CN107850029A - 燃料喷射装置 - Google Patents

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Abstract

若将两个喷孔(13)彼此的全部组合中的、中心轴(Ac1)彼此以在入口开口部(131)重叠的方式进行了偏移时的中心轴(Ac1)彼此所成的角度即喷孔间角度最小的组合的两个喷孔(13)的喷孔间角度设为γamin(deg)，将在用包含喷孔间角度最小的两个喷孔(13)各自的中心轴(Ac1)的虚拟平面截取的剖面上喷孔内壁(133)的轮廓所成角度即锥角分别设为θa1、θa2(deg)，将从喷孔(13)喷射燃料时的燃料通路(100)内的燃料的平均压力设为P(MPa)，则喷孔(13)形成为满足γamin≥θa1+θa2+0.5×P0.6的关系。

Description

燃料喷射装置
关联申请的相互参照
本申请基于2015年7月24日提出申请的日本专利申请号2015－146636号，在此引用其记载内容。
技术领域
本公开涉及向内燃机喷射供给燃料的燃料喷射装置。
背景技术
以往，已知有具有多个喷孔的燃料喷射装置，该喷孔以内壁随着从入口开口部侧朝向出口开口部侧而远离中心轴的方式形成为锥状。例如在专利文献1中，记载了一种形成有6个具有锥状内壁的喷孔的燃料喷射装置。
在专利文献1的燃料喷射装置中，由于喷孔的内壁的直径形成为朝向出口开口部侧而变大，因此从喷孔喷射的燃料的喷雾远离喷孔的中心轴地扩散。由此，能够实现燃料喷雾的微粒化。
在多个喷孔的中心轴彼此所成的角小的情况下、以及多个喷孔的出口开口部彼此的距离较近的情况下，从多个喷孔喷射的各个燃料的喷雾有时受到附壁效应的影响而相互拉近。因此，担心对于环境气压或环境温度的变化，喷雾形状的鲁棒性恶化。另外，担心因受到了附壁效应的影响的燃料喷雾彼此碰撞，阻碍燃料喷雾的微粒化。因此，担心未燃烧燃料增多或燃料消耗性能恶化。
在专利文献1的燃料喷射装置中，喷孔形成有6个，喷孔的中心轴彼此所成的角较小，喷孔的出口开口部彼此的距离较短。另外，两个喷孔彼此的全部组合中的、中心轴彼此以在入口开口部重叠的方式进行了偏移时的中心轴彼此所成的角度即喷孔间角度最小的组合的两个喷孔的喷孔间角度、或者两个喷孔彼此的全部组合中的、出口开口部彼此的距离最小的组合的喷孔的中心轴彼此以在入口开口部重叠的方式进行了偏移时的中心轴彼此所成的角度即喷孔间角度被设定得较小。另一方面，将在用包含喷孔的中心轴的虚拟平面截取的剖面上喷孔的内壁的轮廓所成的角度即锥角被设定得较大。因此，在专利文献1的燃料喷射装置中，担心从喷孔喷射的燃料的喷雾很大程度地受到附壁效应的影响。
另外，一般来说，喷射的燃料的压力越高的情况下，附壁效应的影响越大，因此在专利文献1的燃料喷射装置中，若将喷射的燃料高压化，则担心未燃烧燃料的增多或燃料消耗性能的恶化进一步变得显著。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012－246897号公报
发明内容
本公开的目的在于，提供一种燃料喷射装置，其能够减少附壁效应对所喷射的燃料的喷雾的影响。
本公开的燃料喷射装置具备喷嘴部。
喷嘴部具有在内侧形成燃料通路的喷嘴筒部、封堵喷嘴筒部的一端的喷嘴底部、以及将喷嘴底部的喷嘴筒部一侧的面与和喷嘴筒部相反的一侧的面连接并喷射燃料通路内的燃料的多个喷孔。
喷孔具有形成于喷嘴底部的喷嘴筒部一侧的面的入口开口部、形成于喷嘴底部的与喷嘴筒部相反的一侧的面的出口开口部、以及连接于入口开口部及出口开口部并以随着从入口开口部侧朝向出口开口部侧而更远离中心轴的方式形成为锥状的喷孔内壁。因此，从喷孔喷射的燃料的喷雾随着远离喷孔的中心轴而扩散。由此，能够实现燃料喷雾的微粒化。
而且，在本公开中，若将两个喷孔彼此的全部组合中的、中心轴彼此以在入口开口部重叠的方式进行了偏移时的中心轴彼此所成的角度即喷孔间角度最小的组合的两个喷孔的喷孔间角度设为γamin(deg)，将在用包含喷孔间角度最小的两个喷孔各自的中心轴的虚拟平面截取的剖面上喷孔内壁的轮廓所成的角度即锥角分别设为θa1、θa2(deg)，将从喷孔喷射燃料时的燃料通路内的燃料的平均压力设为P(MPa)，则喷孔形成为满足γamin≥θa1+θa2+0.5×P0.6(式1)的关系。
这样，在本公开中，基于式1，根据使用燃料喷射装置时设想的燃料通路内的燃料的压力，将喷孔间角度最小的组合的两个喷孔的喷孔间角度设定为难以受到附壁效应的影响的值。因此，在使用燃料喷射装置时，只要燃料通路内的燃料的压力为设想的范围内，就能够减少附壁效应对从上述两个喷孔喷射的燃料的喷雾的影响。由此，能够提高对于环境气压或环境温度的变化的喷雾形状的鲁棒性。另外，能够抑制附壁效应所导致的燃料喷雾彼此的碰撞，促进燃料喷雾的微粒化。因此，能够减少未燃烧燃料，并且能够提高燃料消耗性能。
另外，在本公开的另一燃料喷射装置中，若将两个喷孔彼此的全部组合中的、出口开口部彼此的距离最小的组合的喷孔的中心轴彼此以在入口开口部重叠的方式进行了偏移时的中心轴彼此所成的角度即喷孔间角度设为γdmin(deg)，将在用包含出口开口部彼此的距离最小的两个喷孔各自的中心轴的虚拟平面截取的剖面上喷孔内壁的轮廓所成的角度即锥角分别设为θd1、θd2(deg)，将从喷孔喷射燃料时的燃料通路内的燃料的平均压力设为P(MPa)，则喷孔形成为满足γdmin≥θd1+θd2+0.5×P0.6(式2)的关系。
这样，在本公开中，基于式2，根据使用燃料喷射装置时设想的燃料通路内的燃料的压力，将出口开口部彼此的距离最小的组合的喷孔的喷孔间角度设定为难以受到附壁效应的影响的值。因此，在使用燃料喷射装置时，只要燃料通路内的燃料的压力为设想的范围内，就能够减少附壁效应对从上述两个喷孔喷射的燃料的喷雾的影响。由此，能够提高对于环境气压或环境温度的变化的喷雾形状的鲁棒性。另外，够抑制附壁效应所导致的燃料喷雾彼此的碰撞，促进燃料喷雾的微粒化。因此，能够减少未燃烧燃料，并且能够提高燃料消耗性能。
附图说明
通过参照添附的附图进行的下述详细的叙述，关于本公开的上述目的以及其他目的、特征及优点变得更加明确。
图1是表示本公开的第1实施方式的燃料喷射装置的剖面图。
图2是表示将本公开的第1实施方式的燃料喷射装置应用于内燃机的状态的图。
图3A是表示本公开的第1实施方式的燃料喷射装置的喷孔及其附近的剖面图。
图3B是从箭头IIIB方向观察图3A的图。
图4是从箭头IV方向观察图3B的图。
图5是从箭头IV方向观察图3B的图，并且是表示正从喷孔喷射燃料喷雾的状态的图。
图6是表示γamin－(θa1+θa2)或者γdmin－(θd1+θd2)与附壁效应的影响度的关系的图。
