CN111356835A - 燃料喷射阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内燃机用燃料喷射阀，即使在堆积有杂质的情况下，也能够将喷雾特性维持在良好的状态。燃料喷射阀具有用于打开、关闭阀座(12)的阀芯(10)，通过使阀芯(10)动作，燃料被从喷孔(14)喷射，在安装于阀座(12)的下游侧开口部的喷孔板(13)上设置有多个喷孔(14)，其中，喷孔板(13)包括回旋室(18)和燃料通路(17)，回旋室(18)向燃料提供回旋力并且将燃料从喷孔(14)向外部喷射，燃料通路(17)将燃料导入回旋室(18)，回旋室(18)在其侧壁部与底部相交的部位处具有凹部(19)，凹部(19)是通过使回旋室(18)的侧壁部向使回旋室(18)扩张的方向凹陷而形成的。

Description

燃料喷射阀

技术领域

本发明涉及一种用于向汽车的内燃机等供给燃料的燃料喷射阀，特别涉及一种能够促进喷雾特性中的微粒化的燃料喷射阀。

背景技术

近年来，在强化对汽车的内燃机等的排出气体的限制的过程中，要求从燃料喷射阀喷射的燃料喷雾的微粒化，并针对利用回旋流实现微粒化的方式进行着各种各样的研究。

在专利文献1中公开了具有在阀外壳内配置有与阀座面协同动作的阀关闭构件这一形式的燃料喷射阀，其中，在阀座面的下游设置有中央开口，从中央开口向半径方向延伸有至少两条切线方向通路，各切线方向通路分别在各涡流室并且在切线方向上开口，用于燃料的定量开口分别从所述涡流室的中央连通至外侧。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平1-271656号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在利用了现有例的回旋流的燃料喷射阀的结构中，在包含于燃料的杂质积压于回旋室内的情况下，燃料回旋时的角速度降低。回旋室内的角速度会对燃料喷射后的喷雾扩散角以及喷雾的微粒化这些性能产生影响。其结果是，由于包含于燃料的杂质积压于回旋室，因此，可能产生喷雾扩散角的变化以及喷雾微粒化变差。

本发明是基于上述情况形成的，其目的在于提供一种燃料喷射阀，通过在回旋室内设置供杂质堆积的凹部，即使在杂质堆积的情况下，也能够使喷雾特性以良好的状态维持。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的燃料喷射阀具有用于打开、关闭阀座的阀芯，通过使所述阀芯动作，燃料被从喷孔喷射，在安装于所述阀座的下游侧开口部的喷孔板上设置有多个所述喷孔，其中，所述喷孔板包括回旋室和燃料通路，所述回旋室向所述燃料提供回旋力并且从所述喷孔向外部喷射所述燃料，所述燃料通路将燃料导入所述回旋室，所述回旋室在该回旋室的侧壁部与底部相交的部位处具有凹部，所述凹部是通过使所述回旋室的侧壁部向使所述回旋室扩张的方向凹陷而形成的。

发明效果

在本发明的燃料喷射阀中，从阀座开口部流入回旋室的燃料一边产生回旋流一边流入喷孔。通过在喷孔内部依旧保持回旋流，从而形成沿着喷孔内壁的薄液膜，通过从喷孔呈中空圆锥状地喷射薄液膜，燃料的微粒化得到促进。

此外，在回旋室的侧壁部与底部相交的部位处具有通过使回旋室的侧壁部向使回旋室扩张的方向凹陷而形成的凹部，因此，与回旋室内的流速相比，该凹部内的流速变慢，燃料内的杂质容易堆积在该凹部内。由于凹部内的流速慢，因此，即使在凹部内堆积有杂质，回旋室内的平均流速也基本不变化，对回旋的燃料的角速度的影响小。上述回旋室内的角速度会对燃料喷射后的喷雾特性产生影响。

因此，通过在回旋室内设置凹部，能够抑制由于燃料内的杂质的堆积而引起的喷雾扩散角的变化以及喷雾微粒化变差这些情况。

附图说明

图1是表示本发明实施方式一的燃料喷射阀的剖视图。

图2示出了实施方式一的燃料喷射阀前端部，(a)是燃料喷射阀前端部的剖视图，(b)是沿箭头方向看A-A线时的平面图。

图3是将图2的(b)放大后的平面图，并且是沿箭头方向看B-B线时的剖视图。

图4是表示实施方式一的回旋室部分的剖视图。

图5是表示本发明实施方式二的回旋室部分的剖视图。

图6示出了本发明实施方式三的燃料喷射阀前端部，(a)是燃料喷射阀前端部的剖视图，(b)是沿箭头方向看C-C线时的平面图。

图7是表示实施方式三的回旋室部分的剖视图。

图8是表示本发明实施方式四的回旋室部分的剖视图。

具体实施方式

实施方式一

图1至图4是表示本发明实施方式一的燃料喷射阀的图。在图1中，1表示燃料喷射阀，具有电磁装置4、磁路的轭部分即外壳5、磁路的固定铁芯部分即芯体6、线圈7、磁路的可动铁芯部分即电枢8以及阀装置9，阀装置9由阀芯10、阀主体11以及阀座12构成。

