CN105283664A - 燃料喷射阀 - Google Patents

Abstract

本发明能够抑制由高压燃料中的异物引起的背压控制部的控制阀的阀座部的损伤。本发明构成为，在壳体的入口开口部上安装有具有高压燃料的导入通路的入口连接器，借助前述入口连接器的端面部和前述入口开口部的底面部形成燃料室，在前述燃料室的区域的前述底面部的外周部，连通于喷嘴侧的第1燃料通路开口，并且，在中央部，连通于背压控制部侧的第2燃料通路开口，从前述入口连接器导入至前述燃料室的高压燃料能够形成以前述入口开口部的前述中央部为中心的回旋流。

Description

燃料喷射阀

技术领域

本发明涉及在内燃机的蓄压式燃料喷射控制装置上使用的燃料喷射阀。

背景技术

以往，已知有在内燃机的蓄压式燃料喷射控制装置上使用的、用于将从共轨（蓄压器）供给的高压燃料向内燃机的气筒喷射的燃料喷射阀。该燃料喷射阀为具备壳体、喷嘴体、阀针和背压控制部的结构。

燃料喷射阀具备连接高压配管的入口连接器，前述高压配管的另一端连接于共轨，经由在入口连接器内形成的燃料通路，高压燃料导入至燃料喷射阀内。导入的高压燃料向设置在喷嘴体上的燃料喷射孔侧供给，并且也向背压控制部的控制室侧供给。而且，通过在背压控制部调节控制室的压力，使阀针进退移动，开闭燃料喷射孔，由此控制燃料喷射。

在这样的燃料喷射阀中，若在燃料中混入硬质的异物，则有侵蚀背压控制部的控制阀的阀座面、丧失精密的燃料喷射控制功能的可能。因此，存在下述燃料喷射阀：该燃料喷射阀构成为，在入口连接器上配置过滤器，捕集向燃料喷射阀导入的高压燃料中的异物（参照专利文献1或2）。

具体来说，专利文献1记载的燃料喷射阀构成为，将边缘过滤器压入入口连接器，将借助此形成的间隙作为滤网捕集异物。

另外，专利文献2记载的燃料喷射阀构成为，在形成为袋状的过滤器本体部的与入口部的内壁面对置的部分上形成有很多孔，由此，高压燃料中的异物被本体部捕捉。

专利文献1：日本特开2006-105092号公报，图2。

专利文献2：日本特开2009-203843号公报。

但是，专利文献1记载的过滤器的结构在入口连接器的轴向上具有长度，有比形成的间隙更大的异物通过的可能。另外，专利文献2记载的过滤器还在将形成的孔的大小缩小方面存在极限，难以捕集到达燃料喷射阀的数微米（μm）单位的异物。

特别地，近年来，在蓄压式燃料喷射控制装置中设置在燃料喷射阀以外的部位上的燃料主过滤器的性能提高，到达燃料喷射阀的异物比燃料喷射阀的过滤器结构的间隙更小，现有的过滤器的结构难以捕集燃料中的异物。进而，由于用于对应近年来严格的排气限制的燃料压力的进一步的高压化，有由上述异物引起的背压控制部的控制阀的阀座面的侵蚀被促进的可能。

发明内容

本发明是鉴于这样的问题进行的发明，目的之一是抑制由高压燃料中的异物引起的背压控制部的控制阀的阀座部的损伤。

根据本发明，提供一种燃料喷射阀，能够解决上述问题，该燃料喷射阀具备壳体、阀针和控制阀，前述壳体具有通向燃料喷射孔的第1燃料通路以及通向压力控制室的第2燃料通路，前述阀针在前述壳体内能够进退移动地设置，前述控制阀通过调节前述压力控制室内的压力来使前述阀针进退移动，进行前述燃料喷射孔的开闭控制，其特征在于，前述壳体具备入口开口部，在前述入口开口部上安装有具有高压燃料的导入通路的入口连接器，借助前述入口连接器的端面部和前述入口开口部的底面部形成燃料室，前述第1燃料通路在前述燃料室的区域的前述底面部的外周部开口，并且，前述第2燃料通路在前述燃料室的区域的前述底面部的中央部开口，从前述入口连接器导入至前述燃料室的高压燃料能够形成回旋流。