图7A是表示本公开的第2实施方式的燃料喷射装置的喷孔以及其附近的剖面图。
图7B是从箭头VIIB方向观察图7A的图。
图8A是表示本公开的第3实施方式的燃料喷射装置的喷孔及其附近的剖面图。
图8B是从箭头VIIIB方向观察图8A的图。
图9A是表示本公开的第4实施方式的燃料喷射装置的喷孔及其附近的剖面图。
图9B是从箭头IXB方向观察图9A的图。
图10A是表示本公开的第5实施方式的燃料喷射装置的喷孔及其附近的剖面图。
图10B是从箭头XB方向观察图10A的图。
图11是表示将本公开的第6实施方式的燃料喷射装置应用于内燃机的状态的图。
具体实施方式
以下，基于附图说明本公开的多个实施方式。此外，在多个实施方式中，对实际相同的构成部位标注相同的附图标记并省略说明。
(第1实施方式)
将本公开的第1实施方式的燃料喷射装置表示在图1中。燃料喷射装置1例如应用于作为内燃机的汽油发动机(以下，简称为“发动机”)80，喷射作为燃料的汽油并向发动机80供给(参照图2)。
如图2所示，发动机80具备圆筒状的缸体81、活塞82、缸盖90、进气阀95、排气阀96等。活塞82在缸体81的内侧被设为能够往复移动。缸盖90以封堵缸体81的开口端的方式设置。在缸体81的内壁、缸盖90的壁面、以及活塞82之间形成有燃烧室83。燃烧室83伴随着活塞82的往复移动而增减容积。
缸盖90具有进气歧管91以及排气歧管93。在进气歧管91形成有进气通路92。进气通路92的一端向大气侧开放，另一端连接于燃烧室83。进气通路92将从大气侧吸入的空气(以下，称作“进气”)导向燃烧室83。
在排气歧管93形成有排气通路94。排气通路94的一端连接于燃烧室83，另一端向大气侧开放。排气通路94将包含在燃烧室83中产生的燃烧气体的空气(以下，称作“排气”)导向大气侧。
进气阀95以能够通过与未图示的驱动轴连动地旋转的从动轴的凸轮的旋转而往复移动的方式设于缸盖90。进气阀95能够通过往复移动而将燃烧室83与进气通路92之间开闭。排气阀96以能够通过凸轮的旋转而往复移动的方式设于缸盖90。排气阀96能够通过往复移动而将燃烧室83与排气通路94之间开闭。
燃料喷射装置1安装于缸盖90的进气阀95与排气阀96之间，即燃烧室83的中央所对应的位置。燃料喷射装置1以轴与燃烧室83的轴大致平行或者大致一致的方式设置。在本实施方式中，燃料喷射装置1在发动机80中安装于所谓的中心。另外，在缸盖90设有未图示的火花塞。火花塞设于不会被从燃料喷射装置1喷射的燃料直接附着、并且能够将与燃料混合的可燃空气起燃的位置。这样，发动机80是直喷式的汽油发动机。
燃料喷射装置1被设为，多个喷孔13在燃烧室83的轴向的与活塞82相反的一侧的部分露出。燃料喷射装置1被未图示的燃料泵供给加压至相当于燃料喷射压的燃料。从燃料喷射装置1的多个喷孔13向燃烧室83内喷射圆锥状的喷雾Fo。若从多个喷孔13喷射喷雾Fo，则多个喷雾Fo间产生负压Vc。由此，多个喷雾Fo被相互拉近。该现象被已知为附壁效应。
接下来，基于图1说明燃料喷射装置1的基本构成。
燃料喷射装置1具备喷嘴部10、壳体20、针阀30、可动芯40、固定芯41、作为阀座侧施力部件的弹簧43、线圈44等。
喷嘴部10由例如马氏体系不锈钢等金属形成。喷嘴部10被实施了淬火处理以具有规定的硬度。如图1所示，喷嘴部10具有喷嘴筒部11、喷嘴底部12、喷孔13、以及阀座14。
喷嘴筒部11形成为筒状。喷嘴底部12封堵喷嘴筒部11的一端。喷孔13形成为将喷嘴底部12的喷嘴筒部11侧的面121即内壁、以及与喷嘴筒部11相反的一侧的面122即外壁连接(参照图3A)。喷孔13在喷嘴底部12形成有多个。在本实施方式中，喷孔13形成有6个(参照图3B)。阀座14在喷嘴底部12的喷嘴筒部11侧在喷孔13的周围形成为环状。之后详细叙述喷孔13。
壳体20具有喷嘴保持器26、第1筒部件21、第2筒部件22、第3筒部件23、入口部24、过滤器25等。
喷嘴保持器26例如由铁素体系不锈钢等磁性材料形成为筒状。在喷嘴保持器26的一端的内侧连接有喷嘴筒部11的与喷嘴底部12相反的一侧的端部。喷嘴保持器26与喷嘴部10例如通过焊接连接。由此，喷嘴保持器26保持喷嘴部10。
第1筒部件21、第2筒部件22以及第3筒部件23均形成为大致圆筒状。第1筒部件21、第2筒部件22以及第3筒部件23按照第1筒部件21、第2筒部件22、第3筒部件23的顺序配置成同轴，并相互连接。
第1筒部件21以及第3筒部件23例如由铁素体系不锈钢等磁性材料形成，并被实施了磁稳定化处理。第1筒部件21以及第3筒部件23的硬度比较低。另一方面，第2筒部件22例如由奥氏体系不锈钢等非磁性材料形成。第2筒部件22的硬度比第1筒部件21以及第3筒部件23的硬度高。
第1筒部件21被设为，与第2筒部件22相反的一侧的端部的外壁嵌合于喷嘴保持器26的与喷嘴部10相反的一侧的端部的内壁。
入口部24例如由铁素体系不锈钢等磁性材料形成为筒状。入口部24被设为，一端连接于第3筒部件23的与第2筒部件22相反的一侧的端部。
在壳体20的内侧形成有燃料通路100。燃料通路100连接于喷孔13。即，喷嘴筒部11在内侧形成有燃料通路100。在入口部24的与第3筒部件23相反的一侧连接未图示的配管。由此，来自燃料供给源(燃料泵)的燃料经由配管流入燃料通路100。燃料通路100将燃料导向喷孔13。
过滤器25设于入口部24的内侧。过滤器25将向燃料通路100流入的燃料中的异物捕集。
针阀30例如由马氏体系不锈钢等金属形成为棒状。针阀30被实施了淬火处理以具有规定的硬度。针阀30的硬度被设定为与喷嘴部10的硬度大致同等。
针阀30以能够在燃料通路100内向壳体20的轴向往复移动的方式收容于壳体20内。针阀30具有座部31、大径部32等。
座部31形成于针阀30的喷嘴部10侧的端部，能够抵接于阀座14。
大径部32形成于针阀30的阀座14侧的端部的座部31附近。大径部32被设定为外径比针阀30的阀座14侧的端部的外径大。大径部32形成为外壁与喷嘴部10的喷嘴筒部11的内壁滑动。由此，针阀30被引导阀座14侧的端部的轴向的往复移动。在大径部32，将外壁的周向的多个部位切割而形成有切口部33。由此，燃料能够在切口部33与喷嘴筒部11的内壁之间流通。
针阀30通过座部31从阀座14分离(离开)或者抵接(落座)于阀座14而将喷孔13开闭。以下，将针阀30从阀座14分离的方向称作开阀方向，将针阀30抵接于阀座14的方向称作闭阀方向。
可动芯40例如由铁素体系不锈钢等磁性材料形成为筒状。可动芯40被实施了磁稳定化处理。可动芯40的硬度比较低，与壳体20的第1筒部件21以及第3筒部件23的硬度大体同等。
