CN102444510A - 燃料喷射阀 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种燃料喷射阀,可以在涡旋室中有效地赋予燃料涡旋。本发明的燃料喷射阀以如下的方式形成连通路,即,在连通路的侧面即涡旋赋予室内、燃料旋转的径向外侧的第一侧面与沿中央室的径向延伸的线的距离,比在连通路的侧面即涡旋赋予室内、燃料旋转的径向内侧的第二侧面与沿中央室的径向延伸的线的距离短。
Description
技术领域
本发明涉及作为发动机的燃料喷射阀使用的燃料喷射阀。
背景技术
作为这种技术,公开有下述专利文献1记载的技术。该公报中公开有如下内容,即,在开阀时从侧孔经由横向通路向涡旋室供给燃料,将在涡旋室被赋予了涡旋的燃料从燃料喷孔向外部喷射。该横向通路以从侧孔朝向涡旋室,截面面积减小的方式形成,并且以燃料的流速增加的方式形成。
专利文献1:(日本)特开2003-336562号公报
在上述专利文献1记载的技术中,由于侧孔的中心位于横向通路的中心轴上,所以在燃料流入涡旋室时,燃料与横向通路的侧面发生冲撞,相对于横向通路中央附近的流速,侧面附近的流速变慢。特别是由于涡旋室内的燃料的旋转方向外侧的流速慢,所以可能在涡旋室中不能有效地赋予燃料涡旋。
发明内容
本发明是着眼于上述问题而设立的,其目的在于提供能够在涡旋室中有效地赋予燃料涡旋的燃料喷射阀。
为了实现上述目的,本发明第一方面的燃料喷射阀,其具备:阀体,其可滑动地设置;阀座部件,其形成有在闭阀时所述阀体落座的阀座,并且在下游侧具有开口部;中央室,其与所述阀座部件的所述开口部连通,具有圆筒状的内侧面;涡旋赋予室,其形成在比所述中央室更靠下游侧,具有圆筒状的内侧面,在内部使燃料旋转而赋予旋转力;喷射孔,其圆筒状地形成在所述涡旋赋予室的底部,并且与外部贯通;连通路,其朝向所述涡旋赋予室的切线方向与所述涡旋赋予室连接,并且将所述涡旋赋予室和所述阀座部件的所述开口部连通,其中,以如下的方式形成所述连通路,即,在所述连通路的侧面即所述涡旋赋予室内、燃料旋转的径向外侧的第一侧面与沿所述中央室的径向延伸的线的距离,比在所述连通路的侧面即所述涡旋赋予室内、燃料旋转的径向内侧的第二侧面与沿所述中央室的径向延伸的线的距离短。
另外,本发明第二方面的燃料喷射阀,其具备:阀体,其可滑动地设置;阀座部件,其形成有在闭阀时所述阀体落座的阀座,并且在下游侧具有开口部;中央室,其与所述阀座部件的所述开口部连通,具有圆筒状的内侧面;涡旋赋予室,其形成在比所述中央室更靠下游侧,具有圆筒状的内侧面,在内部使燃料旋转而赋予旋转力;喷射孔,其圆筒状地形成在所述涡旋赋予室的底部,并且与外部贯通;连通路,其朝向所述涡旋赋予室的切线方向与所述涡旋赋予室连接,并且将所述涡旋赋予室和所述阀座部件的所述开口部连通,其中,将连接在所述连通路的侧面即所述涡旋赋予室内、燃料旋转的径向外侧的第一侧面的所述中央室侧端部和所述中央室的中心的直线作为第一直线,将连接在所述连通路的侧面即所述涡旋赋予室内、燃料旋转的径向内侧的第二侧面的所述中央室侧端部和所述中央室的中心的直线作为第二直线时,以所述第一直线相对于所述第一侧面构成的角度比所述第二直线相对于所述第二侧面构成的角度小的方式形成所述连通路。
本发明第三方面的燃料喷射阀,其具备:阀体,其可滑动地设置;阀座部件,其形成有在闭阀时所述阀体落座的阀座,并且在下游侧具有开口部;中央室,其与所述阀座部件的所述开口部连通,具有圆筒状的内侧面;涡旋赋予室,其形成在比所述中央室更靠下游侧,具有圆筒状的内侧面,在内部使燃料旋转而赋予旋转力;喷射孔,其圆筒状地形成在所述涡旋赋予室的底部,并且与外部贯通;连通路,其朝向所述涡旋赋予室的切线方向与所述涡旋赋予室连接,并且将所述涡旋赋予室和所述阀座部件的所述开口部连通,其中,以如下的方式形成所述连通路,即,在所述连通路的侧面即所述涡旋赋予室内、燃料旋转的径向外侧的第一侧面与沿所述中央室的径向延伸的线的距离,比在所述连通路的侧面即所述旋转赋予室内、燃料旋转的径向内侧的第二侧面与沿所述中央室的径向延伸的线的距离长,并且将所述中央室的中心和所述涡旋赋予室的中心配置在所述第二侧面侧。
