(57)【要約】  【課題】燃料噴射弁のノズル面に溜まった液膜燃料を簡素な構成で効果的に除去する。  【解決手段】燃料噴射弁１のノズル部３に細径のワイヤ材等からなるガイド部材５の一端を固着すると共に、他端を吸気管５０の内壁に少なくとも燃料噴射口より重力方向の下側となる位置で接触するように取付ける。これにより、ノズル部３の先端面の液膜が肥大化する前にガイド部材５を伝わって吸気管５０の内壁に流れ落ちて空気流によって霧散化され、粗い粒径の燃料がエンジンに吸入されることによる排気エミッションの悪化や燃費悪化、更には、オイルダイリューションの発生を防止することができる。【選択図】図１
2006291753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの吸気管に装着された燃料噴射弁のノズル部と上記吸気管の内壁との何れか一方に固設され、
上記ノズル部の燃料噴射口周辺に溜まった液膜燃料を、上記吸気管内で上記ノズル部よりも重力方向で下側となる部位に導くガイド部材を備えたことを特徴とする燃料噴射弁の液膜燃料除去装置。
【請求項２】
上記ガイド部材を、一端が上記ノズル部に固設されると共に他端が上記吸気管の内壁に接触するワイヤ状の部材で構成したことを特徴とする請求項１記載の燃料噴射弁の液膜燃料除去装置。
【請求項３】
上記ガイド部材を、上記ノズル部に固設されて放射状に延出され、延出された端部が上記吸気管の内壁に接触する複数のワイヤ状の部材で構成したことを特徴とする請求項１記載の燃料噴射弁の液膜燃料除去装置。
【請求項４】
上記ガイド部材の少なくとも上記ノズル部に対向する側を、平面状に形成したことを特徴とする請求項１〜３の何れか一に記載の燃料噴射弁の液膜燃料除去装置。
【請求項５】
上記ガイド部材を、上記ノズル部に固設されて上記ノズル部から噴射される噴射燃料の噴霧角よりも大きい角度で拡開され、この拡開された端部が上記吸気管の内壁に接触するコーン状の部材で構成したことを特徴とする請求項１記載の燃料噴射弁の液膜燃料除去装置。
【請求項６】
上記コーン状の部材の上記ノズル部側の面に、放射状の溝を設けたことを特徴とする請求項５記載の燃料噴射弁の液膜燃料除去装置。
【請求項７】
上記ガイド部材を、一端が上記ノズル部に固設されると共に他端が上記吸気管内に開放されるワイヤ状の部材で構成したことを特徴とする請求項１記載の燃料噴射弁の液膜燃料除去装置。
【請求項８】
上記ガイド部材を、一端が上記ノズル部に固設されると共に他端が複数に分岐されて上記吸気管内に開放されるワイヤ状の部材で構成したことを特徴とする請求項１記載の燃料噴射弁の液膜燃料除去装置。
【請求項９】
上記ガイド部材を、上記吸気管内に吸入空気の流れに沿って配設された板状の部材と、一端が上記ノズル部に固設されると共に他端が上記板状の部材に接触するワイヤ状の部材とから構成したことを特徴とする請求項１記載の燃料噴射弁の液膜燃料除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射弁のノズル面に溜まった液膜燃料を除去する燃料噴射弁の液膜燃料除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エンジンの吸気管内に燃料を噴射する燃料噴射弁においては、燃料の噴射量精度と共に、燃料の噴霧形状や微粒化特性がエンジの燃焼特性に大きな影響を及ぼす。このため、従来から燃料噴射弁のノズル部の構造に工夫を凝らした各種の提案がなされており、例えば、特許文献１には、スワールオリフィスに一体的に取付けられたスワールバーによる燃料のボタ落ちを防止し、噴霧を向上させる技術が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、噴射ノズルの先端に取付けたスリーブノズルの下端部を切除し、スリーブノズル内に付着した噴射燃料の液滴化による液ダレを防止する技術が開示されている。更に、特許文献３には、燃料流出口の先端に、噴射形状を調整するためのオリフィスプレートを設けて燃料の微粒化を図る技術が開示されている。
【特許文献１】特開昭６０−２５２１６４号公報
【特許文献２】特開平８−８２２７１号公報
【特許文献３】特開平１０−１２２０９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、燃料噴射弁のノズル面には、開弁時の噴射した燃料噴霧が付着したり、閉弁時に燃料噴射口の周縁部から弁座にかけての僅かな容積に残留する燃料が溜まり、液膜を生じることがある。この液膜は、噴射された燃料を吸着して次第に肥大化し、肥大化した液膜の重量に対して液膜の表面張力が抗しきれなくなると、粒子の粗い液滴となって滴下するという現象になる。
