CN103261663B

CN103261663B - 燃料喷射阀

Info

Publication number: CN103261663B
Application number: CN201080070760.XA
Authority: CN
Inventors: 小林辰夫
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-12-20
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2030-12-20
Also published as: EP2657507A1; JP5614459B2; WO2012086004A1; US20130256429A1; JPWO2012086004A1; EP2657507A4; CN103261663A

Abstract

燃料喷射阀（30）包括喷嘴体（31）、针（32）、螺旋状的燃料通路（38）和加速部（39），所述喷嘴体（31）在前端部设有喷孔（33），所述针（32）配置为在喷嘴体（31）内滑动自如，在该针（32）与喷嘴体（31）之间形成有燃料导入通路（36），并且该针（32）落座于喷嘴体（31）内的座部（35），所述螺旋状的燃料通路（38）形成在座部（35）的上游侧，对自燃料导入通路（36）导入且向喷孔（33）供给的燃料施加绕针（32）回旋的流动，所述加速部（39）形成在座部（35）与喷孔（33）之间，使通过燃料通路（38）后的回旋的燃料加速，燃料通路（38）形成在比针（32）的外周面靠外侧的位置。

Description

燃料喷射阀

技术领域

本发明涉及一种燃料喷射阀。

背景技术

近年来，关于内燃机，为了实现CO₂的减少以及排放的减少，正积极开展增压稀燃、大量EGR和预混合自动点火燃烧的研究。根据这些研究，为了最大限度地发挥CO₂的降低以及排放的降低的效果，需要在更加靠近燃烧极限的位置获得稳定的燃烧状态。另外，在石油燃料枯竭化的发展过程中，需要具有即使使用生物燃料等多种燃料，也能稳定地燃烧的鲁棒性。为了获得这种稳定的燃烧而最重要的因素是需要降低混合气体的点火偏差、实现在膨胀行程内使燃料完全燃烧的快速的燃烧。

另外，在进行内燃机的燃料供给时，为了实现过度响应性的提高、由气化潜热产生的容积效率的提高、进行低温下的催化剂活化用的大幅的滞后角燃烧，采用向燃烧室内直接喷射燃料的缸内直喷方式。但是，通过采用缸内直喷方式，因喷雾燃料在仍为液滴的状态下与燃烧室壁碰撞而发生的油的稀释、因液状燃料而产生在喷射阀的喷孔周围的沉积物所导致的喷雾恶化，助长了燃烧变动。

为了做出因采用这种缸内直喷方式而发生的油的稀释、喷雾劣化的对策，并且使点火偏差得到降低而实现稳定的燃烧，使喷雾微粒化以使燃烧室内的燃料快速气化的这一点是重要的。

为了实现自燃料喷射阀喷射的喷雾的微粒化，公知利用形成为薄膜的液膜的剪切力的技术、利用由液流的剥离而发生的气蚀的技术、通过超声波的机械性振动而使附着在表面的燃料微粒化的技术等。在专利文献1公开的使喷雾微粒化的燃料喷射阀中，利用设于针的螺旋槽的所形成的回旋流产生部，对所喷射的燃料施加较强的回旋流，降低回旋流的中心部的压力，并且向回旋流的中心部供给空气。通过向燃料的回旋流供给空气而产生微细气泡，喷射含有微细气泡的气泡燃料。并且，在进行了喷射后，利用微小气泡破裂所产生的能量使喷雾微粒化。

在专利文献2中提出了一种喷射阀，该喷射阀利用设于喷射阀的阀芯的螺旋状通路对燃料施加回旋成分，使喷雾的范围得到扩大而使燃料分散，促进与空气的混合。在专利文献3中提出了一种技术，该技术喷射混合有利用气泡产生流路与气泡保持流路的压力差而产生的气泡的燃料，利用在喷射后的燃料中气泡崩溃所产生的能量使燃料微粒化。此外，在专利文献4中公开了一种技术，该技术将由拧成螺旋状的多面体构成的涡流构件装入到喷嘴体内，将燃料引导到利用多面体和喷嘴体壁面形成的螺旋路径内，从而获得涡流。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际申请号PCT/JP2010/056372