根据本发明,由于可以在涡旋赋予室内使燃料旋转的径向外侧的流速加快,所以可以在涡旋赋予室内对燃料赋予强的旋转力,可以促进燃料的微细化。
附图说明
图1是实施例1的燃料喷射阀的轴向剖面图;
图2是实施例1的燃料喷射阀的涡旋室附近的放大剖面图;
图3是从轴向另一端侧观察到的、实施例1的阀座部件的平面图;
图4是从轴向观察到的、实施例1的喷嘴板的平面图;
图5是表示比较例的连通路内的燃料的流动的图;
图6是表示比较例的连通路与中央室的连接部分的燃料的流动的图;
图7是表示比较例的连通路内的燃料的流速的图;
图8是表示实施例1的连通路内的燃料的流动的图;
图9是表示实施例1的连通路与中央室的连接部分的燃料的流动的图;
图10是表示实施例1的连通路内的燃料的流速的图;
图11是从轴向另一端侧观察到的、实施例1的阀座部件的平面图;
图12是从轴向观察到的、实施例1的喷嘴板的平面图;
图13是表示实施例2的连通路内的燃料的流动的图;
图14是表示实施例2的连通路与中央室的连接部分的燃料的流动的图;
图15是表示实施例2的连通路内的燃料的流速的图;
图16是从轴向另一端侧观察到的、实施例3的阀座部件的平面图;
图17是从轴向观察到的、实施例3的喷嘴板的平面图;
图18是表示实施例3的连通路内的燃料的流动的图;
图19是表示实施例3的连通路与中央室的连接部分的燃料的流动的图;
图20是其它实施例的燃料喷射阀的涡旋室附近的放大剖面图。
标记说明
1:燃料喷射阀
4:阀体
6:阀座
7:阀座部件
8:喷嘴板
41:涡旋室
42:中央室
44:燃料喷射孔
45:连通路
46:涡旋赋予室
具体实施方式
〔实施例1〕
对实施例1的燃料喷射阀1进行说明。
[燃料喷射阀的构成]
图1是燃料喷射阀1的轴向剖面图。该燃料喷射阀1用于汽车用发动机等。
燃料喷射阀1具有:磁性筒体2、收纳在磁性筒体2中的芯筒体3、可在轴向上滑动的阀体4、与阀体4一体形成的阀轴5、具有在闭阀时通过阀体4被闭锁的阀座6的阀座部件7、具有在开阀时喷射燃料的喷射孔的喷嘴板8、在通电时使阀体4向开阀方向滑动的电磁线圈9、感应磁感应线的磁轭10。
磁性筒体2例如由通过电磁不锈钢等磁性金属材料形成的金属管等构成,通过使用拉伸等冲压加工、研削加工等方式,如图1所示地构成带台阶的筒状并一体形成。磁性筒体2具有形成于一端侧的大径部11、和比大径部11小径且形成于另一端侧的小径部12。
在小径部12形成有将局部薄壁化的薄壁部13。小径部12被分成在自薄壁部13的一端侧收纳芯筒体3的芯筒体收纳部14、和在自薄壁部13的另一端侧收纳阀部件15(阀体4、阀轴5、阀座部件7)的阀部件收纳部16。薄壁部13以将后述的芯筒体3和阀轴5收纳于磁性筒体2的状态包围芯筒体3与阀轴5之间的间隙部分而形成。薄壁部13使芯筒体收纳部14与阀部件收纳部16之间的磁阻增大,将芯筒体收纳部14与阀部件收纳部16之间磁遮断。
大径部11构成向阀部件15给送燃料的燃料通路17,在大径部11的一端部设有对燃料进行过滤的燃料过滤器18。在燃料通路17连接有泵47。该泵47通过泵控制装置54进行控制。
芯筒体3形成为具有中空部19的圆筒形,被压入磁性筒体2的芯筒体收纳部14。在中空部19收纳有通过压入等方式被固定的弹簧承座(ばね受)20。在该弹簧承座20的中心形成有沿轴向贯通的燃料通路43。
阀体4的外形形成为大致球体状,在周体上具有相对于燃料喷射阀1的轴向并行地削出的燃料通路面21。阀轴5具有大径部22和外形形成为比大径部22小径的小径部23。
在小径部23的前端通过焊接一体固定有阀体4。另外,图中黑半圆及黑三角表示焊接部位。在大径部22的端部穿设有弹簧插入孔24。该弹簧插入孔24的底部形成比弹簧插入孔24小径地形成的弹簧座部25,并且形成有台阶部的弹簧承座部26。在小径部23的端部形成有燃料通路孔27。该燃料通路孔27与弹簧插入孔24连通。小径部23的外周和燃料通路孔27形成有贯通的燃料流出孔28。
