CN116472404A - 电子燃料喷射式柴油发动机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种进行精密的电子燃料喷射控制的电子燃料喷射式柴油发动机。燃料喷射器(7)构成为具备大径的主体部(7c)、小径的喷嘴部(7d)、以及于主体部(7c)和喷嘴部(7d)的台阶部分形成的按压面(7e)，燃料喷射器(7)的喷嘴部(7d)从套筒(10)内贯穿插通到插通孔(1a)内，燃料喷射器(7)被按压力(11)向涡流室(2)侧按压，施加于燃料喷射器(7)的按压力(11)从燃料喷射器(7)的按压面(7e)经由垫圈(12)被套筒(10)的受压面(10b)承受。
Description
技术领域
本发明涉及电子燃料喷射式柴油发动机，更详细而言，涉及一种能够进行精密的电子燃料喷射控制的电子燃料喷射式柴油发动机。
背景技术
以往，作为电子燃料喷射式柴油发动机，有一种具备涡流室式燃烧室、朝向涡流室的汽缸盖内的插通孔、以及插通于插通孔的电子燃料喷射式的燃料喷射器的柴油发动机(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2020-67065号公报(参照图1)
发明内容
发明所要解决的问题
问题点：无法进行精密的电子燃料喷射控制。
在专利文献1的发动机中，在燃料喷射器的主体部配置于汽缸盖内的情况下，燃料喷射器主体部内的电子部件因汽缸盖的热量而过热，无法进行精密的电子燃料喷射控制。
本发明的课题在于，提供一种能够进行精密的电子燃料喷射控制的电子燃料喷射式柴油发动机。
解决问题的技术手段
本申请发明的主要的结构如下所述。
如图1的(A)中例示那样，电子燃料喷射式柴油发动机具备汽缸(3)、汽缸盖(1)、汽缸盖(1)内的涡流室(2)、汽缸(3)内的主燃烧室(4)、使主燃烧室(4)与涡流室(2)连通的连通口(5)、朝向涡流室(2)的汽缸盖(1)内的插通孔(1a)、以及插通于插通孔(1a)的电子燃料喷射式的燃料喷射器(7)，其特征在于，
如图1的(A)中例示那样，所述电子燃料喷射式柴油发动机具备从插通孔(1a)向汽缸盖(1)外突出的套筒(10)、和设置于套筒(10)的突出端部(10a)的受压面(10b)，
燃料喷射器(7)具备大径的主体部(7c)、小径的喷嘴部(7d)、和于主体部(7c)和喷嘴部(7d)的台阶部分形成的按压面(7e)，
燃料喷射器(7)的喷嘴部(7d)从套筒(10)内贯穿插通到插通孔(1a)内，燃料喷射器(7)被按压力(11)向涡流室(2)侧按压，施加于燃料喷射器(7)的按压力(11)从燃料喷射器(7)的按压面(7e)经由垫圈(12)被套筒(10)的受压面(10b)承受。
发明效果
本申请发明起到如下的效果。
效果：能够进行精密的电子燃料喷射控制。
如图1的(A)中例示那样，在该发动机中，通过套筒(10)，燃料喷射器(7)的主体部(7c)远离汽缸盖(1)，因此，燃料喷射器(7)的主体部(7c)内的电子部件不易因汽缸盖(1)的热量而过热，能够进行精密的电子燃料喷射控制。
附图说明
图1是关于本发明的实施方式的柴油发动机中使用的发动机各部的基本例的图，图1的(A)是涡流室及其周边部分的纵剖视图，图1的(B)是图1的(A)的B方向的向视放大图、图1的(C)是图1的(A)的C方向的向视放大图，图1的(D)是图1的(A)的D方向的向视放大图。
图2是关于图1的发动机中使用的套筒的图，图2的(A)示出了基本例，图2的(B)示出了变形例1。
图3是关于在图1的发动机中使用的套筒的受压面的密封结构的图，图3的(A)示出了基本例，图3的(B)示出了变形例2-1，图3的(C)示出了变形例2-2，图3的(D)示出了变形例2-3。
图4是关于图1的发动机所使用套筒的受压面等的结构的图，图4的(A)示出了基本例，图4的(B)示出了变形例3-1，图4的(C)示出了变形例3-2。
图5是关于图1的发动机中使用的套筒的受压面的密封结构的图，图5的(A)示出了变形例4-1，图5的(B)示出了变形例4-2，图5的(C)示出了变形例4-3，图5的(D)示出了变形例4-4。
图6是关于图1的发动机中使用的的套筒的内周侧的密封结构的图，图6的(A)示出了基本例，图6的(B)示出了变形例5-1，图6的(C)示出了变形例5-2，图6的(D)示出了变形例5-3，图6的(E)示出了变形例5-4，图6的(F)示出了变形例5-5。
图7是关于图1的发动机中使用的套筒的内周侧的密封结构的图，图7的(A)示出了变形例5-6，图7的(B)示出了变形例5-7。
图8是关于图1的发动机中使用的套筒的外周的密封结构的图，图8的(A)示出了基本例，图8的(B)示出了变形例6-1，图8的(C)示出了变形例6-2，图8的(D)示出了变形例6-3。
图9是关于图1的发动机中使用的垫圈外周的防水防尘结构的图，图9的(A)示出了基本例，图9的(B)示出了变形例7-1，图9的(C)示出了变形例7-2。
图10是关于图1的发动机中使用的发动机各部的基本例、变形例的组合例的图，图10的(A)示出了基本例，图10的(B)示出了变形例8。