另外，在本发明的燃料喷射阀中，也可以是，前述入口连接器具有轴向通路和周向通路，前述轴向通路在轴向上延伸，前述周向通路从前述轴向通路向周向延伸，并且从前述轴向通路的中心偏心地设置，向前述燃料室开口。

另外，在本发明的燃料喷射阀中，也可以是，前述轴向通路的前述燃料室侧的端部封闭。

另外，在本发明的燃料喷射阀中，也可以是，具备多个前述周向通路。

另外，在本发明的燃料喷射阀中，也可以是，前述周向通路的直径构成为在前述燃料喷射孔的口径以下。

另外，在本发明的燃料喷射阀中，也可以是，具备多个前述周向通路，前述周向通路的截面积的总和在前述燃料喷射孔的截面积的总和以上。

另外，在本发明的燃料喷射阀中，也可以是，前述周向通路的数量在考虑其直径和前述截面积的总和的基础上决定。

根据本发明的燃料喷射阀，能够抑制到达燃料喷射阀的高压燃料中的异物到达背压控制部侧，能够减少控制阀的阀座面的损伤。

附图说明

图1是为了说明具备涉及本实施方式的燃料喷射阀的蓄压式燃料喷射控制装置的整体结构而表示的图。

图2是为了说明涉及本实施方式的燃料喷射阀的入口部而表示的图。

图3是为了说明入口连接器的回旋流形成部而表示的图。

图4是为了说明燃料室的底面部而表示的图。

图5是表示流入燃料室的燃料的流动的图。

具体实施方式

以下，对涉及本发明的燃料喷射阀的实施方式进行具体说明。但是，该实施方式表示本发明的一个实施方式，不限定本发明，能够在本发明的范围内进行任意变更。

此外，每个图中，对于附有相同附图标记的部件，只要没有特别地说明，就表示同一部件。

图1是示意性地表示具备涉及本发明的燃料喷射阀1的蓄压式燃料喷射控制装置的整体的结构的一例的图。在图1中，燃料喷射阀1以剖视图示出。

蓄压式燃料喷射控制装置是以供给泵52、共轨12和燃料喷射阀1为主要的结构要素的装置，前述供给泵52压送来自燃料箱51的燃料，前述共轨12积蓄由该供给泵52压送来的高压燃料，前述燃料喷射阀1将积蓄在共轨12内的高压燃料喷射至内燃机（没有图示）的气筒内。该蓄压式燃料喷射控制装置的整体结构本身与以往公知的蓄压式燃料喷射控制装置基本相同。

其中，燃料喷射阀1以喷射壳体2、喷嘴体3、阀针4、阀活塞5、阀体6、背压控制部7和入口部8为主要的结构要素构成。在本实施方式中，喷射壳体2及喷嘴体3相当于本发明的“壳体”。

喷嘴体3借助喷嘴螺母9紧固于喷射壳体2的末端部（图1的下端侧）。在喷射壳体2及喷嘴体3中，形成有将从入口部8导入的高压燃料向喷嘴体3的燃料聚集室14输送的第1燃料通路11a、11b。另外，在喷射壳体2中，形成有将从入口部8导入的燃料向背压控制部7的控制室19输送的第2燃料通路13。

另外，在喷嘴体3中，在与阀针4的受压部4A对置的部位形成有燃料聚集室14。在该喷嘴体3的末端部穿设有燃料喷射孔16，构成为下述结构：通过阀针4的末端部就位（落位）于连接于该燃料喷射孔16的阀座部17，燃料喷射孔16被封闭，另一方面，通过阀针4从阀座部17离开（升起），燃料喷射孔16被打开。由此，能够开始、停止燃料的喷射。

另外，在紧固喷嘴体3的喷射壳体2内，形成有以喷射壳体2的中心轴为中心的弹簧室22，配设有用于对阀针4向阀座部17的方向施力的喷嘴弹簧18。另外，阀活塞5插入在喷射壳体2上形成的孔2A内，并且，能够滑动地插入在阀体6上形成的滑动孔6A内，配设为位于阀针4的上方部。

另外，在阀体6中，在阀活塞5的顶部5A所位于的部位形成有控制室19，阀活塞5的顶部5A从下方侧（燃料喷射孔16侧）面向前述控制室19。控制室19连通于形成在阀体6上的导入侧节流孔20。该导入侧节流孔20经由压力导入室21连通于第2燃料通路13，前述压力导入室21在阀体6和喷射壳体2之间在阀体6的周向形成为环状。由此，来自共轨12的导入压力向控制室19供给。

