DE102016109765A1

DE102016109765A1 - fuel Injector

Info

Publication number: DE102016109765A1
Application number: DE102016109765.9A
Authority: DE
Inventors: Fumihiro Fujikake; Kazufumi SERIZAWA; Atsushi Utsunomiya; Yuuta HASHIMOTO
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-06-24
Filing date: 2016-05-27
Publication date: 2016-12-29
Also published as: CN106286057A; FR3042546A1; FR3042547B1; FR3042545A1; JP2017008861A; FR3042545B1; FR3042547A1; FR3038009B1; FR3038009A1; FR3042546B1; CN106286057B

Abstract

Unter der Voraussetzung, dass eine Richtung, in welcher eine Nadel (2) verschoben wird, einer Axialrichtung entspricht; die Richtung, in welcher die Nadel (2) verschoben wird, wenn die Kraftstoffeinspritzung gestartet wird, einer oberen Seite entspricht; ein Mittelpunkt einer Kugel mit einer kugelförmigen Fläche einer Sackkammer (6) einem Sack-Mittelpunkt (P1) entspricht; eine gerade Linie, welche sich in der Axialrichtung durch den Sack-Mittelpunkt (P1) erstreckt, einer Sack-Mittellinie (L1) entspricht; und eine gerade Linie, welche durch Verlängern einer Mittelachse eines Düsenlochs (3) in die Sackkammer (6) erhalten wird, einer Düsenloch-Erstreckungslinie (L2) entspricht, ist die Düsenloch-Erstreckungslinie (L2) derart vorgesehen, dass diese die Sack-Mittellinie (L1) kreuzt; und ein tatsächlicher Schnittpunkt (JP2), bei welchem die Düsenloch-Erstreckungslinie (L2) und die Sack-Mittellinie (L1) sich einander kreuzen, ist auf der oberen Seite des Sack-Mittelpunkts (P1) vorgesehen.Provided that a direction in which a needle (2) is displaced corresponds to an axial direction; the direction in which the needle (2) is shifted when the fuel injection is started corresponds to an upper side; a center of a sphere having a spherical surface of a bag chamber (6) corresponds to a bag center (P1); a straight line extending in the axial direction through the bag center (P1) corresponds to a bag centerline (L1); and a straight line obtained by extending a center axis of a nozzle hole (3) into the bag house (6) corresponds to a nozzle hole extension line (L2), the nozzle hole extension line (L2) is provided to be the bag center line (L1) crosses; and an actual intersection (JP2) in which the nozzle hole extension line (L2) and the bag center line (L1) intersect each other is provided on the upper side of the bag center (P1).

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Kraftstoffeinspritzdüse, welche Kraftstoff einspritzt.The present disclosure relates to a fuel injector which injects fuel.

Es ist eine Kraftstoffeinspritzdüse vom Kreis-Konus-Einfügetyp bekannt, bei welcher ein kreisförmiger Konusteil, der bei dem Ende einer Nadel vorgesehen ist, in der Axialrichtung mit einer Sackkammer eines Düsenkörpers überlappt (siehe JP 2010-174819 A ).There is known a circular cone insert type fuel injector in which a circular cone portion provided at the end of a needle overlaps in the axial direction with a bag chamber of a nozzle body (see FIG JP 2010-174819 A ).