图11是用于说明关于图1的发动机中使用的燃料喷射器的燃料喷射孔的基本例的图，图11的(A)是图1的(B)的XIA-XIA线剖视图，图11的(B)是图1的(B)的等效图，图11的(C)是图1的(C)的等效图。
图12是关于图1的发动机中使用的的燃料喷射器的燃料喷射孔的变形例9的图，图12的(A)是图11的(A)的等效图，图12的(B)是图11的(B)的等效图，图12的(C)是图11的(C)的等效图。
图13是关于燃料喷射器的燃料喷射孔的第一比较例的图11的(A)等效图。
图14是关于燃料喷射器的燃料喷射孔的第二比较例的图11的(A)等效图。
图15是关于燃料喷射器的燃料喷射孔的第三比较例的图，图15的(A)是图11的(A)的等效图，图15的(B)是图11的(B)等效图，图15的(C)是图11的(C)等效图。
具体实施方式
图1～12是说明本发明的实施方式的柴油发动机的图，图1是关于实施方式的发动机中使用的发动机各部的基本例，图2～12是关于在实施方式中使用的套筒、密封结构等的基本例和变形例。
另外，图13～15是关于燃料喷射孔的比较例的图。
在图1所示的本发明的实施方式中，使用了立式直列多缸的电子燃料喷射式柴油发动机。
如图1的(A)所示，该发动机具备：汽缸(3)、组装于汽缸(3)的上部的汽缸盖(1)、内嵌于汽缸(3)的活塞(14)。
如图1的(A)所示，该发动机具备：汽缸盖(1)内的涡流室(2)、汽缸(3)内的主燃烧室(4)、使主燃烧室(4)与涡流室(2)连通的连通口(5)、汽缸盖(1)内的朝向涡流室(2)的插通孔(1a)、以及插通于插通孔(1a)的电子燃料喷射式的燃料喷射器(7)。
该发动机是四冲程发动机，在该发动机中，在压缩冲程的上止点附近从主燃烧室(4)经由连通口(5)向涡流室(2)压入压缩空气，从燃料喷射器(7)向在涡流室(2)中产生的压缩空气的回旋流(2a)喷射图11的(A)所示的喷射燃料(13)，在涡流室(2)的燃烧中产生的燃烧气体从图1的(A)所示的连通口(5)向主燃烧室(4)喷出，燃烧气体中含有的未燃燃料与主燃烧室(4)内的空气混合而燃烧。
电子燃料喷射式的燃料喷射器(7)由发动机ECU进行电子控制，在规定的时机喷射规定量的喷射燃料(13)。
ECU是电子控制单元的简称。
如图1的(A)所示，在活塞(14)外嵌有活塞环(14a)，将汽缸中心轴线(3a)侧作为前侧，将汽缸周壁(3b)侧作为后侧，在活塞(14)的上表面具备随着接近前侧而逐渐变浅的气体引导槽(14b)。
涡流室(2)为球形，形成在汽缸盖(1)内。图1的(A)中的附图标记(2b)是涡流室(2)的中心。
连通口(5)形成于内嵌于汽缸盖(1)的接口(15)，从主燃烧室(4)向斜后上方朝向涡流室(2)。连通口(5)的主燃烧室(4)侧的开口(5d)配置在气体引导槽(14b)的后端部(14c)的正上方。
主燃烧室(4)在汽缸(3)内由汽缸盖(1)和活塞(14)上下夹持的空间形成。
在汽缸(3)与汽缸盖(1)以及接口(15)之间夹持有盖垫片(16)。
如图1的(A)所示，该发动机具备从插通孔(1a)向汽缸盖(1)外突出的套筒(10)和设置在套筒(10)的突出端部(10a)的受压面(10b)。
如图1的(A)所示，燃料喷射器(7)具备大径的主体部(7c)、小径的喷嘴部(7d)、以及于主体部(7c)和喷嘴部(7d)的台阶部分形成的按压面(7e)。
在该发动机中，燃料喷射器(7)的喷嘴部(7d)从套筒(10)内贯穿插通到插通孔(1a)内，燃料喷射器(7)被按压力(11)向涡流室(2)侧按压，施加于燃料喷射器(7)的按压力(11)从燃料喷射器(7)的按压面(7e)经由垫圈(12)被套筒(10)的受压面(10b)承受。
如图1的(A)所示，在该发动机中，通过套筒(10)，燃料喷射器(7)的主体部(7c)远离汽缸盖(1)，因此，燃料喷射器(7)的主体部(7c)内的电子部件不易因汽缸盖(1)的热量而过热，能够进行精密的电子燃料喷射控制。
需要说明的是，在该发动机中，施加于燃料喷射器(7)的按压力(11)通过燃料喷射器(7)承受压缩后的弹簧板(图外)的弹性恢复力而产生。
如图1的(A)所示，在喷嘴部(7d)外嵌有气体密封件(7f)，通过该气体密封件(7f)将插通孔(1a)的内周面与喷嘴部(7d)的外周面之间密封，使在涡流室(2)中产生的燃烧气体不会经由插通孔(1a)向外侧泄漏。
如图1的(A)所示，在该发动机中，在燃料喷射器(7)的喷嘴部(7d)容纳有阀体(7da)，在燃料喷射器(7)的主体部(7c)内容纳有阀体(7da)的气门驱动装置(7ca)的电子部件。
因此，在该发动机中，主体部(7c)内的气门驱动装置(7ca)的电子部件不易因汽缸盖(1)的热量而过热，能够进行精密的电子燃料喷射控制。
在气门驱动装置(7ca)的电子部件中有电子螺线管的电磁线圈、压电元件等。
如图1的(A)所示，该发动机具备发动机冷却风路(1b)，燃料喷射器(7)的主体部(7c)的外周面(7cb)和套筒(10)的外周面(10g)露出在发动机冷却风路(1b)内。
在该发动机中，燃料喷射器(7)的主体部(7c)和套筒(10)的热量向通过发动机冷却风路(1b)的冷却风散热，燃料喷射器(7)的主体部(7c)不易因汽缸盖(1)的热量而过热，能够进行精密的电子燃料喷射控制。
在发动机冷却风路(1b)中，在发动机运转中，由发动机冷却风扇(未图示)引起的发动机冷却风通过。
