CN114402135B - 燃料喷射阀及具备燃料喷射阀的内燃机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够减少燃料的喷射中的喷射孔内的燃料流的剥离的燃料喷射阀。燃料喷射阀(30)具备将燃料向内燃机(10)喷射的多个喷射孔(31a~31f)，多个喷射孔(31a~31f)被在第1半径(R1)的第1圆上和比该第1半径(R1)大的第2半径(R2)的第2圆上分别设置多个，包括第1喷射孔(31a)和第2喷射孔(31c)，前述第1喷射孔(31a)的开口的中心设置于第1圆上，前述第2喷射孔(31c)的开口的中心，相对于穿过第1喷射孔的开口的中心的第1圆的切线，设置于与燃料喷射阀(30)的中心轴(CF1)相反的一侧的第2圆上，在将第1喷射孔(31a)的中心和第2喷射孔(31c)的中心连结的最短线上剖视的情况下，第1喷射孔(31a)的中心轴线(CF2)和燃料喷射阀(30)的中心轴线(CF1)所成的第1角度(θ1)，比第2喷射孔(31c)的中心轴线(CF3)和燃料喷射阀(30)的中心轴线(CF1)所成的第2角度(θ2)大。

Description

燃料喷射阀及具备燃料喷射阀的内燃机
技术领域
本发明涉及向内燃机喷射燃料的燃料喷射阀及具备该燃料喷射阀的内燃机。
背景技术
作为以往的燃料喷射阀已知如下结构：用于喷射燃料的多个喷射孔被在该燃料喷射阀的末端部设置，在该燃料喷射阀的内部设置的阀体与阀座面互相抵接，由此切断燃料从喷射孔向内燃机的燃烧室的喷射，阀体和阀座面离开，由此将燃料从喷射孔向燃烧室喷射(例如，参照专利文献1)。
专利文献1 : 日本特开2014-1660号公报。
专利文献1等中记载的燃料喷射阀中有如下可能：燃料被从喷射孔喷射时在喷射孔的侧壁(内壁面)处产生燃料流的剥离，由此，被从喷射孔喷射的燃料的一部分向该喷射孔的周围飞散而成为液滴，附着于该燃料喷射阀的末端的外周壁面。若燃料变为液滴而附着于燃料喷射阀的末端，则发生不完全燃烧而成为未燃颗粒状物质的发生要因。
发明内容
本发明是以上述问题为背景作出的，其目的在于提供一种燃料喷射阀，前述燃料喷射阀能够减少燃料的喷射中的喷射孔内的燃料流的剥离。
本发明的燃料喷射阀是将燃料从多个喷射孔(31a~31f)喷射至内燃机(10)的燃料喷射阀(30)，其特征在于，构成为，前述多个喷射孔(31a~31f)被在第1半径(R1)的第1圆上和比前述第1半径(R1)大的第2半径(R2)的第2圆上分别设置多个，包括第1喷射孔(31a)和第2喷射孔(31c)，前述第1喷射孔(31a)的开口的中心设置于前述第1圆上，前述第2喷射孔(31c)的开口的中心，关于穿过前述第1喷射孔(31a)的开口的中心的前述第1圆的切线(F-F)，设置于与前述燃料喷射阀(30)的中心轴(CF1)相反的一侧的前述第2圆上，前述第1圆和前述第2圆是同心圆，且前述第1圆的中心和前述第2圆的中心处于前述燃料喷射阀(30)的中心轴上，前述第1喷射孔(31a)的中心轴线(CF2)和前述燃料喷射阀(30)的中心轴线(CF1)所成的第1角度(θ1)，比前述第2喷射孔(31c)的中心轴线(CF3)和前述燃料喷射阀(30)的中心轴线(CF1)所成的第2角度(θ2)大。
根据这样的结构，关于多个喷射孔(31a~31f)中的、在第1圆上设置有开口的中心的第1喷射孔(31a)、在关于穿过该第1喷射孔(31a)的开口的中心的第1圆的切线(F-F)与燃料喷射阀30的中心轴(CF1)相反的一侧的第2圆上设置有开口的中心的第2喷射孔(31c)，在将第1喷射孔(31a)的中心和第2喷射孔(31c)的中心连结的最短线上剖视的情况下，构成为第1喷射孔(31a)的中心轴线(CF2)和燃料喷射阀(30)的中心轴线(CF1)所成的第1角度(θ1)比第2喷射孔(31c)的中心轴线(CF3)和燃料喷射阀(30)的中心轴线(CF1)所成的第2角度(θ2)大，由此，能够构成为至少第1喷射孔(31a)的喷射上游侧的边缘中的不与第2喷射孔(31c)的喷射上游侧的边缘相向侧的边缘(32a)成钝角，关于第1喷射孔(31a)能够使从不与第2喷射孔(31c)相向侧的边缘(32a)流入该第1喷射孔(31a)的燃料的流束难以从该第1喷射孔的内壁面剥离。此外，构成为关于第1圆的切线(F-F)在与燃料喷射阀(30)的中心轴线(CF1)相反的一侧的第2圆上设置有第2喷射孔(31c)，由此，使处于第1喷射孔(31a)及第2喷射孔(31c)之间的燃料流入各喷射孔(31a、31c)，能够减少从第1喷射孔(31a)的喷射上游侧的边缘(32a)向该第1喷射孔流入的燃料的流速，关于第1喷射孔(31a)能够使从与第2喷射孔(31c)相向侧的边缘(32b、32c)流入该第1喷射孔(31a)的燃料的流束难以从该第1喷射孔的内壁面剥离。由此，相对于基于第1喷射孔(31a)的燃料流作用基于第2喷射孔(31c)的燃料流，关于第1喷射孔(31a)从不与第2喷射孔(31c)相向的一侧流入的燃料流和从与该第2喷射孔(31c)相向的一侧流入的燃料流良好地平衡，能够在第1喷射孔(31a)的喷射孔内减少燃料流的剥离。