In dieser Beschreibung ist zur Einfachheit der Erläuterung die Richtung, in welcher sich eine Nadel bewegt, als eine Axialrichtung bezeichnet, die Richtung senkrecht zu der Axialrichtung ist als eine Normalenrichtung bezeichnet, die Richtung, in welcher sich die Nadel bewegt, wenn eine Kraftstoffeinspritzung gestartet wird, ist als „aufwärts” (Aufwärtsrichtung, obere Seite) bezeichnet, und die Richtung, in welcher sich die Nadel bewegt, wenn die Kraftstoffeinspritzung gestoppt wird, ist als „abwärts” (Abwärtsrichtung, untere Seite) bezeichnet. Der Mittelpunkt einer Kugel, welche eine kugelförmige Oberfläche bei der Sackkammer bildet, ist als ein Sack-Mittelpunkt bezeichnet, die gerade Linie, welche sich in der Axialrichtung durch diesen Sack-Mittelpunkt erstreckt, ist als eine Sack-Mittellinie bezeichnet, und die gerade Linie, welche durch Erstrecken bzw. Verlängern der Mittelachse eines Düsenlochs in die Sackkammer erhalten wird, ist als eine Düsenloch-Erstreckungslinie bezeichnet. Die Linie, welche durch Projizieren der Düsenloch-Erstreckungslinie in der Normalenrichtung erhalten wird, ist als eine Projektionslinie bezeichnet, und der Winkel von einer unteren Seite der Sack-Mittellinie hin zu der Düsenloch-Erstreckungslinie ist als ein Einspritzwinkel bezeichnet. Offensichtlich beschränken die in der Beschreibung verwendeten Aufwärts- und Abwärtsrichtungen die vertikale Richtung (Richtung nach oben und nach unten) beispielsweise nicht, wenn die Düse installiert ist.In this specification, for simplicity of explanation, the direction in which a needle moves is referred to as an axial direction, the direction perpendicular to the axial direction is referred to as a normal direction, the direction in which the needle moves when fuel injection is started , is designated as "upward" (upward direction, upper side), and the direction in which the needle moves when the fuel injection is stopped is referred to as "downward" (downward direction, lower side). The center of a ball forming a spherical surface at the baghouse is referred to as a bag center, the straight line extending in the axial direction through this bag center is referred to as a bag centerline, and the straight line which is obtained by extending the center axis of a nozzle hole into the baghouse is referred to as a nozzle hole extension line. The line obtained by projecting the nozzle hole extension line in the normal direction is referred to as a projection line, and the angle from a lower side of the bag centerline toward the nozzle hole extension line is referred to as an injection angle. Obviously, the upward and downward directions used in the description do not restrict the vertical direction (upward and downward directions), for example, when the nozzle is installed.

Die Kraftstoffeinspritzdüse vom Kreis-Konus-Einfügetyp ist derart vorgesehen, dass die Düsenloch-Erstreckungslinie den Sack-Mittelpunkt durchläuft. Insbesondere ist die Düse derart vorgesehen, dass die Düsenloch-Erstreckungslinie und die tangentiale Linie der kugelförmigen Fläche, welche die Sackkammer definiert, einen rechten Winkel bilden.The circular cone insert type fuel injector is provided such that the nozzle hole extension line passes through the bag center. In particular, the nozzle is provided such that the nozzle hole extension line and the tangential line of the spherical surface defining the bag chamber form a right angle.

Gesichtspunkte bzw. Probleme der Kraftstoffeinspritzdüse sind nachfolgend beschrieben. Die für die Kraftstoffeinspritzdüse erforderliche Strahl-Durchdringungskraft variiert beispielsweise gemäß der Struktur einer Maschine einschließlich der Kraftstoffeinspritzdüse. Insbesondere kann gemäß der Diversifikation der Maschine in letzter Zeit eine Kraftstoffeinspritzdüse mit einer kleinen Strahl-Durchdringungskraft zu der Zeit eines geringen Hubs, wenn der Hubbetrag der Nadel klein ist, und mit einer großen Strahl-Durchdringungskraft zu der Zeit eines hohen bzw. großen Hubs, wenn der Hubbetrag der Nadel groß ist, erforderlich sein. Bei einem Beispiel können die Strahlcharakteristika erforderlich sein, um beispielsweise zu der Zeit einer geringen Last, wenn der Einspritzbetrag klein ist, eine niedrige bzw. geringe Durchdringung aufzuweisen, um einen Kühlverlust zu vermeiden, wodurch der eingespritzte Kraftstoff durch eine Wandoberfläche einer Verbrennungskammer abgekühlt wird, und es können die Strahlcharakteristika erforderlich sein, um zu der Zeit einer hohen Last, wenn der Einspritzbetrag groß ist, eine hohe Durchdringung aufzuweisen, um die Verbesserung des Abgases zu erreichen.Aspects or problems of the fuel injection nozzle are described below. For example, the jet penetration force required for the fuel injection nozzle varies according to the structure of an engine including the fuel injection nozzle. In particular, according to the diversification of the engine recently, a fuel injection nozzle having a small jet penetrating force at the time of a small stroke when the lift amount of the needle is small and having a large jet penetrating force at the time of a high stroke, when the lift amount of the needle is large, it will be required. In one example, the jet characteristics may be required to have low penetration at the time of low load when the injection amount is small, for example, to avoid a cooling loss, thereby cooling the injected fuel through a wall surface of a combustion chamber, and the jet characteristics may be required to have high permeation at the time of a high load when the injection amount is large, to achieve the improvement of the exhaust gas.

