KR20160098246A

KR20160098246A - Fuel injection nozzle

Info

Publication number: KR20160098246A
Application number: KR1020167015801A
Authority: KR
Inventors: 기욤 라베; 데이비드 제이 레인; 에릭 르클루세; 마리온 발린; 데이비드 보노; 쟌-크리스토프 오게
Original assignee: 델피 인터내셔널 오퍼레이션즈 룩셈부르크 에스.에이 알.엘.
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2016-08-18
Also published as: GB201322485D0; KR102244948B1; JP6409068B2; EP3084203A1; JP2017507269A; WO2015091180A1

Abstract

본 발명의 관점에 의하면, 내연기관의 연소 챔버 내에 연료를 분사하기 위한 연료 분사 노즐이 제공된다. 상기 노즐은 가압 연료를 위한 공급 라인으로부터 연료를 수용하도록 보어를 갖는 노즐 바디를 구비한다. 상기 보어로부터 상기 연소 챔버로 연료를 전달하기 위한 적어도 하나의 분사 개구가 제공되며, 상기 적어도 하나의 분사 개구는 총 단면적(A_tot)을 갖는다. 상기 적어도 하나의 분사 개구를 통해 상기 연소 챔버 내로의 연료의 흐름이 방지되는 폐쇄 위치와 상기 적어도 하나의 분사 개구를 통해 상기 연소 챔버 내로의 연료의 흐름이 가능한 분사 위치 사이에서, 상기 보어 내에서 니들이 종방향으로 변위가능하다. 상기 보어를 통해 연료 흐름을 구속하기 위한 구속부가 제공된다. 상기 구속부는 상기 적어도 하나의 분사 개구의 총 단면적(A_tot)의 함수로서 치수설정된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a fuel injection nozzle for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine. The nozzle has a nozzle body having a bore to receive fuel from a feed line for pressurized fuel. At least one injection opening for delivering fuel from the bore to the combustion chamber is provided, the at least one injection opening having a total cross-sectional area A _tot . Between the closed position in which the flow of fuel into the combustion chamber is prevented through the at least one injection opening and the injection position in which the flow of fuel into the combustion chamber through the at least one injection opening is possible, And is displaceable in the longitudinal direction. A restricting portion for restricting the fuel flow through the bore is provided. The restricting portion is dimensioned as a function of the total cross-sectional area (A _tot ) of the at least one injection opening.

Description

[0001] FUEL INJECTION NOZZLE [0002]

본 발명은 연료 분사 노즐, 특히 내연기관의 실린더 내에 연료를 분사하기 위한 연료 분사 노즐에 관한 것이다.
The present invention relates to a fuel injection nozzle, particularly a fuel injection nozzle for injecting fuel into a cylinder of an internal combustion engine.

EP 0 844 383호 및 EP 2 568 157호는 내연기관을 위한 고압 연료 인젝터를 개시하고 있다. 연료 인젝터는 보어를 형성하는 분사 노즐을 갖는다. 보어는 연료입구와 복수의 출구 사이에 고압 연료용 흐름 경로를 제공하며, 상기 연료는 고압 연료 공급 통로로부터 수용된다. 연료 인젝터는 보어 내에서 슬라이딩 가능한 니들을 구비한다. 보어의 하단부에는 니들 시팅(needle seating)이 형성되며, 상기 니들은 시팅과 결합가능하다. 출구는 시팅의 하류에 제공되어, 니들이 시팅과 결합될 때 연료가 분사되는 것이 방지된다. 니들이 시팅으로부터 리프팅될 때, 연료는 시팅을 지나 출구를 통해 그리고 엔진의 관련 연소 챔버 내로 흐를 수 있다.
EP 0 844 383 and EP 2 568 157 disclose high pressure fuel injectors for internal combustion engines. The fuel injector has an injection nozzle that forms a bore. The bore provides a flow path for high-pressure fuel between the fuel inlet and the plurality of outlets, and the fuel is received from the high-pressure fuel supply passage. The fuel injector has a slidable needle in the bore. A needle seat is formed at the lower end of the bore, and the needle is engageable with the seating. An outlet is provided downstream of the seating to prevent fuel from being injected when the needle is engaged with the seating. When the needle is lifted from the seating, the fuel can flow through the seating and through the outlet and into the associated combustion chamber of the engine.

니들은 보어 내의 고압 연료가 니들에 리프팅력을 제공하게 작용하는 적어도 하나의 하류에 면하는 스러스트 표면(downstream-facing thrust surface)을 구비한다. 니들의 상단부에서 분사 노즐 내에 제어 챔버가 제공되어 니들의 상단부는 제어 챔버 내의 연료압에 노출된다. 제어 챔버는 공급 통로부터의 고압에서 연료를 수용하여, 밸브에 의해 저압 드레인에 연결가능하다. 따라서, 밸브는 제어 챔버 내의 연료 압력을 제어하여, 니들의 상단부에 작용하는 하측방향 폐쇄력을 결정한다. 이로써, 니들에 작용하는 네트 수력(net hydraulic force)의 방향과, 그에 따른 밸브 니들의 개폐 운동이 제어될 수 있다.
The needles have at least one downstream-facing thrust surface that serves to provide the lifting force of the high-pressure fuel in the bore. A control chamber is provided in the injection nozzle at the upper end of the needle so that the upper end of the needle is exposed to fuel pressure in the control chamber. The control chamber receives fuel at a high pressure from the supply passage and is connectable to the low pressure drain by a valve. Thus, the valve controls the fuel pressure in the control chamber to determine the downward closing force acting on the upper end of the needle. Thereby, the direction of the net hydraulic force acting on the needle, and accordingly the opening and closing movement of the valve needle, can be controlled.

밸브 니들과 보어의 일부 사이의 작은 반경방향 간극의 형태인 구속부(restriction)는 연료 입구와 출구 사이의 보어를 통해 연료 흐름을 구속하기 위해 제공된다. 구속부는 하류에 면하는 스러스트 표면의 상류에 있다. 따라서, 니들이 제어 챔버와 드레인 사이에서의 분사 및 연통을 허용하도록 개방된 다음, 니들의 폐쇄를 개시하도록 드레인이 폐쇄될 때, 보어 내의 연료압으로 인해 하류에 면하는 스러스트 표면에 작용하는 상측방향력이 제어 챔버 내의 연료압으로 인해 니들의 상단부에 작용하는 하측방향력보다 낮도록 구속부가 보장한다. 구속부로부터 초래되는 압력차는 니들 상에 실질적인 네트 폐쇄 수력을 야기하여, 신속한 니들 폐쇄가 성취되게 한다.
A restriction, in the form of a small radial gap between the valve needle and a portion of the bore, is provided to restrict fuel flow through the bore between the fuel inlet and the outlet. The restraint is upstream of the thrust surface facing downstream. Thus, when the needle is opened to allow injection and communication between the control chamber and the drain, then when the drain is closed to initiate closure of the needle, the upward force acting on the thrust surface facing downstream due to fuel pressure in the bore Is lower than the downward force acting on the upper end of the needle due to the fuel pressure in the control chamber. The pressure differential resulting from the restraining causes a substantial net closure hydraulic force on the needle, thereby achieving rapid needle closure.

적어도 특정한 실시예에서, 본 발명은 공지된 연료 분사 노즐과 관련된 결점을 극복 또는 적어도 개선하기 위한 것이다. 특히, 적어도 특정한 실시예에서, 본 발명은 신속한 니들 폐쇄를 갖는 연료 인젝터 노즐과, 개방 상(opening phase) 동안에 제어된 니들 속도를 제공하기 위한 것이다.
In at least certain embodiments, the present invention is for overcoming, or at least improving, the drawbacks associated with known fuel injection nozzles. In particular, in at least certain embodiments, the present invention is to provide a fuel injector nozzle having a fast needle closure and a needle velocity controlled during an opening phase.

본 발명의 관점은 연료 분사 노즐, 특히 내연기관의 실린더 내에 연료를 분사하기 위한 연료 분사 노즐에 관한 것이다.
An aspect of the present invention relates to a fuel injection nozzle, particularly a fuel injection nozzle for injecting fuel into a cylinder of an internal combustion engine.

본 발명의 다른 관점에 의하면, 내연기관의 연소 챔버 내에 연료를 분사하기 위한 연료 분사 노즐로서,According to another aspect of the present invention, there is provided a fuel injection nozzle for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine,

- 가압 연료를 위한 공급 라인으로부터 연료를 수용하도록 보어를 갖는 노즐 바디;A nozzle body having a bore for receiving fuel from a feed line for pressurized fuel;

- 상기 보어로부터 상기 연소 챔버로 연료를 전달하기 위한 적어도 하나의 분사 개구로서, 총 단면적(A_tot)을 갖는 적어도 하나의 분사 개구; 및At least one injection opening for transferring fuel from said bore to said combustion chamber, said injection opening having at least one injection opening having a total cross-sectional area A _tot ; And

- 상기 적어도 하나의 분사 개구를 통해 상기 연소 챔버 내로의 연료의 흐름이 방지되는 폐쇄 위치와 상기 적어도 하나의 분사 개구를 통해 상기 연소 챔버 내로의 연료의 흐름이 가능한 분사 위치 사이에서, 상기 보어 내에서 종방향으로 변위가능한 니들을 포함하는, 연료 분사 노즐이 제공된다.
Between a closed position in which the flow of fuel into said combustion chamber is prevented through said at least one injection opening and an injection position in which the flow of fuel into said combustion chamber through said at least one injection opening is possible, There is provided a fuel injection nozzle including a vertically displaceable needle.