【０００５】
このような現象が生じると、適正なタイミングで均一な混合気がエンジに供給されず、燃焼安定性並びに空燃比に悪影響を与え、燃費悪化や排気エミッションの悪化を招くばかりでなく、オイルダイリューションの原因につながる。この対策としては、２次エアの供給や噴射圧力の高圧化、特許文献１〜３に開示されているようなノズル部の構造を工夫することが考えられるが、複雑且つコスト上昇を招く装置を用いることになる。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ノズル面に溜まった液膜燃料を簡素な構成で効果的に除去することのできる燃料噴射弁の液膜燃料除去装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明による燃料噴射弁の液膜燃料除去装置は、エンジンの吸気管に装着された燃料噴射弁のノズル部と上記吸気管の内壁との何れか一方に固設され、上記ノズル部の燃料噴射口周辺に溜まった液膜燃料を、上記吸気管内で上記ノズル部よりも重力方向で下側となる部位に導くガイド部材を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による燃料噴射弁の液膜燃料除去装置は、燃料噴射弁のノズル面に溜まった液膜燃料を簡素な構成で効果的に除去することができ、燃料と空気との均一な混合気をエンジンに供給して安定した空燃比での燃費向上及び排気エミッションの向上に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１〜図５は本発明の実施の第１形態に係り、図１は燃料噴射弁のノズル部周辺を示す断面図、図２は燃料噴射弁のノズル部周辺を吸気管内から見た状態を示す説明図、図３は放射状のガイド部材を示す説明図、図４は放射状のガイド部材を吸気管内から見た状態を示す説明図、図５は平面部を有するガイド部材を示す説明図である。
【００１０】
図１において、符号１は、エンジンの吸気管内に燃料を噴射する電磁駆動式の燃料噴射弁であり、電磁コイルや弁体等を内設する本体部２の先端側に、弁体によって開閉される燃料噴射口を穿設したノズル部３を備えている。尚、ここでは、燃料噴射弁１自体の内部構成については特に言及しないが、本発明は、燃料噴射弁の内部構造に限定されるものではなく、噴射ノズルを有する各種の燃料噴射弁に適用することができる。
【００１１】
本形態においては、燃料噴射弁１は、本体部２よりも細径のノズル部３を有し、このノズル部３の先端面中央に、ニードル弁等によって開閉される単孔或いは多孔の燃料噴射口を有するタイプであり、例えば、気筒毎に燃料噴射を行うマルチポイントインジェクションシステムに採用されている。この燃料噴射弁１は、ノズル部３の外周にガスケット４を介して吸気管５０の吸気ポート近傍に取付けられている。
【００１２】
また、燃料噴射弁１は、ノズル部３に細径のワイヤ材等からなるガイド部材５を備えている。このガイド部材５は、燃料の噴霧流を妨げることのない形状で、且つ耐熱性に優れた材料、例えば、細径のステンレスのワイヤ材によって形成され、一端がノズル部３の燃料噴射口周辺に溶接等によって固着され、他端が吸気管５０の内壁に少なくとも燃料噴射口より重力方向の下側となる位置で接触するように取付けられている。このガイド部材５の他端と吸気管５０の内壁との接触は、ガイド部材５に弾性を持たせて弾性的な接触とすることが望ましい。
【００１３】
この場合、ガイド部材５は、噴射される燃料の噴霧形状に影響を及ぼさない角度、方向、及び長さに予め設定されており、図１及び図２に示す例では、ノズル部３から延出されるガイド部材５の他端がノズル部３が挿入される吸気管５０の取付孔部５０ａ周縁の重力方向で最も下側となる位置を指向して接触するように取り付けられている。
【００１４】
以上のガイド部材５を設けることにより、燃料噴射弁１から噴射された噴霧燃料の微細な粒径の燃料や閉弁後の後だれによる燃料がノズル部３の先端面に付着して液膜が形成されても、この液膜が肥大化する前にガイド部材５を伝わって吸気管５０の内壁に流れ落ち、吸気管５０内の空気流によって霧散化される。
【００１５】
これにより、ノズル部３先端面の燃料液膜が肥大化して噴射燃料の微粒化特性が悪化することを未然に回避すると共に、粗い粒径の燃料がエンジンに吸入されることによる排気エミッションの悪化や燃費悪化、更には、オイルダイリューションの発生を防止することができる。
【００１６】
