CN105473844A - 燃料喷射阀 - Google Patents
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Abstract
燃料喷射阀(10)中作为多个喷孔(155)而形成有相基准内径(Dn1、Dn2)互不同的第一喷孔(155a)以及第二喷孔(155b)。这样的构成中,第一喷孔(155a)的流路长度(Ln1)除以该第一喷孔(155a)的基准内径(Dn1)而得的L/D值,与第二喷孔(155b)的流路长度(Ln2)除以该第二喷孔(155b)的基准内径(Dn2)而得的L/D值一致。
Description
关联申请的相互参照:本发明基于2013年8月2日提交的日本申请第2013-161594号,在此援引其记载内容。
技术区域
本发明涉及朝向内燃机的燃烧室内喷射燃料的燃料喷射阀。
背景技术
专利文献1、2所公开的燃料喷射阀中,形成有朝向燃烧室内喷射燃料的多个喷孔。特别是在专利文献2的燃料喷射阀中,一个喷孔的内径与其他喷孔的内径不同。根据像这样使多个喷孔的内径相互不同,使从燃料喷射阀喷射的喷雾的形状容易适合于内燃机的燃料室的形状。
但是,在如专利文献2所公开的燃料喷射阀那样、一个喷孔的内径与其他喷孔的内径不同的情况下,从各喷孔喷射的喷雾的特性也可能相互不同。因此,从各喷孔喷射的燃料的粒径可能相互不同,或者从各喷孔喷射的喷雾的扩散方式可能相互不同。
本发明的目的在于,提供一种燃料喷射阀,即使形成于燃料喷射阀的多个喷孔的内径相互不同,也能够使得从各喷孔喷射的喷雾的特性相近似。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第5033735号公报
专利文献2:日本特开2008-202483号公报
发明内容
根据本发明的第一方式,形成于燃料喷射阀的多个喷孔包括基准内径相互不同的第一喷孔及第二喷孔。第一喷孔的流路长度除以第一喷孔的基准内径而得到的值,与第二喷孔的流路长度除以第二喷孔的基准内径而得到的值相同。
本申请的发明人发现,燃料喷射阀中的喷雾的微粒化特性和喷孔的流路长度与基准内径之比相关联。因此,在第一方式中,在第一喷孔及第二喷孔中,流路长度除以基准内径而得到的值相同。因此,即使这些喷孔中的基准内径相互不同,第一喷孔及第二喷孔的微粒化特性也能够相互近似。燃料喷射阀能够形成适合于内燃机的燃料室的喷雾形状、且还能够针对从各喷孔喷射的喷雾减少粒径的偏差。
此外,本申请的发明人在从喷孔喷射的喷雾的变化率与喷孔的流路长度除以基准内径而得到的值之间发现了关联性。根据本发明的第二方式,第一喷孔及第二喷孔为维持各基准内径地延伸的筒孔形状,第一喷孔的流路长度除以第一喷孔的基准内径而得到的值、以及第二喷孔的流路长度除以第二喷孔的基准内径而得到的值均为1.45以上。
根据本发明的第三方式,其特征在于,第一喷孔及第二喷孔为随着从燃料上游侧朝向燃料下游侧而从各基准内径进行扩径的锥形孔形状,第一喷孔的流路长度除以第一喷孔的基准内径而得到的值、以及第二喷孔的流路长度除以第二喷孔的基准内径而得到的值均为2.0以上。
如果确保了相对于基准内径的流路长度,则在喷孔内流动的燃料能够产生整流作用。因此,在喷孔的中心线方向上稳定地形成从喷孔喷射的喷雾。通过将流路长度除以基准内径而得到的值确保为上述的规定值以上,则即使第一喷孔及第二喷孔的基准内径相互不同,从这些喷孔喷射的喷雾的变化率也成为相互近似且稳定的值。因此,燃料喷射阀能够稳定地形成对内燃机的燃料室的形状适合的喷雾。
而且,本申请的发明人发现,从基准内径被维持的喷孔喷射的喷雾的长度(以下记作“喷雾长度”)与流路长度除以基准内径而得到的值之间具有相关性。因此,根据本发明的第四方式,将第一喷孔的流路长度除以第一喷孔的基准内径而得到的值、以及第二喷孔的流路长度除以第二喷孔的基准内径而得到的值均设为1.85以下。