可动芯40具有第1筒部401、第2筒部402。第1筒部401与第2筒部402以成为同轴的方式形成为一体。第1筒部401被设为，一端的内壁嵌合于针阀30的与阀座14相反的一侧的端部的外壁。在本实施方式中，可动芯40与针阀30通过焊接连接。由此，可动芯40能够与针阀30一起在壳体20内沿轴向往复移动。
第2筒部402连接于第1筒部401的另一端。第2筒部402被设定为外径比第1筒部401的外径大。
在第1筒部401形成有以将内壁与外壁连接的方式沿径向延伸的径向孔部403。由此，第1筒部401(可动芯40)的内侧以及外侧的燃料能够经由径向孔部403相互流通。
可动芯40具有突出部404，该突出部404形成为从第2筒部402的与第1筒部401相反的一侧的端部的外壁向径向外侧以环状突出。突出部404的外壁能够与壳体20的第2筒部件22的内壁滑动。因此，可动芯40被第2筒部件22的内壁引导轴向的往复移动。换句话说，针阀30以及可动芯40被喷嘴筒部11的内壁以及第2筒部件22的内壁引导燃料通路100内的轴向的往复移动。另外，可动芯40在第2筒部402的内侧具有形成为环状且平面状的台阶面405。
固定芯41例如由铁素体系不锈钢等磁性材料形成为大致圆筒状。固定芯41被实施了磁稳定化处理。固定芯41的硬度比较低，与可动芯40的硬度大体同等。固定芯41设于可动芯40的与阀座14相反的一侧。固定芯41以外壁连接于第2筒部件22以及第3筒部件23的内壁的方式设于壳体20的内侧。固定芯41的阀座14侧的端面能够抵接于可动芯40的固定芯41侧的端面。
在固定芯41的内侧压入有圆筒状的调整管42。
弹簧43例如是螺旋弹簧，设于固定芯41的内侧的调整管42与可动芯40的台阶面405之间。弹簧43的一端抵接于调整管42。弹簧43的另一端抵接于台阶面405。弹簧43能够将可动芯40与针阀30一起向阀座14侧即闭阀方向施力。弹簧43的作用力通过调整管42相对于固定芯41的位置调整。
线圈44形成为大致圆筒状，并被设为将壳体20中的特别是第2筒部件22以及第3筒部件23的径向外侧包围。另外，在线圈44的径向外侧以覆盖线圈44的方式设有筒状的保持器45。保持器45例如由铁素体系不锈钢等磁性材料形成。保持器45的一端的内壁连接于喷嘴保持器26的外壁，另一端的内壁连接于第3筒部件23的外壁。
线圈44若被供给电力则产生磁力。若在线圈44产生磁力，则在固定芯41、可动芯40、第1筒部件21、喷嘴保持器26、保持器45以及第3筒部件23形成磁路。由此，在固定芯41与可动芯40之间产生磁吸引力，可动芯40与针阀30一起被向固定芯41侧吸引。由此，针阀30向开阀方向移动，座部31离开阀座14并开阀。其结果，喷孔13开放。这样，线圈44若被通电，则能够将可动芯40向固定芯41侧吸引并使针阀30向与阀座14相反的一侧移动。
此外，可动芯40若通过磁吸引力向固定芯41侧(开阀方向)被吸引，则固定芯41侧的端面碰撞于固定芯41的可动芯40侧的端面。由此，可动芯40被限制了向开阀方向的移动。
若在可动芯40已吸引到固定芯41侧的状态使向线圈44的通电停止，则针阀30以及可动芯40通过弹簧43的作用力向阀座14侧被施力。由此，针阀30向闭阀方向移动，座部31抵接于阀座14并闭阀。其结果，喷孔13关闭。
如图1所示，第3筒部件23以及线圈44的径向外侧通过由树脂构成的模塑部46模塑。以从该模塑部46向径向外侧突出的方式形成有连接器部47。在连接器部47嵌入成型有用于向线圈44供给电力的端子471。
从入口部24流入的燃料在过滤器25、固定芯41以及调整管42的内侧、弹簧43、可动芯40的内侧、径向孔部403、针阀30与壳体20的内壁之间、针阀30与喷嘴筒部11的内壁之间即燃料通路100中流通，导向喷孔13。此外，在燃料喷射装置1工作时，可动芯40以及针阀30的周围成为被燃料填满的状态。另外，在燃料喷射装置1工作时，燃料在可动芯40的径向孔部403中流通。因此，可动芯40以及针阀30能够在壳体20的内侧轴向顺畅地往复移动。
接下来，基于图3A～图6，详细地说明本实施方式的喷孔13。
如图3A所示，喷孔13具有入口开口部131、出口开口部132、喷孔内壁133。入口开口部131形成于喷嘴底部12的喷嘴筒部11侧的面121。出口开口部132形成于喷嘴底部12的与喷嘴筒部11相反的一侧的面122。此外，面121的形成入口开口部131的部位形成为，随着从喷嘴筒部11侧朝向与喷嘴筒部11相反的一侧而接近喷嘴筒部11的轴Ax1那样的锥状。另外，面122的形成出口开口部132的部位形成为曲面状。喷孔内壁133连接于入口开口部131与出口开口部132，形成为随着从入口开口部131侧朝向与出口开口部132侧而更远离中心轴Ac1的锥状。此外，在本实施方式中，全部的喷孔13形成为中心轴Ac1相对于喷嘴筒部11的轴Ax1倾斜地交叉。
如图3B所示，在本实施方式中，喷孔13在喷嘴底部12的周向上等间隔地形成有6个。换句话说，6个喷孔13在喷嘴底部12的周向上以60°间隔形成。这里，为了说明，将6个喷孔13的每一个设为喷孔51、52、53、54、55、56。
在本实施方式中，喷孔51、52、53、54、55、56依次沿喷嘴底部12的周向排列地形成(参照图3B)。换句话说，喷孔51与喷孔54、喷孔52与喷孔55、喷孔53与喷孔56分别将嘴筒部11的轴Ax1夹在之间地形成于喷嘴底部12(参照图3A、3B)。
在本实施方式中，喷孔51～56的入口开口部131的大小大致相同。另外，喷孔51以及喷孔53的出口开口部132的大小相互相同。喷孔52以及喷孔55的出口开口部132的大小相互相同，且比喷孔51以及喷孔53的出口开口部132的大小小。喷孔54以及喷孔56的出口开口部132的大小相互相同，且比喷孔52以及喷孔55的出口开口部132的大小小。
在用包含喷孔51以及喷孔53各自的中心轴Ac1的虚拟平面截取的剖面上，作为喷孔内壁133的轮廓所成的角度的锥角相互相同。在用包含喷孔52以及喷孔55各自的中心轴Ac1的虚拟平面截取的剖面上，作为喷孔内壁133的轮廓所成的角度的锥角为相互相同，且比喷孔51以及喷孔53的锥角小。在用包含喷孔54以及喷孔56各自的中心轴Ac1的虚拟平面截取的剖面上，作为喷孔内壁133的轮廓所成的角度的锥角为相互相同，且比喷孔52以及喷孔55的锥角小。