专利文献2：日本特开平10–141183号公报

专利文献3：日本特开2006–177174号公报

专利文献4：日本特表2004–518052号公报

发明内容

发明要解决的问题

如上所述，通过对喷射的燃料施加较强的回旋流，并且向回旋流的中心部供给空气，能够形成含有微细气泡的泡沫燃料。在该泡沫燃料中，气泡破裂，从而谋求燃料的喷雾的微粒化。另外，越形成更强的回旋流，这样产生的气泡直径对燃料的喷雾的微粒化越有效。为了形成较强的回旋流，需要增大对燃料施加的回旋成分。为了增大回旋成分，增大对回旋成分施加的螺旋状的通路直径。但是，对燃料施加回旋成分的现有技术，是将螺旋状的通路设于针阀的结构（专利文献1、2）或设于与针阀一起移动的构件的结构（专利文献4），所以作为可动零件的针阀的重量增大。因此，发生提升时的针阀的响应性的劣化、用于驱动针阀的电力消耗量的增加、以及喷射阀本身的大型化。

因此，本发明的目的在于，在通过喷射含有微细气泡的燃料而使燃料的喷雾微粒化、实现稳定的燃烧的燃料喷射阀中，谋求针的轻型化。

用于解决问题的方案

解决该问题的本发明的燃料喷射阀的特征在于，包括喷嘴体、针、螺旋状的燃料通路和加速部，上述喷嘴体在前端部设有喷孔，上述针配置为在上述喷嘴体内滑动自如，在该针与上述喷嘴体之间形成有燃料导入通路，并且该针落座于上述喷嘴体内的座部，上述螺旋状的燃料通路形成在上述座部的上游侧，向自上述燃料导入通路导入且向上述喷孔供给的燃料施加绕上述针回旋的流动，上述加速部形成在所述座部与所述喷孔之间，使通过所述燃料通路后的回旋的燃料加速，通过在所述燃料的回旋中心产生负压而产生气柱，上述燃料通路形成在比上述针的外周面靠外侧的位置。

可以形成为如下结构：将螺旋状的燃料通路设在与针不同的部位，为了产生足以生成微细气泡的回旋流，需要该螺旋状的燃料通路。因此，与设有螺旋状的燃料通路的现有的针相比，能够缩小针的直径，使针轻型化。由此，能够实现针的响应性的提高、针的运转的耗电的抑制以及燃料喷射阀的小型化。

上述燃料喷射阀可以形成为如下结构：在上述喷嘴体的内侧的上述燃料导入通路与上述座部之间具有回旋流产生构件，上述针能在上述回旋流产生构件中滑动地贯穿该回旋流产生构件，上述燃料通路由设于上述喷嘴体的内周侧面和/或上述回旋流产生构件的外周侧面的螺旋槽形成。

通过在回旋流产生构件设置螺旋槽，形成用于形成回旋流的燃料通路，所以螺旋槽的加工更加容易进行，能够实现生产率的提高以及成本的降低。

上述燃料喷射阀可以形成为如下结构：所述燃料通路形成为贯穿所述喷嘴体内部。通过在喷嘴体形成燃料通路，也能形成用于产生微细气泡的回旋流。由于这样地在喷嘴体形成燃料通路，所以能够缩小针的直径而使针轻型化。

上述燃料喷射阀可以形成为如下结构：沿半球面形成上述燃料通路的下游侧。通过将燃料通路形成为沿着半球面，能够逐渐缩小螺旋半径。由此，能够将燃料的回旋速度高效地放大至座部附近。此外，还能自针开阀时开始产生回旋流。

上述燃料喷射阀可以使上述燃料通路的截面积为恒定。通过使螺旋状的燃料通路的截面积为恒定，抑制燃料的缩流，所以流量阻力减小，实现低燃料压力化，并且能够维持回旋流的速度。