阀座部件7设有:大致圆锥状的阀座6、在自阀座6的一端侧与阀体4的直径大致相同地形成的阀体保持孔30、随着朝向一端开口侧而大径地形成的开口部31。
另外,在阀座部件7的另一端侧形成有对燃料赋予涡旋(旋转流)的多个涡旋室41、和向各涡旋室41分配燃料的中央室42。
阀轴5及阀体4可轴向滑动地被收装在磁性筒体2。在阀轴5的弹簧承座部26与弹簧承座20之间设有盘簧29,将阀轴5及阀体4向另一端侧施力。阀座部件7以阀体4落座于阀座6的方式插入磁性筒体2,通过焊接而固定于磁性筒体2。
在阀座部件7的另一端侧设有喷嘴板8,该喷嘴板8通过焊接与阀座部件7固定。在喷嘴板8上形成有喷射在涡旋室41中被赋予了涡旋的燃料的燃料喷射孔44。
在磁性筒体2的芯筒体3的外周嵌插有电磁线圈9。即,电磁线圈9配置在芯筒体3的外周。电磁线圈9由利用树脂材料形成的绕线管32、卷绕于该绕线管32的线圈33构成。线圈33经由连接销34与电磁线圈控制装置55连接。电磁线圈控制装置55根据基于来自检测曲柄转角的曲柄转角传感器的信息计算的、向燃烧室侧喷射燃料的定时,对电磁线圈9的线圈33进行通电,使燃料喷射阀1开阀。
磁轭10具有中空的贯通孔,由形成于一端开口侧的大径部35、比大径部35小径地形成的中径部36、比中径部36小径地形成且形成于另一端开口侧的小径部37构成。小径部37嵌合在阀部件收纳部16的外周。在中径部36的内周收装有电磁线圈9。在大径部35的内周配置有连结芯38。
连结芯38由磁性金属材料等形成为大致C形。磁轭10经由小径部37及连结芯38在大径部35与磁性筒体2连接,即,在电磁线圈9的两端部与磁性筒体2磁连接。在磁轭10的另一端侧前端保持用于将燃料喷射阀1与发动机的进气口连接的O型环40,并且安装有用于保护磁性筒体前端的护罩52。
若经由连接销34向电磁线圈9供电,则产生磁场,通过该磁场的磁力,使阀体4及阀轴5对抗盘簧29的作用力而进行开阀。
燃料喷射阀1如图1所示,在从除了磁性筒体2的大径部11的一端部之外的部分至小径部12的电磁线圈9的设置位置,电磁线圈9与磁轭10的中径部36之间、连结芯38的外周与大径部35之间、大径部35的外周、中径部36的外周以及连接销34的外周被树脂罩53覆盖。连接销34的前端部分将树脂罩53开口而形成,被插入控制器单元的连接器。
在磁性筒体2的一端部外周设有O型环39,在磁轭10的小径部37的外周设有O型环40。
[涡旋室的构成]
图2是燃料喷射阀1的涡旋室41附近的放大剖面图。图3是阀座部件7的A向视的平面图。
在阀座部件7的另一端侧形成有涡旋室41和中央室42。中央室42在阀座部件7的轴的同芯上圆形凹状地形成。开阀时将燃料导向中央室42。
涡旋室41由连通路45和涡旋赋予室46构成。连通路45从中央室42放射状延伸而形成。在放射状延伸的连通路45的前端形成有涡旋赋予室46。涡旋赋予室46在图3所示的平面图上以渐开式曲线状形成侧壁。在从连通路45向涡旋赋予室46供给燃料时,由图3观察的话,燃料在涡旋赋予室46内如箭头标记那样逆时针旋转。
连通路45将燃料旋转的径向外侧的第一侧面45a和径向内侧的第二侧面45b对向设置。如图3所示,将穿过第一侧面45a与第二侧面45b之间且沿中央室42的径向延伸的线作为直线L。第一侧面45a与该直线L大致平行地形成,在涡旋赋予室46的侧面的切线上连接。
将直线L与第一侧面45a的距离(第一流路宽度)从中央室42朝向涡旋赋予室46设为a1、a2、a3,将直线L与第二侧面45b的距离(第二流路宽度)从中央室42朝向涡旋赋予室46设为b1、b2、b3。第一流路宽度a1、a2、a3以比第二流路宽度b1、b2、b3短的方式形成。即,将第一流路宽度a1、a2、a3和第二流路宽度b1、b2、b3的关系以遍及连通路45,第一流路宽度<第二流路宽度、详细而言a1<b3的方式进行设定。另外,第二侧面45b以随着从中央室42接近涡旋赋予室46,其与直线L的距离变短的方式形成。即,连通路45以随着从中央室42指向涡旋赋予室46,其连通路45的宽度逐渐减小的方式形成。