상기 연료 분사 노즐은 상기 보어를 통해 연료 흐름을 구속하기 위한 구속부를 포함한다. 상기 구속부는 상기 적어도 하나의 분사 개구의 총 단면적(A_tot)의 함수로서 치수설정된다. 용어 "총 단면적(A_tot)"은 상기 적어도 하나의 분사 개구의 누적 단면적을 지칭한다. 적어도 특정한 실시예에서, 상기 분사 개구의 단면적은 그 길이를 따라 변경될 수 있다. 본원에 기술된 바와 같은 상기 적어도 하나의 분사 개구의 단면적은 상기 적어도 하나의 분사 개구의 출구에서, 즉 상기 연소 챔버로 개방되는 상기 적어도 하나의 분사 개구의 단부에서 측정되는 단면적을 지칭한다.
The fuel injection nozzle includes a restricting portion for restricting the fuel flow through the bore. The restricting portion is dimensioned as a function of the total cross-sectional area (A _tot ) of the at least one injection opening. The term "total cross-section A _tot " refers to the cumulative cross-sectional area of the at least one injection opening. In at least certain embodiments, the cross-sectional area of the injection opening may vary along its length. Sectional area of the at least one injection opening as described herein refers to the cross sectional area measured at the outlet of the at least one injection opening, i.e. at the end of the at least one injection opening which opens into the combustion chamber.

상기 구속부는

의 함수인 수력 직경(D_hyd)을 갖고, 여기서, A_tot는 상기 적어도 하나의 분사 개구의 총단면적이다. 상기 함수는 선형 함수일 수 있다. 상기 구속부의 수력 직경의 상호 관계는 총 단면적의 선형 함수일 수 있다. 상기 선형 함수의 구배는

일 수 있으며, 여기서 a는 상수이고, L은 구속부의 종방향 길이이다.
The restraining portion

(D _hyd ), where A _tot is the total cross-sectional area of the at least one injection opening. The function may be a linear function. The mutual relationship of the hydraulic diameters of the restraining portions may be a linear function of the total cross-sectional area. The slope of the linear function is

Where a is a constant and L is the longitudinal length of the restraining portion.

상기 수력 직경과 상기 총 단면적 사이의 관계는 어파인 변환(affine transformation)에 의해 규정될 수 있다. 상기 어파인 변환은 평행이동(translation)을 포함할 수 있다. 상기 평행이동은

의 함수일 수 있으며, 여기서 b는 상수이고, L은 구속부의 종방향 길이이다. 상기 구속부의 수력 직경은 하기의 수학식을 따를 수 있다:
The relationship between the hydraulic diameter and the total cross-sectional area can be defined by affine transformation. The affine transformation may include translation. The translation

Where b is a constant and L is the longitudinal length of the restraining portion. The hydraulic diameter of the restraining part may be calculated according to the following equation:

여기서, D_hyd는 수력 직경이고, L은 구속부의 종방향 길이이고, A_tot는 상기 적어도 하나의 분사 개구의 총단면적이고, a 및 b는 상수이다. 상기 상수 a는, 예컨대 11.5 내지 22의 범위일 수 있다. 상기 상수 b는, 예컨대 2 내지 4.5의 범위일 수 있다.
Where D _hyd is the hydraulic diameter, L is the longitudinal length of the restraint, A _tot is the total cross-sectional area of the at least one injection opening, and a and b are constants. The constant a may range from 11.5 to 22, for example. The constant b may range, for example, from 2 to 4.5.

상기 연료 분사 노즐은 상류 단면을 갖는 상류 영역과, 하류 단면을 갖는 하류 영역을 포함할 수 있으며, 상기 상류 단면은 상기 하류 단면보다 크다. 상기 구속부는 상기 상류 영역 내에 배치될 수 있다. 변형적으로, 상기 구속부는 상기 하류 영역 내에 배치될 수 있다.
The fuel injection nozzle may include an upstream region having an upstream section and a downstream region having a downstream section, the upstream section being larger than the downstream section. The restricting portion may be disposed in the upstream region. Alternatively, the restricting portion may be disposed in the downstream region.

상기 구속부는 상기 노즐 바디와 상기 플랜지 사이에 형성될 수 있다. 상기 구속부가 플랜지에 의해 형성될 수 있다. 상기 플랜지는 상기 니들 상에 배치될 수 있다. 변형적으로, 상기 플랜지는 상기 노즐 바디 상에 배치될 수 있다.
The restricting portion may be formed between the nozzle body and the flange. The restricting portion may be formed by a flange. The flange may be disposed on the needle. Alternatively, the flange may be disposed on the nozzle body.

상기 플랜지의 상부면은 상기 니들의 종방향 중심축에 수직한 단면적을 가지며, 상기 적어도 하나의 분사 개구의 총단면적(A_tot)의 200 내지 800배일 수 있다. 상기 플랜지의 단면적은 상기 적어도 하나의 분사 개구의 총단면적(A_tot)의 400 내지 600배일 수 있다. 상기 플랜지의 단면적은 상기 적어도 하나의 분사 개구의 총단면적(A_tot)의 대략 500배일 수 있다.
The upper surface of the flange has a cross-sectional area perpendicular to the longitudinal center axis of the needle and may be 200 to 800 times the total cross-sectional area A _tot of the at least one injection opening. The cross-sectional area of the flange may be 400 to 600 times the total cross-sectional area A _tot of the at least one injection opening. The cross-sectional area of the flange may be approximately 500 times the total cross-sectional area A _tot of the at least one injection opening.

상기 연료 분사 노즐은 상기 니들을 상기 폐쇄 위치를 향해 가압하기 위한 스프링을 포함할 수 있다. 상기 니들은 상기 스프링을 위한 스프링 시트를 형성하는 환형 칼라를 포함할 수 있다. 또한, 상기 환형 칼라는 상기 구속부를 형성할 수 있다. 상기 구속부는 상기 환형 칼라와 상기 보어 사이에 형성될 수 있다. 사용시에, 상기 환형 칼라와 상기 노즐 바디 사이의 연료 흐름이 구속될 수 있다.
The fuel injection nozzle may include a spring for urging the needle toward the closed position. The needle may include an annular collar forming a spring seat for the spring. In addition, the annular collar may form the restricting portion. The restricting portion may be formed between the annular collar and the bore. In use, the fuel flow between the annular collar and the nozzle body may be constrained.

상기 환형 칼라는 플랜지를 포함할 수 있다. 상기 구속부는 상기 노즐 바디와 상기 플랜지 사이에 형성될 수 있다.
The annular collar may include a flange. The restricting portion may be formed between the nozzle body and the flange.

변형적으로 또는 추가적으로, 상기 환형 칼라는 상기 연료 흐름을 구속하기 위한 상기 구속부를 형성하도록 하나 이상의 구멍(apertures)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 하나 이상의 구멍은 상기 플랜지를 통해 연장될 수 있다. 상기 구멍 각각은 상기 플랜지를 통해 연장되는 관통 보어의 형태일 수 있다. 상기 플랜지는 상기 노즐 바디 내의 상기 보어와 슬라이딩식으로 연동하여 시일을 적어도 실질적으로 형성할 수 있다. 이러한 구성에서, 상기 환형 칼라는 상기 보어 내에 피스톤을 형성한다. 상기 공급 라인으로부터 상기 분사 개구로의 연료 흐름은 상기 플랜지 내에 형성된 상기 하나 이상의 구멍을 통한 것이다.
Alternatively or additionally, the annular collar may include one or more apertures to form the restricting portion for restraining the fuel flow. For example, the one or more apertures may extend through the flange. Each of the holes may be in the form of a through bore extending through the flange. The flange may be slidably engaged with the bore in the nozzle body to substantially form a seal. In this configuration, the annular collar forms a piston in the bore. The fuel flow from the supply line to the injection opening is through the one or more holes formed in the flange.

상기 환형 칼라는 상기 니들과 일체 형성될 수 있다. 변형적으로, 상기 환형 칼라는 별개로 형성되어 상기 니들에 장착될 수 있다. 예컨대, 상기 환형 칼라는 상기 니들 상에 프레스-피팅될 수 있다.
The annular collar may be integrally formed with the needle. Alternatively, the annular collar may be separately formed and mounted to the needle. For example, the annular collar may be press-fit onto the needle.

본 발명의 또 다른 관점에 의하면, 내연기관의 연소 챔버 내에 연료를 분사하기 위한 연료 분사 노즐로서,According to another aspect of the present invention, there is provided a fuel injection nozzle for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine,

- 상기 보어로부터 상기 연소 챔버로 연료를 전달하기 위한 적어도 하나의 분사 개구;At least one injection opening for transferring fuel from said bore to said combustion chamber;

- 상기 적어도 하나의 분사 개구를 통해 상기 연소 챔버 내로의 연료의 흐름이 방지되는 폐쇄 위치와 상기 적어도 하나의 분사 개구를 통해 상기 연소 챔버 내로의 연료의 흐름이 가능한 분사 위치 사이에서, 상기 보어 내에서 종방향으로 변위가능한 니들; 및Between a closed position in which the flow of fuel into said combustion chamber is prevented through said at least one injection opening and an injection position in which the flow of fuel into said combustion chamber through said at least one injection opening is possible, A longitudinally displaceable needle; And

상기 니들을 상기 폐쇄 위치를 향해 가압하기 위한 스프링A spring for urging the needle toward the closed position,

을 포함하며,/ RTI >

상기 니들은 스프링 시트를 형성하는 환형 칼라와, 상기 보어를 통해 연료 흐름을 구속하기 위한 구속부를 포함하는, 연료 분사 노즐이 제공된다. 선택적으로, 상기 구속부는 상기 적어도 하나의 분사 개구의 총 단면적(A_tot)의 함수로서 치수설정될 수 있다.
The needle including an annular collar forming a spring seat and a restraining portion for restraining a fuel flow through the bore. Optionally, the restricting portion may be dimensioned as a function of the total cross-sectional area A _tot of the at least one injection opening.