阀主体11被压入芯体6的外径部后焊接于该芯体6的外径部。电枢8被压入阀芯10后焊接于该阀芯10。在阀座12处通过焊接部13a结合有喷孔板13。在喷孔板13处设置有在板厚方向上贯穿的多个喷孔14。

喷孔板13包括回旋室18和燃料通路17，其中，所述回旋室18向燃料提供回旋力并且将燃料从喷孔14向外部喷射，所述燃料通路17将燃料导入回旋室18。

此外，如图2至图4所示，所述回旋室在其侧壁部与底部相交的部位处具有使所述回旋室的侧壁部向使所述回旋室扩张的方向凹陷的凹部19。

另外，燃料通路17以交叉成十字状的方式形成，回旋室18配置在燃料通路17的下游侧的四个部位，在与回旋室18的中央部对应的位置设置有喷孔14。

在如上所述那样构成的燃料喷射阀1中，若通过发动机的控制装置向燃料喷射阀1的驱动回路发送动作信号，那么，在燃料喷射阀1的线圈7流通电流，在由电枢8、芯体6、外壳5以及阀主体11构成的磁路产生磁通，电枢8被吸引而向芯体6侧动作，与电枢8一体构成的阀芯10从阀座座部12a分离而形成间隙。

燃料从焊接于阀芯10前端部的球体15的倒角部15a通过阀座座部12a与阀芯10的间隙，从而从多个喷孔14喷射至发动机吸气通路。

接着，若从发动机的控制装置向燃料喷射阀1的驱动回路发送动作的停止信号，那么，线圈7中的电流的通电停止，磁路中的磁通减少，在朝闭阀方向推压阀芯10的压缩弹簧16的作用下，阀芯10与阀座座部12a之间的间隙构成关闭状态，燃料喷射结束。

阀芯10在电枢侧面8a处相对于阀主体11的引导部滑动，在开阀状态下，电枢上表面8b与芯体6的下表面抵接。

在实施方式一中，如图2至图4所示，通过使喷孔板13的上游侧凹陷，形成有向燃料提供回旋力的多个(图中为四个)回旋室18。与回旋室18对应地设置有将燃料导入回旋室18的燃料通路17。燃料通路17与阀座开口部12b连通。

由此，从阀座开口部12b流入回旋室18的燃料一边产生回旋流一边流入喷孔14。通过在喷孔14的内部依旧保持回旋流，从而形成沿着喷孔内壁的薄液膜，通过从喷孔14呈中空圆锥状地喷射薄液膜，燃料的微粒化得到促进。

此外，一般而言，在回旋室18内流动的燃料的流速随着靠近壁面而变慢，因此，在回旋室18的角落部容易堆积杂质。在包含于燃料的杂质积压于回旋室18内的情况下，燃料回旋时的角速度降低，有可能发生燃料喷射后的喷雾扩散角的变化以及喷雾微粒化变差。

因此，在实施方式一的燃料喷射阀1中，如图2至图4所示，在回旋室18的侧壁部与底部相交的部位处具有截面为矩形形状的凹部19，该凹部19使回旋室18的侧壁部向使回旋室18扩张的方向凹陷。

与回旋室18内的流动相比，该凹部19内的流速变慢，因此，燃料内的杂质容易堆积在该凹部19内。由于凹部19内的流速慢，因此，即使在凹部内堆积有杂质，回旋室18内的平均流速也基本不变化，从而对在回旋室18内回旋的燃料的角速度的影响小。

如此一来，通过在回旋室18内设置凹部19，能够抑制由于燃料内的杂质的堆积而引起的喷雾扩散角的变化以及喷雾微粒化变差这些情况。

如上所述，本发明的燃料喷射阀具有用于打开、关闭阀座12的阀芯10，通过使阀芯10动作，燃料被从喷孔14喷射，在安装于阀座12的下游侧开口部的喷孔板13上设置有多个喷孔14，其中，喷孔板13包括回旋室18和燃料通路17，所述回旋室18向燃料提供回旋力并且将燃料从喷孔14向外部喷射，所述燃料通路17将燃料导入回旋室18，回旋室18在其侧壁部与底部相交的部位处具有凹部19，所述凹部19是通过使回旋室18的侧壁部向使回旋室18扩张的方向凹陷而形成的，因此，与回旋室内的流速相比，该凹部内的流速慢，从而燃料内的杂质容易堆积在该凹部内。由于凹部内的流速慢，因此，即使在凹部内堆积有杂质，回旋室内的平均流速也基本不变化，从而对回旋的燃料的角速度的影响小。上述回旋室内的角速度会对燃料喷射后的喷雾特性产生影响。