如图3A、3B所示，在本实施方式中，将两个喷孔13彼此的全部组合中的、中心轴Ac1彼此以在入口开口部131重叠的方式进行了偏移时的中心轴Ac1彼此所成的角度即喷孔间角度最小的组合的两个喷孔13(在本实施方式中，相当于喷孔51与喷孔52的组合、喷孔52与喷孔53的组合、喷孔53与喷孔54的组合、喷孔54与喷孔55的组合、喷孔55与喷孔56的组合、喷孔56与喷孔51的组合)的喷孔间角度设为γamin(deg)，将在用包含喷孔间角度最小的两个喷孔13(喷孔51以及喷孔52、喷孔52以及喷孔53、喷孔53以及喷孔54、喷孔54以及喷孔55、喷孔55以及喷孔56、喷孔56以及喷孔51)各自的中心轴Ac1的虚拟平面截取的剖面上喷孔内壁133的轮廓所成的角度即锥角分别设为θa1、θa2(deg)，将从喷孔13喷射燃料时的燃料通路100内的燃料的平均压力设为P(MPa)，则喷孔13(喷孔51～56)形成为满足以下关系。
γamin≥θa1+θa2+0.5×P0.6···(式1)
以喷孔间角度最小的组合的两个喷孔13中的喷孔51与喷孔52的组合为例，将相互的形状的关系表示在图4中。喷孔51以及喷孔52的中心轴Ac1彼此以在入口开口部131重叠的方式进行了偏移时的中心轴Ac1彼此所成的角度即喷孔间角度为γamin。这里，喷孔51以及喷孔52形成为满足上述式1的关系。
另外，通过上述式1，γamin－(θa1+θa2)≥0.5×P0.6。
此外，本实施方式的燃料喷射装置1使用时设想的燃料通路100内的燃料的压力例如约为20MPa。由此，在本实施方式中，P为20(MPa)，0.5×P0.6约为3.0。
另外，在本实施方式中，喷孔51～56的锥角设定为例如约14～18(deg)。此外，图3A、图3B、图4等是示意图，因此没有准确表示各喷孔的锥角。
在本实施方式中，喷孔51以及喷孔52、喷孔52以及喷孔53、喷孔53以及喷孔54、喷孔54以及喷孔55、喷孔55以及喷孔56、喷孔56以及喷孔51的全部都形成为满足上述式1的关系。
此外，如图3A、图4所示，喷孔51与喷孔54的喷孔间角度比上述γamin大。
另外，如图3A、图3B所示，在本实施方式中，将两个喷孔13彼此的全部组合中的、出口开口部132彼此的距离D最小的组合(在本实施方式中，相当于喷孔51与喷孔52的组合、以及喷孔52与喷孔53的组合)的喷孔13的中心轴Ac1彼此以在入口开口部131重叠的方式进行了偏移时的中心轴Ac1彼此所成的角度即喷孔间角度设为γdmin(deg)，将在用包含出口开口部132彼此的距离D最小的两个喷孔13(喷孔51以及喷孔52、喷孔52以及喷孔53)各自的中心轴Ac1的虚拟平面截取的剖面上喷孔内壁133的轮廓所成的角度即锥角分别设为θd1、θd2(deg)，将从喷孔13喷射燃料时的燃料通路100内的燃料的平均压力设为P(MPa)，则喷孔13(喷孔51～56)形成为满足以下关系。
γdmin≥θd1+θd2+0.5×P0.6···(式2)
以出口开口部132彼此的距离D最小的组合的两个喷孔13中的喷孔51与喷孔52的组合为例，将相互的形状的关系表示在图4中。喷孔51以及喷孔52的中心轴Ac1彼此以在入口开口部131重叠的方式进行了偏移时的中心轴Ac1彼此所成的角度即喷孔间角度为γdmin。这里，喷孔51以及喷孔52形成为满足上述式2的关系。
另外，根据上述式2，γdmin－(θd1+θd2)≥0.5×P0.6。
在本实施方式中，喷孔51以及喷孔52、喷孔52以及喷孔53形成为满足上述式2的关系。
此外，在本实施方式中，γamin与γdmin相同(参照图4)。另外，如图3A、图4所示，喷孔51与喷孔54的喷孔间角度比上述γdmin大。
如图5所示，在本实施方式中，例如若从喷孔51以及喷孔52喷射燃料，则各个喷雾Fo间产生负压Vc，各个喷雾Fo因附壁效应而被相互拉近。然而，在本实施方式中，喷孔51以及喷孔52形成为满足上述式1、上述式2。换句话说，基于式1、2，根据使用燃料喷射装置1时设想的燃料通路100内的燃料的压力，将两个喷孔13(喷孔51、52)的喷孔间角度设定为难以受到附壁效应的影响的值。因此，在使用燃料喷射装置1时，能够减少附壁效应对从两个喷孔13(喷孔51、52)喷射的燃料的喷雾Fo的影响。
接下来，在图6中示出本实施方式中的、即在使用燃料喷射装置1时设想的燃料通路100内的燃料的压力约为20MPa的情况下的γamin－(θa1+θa2)、或者γdmin－(θd1+θd2)与附壁效应的影响度的关系。在图6中，通过绘制多个圆而示出从燃料喷射装置1喷射了燃料的实验结果。
此外，一般来说，喷射的燃料的压力(燃料通路100内的燃料的压力)越高的情况下，附壁效应的影响越大。燃料通路100内的燃料的压力例如约为4MPa的情况下，附壁效应的影响几乎能够被忽略。由此，在图6中，将附壁效应的影响度(以下，适当地称作“附壁影响度”)用“P为20时喷雾Fo被拉近的(扩散的)角度θ20MPa”与“P为4时喷雾Fo被拉近的(扩散的)角度θ4MPa”之比来定义，并表示于纵轴。
如图6所示，在γamin－(θa1+θa2)或者γdmin－(θd1+θd2)比3.0大的情况下，附壁影响度约为1.0～1.1。另一方面，在γamin－(θa1+θa2)或者γdmin－(θd1+θd2)为3.0以下的情况下，附壁影响度为0.8～1.3，可知存在γamin－(θa1+θa2)或者γdmin－(θd1+θd2)越小、附壁影响度的范围越大的趋势。换句话说，可知在γamin－(θa1+θa2)或者γdmin－(θd1+θd2)比3.0大的情况下，附壁效应对喷雾Fo的影响小。在本实施方式中，喷孔13形成为γamin－(θa1+θa2)以及γdmin－(θd1+θd2)为0.5×P0.6以上，即，约3.0以上。因此，附壁效应对从喷孔13喷射的喷雾Fo的影响小。
如以上说明那样，本实施方式的燃料喷射装置1具备喷嘴部10。喷嘴部10具有在内侧形成燃料通路100的喷嘴筒部11、封堵喷嘴筒部11的一端的喷嘴底部12、以及将喷嘴底部12的喷嘴筒部11侧的面121和与喷嘴筒部11相反的一侧的面122连接并喷射燃料通路100内的燃料的多个喷孔13(喷孔51～56)。
喷孔13具有形成于喷嘴底部12的喷嘴筒部11侧的面121的入口开口部131，形成于喷嘴底部12的与喷嘴筒部11相反的一侧的面122的出口开口部132、以及连接于入口开口部131与出口开口部132并以随着从入口开口部131侧朝向出口开口部132侧更而远离中心轴Ac1的方式形成为锥状的喷孔内壁133。因此，从喷孔13喷射的燃料的喷雾Fo以远离喷孔13的中心轴Ac1的方式扩散。由此，能够实现燃料喷雾的微粒化。
另外，将两个喷孔13彼此的全部组合中的、中心轴Ac1彼此以在入口开口部131重叠的方式进行了偏移时的中心轴Ac1彼此所成的角度即喷孔间角度最小的组合的两个喷孔13的喷孔间角度设为γamin(deg)，将在用包含喷孔间角度最小的两个喷孔13各自的中心轴Ac1的虚拟平面截取的剖面上喷孔内壁133的轮廓所成的角度即锥角分别设为θa1、θa2(deg)，将从喷孔13喷射燃料时的燃料通路100内的燃料的平均压力设为P(MPa)，则喷孔13形成为满足以下关系。
