CN105822479B - 燃料喷射喷嘴 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种燃料喷射喷嘴。在喷嘴的喷孔(11)中,沿入口(11a)的入口纵轴(ya)方向测量得到的入口(11a)纵向长度最大值(Lya)大于沿出口(11b)的出口纵轴(yb)方向测量得到的出口(11b)纵向长度最大值(Lyb)。入口(11a)的开口边缘(11ae)的后端边缘(11r)为弧形。当入口(11a)的最大值(Lya)大于出口(11b)的最大值(Lyb)时,入口(11a)的上游端能够设置在更上游侧,从而减小了燃料流动的转角,提高流量系数。此外,当后端边缘(11r)为弧形时,入口(11a)的最大值(Lya)能够增大。
Description
技术领域
本发明涉及一种喷射燃料的燃料喷射喷嘴(以下简称为喷嘴)。
背景技术
喷射燃料以在内燃机中供应燃料的已知燃料喷射阀包括喷射燃料的喷嘴和在阀打开方向和阀闭合方向驱动喷嘴的致动器。燃料喷射阀的喷嘴包括圆柱管状的喷嘴体和容纳在喷嘴体内部以使得可沿喷嘴体的轴向移动的针状件。通过针状件在喷嘴体内部沿轴向的移动能够启动或停止从喷嘴体的燃料喷射。
特别地,在喷嘴体的内壁中形成有底座部分,设置在邻接针状体沿轴向前端位置的针状体的可落座部分能够抵靠着所述底座部分就座。此外,多个喷孔延伸穿过位于底座部分前端侧的内壁一部分。当针状体的可落座部分从底座部分提升起时,燃料从喷嘴体内部引导向喷嘴体外部,并被喷射(例如,参见JP2010-180763A)。
已经进行各种研究来提高表示燃料可流动程度的流量系数,以便在燃料喷射喷嘴中实现在能量方面有利的有利结构。
例如,在JP2010-222977A的喷嘴中,位于喷嘴体内部的喷孔的开口被成形为半椭圆形,从而能够限制喷孔中产生的气穴或燃料的流动定位,借此能够提高流量系数。
此外,在JP2014-208991A的喷嘴中,喷孔入口的纵向长度被设置成大于喷孔出口的纵向长度,其中所述喷孔入口的纵向长度和喷孔出口的纵向长度均是在垂直于喷嘴体周向的方向测量得到的。这样,入口的上游端能够被设置在更上游侧,从而能够减小燃料流动的转角以提高流量系数。
然而,当燃料的喷射压力增大时,燃料喷射喷嘴的流量系数减小。因此,喷射压力的增大在能量方面是不利的。由此,在需要燃料的高喷射压力的应用场合下,例如在将燃料直接喷射到诸如柴油机之类的缸体中的燃料喷射阀的情况下,需要提高流量系数。
发明内容
本发明鉴于上述缺陷而作出。因此,本发明的目的是提供一种向内燃机喷射燃料、并获得提高的流量系数的燃料喷射喷嘴。
按照本发明,提供一种包括喷嘴体和针状件的燃料喷射喷嘴。喷嘴体被成形为管状。针状件容纳在喷嘴体内部从而针状件可沿喷嘴体的轴向移动。通过使针状件相对于形成在喷嘴体内周部的底座部分提升或落座针状件而使燃料喷射喷嘴启动或停止燃料喷射。喷嘴体包括喷孔,所述喷孔是在底座部分沿轴向的前端侧上在喷嘴体的内壁和外壁上都打开的喷孔。所述前端侧指喷嘴体前端所处的位置,而后端侧指喷嘴体后端所处的位置。在针状件落座抵靠在底座部分上的情况下,当针状件沿轴向从底座部分向后端侧移动时,针状件从底座部分上提升,借此通过喷孔将燃料从喷嘴体内部引导到喷嘴体外部。就入口而言,其是喷孔在内壁的开口,入口横轴定义为平行于入口所在的平面沿喷嘴体的周向延伸,入口纵轴定义为平行于入口所在的平面沿与入口横轴垂直的方向延伸。就出口而言,其是喷孔在外壁的开口,出口横轴定义为平行于出口所在的平面沿喷嘴体的周向延伸,出口纵轴定义为平行于出口所在的平面沿与出口横轴垂直的方向延伸。沿入口纵轴方向测量得到的入口纵向长度的最大值大于沿出口纵轴方向测量得到的出口纵向长度的最大值。沿入口横轴方向测量得到的入口横向长度的最大值被限定在入口的开口边缘的两个最大横向长度形成点之间,入口的开口边缘的位于两个最大横向长度形成点的后端侧的一部分被成形为弧形。
附图说明
以下的附图说明仅用于图解的目的,不会以任何方式限制本发明的范围。
图1是示意性示出根据本发明第一实施例的燃料喷射喷嘴的横截面图;
图2是示出了图1所示燃料喷射喷嘴的喷嘴体的喷孔的局部放大横截面图;
图3是示出了根据本发明第一实施例的喷孔入口和出口的图;