Im Gegensatz zu dem Vorstehenden kann alternativ eine Kraftstoffeinspritzdüse erforderlich sein, welche zu der Zeit des geringen Hubs eine große Strahl-Durchdringungskraft erhalten kann, und zu der Zeit des hohen bzw. großen Hubs eine kleine Strahl-Durchdringungskraft erhalten kann.Contrary to the above, alternatively, a fuel injection nozzle may be required which can obtain a large beam penetration force at the time of the small stroke, and can obtain a small beam penetration force at the time of the high stroke.

Die bisher vorgeschlagene Kraftstoffeinspritzdüse vom Kreis-Konus-Einfügetyp kann die vorstehenden Anforderungen jedoch nicht erfüllen. Die Strahl-Durchdringungskraft entspricht einer Kraft, welche den durch das Düsenloch eingespritzten Kraftstoff wegtreibt bzw. wegspritzt, und der eingespritzte Kraftstoff kann durch Erhöhen der Strahl-Durchdringungskraft wegspritzen.However, the hitherto proposed circular cone insert type fuel injector can not meet the above requirements. The jet penetrating force corresponds to a force that expels the fuel injected through the nozzle hole, and the injected fuel can splash away by increasing the jet penetrating force.

Die vorliegende Offenbarung adressiert zumindest eines der vorstehenden Probleme. Daher ist es eine erste Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Kraftstoffeinspritzdüse vom Kreis-Konus-Einfügetyp vorzusehen, welche zu der Zeit eines geringen Hubs eine kleine Strahl-Durchdringungskraft besitzt und zu der Zeit eines hohen bzw. großen Hubs eine große Strahl-Durchdringungskraft besitzt. Zusätzlich ist es eine zweite Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Kraftstoffeinspritzdüse vom Kreis-Konus-Einfügetyp vorzusehen, welche zu der Zeit des geringen Hubs eine große Strahl-Durchdringungskraft besitzt und zu der Zeit des großen Hubs eine kleine Strahl-Durchdringungskraft besitzt.The present disclosure addresses at least one of the above problems. Therefore, it is a first object of the present disclosure to provide a circular cone insert type fuel injector which has a small beam penetrating force at the time of a small stroke and a large beam penetrating force at the time of a high stroke. In addition, it is a second object of the present disclosure to provide a circular cone insert type fuel injector which has a large beam penetrating force at the time of the small stroke and a small beam penetrating force at the time of the large stroke.