因此，通过在回旋室内设置凹部，能够抑制由于燃料内的杂质的堆积而引起的喷雾扩散角的变化以及喷雾微粒化变差这些情况。由于与内部相比流速变慢，因此，燃料内的杂质容易堆积在该凹部19内，由于凹部19内的流速慢，因此，即使在凹部19内堆积有杂质，回旋室18内的平均流速也基本不变化，因而对回旋的燃料的角速度的影响变小，能够抑制由于燃料内的杂质的堆积而引起的喷雾扩散角的变化以及喷雾微粒化变差这些情况。

实施方式二

图5是本发明实施方式二的回旋室部分的剖视图。由于燃料流动的流速随着靠近壁面而变小，因此，为了获得凹部19内的流速降低效果，需要一定程度地缩短凹部19内的壁面间距离。若凹部19相对回旋室18的侧壁部的长度所占的比例超过一半，则凹部19内的壁面间距离变大，凹部19的流速的降低效果变弱。

因此，在实施方式二中，当在与回旋室18的底部垂直的截面处观察回旋室18时，在将回旋室18的从顶部到底部的距离设为h且将回旋室18的侧壁部的除去凹部19的长度设为d的情况下，设置成d/h＞0.5的关系。

由此，能够使凹部内的流速降低的效果得到强化，因此，能够得到如实施方式一所述的抑制由于燃料内的杂质的堆积而引起的喷雾扩散角的变化以及喷雾微粒化变差这些效果。

实施方式三

图6和图7示出了本发明实施方式三的燃料喷射阀。喷孔板13由上游侧板20和下游侧板21构成，所述上游侧板20构成燃料通路17以及回旋室18的侧壁部，所述下游侧板21构成燃料通路17和回旋室18的底部并且开口有喷孔14。

在上游侧板20加工出燃料通路17、回旋室18以及凹部19后，上游侧板20与下游侧板21通过焊接、钎焊、扩散接合等方法接合。通过如上所述那样将喷孔板13设置成分割的结构，凹部19的加工变得容易，生产率提高。

实施方式四

图8是本发明实施方式四的回旋室部分的剖视图。在实施方式一至三中，凹部19的截面设置成矩形形状，但在本实施方式中，凹部19的截面设置成倒圆角形状。因此，与设置成矩形形状的情况相比，凹部19内的壁面间距离变小，凹部19内的燃料流动的速度降低效果得到强化，因此，能够得到如实施方式一所述的抑制由于燃料内的杂质的堆积而引起的喷雾扩散角的变化以及喷雾微粒化变差这些效果。

另外，本发明不限定于实施方式，能够进行各种的设计变更，能够在本发明的范围内将各实施方式自由组合或是将各实施方式适当变形、省略。

符号说明

1燃料喷射阀；4电磁装置；5外壳；6芯体；7线圈；8电枢；8a电枢侧面；8b电枢上表面；9阀装置；10阀芯；11阀主体；12阀座；12a阀座座部；12b阀座开口部；13喷孔板；14喷孔；15球体；15a倒角部；16压缩弹簧；17燃料通路；18回旋室；19凹部；20上游侧板；21下游侧板。

Claims (6)

1.一种燃料喷射阀，所述燃料喷射阀具有用于打开、关闭阀座的阀芯，通过使所述阀芯动作，燃料被从喷孔喷射，在安装于所述阀座的下游侧开口部的喷孔板上设置有多个所述喷孔，其特征在于，

所述喷孔板包括回旋室和燃料通路，所述回旋室向所述燃料提供回旋力并且从所述喷孔向外部喷射所述燃料，所述燃料通路将燃料导入所述回旋室，

所述回旋室在该回旋室的侧壁部与底部相交的部位处具有凹部，所述凹部是通过使所述回旋室的侧壁部向使所述回旋室扩张的方向凹陷而形成的。

2.如权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，

在与所述回旋室的底部垂直的截面处观察所述回旋室时，在将所述回旋室的从顶部到底部的距离设为h，且将所述回旋室的侧壁部的除去所述凹部的长度设为d的情况下，具有下述关系：

d/h＞0.5。

3.如权利要求1或2所述的燃料喷射阀，其特征在于，

所述喷孔板由上游侧板和下游侧板构成，所述上游侧板构成所述燃料通路以及所述回旋室的侧壁部，所述下游侧板构成所述燃料通路以及所述回旋室的底部并且开口有所述喷孔。

4.如权利要求1至3中任一项所述的燃料喷射阀，其特征在于，

所述凹部具有矩形形状的截面。

5.如权利要求1至3中任一项所述的燃料喷射阀，其特征在于，

所述凹部具有在所述回旋室的侧壁方向上连续地扩大的倒圆角形状的截面。

6.如权利要求1至5中任一项所述的燃料喷射阀，其特征在于，

所述燃料通路以交叉成十字状的方式形成，所述回旋室配置于所述燃料通路的下游侧的四个部位。

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