图4是根据本发明第一实施例的喷孔的示意性透视图;
图5A是示出了对比例中喷孔的入口形状的图;
图5B是示出了第一实施例中喷孔的入口形状叠加在图5A所示对比例中喷孔的入口形状上的图;
图6是示出根据本发明第二实施例的喷孔入口和出口的图;
图7是示出根据本发明第三实施例的喷孔入口和出口的图;
图8是示出根据本发明第四实施例的喷孔入口和出口的图;
图9是示出根据本发明第五实施例的喷孔入口和出口的图;
图10是示出根据本发明第六实施例的喷孔入口和出口的图;
图11是示出根据本发明第七实施例的喷孔入口和出口的图;
图12是示出根据本发明第八实施例的喷孔入口和出口的图;
图13是示出根据本发明第九实施例的喷孔入口和出口的图;
图14是示出根据本发明第十实施例的包含喷孔轴线的喷孔的横截面图;
图15是示出根据本发明第十一实施例的包含喷孔轴线的喷孔的横截面图;
图16是示出根据本发明第十二实施例的包含喷孔轴线的喷孔的横截面图;
图17是示出根据本发明第十三实施例的包含喷孔轴线的喷孔的横截面图;
图18是示出根据本发明第十四实施例的包含喷孔轴线的喷孔的横截面图;
图19是示出根据本发明第十五实施例的包含喷孔轴线的喷孔的横截面图;
图20是示出根据本发明第十六实施例的包含喷孔轴线的喷孔的横截面图;
图21是示出根据本发明第十七实施例的包含喷孔轴线的喷孔的横截面图;
图22是示出根据本发明第十八实施例的包含喷孔轴线的喷孔的横截面图;
图23是示出根据本发明第十九实施例的包含喷孔轴线的喷孔的横截面图;
图24是示出根据本发明第二十实施例的包含喷孔轴线的喷孔的横截面图;以及
图25是示出根据本发明第二十一实施例的包含喷孔轴线的喷孔的横截面图;
具体实施方式
将描述各个实施例的燃料喷射喷嘴。以下实施例仅是本发明的示例,本发明不限于以下实施例。
(第一实施例)
参照图1至图5B描述根据本发明第一实施例的燃料喷射喷嘴1(以下称为喷嘴1)。
喷嘴1用于在阀打开时喷射燃料,并与致动器(未示出)协作形成燃料喷射阀,这里所述致动器执行喷嘴1的阀打开操作或阀关闭操作。燃料喷射阀例如安装在内燃机(未示出)中,其用于向内燃机的气缸直接喷射超过100MPa的高压燃料。
致动器通过增加或减少施加给喷嘴1的阀元件(稍后描述的针状件2)的背压来驱动阀元件。致动器施加由线圈(未示出)通电产生的磁力来打开或关闭背压室(未示出),借此增加或减少背压。
燃料喷射阀与给燃料加压并排出加压燃料的燃料供应泵(未示出)和蓄压器(未示出)协同作用,其中所述蓄压器为已知的共轨,其在高压状态下积聚从燃料供应泵排出的燃料,以构成蓄压型的燃料供给装置。高压燃料从蓄压器分配到燃料喷射阀,并从燃料喷射阀喷射到内燃机的气缸中。
如图1所示,喷嘴1包括喷嘴体3和针状件2。喷嘴体3成型为圆柱管状。针状件2容纳在喷嘴体3内部从而可沿喷嘴体3的轴向移动。通过针状件2在喷嘴体3内部沿轴向的运动来启动或停止燃料喷射。
针状件2包括以轴向可滑动的方式由喷嘴体3支撑的可滑动轴部2a和呈圆锥形并主要用作阀部分的前端部2b。此外,轴向方向细长的柱状部2c形成在可滑动轴部2a和前端部2b之间。
喷嘴体3的内周部分被成形成轴向方向细长的圆柱管状。喷嘴体3内周部分的前端部具有逐渐缩小的直径并且由此成型为圆锥形。此外,喷嘴体3的内周部分的一部分具有局部细长的直径以形成燃料存储部4,以暂时蓄积待喷射的燃料。就喷嘴体3而言,以下将前端侧定义为喷嘴体3的前端所处的一侧(参见图1中的下侧),将后端侧定义为喷嘴体3的后端所处的一侧(参见图1中的上侧)。
喷嘴体3内周部分的后端侧区域轴向定位在燃料存储部4的后端侧上,其形成可滑动支撑着可滑动轴部2a的滑动孔5。此外,喷嘴体3内周部分的前端侧区域轴向定位在燃料存储部4的前端侧上,其用于容纳前端部2b和柱状部2c,并形成环形的燃料通道6。在喷嘴体3中,将从蓄压器接收的燃料引导向燃料存储部4的燃料通道7与燃料存储部4相连。
此外,底座部分10形成在具有向着喷嘴体3内壁中的前端侧逐渐减小的直径的圆锥形区域内,形成在前端部2b中的可落座部分8可相对于底座部分10提升和落座。此外,在喷嘴体3的内壁中,多个喷孔11在沿轴向位于底座部分10的前端侧上的圆锥形内壁中开口。当可落座部分8从底座部分10上提升时,通过喷孔11将燃料从喷嘴体3内部引导向喷嘴体3外部并喷射到外部。相反,当可落座部分8座落抵靠着底座部分10时,将停止通过喷孔11喷射燃料。