通过规定流路长度相对于基准内径的上限,能够避免喷孔内流动的燃料被过度整流的状况。通过设定流路长度除以基准内径而得到的值的上限,即使第一喷孔及第二喷孔的基准内径相互不同,从这些喷孔喷射的燃料的喷雾长度都能够得以抑制。因此,燃料喷射阀能够形成对内燃机的燃料室最适合的形状的喷雾。
附图说明
通过参照附图在下面进行详细的描述,本发明的上述目的及其他目的、特征及优点会变得更加清楚。
图1是表示第一方式的燃料喷射阀的截面图。
图2放大表示下沉部的附近的截面图。
图3是图2的III-III线截面图。
图4是进一步放大表示第一喷孔的附近的截面图。
图5是进一步放大表示第二喷孔的附近的截面图。
图6是表示在圆筒孔形状的喷孔中随着L/D值的增减而喷雾的特性产生的变化的图。
图7是放大表示第二方式的下沉部的附近的截面图。
图8是进一步放大表示第一喷孔的附近的截面图。
图9是进一步放大表示第二喷孔的附近的截面图。
图10是放大表示第三方式的第一喷孔的附近的截面图。
图11是放大表示第二喷孔的附近的截面图。
图12是表示在锥形孔形状的喷孔中随着L/D值的增减而喷雾的特性产生的变化的图。
具体实施方式
以下,基于附图对多个方式进行说明。另外,各实施方式中对于对应的构成要素赋予相同的附图标记,有时省略重复的说明。在各实施方式中仅对构成的一部分进行说明的情况下,该构成的其他部分能够应用之前说明过的其他实施方式的构成。此外,不仅限于各实施方式的说明中明示的构成的组合,如果对组合没有产生特别妨碍的话,那么即便没有明示也能够将多个实施方式的构成彼此进行部分性的组合。并且,多个实施方式及变形例所记载的构成彼此的未明示的组合,也包含在通过以下的说明所公开的范围内。
(第一实施方式)
图1所示的第一实施方式的燃料喷射阀10设置于汽油发动机,朝向设置于该汽油发动机中的燃烧室(未图示)内喷射燃料。燃料喷射阀10可以向与汽油发动机的燃烧室连通的吸气通路喷射燃料,也可以向柴油发动机的燃烧室喷射燃料。
燃料喷射阀10具备阀体11、固定芯20、可动芯30、阀构件40、弹性构件50、以及驱动部60。
阀体11由芯壳体12、入口构件13、喷嘴支架14及喷嘴体15等构成。芯壳体12形成为圆筒状,从轴向的一端部侧朝向另一端部侧依次具有第一磁性部12a、非磁性部12b及第二磁性部12c。由磁性材料构成的各磁性部12a、12c和由非磁性材料构成的非磁性部12b通过激光焊接等而结合。非磁性部12b用于防止在第一磁性部12a与第二磁性部12c之间发生磁短路。
在第二磁性部12c的一端部,固定有圆筒状的入口构件13。入口构件13形成被从燃料泵(未图示)供给燃料的燃料入口13a。为了将向燃料入口13a的供给燃料过滤后向下游侧的芯壳体12内引导,在入口构件13的内周侧固定有燃料过滤器16。
在第一磁性部12a一端部,经由喷嘴支架14而固定有喷嘴体15,该喷嘴支架14由磁性材料形成为圆筒状。喷嘴体15形成为有底圆筒状,与芯壳体12及喷嘴支架14共同在内周侧形成燃料通路17。如图2所示,喷嘴体15具有阀座部150及下沉部152。
阀座部150由随着朝向燃料下游侧而以一定的缩径率进行缩径的锥形面状的内周面,形成阀座面151。下沉部152形成于阀座部150的燃料下游侧。下沉部152形成有朝向燃料通路17开口的凹部153。在下沉室154的内表面,开口有与该下沉室154连通的喷孔155。如图2、3所示,喷孔155绕着喷嘴体15的中心轴线18相互隔开间隔地设有多个。各喷孔155的各入口侧开口156位于绕着中心轴线18的相同虚拟圆19上。此外,各喷孔155随着朝向各出口侧开口157而朝向凹部153的外周侧倾斜。