上述具有回旋流产生构件的燃料喷射阀具有移动机构，在上述针的提升量较小的情况下，该移动机构只使上述针移动，在上述针的提升量较大的情况下，该移动机构使上述回旋流产生构件与上述针一起移动。当回旋流产生构件与针的移动一起移动时，能够降低由流量阻力产生的燃料的压损。因而，采用该结构，在针的提升量较小的情况下，即，燃料的喷射量较少的情况下，实现回旋流的放大，在针的提升量较大的情况下，即，在燃料的喷射量较多的情况下，能够降低压损而确保燃料流量。

可以形成为如下结构：上述移动机构包括凸缘部、凹部和弹性构件，上述凸缘部设于上述针，上述凹部形成在上述回旋流产生构件的内周侧面，供上述凸缘部滑动自如地移动，上述弹性构件设置在上述凹部的前端面与上述凸缘部的前端面之间，相对于上述针向前端侧推压上述回旋流产生构件，当进行上述针的提升时，若上述凹部的基端面与上述凸缘部的基端面抵接，则上述回旋流产生构件与上述针一起移动。采用该结构，不必进行特别的控制就能依据针的提升量确定回旋流产生构件的提升量。即，能够依据燃料的喷射量调整回旋流的强度和燃料流量。

发明效果

本发明的燃料喷射装置通过将螺旋状的燃料通路形成为距针的轴线的距离比针的侧面距针的轴线的距离远，能够形成为将燃料通路设在与针不同的部位的结构，上述螺旋状的燃料通路产生用于生成微细气泡的回旋流。由此，与设有螺旋状的燃料通路的现有的针相比，能够缩小针的直径，使针轻型化。结果，能够实现针的响应性的提高、针的运转的耗电的抑制以及燃料喷射阀的小型化。

附图说明

图1是表示装设有燃料喷射阀的发动机系统的一结构例的图。

图2是剖视表示燃料喷射阀的大概结构的图。

图3是放大了燃料喷射阀的前端部分的图。

图4是放大表示燃料喷射阀的喷孔附近的结构的图。

图5是剖视表示实施例2中的燃料喷射阀的回旋流产生构件的附近结构的图。

图6是表示回旋流产生构件的外观的图。

图7是只使针进行了提升的状态的实施例3中的燃料喷射阀的图。

图8是使回旋流产生构件与针一起提升了的状态的实施例3中的燃料喷射阀的图。

图9是表示气泡直径与燃料压力的关系的图。

图10是将螺旋槽设于喷嘴体的内周侧面的燃料喷射阀的图。

图11是将螺旋槽设于回旋流产生构件的外周侧面和喷嘴体的内周侧面的燃料喷射阀的图。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明用于实施本发明的实施方式。

实施例1

参照附图说明本发明的实施例1。图1是表示装设有本发明的燃料喷射阀30的发动机系统1的一结构例的图。另外，在图1中只表示发动机100的一部分结构。

图1所示的发动机系统1具有作为动力源的发动机100，具有统一控制发动机100的运转动作的发动机ECU（Electronic ControlUnit，电子控制单元）10。发动机系统1具有向发动机100的燃烧室11内喷射燃料的燃料喷射阀30。发动机ECU10具有控制部的功能。发动机ECU10是具备进行运算处理的CPU（Central Processing Unit，中央处理单元）、存储程序等的ROM（Read Only Memory，只读存储器）、存储数据等的RAM（Random Access Memory，随机存取存储器）、NVRAM（Non Volatile RAM，非易失性随机访问存储器）的计算机。

发动机100是装设在车辆中的发动机，具有构成燃烧室11的活塞12。活塞12以滑动自如的方式与发动机100的气缸嵌合。并且，活塞12借助连杆与作为输出轴构件的曲轴相连结。