상기 구속부는 상기 환형 칼라와 상기 보어 사이에 형성될 수 있다. 상기 환형 칼라는 플랜지를 포함할 수 있다. 상기 구속부는 상기 노즐 바디와 상기 플랜지 사이에 형성될 수 있다.
The restricting portion may be formed between the annular collar and the bore. The annular collar may include a flange. The restricting portion may be formed between the nozzle body and the flange.

상기 환형 칼라는 상기 니들과 일체 형성될 수 있다. 변형적으로, 상기 환형 칼라는 별개로 형성되어 상기 니들에 장착될 수 있다. 예컨대, 상기 환형 칼라는 상기 니들 상에 프레스-피팅(press-fitted)될 수 있다.
The annular collar may be integrally formed with the needle. Alternatively, the annular collar may be separately formed and mounted to the needle. For example, the annular collar may be press-fitted onto the needle.

변형적으로 또는 추가적으로, 상기 플랜지는 상기 구속부를 형성하는 하나 이상의 구멍을 포함할 수 있다. 상기 하나 이상의 구멍은 상기 플랜지를 통해 연장될 수 있다. 상기 구멍 각각은 상기 플랜지를 통해 연장되는 관통 보어의 형태일 수 있다. 상기 플랜지는 상기 노즐 바디 내의 상기 보어와 슬라이딩식으로 연동하여 시일을 적어도 실질적으로 형성할 수 있다. 이러한 구성에서, 상기 환형 칼라는 상기 보어 내에 피스톤을 형성한다.
Alternatively or additionally, the flange can include one or more holes forming the restricting portion. The at least one hole may extend through the flange. Each of the holes may be in the form of a through bore extending through the flange. The flange may be slidably engaged with the bore in the nozzle body to substantially form a seal. In this configuration, the annular collar forms a piston in the bore.

본 발명의 또 다른 관점에 의하면, 본원에 기술된 타입의 연료 분사 노즐을 포함하는 연료 인젝터가 제공된다.
According to another aspect of the present invention there is provided a fuel injector comprising a fuel injection nozzle of the type described herein.

본 출원의 범위 내에서, 이전 단락, 청구범위 및/또는 하기의 설명 및 도면에 개시된 각종 관점, 실시예, 예 및 변형례 그리고 특히 그 개별적인 특징부는 독립적으로 또는 임의의 조합으로 취해질 수 있다. 하나의 실시예와 관련된 특징은 이러한 특징이 양립할 수 없지 않은 한 모든 실시예에 적용가능하다.
Within the scope of the present application, various aspects, embodiments, examples and variations and particularly their individual features disclosed in the preceding paragraphs, claims and / or the following description and drawings may be taken independently or in any combination. Features associated with one embodiment are applicable to all embodiments unless such features are incompatible.

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 하나 이상의 실시예를 예로서만 기술할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료 분사 노즐의 종단면도,
도 2는 도 1에 도시한 분사 노즐의 하부 팁에 대한 세부도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연료 분사 노즐의 횡단면도,
도 4는 상이한 분사 노즐을 위한 총 단면적(A_tot)과 수력 직경(D_hyd) 간의 관계에 대한 그래프,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료 분사 노즐의 종단면도.Reference will now be made, by way of example only, to one or more embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings.
1 is a longitudinal sectional view of a fuel injection nozzle according to a first embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a detailed view of the lower tip of the injection nozzle shown in FIG. 1;
3 is a cross-sectional view of the fuel injection nozzle according to the embodiment of the present invention,
4 is a graph of the relationship between the total cross-sectional area A _tot and the hydraulic diameter D _hyd for different injection nozzles,
5 is a longitudinal sectional view of a fuel injection nozzle according to a second embodiment of the present invention.

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료 분사 노즐을 기술할 것이다.
A fuel injection nozzle according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 관점에 따른 연료 분사 노즐(1)을 도시한다. 도시한 분사 노즐(1)은 관련된 내연기관의 연소 챔버(미도시) 내에 연료를 전달하기 위해 구성된다. 분사 노즐(1)은 압축착화기관(즉, 디젤 엔진)에서의 특정한 적용을 가지지만, 본 발명은 불꽃점화기관(즉, 가솔린 엔진)을 위한 분사 노즐(1)에서 실시될 수 있다.
Fig. 1 shows a fuel injection nozzle 1 according to the aspect of the present invention. The illustrated injection nozzle 1 is configured to deliver fuel in a combustion chamber (not shown) of the associated internal combustion engine. The injection nozzle 1 has a specific application in a compression ignition engine (i.e., a diesel engine), but the invention can be practiced in an injection nozzle 1 for a spark ignition engine (i.e., a gasoline engine).

용어 "상측(upper)" 및 "하측(lower)"은 분사 노즐(1)의 특징부에 대한 상대 위치를 기술하도록 본원에서 사용되며, 보호 범위를 제한하지 않는다. 분사 노즐(1)의 "하측" 단부는 (도 1의 하측부 상에 도시된) 연소 챔버 근위에 배치된 단부이다. 반대로, 분사 노즐(1)의 "상측" 단부는 (도 1의 상측부 상에 도시된) 연소 챔버 원위에 배치된 단부이다. 또한, 용어 "상류(upstream)" 및 하류(downstream)"은 통상적인 사용시에 분사 노즐(1)을 통해 그리고 연소 챔버 내로의 연료 흐름방향에 관해 본원에 사용된다.
The terms "upper" and "lower" are used herein to describe relative positions relative to the features of the injection nozzle 1 and do not limit the extent of protection. The "lower" end of the injection nozzle 1 is an end disposed at the proximal end of the combustion chamber (shown on the lower side of FIG. 1). Conversely, the "upper" end of the injection nozzle 1 is an end disposed on the combustion chamber circle (shown on the upper side of FIG. 1). Further, the terms "upstream" and " downstream "are used herein in connection with the fuel flow direction through the injection nozzle 1 and into the combustion chamber during normal use.

분사 노즐(1)은 종축(XX')을 따라 연장된다. 분사 노즐(1)은 가압 연료를 위한 공급 라인으로부터의 연료를 수용하도록 그 내에 형성된 노즐 바디(3)와 보어(5)를 포함한다. 분사 노즐(1)은 종축(XX')을 따라 보어(5) 내에서 변위가능한 니들(7)을 구비한다. 보어(5)는 고압에 있는 연료를 공급하는 고압 공급 통로(11)와 연통하는 확장된 상측 영역(9)을 구비한다. 니들(7)은 보어(5) 내의 연료압에 노출되는 절두원추 형태의 스러스트 표면(10)을 구비한다.
The injection nozzle 1 extends along the longitudinal axis XX '. The injection nozzle 1 comprises a nozzle body 3 and a bore 5 formed therein to receive fuel from a supply line for pressurized fuel. The injection nozzle 1 has a needle 7 displaceable in the bore 5 along the longitudinal axis XX '. The bore 5 has an enlarged upper region 9 in communication with a high pressure supply passage 11 for supplying fuel at a high pressure. The needle 7 has a frustoconical thrust surface 10 exposed to the fuel pressure in the bore 5.

보어(5)의 하단부에는 니들 시팅(13)이 형성된다. 니들 시팅(13)은 절두원추 형태를 가지며, 니들(7)의 팁(14)과 결합가능하다. 시팅(13)의 하류에서, 노즐 바디(3)는 보어(5)의 최하측 팁(19) 내에 형성된 색 용적부(sac volume)(17)와 연통하는 복수의 분사 개구(15)(그 중 하나만이 도 1 및 2에 도시됨)를 구비한다. 분사 개구(15)는 보어(5) 내의 고압 연료가 관련된 내연기관의 연소 챔버(미도시) 내에 분사되게 한다. 니들(7)이 시팅(13)과 결합될 때, 분사 노즐(1)로부터 연소 챔버 내로 연료가 분사되는 것이 방지된다. 이 경우, 니들(7)은 폐쇄 위치에 있는 것으로 언급될 수 있다. 니들(7)이 시팅(13)으로부터 멀어지게 리프팅될 때, 니들(7)의 팁(14)은 시팅(13)으로부터 분리하여, 분사 개구(15)를 통해 연소 챔버 내로 연료가 분사된다. 이러한 조건에서, 니들(7)은 분사 위치에 있는 것으로 언급될 수 있다.
A needle seat 13 is formed at the lower end of the bore 5. The needle seat 13 has a truncated cone shape and is engageable with the tip 14 of the needle 7. Downstream of the seating 13 the nozzle body 3 has a plurality of ejection openings 15 in communication with a color volume 17 formed in the lowermost tip 19 of the bore 5 Only one is shown in Figures 1 and 2). The injection opening 15 causes high pressure fuel in the bore 5 to be injected into a combustion chamber (not shown) of the associated internal combustion engine. When the needle 7 is engaged with the seating 13, fuel is prevented from being injected from the injection nozzle 1 into the combustion chamber. In this case, the needle 7 may be referred to as being in the closed position. When the needle 7 is lifted away from the seat 13, the tip 14 of the needle 7 separates from the seat 13 and the fuel is injected into the combustion chamber via the injection opening 15. In this condition, the needle 7 may be referred to as being in the injection position.