另外，控制室19还连通于开闭用节流孔23，开闭用节流孔23借助后述的背压控制部7的电磁阀28的操作能够开闭。此外，控制室19处的阀活塞5的顶部5A的受压面积设定为比喷嘴针4的受压部4A的受压面积更大。

背压控制部7构成为具备以下主要要素：电磁阀28、保持器29和控制室19。电磁阀28具备磁体25、电枢27和控制阀体24。驱动信号相对于磁体25从控制回路被供给，由此，抵抗阀弹簧26的作用力，电枢27被吸引至磁体25，控制阀体24从连接于开闭用节流孔23的阀座面升起，能够将控制室19的压力向燃料回流路15释放。像这样通过使控制阀体24动作来控制控制室19的压力，经由阀活塞5控制阀针4的背压，由此能够控制阀针4向阀座部17的落位及升起。

在这样构成的燃料喷射阀1中，来自共轨12的高压燃料从入口部8经由第1燃料通路11a、11b作用于燃料聚集室14内的阀针4的受压部4A，并且，经由第2燃料通路13及压力导入室21也作用于控制室19内的阀活塞5的顶部5A。

因此，在借助控制阀体24将控制室19与燃料低压侧截断的状态下，阀针4借助经由阀活塞5受到的控制室19的背压和喷嘴弹簧18的作用力向喷嘴体3的阀座部17落位，将燃料喷射孔16封闭。

另一方面，若在既定的时机将驱动信号供给至磁体25，由此，电枢27被吸引至磁体25，控制阀体24打开开闭用节流孔23，则控制室19的高压经由开闭用节流孔23通过燃料回流路15向燃料箱51回流。因此，作用于控制室19处的阀活塞5的顶部5A的高压被释放，阀针4借助作用于受压部4A的高压，抵抗喷嘴弹簧18的作用力，从阀座部17升起，燃料喷射孔16打开，进行燃料喷射。

而且，若将磁体25消磁，由此，借助控制阀体24，开闭用节流孔23封闭，则借助控制室19内的压力及喷嘴弹簧18的作用力，经由阀活塞5，阀针4落位至作为阀座位置的阀座部17，燃料喷射孔16封闭，燃料喷射结束。

接着，对涉及本实施方式的燃料喷射阀1的入口部8进行详细说明。

图2示出了图1所示的燃料喷射阀1的入口部8的放大剖视图。

入口部8构成为在形成于喷射壳体2的入口开口部2a上装配有入口连接器30。在本实施方式中，入口连接器30液密地螺纹接合于入口开口部2a内。

入口连接器30具有轴向两端开口的筒状的连接器体31、被保持在连接器体31内的流路形成部件33和固定于流路形成部件33的末端的回旋流形成部35。流路形成部件33的外周部被液密地压入或者借助焊接等固定至连接器体31内。另外，回旋流形成部35借助焊接等固定在流路形成部件33的末端面。

在流路形成部件33中形成有在轴向两端开口、构成为高压燃料的流入通路的轴向通路33a。在回旋流形成部35中，形成有轴向通路35a和周向通路35b，前述轴向通路35a在轴向的一侧开口，另一方面，后述的燃料室40侧的端部封闭，上述开口与流路形成部件33的轴向通路33a连通，前述周向通路35b从前述轴向通路35a的中心偏心地设置，将轴向通路35a和回旋流形成部35的外周部连接。

图3示出了图2的A-A截面的向视图。如图3所示，回旋流形成部35具备从中央的轴向通路35a在切线方向上延伸地设置的多个周向通路35b。在图3所示的例子中，分别在切线方向上延伸的8条周向通路35b等间隔地形成。

将这样构成的入口连接器30装配在入口开口部2a内，由此，借助入口连接器30的末端部（图2的下方侧的部分）和入口开口部2a的底面部2aa，形成燃料室40。在本实施方式中，在入口连接器30的末端侧的面（图2的下方侧的面）和入口开口部2a的底面部2aa之间夹持有隔片部件37，抑制来自入口连接器30和入口开口部2a的底面部2aa的间隙的高压燃料的泄漏。

