ポ一トのレイァゥトに適合した噴霧燃料の偏平断面形状（ここで言う断面形状とは、噴霧燃料の中心軸に直角な方向の断面形状のことを言う。以下、同様。 ) を得られることができ、例えば低温時における燃焼改善、特に H Cの低減、燃費の向上等を図ることができるというものである。

より詳細に説明すれば、前記従来構造の燃料噴射弁,は、 2本に分岐する吸気ポ —トの分岐点近傍の外壁部分に装着されて、その燃料噴孔から、 2本の吸気ポートのそれぞれに向けて 2本の噴霧燃料を噴射するものであるが、各吸気ポ一トの先端部はシリンダ垂直方向に向かって大きく屈曲した形状である。したがって、噴霧燃料の断面形状は 2本の吸気ポ一卜の並び方向の噴霧角が、その直角方向の噴霧角より大なる偏平断面形状であることが要求される。

このため、燃料噴孔から噴射される噴霧燃料を両側から挟み込むように、スロットル弁上流側等から導かれる補助空気を空気噴孔から噴出させて前記噴霧燃料に衝突させることで、噴霧燃料の微粒化延いては霧化を促進しつつ、偏平断面の噴霧燃料形状を形成し、吸気ポート内壁面への燃料の付着等を防止するようにしていた。

しかしながら、かかる従来の燃料噴射弁の構造にあっては、噴出する補助空気 . と噴霧燃料とを衝突させた後、何ら規制を設けていなかったために、当該噴霧燃料の偏平断面形状が過剰に広がつてしまう可能性が高かつた。

すなわち、従来の燃料噴射弁の構造では、噴霧燃料の微粒化延いては霧化を促進させることは可能であるが、噴霧燃料と補助空気との衝突により噴霧燃料の断面が過剰に広がるため、吸気ポートのレイァゥトに対して最適な噴霧燃料の断面形状を得ることが難しかった。したがって、噴霧燃料が吸気ポート内壁面へ衝突 ■付着するなどして、折角の補助空気との衝突による噴霧燃料の微粒化延いては霧化が阻害される結果となっていた。

また、噴霧燃料の断面の過剰な広がりを抑制すべく、燃料噴射量一定条件下で補助空気の噴出量 ·噴出速度 ·噴出位置等を最適化しても、負荷の変化に応じて燃料噴射量が増大する場合には、偏平な広がりを抑制しきれず、全運転領域で良好な断面形状を得ることが困難であった。

一方、噴霧燃料の断面形状を偏平化することがそれ程必要でない場合、例えば複数の燃料噴孔から噴出する噴霧燃料同士の衝突等によって偏平化される程度の偏平化で良い場合にあっては、補助空気を噴霧に衝突させて噴霧燃料の微粒化を促進する際に、該衝突によって噴霧燃料断面が必要以上に偏平化されてしまうこと力あり、該過剰な偏平化を抑制して、所望の断面形状に整形しなければならないという問題もあった。

さらに、燃焼改善のために噴霧燃料の微粒化延いては霧化をより一層促進するという要求もあった。

なお、上記のような問題は、吸気ポートを 1気筒当たり 2本備えた内燃機関に限られるものではなく、 1気筒当たりに 1本の（分岐しない）吸気ポートを備える内燃機関にあっても存在するものである。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたもので、噴出する補助空気と噴霧燃料とを衝突させることにより噴霧燃料の微粒化延レ、ては霧化の促進を図れると共に、噴霧燃料の断面形状 ·噴射方向を規制することで種々の吸気ポートのレイアウトに対して最適な噴霧燃料を得ることができる燃料噴射弁を提供することを目的とする。発明の開示

こ.のため本発明にかかる燃料噴射弁は、燃料噴孔を含み、内燃機関の吸気ポートに向けて前記燃料噴孔から燃料を拡散噴射する噴射弁本体と、前記噴射弁体から噴射された噴霧燃料に向けて空気を噴出し、該噴霧燃料の微粒化を促進する微粒化促進手段と、前記微粒化促進された噴霧燃料の外周部を囲って、該噴霧燃料の断面形状と噴射方向とを規制する開口部を有するガイド手段と、を含んで構成した。