[喷嘴板的构成]
图4是从轴向观察到的、喷嘴板8的平面图。图4中,由虚线表示涡旋室41和中央室42的位置。在喷嘴板8上形成有沿轴向贯通的燃料喷射孔44。
[作用]
其次,对实施例1的燃料喷射阀1的作用进行说明。
(燃料的微粒化)
如果开阀,则从阀体4与阀座6之间向中央室42供给燃料。供给到中央室42的燃料通过连通路45而流入到涡旋赋予室46。流入到涡旋赋予室46的燃料在涡旋赋予室46内旋转,在具有旋转能量的状态下被向燃料喷射孔44供给并喷射。具有旋转能量的燃料以沿燃料喷射孔44的壁部分的方式一边旋转一边被喷射。因此,从燃料喷射孔44喷射的燃料在燃料喷射孔44的切线方向P飞散(图4)。刚从燃料喷射孔44喷射后的燃料喷雾通过燃料喷射孔44开口部的边缘部分以薄的液膜状态圆锥状扩展。之后,液膜状态的燃料分离,形成微粒化的液滴。
由此,可促进燃料的气化,特别是可降低低温启动时的氮氧化物等的产生。
(涡旋赋予的效率化)
首先,对以直线L穿过中心的方式形成连通路45的情况下的涡旋室41内的燃料的流速进行说明。图5是表示以直线L穿过中心的方式形成连通路45时的连通路45内的燃料的流动的图。图6是表示连通路45与中央室42的连接部分的燃料的流动的图。图7是表示图5中的B-B线上的燃料的流速的图。另外,为了便于说明,图6中以第一侧面45a和第二侧面45b分别相对于直线L大致平行的方式记载。
如图5所示,供给到中央室42的燃料放射状地扩展,进入连通路45。如图6所示,沿第一侧面45a、第二侧面45b的方向行进的燃料相对于第一侧面45a、第二侧面45b具有角度,因此,在燃料进入连通路45时,在与第一侧面45a、第二侧面45b发生冲撞时行进方向弯曲,使燃料的流速降低。在以直线L穿过中心的方式形成连通路45的情况下,由于燃料朝向第一侧面45a的角度α1、和朝向第二侧面45b的角度α2大致相同,所以第一侧面45a侧的流速和第二侧面45b侧的流速大致同样地降低。
因此,如图7所示,连通路45的中央附近的流速加快,第一侧面45a、第二侧面45b侧的流速变慢。特别是由于在涡旋赋予室46内燃料旋转的径向外侧(第一侧面45a侧)的流速慢,所以不能在涡旋赋予室46内赋予燃料强的旋转力,燃料可能粗大化。
因此,实施例1的燃料喷射阀1中、以第一侧面45a与直线L的距离(第一流路宽度a1、a2、a3)比第二侧面45b与直线L的距离(第二流路宽度b1、b2、b3)短的方式形成连通路45(参照图3)。即,以遍及连通路45,第一流路宽度<第二流路宽度、详细而言a1<b3的方式设定第一流路宽度和第二流路宽度的距离的关系。
图8是表示以第一侧面45a与直线L的距离比第二侧面45b与直线L的距离短的方式形成连通路45时的连通路45内的燃料的流动的图。图9是表示连通路45与中央室42的连接部分的燃料的流动的图。图10是表示图8中的C-C线上的燃料的流速的图。另外,为了便于说明,图9中以第一侧面45a和第二侧面45b分别相对于直线L大致平行的方式记载。
如图8所示,供给向中央室42的燃料放射状地扩展,进入连通路45。如图9所示,沿第一侧面45a、第二侧面45b方向行进的燃料相对于第一侧面45a、第二侧面45b具有角度,因此,燃料进入连通路45时,在与第一侧面45a、第二侧面45b发生冲撞时,行进方向发生弯曲,使燃料的流速降低。在以第一侧面45a与直线L的距离比第二侧面45b与直线L的距离短的方式形成连通路45的情况下,燃料朝向第一侧面45a的角度α3相对于朝向第二侧面45b的角度α4小,因此,第一侧面45a侧的流速的降低比第二侧面45b侧的流速的降低小,即,第一侧面45a侧的流速比第二侧面45b侧的流速快。
另外,沿直线L方向行进的燃料由于与第一侧面45a及第二侧面45b不发生冲撞,所以直线L附近的燃料的流速最大。由于直线L位于第一侧面45a侧,所以可以加快第一侧面45a侧的流速。