Um die erste Aufgabe der vorliegenden Offenbarung zu lösen, ist eine Kraftstoffeinspritzdüse mit einem Düsenkörper und einer Nadel vorgesehen. Der Düsenkörper umfasst einen Ventilsitz, eine Sackkammer und ein Düsenloch. Der Ventilsitz ist innerhalb des Düsenkörpers ausgebildet und besitzt eine konische Oberflächengestalt. Die Sackkammer ist innerhalb des Düsenkörpers ausgebildet und besitzt eine Gestalt einer kugelförmigen Fläche, die komprimierten Kraftstoff zusammenführt, welcher innerhalb des Ventilsitzes strömt. Der in die Sackkammer geführte, komprimierte Kraftstoff wird durch das Düsenloch nach außerhalb des Düsenkörpers eingespritzt. Die Nadel wird innerhalb des Düsenkörpers linear angetrieben und diese umfasst einen Sitzteil und einen kreisförmigen Konusteil. Der Sitzteil wird mit dem Ventilsitz in Anlage gebracht, um die Zuführung des komprimierten Kraftstoffes in die Sackkammer zu stoppen. Der kreisförmige Konusteil besitzt eine konische Gestalt mit dem Sitzteil als dessen Grenzteil und dieser ist in die Sackkammer eingefügt. Unter der Voraussetzung, dass: eine Richtung, in welcher die Nadel verschoben wird, einer Axialrichtung entspricht; die Richtung, in welcher die Nadel verschoben wird, wenn die Kraftstoffeinspritzung gestartet wird, einer oberen Seite entspricht; ein Mittelpunkt einer Kugel mit der kugelförmigen Fläche der Sackkammer einem Sack-Mittelpunkt entspricht; eine gerade Linie, welche sich in der Axialrichtung durch den Sack-Mittelpunkt erstreckt, einer Sack-Mittellinie entspricht; und eine gerade Linie, welche durch Erstrecken bzw. Verlängern einer Mittelachse des Düsenlochs in die Sackkammer erhalten wird, einer Düsenloch-Erstreckungslinie entspricht, ist die Düsenloch-Erstreckungslinie derart vorgesehen, dass diese die Sack-Mittellinie kreuzt, und ein tatsächlicher Schnittpunkt, bei welchem die Düsenloch-Erstreckungslinie und die Sack-Mittellinie sich einander kreuzen, ist auf der oberen Seite des Sack-Mittelpunkts vorgesehen.To achieve the first object of the present disclosure, a fuel injector is provided with a nozzle body and a needle. The nozzle body includes a valve seat, a bag chamber and a nozzle hole. The valve seat is formed within the nozzle body and has a conical surface shape. The baghouse is formed within the nozzle body and has a shape of a spherical surface that brings together compressed fuel flowing within the valve seat. The guided into the bag chamber, compressed fuel is injected through the nozzle hole to the outside of the nozzle body. The needle is inside the nozzle body driven linearly and this includes a seat part and a circular cone part. The seat portion is brought into abutment with the valve seat to stop the supply of the compressed fuel into the baghouse. The circular cone part has a conical shape with the seat part as its boundary part and this is inserted into the baghouse. Provided that: a direction in which the needle is displaced corresponds to an axial direction; the direction in which the needle is shifted when the fuel injection is started corresponds to an upper side; a center of a sphere with the spherical surface of the baghouse corresponds to a bag center; a straight line extending in the axial direction through the sack center corresponds to a sack centerline; and a straight line obtained by extending a center axis of the nozzle hole into the bag chamber corresponds to a nozzle hole extension line, the nozzle hole extension line is provided to cross the bag centerline, and an actual intersection point at which the nozzle hole extension line and the bag center line intersect each other is provided on the upper side of the bag center.

Um die erste Aufgabe der vorliegenden Offenbarung zu lösen, ist außerdem eine Kraftstoffeinspritzdüse mit einem Düsenkörper und einer Nadel vorgesehen. Der Düsenkörper umfasst einen Ventilsitz, eine Sackkammer und ein Düsenloch. Der Ventilsitz ist innerhalb des Düsenkörpers ausgebildet und besitzt eine konische Oberflächengestalt. Die Sackkammer ist innerhalb des Düsenkörpers ausgebildet und besitzt eine Gestalt einer kugelförmigen Fläche, die komprimierten Kraftstoff zusammenführt, welcher innerhalb des Ventilsitzes strömt. Der in die Sackkammer geführte, komprimierte Kraftstoff wird durch das Düsenloch nach außerhalb des Düsenkörpers eingespritzt. Die Nadel wird innerhalb des Düsenkörpers linear angetrieben und diese umfasst einen Sitzteil und einen kreisförmigen Konusteil. Der Sitzteil wird mit dem Ventilsitz in Anlage gebracht, um die Zuführung des komprimierten Kraftstoffes in die Sackkammer zu stoppen. Der kreisförmige Konusteil besitzt eine konische Gestalt mit dem Sitzteil als dessen Grenzteil und dieser ist in die Sackkammer eingefügt. Unter der Voraussetzung, dass: eine Richtung, in welcher die Nadel verschoben wird, einer Axialrichtung entspricht; eine Richtung senkrecht zu der Axialrichtung einer Normalenrichtung entspricht; die Richtung, in welcher die Nadel verschoben wird, wenn die Kraftstoffeinspritzung gestartet wird, einer oberen Seite entspricht; ein Mittelpunkt einer Kugel mit der kugelförmigen Fläche der Sackkammer einem Sack-Mittelpunkt entspricht; eine gerade Linie, welche sich in der Axialrichtung durch den Sack-Mittelpunkt erstreckt, einer Sack-Mittellinie entspricht; eine gerade Linie, welche durch Erstrecken bzw. Verlängern einer Mittelachse des Düsenlochs in die Sackkammer erhalten wird, einer Düsenloch-Erstreckungslinie entspricht; und eine Linie, welche durch Projizieren der Düsenloch-Erstreckungslinie in der Normalenrichtung erhalten wird, einer Projektionslinie entspricht, ist die Düsenloch-Erstreckungslinie derart vorgesehen, dass diese zu der Sack-Mittellinie versetzt ist, und ein imaginärer Schnittpunkt, bei welchem die Projektionslinie und die Sack-Mittellinie sich einander kreuzen, ist auf der oberen Seite des Sack-Mittelpunkts vorgesehen.In order to achieve the first object of the present disclosure, there is also provided a fuel injector having a nozzle body and a needle. The nozzle body includes a valve seat, a bag chamber and a nozzle hole. The valve seat is formed within the nozzle body and has a conical surface shape. The baghouse is formed within the nozzle body and has a shape of a spherical surface that brings together compressed fuel flowing within the valve seat. The guided into the bag chamber, compressed fuel is injected through the nozzle hole to the outside of the nozzle body. The needle is linearly driven within the nozzle body and this includes a seat portion and a circular cone portion. The seat portion is brought into abutment with the valve seat to stop the supply of the compressed fuel into the baghouse. The circular cone part has a conical shape with the seat part as its boundary part and this is inserted into the baghouse. Provided that: a direction in which the needle is displaced corresponds to an axial direction; a direction perpendicular to the axial direction corresponds to a normal direction; the direction in which the needle is shifted when the fuel injection is started corresponds to an upper side; a center of a sphere with the spherical surface of the baghouse corresponds to a bag center; a straight line extending in the axial direction through the sack center corresponds to a sack centerline; a straight line obtained by extending a center axis of the nozzle hole into the bag chamber corresponds to a nozzle hole extension line; and a line obtained by projecting the nozzle hole extension line in the normal direction corresponds to a projection line, the nozzle hole extension line is provided so as to be offset to the bag centerline, and an imaginary intersection point at which the projection line and the projection line Sack Axis crossing each other is provided on the upper side of the sack midpoint.

