(57)【要約】【課題】燃料濃度分布を均一化できる噴射ノズル構造を提供する。【解決手段】中空状のノズル本体２内方から燃焼室壁面へ向けて貫通する二つの大径噴孔６がノズル本体２軸線方向に並ぶ第１の噴孔群Ｂと、ノズル本体２内方から燃焼室壁面へ向けて貫通する二つの小径噴孔７がノズル本体２軸線方向に並ぶ第２の噴孔群Ｃとを有し、第１の噴孔群Ｂをノズル本体２の先端部分にその周方向に三ヶ所に等間隔に設け、第２の噴孔群Ｃをノズル本体２の先端部分にその周方向に三ヶ所に等間隔に且つ第１の噴孔群Ｂと交互に位置するように設け、噴霧到達距離が長い液滴流を第１の噴孔群Ｂから噴射させ、噴霧到達距離が短い液滴流を第２の噴孔群Ｃから噴射させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル本体内方から燃焼室壁面へ向けて貫通する複数の大径噴孔がノズル本体軸線方向に並ぶ第１の噴孔群と、ノズル本体内方から燃焼室壁面へ向けて貫通する複数の小径噴孔がノズル本体軸線方向に並ぶ第２の噴孔群とを有し、第１の噴孔群をノズル本体先端部分にその周方向に等間隔に設け、第２の噴孔群をノズル本体先端部分にその周方向に等間隔に且つ第１の噴孔群の間に位置するように設けたことを特徴とする噴射ノズル構造。
【請求項２】
第１の噴孔群を形成する大径噴孔の口径を均等に設定し、第２の噴孔群を形成する小径噴孔の口径を均等に設定した請求項１に記載の噴射ノズル構造。
【請求項３】
第１の噴孔群と第２の噴孔群とのノズル本体周方向の間隔を均等にした請求項１または請求項２のいずれかに記載の噴射ノズル構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は直噴型ディーゼルエンジンに適した噴射ノズル構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンでは、上死点側へ向かうピストンで吸気を圧縮し、当該ピストンが上死点に達するときに高温雰囲気となった燃焼室へノズルから燃料を噴射して、自己着火により燃料を燃焼させている。
【０００３】
図４乃至図６は従来の噴射ノズル構造の一例であって、ニードル１が挿入される中空状のノズル本体２を備え、当該ノズル本体２内方から燃焼室壁面３へ向けて貫通する二つの噴孔４がノズル本体２軸線方向に並ぶ噴孔群Ａを、ノズル本体２の先端部分にその周方向の六ヶ所に等間隔に設けている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この噴射ノズル構造では、噴孔群Ａの全ての噴孔４の口径を均等に設定してあり、噴霧到達距離、液滴径、及び液滴拡散形状が等しい液滴流５が、各噴孔群Ａから燃焼室壁面３へ向かって噴射される。
【０００５】
また、噴孔４の口径を狭めると噴射される燃料液滴の微粒化が図られ、噴孔４の口径を拡げると噴射される燃料液滴が大きくなり、当該液滴の質量増加に応じて噴霧到達距離が延びる。
【特許文献１】特開平７−１６７０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
燃料を効率よく燃焼させるためには、燃焼室内の燃料濃度分布を均一化する必要がある。
【０００７】
ところが、実際には燃焼室内に発生する吸気のスワールのために、液滴流５の拡散範囲が燃焼室壁面３に近付くほど重なり合い、燃焼室内の燃料濃度分布が局所的に高くなり、エンジン排気に含まれる煤が増える一因となる。
【０００８】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、燃料濃度分布を均一化できる噴射ノズル構造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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、複数の大径噴孔がノズル本体軸線方向に並ぶ第１の噴孔群を、ノズル本体先端部分にその周方向に等間隔に設け、また、複数の小径噴孔がノズル本体軸線方向に並ぶ第２の噴孔群を、ノズル本体先端部分にその周方向に等間隔に且つ第１の噴孔群の間に位置するように設ける。
【００１０】