도 1에 도시한 바와 같이, 분사 노즐(1)은 보어(5)를 통해 연료 흐름을 구속하기 위한 구속부(21)를 포함한다. 구속부(21)는 니들(7) 상에 제공된 플랜지(23)의 형태인 구속형 압력 감소 요소(restrictive pressure reduction element)와 함께 형성된다. 플랜지(23)는 니들(7)의 원통형 샤프트부(25) 상에 지탱된다. 플랜지(23)는 환형이며 니들(7)로부터 반경방향 외측으로 연장되고, 니들의 나머지 부분의 평균 단면적보다 큰 단면적을 갖는다. 더욱 상세하게 후술되는 바와 같이, 니들(7)이 시팅(13)으로부터 작동가능하게 리프팅할 때, 플랜지(23)는 고압 공급 통로(11)와 분사 개구(15) 사이의 보어(5)를 통해 연료 경로 내의 압력 강하를 야기한다.
As shown in FIG. 1, the injection nozzle 1 includes a restraining portion 21 for restraining the fuel flow through the bore 5. The restraint portion 21 is formed with a restrictive pressure reduction element in the form of a flange 23 provided on the needle 7. The flange 23 is supported on the cylindrical shaft portion 25 of the needle 7. The flange 23 is annular and extends radially outward from the needle 7 and has a cross-sectional area greater than the average cross-sectional area of the remainder of the needle. As will be described in more detail below, when the needle 7 is operably lifted from the seating 13, the flange 23 is moved through the bore 5 between the high pressure supply passage 11 and the jet opening 15 Causing a pressure drop in the fuel path.

니들(7)의 운동은 제어 챔버 내의 연료압을 제어함으로써 수행된다. 니들(7)은 하류 단부(29)(그 중 하부만이 도 1에 도시됨)를 갖는다. 니들(7)을 폐쇄 위치를 향해 가압하도록 스프링(미도시)이 제공된다. 니들(7)의 상류 단부(29)가 제어 챔버(27) 내에 수용됨으로써, 니들(7)의 단부면은 제어 챔버(27) 내의 연료압에 노출된다.
The movement of the needle 7 is performed by controlling the fuel pressure in the control chamber. Needle 7 has a downstream end 29 (only the bottom of which is shown in Figure 1). A spring (not shown) is provided to urge the needle 7 toward the closed position. The upstream end 29 of the needle 7 is received in the control chamber 27 so that the end face of the needle 7 is exposed to the fuel pressure in the control chamber 27. [

제어 챔버(27) 내의 연료압은 당업자에게 친숙한 작동 시스템(미도시)에 의해 제어된다. 예컨대, 작동 시스템은 고압 연료 공급 통로(11)로부터 제어 챔버(27)로 연료가 흐르는 한편, 제어 챔버(27)와 저압 드레인 사이의 연료 흐름이 방지되는지의 여부, 또는 제어 챔버(27)로부터 저압 드레인으로 연료가 흐를 수 있고 고압 연료 공급 통로(11)로부터 제어 챔버(27)로의 연료 흐름이 방지되는지의 여부를 제어하는 3방향 밸브를 구비할 수 있다. 3방향 밸브의 작동은, 예컨대 솔레노이드 또는 압전 액추에이터에 의해 제어된다. 변형적으로, 작동 시스템의 3방향 밸브는 2방향 밸브로 대체될 수 있다.
The fuel pressure in the control chamber 27 is controlled by an operating system (not shown) familiar to those skilled in the art. For example, the operating system determines whether the fuel flows from the high-pressure fuel supply passage 11 to the control chamber 27, while the fuel flow between the control chamber 27 and the low-pressure drain is prevented, Directional valve that controls whether fuel can flow into the drain and fuel flow from the high-pressure fuel supply passage 11 to the control chamber 27 is prevented. The operation of the three-way valve is controlled by, for example, a solenoid or a piezoelectric actuator. Alternatively, the three-way valve of the operating system may be replaced by a two-way valve.

노즐 바디(3)는 2개의 별개부, 즉 상류 대직경부(31)와 하류 소직경부(35)를 갖는다. 분사 개구(15)는 소직경부(35)의 단부에 배치된다. 더욱 정확하게, 분사 개구(15)는 사용시에 관련된 엔진(미도시)의 연소 챔버 내에 위치된 소직경부(35)의 팁(39)에 배치된다.
The nozzle body 3 has two separate portions, that is, an upstream large diameter portion 31 and a downstream small diameter portion 35. The injection opening 15 is disposed at the end of the small diameter portion 35. More precisely, the injection opening 15 is disposed at the tip 39 of the small diameter portion 35 located in the combustion chamber of the associated engine (not shown) at the time of use.

노즐 바디(3)의 보어(5)는 상류 영역(41)과, 하류 영역(43)으로 형성된다. 하류 영역(43)은 내경(De)을 갖는다. 니들(7)은 보어(5)의 상류 및 하류 영역(41, 43) 양자를 통해 동축으로 형성된다.
The bore 5 of the nozzle body 3 is formed as an upstream region 41 and a downstream region 43. [ The downstream region 43 has an inner diameter De. The needles 7 are formed coaxially through both the upstream and downstream regions 41, 43 of the bore 5.

보어(5)의 상류 영역(41)의 상단부에 제공된 연료 입구(45)를 통해 고압 연료 공급 통로(11)로부터 연료가 보어(5)에 들어온다. 보어(5)는 연료 입구(45)로부터, 상류 영역(41)을 통해 그리고 하류 영역(43) 내로 그리고 분사 개구(15)를 향해 흐름 경로를 형성한다. 사용시에, 연료는 상류 영역(41)과 하류 영역(43) 양자를 충전하며, 그와 함께 연료를 위한 어큐뮬레이터 용적부를 형성한다.
The fuel enters the bore 5 from the high-pressure fuel supply passage 11 through the fuel inlet 45 provided at the upper end of the upstream region 41 of the bore 5. The bore 5 forms a flow path from the fuel inlet 45, through the upstream region 41 and into the downstream region 43 and towards the injection opening 15. In use, the fuel fills both the upstream region 41 and the downstream region 43 and forms an accumulator volume for the fuel therewith.

플랜지(23)는 보어(5)의 하류 영역(43) 내의 니들(7) 상에 제공된다. 플랜지(23)는 환형 형태이며, 도 3에 도시한 바와 같이 보어(5)의 하류 영역(43)의 내경(De)보다 작은 직경(Di)을 갖는다. 따라서, 플랜지(23)는 보어(5)의 내부면의 인접부(53)와 함께, 연료 입구(45)와 분사 개구(15) 사이의 연료 흐름 경로를 따라 연료 흐름을 구속하기 위한 구속부(21)를 형성하도록 배치된다. 구속부(21)는 플랜지(21)와 인접부(53) 사이에서 플랜지(23)의 외측 주변 표면 주위에 형성된다. 이에 따라, 구속부(21)는 환형 통로 또는 간극의 형태를 취한다. 후술하는 바와 같이, 구속부(21)의 치수는 니들(7)이 분사 위치에서 보어(5)를 통해 연료가 흐르고 있을 때 플랜지를 가로질러 압력 강하를 초래하도록 형성된다. 이로써, 니들(7)이 분사 위치에 있을 때, 플랜지(21)의 상류에 비해 플랜지의 하류에 감소된 연료압이 존재한다.
The flange 23 is provided on the needle 7 in the downstream region 43 of the bore 5. The flange 23 is annular in shape and has a diameter Di that is smaller than the inner diameter De of the downstream region 43 of the bore 5 as shown in Fig. The flange 23 is provided with a proximal portion 53 of the inner surface of the bore 5 and a restraining portion for restraining the fuel flow along the fuel flow path between the fuel inlet 45 and the injection opening 15 21). The restraining portion 21 is formed around the outer peripheral surface of the flange 23 between the flange 21 and the abutting portion 53. Thus, the restricting portion 21 takes the form of an annular passage or a gap. As will be described later, the dimension of the restraining portion 21 is formed to cause a pressure drop across the flange when the needle 7 is flowing fuel through the bore 5 at the injection position. Thereby, there is a reduced fuel pressure downstream of the flange relative to the upstream of the flange 21 when the needle 7 is in the injection position.

구속부(21)의 치수는 하기와 같이 형성된다. 구속부(21)는 하기의 수학식에 의해 규정될 수 있는 수력 직경(D_hyd)을 갖는다.The dimensions of the restricting portion 21 are formed as follows. The restraining portion 21 has a hydraulic diameter D _hyd which can be defined by the following equation.

여기서, A는 구속부(21)의 단면적이고, P는 구속부(21)의 단면의 윤변(wetted perimeter)이다. 즉, 윤변(P)은 사용시에 연료와 접촉하는 구속부(21)의 단면의 주변부이다.
Here, A is the cross-sectional area of the restraining portion 21 and P is the wetted perimeter of the restraining portion 21. That is, the circumferential edge P is the peripheral portion of the end surface of the restraining portion 21 which is in contact with the fuel at the time of use.