Um die zweite Aufgabe der vorliegenden Offenbarung zu lösen, ist ferner eine Kraftstoffeinspritzdüse mit einem Düsenkörper und einer Nadel vorgesehen. Der Düsenkörper umfasst einen Ventilsitz, eine Sackkammer und ein Düsenloch. Der Ventilsitz ist innerhalb des Düsenkörpers ausgebildet und besitzt eine konische Oberflächengestalt. Die Sackkammer ist innerhalb des Düsenkörpers ausgebildet und besitzt eine Gestalt einer kugelförmigen Fläche, die komprimierten Kraftstoff zusammenführt, welcher innerhalb des Ventilsitzes strömt. Der in die Sackkammer geführte, komprimierte Kraftstoff wird durch das Düsenloch nach außerhalb des Düsenkörpers eingespritzt. Die Nadel wird innerhalb des Düsenkörpers linear angetrieben und diese umfasst einen Sitzteil und einen kreisförmigen Konusteil. Der Sitzteil wird mit dem Ventilsitz in Anlage gebracht, um die Zuführung des komprimierten Kraftstoffes in die Sackkammer zu stoppen. Der kreisförmige Konusteil besitzt eine konische Gestalt mit dem Sitzteil als dessen Grenzteil und dieser ist in die Sackkammer eingefügt. Unter der Voraussetzung, dass: eine Richtung, in welcher die Nadel verschoben wird, einer Axialrichtung entspricht; die Richtung, in welcher die Nadel verschoben wird, wenn die Kraftstoffeinspritzung gestoppt wird, einer unteren Seite entspricht; ein Mittelpunkt einer Kugel mit der kugelförmigen Fläche der Sackkammer einem Sack-Mittelpunkt entspricht; eine gerade Linie, welche sich in der Axialrichtung durch den Sack-Mittelpunkt erstreckt, einer Sack-Mittellinie entspricht; und eine gerade Linie, welche durch Erstrecken bzw. Verlängern einer Mittelachse des Düsenlochs in die Sackkammer erhalten wird, einer Düsenloch-Erstreckungslinie entspricht, ist die Düsenloch-Erstreckungslinie derart vorgesehen, dass diese die Sack-Mittellinie kreuzt, ein tatsächlicher Schnittpunkt, bei welchem die Düsenloch-Erstreckungslinie und die Sack-Mittellinie sich einander kreuzen, ist auf der unteren Seite des Sack-Mittelpunkts vorgesehen, und ein Winkel von einem Teil der Sack-Mittellinie auf der unteren Seite hin zu der Düsenloch-Erstreckungslinie ist in einem Bereich von 60 bis 85 Grad eingestellt.In order to achieve the second object of the present disclosure, there is further provided a fuel injector having a nozzle body and a needle. The nozzle body includes a valve seat, a bag chamber and a nozzle hole. The valve seat is formed within the nozzle body and has a conical surface shape. The baghouse is formed within the nozzle body and has a shape of a spherical surface that brings together compressed fuel flowing within the valve seat. The guided into the bag chamber, compressed fuel is injected through the nozzle hole to the outside of the nozzle body. The needle is linearly driven within the nozzle body and this includes a seat portion and a circular cone portion. The seat portion is brought into abutment with the valve seat to stop the supply of the compressed fuel into the baghouse. The circular cone part has a conical shape with the seat part as its boundary part and this is inserted into the baghouse. Provided that: a direction in which the needle is displaced corresponds to an axial direction; the direction in which the needle is displaced when the fuel injection is stopped corresponds to a lower side; a center of a sphere with the spherical surface of the baghouse corresponds to a bag center; a straight line extending in the axial direction through the sack center corresponds to a sack centerline; and a straight line obtained by extending a center axis of the nozzle hole into the bag chamber corresponds to a nozzle hole extension line, the nozzle hole extension line is provided so as to cross the bag center line, an actual intersection point at which the Nozzle hole extension line and the bag center line intersect each other is provided on the lower side of the bag center, and an angle from a part of the bag center line on the lower side to the nozzle hole extension line is in a range of 60 to 85 degrees set.