自进气口13向燃烧室11内流入的吸入空气随着活塞12的上升运动而在燃烧室11内被压缩。发动机ECU10基于由曲轴转角传感器检测的活塞12的位置、和由进气凸轮转角传感器检测的凸轮轴旋转相位的信息，确定燃料喷射正时而将信号输送到燃料喷射阀30。燃料喷射阀30按照发动机ECU10的信号在被指示的喷射正时喷射燃料。由燃料喷射阀30喷射的燃料与雾化后被压缩的吸入空气混合。并且，与吸入空气混合而成的燃料被火花塞18点火，从而燃烧，使燃烧室11内膨胀而使活塞12下降。该下降运动经由连杆变更为曲轴的轴旋转，从而发动机100获得动力。

分别与燃烧室11相连通的进气口13，和与进气口13相连结且自进气口13向燃烧室11引导吸入空气的进气通路14与燃烧室11相连接。此外，分别与燃烧室11相连通的排气口15，和向发动机100的外部引导在燃烧室中产生的废气的排气通路16与各气缸的燃烧室11相连接。在进气通路14中配置有缓冲罐22。

在进气通路14中设置有空气流量计、节气门17和节气门开度传感器。空气流量计和节气门开度传感器分别检测通过进气通路14的吸入空气量和节气门17的开度，将检测结果发送到发动机ECU10。发动机ECU10基于所发送的检测结果，识别向进气口13和燃烧室11导入的吸入空气量，调整节气门17的开度，从而调节吸入空气量。

在排气通路16中设置有涡轮增压器19。涡轮增压器19利用在排气通路16中流通的废气的动能使涡轮旋转，将通过了空气滤清器的吸入空气压缩而向中间冷却器送入。压缩后的吸入空气在被中间冷却器冷却后，被暂时贮存在缓冲罐22中，随后被导入进气通路14。在该情况下，发动机100不限定于是具有涡轮增压器19的带增压器的发动机，也可以是自然进气（Natural Aspiration）发动机。

活塞12在顶面具有空腔。利用从燃料喷射阀30方向向火花塞18方向连续的平滑的曲面形成空腔的壁面，沿壁面形状向火花塞18附近引导自燃料喷射阀30喷射的燃料。在该情况下，活塞12可以依据发动机100的规格以任意的位置、形状，在其顶面的中央部分形成以圆环状形成有空腔的凹腔型燃烧室等的空腔。

燃料喷射阀30安装在进气口13下部的燃烧室11内。燃料喷射阀30基于发动机ECU10的指示，自设在喷嘴体31的前端部的喷孔33向燃烧室11内，直接喷射自燃料泵经过燃料流路以高压供给的燃料。所喷射的燃料在燃烧室11内雾化并与吸入空气混合，并且沿空腔的形状被引导向火花塞18附近。燃料喷射阀30的泄漏燃料自溢流阀经过溢流配管向燃料箱返回。

该燃料喷射阀30不限定于设置在进气口13的下部，可以设置在燃烧室11的任意位置。例如也可以配置为从燃烧室11的中央上侧进行喷射。

另外，发动机100可以是以汽油为燃料的汽油发动机、以轻油为燃料的柴油发动机、使用以任意比例混合汽油和乙醇而成的燃料的多种燃料发动机的任一种。发动机系统1可以是组合有发动机100和多个电动机而成的混合动力系统。

接下来，详细说明作为本发明的一实施例的燃料喷射阀30的内部结构。图2是剖视表示燃料喷射阀30的主要部分的说明图。图3是放大了图2的燃料喷射阀30的前端部分的说明图。燃料喷射阀30包括喷嘴体31、针32和驱动构件40。在以下的说明中，前端侧指闭阀时的针32的移动方向，即，图中的下侧，基端侧指开阀时的针32的移动方向，即，图中的上侧。

在喷嘴体31的前端部设有喷孔33。喷孔33在喷嘴体31的前端在沿着喷嘴体31的轴线的方向形成。在喷嘴体31的内部形成有引导针32的针引导件34。此外，在喷嘴体31的喷孔33与针引导件34之间设置有座部35。针32配置为在喷嘴体31内滑动自如，与喷嘴体31之间形成燃料导入通路36，并且落座于喷嘴体31内的座部35。