在图1的(A)的发动机中，使用图2的(A)所示的套筒(10)的基本例，该基本例的套筒(10)由与汽缸盖(1)不同的部件构成，并安装于汽缸盖(1)。
因此，在该发动机中，从汽缸盖(1)向套筒(10)的热传递在套筒(10)的安装部位受阻，燃料喷射器(7)的主体部(7c)内的电子部件不易因汽缸盖(1)的热量而过热，能够进行精密的电子燃料喷射控制。
另外，若使用该基本例的套筒(10)，则与使用后述的图2的(B)所示的变形例1的套筒(10)即与汽缸盖(1)为一体型的套筒(10)的情况相比，汽缸盖(1)的形状变得简易，汽缸盖(1)的制造变得容易。
在图1的(A)的发动机中，汽缸盖(1)具备设置于插通孔(1a)的外侧开口部的嵌入孔(1c)，套筒(10)的基端部(10c)内嵌于嵌入孔(1c)。
套筒(10)的基端部(10c)通过压入而固定于嵌入孔(1c)。
套筒(10)的基端部(10c)只要通过压入、粘接、焊接、压入和粘接、压入和焊接中的任意方法固定于嵌入孔(1c)即可。粘接使用粘接剂。
在该发动机中，汽缸盖(1)的材料可以使用铸铁、套筒(10)的材料能够使用钢。汽缸盖(1)可以是铝压铸件，套筒(10)的材料也可以使用铝等其他金属。套筒(10)也可以使用耐热性树脂。汽缸盖(1)的材料和套筒(10)的材料可以相同，也可以不同。
如图2的(B)所示的变形例1那样，套筒(10)也可以是相对于汽缸盖(1)的一体成型品。
在使用该图2的(B)所示的变形例1的套筒(10的)情况下，图2的(A)所示的基本例的套筒(10)即与汽缸盖(1)分体的部件的套筒(10)的情况相比，具有能够削减部件件数的优点。
图2的(B)的变形例2的其他结构、功能只要没有特别的矛盾，则与图2的(A)的基本例相同。在图2的(B)中，对与图2的(A)相同的要素标注与图2的(A)相同的附图标记。
在图1的(A)所示的发动机中，套筒(10)的受压面(10b)的密封结构使用图3的(A)所示的基本例。
如图3的(A)所示，在该基本例中，垫圈(12)的按压面(12a)与套筒(10)的受压面(10b)之间仅通过基于按压力(11)的压接而被密封。
套筒(10)的受压面(10b)的密封结构如图3的(B)所示的变形例2-1那样，垫圈(12)的按压面(12a)与套筒(10)的受压面(10b)之间也可以被粘接剂(17)密封。
当使用该变形例2-1时，基于压接的密封被粘接剂(17)强化，提高了密封性。
在该情况下，水、灰尘不易从垫圈(12)的按压面(12a)与套筒(10)的受压面(10b)之间进入套筒(10)内。进入套筒(10)内的水、灰尘进入燃料喷射器(7)，成为其故障的原因。另外，在发动机的烧结涂装前进入套筒(10)内的水通过烧结涂装时的热量而气化，使塗膜从内侧膨胀，成为剥离的原因。
套筒(10)的受压面(10b)的密封结构如图3的(C)所示的变形例2-2那样，垫圈(12)的按压面(12a)和套筒(10)的受压面(10b)之间也可以由润滑脂(18)密封。
根据该变形例2-2，基于压接的密封被润滑脂(18)强化，提高了密封性。
套筒(10)的受压面(10b)的密封结构如图3的(C)所示的变形例2-3那样，垫圈(12)的按压面(12a)和套筒(10)的受压面(10b)之间也可以由片材垫片(19)密封。
当使用该变形例2-3时，基于压接的密封被片材垫片(19)强化，提高了密封性。
片材垫片(19)能够使用金属、树脂、橡胶等材料。
在图1的(A)的发动机中，垫圈(12)的按压面(12a)、套筒(10)的受压面(10b)使用图4的(A)所示的基本例。
在图4的(A)所示的基本例中，套筒(10)的受压面(10b)、垫圈(12)的按压面(12a)均仅由平坦面构成。
垫圈(12)的按压面(12a)、套筒(10)的受压面(10b)如图4的(B)、4的(C)所示的变形例3-1、变形3-2那样，在套筒(10)的受压面(10b)和垫圈(12)的按压面(12a)的双方或一方上形成有沿其周向延伸的同心圆形或漩涡形的槽(20)。
在图4的(B)所示的变形例3-1中形成有同心圆形的槽(20)，在图4的(B)所示的变形例3-2中形成有漩涡形的槽(20)。
当使用该变形例3-1、变形例3-2时，垫圈(12)的按压面(12a)与套筒(10)的受压面(10b)的压接面积在槽(20)中减少，提高了接触压力，提高了密封性。
另外，即使水、灰尘进入槽(20)，由于它们沿着槽(20)在周向上移动，因此不易进入套筒(10)内。
套筒(10)的受压面(10b)的密封结构如图5的(A)～的(C)所示的变形例4-1～4-3那样，使用内嵌于在套筒(10)的受压面(10b)凹陷设置的环槽(21)的环垫片(22)。
环垫片(22)在图5的(A)所示的变形例4-1中使用O环(22a)，在图5的(B)所示的变形例4-2中使用截面为X字状的X环(22b)，在图5的(C)所示的变形例4-3中使用截面为三角形的三角环(22c)。
当使用变形例4-1～4-3的环垫片(22)时，通过在环槽(21)内不易发生位置错位的环垫片(22)的弹性恢复力，能够可靠地进行垫圈(12)的按压面(12a)与套筒(10)的受压面(10b)之间的密封。
环垫片(22)以橡胶为材料。