因此,如图10所示,相比第二侧面45b侧的流速,第一侧面45a侧的流速快。由此,由于在涡旋赋予室46内燃料旋转的径向外侧(第一侧面侧)的流速快,所以可以在涡旋赋予室46内赋予燃料强的旋转力,可以促进燃料的微细化。
另外,实施例1的燃料喷射阀1中,以越接近涡旋赋予室46,第二侧面45b与直线L的距离越短的方式形成连通路45。由此,沿第二侧面45b方向行进的燃料相对于第二侧面45b的角度变大,故而沿第二侧面45b方向行进的燃料的流速的降低比沿第一侧面45a方向行进的连通路45的燃料的流速的降低大。因此,由于在涡旋赋予室46内燃料旋转的径向外侧(第一侧面侧)的流速加快,所以可以在涡旋赋予室46内赋予燃料强的旋转力,可以促进燃料的微细化。
另外,实施例1的燃料喷射阀1中,第一侧面45a与直线L大致平行地形成。由此,沿第一侧面45a方向行进的燃料相对于第一侧面45a的角度变小,故而沿第一侧面45a方向行进的燃料的流速的降低比沿第二侧面45b方向行进的燃料的流速的降低小。因此,由于在涡旋赋予室46内燃料旋转的径向外侧(第一侧面侧)的流速加快,所以可以在涡旋赋予室46内赋予燃料强的旋转力,可以促进燃料的微细化。
[效果]
以下,列举实施例1的燃料喷射阀1的效果。
(1)燃料喷射阀具备:阀体4,其可滑动地设置;阀座部件7,其形成有在闭阀时阀体4落座的阀座6,在下游侧具有开口部;中央室42,其与阀座部件7的开口部连通,具有圆筒状的内侧面;涡旋赋予室46,其形成在比中央室42更靠下游侧,具有圆筒状的内侧面,在内部使燃料旋转而赋予旋转力;燃料喷射孔44,其圆筒状地形成在涡旋赋予室46的底部,并且与外部贯通;连通路45,其朝向涡旋赋予室46的切线方向与涡旋赋予室46连接,同时将涡旋赋予室46和阀座部件7的开口部连通,其中,以如下方式形成连通路45,即,在连通路45的侧面即涡旋赋予室46内、燃料旋转的径向外侧的第一侧面45a与沿中央室42的径向延伸的线(直线L)的距离,比在连通路45的侧面即涡旋赋予室46内、燃料旋转的径向内侧的第二侧面45b与沿中央室42的径向延伸的线(直线L)的距离短。
因此,可以加快在涡旋赋予室46内、燃料旋转的径向外侧(第一侧面45a侧)的流速,故而可以在涡旋赋予室46内赋予燃料强的旋转力,可以促进燃料的微细化。
(2)以越接近涡旋赋予室46,第二侧面45b与沿中央室42的径向延伸的线的距离越短的方式形成连通路45。
因此,可以使第二侧面45b侧的燃料的流速比第一侧面45a侧的燃料的流速大幅降低。因此,可以相对加快在涡旋赋予室46内、燃料旋转的径向外侧(第一侧面侧)的流速,通过在涡旋赋予室46内赋予燃料强的旋转力,可以促进燃料的微细化。
(3)以第一侧面45a沿中央室42的径向延伸的方式形成连通路45。
因此,可以将第一侧面45a侧的燃料的流速抑制得比第二侧面45b侧的燃料的流速低。因此,可相对加快在涡旋赋予室46内、燃料旋转的径向外侧(第一侧面侧)的流速,通过在涡旋赋予室46内赋予燃料强的旋转力,可以促进燃料的微细化。
〔实施例2〕
对实施例2的燃料喷射阀1进行说明。对于与实施例1的燃料喷射阀1相同的构成标注同一符号并省略说明。实施例2的燃料喷射阀1的连通路45的形状与实施例1的燃料喷射阀1的不同。
[涡旋室的构成]
图11是从另一端侧观察到的、阀座部件7的平面图。涡旋室41由连通路45和涡旋赋予室46构成。连通路45从中央室42放射状地延伸而形成。在放射状延伸的连通路45的前端形成有涡旋赋予室46。就涡旋赋予室46而言,在图11所示的平面图上,侧壁形成为渐开式曲线状。当从连通路45向涡旋赋予室46供给燃料时,由图11观察的话,燃料如箭头标记所示在涡旋赋予室46内逆时针旋转。
连通路45将燃料旋转的径向外侧的第一侧面45a和径向内侧的第二侧面45b对向设置。如图11所示,将穿过第一侧面45a与第二侧面45b之间并且沿中央室42的径向延伸的线作为直线L。第一侧面45a与直线L大致平行地形成,在涡旋赋予室46的侧面的切线上连接。第二侧面45b以随着从中央室42朝向涡旋赋予室46而接近直线L侧的方式形成。直线L穿过第一侧面45a与第二侧面45b的中央室42侧端部间的中央。