如图1所示,固定芯20由磁性材料形成为圆筒状,同轴地固定于芯壳体12的非磁性部12b及第二磁性部12c的内周面上。在固定芯20,设置有沿轴向贯通其径向中央部的贯通孔20a。从燃料入口13a经由燃料过滤器16向贯通孔20a流入的燃料,朝向可动芯30侧在该贯通孔20a内流动。
可动芯30由磁性材料形成为带台阶的圆筒状,同轴地配置于芯壳体12的内周侧,与燃料上游侧的固定芯20在轴向上对置。可动芯30被芯壳体12中的非磁性部12b的内周壁引导,由此,能够向轴向两侧进行正确的往复移动。在可动芯30设置有沿轴向贯通其径向中央部的第一贯通孔30a、以及沿径向贯通轴向中间部且与第一贯通孔30a连通的第二贯通孔30b。从固定芯20的贯通孔20a流出的燃料向可动芯30的第一贯通孔30a流入,从第二贯通孔30b向芯壳体12内的燃料通路17流动。
阀构件40由非磁性材料形成为横截面圆形的针状。阀体11中的要素12、14、15在燃料通路17内同轴地配置。阀构件40的一端部同轴地固定于可动芯30的第一贯通孔30a的内周面上。此外,如图1、2所示,阀构件40的另一端部形成随着朝向燃料下游侧而进行缩径的抵接部41,使抵接部41相对于阀座面151以能够抵接的方式对置。阀构件40通过沿着中心轴线18的位移,使抵接部41相对于阀座面151分离或抵接。这样,来自喷孔155的燃料喷射变得断续。具体地说,在阀构件40使抵接部41从阀座面151分离的开阀工作时,燃料从燃料通路17向下沉室154流入,从各喷孔155向燃烧室喷射。此外,另一方面,在阀构件40使抵接部41抵接到阀座面151的闭阀工作时,从各喷孔155向燃烧室的燃料喷射被遮断。
如图1所示,弹性构件50由金属制的压缩盘簧构成,同轴地收容于固定芯20上设置的贯通孔20a的内周侧。弹性构件50的一端部卡止于在贯通孔20a的内周面固定的调节管22的轴向端部。弹性构件50的另一端部卡止于可动芯30中的第一贯通孔30a的内表面。弹性构件50在夹着自身的要素22、30之间被压缩而弹性变形。因此,弹性构件50通过弹性变形而产生的恢复力成为将可动芯30与阀构件40一起向燃料下游侧推压的推压力。
驱动部60由线圈61、树脂线轴62、磁轭63、连接器64等构成。线圈61是将金属线材卷绕于树脂线轴62而构成的,在其外周侧配置有磁轭63。线圈61在芯壳体12中的成为固定芯20的外周侧的非磁性部12b及第二磁性部12c的外周面,经由树脂线轴62被同轴地固定。线圈61经由设置于连接器64的端子64a而与外部的控制电路(未图示)电连接,由该控制电路进行通电控制。
在此,在线圈61通过通电而励磁时,在由磁轭63、喷嘴支架14、第一磁性部12a、可动芯30、固定芯20及第二磁性部12c共同形成的磁路中流动磁通。结果,在可动芯30与固定芯20之间产生将可动芯30朝向燃料上游侧的固定芯20吸引的磁吸引力。此外,另一方面,在由于停止通电而线圈61消磁时,上述的磁路中不再流动磁通,在可动芯30与固定芯20之间磁吸引力消失。
在燃料喷射阀10的开阀工作中,通过开始向线圈61通电,从而磁吸引力作用于可动芯30。于是,可动芯30与阀构件40一起,抵抗弹性构件50的恢复力而向固定芯20侧移动,从而与该固定芯20抵接而停止。结果,成为抵接部41从阀座面151分离的状态,因此从各喷孔155喷射燃料。
在开阀工作后的燃料喷射阀10的闭阀工作中,通过停止向线圈61的通电,作用于可动芯30的磁吸引力消失。可动芯30与阀构件40一起,向由弹性构件50的恢复力进行推压的推压侧移动,使该阀构件40与阀座面151抵接而停止。结果,成为抵接部41抵接到阀座面151的状态,来自各喷孔155的燃料喷射停止。
接下来,详细地说明图2、3所示的凹部153附近的构成。凹部153的底壁160形成为,相对于使抵接部41抵接到阀座面151的阀构件40而隔开距离地对置。在抵接部41抵接到阀座面151时的阀构件40的前端面42与底壁160之间,形成有与各喷孔155连通的下沉室154。下沉室154的容积被规定成能够抑制燃料中的混入异物进入阀构件40与阀座面151之间。