以下,将参照图2至图5B描述喷嘴1的特征结构。
首先,出于描述喷嘴1的特征结构的目的,相对于入口11a和出口11b限定轴线,其中所述入口是喷嘴体3内壁中喷孔11的开口,所述出口是喷嘴体3外壁中喷孔11的开口。
就入口11a而言,入口横轴xa定义为平行于入口11a所在的平面(入口11a的平面平行于图3的平面)沿喷嘴体3的周向延伸。此外,入口纵轴ya定义为平行于入口11a所在的平面沿垂直于入口横轴xa的方向延伸。就出口11b而言,出口横轴xb定义为平行于出口11b所在的平面(出口11b的平面平行于图3的平面)沿周向延伸,出口纵轴yb定义为平行于出口11b所在的平面沿垂直于出口横轴xb的方向延伸。
其次,当考虑沿入口横轴xa方向测量的入口11a横向长度的最大值Lxa和沿入口纵轴ya方向测量的入口11a纵向长度的最大值Lya时,假定入口横轴xa所处的位置是在入口11a平面中沿入口纵轴ya测量得到的入口11a纵向长度的最大值Lya的1/2处(半个纵向长度的位置处)的点,入口纵轴ya所处的位置是在入口11a的平面中沿入口横轴xa测量得到的入口11a横向长度的最大值Lxa的1/2处(半个横向长度的位置处)的点。此外,其间形成最大值Lxa的入口11a的开口边缘11ae的两个点被定义为最大横向长度形成点+pxa,-pxa。而且,其间形成最大值Lya的入口11a的开口边缘11ae的另外两个端点被定义为最大纵向长度形成点+pya,-pya。
进一步,当考虑沿出口横轴xb方向测量得到的出口11b横向长度的最大值Lxb和沿出口纵轴yb方向测量得到的出口11b纵向长度的最大值Lyb时,假定出口横轴xb所处的位置是在出口11b平面中沿出口纵轴yb测量得到的出口11b纵向长度的最大值Lyb的1/2处(半个纵向长度的位置处)的点,出口纵轴yb所处的位置是在出口11b的平面中沿出口横轴xb测量得到的出口11b横向长度的最大值Lxb的1/2处(半个横向长度的位置处)的点。此外,其间形成最大值Lxb的出口11b的开口边缘11be的两个点定义为最大横向长度形成点+pxb,-pxb。而且,其间形成最大值Lyb的出口11b的开口边缘11be的另外两个点被定义为最大纵向长度形成点+pyb,-pyb。
在入口11a中,最大横向长度形成点+pxa,-pxa分别位于喷嘴体3周向的一个最外侧和另一个最外侧,从而最大横向长度形成点+pxa,-pxa分别形成开口边缘11ae的一个周向端和另一个周向端。在入口11a中,最大纵向长度形成点+pya,-pya分别位于喷嘴体3轴向的最外后端侧和最外前端侧,从而最大纵向长度形成点+pya,-pya分别形成开口边缘11ae的轴向后端和轴向前端。
以上论述也适用于出口11b的最大横向长度形成点+pxb,-pxb和最大纵向长度形成点+pyb,-pyb。因此,最大横向长度形成点+pxb,-pxb分别构成了开口边缘11be的一个周向端和另一个周向端。而且,最大纵向长度形成点+pyb,-pyb分别构成了开口边缘11be的轴向后端和轴向前端。
现在,将更详细地描述喷嘴1的特征结构。
在喷嘴1中,最大值Lya大于最大值Lyb。在这种情况下,开口边缘11be为圆形,最大值Lxa,Lyb对应开口边缘11be的直径。此外,包括喷孔11的孔轴线α的喷孔11的横截面(纵向横截面)为梯形,其具有两个彼此平行并分别包含在入口11a和出口11b中的侧边(边缘)11m、11n(参见图2)。
入口11a的开口边缘11ae的位于最大横向长度形成点+pxa,-pxa后端侧的一部分(以下称作后端边缘11r)被成形为圆弧形。更确切地说,后端边缘11r为半圆形弧(半圆形),其具有180度的中心角并沿着周向关于入口纵轴ya(用作对称轴)对称。连接在最大横向长度形成点+pxa,-pxa之间的直线段应当平行于入口横轴xa,其长度应当等于最大值Lxa。此外,最大纵向长度形成点+pya位于入口纵轴ya上。最大横向长度形成点+pxa,-pxa位于入口横轴xa的后端侧。