도 3에 도시한 바와 같이, 구속부(21)는 보어(5)의 하류 영역(43)의 내경(De)과 동일한 외경과, 플랜지의 직경(Di)과 동일한 내경을 갖는 환형 갭이다. 따라서, 수력 직경은 하기의 수학식에 의해 규정된다:3, the restraining portion 21 is an annular gap having an outer diameter equal to the inner diameter De of the downstream region 43 of the bore 5 and an inner diameter equal to the diameter Di of the flange. Thus, the hydraulic diameter is defined by the following equation:

분사 개구(15)는 총 단면적(A_tot)을 갖는다. 분사 개구(15)의 총 단면적(A_tot)은 분사 개구(15)를 통해 연료 흐름에 유용한 총 영역인 것으로 본원에 정의된다. 즉, 복수의 분사 개구를 갖는 분사 노즐(1)을 위해, 총 단면적(A_tot)은 각 분사 개구의 단면적의 합이다. 본원에 기술된 분사 개구의 단면적은 분사 개구의 출구에서, 즉 연소 챔버 내로 개방되는 분사 개구의 하단부에서 측정된 단면적을 지칭한다. 본 실시예에서, 구속부(21)는 분사 개구(15)의 총 단면적(A_tot)의 함수로서 치수설정된다. 총 단면적(A_tot)은 소정의 분사 노즐(1)을 위해 고정된다. 그러나, 총 단면적(A_tot)은 상이한 분사 노즐(1)을 위해 다를 수 있다. 예컨대, 총 단면적(A_tot)은 상이한 분사 노즐(1)을 위해 0.05 내지 0.15 mm²의 범위일 수 있다.
The injection opening 15 has a total cross-sectional area A _tot . The total cross-sectional area A _tot of the injection openings 15 is defined here as being the total area available for fuel flow through the injection openings 15. That is, for the injection nozzle 1 having a plurality of injection openings, the total cross-sectional area A _tot is the sum of the cross-sectional areas of the respective injection openings. The cross-sectional area of the injection openings described herein refers to the cross-sectional area measured at the outlet of the injection opening, i.e. at the lower end of the injection opening which opens into the combustion chamber. In this embodiment, the restraining portion 21 is dimensioned as a function of the total cross-sectional area A _tot of the injection opening 15. The total cross-sectional area A _tot is fixed for a given injection nozzle 1. However, the total cross-sectional area A _tot may be different for different injection nozzles 1. For example, the total cross-sectional area A _tot may range from 0.05 to 0.15 mm < ² > for different injection nozzles 1. [

본 실시예에서, 구속부(21)의 수력 직경(D_hyd)은 총 단면적(A_tot)의 상호관계의 함수이다. 특히, 수력 직경(D_hyd)은 하기의 수학식에 의해 정의된다.In this embodiment, the hydraulic diameter D _hyd of the restraining portion 21 is a function of the correlation of the total cross-sectional area A _tot . In particular, the hydraulic diameter D _hyd is defined by the following equation.

여기서, D_hyd는 수력 직경이고, L은 구속부의 종방향 길이이고, A_tot는 상기 적어도 하나의 분사 개구의 총단면적이고, a 및 b는 상수이다. 본 실시예에서, a는 11.5 내지 22의 범위이고, b는 2 내지 4.5의 범위이다. a, b 및 A_tot를 위한 상기한 값 범위를 갖는 상기한 수학식에 의해 포함되는 대응 영역은 도 4에 도시된다. 더욱 정확하게, 도 4는 0.05 내지 0.15 mm²의 범위의 상이한 총 단면적(A_tot)을 각각 갖는 몇 가지 타입의 인젝터를 위한 총 단면적(A_tot)의 함수로서

의 값을 도시한다. 총 단면적(A_tot)의 각 값을 위해 그리고 상수 a 및 b의 각 값을 위해

의 상이한 값들은 도 4에 나타낸 음영 영역(shaded area)으로 나타낸다.
Where D _hyd is the hydraulic diameter, L is the longitudinal length of the restraint, A _tot is the total cross-sectional area of the at least one injection opening, and a and b are constants. In the present embodiment, a ranges from 11.5 to 22 and b ranges from 2 to 4.5. The corresponding area covered by the above equation with the above value range for a, b and A _tot is shown in Fig. More precisely, Figure 4 as a function of the total cross-sectional area (A _tot) for a set of injectors of the type having a total cross-sectional area (A _tot) different from the range of 0.05 to 0.15 mm ² respectively,

&Lt; / RTI > For each value of total cross-section (A _tot ) and for each value of constants a and b

&Lt; / RTI > are represented by the shaded area shown in FIG.

따라서, 플랜지(23)는 어큐뮬레이터 용적부를 2개의 별개 압력 제어 용적부(이하, "보어 용적부"로 지칭됨)로 구획한다. 보어(5)의 상단부와 플랜지(23) 사이에는 상측 보어 용적부(55)가 형성되고, 플랜지(23)와 시팅(13) 사이에는 하측 보어 용적부(57)가 형성된다. 니들(7)이 분사 위치에 있을 때, 상측 보어 용적부(55) 내의 연료압은 구속부(21)로 인해 하측 보어 용적부(57) 내의 연료압보다 크다.
Thus, the flange 23 divides the accumulator volume into two separate pressure control volumes (hereinafter referred to as "bore volumes "). An upper bore volume portion 55 is formed between the upper end of the bore 5 and the flange 23 and a lower bore volume portion 57 is formed between the flange 23 and the seating 13. When the needle 7 is in the injection position, the fuel pressure in the upper bore volume 55 is larger than the fuel pressure in the lower bore volume 57 due to the restraint 21.

본 발명의 본 실시예에 의하면, 플랜지(23)는 니들(7)과 별개인 분사 노즐(1)의 구성요소이다. 플랜지가 니들(7)의 샤프트부에 프레스-피팅되도록 배치됨으로써, 플랜지(23)는 니들(7)에 대해 이동가능하지 않다. 따라서, 플랜지는 보어(5) 내에서 니들(7)이 슬라이딩함에 따라 니들(7)과 함께 이동한다. 플랜지를 니들(7)과 별개로 제조하는 하나의 이점은 니들(7)을 제조하는데 요구되는 바아 사이즈(bar size)가 감소될 수 있음으로써 제조 비용 및 제조 동안에 폐자재를 감소시킨다. 그러나, 본 발명의 변형 실시예에서, 플랜지는 니들의 일체 특징부일 수 있다.
According to the present embodiment of the invention, the flange 23 is a component of the injection nozzle 1 which is separate from the needle 7. The flange 23 is arranged to be press-fit on the shaft portion of the needle 7 so that the flange 23 is not movable relative to the needle 7. Thus, the flange moves with the needle 7 as the needle 7 slides in the bore 5. One advantage of manufacturing the flange separately from the needles 7 is that the bar size required to manufacture the needles 7 can be reduced, thereby reducing manufacturing costs and waste materials during manufacture. However, in an alternative embodiment of the present invention, the flange may be an integral feature of the needle.

플랜지의 상부면은 종축(XX')에 수직한 단면적을 가지도록 배치되며, 개구(15)의 총단면적(A_tot)의 200 내지 800배, 바람직하게 대략 500배 이상이다. 이러한 영역비를 제공하는 것은 플랜지(23) 근방에서 연료와 대략 동일한 속도로 폐쇄 동안에 니들(7)이 이동하는 것을 의미한다.
The upper surface of the flange is arranged to have a cross-sectional area perpendicular to the longitudinal axis XX 'and is 200 to 800 times, preferably approximately 500 times, the total cross-sectional area A _tot of the opening 15. Providing such an area ratio means that the needle 7 is moved during closing in the vicinity of the flange 23 at about the same speed as the fuel.

도 1 내지 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 분사 노즐(1)의 작동을 기술한다.
The operation of the injection nozzle 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to Figs.

니들(7)이 폐쇄 위치에 있는 경우, 니들(7)의 팁(14)은 연소 챔버 내의 분사 개구(15) 외부로의 연료 흐름을 방지하기 위해 시팅(13)과 결합된다. 이러한 위치에서, 고압 연료는 보어(5)의 상류 및 하류 영역(41, 43)을 충전한다. 연료 흐름이 방해되기 때문에, 플랜지(23) 양측에서의 상측 및 하측 보어 용적부(55, 57) 내의 압력은 동일하다. 이러한 단계에서, 제어 챔버(27)와 드레인 사이의 연통이 폐쇄되어, 제어 챔버(27) 내의 연료압이 높아진다.
When the needle 7 is in the closed position, the tip 14 of the needle 7 is engaged with the seat 13 to prevent fuel flow out of the injection opening 15 in the combustion chamber. In this position, the high pressure fuel fills the upstream and downstream regions 41, 43 of the bore 5. The pressures in the upper and lower bore volume portions 55, 57 on both sides of the flange 23 are the same because the fuel flow is disturbed. In this step, the communication between the control chamber 27 and the drain is closed, so that the fuel pressure in the control chamber 27 becomes high.

따라서, 제어 피스톤(29)에 작용하는 제어 챔버(27) 내의 연료압으로 인해 니들(7)에 작용하는 조합된 하측방향 또는 폐쇄력과, 스프링에 의해 제공되는 하측방향력은 니들(7)의 스러스트 표면(10)에 작용하는 연료 압력으로 인해 니들(7)에 작용하는 상측방향 또는 개방력보다 크다. 이는 니들(7) 상에 네트 하측방향 또는 폐쇄력을 초래하여, 니들(7)은 폐쇄 위치에 유지된다. 상측 및 하측 보어 용적부(55, 57) 내의 연료압이 동일함에 따라, 해당하는 용적부 내의 연료압으로 인해 플랜지(23)에 작용하는 상측방향 및 하측방향 힘들이 서로 균형된다.
Therefore, the combined downward or closing force acting on the needle 7 due to the fuel pressure in the control chamber 27 acting on the control piston 29 and the downward force provided by the spring, Is greater than the upward direction or opening force acting on the needle (7) due to the fuel pressure acting on the thrust surface (10). This causes net downward or closing force on the needle 7, so that the needle 7 is held in the closed position. As the fuel pressures in the upper and lower bore volume portions 55, 57 are the same, the upward and downward forces acting on the flange 23 due to the fuel pressure in the corresponding volume portion are balanced with each other.