在燃料导入通路36的前端侧形成有储存燃料的调整室37。该调整室37位于针引导件34的基端侧。自燃料导入通路36导入调整室37内的燃料。

另外，在喷嘴体31内以连通调整室37和座部35的前端侧的方式形成有燃料通路38。燃料通路38形成得比针32的外周面321靠外侧。特别是，燃料通路38是形成为以针32的轴线作为中心描画螺旋的通路。此外，燃料通路38形成在距针32的轴线的距离比针32的外周面321距针32的轴线的距离远的位置。换言之，该燃料通路38不是设于位于燃料喷射阀30的中心侧的针32，而是设于位于燃料喷射阀30的外周侧的喷嘴体31。此外，该燃料通路38形成在座部35的上游侧（基端侧），对自燃料导入通路36导入且向喷孔33供给的燃料施加绕针32回旋的流动。

另外，该燃料通路38的下游侧部分沿半球面hs形成。通过沿半球面形成燃料通路38的供燃料流动的下游侧部分、即座部35侧部分，使燃料通路38的螺旋半径逐渐缩小。由于螺旋半径这样逐渐缩小，所以高效地形成燃料的回旋的方向的流动，直到通过座部35侧的开口。

另外，在喷嘴体31的内部，在座部35与喷孔33之间形成有加速部39。加速部39使通过了燃料通路38后的回旋的燃料加速。加速部39所在的座部35与喷孔33之间的喷嘴体31的内径自座部35向喷孔33连续地缩小，所以供燃料通过的流路缩窄。因此，使通过加速部39的燃料加速。

驱动构件40控制针32的滑动动作。驱动构件40是使用了压电元件和电磁铁等的促动器、向针32施加适当的压力的弹性构件等、具有适合使针32进行动作的零件的一直公知的构件。

另外，当在燃料喷射阀30中针32落座于座部35的情况下，燃料的喷射停止进行。当使针32从该状态开始向基端侧移动而离开座部35时，调整室37与喷孔33相连通而喷射燃料。此时，调整室37的燃料通过燃料通路38而向加速部39供给。通过该燃料通路38的燃料在形成为螺旋状的通路中通过，所以产生出沿着螺旋状回旋的流动。此外，具有该回旋成分的燃料的流动在流路缩窄了的加速部39被加速。

接下来，参照图4说明加速部39内的现象。图4是放大表示燃料喷射阀30的喷孔33附近的结构的说明图。当在加速部39内使回旋流加速时，在喷孔33和加速部39内形成较强的回旋流fs，在较强的回旋流fs回旋的中心产生负压。当产生负压时，喷嘴体31的外部的空气被吸引到喷嘴体31内，在喷孔33和加速部39内产生气柱p。自这样产生的气柱p的界面产生气泡。产生的气泡混入到在气柱的周围流动的燃料中，作为气泡混入流f₂与在外周侧流动的燃料流f₁一起被喷射。

此时，燃料流f₁和气泡混入流f₂利用回旋流的离心力形成自中心扩散的锥形的喷雾s。因而，越远离喷孔33，喷雾s的直径越大，所以喷雾液膜被拉伸而变薄，不久，不再能维持为液膜而分裂。然后，分裂后的喷雾在微细气泡的自加压效果的作用下，直径减小，最后崩溃，成为超微细化喷雾。这样，由于使利用燃料喷射阀30喷射的燃料的喷雾成为微粒，所以实现燃烧室内的快速的火焰传播，进行稳定的燃烧。

如上所述，本实施例的燃料喷射阀30具有形成为距针32的轴线的距离比针32的侧面的距针32的轴线的距离远的螺旋状的燃料通路38，从而对燃料的流动施加强力的回旋成分。由此，不会使针32大型化，就使燃料的喷雾微粒化，实现稳定的燃烧。