在该燃料室40的区域的入口开口部2a的底面部2aa上，通向喷嘴体3的燃料聚集室14的第1燃料通路11a和通向背压控制部7的控制室19的第2燃料通路13开口。

图4示出了图2的BB面（入口开口部2a的底面部2aa）的向视图。如图4所示，在燃料室40的区域的入口开口部2a的底面部2aa上，第1燃料通路11a在底面部2aa的外周部开口，第2燃料通路13在底面部2aa的中央部开口。

从共轨12供给并导入至入口连接器30的高压燃料在流过形成在入口连接器30内的轴向通路33a、35a以后，经由周向通路35b导入至燃料室40。这时，周向通路35b从轴向通路35a的中心偏心地设置，特别地，在本实施方式中在切线方向上设置周向通路35b，因此如图5所示，导入至燃料室40的燃料形成回旋流。

因此，混合至高压燃料的异物借助离心力移动至燃料室40的外周部，因此变得难以流入通向背压控制部7的控制室19的第2燃料通路13。即，本实施方式的燃料喷射阀1构成为，代替捕集从共轨12供给至入口连接器30的燃料中的数微米（μm）的异物，将该异物分离至燃料室40的外周部并流向第1燃料通路11a侧，将清洁度比较高的燃料流向背压控制部7的控制室19侧。结果，减少由异物引起的背压控制部7的电磁阀28的阀座面的侵蚀。

另外，在本实施方式的燃料喷射阀1中，回旋流形成部35的周向通路35b的直径设计在燃料喷射孔16的口径以下。例如，燃料喷射孔16的口径较小，为100μm左右，因此周向通路35b的直径可以设为100μm左右。因此，像将燃料喷射孔16堵塞那样的大的异物无法预先通过周向通路35b，能够防止燃料喷射孔16的堵塞。

进而，在本实施方式的燃料喷射阀1中，回旋流形成部35的周向通路35b的截面积的总和设计在燃料喷射孔16的截面积的总和以上。因此，从共轨12供给至燃料喷射阀1的高压燃料的压力损失变得难以产生。

即，以为燃料喷射孔16的直径以上的方式决定周向通路35b的直径，并且，以周向通路35b的截面积的总和为燃料喷射孔16的截面积的总和以上的方式决定周向通路35b的数量。通过像这样设置周向通路35b，能够防止高压燃料的压力损失，并且能够防止由异物引起的燃料喷射孔16的堵塞。

Claims (7)

1.一种燃料喷射阀，具备壳体、阀针和控制阀，前述壳体具有通向燃料喷射孔的第1燃料通路以及通向压力控制室的第2燃料通路，前述阀针在前述壳体内能够进退移动地设置，前述控制阀通过调节前述压力控制室内的压力来使前述阀针进退移动，进行前述燃料喷射孔的开闭控制，其特征在于，

前述壳体具备入口开口部，在前述入口开口部上安装有具有高压燃料的导入通路的入口连接器，

借助前述入口连接器的端面部和前述入口开口部的底面部形成燃料室，前述第1燃料通路在前述燃料室的区域的前述底面部的外周部开口，并且，前述第2燃料通路在前述燃料室的区域的前述底面部的中央部开口，

从前述入口连接器导入至前述燃料室的高压燃料能够形成回旋流。

2.如权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，前述入口连接器具有轴向通路和周向通路，前述轴向通路在轴向上延伸，前述周向通路从前述轴向通路向周向延伸，并且从前述轴向通路的中心偏心地设置，向前述燃料室开口。

3.如权利要求2所述的燃料喷射阀，其特征在于，前述轴向通路的前述燃料室侧的端部封闭。

4.如权利要求2或3所述的燃料喷射阀，其特征在于，具备多个前述周向通路。

5.如权利要求2至4中任一项所述的燃料喷射阀，其特征在于，前述周向通路的直径在前述燃料喷射孔的口径以下。

6.如权利要求2至5中任一项所述的燃料喷射阀，其特征在于，具备多个前述周向通路，前述周向通路的截面积的总和在前述燃料喷射孔的截面积的总和以上。

7.如权利要求2至6中任一项所述的燃料喷射阀，其特征在于，前述周向通路的数量在考虑其直径和前述截面积的总和的基础上决定。