另外，本发明的燃料喷射阀处，第1角度(θ1)为，第1喷射孔(31a)的中心轴线(CF2)和燃料喷射阀(30)的中心轴线(CF1)所成的角中的锐角侧的各角度。此外，第2角度(θ2)为，第2喷射孔(31c)的中心轴线(CF3)和燃料喷射阀(30)的中心轴线(CF1)所成的角中的锐角侧的各角度。
本发明的燃料喷射阀是将燃料从多个喷射孔(31a~31f)向内燃机(10)喷射的燃料喷射阀(30)，其特征在于，构成为，前述多个喷射孔(31a~31f)被在第1半径(R1)的第1圆上和比该第1半径(R1)大的第2半径(R2)的第2圆上分别设置多个，包括第1喷射孔(31a)和第2喷射孔(31c)，前述第1喷射孔(31a)的开口的中心设置于第1圆上，前述第2喷射孔(31c)的开口的中心设置于关于穿过第1喷射孔(31a)的开口的中心的前述第1圆的切线与前述燃料喷射(30)的轴相反的一侧的前述第2圆上，在将前述第1喷射孔(31a)的中心和前述第2喷射孔(31c)的中心连结的最短线上剖视的情况下，至少前述第1喷射孔(31a)的喷射上游侧的边缘中的不与第2喷射孔(31c)的喷射上游侧的边缘(32d)相向侧的边缘(32a)成钝角。
根据这样的结构，关于多个喷射孔(31a~31f)中的、开口的中心设置于第1圆上的第1喷射孔(31a)、开口的中心设置于关于穿过该第1喷射孔(31a)的开口的中心的第1圆的切线(F-F)与燃料喷射(30)的中心轴线(CF1)相反的一侧的第2圆上的第2喷射孔(31c)，构成为，在将第1喷射孔(31a)的中心和第2喷射孔(31c)的中心连结的最短线上剖视的情况下，至少第1喷射孔(31a)的喷射上游侧的边缘中的与第2喷射孔(31c)的喷射上游侧的边缘不相向侧的边缘(32a)成钝角，所以关于第1喷射孔(31a)能够使从互不相向侧的边缘(32a)流入该第1喷射孔(31a)的燃料的流束难以从该第1喷射孔的内壁面剥离。此外，构成为关于第1圆的切线(F-F)在与燃料喷射阀(30)的中心轴线(CF1)相反的一侧的第2圆上设置有第2喷射孔(31c)，由此，使处于第1喷射孔(31a)及第2喷射孔(31c)之间的燃料流入各喷射孔(31a、31c)，能够减少从该第1喷射孔的喷射上游侧的边缘(32b)向第1喷射孔流入的燃料的流速，关于第1喷射孔(31a)能够使从与第2喷射孔(31c)相向侧的边缘(32b)流入第1喷射孔(31a)的燃料的流束难以从该第1喷射孔的内壁面剥离。由此，相对于基于第1喷射孔(31a)的燃料流作用基于第2喷射孔(31c)的燃料流，关于第1喷射孔(31a)从不与第2喷射孔(32c)相向的一侧流入的燃料流和从与该第2喷射孔(32c)相向的一侧流入的燃料流良好地平衡，能够在第1喷射孔(31a)的喷射孔内减少的燃料流的剥离。
本发明的内燃机(10)构成为具备上述的燃料喷射阀(30)。根据这样的结构，内燃机(10)具备上述的燃料喷射阀(30)，由此，至少能够减少燃料的喷射中的第1喷射孔(31a)内的燃料流的剥离，能够减少作为由于不完全燃烧而发生沉积的原因的燃料向燃料喷射阀(30)的末端等的附着。
另外，本发明可以仅具有本发明的权利要求书中记载的特征，也可以具备本发明的权利要求书中记载的特征和该特征以外的构成。
附图说明
图1是用于说明具备实施方式的燃料喷射阀的内燃机的图。
图2是燃料喷射阀的侧视图。
图3是用于说明在燃料喷射阀处设置的喷射孔的图。
图4是图3的框C内的放大图。
图5是图3的B-B线剖视图。
具体实施方式
以下，利用附图，说明本发明的燃料喷射阀及具备该燃料喷射阀的内燃机的实施方式的例子。另外，以下说明的实施方式的结构、动作等为一例，本发明不被限定成这样的结构、动作等的情况。此外，以下，适当简化或省略同一或类似的说明。此外，各图中，关于同一或类似的部件或部分，省略标注附图标记或标注同一附图标记。此外，关于细节构造，适当简化或省略图示。