这样，抑制针32的重量增加，从而具有以下的优点。即，在针较重的情况下，针的动作的响应性较差，但是若像本实施例那样使针32为轻型，则响应性佳。特别是，在间歇性地喷射燃料的情况下，过度响应性大幅提高。此外，当响应性佳时，在喷射开始时，即使在针32开始进行提升的时刻，也能快速地产生回旋流，所以能够从喷射开始产生含有气泡的喷雾，实现燃料的微粒化。特别是，通过沿半球面形成燃料通路38的下游侧部分，从针刚刚开阀后产生回旋流，从而能够从喷射刚刚开始后喷射含有微细气泡的喷雾。

另外，由于不扩大针32的直径，所以能够缩小针32与针引导件34之间的间隙。当间隙较小时，燃料的流入得到抑制，所以能够使施加于向螺旋状的燃料通路38导入的燃料的压力减小。由此，燃料的压损减少，燃料泵的驱动损失降低，能够降低成本。

另外，由于针32是轻型的，所以能够抑制为了驱动针32而所需的电力消耗量。另外，燃料喷射阀本身的大型化得到抑制，所以能够实现向小型发动机的装设。

另外，为了在喷嘴体31内形成螺旋状的燃料通路38，在调整室37和喷孔33支承螺旋状螺旋构件，利用熔模铸造法进行铸造，通过去掉螺旋状螺旋构件，从而能够作为空洞部分形成燃料通路38。

实施例2

接下来，说明本发明的实施例2。实施例2的燃料喷射阀50的结构与实施例1的燃料喷射阀30的结构大致相同。但是，燃料喷射阀50在喷嘴体51的内部具有回旋流产生构件60的这一点上，与实施例1的燃料喷射阀30不同。在以下的燃料喷射阀50的说明中，对于与实施例1的燃料喷射阀30相同的构成要素，使用相同的附图标记进行说明。

图5是剖视表示燃料喷射阀50的回旋流产生构件60附近的大概结构的说明图。另外，图6是表示回旋流产生构件60的外观的说明图。在燃料喷射阀50的喷嘴体51的前端形成有与实施例1的燃料喷射阀30相同的喷孔33、座部35和加速部39。另外，燃料导入通路36形成在针32与喷嘴体51之间，在燃料导入通路36的前端侧形成有储存燃料的调整室37。喷嘴体51的内部形成为在内部收纳有形成为圆筒状的回旋流产生构件60，来代替未形成有针引导件34的结构。回旋流产生构件60组装在喷嘴体51的内侧的燃料导入通路36与座部35之间。针32配置为在喷嘴体51内滑动自如，落座于喷嘴体51内的座部35。此外，针32能在回旋流产生构件60的内周侧面61滑动地贯穿该回旋流产生构件60。即，回旋流产生构件60的内周侧面61作为引导针32的针引导件发挥功能。

此外，在回旋流产生构件60的外周侧面62设有螺旋槽63。回旋流产生构件60装入且压入固定在喷嘴体51的内部。由此，利用回旋流产生构件60的螺旋槽63和喷嘴体51的内周侧面54形成螺旋状的燃料通路58。这样，通过装入与喷嘴体51相互独立的回旋流产生构件60，也能使燃料喷射阀50具有形成为距针32的轴线的距离比针32的侧面距针32的轴线的距离远的螺旋状的燃料通路58。

另外，沿在针32的轴线上具有中心的半球的法线加工回旋流产生构件60的外周面，以一定的深度形成螺旋槽63。因而，螺旋状的燃料通路58的截面积在通路的任一位置都为恒定，抑制燃料的缩流。因此，燃料通路58内的流量阻力减小，抑制燃料压力的下降。

另外，沿半球面hs形成该回旋流产生构件60的螺旋槽63的下游侧。因此，通过沿半球面形成燃料通路58的供燃料流动的下游侧，燃料通路58的螺旋半径逐渐缩小。由于螺旋半径这样地逐渐缩小，所以高效地形成燃料的回旋的方向的流动，直到通过座部35侧的出口。