如图5的(D)所示的变形例4-4那样，套筒(10)的受压面(10b)的密封结构也可以使用弹性端部(10ab)。
在变形例4-4中，套筒(10)具备基端部(10c)侧的主体部(10ca)、和构成突出端部(10a)的一部分的弹性端部(10ab)，使弹性端部(10ab)与主体部(10ca)紧密嵌合，弹性端部(10ab)由弹性系数比主体部(10ca)以及垫圈(12)小的(即容易弹性变形)材料形成，在弹性端部(10ab)形成有所述套筒(10)的受压面(10b)。
当使用该变形例4-4的弹性端部(10ab)时，能够通过紧密嵌合且不错位地被支承于主体部(10ca)的弹性端部(10ab)的弹性恢复力，可靠地进行垫圈(12)的按压面(12a)与套筒(10)的受压面(10b)之间的密封。
在该情况下，由于弹性端部(10ab)发挥垫片的功能，因此不需要密封套筒(10)的受压面(10b)的专用的垫片。
需要说明的是，如图3的(B)、图3的(C)的变形例2-1、2-2那样，垫圈(12)的按压面(12a)与套筒(10)的受压面(10b)之间也可以用粘接剂(17)、润滑脂(18)密封。
在将主体部(10ca)以及垫圈(12)的材料设为钢的情况下，弹性端部(10ab)可以以弹性系数比钢小的铜、铝、橡胶、树脂等为材料。
在变形例4-4中，弹性端部(10ab)和主体部(10ca)以嵌套式的锁扣结构紧密嵌合。
即，套筒(10)的主体部(10ca)在弹性端部(10ab)侧的开口周缘具备内表面为截面L字形的嵌合槽(10cb)，弹性端部(10ab)具备与嵌合槽(10cb)紧密嵌合的筒部(10ac)、以及沿着弹性端部(10ab)侧的主体部(10ca)的开口端面(10cc)从筒部(10ac)沿径向伸出的凸缘部(10ad)，凸缘部(10ad)的开口端面(10ae)为套筒(10)的所述受压面(10b)。
图1的(A)的发动机的套筒(10)的内周侧如图6的(A)的基本例那样没有垫片，没有密封功能，但为了使套筒(10)的内周侧具有密封功能，也可以如图6的(B)～的(E)所示的变形例5-1～5-4那样，使用内嵌于在套筒(10)的内周面(10d)凹陷设置的环槽(23)的环垫片(24)的密封结构。
环垫片(24)在图6的(B)所示的变形例5-1中使用O环(24a)，在图6的(C)所示的变形例5-2中使用截面为X字状的X环(24b)，在图6的(D)所示的变形例5-3中使用截面为三角形的三角环(24c)，在图6的(E)所示的变形例5-4中使用密封唇环(24d)。密封唇环(24d)在内周具有密封唇(24da)。
密封唇环(24d)被压入环槽(23)中。环垫片(24)与燃料喷射器(7)的喷嘴部(7d)的外周面(7de)压接。
当使用该变形例5-1～5-4的环垫片(22)时，通过在环槽(21)内不易发生错位的环垫片(22)的弹性恢复力，能够可靠地进行套筒(10)的内周面(10d)与燃料喷射器(7)的喷嘴部(7d)的外周面(7de)之间的密封。
套筒(10)的内周侧的密封结构如图6的(F)所示的变形例5-5那样，可以使用通过烧结被固定于套筒(10)的内周面(10d)的环垫片(24)。
在图6的(F)所示的变形例5-5中，使用截面为三角形的三角环(24c)。
该三角环(24c)在套筒(10)的内周面(10d)的轴长方向上配置有多个。
三角环(24c)与燃料喷射器(7)的喷嘴部(7d)的外周面(7de)压接。
当使用该变形例5-5的环垫片(24)时，在因烧结而位置不错位的环垫片(22)的弹性恢复力的作用下，能够可靠地进行套筒(10)的内周面(10d)与燃料喷射器(7)的喷嘴部(7d)的外周面(7de)之间的密封。
套筒(10)的内周侧的密封结构如图7的(A)所示的变形例5-6那样，也可以使用埋入在套筒(10)的内周面(10d)与燃料喷射器(7)的喷嘴部(7d)的外周面(7de)之间的埋入密封件(25)。
埋入密封件(25)与套筒(10)的内周面(10d)和燃料喷射器(7)的喷嘴部(7d)的外周面(7de)密接。
埋入密封件(25)的材料能够使用橡胶、丙烯酸等树脂。
当使用该变形例5-6的埋入密封件(25)时，在因埋入而位置不错位的埋入密封件(25)的作用下，能够可靠地进行套筒(10)的内周面(10d)与燃料喷射器(7)的喷嘴部(7d)的外周面(7de)之间的密封。
套筒(10)的内周侧的密封结构如图7的(B)所示的变形例5-7那样，可以使用填充于套筒(10)的内周面(10d)与燃料喷射器(7)的喷嘴部(7d)的外周面(7de)之间的填充密封件剂(26)。
填充密封件剂(26)使套筒(10)的内周面(10d)与燃料喷射器(7)的喷嘴部(7d)的外周面(7de)的间隙充满。
填充密封件剂(26)的材料能够使用润滑脂、树脂。
套筒(10)的周壁具备注入填充密封件剂(26)的注入孔(10e)。
注入孔(10e)在注入填充密封件剂(26)后被塞子(10f)塞住。
当使用变形例5-7的填充密封件剂(26)时，由于充满后的填充密封件剂(26)，能够可靠地进行套筒(10)的内周面(10d)与燃料喷射器(7)的喷嘴部(7d)的外周面(7de)之间的密封。