本实施方式的燃料喷射阀能够作为在内燃机(例如，汽油发动机、柴油发动机等)中喷射燃料的燃料喷射阀应用。此外，具备本发明的燃料喷射阀的内燃机、例如以汽油为燃料的内燃机能够作为车辆用、发电装置用等的内燃机应用。在本实施方式中，作为内燃机以车辆用的汽油内燃机为例进行了说明，但本发明不被特别地限定于此。
＜实施方式＞
[关于内燃机]
关于本实施方式的内燃机10的结构，基于图1说明。如图1所示，内燃机10具备形成燃烧室21的内燃机主体20、将燃料向燃烧室21的内部喷射的燃料喷射阀30、对燃烧室21火花放电的火花塞40、相对于吸气通路24将燃烧室21开闭的吸气阀50、相对于排气通路25将燃烧室21开闭的排气阀60、伴随燃烧室21处的燃料及空气的混合气体的燃烧而直线运动的活塞70及将该活塞70的直线运动转换成旋转运动的连杆80及曲轴(图示略)、将燃料从存积燃料的燃料罐(图示略)向燃料喷射阀30供给的燃料供给装置(图示略)等。
内燃机主体20具备压力缸盖22、压力缸体23，由该压力缸盖22、压力缸体23形成燃烧室21。在压力缸盖22的该压力缸盖22和吸气通路24的结合部附近，形成有从该压力缸盖22的外侧连通至燃烧室21的第1安装孔26，燃料喷射阀30被插入该第1安装孔26。此外，在压力缸盖22的吸气阀50的安装位置和排气阀60的安装位置之间，形成从该压力缸盖22的外侧连通至燃烧室21的第2安装孔27，火花塞40被插入该第2安装孔27。
燃料喷射阀30以设置喷射燃料的多个喷射孔31a~31f的阀座板36面对燃烧室21的方式被插入第1安装孔26，将燃料直接喷射至燃烧室21。此外，构成为，在燃料喷射阀30的末端部分的外周部设置有密封部38，堵塞燃料喷射阀30和第1安装孔26的间隙，将来自燃烧室21的燃烧气体密封。
构成为，燃料喷射阀30被插入第1安装孔26，由此，该燃料喷射阀30的末端面对燃烧室21的内部。由此，燃料喷射阀30能够将燃料喷雾直接喷射至燃烧室21的内部。
另外，在本实施方式中，第1安装孔26构成为被在压力缸盖22的该压力缸盖22与吸气通路24的结合部附近设置，但也可以构成为，第1安装孔26在压力缸盖22处被在吸气阀50的安装位置和排气阀60的安装位置之间设置。这样的结构中，燃料喷射阀30也被插入第1安装孔26，由此，该燃料喷射阀30的末端构成为面对燃烧室21的内部，燃料喷射阀30能够将燃料喷雾直接喷射至燃烧室21的内部。
此外，另外，燃料喷射阀30构成为配置成其末端面对燃烧室21，但燃料喷射阀30也可以构成为配置成其末端面对吸气通路24。
[关于燃料喷射阀]
关于本实施方式的燃料喷射阀30，基于图1~图5进行说明。如图1所示，燃料喷射阀30为，该燃料喷射阀30的中心轴线CF1在燃烧室21内稍向下(活塞70侧的方向)，以被在该燃料喷射阀30的末端部分设置的喷射孔31a~31f面对燃烧室21内的方式，安装于压力缸盖22和吸气通路24的结合部附近。
如图2所示，燃料喷射阀30具备形成多个喷射孔31a~31f且形成有阀座部36a的阀座板36、能够通过与阀座部36a抵接来切断朝向喷射孔31a~31f的燃料供给的阀体35、能够使该阀体35移动至与阀座部36a抵接的位置和不抵接的位置的螺线管绕组33、对阀体35施力的弹簧34等。
阀座板36的内侧形成为与阀体35的末端部35a的球形形状对应的半球形形状。在阀座板36的内侧在阀体35的末端部35a抵接的部分形成有阀座部36a，在该末端部35a和阀座部36a接触时形成密封。并且，在阀座板36的比阀座部36a靠内侧(燃料喷射阀30的中心轴线CF1侧)的位置，形成有从阀座板36的内部连通至外部的多个喷射孔31a~31f。
燃料喷射阀30为，在不对螺线管绕组33施加既定电压的非通电状态下为不从喷射孔31a~31f喷射燃料的闭状态的NC(常闭)式的电磁阀，螺线管绕组33为非通电状态时，被弹簧34施力的阀体35的球形形状的末端部35a和阀座板36的阀座部36a密接，由此，呈被从燃料供给口37供给的燃料不从喷射孔31a~31f漏出的闭状态。另一方面，在对螺线管绕组33施加既定电压的通电状态时，阀体35移动至从阀座板36的阀座部36a离开的位置，呈在该阀体35和阀座部36a之间产生间隙的状态，由此，呈被从燃料供给口37供给的燃料穿过该阀体42和阀座部36a的间隙、被从喷射孔31a~31f喷雾状地喷射的开状态。
另外，在本实施方式中，燃料喷射阀30构成为借助螺线管绕组切换开状态和闭状态，但燃料喷射阀30例如也可以构成为，借助压电元件等切换开状态和闭状态。