在底壁160的底面,形成有中央面部161及锥形面部162。进而,在底面的外周侧,形成有连接面168。中央面部161是形成为正圆状的平坦面,与中心轴线18位于同轴上。锥形面部162形成为,随着朝向在轴向上成为燃料下游侧的中央面部161而以一定的缩径率进行缩径的锥形面状。连接面168形成为越靠燃料下游侧则缩径率越大的凹形曲面状,将锥形面部162的外周侧与阀座面151的内周侧连接。
在底壁160,形成有包括第一喷孔155a及第二喷孔155b的多个喷孔155。第一喷孔155a及第二喷孔155b均形成为圆筒孔形状。第一喷孔155a及第二喷孔155b以各自的中心轴(以下称作“喷孔轴线”)与锥形面部162交叉的姿态在底壁160内延伸。各喷孔轴线159a、159b相对于锥形面部162倾斜地交叉,而且,随着从入口侧开口156朝向出口侧开口157而朝向喷嘴体15的外周倾斜。将在图4所示的第一喷孔155a中维持为实质上一定的内径设为基准内径Dn1。将在图5所示的第二喷孔155b中维持为实质上一定的内径设为基准内径Dn2。如图4、5所示,第一喷孔155a的基准内径Dn1比第二喷孔155b的基准内径Dn2大。
将第一喷孔155a的流路长度记作Ln1,将第二喷孔155b的流路长度记作Ln2。在本实施方式中,第一喷孔155a的流路长度Ln1比第二喷孔155b的流路长度Ln2长。第一喷孔155a中的流路长度Ln1除以其基准内径Dn1而得到的值(以下称作“L/D值”),与第二喷孔155b中的流路长度Ln2除以其基准内径Dn2而得到的L/D值相同。
为了实现以上的第一喷孔155a及第二喷孔155b的各形状,在底壁160上以与各喷孔155a、155b连续的方式形成有第一扩径孔164及第二扩径孔165。图2、4、5所示的第一扩径孔164及第二扩径孔165是从底壁160的外表面侧朝向下沉室154形成的沉孔。
图4的第一扩径孔164形成为沿着喷孔轴线159a延伸的圆筒孔状,与第一喷孔155a位于同轴上。在第一喷孔155a的燃料下游侧设置的第一扩径孔164使第一喷孔155a与喷嘴体15的外部连通。第一扩径孔164的内径De1被规定成与第一喷孔155a的基准内径Dn1相比更大,以使得该扩径孔164的流路面积比第一喷孔155a的流路面积大。此外,第一扩径孔164的流路长度Le1被规定成,等于沿着第一喷孔155a的喷孔轴线159a的底壁160的壁厚与第一喷孔155a的流路长度Ln1之差,以弥补该流路长度Ln1与壁厚之差。
图5的第二扩径孔165形成为沿着喷孔轴线159b延伸的圆筒孔状,与第二喷孔155b位于同轴上。在第二喷孔155b的燃料下游侧设置的第二扩径孔165使第二喷孔155b与喷嘴体15的外部连通。第二扩径孔165的内径De2被规定成与第二喷孔155b的基准内径Dn2相比更大,以使得该扩径孔165的流路面积比第二喷孔155b的流路面积大。此外,第二扩径孔165的流路长度Le2被规定成,等于沿着第二喷孔155b的喷孔轴线159b的底壁160的壁厚与第二喷孔155b的流路长度Ln2之差,以弥补该流路长度Ln2与底壁160的壁厚之差。
接下来,基于图6来详细地说明第一喷孔155a及第二喷孔155b的各L/D值。另外,在图6中,隔着实线配置的一对虚线分别表示偏差的上限及下限的范围。
如图6的(A)所示,燃料喷射阀10中的喷雾的微粒化特性和喷孔的流路长度与基准内径之比相关联。具体地说,伴随着喷孔中的L/D值变小,喷雾的粒径也变小。因此,第一实施方式的各喷孔155a、155b的各L/D值被规定成,产生偏差的粒径的上限不超过规定值。