即,将连接中央室42的中心和第一侧面45a的中央室42侧端部的直线作为第一直线M1,将连接中央室42的中心和第二侧面45b的中央室42侧端部的直线作为第二直线M2时,第一直线M1相对于第一侧面45a所构成的角度c形成为比第二直线M2相对于第二侧面45b所构成的角度d小。
[喷嘴板的构成]
图12是从轴向观察到的、喷嘴板8的平面图。图12中,由虚线表示涡旋室41和中央室42的位置。在喷嘴板8上形成有沿轴向贯通的燃料喷射孔44。
[作用]
(涡旋赋予的效率化)
如实施例1中已说明地,沿第一侧面45a、第二侧面45b方向行进的燃料相对于第一侧面45a、第二侧面45b具有角度,因此,在燃料进入连通路45时,在与第一侧面45a、第二侧面45b发生冲撞时,行进方向发生弯曲,使燃料的流速降低。在燃料朝向第一侧面45a的角度和朝向第二侧面45b的角度大致相同时,第一侧面45a侧的流速和第二侧面45b侧的流速大致同样地降低。
因此,连通路45的中央附近的流速加快,第一侧面45a、第二侧面45b侧的流速变慢。特别是由于在涡旋赋予室46内、燃料旋转的径向外侧(第一侧面45a侧)的流速慢,所以不能在涡旋赋予室46内赋予燃料强的旋转力,燃料可能粗大化。
因此,实施例2的燃料喷射阀2中,以第一直线M1相对于第一侧面45a构成的角度c比第二直线M2相对于第二侧面45b构成的角度d小的方式形成连通路45。
图13是表示以第一直线M1相对于第一侧面45a构成的角度c比第二直线M2相对于第二侧面45b构成的角度d小的方式形成连通路45时的连通路45内的燃料的流动的图。图14是表示连通路45与中央室42的连接部分的燃料的流动的图。图15是表示图13中的D-D线上的燃料的流速的图。
如图13所示,供给中央室42的燃料放射状地扩展,进入连通路45。如图14所示,沿第一侧面45a、第二侧面45b方向行进的燃料相对于第一侧面45a、第二侧面45b具有角度,因此,在燃料进入连通路45时,在与第一侧面45a、第二侧面45b发生冲撞时,行进方向发生弯曲,使燃料的流速降低。在以第一直线M1相对于第一侧面45a构成的角度c比第二直线M2相对于第二侧面45b构成的角度d小的方式形成连通路45的情况下,燃料朝向第一侧面45a的角度α5比其朝向第二侧面45b的角度α6小,因此,第一侧面45a侧的流速的降低比第二侧面45b侧的流速的降低小,即第一侧面45a侧的流速比第二侧面45b侧的流速快。另外,沿直线L方向进入的燃料由于不与第一侧面45a及第二侧面45b发生冲撞,所以直线L附近的燃料的流速最快。
因此,如图15所示,相比第二侧面45b侧的流速,第一侧面45a侧的流速快。由此,由于在涡旋赋予室46内、燃料旋转的径向外侧(第一侧面侧)的流速快,所以能够在涡旋赋予室46内赋予燃料强的旋转力,可以促进燃料的微细化。
[效果]
以下,列举实施例2的燃料喷射阀1的效果。
(4)燃料喷射阀具备:阀体4,其可滑动地设置;阀座部件7,其形成有在闭阀时阀体4落座的阀座6,在下游侧具有开口部;中央室42,其与阀座部件7的开口部连通,具有圆筒状的内侧面;涡旋赋予室46,其形成在比中央室42更靠下游侧,具有圆筒状的内侧面,在内部使燃料旋转而赋予旋转力;燃料喷射孔44,其圆筒状地形成在涡旋赋予室46的底部,并且与外部贯通;连通路45,其朝向涡旋赋予室46的切线方向与涡旋赋予室46连接,同时将涡旋赋予室46和阀座部件7的开口部连通,其中,将连接在连通路45的侧面即涡旋赋予室46内、燃料旋转的径向外侧的第一侧面45a的中央室42侧端部和中央室42的中心的直线作为第一直线M1,将连接在连通路45的侧面即涡旋赋予室46内、燃料旋转的径向内侧的第二侧面M2的中央室42侧端部和中央室42的中心的直线作为第二直线M2时,以第一直线M1相对于第一侧面45a构成的角度比第二直线M2相对于第二侧面45b构成的角度小的方式形成连通路45。
因此,可以加快在涡旋赋予室46内、燃料旋转的径向外侧(第一侧面45a侧)的流速,故而可以在涡旋赋予室46内赋予燃料强的旋转力,可以促进燃料的微细化。