かかる構成により、前記噴出する空気と噴霧燃料との衝突により噴霧燃料の微粒化延いては霧化を促進すると共に、該噴霧燃料の外周部は前記ガイド手段の開口部内壁に当たってその拡散'噴射方向が規制される。これにより、吸気ポートのレイァゥトに対して最適な噴霧燃料の断面形状を形成することができる。したがって、吸気ポート壁面への噴霧燃料の衝突'付着等力防止でき、噴霧燃料の微粒化および霧化の促進が図れ、良好な混合気の形成によって、燃焼改善、特に H Cの低減、延いては燃費の向上等が図れる。

なお、前記噴射弁本体は、相互に交差する方向を向く複数の燃料噴孔を備え、該複数の燃料噴孔は、それぞれの燃料噴孔の噴射燃料相互を衝突させて得た噴霧燃料の断面形状を偏平化するように形成されてもよい。また、前記微粒化促進手段は、噴霧燃料を挟んで両側から空気を噴出させて該噴霧燃料の断面形状を偏平化する構成であってもよい。そして、前記ガイド手段の開口部は、噴霧燃料の断面形状を偏平化するように偏平形状に形成されてもよい。

これらの構成により、前述の各効果を奏しつつ、噴霧燃料の断面形状を偏平化することができるので、より複雑な吸気ポートのレイアウトに適合することができる。

また、前記微粒化促進手段は、偏平化された噴霧燃料に対し偏平化を抑制する方向に空気を噴出させて、前記噴霧燃料の断面形状を整形する構成であってもよい。

該構成により、噴霧燃料の微粒化延いては霧化を促進しつつ、噴霧燃料の断面形状のうち突出して広がった部分を抑制し、噴霧燃料の断面形状を整形する。したがって、前記ガイド手段による噴霧燃料の拡散の規制効果と相俟って、噴霧燃料断面の偏平化の必要性が比較的少ない吸気ポー卜のレイァゥトへの適合自由度がより一層向上する。

さらに、前記微粒化促進手段は、噴霧燃料を挟んで両側から相互に対向しつつオフセットして空気を噴出する空気噴出口を備えて構成されても構わなレ、。これにより、前記微粒化促進手段から噴出する空気相互の正面からの衝突を避ける。したがって、噴出する空気同士の衝突により無駄に衝突エネルギが減少するのが抑制され、噴霧燃料に効果的に噴出する空気の衝突ェネルギを伝えられるようになり、より一層噴霧燃料の微粒化延いては霧化を促進できる。

また、前記微粒化促進手段は、噴霧燃料の進行方向下流側に向けて空気を噴出する構成であるのが望ましい。

これにより、前記微粒化促進手段から噴出する空気と噴霧燃料との逆方向からの衝突を防止する。よって、噴霧燃料断面の過剰な拡散の防止、あるいは噴霧燃料の貫徹力の減少を防止することができる。すなわち、噴霧燃料の微粒化延いては霧化の促進を安定して行なうことができるようになる。

また、 1気筒に 2つの吸気ポートを備える内燃機関においては、前記ガイド手段の開口部が、 2股に分岐して形成され、前記微粒化促進手段が前記開口部のそれそれに備えられるのが望ましい。

該構成により、 2本に分岐した吸気ポートの夫々に対して、噴霧燃料の微粒化延いては霧化を促進しつつ、吸気ポートのレイァゥトに対して最適な噴霧燃料の断面形状を形成しつつ燃料を噴射できる。

なお、前記微粒化促進手段が、前記 2股に分岐したガイド手段の開口部の分岐点より下流衡に設けられるのが望ましい。

これにより、それぞれの開口部内に噴出する空気相互間の衝突を排除する。したがって、それぞれの開口部内において噴霧燃料の良好な微粒化延いては霧化を効果的に行なえると共に、噴霧燃料の拡散を最適に抑制することができる。そして、前記ガイド手段の下面から前記微粒化促進手段の空気噴出部中心点までの距離をとし、前記 2股に分岐したガイド手段の開口部のそれぞれの中心軸のなす角度の 1 2を 6> _P とし、内燃機関の 2つに分岐する吸気ポートのそれそれの中心軸のなす角度をとして、前記 L , を以下の関係式、