此外,如图6的(B)所示,L/D值和从喷孔喷射的喷雾的收缩率相关联。该喷雾的收缩率的数值越小,则喷雾越收缩而难以扩散。L/D值越大则喷孔的流路长度越长,因此燃料被整流。因而,喷射出的喷雾变得容易沿着喷孔轴线来形成。由于这样的理由,喷雾的收缩率随着L/D值变大而增加。但是,若L/D值超过特定的值,则喷雾的收缩率几乎一定。第一实施方式的各喷孔155a、155b的各L/D值被规定成这样的喷雾收缩率的增加饱和的1.45以上。
进而,如图6的(C)所示,L/D值和从喷孔喷射的喷雾的长度相关联。如上述那样,L/D值越大则喷孔内流动的燃料越被整流。因此,喷射的喷雾的长度伴随着L/D值的增加而变长。因而,第一实施方式的各喷孔155a、155b的各L/D值被规定成1.85以下,以避免喷雾长度超过规定值。在此,用于规定喷雾长度的上限的规定值被设定成,喷雾的前端不到达划分燃烧室的汽缸壁面及活塞顶面的值。
在第一实施方式中,第一喷孔155a及第二喷孔155b的各L/D值一致,为上述的两个边界值(1.45,1.85)的中间值即1.65左右。因而,即使基准内径Dn1、Dn2相互不同,第一喷孔155a及第二喷孔155b的微粒化特性也能够相互近似。因此,燃料喷射阀10能够形成适合于内燃机的燃料室的喷雾形状,而且还能够对于从各喷孔155a、155b喷射的喷雾减少粒径的偏差。
此外,在第一实施方式中,第一喷孔155a及第二喷孔155b的各L/D值均不超过1.45,因此,能够对各喷孔155a、155b内流动的燃料产生足够的整流作用。因此,从各喷孔155a、155b喷射的喷雾在各喷孔轴线159a、159b的朝向上稳定地形成。基于以上,从各喷孔155a、155b喷射的喷雾的变化率成为相互近似且稳定的值。因此,燃料喷射阀10能够稳定地形成适合于内燃机的燃料室的形状的喷雾。
此外,根据第一实施方式,第一喷孔155a及第二喷孔155b的各L/D值均为1.85以下,因此,能够避免各喷孔155a、155b内流动的燃料被过度整流的状况。因而,从各喷孔155a、155b喷射的喷雾的长度均能够被抑制成喷雾不会附着于汽缸壁面及活塞顶面。因此,燃料喷射阀10能够形成更适合于内燃机的燃料室的形状的喷雾。
而且,在第一实施方式中,各流路长度Ln1、Ln2与底壁160的壁厚之差由各扩径孔164、165来补足。因而,即使底壁160的壁厚一定,也能够将各流路长度Ln1、Ln2规定成使得各喷孔155a、155b中的各L/D值最佳化。这样,设置各扩径孔164、165来调整各流路长度Ln1、Ln2的构成,对于使得各喷孔155a、155b的各L/D值最佳化的燃料喷射阀10是特别优选的。
此外,在第一实施方式中,各扩径孔164、165形成于各喷孔155a、155b的燃料下游侧,因此,能够避免要流入各喷孔155a、155b的燃料的流体在扩径孔164、165内紊乱的状况。能够使下沉室154内的燃料顺畅地流入各喷孔155a、155b,因此,能够使从这些喷孔155a、155b喷射的喷雾的形状更加稳定化。
此外,在第一实施方式中,各扩径孔164、165与各喷孔155a、155b配置在同轴上,因此,从各喷孔155a、155b喷射的喷雾不会冲击到各扩径孔164、165的内周壁面上。因而,避免了因形成各扩径孔164、165而引起的喷雾的形状变得无规则的状况。
另外,在第一实施方式中,底壁160相当于“喷孔壁”。
(第二实施方式)
图7~9所示的本发明的第二实施方式是第一实施方式的变形例。在第二实施方式的喷嘴体215的底壁260,形成有与第一实施方式的各喷孔155a、155b(参照图2)相当的第一喷孔255a及第二喷孔255b。在以下的说明中,在底壁260之中,将使第一喷孔255a贯通的区域设为第一区域260a,将使第二喷孔255b贯通的区域设为第二区域260b。第二实施方式中也同样,第一喷孔255a的L/D值(=Ln201/Dn201)与第二喷孔255b的L/D值(=Ln202/Dn202)设定为相同的值,与第一实施方式同样,设定为例如1.65左右。