γamin≥θa1+θa2+0.5×P0.6···(式1)
另外，在本实施方式中，将两个喷孔13彼此的全部组合中的、出口开口部132彼此的距离D最小的组合的喷孔13的中心轴Ac1彼此以在入口开口部131重叠的方式进行了偏移时的中心轴Ac1彼此所成的角度即喷孔间角度设为γdmin(deg)，将在用包含出口开口部132彼此的距离D最小的两个喷孔13各自的中心轴Ac1的虚拟平面截取的剖面上喷孔内壁133的轮廓所成的角度即锥角分别设为θd1、θd2(deg)，将从喷孔13喷射燃料时的燃料通路100内的燃料的平均压力设为P(MPa)，则喷孔13形成为满足以下关系。
γdmin≥θd1+θd2+0.5×P0.6···(式2)
这样，在本实施方式中，基于式1、式2，根据使用燃料喷射装置1时设想的燃料通路100内的燃料的压力，将喷孔间角度最小的组合的两个喷孔13、以及出口开口部132彼此的距离D最小的组合的喷孔13的喷孔间角度设定为难以受到附壁效应的影响的值。因此，在使用燃料喷射装置1时，只要燃料通路100内的燃料的压力为设想的范围内，就能够减少附壁效应对从上述两个喷孔13喷射的燃料的喷雾Fo的影响。由此，能够提高喷雾形状针对环境气压或环境温度的变化的鲁棒性。另外，能够抑制附壁效应所导致的燃料喷雾彼此的碰撞，促进燃料喷雾的微粒化。因此，能够减少未燃烧燃料，并且提高燃料消耗性能。
另外，在本实施方式中，喷嘴部10具有6个喷孔13。一般来说，存在形成的喷孔的数量越多，多个喷孔的中心轴彼此所成的角越小，或多个喷孔的出口开口部彼此的距离越近的趋势，因此担心对于喷射的燃料喷雾的附壁效应变大。在本实施方式中，如上述那样，基于式1、式2，根据使用燃料喷射装置1时设想的燃料通路100内的燃料的压力，将喷孔13的喷孔间角度设定为难以受到附壁效应的影响的值。由此，即使在喷嘴部10具有许多喷孔13的情况下，也能够减小附壁效应对从喷孔13喷射的喷雾Fo的影响。
另外，在本实施方式中，喷嘴部10具有在喷嘴底部12的入口开口部131的周围形成为环状的阀座14。另外，燃料喷射装置1具备壳体20、针阀30、可动芯40、固定芯41、线圈44以及弹簧43。
壳体20形成为筒状，连接于喷嘴筒部11的与喷嘴底部12相反的一侧。针阀30以一端(座部31)能够抵接于阀座14，并且能够沿轴向往复移动的方式设于壳体20的内侧，若一端从阀座14分离或者抵接于阀座14，则将喷孔13开闭。可动芯40被设为能够与针阀30一起在壳体20内往复移动。固定芯41设于壳体20的内侧的可动芯40的与阀座14相反的一侧。线圈44若被通电，则能够将可动芯40向固定芯41侧吸引并使针阀30向与阀座14相反的一侧移动。弹簧43能够将针阀30以及可动芯40向阀座14侧施力。
上述构成的燃料喷射装置1是本公开所适用的燃料喷射装置的一个例子。
另外，在本实施方式中，燃料喷射装置1被安装于发动机80中心。利用上述构成的燃料喷射装置1，促进了喷射的燃料喷雾的微粒化，因此能够抑制燃料喷雾向发动机80的形成燃烧室83的缸体81、缸盖90、活塞82的壁面的附着。因此，能够抑制该壁面被燃料润湿。
(第2实施方式)
将本公开的第2实施方式的燃料喷射装置的一部分表示在图7A、7B中。第2实施方式的喷孔51、53、54、56的配置与第1实施方式不同。
在第2实施方式中，喷孔56、52、54、53、55、51依次沿喷嘴底部12的周向排列地形成(参照图7B)。换句话说，喷孔56与喷孔53、喷孔52与喷孔55、喷孔54与喷孔51分别以将喷嘴筒部11的轴Ax1夹在之间的方式形成于喷嘴底部12(参照图7A、7B)。
此外，若比较第1实施方式的喷孔13的配置与第2实施方式的喷孔13的配置，则喷孔51与喷孔56的位置被更换，喷孔53与喷孔54的位置被更换(参照图3B、图7B)。
如图7A、7B所示，在本实施方式中，将两个喷孔13彼此的全部组合中的、中心轴Ac1彼此以在入口开口部131重叠的方式进行了偏移时的中心轴Ac1彼此所成的角度即喷孔间角度最小的组合的两个喷孔13(在本实施方式中，相当于喷孔56与喷孔52的组合、喷孔52与喷孔54的组合、喷孔54与喷孔53的组合、喷孔53与喷孔55的组合、喷孔55与喷孔51的组合、喷孔51与喷孔56的组合)的喷孔间角度设为γamin(deg)，将在用包含喷孔间角度最小的两个喷孔13(喷孔56以及喷孔52、喷孔52以及喷孔54、喷孔54以及喷孔53、喷孔53以及喷孔55、喷孔55以及喷孔51、喷孔51以及喷孔56)各自的中心轴Ac1的虚拟平面截取的剖面上喷孔内壁133的轮廓所成的角度即锥角分别设为θa1、θa2(deg)，则喷孔13(喷孔51～56)形成为满足以下关系。
γamin≥θa1+θa2+0.5×P0.6···(式1)
另外，如图7所示，在本实施方式中，将两个喷孔13彼此的全部组合中的、出口开口部132彼此的距离D最小的组合(在本实施方式中，相当于喷孔53与喷孔55的组合、以及喷孔55与喷孔51的组合)的喷孔13的中心轴Ac1彼此以在入口开口部131重叠的方式进行了偏移时的中心轴Ac1彼此所成的角度即喷孔间角度设为γdmin(deg)，将在用包含出口开口部132彼此的距离D最小的两个喷孔13(喷孔53以及喷孔55、喷孔55以及喷孔51)各自的中心轴Ac1的虚拟平面截取的剖面上喷孔内壁133的轮廓所成的角度即锥角分别设为θd1，θd2(deg)，则喷孔13(喷孔51～56)形成为满足以下关系。
γdmin≥θd1+θd2+0.5×P0.6···(式2)
如以上说明那样，在本实施方式中，与第1实施方式同样，基于式1、式2，根据使用燃料喷射装置时设想的燃料通路100内的燃料的压力，将喷孔间角度最小的组合的两个喷孔13、以及出口开口部132彼此的距离D最小的组合的喷孔13的喷孔间角度设定为难以受到附壁效应的影响的值。因此，与第1实施方式相同，能够减少未燃烧燃料，并且能够提高燃料消耗性能。
(第3实施方式)
将本公开的第3实施方式的燃料喷射装置的一部分表示在图8A、8B中。第3实施方式的喷孔51、52、56的配置与第1实施方式不同。
在第3实施方式中，喷孔56、51、53、54、55、52依次沿喷嘴底部12的周向排列地形成(参照图8B)。换句话说，喷孔56与喷孔54、喷孔51与喷孔55、喷孔53与喷孔52分别以将喷嘴筒部11的轴Ax1夹在之间的方式形成于喷嘴底部12(参照图8A、8B)。