图1的(A)的套筒(10)的外周侧如图8的(A)的基本例那样，没有密封机构，没有密封功能，但为了使套筒(10)的外周侧具有密封功能，也可以如图8的(B)～的(D)所示的变形例6-1～6-3那样，使用遍及套筒(10)的外周面(10g)和垫圈(12)的外周面(12b)在周向上卷绕的带材(27)的密封结构。
在图8的(B)所示的变形例6-1中，带材(27)使用橡胶带(27a)，在图8的(C)所示的变形例6-2中带材(27)使用橡胶密封件(27b)，在图8的(D)所示的变形例6-3中，带材(27)使用粘合带(27c)。
当使用该变形例6-1～6-3的带材(27)时，能够可靠地进行套筒(10)的外周面(10g)与垫圈(12)的外周面(12b)的间隙的密封，并强化垫圈(12)的按压面(12a)与套筒(10)的受压面(10b)之间的密封。
在图1的(A)的发动机中，垫圈(12)的外周侧如图9的(A)的基本例那样，没有防水防尘机构，没有防水防尘功能，但为了使单位垫圈(12)的外周侧具有防水防尘功能，因此，也可以如图9的(B)、(C)所示的变形例7-1、7-2那样，使用利用罩(28)从外周覆盖垫圈(12)的防水防尘结构。
在图9的(B)所示的变形例7-1中，作为罩(28)，使用从套筒(10)的突出端部(10a)向突出侧延长的套筒延长罩(28a)，利用套筒延长罩(28a)从外周侧覆盖垫圈(12)，在套筒延长罩(28a)的延长端部(28aa)内嵌有燃料喷射器(7)的主体部(7c)。
套筒延长罩(28a)的延长端部(28aa)的内周面(28ad)与燃料喷射器(7)的主体部(7c)的外周面(7cb)之间由环垫片(28ac)密封。
在图9的(C)所示的变形例7-2中，作为罩(28)，使用安装于燃料喷射器(7)的安装罩(28b)。
安装罩(28b)被燃料喷射器(7)的主体部(7c)卡止。
当使用图9的(B)、(C)所示的变形例7-1、7-2的套筒延长罩(28a)、安装罩(28b)时，利用套筒延长罩(28a)、安装罩(28b)从外周覆盖燃料喷射器(7)的主体部(7c)的外周面(7cb)与垫圈(12)的外周面(12b)的边界、垫圈(12)的外周面(12b)与套筒(10)的受压面(10b)的边界，防止水分、灰尘向套筒(10)内的进入。
图2～图9所示的基本例、变形例能够相互自由地组合。
图10的(A)是关于将图2～图9所示的基本例彼此组合后的组合的基本例。图10的(B)是关于将图5的(D)的变形例4-4的弹性端部(10ab)与图9的(B)的变形例7-1的套筒延长罩(28a)组合后的组合的变形例8。在变形例8中也可以将图3的(B)～(D)的套筒的受压面的密封结构、图4的(B)、(C)的套筒的受压面等结构、图5的(A)～(C)的套筒的受压面的密封结构、图6的(B)～(F)、图7的(A)、(B)的套筒的内周侧的密封结构、图9的(C)的垫圈外周侧的防水防尘结构进行组合。
接下来，对燃料喷射器(7)的前端配置进行说明。
如图1的(B)所示，燃料喷射器(7)在面向涡流室(2)的喷嘴部(7d)的前端面(7db)具备燃料喷射孔(9)。
如图1的(A)所示，在该发动机中，喷嘴部(7d)的前端面(7db)的一部分向涡流室(2)内突出。
在该发动机中，也可以喷嘴部(7d)的前端面(7db)的全部向涡流室(2)内突出。
在该发动机中，如图1的(A)所示，燃料喷射器(7)的喷嘴部(7d)的前端面(7db)的一部分或全部向涡流室(2)内突出，因此，图11的(A)、图12的(A)所示的燃料喷射孔(9)的出口附近的燃烧火焰容易被图1的(A)所示的回旋流(2a)吹走，燃料喷射器(7)的主体部(7c)内的气门驱动装置(7ca)的电子部件不易因燃烧火焰的热量而过热，能够进行精密的电子燃料喷射控制。
接下来，对燃料喷射器(7)的燃料喷射孔(9)进行说明。
图11关于燃料喷射孔(9)的基本例，图12关于变形例9。
如图11的(A)、12的(A)所示，燃料喷射孔(9)形成为前端扩展的锥形状。
在该发动机中，如图11的(A)、图12的(A)所示，由于燃料喷射孔(9)是前端扩展的锥形状，因此，即使在燃料喷射孔(9)的出口堆积了煤，燃料喷射也不易被妨碍，无论在燃料喷射器(7)的燃料喷射孔(9)的出口处的煤的堆积如何，都能够进行精密的燃料喷射控制。
另外，在该发动机中，如图1的(A)所示，由于燃料喷射器(7)的喷嘴部(7d)的前端面(7db)的一部分或全部向涡流室(2)内突出，因此，图11的(A)、图12的(A)所示的燃料喷射孔(9)的出口附近的燃烧气体容易被图1的(A)所示的回旋流(2a)吹走，燃烧气体中的煤不易在燃料喷射孔(9)的出口处成长。
如图1的(A)、(B)所示，在燃料喷射器(7)的喷嘴部(7d)的前端面(7db)上，在燃料喷射孔(9)的周围具备平坦的涡流引导面(7dc)。
如图1的(A)所示，涡流引导面(7dc)的全部向涡流室(2)内突出。
在该发动机中，也可以涡流引导面(7dc)的一部分向涡流室(2)内突出。
如图1的(A)所示，在该发动机中，由于涡流引导面(7dc)的至少一部向涡流室(2)内突出，因此，在涡流室(2)内回旋的回旋流(2a)被涡流引导面(7dc)引导，回旋流(2a)在涡流室(2)内顺畅地回旋，压缩空气与喷射燃料(13)的混合变得良好，在涡流室(2)内难以产生煤。