入口11a的开口边缘11ae的位于最大横向长度形成点+pxa,-pxa的前端侧的前端侧部分(即开口边缘11ae的除后端边缘11r之外的其余部分)具有逐渐减小的横向长度,这里所述逐渐减小的横向长度是沿入口横轴xa方向测量得到的,其从最大横向长度形成点+pxa,-pxa向着入口11a的开口边缘11ae的前端(即最大纵向长度形成点-pya)逐渐减小。
更确切地说,入口11a的开口边缘11ae的除后端边缘11r之外的其余部分包括前端边缘11f和两个侧边缘11s+,11s-。前端边缘11f包括最大纵向长度形成点-pya。每个侧边缘11s+,11s-平滑地连接在前端边缘11f和后端边缘11r之间。侧边缘11s+,11s-分别位于沿喷嘴体3周向的一侧上(以下称作一个周向侧)和沿喷嘴体3周向的另一侧上(以下称作另一个周向侧)。术语“平滑地”指在开口边缘11ae、11be的对应域或沿着喷孔轴线α截取的喷孔11的横截面(包括喷孔轴线α的喷孔11横截面)的对应域存在连续导数。
此外,侧边缘11s+,11s-分别是两条直线段,它们沿周向关于入口纵轴ya(用作对称轴)对称。前端边缘11f为弧形,其中心角等于或小于180度,前端边缘11f沿周向关于入口纵轴ya对称。
由此,开口边缘11ae沿周向关于入口纵轴ya(用作对称轴)对称。
此外,最大值Lxb大于最大值Lxa。即,构成后端边缘11r的半圆形弧的直径小于开口边缘11be的直径。
现在,将描述第一实施例的优点。
在第一实施例的喷嘴1的喷孔11中,沿入口11a的入口纵轴ya方向测量得到的入口11a纵向长度的最大值Lya大于沿出口纵轴yb方向测量得到的出口11b纵向长度的最大值Lyb。此外,入口11a的开口边缘11ae的位于最大横向长度形成点+pxa,-pxa的后端侧的部分(后端边缘11r)形成圆弧形,而沿入口横轴xa方向测量得到的入口11a横向长度最大值Lxa形成在最大横向长度形成点+pxa,-pxa之间。
因此,能够提高在喷嘴1中的流量系数。
首先,当最大值Lya大于最大值Lyb时,入口11a的上游端(最大纵向长度形成点+pya)能够被设置在更上游侧,从而能够减小燃料流动的转角θ(参见图2,转角也被称作涡流角)以提高流量系数。在如图2所示的喷孔11的情形下,燃料流动的转角是指在从底座部分10上提升针状件2的可落座部分8时燃料沿着底座部分10流动之后,在图2所示的平面中进入到喷孔11中的转角。在图2中,转角θ被指示为限定在底座部分10的内壁和喷孔11内壁之间的角。此外,就开口边缘11ae的形状而言,当后端边缘11r为弧形时,最大值Lya进一步增大,同时相比于直线段被包含在后端边缘11r内的情形,入口11a的横截面积保持不变。因此,最大纵向长度形成点+pya能够被设置在更上游侧(更后端侧),从而进一步减小了转角θ(参见图2)以提高流量系数。
图5A表示对比例的喷孔11*在其后端边缘11r具有直线段11rs,同时该喷孔11*入口11a的横截面积与第一实施例的入口11的横截面积相同。
这里,类似于第一实施例的喷孔11,对比例的喷孔11*沿周向关于入口纵轴ya(用作对称轴)对称。后端边缘11r包括直线段11rs和两个弧形段11rc+、11rc-。弧形段11rc+、11rc-与直线段11rs的两端分别平滑连接。此外,相比于喷孔11的侧边缘11s+,11s-,喷孔11*的侧边缘11s+,11s-进一步向后端侧延伸。喷孔11*前端边缘11f的形状与喷孔11前端边缘11f的形状相同。
如图5B所示,当以下述方式将喷孔11叠置到喷孔11*上时,即当喷孔11的前端边缘11f和侧边缘11s+,11s-与喷孔11*的前端边缘11f和侧边缘11s+,11s-重合时,区域A和区域B的总表面积等于区域C的表面积,喷孔11的最大纵向长度形成点+pya位于喷孔11*的最大纵向长度形成点+pya的后端侧。
也就是说,当整个后端边缘11r为弧形时,入口11a的上游端(最大纵向长度形成点+pya)能够被设置在更上游侧,同时入口11a的横截面积保持与喷孔11*的相同。
此外,入口11a的开口边缘11ae的位于最大横向长度形成点+pxa,-pxa的前端侧的前端侧部分具有逐渐减小的横向长度,这里所述逐渐减小的横向长度是沿入口横轴xa的方向测量得到的,其从最大横向长度形成点+pxa,-pxa向着入口11a的开口边缘11ae的前端(即最大纵向长度形成点-pya)逐渐减小。