此外，若比较第1实施方式的喷孔13的配置与第2实施方式的喷孔13的配置，则喷孔51、52、56的位置不同，喷孔53、54、55的位置相同(参照图3B、图8B)。
如图8A、8B所示，在本实施方式中，将两个喷孔13彼此的全部的组合中的、中心轴Ac1彼此以在入口开口部131重叠的方式进行了偏移时的中心轴Ac1彼此所成的角度即喷孔间角度最小的组合的两个喷孔13(在本实施方式中，相当于喷孔56与喷孔51的组合、喷孔51与喷孔53的组合、喷孔53与喷孔54的组合、喷孔54与喷孔55的组合、喷孔55与喷孔52的组合、喷孔52与喷孔56的组合)的喷孔间角度设为γamin(deg)，将在用包含喷孔间角度最小的两个喷孔13(喷孔56以及喷孔51、喷孔51以及喷孔53、喷孔53以及喷孔54、喷孔54以及喷孔55、喷孔55以及喷孔52、喷孔52以及喷孔56)各自的中心轴Ac1的虚拟平面截取的剖面上喷孔内壁133的轮廓所成的角度即锥角分别设为θa1、θa2(deg)，则喷孔13(喷孔51～56)形成为满足以下关系。
γamin≥θa1+θa2+0.5×P0.6···(式1)
另外，如图8A、8B所示，在本实施方式中，将两个喷孔13彼此的全部组合中的、出口开口部132彼此的距离D最小的组合(在本实施方式中，相当于喷孔51与喷孔53的组合)的喷孔13的中心轴Ac1彼此以在入口开口部131重叠的方式进行了偏移时的中心轴Ac1彼此所成的角度即喷孔间角度设为γdmin(deg)，将在用包含出口开口部132彼此的距离D最小的两个喷孔13(喷孔51以及喷孔53)各自的中心轴Ac1的虚拟平面截取的剖面上喷孔内壁133的轮廓所成的角度即锥角分别设为θd1、θd2(deg)，则喷孔13(喷孔51～56)形成为满足以下关系。
γdmin≥θd1+θd2+0.5×P0.6···(式2)
如以上说明那样，在本实施方式中，与第1实施方式相同，基于式1、式2，根据使用燃料喷射装置时设想的燃料通路100内的燃料的压力，将喷孔间角度最小的组合的两个喷孔13、以及出口开口部132彼此的距离D最小的组合的喷孔13的喷孔间角度设定为难以受到附壁效应的影响的值。因此，与第1实施方式相同，能够减少未燃烧燃料，并且能够提高燃料消耗性能。
(第4实施方式)
将本公开的第4实施方式的燃料喷射装置的一部分表示在图9A、9B中。第4实施方式的多个喷孔13的形状与第1实施方式不同。
在第4实施方式中，6个喷孔51沿喷嘴底部12的周向以等间隔排列地形成(参照图9B)。换句话说，在本实施方式中，全部的喷孔13形成为相同的大小。
如图9所示，在本实施方式中，将两个喷孔13彼此的全部组合中的、中心轴Ac1彼此以在入口开口部131重叠的方式进行了偏移时的中心轴Ac1彼此所成的角度即喷孔间角度最小的组合的两个喷孔13(在本实施方式中，分别相当于6组相邻的喷孔51与喷孔51的组合)的喷孔间角度设为γamin(deg)，将在用包含喷孔间角度最小的两个喷孔13(相邻的喷孔51以及喷孔51)各自的中心轴Ac1的虚拟平面截取的剖面上喷孔内壁133的轮廓所成的角度即锥角分别设为θa1、θa2(deg)，则6个喷孔13(喷孔51)形成为满足以下关系。
γamin≥θa1+θa2+0.5×P0.6···(式1)
另外，如图9A、9B所示，在本实施方式中，将两个喷孔13彼此的全部组合中的、出口开口部132彼此的距离D最小的组合(在本实施方式中，分别相当于6组相邻的喷孔51与喷孔51的组合)的喷孔13的中心轴Ac1彼此以在入口开口部131重叠的方式进行了偏移时的中心轴Ac1彼此所成的角度即喷孔间角度设为γdmin(deg)，将在用包含出口开口部132彼此的距离D最小的两个喷孔13(相邻的喷孔51以及喷孔51)各自的中心轴Ac1的虚拟平面截取的剖面上喷孔内壁133的轮廓所成的角度即锥角分别设为θd1、θd2(deg)，则6个喷孔13(喷孔51)形成为满足以下关系。
γdmin≥θd1+θd2+0.5×P0.6···(式2)
此外，在本实施方式中，θa1＝θa2。
如以上说明，在本实施方式中，与第1实施方式相同，基于式1、式2，根据使用燃料喷射装置时设想的燃料通路100内的燃料的压力，将喷孔间角度最小的组合的两个喷孔13、以及出口开口部132彼此的距离D最小的组合的喷孔13的喷孔间角度设定为难以受到附壁效应的影响的值。因此，与第1实施方式相同，能够减少未燃烧燃料，并且能够提高燃料消耗性能。
(第5实施方式)
将本公开的第5实施方式的燃料喷射装置的一部分表示在图10A、10B中。第5实施方式的喷孔13的数量等与第4实施方式不同。
在第5实施方式中，5个喷孔51沿喷嘴底部12的周向以等间隔排列地形成(参照图10B)。换句话说，在本实施方式中，5个喷孔13沿喷嘴底部12的周向以72°间隔形成。
第5实施方式除了上述以外与第4实施方式相同。
在第5实施方式中，与第4实施方式相同，也能够减少附壁效应对喷射的燃料喷雾的影响，能够减少未燃烧燃料，并且能够提高燃料消耗性能。
(第6实施方式)
将本公开的第6实施方式的燃料喷射装置表示在图11中。第6实施方式的燃料喷射装置1向发动机80的安装位置与第1实施方式不同。
如图11所示，在第6实施方式中，燃料喷射装置1安装于进气歧管91的进气通路92的缸体81侧。燃料喷射装置1被设为轴相对于燃烧室83的轴倾斜、或者成为扭转的关系。在本实施方式中，燃料喷射装置1安装于发动机80所谓的侧部。
另外，在缸盖90的进气阀95与排气阀96之间、即燃烧室83的中央所对应的位置设有火花塞97。火花塞97设于不会被从燃料喷射装置1喷射的燃料直接附着的位置、并且是能够将与燃料混合的可燃空气起燃的位置。
燃料喷射装置1被设为，多个喷孔13在燃烧室83的径向外侧的部分露出。在第6实施方式中，也是若从多个喷孔13喷射喷雾Fo，则在多个喷雾Fo间产生负压Vc。由此，多个喷雾Fo被相互拉近。
如以上说明那样，在本实施方式中，燃料喷射装置1安装于发动机80的侧部。利用上述构成的燃料喷射装置1，促进了喷射的燃料喷雾的微粒化，因此能够抑制发动机80的形成燃烧室83的缸体81、缸盖90、活塞82的壁面被燃料润湿。
(其他实施方式)
在上述的实施方式中，关于全部的喷孔13，示出了中心轴Ac1相对于喷嘴筒部11的轴Ax1倾斜地交叉地形成的例子。与此相对，在本公开的其他实施方式中，多个喷孔13只要形成为满足上述式1或者式2的关系即可，也可以将至少一个形成为中心轴Ac1相对于喷嘴筒部11的轴Ax1扭转的关系。换句话说，喷孔13也可以形成为中心轴Ac1不与喷嘴筒部11的轴Ax1交叉。
另外，在上述的实施方式中，示出了从喷孔13喷射燃料时的燃料通路100内的燃料的平均压力P(MPa)为20(MPa)的例子。与此相对，在本公开的其他实施方式中，只要多个喷孔13形成为满足上述式1或者式2的关系即可，P可以比20低，也可以比20高。换句话说，喷孔13的形状能够根据使用燃料喷射装置时设想的燃料通路100内的燃料的压力适当地设定。