また、ガイド部材５は、１本のワイヤ材で構成するのみならず、図３及び図４に例示するように複数のワイヤ材を用いて構成しても良い。図３及び図４に示すガイド部材６は、複数のワイヤ材を放射状に配置したものであり、これらの複数のワイヤ材６の一端を、ノズル部３の燃料噴射口周辺に固設すると共に、複数のワイヤ材６の他端を、吸気管５０の取付孔部５０ａ周縁で、燃料噴射口よりも重力方向で下側となる部位に接触させる。このような複数のワイヤ材を用いてガイド部材６を構成することにより、ノズル部３先端面から吸気管５０の内壁に流れ落ちる燃料の流路が増加し、より効果的に液膜燃料を除去することができる。
【００１７】
更に、ワイヤ材で形成したガイド部材５，６に代えて、図５に示すように、ノズル部３と吸気管５０の内壁との間で少なくともノズル部３に対向する側を平面状に形成したガイド部材を採用しても良い。図７は、１本のワイヤ材で構成したガイド部材５に相当するガイド部材７を示しており、このガイド部材７は、ノズル部３と吸気管５０の内壁とを懸架する部位の燃料噴射口を臨んでノズル部３に対向する側に平面部７ａを有し、例えば、ステンレスの細幅の板材を用いて形成される。この平面部７ａにより、ノズル部３の噴射口面から吸気管５０の内壁へ液膜燃料が円滑に流れ易くなり、ノズル部３の先端面に溜まった燃料をより短時間で排出することが可能となる。
【００１８】
尚、ガイド部材５，６，７の一端をノズル部３に固着する位置は、ノズル部３の燃料噴射口周辺の平面部、ノズル部３の先端周縁部、ノズル部３の側面部等の何れでも良く、ノズル部３の先端面と吸気管５０の内壁との間を懸架する経路を形成できれば良い。
【００１９】
以上のように、簡素な構成のガイド部材５，６，７を用いることにより、ノズル部３の先端面に溜まった燃料を吸気管５０の内壁に伝わらせて効果的に除去することができ、２次エアの供給や噴射圧力の高圧化といった複雑且つコスト上昇を招く装置を用いることなく燃料と空気との均一な混合気をエンジンに供給し、安定した空燃比での燃費向上及び排気エミッションの向上に寄与することができる。
【００２０】
尚、以上の説明では、ガイド部材５，６，７の一方の側を、燃料噴射弁１のノズル部３に固着しておき、他方の側を吸気管５０の内壁に接触させる例について説明したが、逆に、ガイド部材５，６，７の他方の側を吸気管５０の内壁に固設しておき、ガイド部材５，６，７の一方の側をノズル部３に接触させるようにしても良い。
【００２１】
次に、本発明の実施の第２形態について説明する。図６及び図７は本発明の実施の第２形態に係り、図６は燃料噴射弁のノズル部周辺を示す断面図、図７は燃料噴射弁のノズル部周辺を吸気管内から見た状態を示す説明図である。
【００２２】
第２形態は、前述の第１形態に対し、コーン形状のガイド部材を用いるものである。すなわち、図６及び図７に示すように、第２形態のガイド部材１０は、略円筒状の取付部１１と、この取付部１１からコーン状に拡開されるガイド面部１２とを有しており、例えば、ステンレスの薄板材をプレス成型等して形成する。
【００２３】
このガイド部材１０は、略円筒状の取付部１１を燃料噴射弁１のノズル部３に嵌合し、カシメや溶接等により固着する。コーン状のガイド面部１２は、噴射燃料の噴霧角よりも大きい角度で拡開され、開口端周縁が吸気管５０の取付孔部５０ａに接触するように取付けられる。このガイド面部１２と取付孔部５０ａとの接触位置は、ガイド面部１２の開口端周縁が吸気管５０の取付孔部５０ａ周縁と略一致する位置が望ましい。
【００２４】
また、図７に示すように、ガイド面部１２の内側表面には、放射状の溝１３を設けることが望ましく、この溝１３により、ノズル部３の先端面に溜まった燃料を吸気管５０内に効率的に導いてノズル部３先端面の液膜燃料を除去することができる。
【００２５】
第２形態においては、前述の第１形態と同様、ノズル部３の先端面に溜まった燃料を吸気管５０の内壁に伝わらせて効果的に除去することができるばかりでなく、燃料噴射弁１の回転方向の取付位置のバラツキに対する許容度が大きくなり、取り付け作業性を向上することができる。
【００２６】
尚、第２形態のガイド部材１０においても、ガイド面部１２の開口端周縁を吸気管５０に固設しておき、取付孔部５０ａに、燃料噴射弁１のノズル部３を嵌合するようにしても良い。
【００２７】
次に、本発明の実施の第３形態について説明する。図８及び図９は本発明の実施の第３形態に係り、図８は吸気管内のガイド部材を示す斜視図、図９は吸気管内の他のガイド部材を示す斜視図である。
【００２８】
第３形態は、第１，第２形態に対し、図８に示すように、燃料噴射弁１のノズル部３に一端が固着されるガイド部材１５の他端を、吸気管５０内に突出・開放して吸入空気の空気流に晒すものである。ガイド部材１５は、吸入空気の流れを乱さない程度の細径のワイヤ材、例えば細径のステンレス材等を用いて形成され、吸気管５０内に突出される末端部がノズル部３の燃料噴射口よりも重力方向の下側に位置すると共に、吸気管５０の内径方向の所定位置に達するように設定されている。