0 F ⁼ Θ？ ^ 2

L , ' = L ! X t a η ( Θ？ / 2 +X) x t a η ( 9 0— , 2 ) X ;2.5 〜3.5 の範囲

L ,；微粒化促進手段から空気を噴出させないときに、噴霧燃料がガイド手段の開口部内周壁と干渉しない最大長さとする。

を満たす L , ' に設定するのが好ましい。

これにより、前記微粒化促進手段から噴出する空気の噴出速度に拘らず、常に良好な噴霧燃料の断面形状が形成される。つまり、例えば噴出させる空気を機関の吸気を利用して導入する場合等であって、前記噴出する空気の噴出速度が一定にコントロールできない場合においても、常に良好な噴霧燃料の断面形状を得ることができる。図面の簡単な説明

第 1図（A) は、本発明の第 1の実施例にかかる燃料噴射弁の縦断面図。第 1 図（B) は、第 1図（A) の一部を示す下面図。

第 2図は、本発明の第 1の実施例にかかる燃料噴射弁の図 1における X— X方向矢視断面図。

第 3図（A) は、本発明の第 1の実施例にかかる噴霧燃料断面形状を示す平面図。第 3図（B) は、第 3図（A) の側面図。第 3図（C) は、第 3図（A) の下面図。

第 4図（A) は、従来例の噴霧燃料断面形状を示す平面図。第 4図（B) は、第 4図（A) の側面図。第 4図（C) は、第 4図（A) の下面図。第 5図（A) は、吸気ポートレイアウトに対する最適な噴霧燃料断面形状を示す平面図。第 5図（B ) は、第 5図（A) の側面図。

第 6図（A) は、本発明の第 2の実施例にかかる燃料噴射弁のキャップ部の縦断面図。第 6図（B ) は、第 6図（A) の Y— Y方向矢視断面図。

第 7図（A) は、本発明の第 3の実施例にかかる燃料噴射弁のキャップ部の縦断面図。第 7図（B) は、第 7図（A) の Z— Z方向矢視の噴霧燃料の断面図。第 8図（A) 及び（B) は、関係式に使用される記号を示す説明図。

第 9図は、第 1の実施例にかかる燃料噴射弁の全体を示す縦断面図。発明を実施するための最良の形態

以下に、本発明にかかる実施例を添付の図面に基づいて説明する。

第 1の実施例にかかる燃料噴射弁の全体概要を第 9図に示す。

第 9図において、燃料噴射弁 Fは弁体としてのニードルバルブ 1 1を摺動自在に嵌合保持するノズルボディ 1 2と、該ノズルボディ 1 2を先端部に連結保持する第 1ハウジング 1 3および該第 1ハウジング 1 3の後端部を連結保持する第 2 ハウジング 1 4と、これら第 1、第 2ハウジング 1 3、 1 4内に保持されて、二 ―ドルバルブ 1 1を駆動する電磁コイル 1 5を備えている。

前記電磁コイル 1 5力通電され、前記ニードルバルブ 1 1力第 9図中上方にリフトされると、前記ニードルバルブ 1 1と前記ノズルボディ 1 2との間に図示しない燃料ポンプから給送され所定圧力で貯留していた燃料が、燃料噴孔 1 6 a〜 1 6 dから噴射されるようになっている。

燃料噴射弁 Fの先端部分には、第 1図（A) 乃至第 1図（B) に示すように、前記ノズルボディ 1 2の先端部に燃料噴孔板 1 6を介してキャップ 5 1が嵌揷保持され、前記燃料噴孔板 1 6には複数個の燃料噴孔 1 6 a〜l 6 dが形成されている。