另外，在上述的实施方式中，示出了喷孔13的锥角(θa1、θa2、θd1、θd2)被设定为约14～18(deg)的例子。与此相对，在本公开的其他实施方式中，多个喷孔13形成为满足上述式1或者式2的关系即可，喷孔13的锥角可以比14(deg)小，也可以比18(deg)大。
另外，在本公开的其他实施方式中，喷孔13形成为满足上述式1或者式2的关系即可，也可以在喷嘴底部12形成7个以上喷孔13。
另外，在上述的实施方式中，示出了将燃料喷射装置应用于直喷式的汽油发动机的例子。与此相对，在本公开的其他实施方式中，也可以将燃料喷射装置应用于例如柴油发动机或进气口喷射式的汽油发动机等。在该情况下，利用本公开的燃料喷射装置，能够抑制燃料喷雾向缸体或活塞等构成内燃机的部件的壁面的附着。因此，能够抑制该壁面被燃料润湿。
这样，本公开并不限定于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内以各种形态实施。

Claims (4)

1.一种燃料喷射装置，其中，
具备喷嘴部(10)，该喷嘴部(10)具有：喷嘴筒部(11)，在内侧形成燃料通路(100)；喷嘴底部(12)，封堵上述喷嘴筒部的一端；以及多个喷孔(13、51、52、53、54、55、56)，将上述喷嘴底部的上述喷嘴筒部一侧的面(121)与和上述喷嘴筒部相反的一侧的面(122)连接，并喷射上述燃料通路内的燃料，
上述喷孔具有：入口开口部(131)，形成于上述喷嘴底部的上述喷嘴筒部一侧的面(121)；出口开口部(132)，形成于上述喷嘴底部的与上述喷嘴筒部相反的一侧的面(122)；以及喷孔内壁(133)，连接于上述入口开口部及上述出口开口部，并以随着从上述入口开口部侧朝向上述出口开口部侧而更远离中心轴(Ac1)的方式形成为锥状，
若将两个上述喷孔彼此的全部组合中的、上述中心轴彼此以在上述入口开口部重叠的方式进行了偏移时的上述中心轴彼此所成的角度即喷孔间角度最小的组合的两个上述喷孔的上述喷孔间角度设为γamin(deg)，将在用包含上述喷孔间角度最小的两个上述喷孔各自的上述中心轴的虚拟平面截取的剖面上上述喷孔内壁的轮廓所成的角度即锥角分别设为θa1、θa2(deg)，将从上述喷孔喷射燃料时的上述燃料通路内的燃料的平均压力设为P(MPa)，
则上述喷孔形成为满足
γamin≥θa1+θa2+0.5×P0.6
的关系。
2.一种燃料喷射装置，其中，
具备喷嘴部(10)，该喷嘴部(10)具有：喷嘴筒部(11)，在内侧形成燃料通路(100)；喷嘴底部(12)，封堵上述喷嘴筒部的一端；以及多个喷孔(13、51、52、53、54、55、56)，将上述喷嘴底部的上述喷嘴筒部一侧的面(121)与和上述喷嘴筒部相反的一侧的面(122)连接，并喷射上述燃料通路内的燃料，
上述喷孔具有：入口开口部(131)，形成于上述喷嘴底部的上述喷嘴筒部一侧的面(121)；出口开口部(132)，形成于上述喷嘴底部的与上述喷嘴筒部相反的一侧的面；以及喷孔内壁(133)，连接于上述入口开口部及上述出口开口部，并以随着从上述入口开口部侧朝向上述出口开口部侧而更远离中心轴(Ac1)的方式形成为锥状，
若将两个上述喷孔彼此的全部组合中的、上述出口开口部彼此的距离(D)最小的组合的上述喷孔的上述中心轴彼此以在上述入口开口部重叠的方式进行了偏移时的上述中心轴彼此所成的角度即喷孔间角度设为γdmin(deg)，将在用包含上述出口开口部彼此的距离(D)最小的两个上述喷孔各自的上述中心轴的虚拟平面截取的剖面上上述喷孔内壁的轮廓所成的角度即锥角分别设为θd1、θd2(deg)，将从上述喷孔喷射燃料时的上述燃料通路内的燃料的平均压力设为P(MPa)，
则上述喷孔形成为满足
γdmin≥θd1+θd2+0.5×P0.6
的关系。
3.如权利要求1或2所述的燃料喷射装置，其中，
上述喷嘴部具有5个以上的上述喷孔。
4.如权利要求1～3中任一项所述的燃料喷射装置，其中，
上述喷嘴部具有以环状形成于上述喷嘴底部的上述入口开口部的周围的阀座(14)，
上述燃料喷射装置还具备：
筒状的壳体(20)，连接于上述喷嘴筒部的与上述喷嘴底部相反的一侧；
针阀(30)，以一端能够抵接于上述阀座，并且能够沿轴向往复移动的方式设置于上述壳体的内侧，若一端从上述阀座分离或者抵接于上述阀座，则将上述喷孔开闭；
可动芯(40)，被设为能够与上述针阀一起在上述壳体内往复移动；
固定芯(41)，设于上述壳体的内侧的上述可动芯的与上述阀座相反的一侧；
线圈(44)，若被通电，则能够将上述可动芯向上述固定芯侧吸引，使上述针阀向与上述阀座相反的一侧移动；以及
阀座侧施力部件(43)，能够将上述针阀以及上述可动芯向上述阀座侧施力。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6292188B2 (ja) * 2015-04-09 2018-03-14 株式会社デンソー 燃料噴射装置
JP6365450B2 (ja) * 2015-07-24 2018-08-01 株式会社デンソー 燃料噴射装置
GB2553838B (en) * 2016-09-16 2020-01-29 Perkins Engines Co Ltd Fuel injector and piston bowl
JP7206601B2 (ja) * 2018-03-08 2023-01-18 株式会社デンソー 燃料噴射弁および燃料噴射システム
JP6590037B2 (ja) * 2018-07-05 2019-10-16 株式会社デンソー 燃料噴射装置
US10808668B2 (en) * 2018-10-02 2020-10-20 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for a fuel injector
JP7272645B2 (ja) * 2019-06-20 2023-05-12 株式会社デンソー 燃料噴射弁
GB2593892B (en) * 2020-04-06 2022-08-03 Delphi Automotive Systems Lux Fuel Injector

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008169766A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Denso Corp 噴孔部材およびそれを用いた燃料噴射弁