入口11a位于形成为圆锥形的内壁中。因此,根据喷嘴体3前端部分的结构强度,为了保持周向相邻的两个喷孔11之间的适当的周向距离,期望沿入口横轴xa方向测量得到的喷孔11的横向长度朝向喷孔11的前端侧逐渐减小。也就是说,根据喷嘴体3前端部分的结构强度,通过形成每个喷孔11使入口11a的开口边缘11ae的位于最大横向长度形成点+pxa,-pxa的前端侧的前端侧部分具有逐渐减小的横向长度(这里所述逐渐减小的横向长度是沿入口横轴xa的方向测量得到的,并朝向前端侧逐渐减小),来适当地保持周向相邻的两个喷孔11之间的周向距离。
此外,在开口边缘11ae中,最大横向长度形成点+pxa,-pxa位于沿着入口纵轴ya测量得到的最大值Lya的1/2位置处的点(半个纵向长度的点)的后端侧。
这样,根据喷嘴体3前端部分的结构强度,能够进一步适当地保持周向相邻的两个喷孔11之间的周向距离。
而且,沿出口横轴xb方向测量得到的出口11b的横向长度的最大值Lxb大于沿入口横轴xa方向测量得到的入口11a的横向长度的最大值Lxa。
这样,可以限制由于最大值Lya设置成大于最大值Lyb导致的燃料流量的下降。
(第二实施例)
下面将描述根据本发明第二实施例的喷嘴1的特征结构,主要针对其与第一实施例的喷嘴1的区别进行描述。
在第二实施例的喷嘴1中,如图6所示,出口11b的开口边缘11be的形状为圆形,开口边缘11be的直径(最大值Lxb、Lyb)等于入口11a的最大值Lxa。入口11a的开口边缘11ae的形状与第一实施例中喷嘴1的相同。(第三实施例)
下面将描述根据本发明第三实施例的喷嘴1的特征结构,主要针对其与第一实施例的喷嘴1的区别进行描述。
在第三实施例的喷嘴1中,如图7所示,出口11b的开口边缘11be的形状为椭圆形。最大值Lxb等于开口边缘11be的椭圆形的短径,最大值Lyb等于开口边缘11be的椭圆形的长径。
此外,入口11a的开口边缘11ae的形状与第一实施例中喷嘴1的相同,最大值Lxb大于最大值Lxa。
(第四实施例)
下面将描述根据本发明第四实施例的喷嘴1的特征结构,主要针对其与第一实施例的喷嘴1的区别进行描述。
在第四实施例的喷嘴1中,如图8所示,出口11b的开口边缘11be的形状为椭圆形。最大值Lxb等于开口边缘11be的椭圆形的长径,最大值Lyb等于开口边缘11be的椭圆形的短径。
此外,入口11a的开口边缘11ae的形状与第一实施例中喷嘴1的相同,最大值Lxb大于最大值Lxa。
(第五实施例)
下面将描述根据本发明第五实施例的喷嘴1的特征结构,主要针对其与第一实施例的喷嘴1的区别进行描述。
在第五实施例的喷嘴1中,如图9所示,后端边缘11r包括形成在一个周向侧上的弧形段11r+和形成在另一个周向侧上的弧形段11r-,弧形段11r+和弧形段11r-沿周向关于入口纵轴ya(用作对称轴)对称。弧形段11r+位于一个周向侧上,其朝向该一个周向侧凹进,弧形段11r-位于另一个周向侧上,其朝向该另一个周向侧凹进。弧形段11r+和弧形段11r-在入口纵轴ya处连接在一起,从而在弧形段11r+和弧形段11r-之间形成最大纵向长度形成点+pya。然而,弧形段11r+和弧形段11r-之间的连接状态是不平滑的。
此外,类似于后端边缘11r的弧形段11r+,11r-,前端边缘11f包括形成在一个周向侧上的弧形段11f+和形成在另一个周向侧上的弧形段11f-,弧形段11f+和弧形段11f-沿周向关于入口纵轴ya(用作对称轴)对称。弧形段11f+和弧形段11f-在入口纵轴ya处连接在一起,从而在弧形段11f+和弧形段11f-之间形成最大纵向长度形成点-pya。然而,弧形段11f+和弧形段11f-之间的连接状态是不平滑的。此外,侧边缘11s+、11s-连接在前端边缘11f和后端边缘11r之间。不过,侧边缘11s+和前端边缘11f之间的连接状态、侧边缘11s+和后端边缘11r之间的连接状态、侧边缘11s-和前端边缘11f之间的连接状态以及侧边缘11s-和后端边缘11r之间的连接状态也是不平滑的。