Um die zweite Aufgabe der vorliegenden Offenbarung zu lösen, ist ferner eine Kraftstoffeinspritzdüse mit einem Düsenkörper und einer Nadel vorgesehen. Der Düsenkörper umfasst einen Ventilsitz, eine Sackkammer und ein Düsenloch. Der Ventilsitz ist innerhalb des Düsenkörpers ausgebildet und besitzt eine konische Oberflächengestalt. Die Sackkammer ist innerhalb des Düsenkörpers ausgebildet und besitzt eine Gestalt einer kugelförmigen Fläche, die komprimierten Kraftstoff zusammenführt, welcher innerhalb des Ventilsitzes strömt. Der in die Sackkammer geführte, komprimierte Kraftstoff wird durch das Düsenloch nach außerhalb des Düsenkörpers eingespritzt. Die Nadel wird innerhalb des Düsenkörpers linear angetrieben und diese umfasst einen Sitzteil und einen kreisförmigen Konusteil. Der Sitzteil wird mit dem Ventilsitz in Anlage gebracht, um die Zuführung des komprimierten Kraftstoffes in die Sackkammer zu stoppen. Der kreisförmige Konusteil besitzt eine konische Gestalt mit dem Sitzteil als dessen Grenzteil und dieser ist in die Sackkammer eingefügt. Unter der Voraussetzung, dass: eine Richtung, in welcher die Nadel verschoben wird, einer Axialrichtung entspricht; eine Richtung senkrecht zu der Axialrichtung einer Normalenrichtung entspricht; die Richtung, in welcher die Nadel verschoben wird, wenn die Kraftstoffeinspritzung gestartet wird, einer oberen Seite entspricht; ein Mittelpunkt einer Kugel mit der kugelförmigen Fläche der Sackkammer einem Sack-Mittelpunkt entspricht; eine gerade Linie, welche sich in der Axialrichtung durch den Sack-Mittelpunkt erstreckt, einer Sack-Mittellinie entspricht; eine gerade Linie, welche durch Erstrecken bzw. Verlängern einer Mittelachse des Düsenlochs in die Sackkammer erhalten wird, einer Düsenloch-Erstreckungslinie entspricht; und eine Linie, welche durch Projizieren der Düsenloch-Erstreckungslinie in der Normalenrichtung erhalten wird, einer Projektionslinie entspricht, ist die Düsenloch-Erstreckungslinie derart vorgesehen, dass diese zu der Sack-Mittellinie versetzt ist, eine entgegengesetzte Seite zu der oberen Seite in der Axialrichtung entspricht einer unteren Seite, ein imaginärer Schnittpunkt, bei welchem die Projektionslinie und die Sack-Mittellinie sich einander kreuzen, ist auf der unteren Seite des Sack-Mittelpunkts vorgesehen, und ein Winkel von einem Teil der Sack-Mittellinie auf der unteren Seite zu der Projektionslinie ist in einem Bereich von 60 bis 85 Grad eingestellt.In order to achieve the second object of the present disclosure, there is further provided a fuel injector having a nozzle body and a needle. The nozzle body includes a valve seat, a bag chamber and a nozzle hole. The valve seat is formed within the nozzle body and has a conical surface shape. The baghouse is formed within the nozzle body and has a shape of a spherical surface that brings together compressed fuel flowing within the valve seat. The guided into the bag chamber, compressed fuel is injected through the nozzle hole to the outside of the nozzle body. The needle is linearly driven within the nozzle body and this includes a seat portion and a circular cone portion. The seat portion is brought into abutment with the valve seat to stop the supply of the compressed fuel into the baghouse. The circular cone part has a conical shape with the seat part as its boundary part and this is inserted into the baghouse. Provided that: a direction in which the needle is displaced corresponds to an axial direction; a direction perpendicular to the axial direction corresponds to a normal direction; the direction in which the needle is shifted when the fuel injection is started corresponds to an upper side; a center of a sphere with the spherical surface of the baghouse corresponds to a bag center; a straight line extending in the axial direction through the sack center corresponds to a sack centerline; a straight line obtained by extending a center axis of the nozzle hole into the bag chamber corresponds to a nozzle hole extension line; and a line obtained by projecting the nozzle hole extension line in the normal direction corresponds to a projection line, the nozzle hole extension line is provided so as to be offset to the bag center line, an opposite side to the upper side in the axial direction a lower side, an imaginary intersection at which the projection line and the sack center line intersect each other, is provided on the lower side of the sack center, and an angle from a part of the sack center line on the lower side to the projection line set in a range of 60 to 85 degrees.