JP2009043358A (ja) * 2007-08-10 2009-02-26 Toshiba Corp 半導体記憶装置
JP2010151053A (ja) * 2008-12-25 2010-07-08 Denso Corp 燃料噴射ノズル
JP2012246897A (ja) * 2011-05-31 2012-12-13 Denso Corp 燃料噴射装置
CN103703242A (zh) * 2011-08-03 2014-04-02 日立汽车系统株式会社 燃料喷射阀

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1172067A (ja) * 1997-06-24 1999-03-16 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射弁
US6938839B2 (en) * 2002-08-15 2005-09-06 Visteon Global Technologies, Inc. Needle alignment fuel injector
US6921022B2 (en) * 2003-01-09 2005-07-26 Siemens Vdo Automotive Corporation Spray pattern control with non-angled orifices formed on dimpled fuel injection metering disc having a sac volume reducer
US7021566B2 (en) * 2003-08-19 2006-04-04 Siemens Vdo Automotive Corporation Modular fuel injector with a deep pocket seat and method of maintaining spatial orientation
JP4196194B2 (ja) * 2003-10-01 2008-12-17 株式会社デンソー 噴孔部材およびそれを用いた燃料噴射弁
JP4120587B2 (ja) * 2004-01-06 2008-07-16 トヨタ自動車株式会社 筒内噴射式内燃機関
US7048202B2 (en) * 2004-03-04 2006-05-23 Siemens Vdo Automotive Corporation Compound-angled orifices in fuel injection metering disc
ITBO20040560A1 (it) * 2004-09-10 2004-12-10 Magneti Marelli Powertrain Spa Iniettore di carburante con valvola di iniezione provvista di alimentazione laterale
US20060157595A1 (en) * 2005-01-14 2006-07-20 Peterson William A Jr Fuel injector for high fuel flow rate applications
JP4872959B2 (ja) * 2008-03-31 2012-02-08 株式会社豊田中央研究所 燃料噴射弁
JP4627783B2 (ja) * 2008-03-31 2011-02-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射弁及びオリフィスの加工方法
JP4610631B2 (ja) * 2008-05-01 2011-01-12 三菱電機株式会社 燃料噴射弁
JP5161853B2 (ja) * 2009-09-29 2013-03-13 三菱電機株式会社 燃料噴射弁
KR20130050403A (ko) 2011-11-07 2013-05-16 오수미 인터 모드에서의 복원 블록 생성 방법
WO2014091556A1 (ja) * 2012-12-11 2014-06-19 ボルボ ラストバグナー アクチエボラグ 燃料噴射装置及びシリンダヘッドの熱負荷軽減方法
DE102014204019A1 (de) 2013-03-06 2014-09-11 Denso Corporation Kraftstoffeinspritzventil
JP5935724B2 (ja) 2013-03-06 2016-06-15 株式会社デンソー 燃料噴射弁
JP2015078604A (ja) 2013-10-15 2015-04-23 三菱電機株式会社 流体噴射弁並びに火花点火式エンジン
JP6135587B2 (ja) * 2014-04-11 2017-05-31 株式会社デンソー 燃料噴霧制御装置
JP6365450B2 (ja) 2015-07-24 2018-08-01 株式会社デンソー 燃料噴射装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008169766A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Denso Corp 噴孔部材およびそれを用いた燃料噴射弁
JP2009043358A (ja) * 2007-08-10 2009-02-26 Toshiba Corp 半導体記憶装置
JP2010151053A (ja) * 2008-12-25 2010-07-08 Denso Corp 燃料噴射ノズル
JP2012246897A (ja) * 2011-05-31 2012-12-13 Denso Corp 燃料噴射装置
CN103703242A (zh) * 2011-08-03 2014-04-02 日立汽车系统株式会社 燃料喷射阀

Also Published As

Publication number Publication date
US20180202405A1 (en) 2018-07-19
US10408180B2 (en) 2019-09-10
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JP6365450B2 (ja) 2018-08-01
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