니들(7)을 개방하기 위해, 3방향 밸브는 제어 챔버(27)와 저압 드레인 사이의 연결을 개방하도록 작동됨으로써, 제어 챔버(27) 내의 압력을 감소시킨다. 제어 챔버(27) 내의 압력이 감소함에 따라, 니들(7)의 상류 단부(29)에 작용하는 결과적인 하측방향력이 감소하고, 그 결과 하측 보어 용적부(57) 내의 연료압으로 인해 니들(7)의 스러스트 표면(10) 상에 가해지는 상측방향력이 스프링으로 인해 하측방향력과 조합되는 제어 챔버(27) 내의 연료압으로 인해 니들(7)에 작용하는 하측방향력보다 큰 지점에 도달된다. 이러한 지점에서, 네트 상측방향 또는 개방력이 니들(7)에 작용하고, 니들(7)은 시팅(13)으로부터 분사 위치를 향해 상측방향으로 멀어지게 변위된다.
In order to open the needle 7, the three-way valve is operated to open the connection between the control chamber 27 and the low-pressure drain, thereby reducing the pressure in the control chamber 27. As the pressure in the control chamber 27 decreases, the resulting downward force acting on the upstream end 29 of the needle 7 decreases, and consequently the fuel pressure in the lower bore volume 57 causes the needle 7 is greater than the downward force acting on the needle 7 due to the fuel pressure in the control chamber 27 combined with the downward force due to the spring do. At this point, the net upward direction or opening force acts on the needle 7, and the needle 7 is displaced upward from the seating 13 toward the injection position.

니들(7)이 시팅(13)을 리프트 오프함에 따라, 개구(15)로부터 그리고 연소 챔버 내로 연료가 흘러나오기 시작한다. 고압 연료 통로(11)가 보어(5)에 연료를 계속하여 공급하는 동안에, 하측 보어 용적부(57) 내에서 보어(5)의 하단부에서의 압력은 연소 챔버 내로 연료가 분사됨으로 인해 감소한다. 이는 니들(7)이 리프트되는 초기 속도를 늦추는데 도움을 주는데, 그 이유는 스러스트 표면(10) 상의 연료에 의해 가해지는 상측방향 압력이 감소하기 때문이다.
As the needle 7 lifts off the seating 13, fuel begins to flow out of the opening 15 and into the combustion chamber. The pressure at the lower end of the bore 5 within the lower bore volume 57 decreases as fuel is injected into the combustion chamber while the high-pressure fuel passage 11 continues to supply fuel to the bore 5. This helps slow down the initial speed at which the needle 7 is lifted because the upward pressure exerted by the fuel on the thrust surface 10 is reduced.

또한, 플랜지(23)를 지나 하측 보어 용적부(57) 내로 그리고 구속부(21)를 통해 연료가 흐르기 때문에, 하측 보어 용적부(57) 내의 연료압은 상측 보어 용적부(55) 내의 연료압에 비해 감소된다.
Since the fuel flows through the flange 23 into the lower bore volume portion 57 and through the restricting portion 21, the fuel pressure in the lower bore volume portion 57 is lower than the fuel pressure in the upper bore volume portion 55 Lt; / RTI >

그 결과, 플랜지(23)의 각 측부에 작용하는 연료압은 더 이상 균형되지 않는 대신에, 플랜지(23)는 니들(7) 상에 하측방향력을 인가한다. 이로써, 플랜지(23)의 상측 표면적은 니들(7) 상에 하측 성분의 힘을 생성하도록 상측 보어 용적부(55) 내의 연료압에 노출되는 상류에 면하는 스러스트 표면을 형성한다.
As a result, instead of the fuel pressure acting on each side of the flange 23 being no longer balanced, the flange 23 applies a downward force on the needle 7. As a result, the upper surface area of the flange 23 forms an upstream facing thrust surface exposed to fuel pressure in the upper bore volume 55 to produce a force of the lower component on the needle 7.

따라서, 연료가 보어(5)를 통해 흐름에 따라, 플랜지(23)의 상류에 면하는 스러스트 표면에 대해 압력을 인가하고, 이로써 니들(7)이 시팅(13)으로부터 상측방향으로 멀어지게 이동하는 속도를 감소시키는데 도움을 준다. 더욱이, 연료를 통한 플랜지(23)의 운동은 니들(7)의 속도를 약화시키는 드래그 효과를 야기한다. 그에 따라, 플랜지(23)는 연료에 대한 니들(7)의 개방 운동을 니들(7)의 운동에 반대방향으로 댐핑하는 효과를 갖는다. 플랜지(23)를 통해 니들(7)에 작용하는 하측 성분의 힘은 스러스트 표면을 통해 작용하는 상측 성분의 힘을 극복하기에 충분하지 않으므로 네트 상측방향력이 니들(7)을 개방하도록 계속하여 작용한다.
Accordingly, as the fuel flows through the bore 5, a pressure is applied against the thrust surface facing upstream of the flange 23, thereby causing the needle 7 to move away from the seating 13 in the upward direction Helps to reduce speed. Moreover, the movement of the flange 23 through the fuel causes a drag effect which weakens the speed of the needle 7. Accordingly, the flange 23 has the effect of damping the opening movement of the needle 7 with respect to the fuel in a direction opposite to the movement of the needle 7. Since the force of the lower component acting on the needle 7 through the flange 23 is not sufficient to overcome the force of the upper component acting on the thrust surface, the net upward force continues to act to open the needle 7 do.

그 결과 니들(7)은 최대 리프트 위치에 도달하고, 보어(5)를 통해 그리고 개구(15)를 통해 고압 연료 통로로부터 연소 챔버 내로 연료가 계속하여 흐른다.
As a result, the needle 7 reaches the maximum lift position and fuel continues to flow from the high-pressure fuel passageway into the combustion chamber through the bore 5 and through the opening 15.

소정량의 연료가 연소 챔버로 전달되어 있을 때, 밸브는 고압 연료가 제어 챔버(27) 내로 드레인하여 흐르게 하기 위해 연결부를 폐쇄하도록 작동된다. 제어 챔버(27) 내의 압력이 증가함으로써, 니들(7)의 상류 단부(29)를 통해 니들(7)에 작용하는 하측방향 또는 폐쇄력은 상승한다. 그 결과, 니들(7)에 작용하는 조합된 하측방향력은 니들(7)에 작용하는 상측방향력을 초과하여, 니들(7)이 폐쇄방향으로 이동하게 하는 네트 하측방향력을 니들(7) 상에 발생시킨다.
When a predetermined amount of fuel is being delivered to the combustion chamber, the valve is operated to close the connection to drain and flow high pressure fuel into the control chamber 27. As the pressure in the control chamber 27 increases, the downward or closing force acting on the needle 7 through the upstream end 29 of the needle 7 rises. As a result, the combined downward force acting on the needle 7 exceeds the upward force acting on the needle 7, and the net downward force which causes the needle 7 to move in the closing direction is transmitted to the needle 7, Lt; / RTI >

전술한 바와 같이, 구속부가 플랜지(23)를 가로질러 압력 강하를 제공하기 때문에, 플랜지(23)의 하류의 하측 보어 용적부(57) 내에 존재하는 상측 보어 용적부(55) 내에 더욱 높은 압력이 존재한다. 상류에 면하는 스러스트 표면에 작용하는 연료의 압력에 의해 플랜지(23)를 통해 니들(7)에 인가되는 결과적인 하측방향력은 니들(7)의 폐쇄 속도를 증가시키는 추가적인 폐쇄력 성분을 제공한다.
As described above, since the restricting portion provides a pressure drop across the flange 23, a higher pressure in the upper bore volume portion 55 existing in the lower bore volume portion 57 downstream of the flange 23 exist. The resulting downward force applied to the needle 7 through the flange 23 by the pressure of the fuel acting on the upstream thrust surface provides an additional closing force component which increases the closing speed of the needle 7 .

폐쇄 동작은 니들(7)이 시팅(13)과 결합할 때 마무리하여, 또 다른 개방 동작이 수행될 때까지 개구(15) 외부로의 또 다른 연료 흐름을 방지한다.
The closure operation finishes when the needle 7 engages the seat 13 and prevents another fuel flow to the outside of the opening 15 until another opening operation is performed.

니들(7)의 운동에 대한 구속부(21)의 효과는 히스테리시스(hysteresis)를 나타낸다. 분사 노즐(1)의 개방 동안에, 플랜지(23)는 니들(7)의 운동을 댐핑하여, 작은 분사 용적부에 대한 양호한 제어를 허용한다. 니들(7) 폐쇄 동안에, 플랜지는 니들(7)의 폐쇄 속도를 부스팅하여, 분사의 신속한 종결을 허용한다.
The effect of the restraining portion 21 on the motion of the needle 7 is indicative of hysteresis. During opening of the injection nozzle 1, the flange 23 damps the movement of the needle 7, allowing good control over the small injection volume. During needle 7 closure, the flange boosts the closing speed of the needle 7, allowing rapid termination of the injection.

니들(7)의 중심축에 평행한 방향으로 취해진 플랜지(23)의 종방향 길이(L) 또는 두께는 플랜지(23)의 직경(Di)이 비해 상대적으로 작다. 플랜지(23)의 질량 및 그에 따른 니들(7)의 이동 질량을 감소시키기 위해 얇은 플랜지(23)가 선호된다.
The longitudinal length L or the thickness of the flange 23 taken in the direction parallel to the central axis of the needle 7 is relatively small as compared with the diameter Di of the flange 23. [ A thin flange 23 is preferred to reduce the mass of the flange 23 and hence the moving mass of the needle 7.