燃料噴孔 1 6 aと燃料噴孔 1 6 bとから噴射される噴霧燃料同士は、従来の燃料噴射弁からの噴霧燃料を示す第 4図（B ) と同様に、相互に衝突し、ある程度断面形状を偏平化した一本の噴霧燃料を形成するようになっている（第 4図（A) 乃至第 4図（C ) に示す 0 , "、 0 ₂ " ) 。同様に、燃料噴孔 1 6 cと燃料噴孔 1 6 dとから噴射される噴霧燃料同士も衝突し、ある程度断面形状を偏平化した 1本の噴霧燃料を形成するようになっている。

なお、前記キャップ 5 1には、燃料噴孔 1 6 a、 1 6 bとから噴射され相互に衝突することによって形成される一本の噴霧燃料と、燃料噴孔 1 6 c、 1 6 dとから噴射され相互に衝突することによって形成される一本の噴霧燃料とを、各々導入する噴霧燃料ガイド孔 5 1 a、 5 1 b力、'、キャップ 5 1の底壁を貫通して形成されている。該噴霧燃料ガイド孔 5 1 a、 5 1 bは、第 5図（A) に示す 2つに分岐する吸気ポート 2 1 A、 2 1 Bの各々に向けて噴霧燃料が噴射できるような角度をもって形成される。

ここにおいて、前記噴霧燃料ガイド孔 5 1 a、 5 1 b力本発明にかかるガイド手段を構成している。

そして、前記キャップ 5 1には、外周壁に周溝 5 5 aが形成され、環状隙間 C が形成される。さらに、該環状隙間 Cと前記噴霧燃料ガイド孔 5 1 aとを連通する補助空気噴孔 5 2 a、 5 2 bが形成される。該補助空気噴孔 5 2 a、 5 2 bは、前記噴霧燃料ガイド孔 5 1 a内において、燃料噴孔 1 6 a、 1 6 bから噴射し形成された前記一本の噴霧燃料を、両側から挟み込んで補助空気を衝突させ得るように、噴霧燃料の中心軸を挟んで向かい合って配置される。同様に、前記キヤップ 5 1には、環状隙間 Cと噴霧燃料ガイド孔 5 1 bとを連通する補助空気噴孔 5 2 c、 5 2 dが形成される。 .

なお、キャップ 5 1の周溝 5 5 aの上方の上端面 5 5 bと、スぺーサ 1 7と、ホルダ部 4 1の内周壁と、に接するようにシールリング 1 8が装着され、またキヤップ 5 1の前記周溝 5 5 aの下方の外周壁と、ホルダ部 4 1の内周壁との間にシールリング 1 9が装着されている。

そして、図 2に示すように、前記上下 2本のシールリング 1 8、 1 9によりシ —ルされる前記周溝 5 5 aとホルダ部 4 1内壁との間の環状隙間 Cに開口して、図示しないスロットル弁上流等からエアホース等を介して補助空気としての大気を前記環状隙間 Cに導く補助空気導入孔 4 1 aが、ホルダ部 4 1に形成されている。

ここにおいて、前記補助空気噴孔 5 2 a、 5 2 b , 5 2 c、 5 2 dと、環状隙間じと、補助空気導入孔 4 1 a等により、本発明にかかる微粒化促進手段が構成 . される。

次に、作用を説明する。

前記構成の燃料噴射弁 Fは、第 5図（A) 乃至第 5図（B ) に示すように、 2 本に分岐する吸気ポート 2 1 A、 2 1 Bの分岐点近傍の外壁部分に装着されて、前記燃料噴孔 1 6 a〜 1 6 dを介して、 2本の吸気ポート 2 1 A、 2 1 Bのそれぞれに向けて、 2本の噴霧燃料を噴射供給する。なお、各吸気ポート 2 1 A、 2 1 Bの先端部はシリンダ垂直方向に向かって大きく屈曲した形状であるため、燃料噴射弁 Fの噴射断面形状は 2本の吸気ポートの並び方向の噴霧角 6» , カその直角方向の噴霧角 Θ 2 より大なる偏平断面形状であることが要求される。

そのため、前述したように、燃料噴孔 1 6 aと燃料噴孔 1 6 bとから噴射される噴霧燃料同士は相互に衝突し、ある程度、つまり第 4図（A) 乃至第 4図（C ) に示す , " 、 θ ₂ "程度に、噴霧燃料の断面形状を偏平化する。