燃料喷射阀50具有形成得比针32的外周面靠外侧的螺旋状的燃料通路58，从而对燃料的流动施加强力的回旋成分。因而，不会使针32大型化，就与实施例1的燃料喷射阀30同样地使燃料的喷雾微粒化，实现稳定的燃烧。由此，具有抑制针32的重量增加、与上述燃料喷射阀30同样地实现针32的响应性的提高、使从喷射开始早期起的燃料的微粒化、因燃料泵的驱动损失的减少而获得的成本的降低、针32的驱动所需的电力消耗量的抑制、以及通过抑制燃料喷射阀本身的大型化而进行向小型发动机的装设的优点。

此外，在燃料喷射阀50中，组合作为与喷嘴体51相互独立的结构物的回旋流产生构件60，从而具有螺旋状的燃料通路58。由此，螺旋槽63的加工容易进行，所以能够提高生产率。另外，由于形成在回旋流产生构件60的外周，所以能够提高螺旋槽63的表面粗糙度。因此，流量阻力减小，能够降低燃料压力。通过这样地利用独立的结构物构成，虽然零件件数增加，但是材料的选择自由度提高。此外，能够提高生产率，因此能够降低成本。

实施例3

接下来，说明本发明的实施例3。图7和图8是剖视表示实施例3的燃料喷射阀70的前端部的说明图。图7表示只将针32提升了的状态，图8表示使回旋流产生构件60与针32一起提升了的状态。实施例3的燃料喷射阀70的结构与实施例2的燃料喷射阀50的结构大致相同。但是，燃料喷射阀70在具有移动机构80的这一点上与实施例2的燃料喷射阀50不同。另外，实施例2的回旋流产生构件60不会与针32一起提升，但是本实施例的回旋流产生构件60有时与针32一起提升。在以下的燃料喷射阀70的说明中，对于与燃料喷射阀50相同的构成要素，使用相同的附图标记进行说明。

移动机构80包括凸缘部81、凹部82和弹簧（弹性构件）83，上述凸缘部81设于针32，上述凹部82形成于回旋流产生构件60的内周侧面61，供凸缘部81滑动自如地移动，上述弹簧（弹性构件）83相对于针32向前端侧推压回旋流产生构件60。弹簧83设置在凹部82的前端面821与凸缘部81的前端面811之间。此外，回旋流产生构件60的外周侧面62能够相对于喷嘴体51的内周侧面54滑动。另外，其他结构与实施例2的燃料喷射阀50相同，关于相同的构成要素，省略说明。

接下来，说明针32的提升量与移动机构80的动作的关系。燃料喷射阀70利用针32的提升量来调整燃料的喷射量。因而，在喷射量较少的情况下，针32的提升量小，在喷射量较多的情况下，针32的提升量增大。燃料喷射阀70在燃料的喷射量较少的情况下，即，在针32的提升量较小的情况下，如图7所示，即使针32提升，凸缘部81的基端面812也不会到达凹部82的基端面822。因此，只使针32进行提升。在该情况下，燃料通过燃料通路58的整个通路，向加速部39供给而被喷射。因而，在针32的提升量较小的情况下，燃料在螺旋状的通路内通过的路程较长，所以更加强化回旋流。

另一方面，燃料喷射阀70在燃料的喷射量较多的情况下，即，在针32的提升量较大的情况下，如图8所示，针32进行提升而使凸缘部81的基端面812与凹部82的基端面822抵接。此外，随着针32进行提升，回旋流产生构件60与针32一起进行提升。在该情况下，由回旋流产生构件60和喷嘴体51形成的燃料通路58的下游侧开放，流路截面积扩大。由此，由流路阻力产生的燃料的压损得到降低。

这里，说明由形成为螺旋状的槽的面积产生的影响。图9是表示气泡直径与燃料压力的关系的说明图。在图9中，虚线表示气泡直径与槽面积的关系，实线表示燃料压力与槽面积的关系。如图9所示，螺旋状的燃料通路58的截面积（槽面积）越小，回旋流的流速越快，产生的气泡的直径也越小。但是，由于根据通路的截面积和长度来确定由流路产生的压损，所以槽面积越小，燃料的压损越大。因此，越缩小通路面积，必须越提高燃料压力。