또 다른 실시예에서, 노즐 바디의 내부면과 플랜지의 에지 사이에는 지점 또는 국부화된 구속부가 형성될 수 있다. 예컨대, 플랜지는 날카롭거나 또는 뾰족한 외측 에지를 형성하도록 프로파일될 수 있다.
In another embodiment, a point or localized restraining portion may be formed between the inner surface of the nozzle body and the edge of the flange. For example, the flange can be profiled to form a sharp or pointed outer edge.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료 분사 노즐(101)에 대한 종단면도를 도시한다. 명확성을 위해, 유사한 참조부호가 100이 증가되어 있더라도 유사한 구성요소를 위해 사용된다.
5 shows a longitudinal sectional view of the fuel injection nozzle 101 according to the second embodiment of the present invention. For clarity, similar reference numerals are used for similar components, even though 100 is increased.

분사 노즐(101)은 가압 연료를 위한 공급 라인으로부터 연료를 수용하도록 그 내에 형성된 노즐 바디(103)와 보어(105)를 포함한다. 분사 노즐(101)은 종축(XX')을 따라 이동가능한 니들(107)을 구비한다. 고압 공급 통로(111)는 복수의 분사 개구(115)를 통한 분사를 위해 고압 연료를 보어(105)에 공급한다. 니들 시팅(113)은 분사 개구(115)를 폐쇄하도록 니들(107)의 팁(139)과 연동하기 위해 보어(105)의 하단부에 형성된다. 니들(107)이 시팅(113)과 결합될 때, 분사 노즐(101)로부터 연료가 분사되는 것이 방지된다. 니들(107)이 시팅(113)으로부터 리프팅할 때, 분사 개구(115)가 개방되어 연료가 분사된다.
The injection nozzle 101 includes a nozzle body 103 and a bore 105 formed therein to receive fuel from a supply line for pressurized fuel. The injection nozzle 101 has a needle 107 movable along the longitudinal axis XX '. The high-pressure supply passage 111 supplies high-pressure fuel to the bore 105 for injection through the plurality of injection openings 115. The needle seat 113 is formed at the lower end of the bore 105 for interlocking with the tip 139 of the needle 107 to close the injection opening 115. When the needle 107 is engaged with the seating 113, injection of fuel from the injection nozzle 101 is prevented. When the needle 107 is lifted from the seating 113, the injection opening 115 is opened and fuel is injected.

분사 노즐(101)은 니들(107)을 제어하기 위한 제어 챔버(미도시)를 포함한다. 스프링(159)은 니들(107)을 폐쇄 위치를 향해 가압하도록 제공된다. 스프링(159)은 니들(107) 주위에 배치된 코일 스프링이다. 환형 칼라(161)는 니들(107)에 고정식으로 장착된다. 칼라(161)는 스프링(159)의 하단부를 지지하기 위한 스프링 시트(162)를 형성한다. 환형 플랜지(123)는 보어(105)를 통해 연료 흐름을 구속하기 위해 환형 칼라(161)에 의해 형성된다. 플랜지(123)의 직경(Di)은 보어(105)의 내경(De)과 실질적으로 동일하다. 플랜지(123)는 보어(105)의 측벽과 슬라이딩식으로 결합하여 시일을 적어도 실질적으로 형성한다. 복수의 구멍(163)이 플랜지(123) 내에 형성된다. 본 실시예에서의 구멍(163)은 분사 노즐(101)의 종축(XX')에 실질적으로 평행한 플랜지(123)를 통해 연장되는 복수의 보어의 형태이다. 구멍(163)은 환형 칼라(131)를 지나 유체 연통을 확립하도록 작동가능하다.
The injection nozzle 101 includes a control chamber (not shown) for controlling the needle 107. The spring 159 is provided to urge the needle 107 toward the closed position. The spring 159 is a coil spring disposed around the needle 107. The annular collar 161 is fixedly attached to the needle 107. The collar 161 forms a spring seat 162 for supporting the lower end of the spring 159. [ The annular flange 123 is formed by the annular collar 161 to constrain the fuel flow through the bore 105. The diameter Di of the flange 123 is substantially equal to the inner diameter De of the bore 105. [ The flange 123 is slidingly engaged with the side wall of the bore 105 to substantially form the seal. A plurality of holes 163 are formed in the flange 123. The holes 163 in this embodiment are in the form of a plurality of bores extending through a flange 123 substantially parallel to the longitudinal axis XX 'of the injection nozzle 101. Holes 163 are operable to establish fluid communication past the annular collar 131.

사용시에, 니들(107)이 시팅(113)으로부터 작동가능하게 리프팅할 때, 플랜지(123) 아래에는 압력 강하가 확립된다. 구멍(163)은 본원에 기술된 제1 실시예에서의 구속부(121)에 의해 형성된 것과 동등한 수력 단면적을 집합적으로 형성한다. 플랜지(123) 내의 구멍(163)은 유효 수력 단면적이 분사 개구(115)의 총 단면적(A_tot)의 함수가 되도록 구성될 수 있다. 총 단면적(A_tot)에 대한 수력 단면적의 관계는 본 발명의 제1 실시예에 따른 총 단면적(A_tot)에 대한 수력 직경(D_hyd)에 관한 관계와 동등할 수 있다.
In use, a pressure drop is established beneath the flange 123 as the needle 107 is operably lifted from the seating 113. The holes 163 collectively form a hydraulic cross-sectional area equivalent to that formed by the restraint 121 in the first embodiment described herein. The hole 163 in the flange 123 may be configured such that the effective hydraulic cross-section is a function of the total cross-sectional area A _tot of the injection opening 115. [ Between the hydraulic cross section of the total cross-sectional area (A _tot) it may be equal to the relationship of the hydraulic diameter (D _hyd) to the total cross-sectional area (A _tot) according to the first embodiment of the present invention.

환형 칼라(161)는 분사 노즐(101) 내에 댐핑 피스톤을 형성한다. 환형 칼라(161)를 지난 연료 흐름을 구속함으로써, 구멍(163)은 니들(107)의 리프트(상승) 속도를 감소시킬 수 있다. 니들(107)의 개방 속도는 환형 칼라(161)가 보어(105) 내의 연료를 통해 이동함에 따른 수력 댐핑과, 환형 칼라(161)를 가로지르는 압력 강하로 인해 감소될 수 있다. 압력 강하는 환형 칼라(161) 아래의 감압으로 인해 발생하여 니들 팁(139)을 향한 방향으로 네트 힘을 초래한다. 환형 칼라(161)는 스프링(159)을 위한 스프링 시트(163)을 형성하고, 또한 보어(105) 내의 연료 흐름을 제어하도록 구멍(163)을 형성하는 이중 기능을 제공한다.
The annular collar 161 forms a damping piston in the injection nozzle 101. By restricting the fuel flow past the annular collar 161, the hole 163 can reduce the lift (lift) speed of the needle 107. The opening speed of the needle 107 can be reduced due to the hydraulic damping as the annular collar 161 moves through the fuel in the bore 105 and the pressure drop across the annular collar 161. [ The pressure drop occurs due to the reduced pressure below the annular collar 161 and results in a net force in the direction toward the needle tip 139. The annular collar 161 forms a spring seat 163 for the spring 159 and also provides a dual function of forming a hole 163 to control the flow of fuel within the bore 105.

분사 노즐(101)의 제2 실시예인 변형례에서, 구속부(121)는 보어(105)와 플랜지(123) 사이에 형성된 환형 갭이다. 구속부(121)는 보어(105)의 내경(De)과 동일한 외경과, 플랜지(123)의 직경(Di)과 동일한 내경을 갖는다. 분사 개구(115)는 총 단면적(A_tot)을 갖는다. 구속부(121)는 분사 개구(115)의 총 단면적(A_tot)의 함수로서 치수설정된다. 구속부(121)의 수력 직경(D_hyd)은 총 단면적(A_tot)의 상호관계의 함수이다. 수력 직경(D_hyd)과 총 단면적(A_tot) 간의 관계는 제1 실시예에서 정의된 것으로부터 변경되지 않는다. 이 구성에서, 환형 칼라(161)는 스프링(159)을 위한 스프링 시트(163)를 형성하고, 또한 보어(105) 내의 연료 흐름을 제어하기 위한 구속부(121)를 형성하는 이중 기능을 제공한다.
In a variant of the second embodiment of the injection nozzle 101, the restricting portion 121 is an annular gap formed between the bore 105 and the flange 123. The restricting portion 121 has an outer diameter equal to the inner diameter De of the bore 105 and an inner diameter equal to the diameter Di of the flange 123. [ The injection openings 115 have a total cross-sectional area A _tot . The restricting portion 121 is dimensioned as a function of the total cross-sectional area A _tot of the injection opening 115. The hydraulic diameter D _hyd of the restraining portion 121 is a function of the cross sectional area A _tot . The relationship between the hydraulic diameter D _hyd and the total cross-sectional area A _tot does not change from that defined in the first embodiment. In this configuration, the annular collar 161 provides a dual function of forming a spring seat 163 for the spring 159 and also forming a restraint 121 for controlling fuel flow in the bore 105 .