侧边缘11s+和侧边缘11s-沿周向关于入口纵轴ya对称,并且整个开口边缘11ae沿周向关于入口纵轴ya对称。此外,出口11b的开口边缘11be的形状与第一实施例中喷嘴1的相同,最大值Lxb大于最大值Lxa。
(第六实施例)
下面将描述根据本发明第六实施例的喷嘴1的特征结构,主要针对其与第一实施例的喷嘴1的区别进行描述。
在第六实施例的喷嘴1中,如图10所示,出口11b的开口边缘11be的形状为椭圆形。最大值Lxb等于开口边缘11be的椭圆形的短径,最大值Lyb等于开口边缘11be的椭圆形的长径。
在入口11a的开口边缘11ae中,侧边缘11s+成形为朝向该另一周向侧凸出的曲线段,同时该曲线段的后端侧和前端侧朝向该一周向侧略微凹进,并与后端边缘11r和前端边缘11f平滑地连接。在入口11a的开口边缘11ae中,侧边缘11s-成形为朝向该一周向侧凸出的曲线段,同时该曲线段的后端侧和前端侧朝向该另一周向侧略微凹进,并与后端边缘11r和前端边缘11f平滑地连接。侧边缘11s+和侧边缘11s-沿周向关于入口纵轴ya对称。
后端边缘11r的形状和前端边缘11f的形状与第一实施例中的相同,整个开口边缘11ae沿周向关于入口纵轴ya(用作对称轴)对称。此外,最大值Lxb大于最大值Lxa。
(第七实施例)
下面将描述根据本发明第七实施例的喷嘴1的特征结构,主要针对其与第一实施例的喷嘴1的区别进行描述。
在第七实施例的喷嘴1中,如图11所示,出口11b的开口边缘11be的形状为椭圆形。最大值Lxb等于开口边缘11be的椭圆形的长径,最大值Lyb等于开口边缘11be的椭圆形的短径。
在入口11a的开口边缘11ae中,侧边缘11s+成形为朝向该一周向侧凹进的曲线段,同时该曲线段的后端侧和前端侧分别与后端边缘11r和前端边缘11f平滑地连接。在入口11a的开口边缘11ae中,侧边缘11s-成形为朝向该另一周向侧凹进的曲线段,同时该曲线段的后端侧和前端侧分别与后端边缘11r和前端边缘11f平滑地连接。侧边缘11s+和侧边缘11s-沿周向关于入口纵轴ya对称。
后端边缘11r的形状和前端边缘11f的形状与第一实施例中的相同,并且整个开口边缘11ae沿周向关于入口纵轴ya(用作对称轴)对称。此外,最大值Lxb大于最大值Lxa。
(第八实施例)
下面将描述根据本发明第八实施例的喷嘴1的特征结构,主要针对其与第一实施例的喷嘴1的区别进行描述。
在第八实施例的喷嘴1中,如图12所示,出口11b的开口边缘11be的形状为卵形(蛋形),其包括另一周向侧的半圆弧形段和一周向侧的半椭圆段,它们沿着出口横轴xb的方向均彼此平滑地连接。最大值Lxb等于半圆弧形段的半径与半椭圆段的1/2长径之和,最大值Lyb等于半圆弧形段的直径。
开口边缘11ae在入口纵轴ya的两侧不对称。
具体地,后端边缘11r的位于入口纵轴ya的另一周向侧上的一部分为具有90度中心角的四分之一弧形段(四分之一圆形段)。此外,后端边缘11r的位于入口纵轴ya的一周向侧上的一部分为一弧形段,其曲率小于四分之一弧形段的曲率。在后端边缘11r中,四分之一弧形段与上述弧形段平滑地连接在一起,最大横向长度形成点+pxa位于最大横向长度形成点-pxa的前端侧。
前端边缘11f的位于入口纵轴ya的另一周向侧上的一部分为弧形段,其中心角等于或小于90度,前端边缘11f的位于入口纵轴ya的一周向侧上的一部分为弧形段,其曲率小于位于入口纵轴ya的另一周向侧上的弧形段的曲率。在前端边缘11f中,上述位于入口纵轴ya的另一周向侧上的弧形段和上述位于入口纵轴ya的一周向侧上的弧形段彼此平滑地连接。侧边缘11s+、11s-分别平滑地连接前端边缘11f和后端边缘11r。
此外,最大值Lxb大于最大值Lxa。
(第九实施例)
下面将描述根据本发明第九实施例的喷嘴1的特征结构,主要针对其与第一实施例的喷嘴1的区别进行描述。
在第九实施例的喷嘴1中,如图13所示,出口11b的开口边缘11be的形状为椭圆形。最大值Lxb等于开口边缘11be的椭圆形的短径,最大值Lyb等于开口边缘11be的椭圆形的长径。
开口边缘11ae在入口纵轴ya的两侧不对称。
