デンソーテクニカルレビュー Vol.5 No.1 2000 -75- 論文 論 文 論文 ガソリン直噴システム用新インジェクタの開発 * Development of a New Injector in Gasoline Direct Injection System 上田信司 森 幸雄 岩成栄二 小熊義智 箕浦陽介 Shinji UEDA Yukio MORI Eiji IWANARI Yoshitomo OGUMA Yousuke MINOURA The required fuel spray characteristics, controlled fuel pressure, and injector installation configurations in gasoline direct injection differ among manufacturers. As a result, there are currently a variety of injector types and configurations being proposed by many different component manufacturers. This paper proposes a new injector design that both enables high fuel pressure operation by utilizing a highly efficient electromagnetic valve using a composite magnetic material for the injector actuator, and increases manufacturing productivity while also meeting the requirements of each engine manufacturer by simplifying the construction of the injector. Key Words :Injector, Spray, Gasoline Direct Injection, Magnetic Material, 1 . まえがき 近年,地球環境保護,温暖化防止の観点から,ガソ リン直噴の低燃費とそれによる低 CO2 排出に着目し, 多くのエンジンメーカにてガソリン直噴エンジンの研 究が進められ,市場での普及率も年々増加している. そして,直噴エンジンの優位性を確保するため,各 エンジンメーカとも,エンジンの低負荷域ではより高 回転域までの成層燃焼を,また高負荷域では均質燃焼 による高出力を目指している. しかしながら,各エンジンメーカの燃焼コンセプト の違いにより,システム燃圧,噴霧形状,搭載形状が 異なり,多くのコンポーネントメーカから様々なイン ジェクタ方式,形状が提案されている 1) . 本報では,インジェクタ駆動部に複合磁性材料を使 用した高出力電磁弁を用いることにより,小型でかつ, 高燃圧の作動も可能とし,また構成簡素化により,各 エンジンメーカの要求に応えつつ生産性を高めた新イ ンジェクタを提案する. 2 . 新開発インジェクタのコンセプト 新インジェクタ開発に当たり,我々は以下のように コンセプトを設定した. ・小型で高いダイナミックレンジを持つ ・部品組み替えによる要求仕様への対応容易化 ・構成簡素化による高生産性の実現 である. 3 . 開発品の特徴 Fig.1 に量産インジェクタ及び新開発インジェクタ の概要示す.量産品に比べ,新インジェクタは体格, 部品点数,質量ともに約 20 %の低減されている. 新インジェクタはキー部材として複合磁性材料のス リーブを用いている.複合磁性材については後ほど詳 述するが,これによりインジェクタの各部品形状及び 設計を簡素化することができ,また一方向から組付可 能な生産性の高い構造を考案することが可能となった. Fig. 1 Injector configuration Table 1 に量産インジェクタと新開発インジェクタ の諸元を示す.新開発インジェクタは従来インジェク タに比べ,制御燃圧範囲が広く,ダイナミックレンジ 拡大が可能である. * SAE の了解を得て,SAE2000-01-1046 を和訳し加筆転載
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デンソーテクニカルレビュー Vol.5 No.1 2000
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論文
論 文
論文 ガソリン直噴システム用新インジェクタの開発 *Development of a New Injector in Gasoline Direct Injection System