〔实施例3〕
对实施例3的燃料喷射阀1进行说明。对于与实施例1的燃料喷射阀1相同的构成标注同一符号并省略说明。实施例3的燃料喷射阀1的连通路45的形状与实施例1的燃料喷射阀1的不同。
[涡旋室的构成]
图16是从另一端侧观察到的、阀座部件7的平面图。涡旋室41由连通路45和涡旋赋予室46构成。连通路45沿中央室42的切线方向延伸而形成。在连通路45的前端形成有涡旋赋予室46。就涡旋赋予室46而言,在图16所示的平面图上,侧壁形成为渐开式曲线状。在从连通路45向涡旋赋予室46供给燃料时,由图16观察的话,燃料如箭头标记所示在涡旋赋予室46内顺时针旋转。
连通路45将燃料旋转的径向外侧的第一侧面45a和径向内侧的第二侧面45b对向设置。第一侧面45a在涡旋赋予室46的侧面的切线上连接。如图16所示,将与第一侧面45a大致平行且沿中央室42的径向延伸的线作为直线N。直线N相对于第二侧面45b穿过第一侧面45a的相反侧。即,中央室42的中心配置于第二侧面45b侧。另外,涡旋室46的中心也配置于第二侧面45b侧。
将直线N与第一侧面45a的距离(第一流路宽度)从中央室42朝向涡旋赋予室46设为a4、a5、a6,将直线N与第二侧面45b的距离(第二流路宽度)从中央室42朝向涡旋赋予室46设为b4、b5、b6。第一流路宽度a4、a5、a6形成为比第二流路宽度b4、b5、b6长。另外,第二侧面45b形成为与第一侧面45a大致平行,即,连通路45形成为随着从中央室42指向涡旋赋予室46,其连通路45的宽度一定。
[喷嘴板的构成]
图17是从轴向观察到的、喷嘴板8的平面图。图17中,由虚线表示涡旋室41和中央室42的位置。在喷嘴板8上形成有沿轴向贯通的燃料喷射孔44。
[作用]
(涡旋赋予的效率化)
图18是表示实施例3的连通路45内的燃料的流动的图。图19是表示图18中的E-E线上的燃料的流速的图。
如图18所示,供给中央室42的燃料放射状地扩展,进入连通路45。在连通路45的第二侧壁45b侧产生流动不畅(滞流)。
因此,如图19所示,相比第二侧面45b侧的流速,第一侧面45a侧的流速加快。由此,在涡旋赋予室46内、燃料旋转的径向外侧(第一侧面侧)的流速快,因此,可以在涡旋赋予室46内赋予燃料强的旋转力,可以促进燃料的微细化。
[效果]
以下,列举实施例3的燃料喷射阀1的效果。
(5)燃料喷射阀具备:阀体4,其可滑动地设置;阀座部件7,其形成有在闭阀时阀体4落座的阀座6,在下游侧具有开口部;中央室42,其与阀座部件7的开口部连通,具有圆筒状的内侧面;涡旋赋予室46,其形成在比中央室42更靠下游侧,具有圆筒状的内侧面,在内部使燃料旋转而赋予旋转力;燃料喷射孔44,其圆筒状地形成在涡旋赋予室46的底部,并且与外部贯通;连通路45,其朝向涡旋赋予室46的切线方向与涡旋赋予室46连接,同时将涡旋赋予室46和阀座部件7的开口部连通,其中,以如下方式形成连通路45,即,在连通路45的侧面即涡旋赋予室46内、燃料旋转的径向外侧的第一侧面45a与沿中央室42的径向延伸的线(直线L)的距离,比在连通路45的侧面即旋转赋予室46内、燃料旋转的径向内侧的第二侧面45b与沿中央室42的径向延伸的线(直线L)的距离长,并且将中央室42的中心和涡旋赋予室46的中心配置于第二侧面46a。
因此,可以加快在涡旋赋予室46内、燃料旋转的径向外侧(第一侧面45a侧)的流速,故而可以在涡旋赋予室46内赋予燃料强的旋转力,可以促进燃料的微细化。
〔其它实施例〕
以上基于实施例1对本发明进行了说明,但发明的各具体构成不限于各实施例,不脱离发明的宗旨的范围内的设计变更等也包含在本发明中。
实施例2的燃料喷射阀1中,以直线L穿过第一侧面45a与第二侧面45b的中央室42侧端部间的中央的方式形成连通路45,但也可以以直线L穿过比第一侧面45a与第二侧面45b的中央室42侧端部间的中央更靠第一侧面侧的位置的方式形成。即,以第一侧面45a与直线L的距离比第二侧面45b与直线L的距离短的方式形成连通路。