另一方面,底壁260不具有与第一实施方式的第一扩径孔164及第二扩径孔165(图2参照)相当的构成。在第二实施方式中,为了实现第一喷孔255a及第二喷孔255b的各流路长度Ln201、Ln202,第一区域260a及第二区域260b的壁厚分别被规定成与各流路长度Ln201、Ln202相对应。这样相互不同的第一区域260a及第二区域260b的各壁厚t1、t2是通过对成形为实质上一定的壁厚的喷嘴体215的外表面进行切削来调整的。
具体地说,如图8、9所示,与为了形成第一区域260a而对喷嘴体215进行切削的厚度tc1相比,为了形成第二区域260b而对喷嘴体215进行切削的厚度tc2更大。通过这样的切削工序,形成了具有相互不同的流路长度Ln201、Ln202的各喷孔255a、255b。另外,上述的各壁厚t1、t2及各切削厚度tc1、tc2是沿着各喷孔轴线259a、259b来规定的。
第二实施方式中也是,使第一喷孔255a及第二喷孔255b的各L/D值在规定的范围内一致,由此,能够获得与第一实施方式同样的效果。因此,即使各喷孔255a、255b的基准内径Dn201、Dn202相互不同,也能够使得从它们喷射的喷雾的特性相互近似。
此外,也可以如第二实施方式那样,通过使用于使各喷孔255a、255b贯通的第一区域260a及第二区域260b的壁厚t1、t2相互不同,来实现各流路长度Ln201、Ln202的不同。如果是这样的构成,则更加能够提高使各L/D值最佳化的构成的可实现性。另外,在第二实施方式中,底壁260相当于“喷孔壁”。
(第三实施方式)
图10、11所示的本发明的第三实施方式是第一实施方式的其他变形例。在第三实施方式的底壁360,形成有由第一喷孔355a及第一扩径孔364构成的贯通孔、以及由第二喷孔355b及第二扩径孔365构成的贯通孔。第一喷孔355a及第二喷孔355b形成为随着从入口侧开口356朝向出口侧开口357而从各自的基准内径Dn301、Dn302进行扩径的锥形孔形状。第三实施方式中也是,第一喷孔355a的L/D值(=Ln301/Dn301)与第二喷孔355b的L/D值(=Ln302/Dn302)相互一致。
另一方面,第一扩径孔364及第二扩径孔365与第一实施方式的各扩径孔164、165(参照图4)相当,同轴配置在各喷孔355a、355b的各喷孔轴线359a、359b上。各扩径孔364、365的各内径De301、De302与各喷孔355a、355b的各基准内径Dn301、Dn302相比更大。第一扩径孔364的流路长度Le301对第一喷孔355a的流路长度Ln301与底壁360的壁厚与之差进行补足。同样,第二扩径孔365的流路长度Le302对第二喷孔355b的流路长度Ln302与底壁360的壁厚之差进行补足。
接下来,关于第三实施方式的各喷孔355a、355b那样的锥形孔形状的喷孔中的L/D值,以下基于图12来详细地进行说明。
如图12的(A)所示,即使喷孔为锥形孔形状,喷雾的微粒化特性也和L/D值相关联。锥形孔形状中的喷雾的粒径随着L/D值变小而暂时变小。但是,L/D值比特定的拐点(L/D值=2.5程度)更小后,喷雾的粒径逐渐变大。这是因为,由于流路长度很短而难以形成液膜化的喷雾区域。更详细地说明,为了使燃料微粒化,需要在喷雾的外周部分形成使燃料液膜化的区域。但是,若流路长度变短,则燃料的流动难以沿着内径变化的喷孔的内周壁面来进行。因此,难以形成液膜化的喷雾区域,喷雾的粒径变大。第三实施方式的各喷孔355a、355b的各L/D值的范围被规定为夹着示出最小值的上述L/D值。