燃料喷射孔(9)形成在位于喷嘴部(7d)的前端面(7db)的中央的突球面状的最前端面(7dd)。
如图1的(B)、图11的(B)、图12的(B)所示，在该发动机中，每一根燃料喷射器(7)具有多个燃料喷射孔(9)。
因此，11的(B)、图12的(B)所示的喷射燃料(13)在涡流室(2)内广泛地分散，压缩空气与喷射燃料(13)的混合变得良好，在涡流室(2)内不易产生煤。
如图1的(B)、图11的(B)、图12的(B)所示，燃料喷射孔(9)针对每一根燃料喷射器(7)而设置六个。
在该发动机中，燃料喷射孔(9)优选针对一根燃料喷射器(7)而设置2～6个。
在图1的(B)、图11的(A)、图11的(B)所示的燃料喷射孔(9)的基本例中，将一根燃料喷射器(7)的燃料喷射孔(9)的六个入口开口(9a)的总开口面积设为A平方mm，将1气缸量的排气量设为C立方mm，将前者的值A除以后者的值C后而得到的A/C的值为0.75×10-6。具体而言，将燃料喷射孔(9)的六个入口开口(9a)的总开口面积A设为0.224平方mm，将1气缸量的排气量C设为299000立方mm。在图12所示的燃料喷射孔(9)的变形例9中也是同样的。
在该发动机中，A/C的值优选成为0.5×10-6～1.0×10-6。
在A/C的值小于0.5×10-6的情况下，燃料喷射孔(9)的入口开口(9a)的总开口面积A不充足，而无法得到必要的输出。在A/C的值大于1.0×10-6的情况下，燃料喷射孔(9)的入口开口(9a)的总开口面积A变得过大，燃料喷射速度变慢，在涡流室(2)内喷射燃料(13)的油滴并未微细化，压缩空气与喷射燃料的混合变得不良，在涡流室(2)内容易产生煤。
与此相对，在A/C的值为0.5×10-6～1.0×10-6的情况下，得到需要的输出，并且在涡流室(2)内不易产生煤。
在图11的(A)所示的燃料喷射孔(9)的基本例中，将一根燃料喷射器(7)的燃料喷射孔(9)的六个出口开口(9b)的总开口面积设为B平方mm，将一根燃料喷射器(7)的燃料喷射孔(9)的六个入口开口(9a)的总开口面积设为A平方mm，前者的值B除以后者的值A后而得到B/A的值成为1.26。具体而言，将燃料喷射孔(9)的六个入口开口(9a)的总开口面积A如上所述地设为0.224平方mm，将燃料喷射孔(9)的六个出口开口(9b)的总开口面积B设为0.282平方mm。在图12的(A)所示的燃料喷射孔(9)的变形例9中，B/A的值比1.26稍大。
在该发动机中，B/A的值优选为1.08～1.44。
在B/A的值小于1.08的情况下，出口开口(9b)的总开口面积B相对于燃料喷射孔(9)的入口开口(9a)的总开口面积A过小，燃料喷射被在燃料喷射孔(9)的出口处堆积的少量的煤妨碍，燃料喷射控制的精度有可能降低。
在B/A的值大于1.44的情况下，出口开口(9b)的总开口面积B相对于燃料喷射孔(9)的入口开口(9a)的总开口面积A过大，在燃料喷射孔(9)的出口处煤的堆积物的成长速度变快，燃料喷射被大量的煤的堆积物妨碍，燃料喷射控制的精度有可能降低。
与此相对，在B/A的值为1.08～1.44的情况下，在燃料喷射不被少量的煤的堆积物妨碍的基础上，燃料喷射孔(9)的出口处的煤的堆积物的成长速度变慢，燃料喷射控制的精度难以降低。
在B/A的值大于1.44的情况下，在燃料喷射孔(9)的出口处煤的堆积物的成长速度变快，与此相对，在1.44以下其成长速度变慢，其理由推定为如下。即，在前者中，在燃料喷射孔(9)的出口处形成于喷射燃料(13)的周围的间隙(9h)变得过大，在该间隙(9h)中，大量地流入含有煤的燃烧气体，煤的堆积物迅速成长，与此相对，在后者中，在燃料喷射孔(9)的出口处形成于喷射燃料(13)的周围的间隙(9h)成为适当的大小，煤的堆积物的成长速度和由喷射燃料(13)引起的煤的堆积物的去除速度对抗，推定为在燃料喷射孔(9)的出口处成长的煤的堆积物立即被喷射燃料去除。
如图2的(C)所示，在该发动机中，喷射器中心轴线(7a)的涡流室侧延长线(7b)通过连通口(5)，如图11的(B)所示，多个(六个)燃料喷射孔(9)配置在喷射器中心轴线(7a)的周围，如图11的(C)所示，多个(六个)燃料喷射孔(9)的喷射孔中心轴线(9c)的涡流室侧延长线(9d)的总根数(六根)通过连通口(5)。
在该发动机中，也可以涡流室侧延长线(9d)的总根数(六根)的仅一部分通过连通口(5)。
在该发动机中，由于大量的喷射燃料(13)经由连通口(5)向主燃烧室(4)喷射，因此能够防止在涡流室(2)中的过剩的燃烧，并且在涡流室(2)中煤不易产生。
多个(六个)的燃料喷射孔(9)在喷射器中心轴线(7a)的周围，在喷射器前端面(8)的最前端突出面(8a)的周向上保持一定间隔地配置。
在图12所示的变形例9的燃料喷射孔(9)中，如图12的(C)所示，喷射器中心轴线(7a)的涡流室侧延长线(7b)通过连通口(5)，如图12的(B)所示，各燃料喷射器(7)的多个(六个)燃料喷射孔(9)配置在各喷射器中心轴线(7a)的周围，如图12的(C)所示，各燃料喷射器(7)的多个(六个)燃料喷射孔(9)的喷射孔中心轴线(9c)的涡流室侧延长线(9d)的一部分根数(五根)与连通口(5)的涡流室侧开口(5a)的周缘部(5b)抵接。剩余根数(一根)贯通连通口(5)。