具体地,侧边缘11s+和侧边缘11s-关于入口纵轴ya不对称。即,侧边缘11s+包括弯曲并朝向另一周向侧凸出的弯曲段11c+,侧边缘11s-包括弯曲并朝向另一周向侧凹进的弯曲段11c-。侧边缘11s-与前端边缘11f和后端边缘11r平滑地连接,侧边缘11s+与前端边缘11f平滑地连接。
侧边缘11s+与后端边缘11r之间的连接并不平滑。这里后端边缘11r的形状和前端边缘11f的形状与第一实施例的喷嘴1中的相同。此外,最大值Lxb大于最大值Lxa。
(第十至第二十一实施例)
下面将描述根据本发明第十至第二十一实施例(第10-21实施例)的喷嘴1的特征结构,主要针对其与第一实施例的喷嘴1的区别进行描述。
在第十至第二十一实施例的喷嘴1中,如图14-图25所示,入口11a的开口边缘11ae的形状和出口11b的开口边缘11be的形状与第一实施例的喷嘴1的相同,包含喷孔轴线α(即,沿着喷孔轴线α截取)的喷孔11的横截面形状与第一实施例的喷嘴1的不同。在所有第十至第二十一实施例的喷嘴1中,在沿着喷孔轴线α的横截面中,分别包含在入口11a和出口11b中的侧边11m、11n彼此平行。
在第十实施例的喷嘴1中,位于后端侧的横截面侧边(边缘)11q弯曲并朝向前端侧凸出,从而形成弯部,侧边11q的弯部是不平滑的状态。位于前端侧的横截面侧边(边缘)11p的形状与第一实施例的喷嘴1中的相同(参见图14)。在第十一实施例的喷嘴1中,位于前端侧的横截面侧边11p弯曲并朝向后端侧凸出,从而形成弯部,侧边11q的弯部是不平滑的状态。在第十一实施例中,位于后端侧的横截面侧边11q的形状与第一实施例的喷嘴1中的相同(参见图15)。在第十二实施例的喷嘴1中,位于后端侧的横截面侧边11q弯曲并朝向前端侧凸出,从而形成弯部,同时侧边11q的弯部是不平滑的状态,位于前端侧的横截面侧边11p弯曲并朝向后端侧凸出,从而形成弯部,同时侧边11q的弯部也是不平滑的状态(参见图16)。
在第十三实施例的喷嘴1中,位于后端侧的横截面侧边11q弯曲并朝向后端侧凹进,从而形成弯部,侧边11q的弯部是不平滑的状态。位于前端侧的横截面侧边11p的形状与第一实施例的喷嘴1中的相同(参见图17)。在第十四实施例的喷嘴1中,位于前端侧的横截面侧边11p弯曲并朝向前端侧凹进,从而形成弯部,侧边11p的弯部是不平滑的状态。在第十四实施例中,位于后端侧的横截面侧边11q的形状与第一实施例的喷嘴1中的相同(参见图18)。在第十五实施例的喷嘴1中,位于后端侧的横截面侧边11q弯曲并朝向后端侧凹进,从而形成弯部,同时侧边11q的弯部是不平滑的状态,位于前端侧的横截面侧边11p弯曲并朝向前端侧凹进,从而形成弯部,同时侧边11p的弯部是不平滑的状态(参见图19)。
在第十六实施例的喷嘴1中,位于后端侧的横截面侧边11q弯曲并朝向前端侧凸出,从而形成弯部,侧边11q的弯部是平滑的状态。在第十六实施例中,位于前端侧的横截面侧边11p的形状与第一实施例的喷嘴1中的相同(参见图20)。在第十七实施例的喷嘴1中,位于前端侧的横截面侧边11p弯曲并朝向后端侧凸出,从而形成弯部,侧边11p的弯部是平滑的状态。在第十七实施例中,位于后端侧的横截面侧边11q的形状与第一实施例的喷嘴1中的相同(参见图21)。在第十八实施例的喷嘴1中,位于后端侧的横截面侧边11q弯曲并朝向前端侧凸出,从而形成弯部,同时侧边11q的弯部是平滑的状态,位于前端侧的横截面侧边11p弯曲并朝向后端侧凸出,从而形成弯部,同时侧边11p是平滑的状态(参见图22)。
在第十九实施例的喷嘴1中,位于后端侧的横截面侧边11q弯曲并朝向后端侧凹进,从而形成弯部,侧边11q的弯部是平滑的状态。位于前端侧的横截面侧边11p的形状与第一实施例的喷嘴1中的相同(参见图23)。在第二十实施例的喷嘴1中,位于前端侧的横截面侧边11p弯曲并朝向前端侧凹进,从而形成弯部,侧边11p的弯部是平滑的状态。在第二十实施例中,位于后端侧的横截面侧边11q的形状与第一实施例的喷嘴1中的相同(参见图24)。在第二十一实施例的喷嘴1中,位于后端侧的横截面侧边11q弯曲并朝向后端侧凹进,从而形成弯部,同时侧边11q的弯部是平滑的状态,位于前端侧的横截面侧边11p弯曲并朝向前端侧凹进,从而形成弯部,同时侧边11p的弯部是平滑的状态(参见图25)。