これに加えて、第１の噴孔群を形成する大径噴孔の口径を均等に設定し、第２の噴孔群を形成する小径噴孔の口径を均等に設定する。
【００１１】
更に、第１の噴孔群と第２の噴孔群とのノズル本体周方向の間隔を均等にする。
【００１２】
つまり、大径噴孔が並ぶ第１の噴孔群から噴射される液滴流の噴霧到達距離に対して、小径噴孔が並ぶ第２の噴孔群から噴射される液滴流の噴霧到達距離が短くなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の噴射ノズル構造によれば、第１の噴孔群から噴射される液滴流の噴霧到達距離に対して、第２の噴孔群から噴射される液滴流の噴霧到達距離が短くなり、これら噴孔群による液滴流の拡散範囲が吸気のスワールのために重なり合わないので、燃焼室内の燃料濃度分布を均一化でき、エンジン排気に含まれる煤を減らせる、という優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１５】
図１乃至図３は本発明の噴射ノズル構造の一例であって、図中、図４乃至図６と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００１６】
ノズル本体２内方から燃焼室壁面３へ向けて貫通する二つの大径噴孔６がノズル本体２軸線方向に並ぶ第１の噴孔群Ｂと、ノズル本体２内方から燃焼室壁面３へ向けて貫通する二つの小径噴孔７がノズル本体２軸線方向に並ぶ第２の噴孔群Ｃとを有し、第１の噴孔群Ｂをノズル本体２の先端部分にその周方向に三ヶ所に等間隔に設け、また、第２の噴孔群Ｃをノズル本体２の先端部分にその周方向に三ヶ所に等間隔に且つ第１の噴孔群Ｂと交互に位置するように設けており、第１の噴孔群Ｂと第２の噴孔群Ｃとのノズル本体２周方向の間隔は均等になっている。
【００１７】
この噴射ノズル構造では、第１の噴孔群Ｂの全ての大径噴孔６の口径を０．１５ｍｍに設定し、第２の噴孔群Ｃの全ての小径噴孔７の口径を０．１０ｍｍに設定してあり、口径の差に対応するように、噴霧到達距離が長い液滴流８が各第１の噴孔群Ｂから燃焼室壁面３へ向かって噴射され、液滴流８よりも噴霧到達距離が短い液滴流９が各第２の噴孔群Ｃから燃焼室壁面３へ向かって噴射される。
【００１８】
第１の噴孔群Ｂの大径噴孔６から並んで噴射される二本の液滴流８の間には空気が巻き込まれ、燃料液滴の気化潜熱により液滴流８の間は周囲に比べて温度が２０〜３０℃程度低くなり、同様に、第２の噴孔群Ｃの小径噴孔７から並んで噴射される二本の液滴流９の間にも空気が巻き込まれ、燃料液滴の気化潜熱により液滴流９の間は周囲に比べて温度が２０〜３０℃程度低くなる。
【００１９】
更に、液滴流９に対して流束径が大きいため液滴流８のほうが緩やかに気化する。
【００２０】
このように、第１の噴孔群Ｂから噴射される液滴流８と第２の噴孔群Ｃから噴射される液滴流９の噴霧到達距離が異なり、しかも噴霧到達距離が長いほうの液滴流８が緩やかに気化するので、燃焼室内の吸気のスワールのために液滴流８，９の拡散範囲が重なり合うことがなく、よって、燃焼室内の燃料濃度分布が均一化され、エンジン排気に含まれる煤を減らせる。
【００２１】
なお、本発明の噴射ノズル構造は、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の噴射ノズル構造は、様々な直噴型ディーゼルエンジンに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の噴射ノズル構造の一例を示す概念図である。
【図２】図１に関連する噴射ノズル本体先端部分の水平断面図である。
【図３】図１に関連する液滴流の形状を示す概念図である。
【図４】従来の噴射ノズル構造の一例を示す概念図である。
【図５】図４に関連する噴射ノズル本体先端部分の水平断面図である。
【図６】図４に関連する液滴流の形状を示す概念図である。
【符号の説明】
【００２４】
２  ノズル本体
３  燃焼室壁面
６  大径噴孔
７  小径噴孔
Ｂ  第１の噴孔群
Ｃ  第２の噴孔群
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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