在该发动机中，也可以总根数(六根)与连通口(5)的涡流室侧开口(5a)的周缘部(5b)接触。
在该发动机中，由于大量的喷射燃料(13)经由连通口(5)向主燃烧室(4)喷射，因此能够防止在涡流室(2)中的过剩的燃烧，并且在涡流室(2)中煤不易产生。
如图12的(C)所示，在变形例9的燃料喷射孔(9)中，假设从与喷射器中心轴线(7a)的涡流室侧延长线(7b)平行的方向观察，将相互正交的前后方向和横向的各尺寸分别放大1.5倍而得到的与涡流室侧开口(5a)相似形的相似形假想线(5c)，该相似形假想线(5c)与涡流室侧开口(5a)之间的涡流室内周面为燃料喷射孔(9)的喷射孔中心轴线(9c)的涡流室侧延长线(9d)所接触的涡流室侧开口(5a)的周缘部(5b)。
在如图12所示的燃料喷射孔(9)的变形例9中，对与图11所示的燃料喷射孔(9)的基本例相同的要素标注与图11相同的附图标记。图12所示的燃料喷射孔(9)的变形例的要素只要没有特别记载，则具备与图11所示的燃料喷射孔(9)的基本例的要素相同的结构和功能。
调查涡流室(2)中的煤的产生状况，在多个(六个)燃料喷射孔(9)的喷射孔中心轴线(9c)的涡流室侧延长线(9d)的总根数(六根)通过连通口(5)的图11的基本例、一部分根数(五根)与连通口(5)的涡流室侧开口(5a)的周缘部(5b)接触的图12的变形例9中，相较于总根数(六根)与涡流室侧开口(105a)的周缘部(105b)的外侧接触的图15的(C)的第三比较例，涡流室(2)中的煤的产生量少。
在图15所示的第三比较例中，对与图11所示的基本例、图12所示的变形例相同的要素标注对图11、12的附图标记加上100后的附图标记。对图13所示的第一比较例、图14所示的第二比较例也同样地标注。
如图11的(A)所示，在燃料喷射孔(9)的基本例中，将相对于喷射器中心轴线(7a)的各喷射孔中心轴线(9c)(或者其涡流室侧延长线(9d))的扩开角度(α)设为4°。
如图12的(A)所示，在燃料喷射孔(9)的变形例9中，将相对于喷射器中心轴线(7a)的各喷射孔中心轴线(9c)(或者其涡流室侧延长线(9d))的扩开角度(α)设为7°。
在该发动机中，将相对于喷射器中心轴线(7a)的各喷射孔中心轴线(9c)(或者其涡流室侧延长线(9d))的扩开角度(α)优选设为4°～7°。
在扩开角度(α)小于4°的情况下，多个喷射燃料(13)的一部分彼此容易重合，在涡流室(2)内煤变得容易产生。
在扩开角度(α)大于7°的情况下，大量喷射燃料(13)未通过连通口(5)而与涡流室(2)的内表面碰撞，由于涡流室(2)内的过剩的燃烧而煤容易产生。
与此相对，在扩开角度(α)为4°～7°的情况下，涡流室(2)内煤不易产生。
调查涡流室(2)内的煤的产生状况，在扩开角度(α)为4°的基本例(图11)或7°的变形例9(图12)中，与0°的第一比较例(图13)、1°的第二比较例(图14)、10°的第三比较例(图15)相比，在涡流室(2)内的煤的产生较少。
在图11的(A)所示的基本例的燃料喷射孔(9)中，将各燃料喷射孔(9)的锥角度(β)设为12°。
在图12的(A)所示的燃料喷射孔(9)的变形例9中，将各燃料喷射孔(9)的锥角度(β)设为18°。
在该发动机中，锥角度(β)优选设为12°～18°。
在锥角度(β)小于12°的情况下，出口开口(9b)相对于燃料喷射孔(9)的入口开口(9a)过小，燃料喷射被在燃料喷射孔(9)的出口处堆积的少量的煤妨碍，燃料喷射控制的精度有可能降低。
在锥角度(β)大于18°的情况下，出口开口(9b)相对于燃料喷射孔(9)的入口开口(9a)过大，在燃料喷射孔(9)的出口处煤的堆积物的成长速度变快，燃料喷射被大量的煤的堆积物妨碍，燃料喷射控制的精度有可能降低。
与此相对，在锥角度(β)为12°～18°的情况下，在燃料喷射不被少量的煤的堆积物妨碍的基础上，在燃料喷射孔(9)的出口处的煤的堆积物的成长速度变慢，燃料喷射控制的精度不易降低。
调查燃料喷射孔(9)的出口处的煤的堆积物的成长速度，在锥角度(β)为12°的基本例(图11)、18°的变形例9(图12)中，与0°的第一比较例(图13)、6°的第二比较例(图14)、24°的第三比较例(图15)相比，燃料喷射孔(9)的出口处的煤的堆积物的成长速度变慢。
如图15的第三比较例那样，在锥角度(β)大于18°的情况下，在燃料喷射孔(109)的出口处煤的堆积物的成长速度变快，与此相对，如图11的基本例、图12的变形例9那样，在锥角度(β)为18°以下中，其成长速度变慢的理由推定为如下。即，在前者中，在燃料喷射孔(109)的出口处喷射燃料(113)的周围形成有比较的大的间隙(109h)，含有煤的燃烧气体大量地流入该较大的间隙(109h)中，煤的堆积物急速地成长，与此相对，在后者中燃料喷射孔(9)的出口处喷射燃料(13)的周围的间隙(9h)变成适当的大小，煤的堆积物的成长速度和基于喷射燃料(13)的煤的堆积物的去除速度对抗，推定为在燃料喷射孔(9)的出口处成长的煤的堆积物立即被喷射燃料去除。
如图11的(A)所示，在燃料喷射孔(9)的基本例中，将喷射器中心轴线(7a)与沿着喷射器中心轴线(7a)的各喷射孔内周面(9g)的挟角(γ)设为1°。