现在,将描述对上述实施例的改进。
本发明的喷嘴1不限于上述实施例,本发明包括对上述实施例尽可能的修改。例如,在上述实施例中,在沿喷孔轴线α截取的喷孔11的横截面中,侧边11m、11n分别包括在入口11a和出口11b中,侧边11m、11n彼此平行。当然,根据需要,侧边11m、11n也可以不平行。
此外,在上述实施例中,最大横向长度形成点+pxa、-pxa位于喷孔11的开口边缘11ae中的入口横轴xa的后端侧上。替代地,最大横向长度形成点+pxa、-pxa位于喷孔11的开口边缘11ae中的入口横轴xa的前端侧上。
Claims (3)
1.一种燃料喷射喷嘴,包括:
成形为管状的喷嘴体(3);以及
针状件(2),其以能够沿所述喷嘴体(3)的轴向移动的方式接收在所述喷嘴体(3)的内侧,其中通过使所述针状件(2)相对于形成在所述喷嘴体(3)的内周部内的底座部分(10)提升或落座,所述燃料喷射喷嘴启动或停止燃料喷射,其中:
所述喷嘴体(3)包括喷孔(11),所述喷孔在所述底座部分(10)沿所述轴向的前端侧上在所述喷嘴体(3)的内壁和外壁上开口,其中所述前端侧是所述喷嘴体(3)的前端所处的一侧,而后端侧是所述喷嘴体(3)的后端所处的一侧;
在所述针状件(2)落座靠着所述底座部分(10)的情况下,当所述针状件(2)沿所述轴向从所述底座部分(10)向所述后端侧移动时,所述针状件(2)从所述底座部分(10)上提升,由此所述燃料从所述喷嘴体(3)的所述内侧通过所述喷孔(11)引导至所述喷嘴体(3)的外侧;
对于入口(11a),其是所述喷孔(11)在所述内壁内的开口,入口横轴(xa)被定义为平行于所述入口(11a)的平面沿所述喷嘴体(3)的周向延伸,入口纵轴(ya)被定义为平行于所述入口(11a)的平面沿垂直于所述入口横轴(xa)的方向延伸;
对于出口(11b),其是所述喷孔(11)在所述外壁内的开口,出口横轴(xb)被定义为平行于所述出口(11b)的平面沿所述周向延伸,出口纵轴(yb)被定义为平行于所述出口(11b)的平面沿垂直于所述出口横轴(xb)的方向延伸;
沿所述入口纵轴(ya)的方向测量得到的所述入口(11a)纵向长度的最大值(Lya)大于沿所述出口纵轴(yb)的方向测量得到的所述出口(11b)纵向长度的最大值(Lyb);
沿所述入口横轴(xa)的方向测量得到的所述入口(11a)横向长度的最大值(Lxa)被限定在所述入口(11a)的开口边缘(11ae)的两个最大横向长度形成点(+pxa,-pxa)之间,并且所述入口(11a)的所述开口边缘(11ae)的位于所述两个最大横向长度形成点(+pxa,-pxa)后端侧的后端部分(11r)被成形为弧形;
所述入口(11a)的所述开口边缘(11ae)的除了所述后端部分(11r)之外并且位于所述两个最大横向长度形成点(+pxa,-pxa)前端侧上的剩余部分包括两个直的侧边缘(11s+,11s-),所述侧边缘线性延伸并且分别放置在所述入口(11a)的所述开口边缘(11ae)的一个周向侧和另一个周向侧;以及
所述两个直的侧边缘(11s+,11s-)朝向所述前端侧渐细,并且从而沿所述入口横轴(xa)的方向在所述两个直的侧边缘(11s+,11s-)之间测量得到的所述横向长度从所述两个最大横向长度形成点(+pxa,-pxa)向着所述入口(11a)的所述开口边缘(11ae)的前端(-pya)逐渐减小。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射喷嘴,其中在所述入口(11a)的所述开口边缘(11ae)中,所述两个最大横向长度形成点(+pxa,-pxa)位于一点的后端侧,在该点处,沿所述入口纵轴(ya)测量得到所述入口(11a)的所述纵向长度的最大值(Lya)的1/2。
3.根据权利要求1所述的燃料喷射喷嘴,其中沿所述出口横轴(xb)的方向测量得到的所述出口(11b)横向长度的最大值(Lxb)大于沿所述入口横轴(xa)的方向测量得到的所述入口(11a)横向长度的最大值(Lxa)。
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