被从燃料供给口37向燃料喷射阀30内供给的燃料穿过被在燃料喷射阀30的内部设置的流路(图示略)，到达阀座板36的阀座部36a。并且，燃料喷射阀30为开状态时，燃料到达阀座部36a后，通过阀体35的末端部35a和阀座部36a之间的狭窄部，流向燃料喷射阀30的中心轴线CF1的方向，到达喷射孔31a~31f。并且，通过喷射孔31a~31f，被喷射至燃烧室21内(参照图5)。另一方面，燃料喷射阀30为闭状态时，阀体35的末端部35a与阀座部36a之间关闭，由此，切断燃料朝向燃烧室21内的喷射。
[关于喷射孔]
基于图3~图5说明本实施方式的燃料喷射阀30的喷射孔31a~31f。图3是表示从燃料喷射阀30的中心轴线CF1(图2的箭头A方向)观察的阀座板36的图。图4是图3的框C内的放大图，图5是在图4的后述的连结第1喷射孔31a的中心和第2喷射孔31c的中心的最短线即B-B线上剖视的燃料喷射阀30的末端部分的剖视图。
如图3及图4所示，在燃料喷射阀30的阀座板36，多个从内部向外部连通的喷射孔31a~31f开孔，在该喷射孔31a~31f中包括后述的第1喷射孔31a及第2喷射孔31c。第1喷射孔31a以该喷射孔的开口的中心位于距燃料喷射阀30的中心轴线CF1第1半径R1的第1圆上的方式开孔。第2喷射孔31c以该喷射孔31c的开口的中心位于距燃料喷射阀30的中心轴线CF1比第1半径R1大的第2半径R2的第2圆上、且关于穿过第1喷射孔31a的开口的中心的该第1圆的切线F-F位于与燃料喷射阀30的中心轴线CF1相反的一侧(穿过切线F-F和第2圆的交点的该第2圆的圆弧中的较短的一方的圆弧α上)的方式开孔。此外，喷射孔31c以该喷射孔31c的开口的中心位于距相对于穿过喷射孔31a的切线F-F的垂线D-D约30°的第2圆上的方式开孔。
另外，喷射孔31b以开口的中心位于第1圆上的既定位置开孔，喷射孔31d~31f以开口的中心位于第2圆上的既定位置的方式开孔。此外，喷射孔31b和喷射孔31d的位置关系与喷射孔31a和喷射孔31c的位置关系相同，喷射孔31d以喷射孔31d的开口的中心位于距燃料喷射阀30的中心轴线CF1第2半径R2的第2圆上、且关于穿过喷射孔31b的开口的中心的该第1圆的切线位于与燃料喷射阀30的中心轴线CF1相反的一侧的方式开孔。
如图5所示，在包括连结第1喷射孔31a的中心和第2喷射孔31c的中心的最短线即B-B线而与燃料喷射阀30的中心轴线CF1平行的截面上观察的情况下，将投射至该截面的投射角、且为第1喷射孔31a的中心轴线CF2和燃料喷射阀30的中心轴线CF1所成的投射角的角度设为第1角度θ1。此外，同样地。将投射至该截面的投射角、且为第2喷射孔31c的中心轴线CF3与燃料喷射阀30的中心轴线CF1所成的投射角的角度设为第2角度θ2。该情况下，第1喷射孔31a及第2喷射孔31c分别以第1角度θ1比第2角度θ2大的方式开孔。
另外，如图5所示，第1角度θ1为，第1喷射孔31a的中心轴线CF2和燃料喷射阀30的中心轴线CF1所成的投射角中的锐角侧的各角度。此外，第2角度θ2为，第2喷射孔31c的中心轴线CF3和燃料喷射阀30的中心轴线CF1所成的投射角中的锐角侧的各角度。
并且，第1喷射孔31a及第2喷射孔31c分别被开孔，使得关于第1喷射孔31a及第2喷射孔31c的喷射上游侧(阀座板36的内周面侧)的各开口部的边缘32a~32d，互不相向侧的第1喷射孔31a的边缘32a(关于穿过第1喷射孔31a的中心的第1圆的切线为燃料喷射阀30的中心轴线CF1侧的边缘32a)和第2喷射孔31c的边缘32d(关于穿过第2喷射孔31c的中心的第2圆的切线与燃料喷射阀30的中心轴线CF1侧相反的一侧的边缘32d)均成钝角，互相相向侧的第1喷射孔31a的边缘32b(关于穿过第1喷射孔31a的中心的第1圆的切线与燃料喷射阀30的中心轴线CF1侧相反的一侧的边缘32b)和第2喷射孔31c的边缘32c(关于穿过第1喷射孔31a的中心的第2圆的切线为燃料喷射阀30的中心轴线CF1侧的边缘32c)均成锐角。
此外，在喷射孔31a~31f，形成有在上游侧(阀座板36的内侧)形成的小径的引导区域L、在下游侧(燃烧室21侧)形成而借助比引导区域L直径大的镗孔形成的扩散区域M。扩散区域M的底面例如相对于引导区域L的中心轴形成为直角的台阶状。被从引导区域L经由扩散区域M喷射至燃烧室21的燃料变成喷雾而扩散。另外，前述的第1喷射孔31a的中心轴线CF2、第2喷射孔31c的中心轴线CF3与各自的喷射孔的引导区域L的中心轴一致。此外，各喷射孔31a~31f相对于引导区域L的深度l与喷射孔的直径d的比率ε(ε＝l/d)约为1。另外，燃料喷射阀30被应用于燃料喷射压力比较低的内燃机(例如，汽油发动机)的情况下，与燃料喷射阀30被应用于燃料喷射压力比较高的内燃机(例如，柴油发动机)的情况相比，该燃料喷射阀的末端部的壁厚被较薄地设计，燃料喷射阀的喷射孔处的引导区域L的深度l与喷射孔的直径d的比率ε有变小的倾向。例如，汽油发动机的燃料喷射阀中，比率ε为1~3左右，柴油发动机的燃料喷射阀中，比率ε为5~10左右，汽油发动机的燃料喷射阀的喷射孔的引导区域比柴油发动机的燃料喷射阀短，汽油发动机的燃料喷射阀中，与柴油发动机的燃料喷射阀相比，有容易在喷射孔的内壁面发生燃料流的剥离的倾向。
这样，本实施方式的燃料喷射阀30具备向内燃机10喷射燃料的多个喷射孔31a~31f，喷射孔31a~31f分别设置于多个第1半径R1的第1圆上和比该第1半径R1大的第2半径R2的第2圆上。
此外，本实施方式的燃料喷射阀30中，多个喷射孔31a~31f包括第1喷射孔31a及第2喷射孔31c，第1喷射孔31a的开口的中心设置于第1圆上，第2喷射孔31c的开口的中心设置于第2圆上，且设置于关于穿过第1喷射孔31a的开口的中心的第1圆的切线F-F与燃料喷射阀30的中心轴线CF1相反的一侧的第2圆上。此外，设置第1喷射孔31a的第1圆和设置第2喷射孔31c的第2圆为中心设定于燃料喷射阀30的中心轴线CF1上的同心圆。
此外，本实施方式的燃料喷射阀30中，在将第1喷射孔31a的中心和第2喷射孔31c的中心连结的最短线即B-B线上剖视的情况下，构成为，第1喷射孔31a的中心轴线CF2和燃料喷射阀30的中心轴线CF1所成的第1角度θ1比第2喷射孔31c的中心轴线CF3和燃料喷射阀30的中心轴线CF1所成的第2角度θ2大。
此外，本实施方式的燃料喷射阀30中，第1喷射孔31a及第2喷射孔31c构成为，互不相向侧的第1喷射孔31a的喷射上游侧的边缘和第2喷射孔31c的喷射上游侧的边缘均成钝角，互相相向的侧的第1喷射孔31a的喷射上游侧的边缘和第2喷射孔31c的喷射上游侧的边缘均成锐角。此外，第1喷射孔31a及第2喷射孔31c为，互相相向侧的第1喷射孔31a的喷射上游侧的边缘和第2喷射孔31c的喷射上游侧的边缘均成锐角，但在关于穿过第1喷射孔31a的开口的中心的第1圆的切线F-F与燃料喷射阀的中心轴线CF1相反的一侧的第2圆上设置有第2喷射孔。
另外，燃料喷射阀30处开孔的喷射孔的个数、各喷射孔的配置、口径的大小、喷射孔的轴线与燃料喷射阀30的中心轴线CF1所成的角度、镗孔的形状等，能够与安装该燃料喷射阀30的内燃机10的设计对应地设计。
此外，另外，在本实施方式中，喷射孔31c构成为，以该喷射孔31c的开口的中心位于距相对于穿过第1喷射孔31a的切线F-F的垂线D-D为30°的第2圆上的方式开孔，但也可以是，第2喷射孔31c构成为，至少关于切线F-F位于与燃料喷射阀30的中心轴线CF1相反的一侧的第2圆的圆弧上，即以喷射孔31c的开口的中心位于距相对于穿过第1喷射孔31a的切线F-F的垂线D-D±90°的范围内的第2圆上的方式开孔。以喷射孔31c的开口的中心位于距相对于穿过第1喷射孔31a的切线F-F的垂线D-D±90°的范围内的第2圆上的方式开孔的结构中，使基于第1喷射孔31a的对燃料流的影响和基于第2喷射孔31c的对燃料流的影响相互作用，能够减少燃料流从各喷射孔的内壁面的剥离。第2喷射孔31c越位于距垂线D-D近的第2圆上的圆弧上，越能够相对于流入第1喷射孔31a的燃料流施加大的影响，喷射孔31c的开口的中心更优选地构成为，位于距相对于穿过第1喷射孔31a的切线F-F的垂线D-D±45°的范围内的第2圆上的圆弧上。喷射孔31c的开口的中心位于距相对于穿过第1喷射孔31a的切线F-F的垂线D-D±45°的范围内的第2圆上的圆弧上的结构中，与喷射孔31c的开口的中心位于距相对于穿过第1喷射孔31a的切线F-F的垂线D-D±45°~90°的范围内的第2圆上的圆弧上的结构相比，能够更显著地使基于第1喷射孔31a的对燃料流的影响和基于第2喷射孔31c的对燃料流的影响相互作用。
[关于作用效果]
一般地有如下倾向：在燃料喷射阀的喷射孔的喷射上游侧的边缘附近，边缘的角度越陡峭的部分与其他部分相比燃料流越容易从喷射孔的内壁面剥离，此外，流速越快，燃料流越容易从喷射孔的内壁面剥离。此外，有如下倾向：在喷射孔处形成的引导区域L的深度l与该喷射孔的直径d的比率ε(ε＝l/d)越小，即引导区域L越短，在喷射孔内流动的燃料流至被从下游侧的出口喷射越难以被从乱流状态整流化，燃料流越容易从该喷射孔的内壁面剥离。特别地，有如下倾向：该比率ε大致低于3的情况下，燃料流的剥离的容易性与该比率超过3的情况相比显著变高。并且，若燃料流中发生剥离，则发生流场的紊乱，被从喷射孔喷射的燃料的喷雾飞散至该喷射孔的周围而变为液滴，有附着于该燃料喷射阀的末端的外周壁面等的可能。以燃料喷射阀30的末端部面对燃烧室21内的方式配置的内燃机10处，燃料附着于该燃料喷射阀30的末端等，附着的燃料不完全燃烧从而成为未燃颗粒状物质的发生要因。
本实施方式的燃料喷射阀30是将燃料从多个喷射孔31a~31f喷射至内燃机10的燃料喷射阀30，在第1半径R1的第1圆上、比该第1半径R1大的第2半径R2的第2圆上设置有多个喷射孔31a~31f，各喷射孔31a~31f处形成的引导区域L的深度l与该喷射孔的直径d的比率ε约为1，在各喷射孔内流动的燃料流有直至被从下游侧的出口喷射难以被整流化的倾向。
与此相对，燃料喷射阀30处，多个喷射孔31a~31f包括第1喷射孔31a和第2喷射孔31c，前述第1喷射孔31a的开口的中心设置于第1圆上，前述第2喷射孔31c的开口的中心关于穿过第1喷射孔31a的开口的中心的前述第1圆的切线，设置于与燃料喷射30的中心轴线CF1相反的一侧的前述第2圆上。并且，构成为，第1喷射孔31a及第2喷射孔31c在将该第1喷射孔31a的中心和第2喷射孔31c的中心连结的最短线即B-B线上剖视的情况下，第1喷射孔31a的中心轴线CF2与燃料喷射阀30的中心轴线CF1所成的第1角度θ1，比第2喷射孔31c的中心轴线CF3和燃料喷射阀30的中心轴线CF1所成的第2角度θ2大。
根据这样的结构，关于第1喷射孔31a和第2喷射孔31c，在将该第1喷射孔31a的中心和第2喷射孔31c的中心连结的最短线上剖视的情况下，至少能够将第1喷射孔31a的喷射上游侧的边缘中的不与第2喷射孔31c的喷射上游侧的边缘32d相向侧的边缘32a构成为钝角，关于该第1喷射孔31a，能够使从不与第2喷射孔31c相向的一侧的边缘32a流入该第1喷射孔31a的燃料的流束难以从该第1喷射孔的内壁面剥离。此外，构成为关于第1圆的切线F-F在与燃料喷射阀30的中心轴线CF1相反的一侧的第2圆上设置有第2喷射孔31c，由此，使处于第1喷射孔31a及第2喷射孔31c之间的燃料流入各喷射孔31a、31c，能够减少从该第1喷射孔31a的喷射上游侧的边缘中的与第2喷射孔31c相向的一侧的边缘32b向第1喷射孔31a流入的燃料的流速，关于该第1喷射孔31a，能够使从与第2喷射孔31c相向的一侧的边缘32b流入第1喷射孔31a的燃料的流束难以从该第1喷射孔的内壁面剥离。由此，相对于基于第1喷射孔31a的燃料流作用基于第2喷射孔31c的燃料流的影响，关于第1喷射孔31a从不与第2喷射孔31c相向的一侧流入的燃料流和从与该第2喷射孔31c相向的一侧流入的燃料流良好地平衡，能够在第1喷射孔31a的喷射孔内减少来自内壁面的燃料流的剥离。
此外，根据关于第1喷射孔31a的第1角度θ1比关于第2喷射孔31c的第2角度θ2大的结构，关于第1喷射孔31a及第2喷射孔31c，能够使互不相向侧的第1喷射孔31a的喷射上游侧的边缘32a和第2喷射孔31c的喷射上游侧的边缘32d都构成为钝角，关于第1喷射孔31a及第2喷射孔31c，能够使从互不相向侧的边缘32a、32d流入各喷射孔31a、31c的燃料的流束难以从各喷射孔的内壁面剥离，并且，关于穿过第1喷射孔31a的开口的中心的第1圆的切线F-F，在与燃料喷射阀的中心轴线CF1相反的一侧的第2圆上设置有第2喷射孔，由此，能够使处于第1喷射孔31a及第2喷射孔31c之间的燃料流入各喷射孔31a、31c，能够减少从该各喷射孔的喷射上游侧的边缘32b、32c向各喷射孔流入的燃料的流速，关于第1喷射孔31a及第2喷射孔31c能够使从互相相向侧的边缘32b、32c流入各喷射孔31a、31c的燃料的流束难以从各喷射孔的内壁面剥离。由此，使基于第1喷射孔31a的对燃料流的影响和基于第2喷射孔31c的对燃料流的影响相互作用，关于第1喷射孔31a及第2喷射孔31c能够使从互不相向侧流入的燃料流和从互相相向侧流入的燃料流良好地平衡，能够减少第1喷射孔31a及第2喷射孔31c的各自的喷射孔内的燃料流的剥离。
本实施方式的燃料喷射阀30中，在从多个喷射孔31a~31f向内燃机10喷射燃料的燃料喷射阀30处，多个喷射孔31a~31f被在第1半径R1的第1圆上和比该第1半径R1大的第2半径R2的第2圆上分别设置多个，包括第1喷射孔31a和第2喷射孔31c，前述第1喷射孔31a的开口的中心设置于第1圆上，前述第2喷射孔31c的开口的中心设置于关于穿过第1喷射孔31a的开口的中心的前述第1圆的切线与燃料喷射30的中心轴线CF1相反的一侧的前述第2圆上，构成为，在将第1喷射孔31a的中心和第2喷射孔31c的中心连结的最短线上剖视的情况下，至少第1喷射孔31a的上游侧的边缘中的不与第2喷射孔31c相向侧的边缘32a成钝角。
根据这样的结构，构成为，关于第1喷射孔31a，在将第1喷射孔31a的中心和第2喷射孔31c的中心连结的最短线上剖视的情况下，将第1喷射孔31a的喷射上游侧的边缘中的不与第2喷射孔31c相向侧的边缘32a构成钝角，由此，关于第1喷射孔31a能够使从不与第2喷射孔31c相向侧的边缘32a流入该第1喷射孔31a的燃料的流束难以从该第1喷射孔的内壁面剥离。此外，构成为，在关于第1圆的切线F-F与燃料喷射阀30的中心轴线CF1相反的一侧的第2圆上设置有第2喷射孔31c，所以能够使处于第1喷射孔31a及第2喷射孔31c之间的燃料流入各喷射孔31a、31c，能够减少从第1喷射孔31a的喷射上游侧的边缘中的与第2喷射孔31c相向侧的边缘32b向该第1喷射孔31a流入的燃料的流速，关于该第1喷射孔31a与第2喷射孔31c能够使从相向侧的边缘32b流入该第1喷射孔31a的燃料的流束难以从该第1喷射孔31a的内壁面剥离。由此，相对于基于第1喷射孔31a的燃料流作用基于第2喷射孔31c的燃料流的影响，关于第1喷射孔31a从不与第2喷射孔31c相向的一侧流入的燃料流和从与该第2喷射孔31c相向的一侧流入的燃料流良好地平衡，能够在第1喷射孔31a的喷射孔内减少来自内壁面的燃料流的剥离。
本实施方式的燃料喷射阀30中，在从多个喷射孔31a~31f向内燃机10喷射燃料的燃料喷射阀30处，多个喷射孔31a~31f被在第1半径R1的第1圆上和比该第1半径R1大的第2半径R2的第2圆上分别设置多个，包括第1喷射孔31a和第2喷射孔31c，前述第1喷射孔31a的开口的中心设置于第1圆上，前述第2喷射孔31c的开口的中心设置于关于穿过第1喷射孔31a的开口的中心的前述第1圆的切线与燃料喷射30的中心轴线CF1相反的一侧的前述第2圆上，构成为，在将第1喷射孔31a的中心和第2喷射孔31c的中心连结的最短线上剖视的情况下，互不相向侧的第1喷射孔31a的喷射上游侧的边缘32a和第2喷射孔31c的喷射上游侧的边缘32d均构成钝角。
根据这样的结构，关于多个喷射孔31a~31f中的、开口的中心设置于第1圆上的第1喷射孔31a、开口的中心设置于关于穿过该第1喷射孔31a的开口的中心的第1圆的切线F-F与燃料喷射30的中心轴线CF1相反的一侧的第2圆上的第2喷射孔31c，构成为，在将第1喷射孔31a的中心和第2喷射孔31c的中心连结的最短线上剖视的情况下，互不相向侧的第1喷射孔31a的喷射上游侧的边缘32a和第2喷射孔31c的喷射上游侧的边缘32d均构成钝角，由此，关于第1喷射孔31a及第2喷射孔31c能够使从互不相向侧的边缘32a、32d流入各喷射孔31a、31c的燃料的流束难以从各喷射孔的内壁面剥离。此外，构成为关于第1圆的切线F-F在与燃料喷射阀30的中心轴线CF1相反的一侧的第2圆上设置有第2喷射孔31c，所以使处于第1喷射孔31a及第2喷射孔31c之间的燃料流入各喷射孔31a、31c，能够减少从该各喷射孔的喷射上游侧的边缘32a、32d向各喷射孔流入的燃料的流速，关于第1喷射孔31a及第2喷射孔31c能够使从互相相向的侧的边缘32b、32c流入各喷射孔31a、31c的燃料的流束难以从各喷射孔的内壁面剥离。由此，使基于第1喷射孔31a的对燃料流的影响和基于第2喷射孔31c的对燃料流的影响相互作用，关于第1喷射孔31a及第2喷射孔31c能够使从互不相向侧流入的燃料流和从互相相向侧流入的燃料流良好地平衡，能够减少第1喷射孔31a及第2喷射孔31c的各自的喷射孔内的燃料流的剥离。
本实施方式的燃料喷射阀30构成为，第1喷射孔31a及第2喷射孔31c的直径d相对于该喷射孔的长度l的比率ε为3以下。这样的结构中，在喷射孔内流动的燃料流至被从下游侧的出口喷射难以被从乱流状态整流化，有燃料流容易从该喷射孔的内壁面剥离的倾向，但构成为，第2喷射孔31c关于穿过该第1喷射孔31a的开口的中心的第1圆的切线F-F设置于与燃料喷射阀的中心轴线CF1相反的一侧的第2圆上，且构成为，第1喷射孔31a的中心轴线CF2和燃料喷射阀30的中心轴线CF1所成的第1角度θ1比第2喷射孔31c的中心轴线CF3和燃料喷射阀30的中心轴线CF1所成的第2角度θ2大，由此，能够减少第1喷射孔31a及第2喷射孔31c的各自的喷射孔内的燃料流动的剥离。
此外，本实施方式的燃料喷射阀30构成为，第1喷射孔31a及第2喷射孔31c的直径d相对于该喷射孔的长度l的比率ε为3以下。这样的结构中，在喷射孔内流动的燃料流至被从下游侧的出口喷射难以被从乱流状态整流化，有燃料流容易从该喷射孔的内壁面剥离的倾向，但构成为，第2喷射孔31c关于穿过该第1喷射孔31a的开口的中心的第1圆的切线F-F设置于与燃料喷射阀的中心轴线CF1相反的一侧的第2圆上，且构成为，互不相向侧的第1喷射孔31a的喷射上游侧的边缘32a和第2喷射孔31c的喷射上游侧的边缘32d均成钝角，由此，能够减少第1喷射孔31a及第2喷射孔31c的各自的喷射孔内的燃料流动的剥离。
另外，在形成于上游侧的小径的引导区域L、形成于下游侧而借助比引导区域L直径大的镗孔形成的扩散区域M形成于该喷射孔的情况，喷射孔的长度l是指，不包含扩散区域M的仅引导区域L的长度。
本实施方式的内燃机10构成为具备上述的燃料喷射阀30。根据这样的结构，内燃机10具备上述的燃料喷射阀30，所以能够减少燃料的喷射中的第1喷射孔31a及第2喷射孔31c内的燃料流的剥离，能够减少作为由于不完全燃烧而发生沉积的原因的燃料向燃料喷射阀30的末端等的附着。
另外，在本实施方式中，第1喷射孔31a及第2喷射孔31c构成为，形成于各喷射孔31a、31c的引导区域L的深度l与该喷射孔的直径d的比率ε约为1，但各喷射孔的引导区域L的深度l与该喷射孔的直径d的比率ε不限于1，不足1的结构、超过1的结构也能够发挥与本实施方式相同的效果。
以上，说明了本发明的实施方式的例子，但本发明不限于该实施方式的例子，即使有不脱离本发明的宗旨的范围的改变、追加也显然被包含于本发明。
附图标记说明
10内燃机
21燃烧室
22压力缸盖
30燃料喷射阀
31a~31f喷射孔。

Claims (6)

1.一种燃料喷射阀，前述燃料喷射阀(30)将燃料从多个喷射孔向内燃机(10)喷射，其特征在于，
前述多个喷射孔被在第1半径(R1)的第1圆上和比该第1半径(R1)大的第2半径(R2)的第2圆上分别设置多个，
包括第1喷射孔(31a)和第2喷射孔(31c)，
前述第1喷射孔(31a)的开口的中心设置于前述第1圆上，前述第2喷射孔(31c)的开口的中心，相对于穿过前述第1喷射孔(31a)的开口的中心的前述第1圆的切线(F-F)，设置于与前述燃料喷射阀(30)的中心轴线相反的一侧的前述第2圆上，
在将前述第1喷射孔(31a)的中心和前述第2喷射孔(31c)的中心连结的最短线上剖视的情况下，前述第1喷射孔(31a)的喷射上游侧的边缘中的不与前述第2喷射孔(31c)的喷射上游侧的边缘相向侧的边缘成钝角，前述第2喷射孔(31c)的喷射上游侧的边缘中的不与前述第1喷射孔(31a)的喷射上游侧的边缘相向侧的边缘也成钝角，
从前述第1喷射孔(31a)和前述第2喷射孔(31c)中的一者喷射前述燃料时，从另一者也喷射前述燃料。
2.如权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，
前述第1圆和前述第2圆是同心圆。
3.如权利要求1或2所述的燃料喷射阀，其特征在于，
前述第1圆的中心和前述第2圆的中心处于前述燃料喷射阀(30)的中心轴线上。
4.如权利要求3所述的燃料喷射阀，其特征在于，
前述第1喷射孔(31a)的中心轴线和前述燃料喷射阀(30)的中心轴线所成的第1角度(θ1)，比前述第2喷射孔(31c)的中心轴线和前述燃料喷射阀(30)的中心轴线所成的第2角度(θ2)大。
5.如权利要求1或2所述的燃料喷射阀，其特征在于，
前述第1喷射孔(31a)的直径(d)与该第1喷射孔(31a)的长度(l)的比率(ε)及前述第2喷射孔(31c)的直径(d)与该第2喷射孔(31c)的长度(l)的比率(ε)为3以下。
6.一种内燃机，其特征在于，
具备权利要求1至5中任一项所述的燃料喷射阀(30)。
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