その後、前記噴霧燃料は、噴霧燃料ガイド孔 5 1 a内へ進む。

一方、スロットル弁上流側等からの大気が補助空気として補助空気導入孔 4 1 aに導かれ、その後環状隙間 Cを介して補助空気噴孔 5 2 a、 5 2 bから噴出する。したがって、前記噴霧燃料と、前記補助空気噴孔 5 2 a、 5 2 bから噴出する補助空気とが衝突するため、噴霧燃料の微粒化延レヽ： Tは霧化が促進される。

さらに、補助空気と衝突した後、前記噴霧燃料はその下流で、第 4図（A) 乃至第 4図（C ) の 0 、に示すように、偏平断面形状が過剰に広がろうとする力、'、前記噴霧燃料は噴霧燃料ガイド孔 5 1 aの内壁に当たって偏平断面の広がりが規制される。 .

その結果、第 3図（A) 乃至第 3図（B) に示すように吸気ポートに対して壁面への付着等ができる限り回避される最適な偏平断面形状を形成することができ。

また、燃料噴孔 1 6 c、 1 6 dから各々噴射された噴霧燃料についても、補助空気噴孔 5 2 c、 5 2 dおよび噴霧燃料ガイド孔 5 1わにより、同じ結果が得られる。

以上のように、第 1の実施例によれば、吸気ポート壁面への噴霧燃料の衝突 · 付着等による噴霧燃料の微粒化延レヽては霧化の阻害を排除できるため、充分に噴霧燃料の微粒化延いては霧化による燃焼改善の効果が発揮され、 H Cの低減、燃費の向上等が図れる。

つづレ、て、本発明の第 2の実施例を図面に基づレ、て説明する。

第 6図（A) 乃至第 6図（B ) において、第 1の実施例に対し変更されたキヤップ部分のみを示し、その他の部分は第 1の実施例と同様である。

即ち、ニードルバルブ 1 1を保持するノズルボディ 1 2の先端部外周に燃料噴孑 L板 1 6を介して嵌挿保持されるキャップ 6 1には、噴霧燃料ガイド孔 6 1 a、 6 1わが、キヤップ 6 1の底壁を貫通して形成されている。該噴霧燃料ガイド孔 6 1 a、 6 l bは、第 5図（A) に示す 2つに分岐する吸気ポートの各々に向けて噴霧燃料が噴射できるような角度をもつて形成される。

前記キヤップ 6 1には、第 1の実施例と同様に、外周壁に周溝 6 5 aが形成される。そして、該周溝 6 5 aと前記噴霧燃料ガイド孔 6 1 aとを連通する補助空気噴孔 6 2 a、 6 2 bが形成される。該補助空気噴孔 6 2 a、 6 2 bは、前記噴霧燃料ガイド孔 6 1 a内において、燃料噴孔 1 6 a、 1 6 bから噴射し形成された前記一本の噴霧燃料を挟んで両側に相互に対向させつつオフセットさせて夫々を平行に配置した。さらに、空気噴孔 6 2 a、 6 2 bの噴霧燃料ガイド孔 6 1 a 側の開口部には、噴霧燃料ガイド孔 6 1 aの内周に內周溝 6 3 aが形成され、補助空気噴孔 6 2 a、 6 2 bからの補助空気の噴出による捕助空気相互の衝突をより効果的に減少させるようにしてある。そして、これと同様に、前記キャップ 6 1には、環状隙間 Cと噴零燃料ガイド孔 6 1 bとを連通する補助空気噴孔 6 2 c、 6 2 dが形成されると共に、内周溝 6 3 bが形成されている。