如图12的(B)所示,即使喷孔为锥形孔形状,L/D值也和从喷孔喷射的喷雾的收缩率相关联。锥形孔形状中的喷雾的收缩率与第一实施方式同样,若L/D值超过特定的值则几乎一定。第三实施方式的各喷孔355a、355b的各L/D值被规定为这样的喷雾收缩率的增加饱和的2.0以上。
如图12的(C)所示,与喷孔为圆筒孔形状的情况相比,在喷孔为锥形孔形状的情况下,喷雾的长度相对于L/D值的变化率变小。因而,即使增加L/D值,喷雾长度也很难超过规定了该喷雾长度的上限的规定值。因此,第三实施方式的各喷孔355a、355b的各L/D值被规定成在中央夹着图12的(A)所示的最小值、以及图12的(B)所示的下限值,例如被规定为3.0。
在第三实施方式中,第一喷孔355a及第二喷孔355b的各L/D值设定是上述两个边界值(2.0,3.0)的中间值、且使喷雾的粒径的最小的例如2.5程度。通过这样将第一喷孔355a及第二喷孔355b的各L/D值设定在规定的范围内,能够获得与第一实施方式同样的效果。因此,即使各喷孔355a、355b的基准内径Dn301、Dn302相互不同,也能够使它们喷射的喷雾的特性相互近似。另外,在第三实施方式中,底壁360相当于“喷孔壁”。
(其他实施方式)
以上,对本发明的多个实施方式进行了说明,但是本发明不限定解释为上述实施方式,能够在不脱离本发明的要旨的范围内应用于各种实施方式及组合。
在上述实施方式中,针对基准内径不同的两个喷孔,设定成各自的L/D值相同。但是,也可以是,三个以上基准内径不同的喷孔各自的L/D值不相同。除此之外,各喷孔的各L/D可以不是严格地完全相同,只要设定成以能够使喷雾的特性近似的程度而相互相同即可。此外,虽然优选在喷嘴体形成的全部喷孔的L/D值一致,但是一部分喷孔的L/D值也可以与其他喷孔的L/D值不一致。
在上述实施方式中,各L/D值被规定在基于喷孔的形状而规定的上限值及下限值的范围内。但是,各喷孔的各L/D值也可以是在上限值及下限值的范围外相互一致。而且,各喷孔的各L/D值也可以在上限值及下限值的范围内规定成相互不同值。
在上述实施方式中,多个喷孔沿着相同虚拟圆19(参照图3)排列,但是,设置多个喷孔的入口侧开口的位置可以根据被要求的喷雾的形状来适当变更。例如,也可以在大径的第一喷孔的内周侧配置小径的第二喷孔。或者,也可以是,这样的第一喷孔及第二喷孔在周向上交错地排列。此外,各个喷孔的形状只要形成为相互相似的形状即可,也可以适当变更。例如,在第三实施方式那样的锥形孔状的喷孔中,也可以适当变更其内壁面的锥形角度。具体地说,也可以将喷孔形成为随着从入口侧开口朝向出口侧开口而进行缩径的锥形孔形状。此外,各喷孔的横截面的形状也可以不是正圆形状,也可以是椭圆形状等。
在上述第一、第三实施方式中,扩径孔的轴向朝着与喷孔轴线相同的方向。但是,扩径孔的轴向也可以与喷孔轴线交叉。此外,扩径孔的中心也可以相对于喷孔轴线偏离。而且,扩径孔不限于上述那样的圆筒孔形状,也可以是随着朝向燃料下游侧而进行扩径的锥形孔形状、或者使喷嘴体的外表面凹陷而构成的半球形状等。此外,扩径孔也可以不是在喷孔的燃料下游侧而是在喷孔的燃料上游侧与下沉室连通的方式。
在上述第二实施方式中,按照区域来变更对喷嘴体的外表面进行切削的切削厚度,由此实现了流路长度不同的喷孔。如果是这样的构成,则在喷孔与扩径孔之间不形成径向的阶梯差面。因此,能够避免在阶梯差面的外周部分堆积沉积物的状况。这样,在喷嘴体中对第一区域的壁厚与第二区域的壁厚之间设置差的方法不限于上述那样的切削。例如,也可以是,在喷嘴体成形时就设置好了第一区域与第二区域之间的壁厚之差。而且,如果第一区域中的切削前的壁厚已经与第一喷孔的流路长度相对应的话,则也可以第一区域及第二区域中的仅第二区域通过切削来形成。
Claims (9)
1.一种燃料喷射阀,从多个喷孔(155)朝向设置于内燃机的燃烧室内喷射燃料,其特征在于,