本实施例的燃料喷射阀70在进行燃料流量少的提升量小的动作时，在螺旋状的整个燃料通路内使回旋流加速，促进气泡直径的微小化。另一方面，在进行燃料流量多的提升量大的动作时，在燃料通路的一部分内产生回旋流，从而减小压损而抑制燃料压力的上升。由此，即使在燃料流量多的情况下，也以较低的燃料压力确保燃料流量，并且也同时确保用于产生微细气泡的回旋速度。

上述实施例只是用于实施本发明的例子，本发明并不限定于此，对上述实施例进行各种变形是在本发明的范围内的，此外，根据上述记载自然清楚能够在本发明的范围内进行其他各种实施例。

例如在上述实施例2中，如图10所示，也可以代替回旋流形成构件地，在喷嘴体51的内周侧面54侧设置螺旋槽91，从而形成螺旋状的燃料通路92。另外，如图11所示，也可以在回旋流产生构件的外周侧面62设置螺旋槽63，且在喷嘴体51的内周侧面54设置螺旋槽91，从而形成螺旋状的燃料通路95。

附图标记说明

1、发动机系统；30、50、70、燃料喷射阀；31、51、喷嘴体；32、针；33、喷孔；34、针引导件；35、座部；36、燃料导入通路；37、调整室；38、58、92、95、燃料通路；39、加速部；40、驱动构件；60、回旋流产生构件；63、91、螺旋槽；80、移动机构；81、凸缘部；82、凹部；83、弹簧（弹性构件）；fs、回旋流；f₁、燃料流；f₂、气泡混入流；hs、半球面；s、喷雾。

Claims

1.一种燃料喷射阀，其特征在于，

该燃料喷射阀具有喷嘴体、针、螺旋状的燃料通路和加速部，

所述喷嘴体在前端部设有喷孔，

所述针配置为在所述喷嘴体内滑动自如，在该针与所述喷嘴体之间形成有燃料导入通路，并且该针落座于所述喷嘴体内的座部，

所述螺旋状的燃料通路形成在所述座部的上游侧，向自所述燃料导入通路导入且向所述喷孔供给的燃料施加绕所述针回旋的流动，

所述加速部形成在所述座部与所述喷孔之间，使通过所述燃料通路后的回旋的燃料加速，通过在所述燃料的回旋中心产生负压而产生气柱，

所述燃料通路形成在比所述针的外周面靠外侧的位置。

2.根据权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，

在所述喷嘴体的内侧的所述燃料导入通路与所述座部之间具有回旋流产生构件，

所述针能在所述回旋流产生构件中滑动地贯穿该回旋流产生构件，

所述燃料通路由设于所述喷嘴体的内周侧面和/或所述回旋流产生构件的外周侧面的螺旋槽形成。

3.根据权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，

所述燃料通路形成为贯穿所述喷嘴体内部。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的燃料喷射阀，其特征在于，

所述燃料通路的下游侧沿半球面形成。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述的燃料喷射阀，其特征在于，

使所述燃料通路的截面积为恒定。

6.根据权利要求4所述的燃料喷射阀，其特征在于，

使所述燃料通路的截面积为恒定。

7.根据权利要求2所述的燃料喷射阀，其特征在于，

具有移动机构，在所述针的提升量较小的情况下，该移动机构只使所述针进行移动，在所述针的提升量较大的情况下，该移动机构使所述回旋流产生构件与所述针一起进行移动。

8.根据权利要求7所述的燃料喷射阀，其中，

所述移动机构包括凸缘部、凹部和弹性构件，

所述凸缘部设于所述针，

所述凹部形成在所述回旋流产生构件的内周侧面，供所述凸缘部滑动自如地移动，

所述弹性构件设置在所述凹部的前端面与所述凸缘部的前端面之间，相对于所述针向前端侧推压所述回旋流产生构件，

当所述针提升时，若所述凹部的基端面与所述凸缘部的基端面抵接，则所述回旋流产生构件与所述针一起移动。