【００２９】
これにより、前述の第１形態のガイド部材５と同様の効果を得られるばかりでなく、燃料噴射弁１のノズル部３から流れ落ちてきた燃料を直接空気流によって霧散化することができ、ノズル部３の先端面に溜まった燃料をより迅速に排除することができる。
【００３０】
図９は、ガイド部材１５に対し、吸気管５０内に露呈される末端の形状を変更した変形例を示すものである。この変形例のガイド部材２０は、ガイド部材１５と同様、吸入空気の流れを乱さない程度の細径のワイヤ材から形成されて一端が燃料噴射弁１のノズル部３に固着される支持部２１と、この支持部２１の他端から放射状に分岐される拡開部２２とを有するものである。
【００３１】
拡開部２２は、ノズル部３の燃料噴射口よりも重力方向の下側に位置すると共に、放射状の拡開面が吸入空気の流れ方向に対して略直交するように配置されており、このガイド部材２０を用いることにより、ガイド部材１５に比較し、吸入空気流による燃料の霧散化を、ガイドより促進することができる。
【００３２】
尚、ガイド部材１５，２０の一方の端部を燃料噴射弁１のノズル部に固着せずに他方の端部を吸気管５０内に固設しておき、一方の端部をノズル部３に接触させるようにしても良い。
【００３３】
次に、本発明の実施の第４形態について説明する。図１０は本発明の実施の第４形態に係り、吸気管内のガイド部材を示す斜視図である。
【００３４】
第４形態は、吸気管５０内に吸入空気の流れに沿った板状の部材を設け、この板状に部材と燃料噴射弁１のノズル部３先端面とを、ノズル部３の先端面に溜まった燃料を導くワイヤ状の部材で懸架するものである。
【００３５】
すなわち、図１０に示すように、第４形態のガイド部材２５は、吸入空気の流れを乱さない程度の細径のワイヤ材から形成されてノズル部３からの燃料を導く導液部２６と、吸気管５０内に、吸入空気の流れに沿って配設された板状の部材からなる燃料拡散部２７とから構成されている。
【００３６】
導液部２６は、少なくとも１本（図１０においては、３本の例を示す）のワイヤ材から構成され、一端がノズル部３の燃料噴射口周辺に固着されている。燃料拡散部２７は、吸気管５０内の空気流の流れに沿った曲面形状の板状部材を吸気管５０内に固設したものであり、燃料噴射弁１側の面上で、ノズル部３の燃料噴射口より重力方向で下側となる部位に、導液部２６を構成するワイヤ状の部材の他端が接触するように設定されている。
【００３７】
尚、吸気管内に複数の吸気弁への吸気通路を分ける仕切壁を設けたシステムでは、この仕切壁を、燃料拡散部２７として用いることができる。また、燃料拡散部２７が吸気管５０内に固設されていることから、燃料拡散部２７に導液部２６を立設し、この導液部２６の端部を燃料噴射弁１のノズル部３に接触させるようにしても良い。
【００３８】
第４形態では、燃料噴射弁１のノズル部３先端面に溜まった燃料を、吸入空気の流れを積極的に利用して排出することができ、ノズル部先端面の液膜の肥大化を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の第１形態に係り、燃料噴射弁のノズル部周辺を示す断面図
【図２】同上、燃料噴射弁のノズル部周辺を吸気管内から見た状態を示す説明図
【図３】同上、放射状のガイド部材を示す説明図
【図４】同上、放射状のガイド部材を吸気管内から見た状態を示す説明図
【図５】同上、平面部を有するガイド部材を示す説明図
【図６】本発明の実施の第２形態に係り、燃料噴射弁のノズル部周辺を示す断面図
【図７】同上、燃料噴射弁のノズル部周辺を吸気管内から見た状態を示す説明図
【図８】本発明の実施の第３形態に係り、吸気管内のガイド部材を示す斜視図
【図９】吸気管内の他のガイド部材を示す斜視図
【図１０】本発明の実施の第４形態に係り、吸気管内のガイド部材を示す斜視図
【符号の説明】
【００４０】
１  燃料噴射弁
３  ノズル部
５，６，７，１０，１５，２０，２５  ガイド部材
７ａ  平面部
１３  溝
２７  燃料拡散部（板状の部材）
５０  吸気管
【図１】
2006291753.tif 000003
【図２】
2006291753.tif 000004
【図３】
2006291753.tif 000005
【図４】
2006291753.tif 000006
【図５】
2006291753.tif 000007
【図６】
2006291753.tif 000008
【図７】
2006291753.tif 000009
【図８】
2006291753.tif 000010
【図９】
2006291753.tif 000011
【図１０】
2006291753.tif 000012