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公開番号2025077941
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-19
出願番号2024030087
出願日2024-02-29
発明の名称燃料噴射装置
出願人個人
代理人弁理士法人岡田国際特許事務所
主分類F02M 61/08 20060101AFI20250512BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】燃焼ガスによる直噴用水素インジェクタへの熱負荷を低減し、直噴用水素インジェクタの耐久性の低下を抑制することができる。
【解決手段】燃料噴射装置28は、水素ガスを噴射する直噴用水素インジェクタ30aを備える。直噴用水素インジェクタ30aの少なくとも一部は、水素エンジン10のシリンダヘッドの外部に配置される。直噴用水素インジェクタ30aから噴射された水素ガスを水素エンジン10の筒内に導く筒内用噴流パイプ50を備える。筒内用噴流パイプ50の下流側には外開弁60が設けられる。外開弁60は、常時は閉弁されており、直噴用水素インジェクタ30aの開弁時には筒内用噴流パイプ50内の圧力上昇により開弁される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水素ガスを噴射する直噴用水素インジェクタを備える燃料噴射装置であって、
前記直噴用水素インジェクタの少なくとも一部は、水素エンジンのシリンダヘッドの外部に配置されており、
前記直噴用水素インジェクタから噴射された前記水素ガスの噴流を前記水素エンジンの筒内に導く筒内用噴流パイプを備えており、
前記筒内用噴流パイプの下流側には外開弁が設けられており、
前記外開弁は、常時は閉弁されており、前記直噴用水素インジェクタの開弁時には前記筒内用噴流パイプ内の圧力上昇により開弁される、燃料噴射装置。
続きを表示（約 280 文字）【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射装置であって、
前記筒内用噴流パイプ内に水を噴射する水噴射用インジェクタを備えた、燃料噴射装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の燃料噴射装置であって、
前記水素ガスを噴射するポート噴射用水素インジェクタを備えており、
前記ポート噴射用水素インジェクタの少なくとも一部は、前記シリンダヘッドの外部に配置されており、
前記ポート噴射用水素インジェクタから噴射された前記水素ガスの噴流を前記水素エンジンの吸気ポートに導くポート用噴流パイプを備えている、燃料噴射装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料噴射装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ガソリンエンジンの筒内にガソリンを噴射する直噴用ガソリンインジェクタがある（特許文献１参照）。また、直噴用ガソリンインジェクタを備える筒内噴射式（「直噴式」とも呼ばれる）の燃料噴射装置がある（特許文献２参照）。また、エンジンの吸気ポートにガソリンを噴射するポート用ガソリン噴射弁と、筒内に水素ガスを噴射する直噴用水素インジェクタと、を備える燃料噴射装置がある（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－１１４８６５号公報（段落[０００１]、図１、図９Ａ）
特開２００７－１００５４７号公報（段落[００１４]、図１、図２）
特開２００４－７６６７９号公報（段落[００２２]、図１、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１、２によると、直噴用ガソリンインジェクタの先端の噴口部がエンジンの筒内（燃焼室内）に開口されており、インジェクタからガソリンを筒内直接噴射する。直噴用ガソリンインジェクタによると、インジェクタ内部を流れるガソリン（液体燃料）により、インジェクタの冷却作用及び摺動部分の潤滑作用を期待することができる。また、インジェクタの噴孔部は、金属製の弁座部材と、弁座部材に着座及び離座する金属製の弁体と、から構成されており、閉弁時には弁座部材と弁体とのメタルタッチにより噴口部のシール性が確保される構造となっている（特許文献１参照）。この噴口部の弁座部材と弁体とのメタルタッチによるシール性（以下、「噴口部のシール性」という）は、ガソリンによる潤滑作用によって確保される。したがって、直噴用ガソリンインジェクタの噴口部が筒内の高温の燃焼ガス（以下、「燃焼ガス」という）に晒されても特に問題はない。なお、直噴用ガソリンインジェクタでは、噴口部が燃焼ガスに晒されるため、弁座部材と弁体との間にゴム製のシール部材を設けることができない。
【０００５】
また、例えば、特許文献１の構造を有する直噴用ガソリンインジェクタを引用文献３の直噴用水素インジェクタとして用いた場合、水素ガス（気体燃料）がインジェクタの内部を流れても、インジェクタの冷却作用及び摺動部分の潤滑作用を期待することができない。さらに、直噴用水素インジェクタの噴口部が燃焼ガスに晒されるため、直噴用水素インジェクタへの熱負荷が大きい。このため、インジェクタの摺動部分の摩耗が増大するとともに、噴口部のメタルタッチ部分の摩耗が増大することで噴口部のシール性が低下する。したがって、直噴用水素インジェクタの耐久性の低下が問題となる。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、燃焼ガスによる直噴用水素インジェクタへの熱負荷を低減し、直噴用水素インジェクタの耐久性の低下を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記した課題は、次の手段により解決することができる。
【０００８】
第１の手段は、水素ガスを噴射する直噴用水素インジェクタを備える燃料噴射装置であって、前記直噴用水素インジェクタの少なくとも一部は、水素エンジンのシリンダヘッドの外部に配置されており、前記直噴用水素インジェクタから噴射された前記水素ガスの噴流を前記水素エンジンの筒内に導く筒内用噴流パイプを備えており、前記筒内用噴流パイプの下流側には外開弁が設けられており、前記外開弁は、常時は閉弁されており、前記直噴用水素インジェクタの開弁時には前記筒内用噴流パイプ内の圧力上昇により開弁される、燃料噴射装置である。
【０００９】
第１の手段によると、直噴用水素インジェクタから噴射された水素ガスの噴流を水素エンジンの筒内に導く筒内用噴流パイプを備えたことにより、直噴用水素インジェクタを水素エンジンの筒内から離れた位置に配置することができる。また、直噴用水素インジェクタの開弁時には、筒内用噴流パイプの下流側に設けられた外開弁が筒内用噴流パイプ内の圧力上昇により開弁され、水素ガスの噴流が水素エンジンの筒内に噴射される。また、直噴用水素インジェクタの閉弁時には、外開弁が閉弁されるため、水素エンジンのピストンの上昇にともなう燃焼ガスの筒内用噴流パイプ内への侵入を抑制することができる。したがって、燃焼ガスによる直噴用水素インジェクタへの熱負荷を低減することができる。これにより、直噴用水素インジェクタの摺動部分の摩耗を抑制するとともに、噴口部のメタルタッチ部分の摩耗を抑制することができる。よって、燃焼ガスによる直噴用水素インジェクタへの熱負荷を低減し、直噴用水素インジェクタの耐久性の低下を抑制することができる。このことは、水素ガスによる冷却作用及び摺動部分の潤滑作用を期待できない直噴用水素インジェクタの耐久性の低下の抑制に有効である。
【００１０】
第２の手段は、第１の手段において、前記筒内用噴流パイプ内に水を噴射する水噴射用インジェクタを備えた、燃料噴射装置である。
（【００１１】以降は省略されています）

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