沿直线L方向进入的燃料不与第一侧面45a及第二侧面45b发生冲撞,因此,直线L附近的燃料的流速最大。由于直线L位于第一侧面45a侧,所以可以加快第一侧面45a侧的流速。由此,可以在涡旋赋予室46内赋予燃料强的旋转力,可以促进燃料的微细化。
另外,实施例1、2的燃料喷射阀1中,在阀座部件7形成有涡旋室41,但也可以设置中间板50并在该中间板50上形成涡旋室41。
图16是燃料喷射阀1的涡旋室41附近的放大剖面图。如图20所示,在中间板50上形成涡旋室41,将中间板50与喷嘴板8一同焊接于阀座部件7。
Claims (6)
1.一种燃料喷射阀,其具备:
阀体,其可滑动地设置;
阀座部件,其形成有在闭阀时所述阀体落座的阀座,并且在下游侧具有开口部;
中央室,其与所述阀座部件的所述开口部连通,具有圆筒状的内侧面;
涡旋赋予室,其形成在比所述中央室更靠下游侧,具有圆筒状的内侧面,在内部使燃料旋转而赋予旋转力;
喷射孔,其圆筒状地形成在所述涡旋赋予室的底部,并且与外部贯通;
连通路,其朝向所述涡旋赋予室的切线方向与所述涡旋赋予室连接,并且将所述涡旋赋予室和所述阀座部件的所述开口部连通,其特征在于,
以如下的方式形成所述连通路,即,在所述连通路的侧面即所述涡旋赋予室内、燃料旋转的径向外侧的第一侧面与沿所述中央室的径向延伸的线的距离,比在所述连通路的侧面即所述涡旋赋予室内、燃料旋转的径向内侧的第二侧面与沿所述中央室的径向延伸的线的距离短。
2.一种燃料喷射阀,其具备:
阀体,其可滑动地设置;
阀座部件,其形成有在闭阀时所述阀体落座的阀座,并且在下游侧具有开口部;
中央室,其与所述阀座部件的所述开口部连通,具有圆筒状的内侧面;
涡旋赋予室,其形成在比所述中央室更靠下游侧,具有圆筒状的内侧面,在内部使燃料旋转而赋予旋转力;
喷射孔,其圆筒状地形成在所述涡旋赋予室的底部,并且与外部贯通;
连通路,其朝向所述涡旋赋予室的切线方向与所述涡旋赋予室连接,并且将所述涡旋赋予室和所述阀座部件的所述开口部连通,其特征在于,
将连接在所述连通路的侧面即所述涡旋赋予室内、燃料旋转的径向外侧的第一侧面的所述中央室侧端部和所述中央室的中心的直线作为第一直线,将连接在所述连通路的侧面即所述涡旋赋予室内、燃料旋转的径向内侧的第二侧面的所述中央室侧端部和所述中央室的中心的直线作为第二直线时,
以所述第一直线相对于所述第一侧面构成的角度比所述第二直线相对于所述第二侧面构成的角度小的方式形成所述连通路。
3.如权利要求2所述的燃料喷射阀,其特征在于,以所述第一侧面与在所述中央室的径向上延伸的线的距离比所述第二侧面与沿所述中央室的径向延伸的线的距离短的方式形成所述连通路。
4.如权利要求1~3中任一项所述的燃料喷射阀,其特征在于,以越接近所述涡旋赋予室,所述第二侧面与沿所述中央室的径向延伸的线的距离越短的方式形成所述连通路。
5.如权利要求1~4中任一项所述的燃料喷射阀,其特征在于,以所述第一侧面沿所述中央室的径向延伸的方式形成所述连通路。
6.一种燃料喷射阀,其具备:
阀体,其可滑动地设置;
阀座部件,其形成有在闭阀时所述阀体落座的阀座,并且在下游侧具有开口部;
中央室,其与所述阀座部件的所述开口部连通,具有圆筒状的内侧面;
涡旋赋予室,其形成在比所述中央室更靠下游侧,具有圆筒状的内侧面,在内部使燃料旋转而赋予旋转力;
喷射孔,其圆筒状地形成在所述涡旋赋予室的底部,并且与外部贯通;
连通路,其朝向所述涡旋赋予室的切线方向与所述涡旋赋予室连接,并且将所述涡旋赋予室和所述阀座部件的所述开口部连通,其特征在于,
以如下的方式形成所述连通路,即,在所述连通路的侧面即所述涡旋赋予室内、燃料旋转的径向外侧的第一侧面与沿所述中央室的径向延伸的线的距离,比在所述连通路的侧面即所述旋转赋予室内、燃料旋转的径向内侧的第二侧面与沿所述中央室的径向延伸的线的距离长,
并且将所述中央室的中心和所述涡旋赋予室的中心配置在所述第二侧面侧。
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