所述多个喷孔包括基准内径(Dn1、Dn2、Dn201、Dn202、Dn301、Dn302)相互不同的第一喷孔(155a、255a、355a)及第二喷孔(155b,255b,355b),
所述第一喷孔的流路长度(Ln1、Ln201、Ln301)除以所述第一喷孔的基准内径(Dn1、Dn201、Dn301)而得到的值,与所述第二喷孔的流路长度(Ln2、Ln202、Ln302)除以所述第二喷孔的基准内径(Dn2、Dn202、Dn302)而得到的值一致。
2.一种燃料喷射阀,从多个喷孔(155)朝向设置于内燃机的燃烧室内喷射燃料,其特征在于,
所述多个喷孔包括成为基准的基准内径(Dn1、Dn2、Dn201、Dn202)相互不同的第一喷孔(155a、255a)及第二喷孔(155b、255b),
所述第一喷孔及所述第二喷孔为维持各所述基准内径地延伸的筒孔形状,
所述第一喷孔的流路长度(Ln1、Ln201)除以所述第一喷孔的基准内径(Dn1、Dn201)而得到的值、以及所述第二喷孔的流路长度(Ln2、Ln202)除以所述第二喷孔的基准内径(Dn2、Dn202)而得到的值均为1.45以上。
3.如权利要求2所述的燃料喷射阀,其特征在于,
所述第一喷孔的流路长度除以所述第一喷孔的基准内径而得到的值、以及所述第二喷孔的流路长度除以所述第二喷孔的基准内径而得到的值均为1.85以下。
4.一种燃料喷射阀,从多个喷孔朝向设置于内燃机的燃烧室内喷射燃料,其特征在于,
所述多个喷孔包括成为基准的基准内径(Dn301、Dn302)相互不同的第一喷孔(355a)及第二喷孔(355b),
所述第一喷孔及所述第二喷孔为随着从燃料上游侧朝向燃料下游侧而从各所述基准内径进行扩径的锥形孔形状,
所述第一喷孔的流路长度(Ln301)除以所述第一喷孔的基准内径(Dn301)而得到的值、以及所述第二喷孔的流路长度(Ln302)除以所述第二喷孔的基准内径(Dn302)而得到的值均为2.0以上。
5.如权利要求2~4中任一项所述的燃料喷射阀,其特征在于,
所述第一喷孔的流路长度除以所述第一喷孔的基准内径而得到的值,与所述第二喷孔的流路长度除以所述第二喷孔的基准内径而得到的值一致。
6.如权利要求1~5中任一项所述的燃料喷射阀,其特征在于,
具备形成有所述多个喷孔的喷孔壁(160,360),
所述喷孔壁形成:
第一扩径孔(164、364),与所述第一喷孔连续地贯通所述喷孔壁,与所述第一喷孔相比更大地设定流路面积,以对所述第一喷孔的流路长度与所述喷孔壁的壁厚之差进行补足的方式规定了流路长度(Le1、Le301);以及
第二扩径孔(165、365),与所述第二喷孔连续地贯通所述喷孔壁,与所述第二喷孔相比更大地设定流路面积,以对所述第二喷孔的流路长度与所述喷孔壁的壁厚之差进行补足的方式规定了流路长度(Le2、Le302)。
7.如权利要求6所述的燃料喷射阀,其特征在于,
所述第一扩径孔形成于所述第一喷孔的燃料下游侧,
所述第二扩径孔形成于所述第二喷孔的燃料下游侧。
8.如权利要求6或7所述的燃料喷射阀,其特征在于,
所述第一扩径孔及所述第二扩径孔均为筒孔形状,
所述第一扩径孔与所述第一喷孔位于同轴上,
所述第二扩径孔与所述第二喷孔位于同轴上。
9.如权利要求1~5中任一项所述的燃料喷射阀,其特征在于,
具备喷孔壁(260),该喷孔壁(260)具有使所述第一喷孔贯通的第一区域(260a)及使所述第二喷孔贯通的第二区域(260b),
所述第一区域的壁厚(t1)及所述第二区域的壁厚(t2)被规定成分别与所述第一喷孔的流路长度(Ln201)及所述第二喷孔的流路长度(Ln202)相对应,由此相互不同。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160406 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |