CN114592998B - 燃料喷射阀以及船舶用内燃机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供提高燃料喷射阀的耐久性的燃料喷射阀以及船舶用内燃机。燃料喷射阀在喷嘴主体收容针阀而成。在此,喷嘴主体具有收容针阀的第一内壁部及第二内壁部、以及使第二内壁部的前端部呈锥状缩径而成的圆锥状的第一密封部,针阀从基端侧朝向前端侧依次具有与第一内壁部内接的滑动部、与第二内壁部隔开间隔地相对的非滑动部、以及使非滑动部的前端部比第一密封部平缓地缩径而成并与该第一密封部抵接的圆锥状的第二密封部,在非滑动部的外表面沿着周向凹陷设置有槽部。该槽部以在针阀的轴向上比滑动部接近第二密封部的方式配置。
Description
技术领域
本公开涉及燃料喷射阀以及具备该燃料喷射阀的船舶用内燃机。
背景技术
例如在专利文献1中公开了在喷嘴主体收容针阀而成的燃料喷射阀。具体而言,专利文献1的喷嘴主体在其前端具有圆锥状的第一密封部(第一密封面),另一方面,该文献的针阀在其前端具有同样为圆锥状的第二密封部(第二密封面)。根据所述专利文献1,通过使第一密封部与第二密封部接触分离,从而能够对燃料的流动进行控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平9—32696号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,在通常的燃料喷射阀的情况下,所述专利文献1所记载的那样的第二密封部的外周面与第一密封部的内周面相比较缓地倾斜。在像这样使倾斜角不同的情况下,第一密封部与第二密封部通常为线接触(线抵接)而非面接触。在该情况下,第二密封部中的特定的部位与第一密封部集中地接触。
因此,当第一密封部与第二密封部的接触面压(特别是接触面压的最大值)变得过高时,在接触部(边缘)产生疲劳(日文:へたり)、磨损等,从而存在由前述那样的线接触不可逆地变化为面接触的可能性。在变化为面接触的情况下,接触面积变大,因此接触面压始终降低,从而会导致开阀压的持久性的降低、燃料的喷射中断的劣化等不良情况。这在提高燃料喷射阀的耐久性并实现其长寿命化的方面是不合适的。
在此公开的技术是鉴于上述问题点而完成的,其目的在于,在使喷嘴主体侧的第一密封部与针阀侧的第二密封部的倾斜角不同的情况下提高燃料喷射阀的耐久性。
用于解决课题的方案
本公开的第一方案涉及一种燃料喷射阀,其在喷嘴主体收容针阀而成,并构成为通过使该针阀克服弹簧力进行开阀而从前端喷射燃料。在该燃料喷射阀中,所述喷嘴主体具有:内壁部,其划分出所述针阀的收容空间;以及圆锥状的第一密封部,其使所述内壁部的前端部呈锥状缩径而成,所述针阀从基端侧朝向前端侧依次具有:滑动部,其与所述内壁部内接;非滑动部,其沿所述针阀的轴向延伸,并相对于所述内壁部隔开间隔地相对;以及圆锥状的第二密封部,其使所述非滑动部的前端部比所述第一密封部平缓地缩径而成,并与该第一密封部抵接,在所述非滑动部的外表面,沿着该非滑动部的周向凹陷设置有槽部。
并且,根据所述第一方案,所述槽部以在所述针阀的轴向上比所述滑动部接近所述第二密封部的方式配置。
本申请发明人等对通过在非滑动部设置槽部来降低第二密封部附近的刚性,从而使第一密封部与第二密封部的接触面压不会变得过高的方案进行了研究。
然而,存在根据设置槽部的场所不同而第二密封部附近的刚性不会良好地降低的可能性。因此,通过如所述第一方案那样不仅设置槽部,还使该槽部相对于第二密封部相对接近,能够良好地降低第二密封部附近的刚性。
另外,在使所述槽部接近第二密封部的情况下,该槽部配置于在轴向上较长地延伸的非滑动部的前端。通过将槽部配置于非滑动部的前端,槽部以及第二密封部附近的部位在径向等上灵活地移动。
这样,良好地降低第二密封部附近的刚性与构成为能够使第二密封部附近的部位灵活地动作相辅相成,能够使第一密封部与第二密封部在周向上均匀地抵接。其结果是,能够有效地抑制第一密封部与第二密封部的接触面压变得过高,进而提高燃料喷射阀的耐久性。
另外,根据本公开的第二方案,也可以是,所述针阀的径向上的所述槽部的深度大于所述针阀的轴向上的所述槽部与所述第二密封部的间隔。
本申请发明人等进行了深入研究,其结果是,根据所获得的见解,通过如所述第二方案那样将槽部的深度设定为大于槽部与第二密封部的间隔,在有效地抑制第一密封部与第二密封部的接触面压这方面是有利的。
另外,根据本公开的第三方案,也可以是,在从与所述针阀的中心轴正交的方向上进行观察时,所述槽部具有圆弧状的纵截面,所述针阀的径向上的深度大于所述纵截面的半径。
本申请发明人等进行了深入研究,其结果是,根据所获得的见解,通过如所述第三方案那样使槽部形成为截面圆弧状,并且将槽部的深度设定为大于该圆弧的半径,在有效地抑制第一密封部与第二密封部的接触面压这方面是有利的。
另外,本公开的第四方案涉及具备所述燃料喷射阀的船舶用内燃机。
发明效果
如以上说明的那样,根据本公开,能够提高燃料喷射阀的耐久性。
附图说明
图1是例示出船舶用内燃机的结构的示意图。
图2是例示出燃料喷射阀的构造的纵剖视图。
图3是例示出针阀的构造的图。
图4是将燃料喷射阀的前端放大进行例示的纵剖视图。
图5示出燃料喷射阀的实施例的性能的图表。
图6是示出燃料喷射阀的现有例的图2对应图。
图7A是示出槽部的一例的纵剖视图。
图7B是示出槽部的另一例的纵剖视图。
附图标记说明
1:发动机(船舶用内燃机)
3:燃料喷射阀
30:喷嘴主体
31:第一主体部
31b:第一内壁部(内壁部)
32:第二主体部
32a:第二内壁部(内壁部)
32b:第一密封部
34:针阀
34a:滑动部
34c:非滑动部
34d:第二密封部
A:槽部与第二密封部的间隔
B:槽部的深度
R:槽部的曲率半径
C:中心轴
S:收容空间。
具体实施方式
以下,基于附图对本公开的实施方式进行说明。需要说明的是,以下的说明为例示。图1是例示出船舶用内燃机(以下,也简称为“发动机1”)的结构的示意图。
发动机1是具备多个工作缸16的直列多缸式的柴油发动机。该发动机1构成为直流扫气(uniflow scavenging)方式的二冲程一循环发动机,搭载于油轮、集装箱船、汽车搬运船等大型的船舶。
搭载于船舶的发动机1作为用于推进该船舶的主发动机而使用。为此,发动机1的输出轴经由螺旋桨轴(未图示)与船舶的螺旋桨(未图示)连结。构成为通过发动机1运转,其输出传递至螺旋桨而船舶推进。
特别是,本公开的发动机1为了实现其长冲程化而构成为所谓的十字头式的内燃机。即,在该发动机1中,从下方支承活塞21的活塞杆22与连接于曲轴23的连接杆24通过十字头25连结。
(1)主要结构
以下,对发动机1的主要部分进行说明。
如图1所示,发动机1具备位于下方的底板11、设置在底板11上的框架12、以及设置在框架12上的工作缸罩(cylinder jacket)13。底板11、框架12以及工作缸套13通过沿上下方向延伸的多个系紧螺栓以及螺母而紧固。发动机1还具备设置于工作缸罩13内的工作缸16、设置于工作缸16内的活塞21、以及与活塞21的往复移动连动而旋转的输出轴(例如曲轴23)。
底板11用于构成发动机1的曲轴箱,并收容曲轴23、以及将曲轴23支承为旋转自如的轴承26。连接杆24的下端部经由曲柄27与曲轴23连结。
框架12收容一对引导板28、连接杆24以及十字头25。其中,一对引导板28由沿着活塞轴向设置的一对板状构件构成,并在发动机1的宽度方向(图1的纸面左右方向)上隔开间隔地配置。连接杆24以其下端部与曲轴23连结的状态配置于一对引导板28之间。连接杆24的上端部经由十字头25与活塞杆22的下端部连结。
具体而言,十字头25配置于一对引导板28之前,并沿着各引导板28在上下方向上滑动。即,一对引导板28构成为对十字头25的滑动进行引导。十字头25经由十字头销29与活塞杆22以及连接杆24连接。十字头销29相对于活塞杆22以一体地进行上下运动的方式连接,另一方面,十字头销29相对于连接杆24以将连接杆24的上端部作为支点而使连接杆24转动的方式连接。
工作缸罩13对作为内筒的工作缸套(cylinder liner)14进行支承。工作缸套14形成为圆筒状,并插入工作缸罩13。工作缸罩13的内部空间与工作缸套14的内部空间连通。在工作缸套14的内部配置有前述的活塞21。该活塞21沿着工作缸套14的内壁在上下方向上进行往复移动。另外,在工作缸套14的上部固定有工作缸盖15。工作缸盖15与工作缸套14一起构成工作缸16。
另外,在工作缸盖15设置有通过未图示的气门传动装置而动作的排气阀18。排气阀18与包括工作缸套14及工作缸盖15的工作缸16、以及活塞21的顶面一起划分出燃烧室17。排气阀18用于对该燃烧室17与排气管19之间进行开闭。排气管19具有与燃烧室17相通的排气口,排气阀18构成为对该排气口进行开闭。
另外,在工作缸盖15设置有用于向燃烧室17供给燃料的燃料喷射阀3。燃料喷射阀3向燃烧室17的室内喷射柴油燃料。
并且,本实施方式的发动机1具备向燃料喷射阀3压送柴油燃料的燃料泵39。如图1所示,燃料泵39布设在工作缸16的附近,并经由未图示的燃料喷射管与燃料喷射阀3流体性地连接。
在工作缸16的附近也配置有排气歧管41。该排气歧管41经由排气管19与燃烧室17连接。排气歧管41从燃烧室17通过排气管19接受废气,并暂时贮存所接受的废气,并将该废气的动压转变为静压。
发动机1还具备对空气等燃烧用气体进行增压的增压机42、以及暂时贮存被增压机42压缩了的燃烧用气体的扫气管43。增压机42利用废气的压力使压缩机(未图示)与涡轮(未图示)一起旋转,通过该压缩机对燃烧用气体进行压缩。扫气管43设置为与工作缸罩13的内部空间连通。被增压机42压缩了的燃烧用气体(以下,也称为“压缩气体”)从扫气管43流入工作缸罩13的内部空间,并从该内部空间通过扫气口14a被进给到工作缸套14的内部空间(工作缸套14的被内壁部14b包围的空间)。
在发动机1运转时,从燃料喷射阀3向燃烧室17的室内供给柴油燃料,并且从扫气管43通过工作缸罩13等向燃烧室17的室内供给压缩气体。由此,在燃烧室17内,柴油燃料通过压缩气体而燃烧。
并且,利用由柴油燃料产生的能量,活塞21沿着工作缸套14在上下方向上进行往复移动。此时,当排气阀18进行动作而燃烧室17开放时,由于燃烧而产生的废气被向排气管19挤出。另外,通过活塞21沿着工作缸套14进行往复移动,从而从工作缸罩13向工作缸套14内吸出压缩气体(空气),活塞21将该压缩空气推入,由此向燃烧室17内新导入压缩气体。通过反复进行这样的冲程,反复执行柴油燃料的燃烧和工作缸16内的扫气。
另外,当在燃烧的作用下活塞21进行往复移动时,活塞杆22与活塞21一起在上下方向上进行往复移动。由此,与活塞杆22连结的十字头25在上下方向上进行往复移动。该十字头25允许连接杆24的转动,并使连接杆24以其与十字头25连接的连接部位为支点进行转动。并且,与连接杆24的下端部连接的曲柄27进行曲柄运动,曲轴23与该曲柄运动相应地进行旋转。这样一来,曲轴23将活塞21的往复移动转换为旋转运动,从而使船舶的螺旋桨与螺旋桨轴一起旋转。由此,船舶推进。
另外,本实施方式的燃料喷射阀3如后述那样在其喷嘴主体30收容有针阀34而成,并构成为通过使该针阀34克服弹簧力进行开阀而从该燃料喷射阀3的前端喷射燃料。
本申请发明人等进行了深入研究,其结果是,通过对针阀34的构造进行研究,实现了燃料喷射阀3的长寿命化。
以下,对燃料喷射阀3的结构中的、针阀34的结构详细地进行说明。
(2)燃料喷射阀的结构
图2是例示出燃料喷射阀3的结构的纵剖视图。图3是例示出针阀34的结构的图。图4是将燃料喷射阀3的前端放大进行例示的纵剖视图。在图4中,以剖视示出后述的第二主体部32、以及针阀34中的表示了深度B以及曲率半径R的局部部位。
需要说明的是,在以下的说明中,将沿着图2所例示的针阀34的中心轴C的方向定义为“轴向”,将从该中心轴C呈放射状延伸的方向定义为“径向”。另外,将以该中心轴C为中心的顺时针方向以及逆时针方向定义为“周向”。
轴向也能够称为“上下方向”。另外,有时将沿着轴向从针阀34的基端(滑动部34a)侧朝向前端(第二密封部34d)侧的方向称呼为“下方向”,将其相反方向称为“上方向”。
径向与前述的上下方向正交。另外,也有时将在径向上接近中心轴C的一侧称呼为“内侧”,将远离中心轴C的另一侧称呼为“外侧”。
具体而言,本实施方式的燃料喷射阀3具备喷嘴主体30、收容于喷嘴主体30的针阀34、以及使弹簧力作用于针阀34的基端部的施力机构(未图示)。
其中,喷嘴主体30具有用于收容针阀34的基端侧部分(滑动部34a)的第一主体部31、用于收容针阀34的前端侧部分(连结部34b、非滑动部34c、槽部34e以及第二密封部34d)的第二主体部32、以及形成有燃料的喷射口33a的第三主体部33。
其中,第一主体部31由使上下两端开放的大致圆筒状的构件构成。并且,从第一主体部31中的上侧的开口部突出有针阀34的上端部,另一方面,在下侧的开口部嵌合第二主体部32。
详细而言,在第一主体部31具有用于从外部导入燃料的导入路31a、以及与第二主体部32的第二内壁部32a一起划分出针阀34的收容空间S的第一内壁部31b。
如图2所示,第一内壁部31b的内径实质上与针阀34的滑动部34a的外径一致。因此,该第一内壁部31b与针阀34的滑动部34a内接,并对该滑动部34a在轴向上的滑动进行引导。另外,第一内壁部31b的下端部与导入路31a的下端部连通,且该第一内壁部31b的下端部与第二主体部32的上端部一起划分出大致圆顶状的空间。该空间作为所谓的贮油部而发挥功能。
另一方面,第二主体部32由使上下两端开放且形成为直径比第一主体部31小的、大致圆筒状的构件构成。并且,针阀34的下半部插入第二主体部32中的上侧的开口部,另一方面,第三主体部33安装于下侧的开口部。
详细而言,在第二主体部32设置有与前述的第一内壁部31b一起划分出针阀34的收容空间的第二内壁部32a、以及与针阀34的前端(第二密封部34d)抵接的圆锥状的第一密封部32b。
如图2所示,第二内壁部32a的内径大于针阀34的非滑动部34c的外径。因此,该第二内壁部32a不与针阀34的非滑动部34c内接,而与该非滑动部34c隔开间隔地相对。第二内壁部32a与前述的第一内壁部31b一起构成本实施方式中的“喷嘴主体的内壁部”。
另外,第一密封部32b构成为使第二内壁部32a的前端部呈锥状缩径而成的圆锥状。第一密封部32b的内周面所成的第一倾斜角θ1与后述的第二密封部34d的外周面所成的第二倾斜角θ2相比陡峭(θ1<θ2)。需要说明的是,该第一倾斜角θ1是指与第一密封部32b对应的圆锥的斜边和中心轴C所成的角度中的、图2所示那样朝向基端侧呈扇状打开的角度。如图3所示,对于第二倾斜角θ2,也与第一倾斜角θ1同样地进行定义。
另外,在与第一密封部32b对应的圆锥的顶部形成有沿上下方向延伸的供油孔32c。该供油孔32c与第三主体部33中的上端侧的开口连接。
第三主体部33由使上端部开放且形成为直径比第二主体部32小的、有底圆筒状的构件构成。第二主体部32的供油孔32c与第三主体部33中的上端侧的开口部连接。另外,在第三主体部33的下端部形成有向斜下方延伸的喷射口33a。
另一方面,本实施方式的针阀34从上端(基端)侧朝向下端(前端)侧依次具有滑动部34a、连结部34b、非滑动部34c、槽部34e以及第二密封部34d。
其中,滑动部34a构成为与喷嘴主体30的内壁部(具体而言为第一主体部31的第一内壁部31b)内接。具体而言,本实施方式的滑动部34a形成为具有与第一内壁部31b的内径大致相同的外径的圆柱状,并以与该第一内壁部31b滑动接触的状态配置。
连结部34b构成为将滑动部34a的下端部与非滑动部34c的上端部连接。具体而言,本实施方式的连结部34b形成为趋向下方平缓地缩径的圆锥台状。对于连结部34b的外周面而言,与非滑动部34c的外周面同样地,轴向以及周向上的整个区域相对于喷嘴主体30的内壁部(第二内壁部32a)隔开间隔地相对。即使在针阀34在弹簧力的作用下上下移动的情况下,连结部34b也依旧相对于喷嘴主体30的内壁部(第二内壁部32a)保持非接触状态。
非滑动部34c构成为沿上下方向(针阀34的轴向)延伸且相对于喷嘴主体30的内壁部(具体而言,第二主体部32的第二内壁部32a)隔开间隔地相对。具体而言,本实施方式的非滑动部34c形成为沿着上下方向延伸的圆柱状。对于非滑动部34c的外周面而言,轴向以及周向上的整个区域相对于喷嘴主体30的内壁部(第二内壁部32a)隔开间隔地相对。即使在针阀34在弹簧力的作用下上下移动的情况下,非滑动部34c也依旧相对于喷嘴主体30的内壁部(第二内壁部32a)保持非接触状态。
也就是说,本实施方式的非滑动部34c构成为使所有部位与该内壁部分离,而非使轴向上的特定的部位与喷嘴主体30的内壁部内接。
第二密封部34d构成为使非滑动部34c的前端部比第一密封部32b平缓地缩径而成的圆锥状,且构成为与该第一密封部32b的内周面抵接。
如前所述,第二密封部34d的外周面所成的第二倾斜角θ2比第一密封部32b的内周面所成的第一倾斜角θ1平缓(θ1<θ2)。该第二倾斜角θ2是指与第二密封部34d对应的圆锥的斜边和中心轴C所成的角度中的、图3所示那样朝向基端侧呈扇状打开的角度。
如图4的包围部I所示,通过使第二密封部34d相对平缓地倾斜,从而第二密封部34d的外周面与第一密封部32b的内周面发生线接触而非面接触。也就是说,在三维地进行观察的情况下,第二密封部34d与第一密封部32b的接触面描绘出绕中心轴C的环状的曲线。
槽部34e设置于非滑动部34c的外表面。该槽部34e沿着该非滑动部34c的周向凹陷设置。并且,本实施方式的槽部34e以在针阀34的轴向(上下方向)上配置于比滑动部34a接近第二密封部34d的方式配置。换言之,在针阀34的轴向上,槽部34e与第二密封部34d的间隔A至少比槽部34e与滑动部34a的间隔窄。
具体而言,在本实施方式的槽部34e与第二密封部34d之间夹设有大致圆柱状的夹设部34f。轴向上的夹设部34f的尺寸与前述的槽部34e同第二密封部34d的间隔A相等。在本实施方式中,根据图3可知,该间隔A比槽部34e与滑动部34a的间隔短。
另外,如图4所示,在从与针阀34的中心轴C正交的方向上进行观察的情况下(换言之,在对沿着中心轴C延伸且通过该中心轴C的纵截面进行主视观察的情况下),槽部34e具有圆弧状的纵截面。特别是,本实施方式的槽部34e具有大致半圆状的纵截面。
在此,如图4所示,针阀34的径向上的槽部34e的深度B能够定义为在所述纵截面处观察时的槽部34e的尺寸(特别是径向上的尺寸)。例如,在深度B与在所述纵截面处观察时的槽部34e的半径(以下,也将其称为“曲率半径”)R一致的情况下(B=R),槽部34e的纵截面成为半圆状(中心角为180°的扇形状)。另一方面,在深度B小于曲率半径R的情况下(B<R),槽部34e的纵截面成为具有小于180°的中心角的扇形状。
特别是,在本实施方式中,深度B与曲率半径R大致相等,更详细而言,深度B稍大于曲率半径R(B>R)。在该情况下,槽部34e的纵截面成为具有超过180°的中心角的扇形状。
在图7A中例示出深度B充分大于曲率半径R的情况下的槽部34e的截面形状。需要说明的是,槽部34e的截面形状并不限定于扇形状。如图7B所示,也可以设为U字型的缺口形状。径向上的槽部34e的深度B大于针阀34的轴向上的槽部34e与第二密封部34d的间隔A(B>A)。
(3)实施例
准备以下示出的实施例1~9以及比较例1的燃料喷射阀3。在表1中也示出它们各自的结构。并且,本申请发明人等对在实施例1~9以及比较例1中实现的性能进行验证,从而算出在各燃料喷射阀3中第一密封部32b与第二密封部34d之间的接触面压的最大值(阀座(seat)最大面压)。
需要说明的是,在以下的实施例1~9以及比较例1中,槽部34e与第二密封部34d的间隔A、径向上的槽部34e的深度B以外的尺寸包括槽部34e的曲率半径R在内是共通的。例如,非滑动部34c的直径R’的大小在以下示出的实施例1~9以及比较例1的全部中固定为共同的值。
并且,曲率半径R相对于非滑动部34c的直径R’之比(=R/R’)在实施例1~9以及比较例1的全部中设定为0.105。同样地,在实施例1~9以及比较例1中,间隔A以及深度B例示为除以非滑动部34c的直径R’而得到的值。
另外,以下的实施例1~9相当于具备前述的槽部34e的结构例,比较例1相当于不具备槽部34e的结构例。具体而言,图6所示的燃料喷射阀103相当于比较例1的燃料喷射阀3。
如图6所示,比较例1的燃料喷射阀103与所述实施方式同样地在喷嘴主体130收容针阀134而成。喷嘴主体130具有与所述实施方式同样地构成的第一主体部131以及第二主体部132,并划分出针阀134的收容空间S。另一方面,比较例1的针阀134具有:滑动部134a,其与第一主体部131的内壁部内接;非滑动部134c,其与第二主体部132的内壁部132a隔开间隔地相对;以及第二密封部134d,其设置于非滑动部134c的前端,且比设置于第二主体部132的第一密封部132b平缓地倾斜。
另外,在以下的实施例1~9中,实施例1~3为深度B(更准确而言,相当于除以非滑动部34c的直径R’而得到的“B/R”。以下相同。)是0.105,实施例4~6为深度B(B/R’)是0.140,实施例7~9为深度B(B/R’)是0.070。
-实施例1-
在实施例1中,槽部34e与第二密封部34d的间隔A(更准确而言,相当于除以非滑动部34c的直径R’而得到的“A/R”’。以下相同。)为0.070,径向上的槽部34e的深度B(B/R’)为0.105,槽部34e的曲率半径R(更准确而言,相当于除以非滑动部34c的直径R’而得到的“R/R”’。以下相同。)为0.105。
-实施例2-
在实施例2中,槽部34e与第二密封部34d的间隔A(A/R’)为0.105,径向上的槽部34e的深度B(B/R’)为0.105,槽部34e的曲率半径R(R/R’)为0.105。
-实施例3-
在实施例3中,槽部34e与第二密封部34d的间隔A(A/R’)为0.140,径向上的槽部34e的深度B(B/R’)为0.105,槽部34e的曲率半径R(R/R’)为0.105。
-实施例4-
在实施例4中,槽部34e与第二密封部34d的间隔A(A/R’)为0.070,径向上的槽部34e的深度B(B/R’)为0.140,槽部34e的曲率半径R(R/R’)为0.105。
-实施例5-
在实施例5中,槽部34e与第二密封部34d的间隔A(A/R’)为0.105,径向上的槽部34e的深度B(B/R’)为0.140,槽部34e的曲率半径R(R/R’)为0.105。
-实施例6-
在实施例6中,槽部34e与第二密封部34d的间隔A(A/R’)为0.140,径向上的槽部34e的深度B(B/R’)为0.140,槽部34e的曲率半径R(R/R’)为0.105。
-实施例7-
在实施例7中,槽部34e与第二密封部34d的间隔A(A/R’)为0.070,径向上的槽部34e的深度B(B/R’)为0.070,槽部34e的曲率半径R(R/R’)为0.105。
-实施例8-
在实施例8中,槽部34e与第二密封部34d的间隔A(A/R’)为0.105,径向上的槽部34e的深度B(B/R’)为0.070,槽部34e的曲率半径R(R/R’)为0.105。
-实施例9-
在实施例9中,槽部34e与第二密封部34d的间隔A(A/R’)为0.140,径向上的槽部34e的深度B(B/R’)为0.070,槽部34e的曲率半径R(R/R’)为0.105。
-比较例1-
在比较例1中,不具备槽部34e。因此,不特别设定间隔A、深度B等参数。非滑动部34c的直径R’的大小与实施例1~9相同。
【表1】
(评价方法)
在前述那样构成的各燃料喷射阀3中,对该针阀34赋予0.03J的动能,使针阀34与喷嘴主体30碰撞。并且,用百分率表示将比较例的阀座最大面压设为100%时的、各实施例的阀座最大面压的比例,并以图表化的方式将该大小关系可视化。
(评价结果)
评价结果如图5所示的图表G那样。在该图表G中,横轴为间隔A,纵轴为阀座最大面压。另外,与横轴平行的直线L0表示比较例1的阀座最大面压(=100%),折线L1表示将实施例1~3的阀座最大面压相连而得到的折线图表(也就是说,B/R’=0.105的情况下的图表),折线L2表示将实施例7~9的阀座最大面压相连而得到的折线图表(也就是说,B/R’=0.070的情况下的图表),折线L3表示将实施例4~6的阀座最大面压相连而得到的折线图表(也就是说,B/R’=0.140的情况下的图表)。
如图表G5所示,在实施例1~9的全部中,阀座最大面压良好地降低。另外,阀座最大面压的降低量随着深度B变得更大(变得更深)而进一步大幅降低。
另外,如折线L1的左端的标绘(表示实施例1的评价结果的标绘)与中央的标绘(表示实施例2的评价结果的标绘)的比较所示,在深度B大于间隔A的情况下,与深度B小于间隔A表面的情况相比,最大面压进一步大幅降低。相同的趋势也在折线L3的右端的标绘(表示实施例6的评价结果的标绘)与中央以及左端的标绘(表示实施例4以及5的评价结果的标绘)的比较中示出。另一方面,在折线L2中,可以看出,间隔A与深度B的大小关系未发生逆转,阀座最大面压并未如其他折线L1、L3那样发生显著变化。
另外,在图表G5中,折线L2示出深度B小于曲率半径R的情况(B<R),折线L1示出深度B与曲率半径R一致的情况(B=R),折线L3示出深度B大于曲率半径R的情况(B>R)。如折线L1~L3的比较所示,随着深度B变大,阀座最大面压逐渐降低。特别是,如折线L3与折线L1以及折线L2的比较所示,在深度B大于曲率半径R的情况下,与深度B为曲率半径R以下的情况相比,阀座最大面压显著降低。这样的趋势在所有的间隔A中是共通。
(4)关于燃料喷射阀的耐久性
如以上说明的那样,根据所述实施方式以及其实施例,通过如图4所示那样不仅设置槽部34e,还使该槽部34e相对接近第二密封部34d,能够良好地降低第二密封部34d附近的刚性。
另外,在使槽部34e接近第二密封部34d的情况下,该槽部34e配置于在轴向上较长地延伸的非滑动部34c的前端。通过将槽部34e配置于非滑动部34c的前端,槽部34e以及第二密封部34d附近的部位在径向等上灵活地移动。
这样,良好地降低第二密封部34d附近的刚性与构成为能够使第二密封部34d附近的部位灵活地动作相辅相成,能够使第一密封部32b与第二密封部34d在周向上均匀地抵接。其结果是,能够有效地抑制第一密封部32b与第二密封部34d的接触面压变得过高,进而提高燃料喷射阀3的耐久性。
另外,通过如使用图5的图表G说明的那样将槽部34e的深度B设定为大于槽部34e与第二密封部34d的间隔A,从而在有效地抑制第一密封部32b与第二密封部34d的接触面压这方面是有利的。
另外,通过如使用图5的图表G说明的那样将槽部34e的深度B设定为大于槽部34e的曲率半径R,从而在有效地抑制第一密封部32b与第二密封部34d的接触面压这方面是有利的。
Claims (2)
1.一种燃料喷射阀,其在喷嘴主体收容针阀而成,并构成为通过使该针阀克服弹簧力进行开阀而从前端喷射燃料,其特征在于,
所述喷嘴主体具有:
内壁部,其划分出所述针阀的收容空间;以及
圆锥状的第一密封部,其使所述内壁部的前端部呈锥状缩径而成,
所述针阀从基端侧朝向前端侧依次具有:
滑动部,其与所述内壁部内接;
非滑动部,其沿所述针阀的轴向延伸,并相对于所述内壁部隔开间隔地相对;以及
圆锥状的第二密封部,其使所述非滑动部的前端部比所述第一密封部平缓地缩径而成,并与该第一密封部抵接,
在所述非滑动部的外表面,沿着该非滑动部的周向凹陷设置有槽部,
所述槽部以在所述针阀的轴向上比所述滑动部接近所述第二密封部的方式配置,
在从与所述针阀的中心轴正交的方向上进行观察时,所述槽部具有圆弧状的纵截面,
在将所述针阀的径向上的所述槽部的深度设为深度B,将所述针阀的轴向上的所述槽部与所述第二密封部的间隔设为间隔A,将在所述纵截面处观察时的所述槽部的曲率半径设为半径R时,
所述深度B大于所述半径R,并且所述半径R大于所述间隔A。
2.一种船舶用内燃机,其特征在于,
所述船舶用内燃机具备权利要求1所述的燃料喷射阀。
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|---|
CN1383470A (zh) * | 2000-06-27 | 2002-12-04 | 罗伯特·博施有限公司 | 用于内燃机的燃料喷射阀 |
EP3309386A1 (fr) * | 2016-10-14 | 2018-04-18 | Delphi International Operations Luxembourg S.à r.l. | Membre de vanne d'un injecteur de carburant |
Patent Citations (2)
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