본원에 기술된 분사 노즐(1; 101)의 제1 및 제2 실시예에는 각종 변경 및 수정이 이루어질 수 있다. 예컨대, 임의의 다른 적절한 구속부가 제공될 수 있으며, 이는 플랜지 또는 임의의 다른 구속형 요소에 의해 적어도 부분적으로 형성될 수 있다.
Various changes and modifications may be made to the first and second embodiments of the injection nozzle 1 (101) described herein. For example, any other suitable constraining portion may be provided, which may be at least partially formed by a flange or any other constraining element.

변형적으로, 분사 노즐은 리세스부를 포함하는 플랜지(23)를 구비할 수 있으며, 그 리세스부는 보어와 함께 구속부를 형성하는 그 외부면 상에 평탄부를 포함한다. 플랜지 및 니들 상에 불균형된 부하를 회피하도록 복수의 평탄부가 제공될 수 있다. 이 변형예에서, 플랜지의 환형 에지는 보어 내의 니들의 자유로운 운동을 허용하도록 보어의 내부면과 슬라이딩 접촉한다. 이 경우, 평탄부와 보어 사이에서만 연료가 흐를 수 있고, 플랜지의 전체 원주 둘레에서는 흐르지 않는다. 다수의 구속부를 제공하기 위해, 다수의 평탄부가 각도로 이격된 위치에서 플랜지 상에 제공될 수 있다. 평탄부는 다수의 구속부에 의해 제공된 총 단면적이 플랜지를 가로지르는 소정의 총 압력 강하를 제공하도록 배치될 수 있다. 하나 이상의 채널 또는 그루브와 같은 임의의 달리 형성된 리세스 또는 형성부가 평탄부 대신에 또는 평탄부에 추가하여 사용될 수 있다.
Alternatively, the injection nozzle may have a flange 23 comprising a recess portion, the recess portion including a flat portion on its outer surface defining a restricting portion with the bore. A plurality of flat portions may be provided to avoid unbalanced loads on the flanges and needles. In this variation, the annular edge of the flange is in sliding contact with the inner surface of the bore to permit free movement of the needle within the bore. In this case, the fuel can flow only between the flat portion and the bore, and does not flow around the entire circumference of the flange. To provide a plurality of restraints, a plurality of flattened portions may be provided on the flange at angularly spaced locations. The flat portion can be arranged so that the total cross-sectional area provided by the plurality of restraints provides a predetermined total pressure drop across the flange. Any other formed recess or forming portion, such as one or more channels or grooves, may be used in addition to or in addition to the flat portion.

또 다른 변형례에서, 구속부는 플랜지의 상부면으로부터 플랜지의 하부면으로 연장되는 하나 이상의 홀의 형태인 플랜지 내의 오리피스에 의해 제공될 수 있다. 이 구성에서, 플랜지의 외주는 보어 내의 니들의 슬라이딩 운동을 허용하기 위해 보어의 내부면과 슬라이딩 핏을 제공하도록 배치될 수 있다. 이 경우, 연료는 구속부를 통해서만 흐를 수 있고, 플랜지의 외부면 둘레로 흐르지 않는다. 플랜지를 통해 복수의 구속부를 형성하도록 다수의 오리피스가 제공될 수 있다. 요구된 기능성을 성취하기에 적절한 임의의 형상 또는 형태로 오리피스가 제공될 수 있다.
In another alternative, the restricting portion may be provided by an orifice in the flange in the form of one or more holes extending from the upper surface of the flange to the lower surface of the flange. In this configuration, the outer periphery of the flange can be arranged to provide a sliding fit with the inner surface of the bore to permit sliding movement of the needle in the bore. In this case, the fuel can only flow through the restricting portion and does not flow around the outer surface of the flange. A plurality of orifices may be provided to form a plurality of restraints through the flanges. An orifice may be provided in any shape or form suitable to achieve the required functionality.

또 다른 구성에서, 리세스부는 노즐 바디 내에 제공될 수 있다. 연료 흐름 경로 내에 구속부를 형성하는 플랜지의 외부면과 함께 리세스부는 플랜지를 지난다. 다시, 플랜지의 외부면은 노즐 바디의 내부면과 슬라이딩 핏을 제공하도록 배치됨으로써, 보어 영역 내의 니들의 슬라이딩 운동을 허용한다. 이로써, 연료는 구속부를 통해서만 흐를 수 있고, 플랜지의 외부면 중 나머지 부분을 지나지 않는다. 또 다른 실시예에서, 플랜지의 외주부 둘레의 환형 흐름 경로가 제공될 수도 있다. 임의의 적절한 개수의 리세스부가 제공될 수도 있다. 리세스부는 리세스를 형성하도록 노즐 바디를 기계가공함으로써, 또는 노즐 바디를 형성하기 위한 몰딩 공정에 리세스 형상을 포함시킴으로써 제조될 수 있다.
In another configuration, the recessed portion may be provided in the nozzle body. The recess portion, along with the outer surface of the flange forming the restraint in the fuel flow path, passes through the flange. Again, the outer surface of the flange is arranged to provide a sliding fit with the inner surface of the nozzle body, thereby allowing sliding movement of the needle within the bore region. Thereby, the fuel can only flow through the restricting portion and does not pass the rest of the outer surface of the flange. In another embodiment, an annular flow path around the outer periphery of the flange may be provided. Any suitable number of recesses may be provided. The recessed portion can be manufactured by machining the nozzle body to form the recess, or by including the recessed shape in the molding process to form the nozzle body.

또한, 구속형 요소를 가로질러 압력 강하를 제공하기 위한 임의의 다른 적절한 수단이 상이한 타입의 구속부의 조합으로서 이용될 수도 있다. 다시, 구속부는, 구속부에 의해 제공되는 총 단면적이 소정의 총 압력 강하를 제공하도록 배치된다. 분사 노즐을 통해 연료 흐름 경로 내에는 다수의 구속부가 연속하여 배치될 수 있다. 플랜지는 그 외측 주변 표면 둘레에 원주방향으로 형성된 2개 이상의 그루브를 가질 수 있다. 2개의 그루브는 복수의 돌출 환형부를 형성할 수 있으며, 이는 플랜지 둘레에 원주방향으로 연장된다.
In addition, any other suitable means for providing a pressure drop across the restraint element may be used as a combination of different types of restraint. Again, the restricting portion is arranged such that the total cross-sectional area provided by the restricting portion provides a predetermined total pressure drop. A plurality of restricting portions can be continuously arranged in the fuel flow path through the injection nozzle. The flange may have two or more grooves circumferentially formed around its outer peripheral surface. The two grooves can form a plurality of protruding annular portions, which extend circumferentially around the flange.

본 출원의 범위로부터 벗어나지 않고서 본 발명에 각종 변경 및 수정이 이루어질 수 있다.
Various changes and modifications may be made to the present invention without departing from the scope of the present application.

Claims

A fuel injection nozzle for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine,
A nozzle body having a bore for receiving fuel from a feed line for pressurized fuel;
At least one injection opening for transferring fuel from said bore to said combustion chamber, said injection opening having at least one injection opening having a total cross-sectional area A _tot ; And
Between a closed position in which the flow of fuel into said combustion chamber is prevented through said at least one injection opening and an injection position in which the flow of fuel into said combustion chamber through said at least one injection opening is possible, Longitudinally displaceable needles
/ RTI >
Wherein the fuel injection nozzle includes a restricting portion for restricting the fuel flow through the bore,
Wherein said restraining portion is dimensioned as a function of a total cross-sectional area (A _tot ) of said at least one injection opening.
Fuel injection nozzle.

The method according to claim 1,
The restraining portion

(D _hyd ), which is a function of < RTI ID = 0.0 >
Wherein A _tot is the total cross-sectional area of the at least one injection opening,
Fuel injection nozzle.

3. The method according to claim 1 or 2,
The hydraulic diameter (D _hyd ) follows the following equation:

Where D _hyd is the hydraulic diameter, L is the longitudinal length of the restraint, A _tot is the total cross-sectional area of the at least one injection opening, and a and b are constants,
Fuel injection nozzle.

The method of claim 3,
Wherein the constant a is in the range of 11.5 to 22 and the constant b is in the range of 2 to 4.5.
Fuel injection nozzle.

5. The method according to any one of claims 1 to 4,
An upstream region having an upstream section and a downstream section having a downstream section,
Wherein the upstream section is larger than the downstream section and the restraining section is disposed within the upstream region,
Fuel injection nozzle.

5. The method according to any one of claims 1 to 4,
An upstream region having an upstream section and a downstream section having a downstream section,
Wherein the upstream section is larger than the downstream section and the restraining section is disposed in the downstream section,
Fuel injection nozzle.

7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the restricting portion is formed with a flange disposed in the bore, the restricting portion is formed between the nozzle body and the flange,
Fuel injection nozzle.

8. The method of claim 7,
Wherein the flange is disposed on the needle,
Fuel injection nozzle.

8. The method of claim 7,
The flange being disposed on the nozzle body,
Fuel injection nozzle.

7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the fuel injection nozzle includes a spring for urging the needle toward the closed position,
Said needle comprising an annular collar forming a spring seat and forming said restraining portion,
Fuel injection nozzle.

11. The method of claim 10,
Wherein the annular collar includes a flange, the restricting portion being formed between the nozzle body and the flange,
Fuel injection nozzle.

11. The method of claim 10,
Said annular collar comprising one or more apertures to form said restraining portion,
Fuel injection nozzle.

13. The method of claim 12,
The annular collar including a flange, the at least one aperture extending through the flange,
Fuel injection nozzle.

14. The method according to any one of claims 10 to 13,
Wherein the annular collar is integrally formed with the needle or the annular collar is mounted to the needle,
Fuel injection nozzle.

A fuel injector comprising a fuel injection nozzle according to any one of claims 1 to 14.