前記夫々の空気噴孔 6 2 a、 6 2 b、 6 2 c、 6 2 dを、噴霧燃料の中心軸に対してオフセットさせて配置したことにより、夫々の補助空気噴孔から噴出する補助空気同士が同一線上で相反する方向から衝突することがなくなるので、補助空気同士での衝突により無駄にエネルギが減少するのを防止して、噴霧燃料の微粒化延いては霧化のために補助空気噴出エネルギを有効に使用することができる。なお、本実施例では、補助空気噴孔を補助空気の噴出方向に平行な噴霧燃料中心断面を挟んで両側に夫々を平行に配置したが、平行でなくとも該補助空気噴孔の夫々を同一線上に配置しないようにしても、同様の効果が得られることは勿論である。また、本実施例では、補助空気同士の衝突を避けてより効果を高めるために、噴霧燃料ガイド孔 6 1 a、 6 1 bの内周に夫々内周溝 6 3 a、 6 3 bを設けたが、かかる内周溝 6 3 a、 6 3 bがなくても同様の効果を得ることができるのは勿論である。

次に、第 3の実施例について添付の図面に基づき説明する。

第 7図（A) において、第 1の実施例に対し変更されたキャップ部分のみを示し、その他の部分は第 1の実施例と同様である。

即ち、キャップ 7 1には、噴霧燃料ガイド孔 7 1 a、 7 1 b力、キャップ 7 1 の底壁を貫通して形成されている。該噴霧燃料ガイド孔 7 1 a、 7 1 bは、第 5 図（A) に示す 2つに分岐する吸気ポートの各々に向けて噴霧燃料が噴射できるような角度をもって形成される。前記キャップ 7 1には、第 1の実施例と同様に、外周壁に周溝 7 5 aが形成される。そして、該周溝 7 5 aと前記噴霧燃料ガイド孔 7 1 aとを連通する補助空気噴孔 7 2 aが形成される。該補助空気噴孔 7 2 a は、前記噴霧燃料ガイド孔 7 1 a内において、燃料噴孔 1 6 a、 1 6 bから噴射し形成された前記一本の噴霧燃料の偏平断面の長軸方の外方から内方に向けて補助空気を噴出可能に配置される。

このように空気噴孔 7 2 aを配置することにより、以下のような効果がある。たとえば、第 1の実施例のように噴霧燃料の両側から補助空気を衝突させて、噴霧の微粒化延いては霧化の促進を図るものでは、必要以上に噴霧の断面形状が偏平化してしまい、すなわち噴霧燃料の断面形状の長軸方向が外方に向つて広がるエネルギが大き過ぎて、噴霧燃料ガイド孔のみでは十分広がりを抑制しきれない場合があり、吸気ポートのレイァゥトによっては適用できない場合がある。かかる場合に、本実施例のように補助空気を噴霧燃料の断面形状の長軸方向の外方から内方へ向かつて衝突させることにより、噴霧燃料の微粒化を促進すると同時に、複数の燃料噴孔から噴出する噴霧燃料同士の衝突等によって偏平化される噴霧断面の長軸方向の必要以上の突出した広がりを抑制し、噴霧燃料の断面形 . 状を整形することができる。これにより、噴霧燃料ガイド孔の噴霧断面形状の規制効果と相俟って、噴霧燃料の微粒化延いては霧化を促進できると共に、吸気ポ一卜の内壁への付着等を確実に防止することができる（第 7図（B ) 参照）。

なお、本実施例では、補助空気噴孔を噴霧燃料の断面形状の長軸方向の外方から内方へ向かって衝突させるように配置したが、これに限るものではなく、噴霧燃料の断面形状のうち突出して広がった部分を抑制するように補助空気噴孔の配置を変えることは本発明の範囲内である。

ところで、前記各実施例では、吸気ポートを 1気筒当たりに 2本備える内燃機関に関して説明したが、これに限定されるものではなく、 1気筒に 1つの吸気ポ —トを備えた内燃機関にも勿論適用可能であって、この場合には単一の噴霧燃料ガイド孔で構成できることは自明である。

また、前記各実施例では、 4個の燃料噴孔を有し、 2個の噴霧燃料ガイド孔ぉよび 4個の補助空気噴孔を有する燃料噴射弁にっレ、て説明したが、これに限定されるものではなく、形成される噴霧燃料の数と同数の噴霧燃料ガイド孔と、噴霧の微粒化延いては霧化を充分に行うのに必要な数の補助空気噴孔で構成することができるのは勿論である。また、補助空気噴孔については、噴霧燃料ガイド孔内に設けることに限定するものではなく、燃料噴孔下流側と噴霧燃料ガイド孔入口部との間に設けてもよい。