如图12的(A)所示，在燃料喷射孔(9)的变形例9中，将喷射器中心轴线(7a)与沿着喷射器中心轴线(7a)的各喷射孔内周面(9g)的挟角(γ)设为3°。
在该发动机中，挟角(γ)优选设为1°～3°。
在挟角(γ)小于1°的情况下，多个喷射燃料(13)的一部分彼此容易重合，在涡流室(2)内中煤容易产生。在扩开角度(α)大于3°的情况下，大量喷射燃料(13)未通过连通口(5)而与涡流室(2)的内表面碰撞，由于涡流室(2)内的过剩的燃烧而容易产生煤。
与此相对，在挟角(γ)为1°～3°的情况下，在涡流室(2)内不易产生煤。
调查涡流室(2)内的煤的产生状况，在挟角(γ)为1°的基本例(图11)、3°的变形例9(图12)中，与0°的第一比较例(图13)、4°的比较例(未图示)相比，涡流室(2)内的煤的产生量较少。
如图11的(A)所示，在燃料喷射孔(9)的基本例中，燃料喷射孔(9)的入口开口缘(9e)具备未被倒角加工的尖锐的销角(9f)。
在图12的(A)所示的燃料喷射孔(9)的变形例9中，燃料喷射孔(9)的入口开口缘(9e)也具备未被倒角加工的尖锐的销角(9f)。
在该发动机中，通过残留未被倒角加工的尖锐的销角(9f)，燃料喷射孔(9)的入口开口缘(9e)不需要倒角加工，燃料喷射器(7)的制作变得容易。
另外，在该发动机中，由于燃料喷射器(7)向涡流室(2)喷射燃料，因此与直喷式的燃料喷射器相比，燃料喷射压较低，不易引起由燃料的喷射压引起的销角(9f)的磨损，不易引起由此导致的燃料喷射精度的降低。
上述销角(9f)是R为0.1mm以下的尖锐形状的开口缘。
附图标记说明
(1)：汽缸盖；(1a)：插通孔；(1b)：发动机冷却风路；(2)：涡流室；(3)：汽缸；(4)：主燃烧室；(5)：连通口；(6)：插通孔；(7)：燃料喷射器；(7c)：主体部；(7ca)：气门驱动装置；(7cb)：外周面；(7d)：喷嘴部；(7da)：阀体；(7db)：前端面；(7dc)：涡流引导面；(10)：套筒；(10a)：突出端部；(10b)：受压面；(11)：按压力；(12)：垫圈；(12a)：按压面；(17)：粘接剂；(18)：润滑脂；(19)：片材垫片；(20)：槽。
Claims (9)
1.一种电子燃料喷射式柴油发动机，
具备汽缸(3)、汽缸盖(1)、汽缸盖(1)内的涡流室(2)、汽缸(3)内的主燃烧室(4)、使主燃烧室(4)与涡流室(2)连通的连通口(5)、朝向涡流室(2)的汽缸盖(1)内的插通孔(1a)、以及插通于插通孔(1a)的电子燃料喷射式的燃料喷射器(7)，其特征在于，
所述电子燃料喷射式柴油发动机具备从插通孔(1a)向汽缸盖(1)外突出的套筒(10)、和设置于套筒(10)的突出端部(10a)的受压面(10b)，
燃料喷射器(7)具备大径的主体部(7c)、小径的喷嘴部(7d)、和于主体部(7c)和喷嘴部(7d)的台阶部分形成的按压面(7e)，
燃料喷射器(7)的喷嘴部(7d)从套筒(10)内贯穿插通到插通孔(1a)内，燃料喷射器(7)被按压力(11)向涡流室(2)侧按压，施加于燃料喷射器(7)的按压力(11)从燃料喷射器(7)的按压面(7e)经由垫圈(12)被套筒(10)的受压面(10b)承受。
2.如权利要求1所述的电子燃料喷射式柴油发动机，其特征在于，
在燃料喷射器(7)的喷嘴部(7d)容纳有阀体(7da)，在燃料喷射器(7)的主体部(7c)内容纳有阀体(7da)的气门驱动装置(7ca)的电子部件。
3.如权利要求1或2所述的电子燃料喷射式柴油发动机，其特征在于，
具备发动机冷却风路(1b)，
燃料喷射器(7)的主体部(7c)的外周面(7cb)和套筒(10)的外周面(10g)露出在发动机冷却风路(1b)内。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电子燃料喷射式柴油发动机，其特征在于，
套筒(10)由与汽缸盖(1)不同的部件构成，并安装于汽缸盖(1)。
5.如权利要求1至4中任一项所述的电子燃料喷射式柴油发动机，其特征在于，
垫圈(12)的按压面(12a)与套筒(10)的受压面(10b)之间由粘接剂(17)密封。
6.如权利要求1至4中任一项所述的电子燃料喷射式柴油发动机，其特征在于，
垫圈(12)的按压面(12a)与套筒(10)的受压面(10b)之间由润滑脂(18)密封。
7.如权利要求1至4中任一项所述的电子燃料喷射式柴油发动机，其特征在于，
垫圈(12)的按压面(12a)与套筒(10)的受压面(10b)之间由片材垫片(19)密封。
8.如权利要求1至7中任一项所述的柴油发动机，其特征在于，
在套筒(10)的受压面(10b)和垫圈(12)的按压面(12a)中的一方或者双方上形成有沿其周向延伸的同心圆形或漩涡形的槽(20)。
9.如权利要求1至8中任一项所述的电子燃料喷射式柴油发动机，其特征在于，
在喷嘴部(7d)的面向涡流室(2)的前端面(7db)具备燃料喷射孔(9)，
喷嘴部(7d)的前端面(7db)的一部分或者全部向涡流室(2)内突出。
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