なお、前記補助空気噴孔および噴霧燃料ガイド孔の横断面形状は、円形に限定されるものではなく、楕円形状等の任意の形状であってよい。特に、前記各実施例において、所望の噴霧燃料の断面形状を得るためには、噴霧燃料ガイド孔の少なくとも出口部の断面形状を適宜変更することは勿論である。但し、暖機後等に補助空気の供給を行わないようにした場合には、噴霧燃料の主流が該噴霧燃料ガィド孔に衝突しないように、配置および寸法を決めることが好ましい。

また、前記各実施例のように、前記補助空気噴孔から噴出する空気を、噴霧燃料の噴出方向下流側に向けて噴出するように構成することで、補助空気と噴霧燃料との逆方向からの衝突を防止することで、噴霧燃料断面の過剰な広がりを防止し、かつ、噴霧燃料の貫徹力を補助空気の噴出力との相殺作用によって減少させ . ないようにでき、延いては噴霧燃料の逆流等を防止することができる。

そして、 2本以上に分岐した吸気ポートに応じて噴霧燃料ガイド孔を分岐して複数設けた場合には、補助空気噴孔の下流側開口部を噴霧燃料ガイド孔の分岐点より下流側に配置し、他の噴霧燃料ガイド孔に噴出する補助空気との干渉を排除するのが好ましい。

ところで、前記各実施例において、前記補助空気を機関の吸気を利用して導入する場合等においては、各運転条件によって、補助空気の噴出エネルギが一定でないため、それに伴って噴霧燃料の偏平断面形状も変化するので、常に最適な偏平断面形状を得るのは難しい。より詳しく説明すれば、補助空気の噴出速度が遅い場合には、補助空気のもつ噴出エネルギが小さいために、補助空気と噴霧燃料との衝突エネルギも小さいため、噴霧燃料が噴霧燃料ガイド孔を通過する間に噴霧の拡散エネルギはある程度まで減衰するので、噴霧燃料は噴霧燃料ガイド孔の内周壁に沿いながら噴霧燃料ガイド孔から噴出し、その後も噴霧燃料ガイド孔による断面方向の規制効果は維持される。したがって、噴霧燃料ガイド孔による規制の効果が十分発揮でき、要求通りの噴霧燃料の偏平断面形状を得ることができ。

その反対に、補助空気の噴出速度が速い場合には、，補助空気のもつ噴出エネルギが大きいために、補助空気と噴霧燃料との衝突エネルギも大きいため、噴霧燃料が噴霧燃料ガイド孔を通過する間に噴霧の拡散エネルギは減衰しきれずに、すなわち噴霧燃料が噴霧燃料ガイド孔を通過した後にも偏平断面へ広がるエネルギとして残存するので、噴霧ガイド孔による規制の効果が十分発揮できず、要求通りの噴霧燃料の偏平断面形状が得られなくなる。

かかる問題を解消するには、多大な実験等を繰り返して、補助空気の噴出速度の変化に拘らず、常に最適な噴霧燃料の偏平断面形状が得られるように、空気噴孔ゃ噴霧燃料ガイド孔の配置、形状等を調整しなければならないが、本発明人らの得た下記関係式に基づいて噴霧燃料ガイド孔の寸法を決定すれば、容易に補助空気の噴出速度の変化に拘らず、常に最適な噴霧燃料の偏平断面形状を得ることができる。

すなわち、第 8図（A)乃至第 8図（B) に示すように、噴霧燃料ガイド孔下端面から補助空気通路の下流側開口部中心点までの距離を L, とし、前記補助空気通路の下流側開口部中心点から燃料噴射孔下端面までの距離を L ₂ とし、噴霧燃料ガイド孔下端面から燃料噴射孔下端面までの距離を Lとし、 2つの噴霧燃料ガイド孔の中心軸のなす角度の 1 2を 0_F とし、 2つに分岐する吸気ポートの夫々の中心軸のなす角度をとした場合に、前記を以下の関係式を満たすように求められた L, ' に設定することにより、補助空気の流速が変化した場合においても、変化の少ない安定した噴霧燃料形状を得ることができる。

Θ F ⁼ Θ？ / 2

L =L, +L₂ .

Li ' =L, x t a n (Θ_Ρ /2+X) x t an (90 - , 2)

X ;2.5〜3.5の範囲

L_1;補助空気の供給をしないときに、噴霧燃料が噴霧燃料ガイド孔内周と干渉しない最大長さとする。

ここでは、上記関係式について、 2つに分岐する吸気ポートに適用させて説明したが、 2本以上に分岐する吸気ポートにも適用できることは勿論である。

産業上の利用可能性

以上のように、本発明にかかる燃料噴射弁は、燃料の微粒化延いては霧化を促進しつつ、内燃機関の種々の吸気ポートのレイァゥトに対して最適な噴霧燃料断面形状を形成することができ、以つて燃焼改善が図れるのであるから、産業上の利用可能性は大である。

Claims

請求の範囲

1 . 燃料噴孔を含み、内燃機関の吸気ポートに向けて前記燃料噴孔から燃料を拡散噴射する噴射弁本体と、

前記噴射弁体から噴射された噴霧燃料に向けて空気を噴出し、該噴霧燃料の微粒化を促進する微粒化促進手段と、

前記微粒化促進された噴霧燃料の外周部を囲って、該噴霧燃料の断面形状と噴射方向とを規制する開口部を有するガイド手段と、

を含んで構成したことを特徴とする燃料噴射弁。

2 . 前記噴射弁本体は、相互に交差する方向を向く複数の燃料噴孔を備え、該複数の燃料噴孔は、それぞれの燃料噴孔の噴射燃料相互を衝突させて得た噴霧燃料の断面形状を偏平化するように形成された請求の範囲第 1項に記載の燃料噴射弁。

3 . 前記微粒化促進手段が、噴霧燃料を挟んで両側から空気を噴出させて該噴霧燃料の断面形状を偏平化する構成である請求の範囲第 1項に記載の燃料噴射弁。

4 . 前記ガイド手段の開口部が、噴霧燃料の断面形状を偏平化するように偏平形状に形成された請求の範囲第 1項に記載の燃料噴射弁。

5 . 前記微粒化促進手段が、偏平化された噴霧燃料に対し偏平化を抑制する方向に空気を噴出させて、前記噴霧燃料の断面形状を整形する構成である請求の範囲第 2項に記載の燃料噴射弁。

6 . 前記微粒化促進手段が、噴霧燃料を挟んで両側から相互に対向しつつオフセットして空気を噴出する空気噴出口を備えて構成された請求の範囲第 1項に記載の燃料噴射弁。

7 . 前記微粒化促進手段が、噴霧燃料の進行方向下流側に向けて空気を噴出する構成である請求の範囲第 1項に記載の燃料噴射弁。

8 . 前記ガイド手段の開口部が、 2股に分岐して形成され、前記微粒化促進手段が前記開口部のそれぞれに備えられた請求の範囲第 1項に記載の燃料噴射弁。

9 . 前記微粒化促進手段が、前記 2股に分岐したガイド手段の開口部の分岐点より下流側に設けられた請求の範囲第 8項に記載の燃料噴射弁。

1 0. 前記ガイド手段の下面から前記微粒化促進手段の空気噴出部中心点までの距離を L, とし、前記 2股に分岐したガイド手段の開口部のそれぞれの中心軸のなす角度の 1Z2を 0_F とし、内燃機関の 2つ分岐する吸気ポートのそれぞれの中心軸のなす角度を 0P として、前記 L, を以下の関係式、

θ? =θ? /2

L, ' =L, X t a η (Θ_Ρ /2+X) x t a n (90-θ_Ρ / 2) X ;2.5〜3.5 の範囲

L 微粒化促進手段から空気を噴出させないときに、噴霧燃料がガイド手段の開口部内周壁と干渉しない最大長さとする。

を満たす L, ' に設定した請求の範囲第 8項または第 9項に記載の燃料噴射弁。