Die Vorstehende und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung, welche mit Bezug auf die beigefügten Abbildungen ausgeführt ist, ersichtlicher. In den Abbildungen sind:The foregoing and other objects, features and advantages of the present disclosure will become more apparent from the following detailed description made with reference to the accompanying drawings. In the pictures are:

1A eine Schnittansicht, welche einen Hauptteil einer Kraftstoffeinspritzdüse aus Sicht einer Normalenrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt; 1A a sectional view showing a main part of a fuel injection nozzle as viewed from a normal direction according to a first embodiment;

1B eine Abbildung, welche darstellt, das eine Düsenloch-Erstreckungslinie eine Sack-Mittellinie gemäß der ersten Ausführungsform kreuzt; 1B an illustration showing that a nozzle hole extension line crosses a bag centerline according to the first embodiment;

2A eine Abbildung, welche die Düse zu der Zeit eines geringen Hubs gemäß der ersten Ausführungsform darstellt; 2A an illustration illustrating the nozzle at the time of a small stroke according to the first embodiment;

2B eine Abbildung, welche die Düse zu einer Zeit eines hohen bzw. großen Hubs gemäß der ersten Ausführungsform darstellt; 2 B an illustration showing the nozzle at a time of high stroke according to the first embodiment;

3 ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen einem Hubbetrag und einer Strahl-Durchdringungskraft bei der ersten Ausführungsform angibt; 3 FIG. 12 is a graph indicating a relationship between a lift amount and a beam penetration force in the first embodiment; FIG.

4A eine Schnittansicht, welche einen Hauptteil einer Kraftstoffeinspritzdüse Aussicht einer Normalenrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt; 4A a sectional view showing a main part of a fuel injection nozzle prospect of a normal direction according to a second embodiment;

4B eine Abbildung, welche darstellt, dass eine Düsenloch-Erstreckungslinie zu einer Sack-Mittellinie gemäß der zweiten Ausführungsform versetzt ist; 4B an illustration showing that a nozzle hole extension line is offset to a sack centerline according to the second embodiment;

5A eine Schnittansicht, welche einen Hauptteil einer Kraftstoffeinspritzdüse aus Sicht einer Normalenrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt; 5A a sectional view showing a main part of a fuel injection nozzle as viewed from a normal direction according to a third embodiment;

5B eine Abbildung, welche darstellt, das eine Düsenloch-Erstreckungslinie eine Sack-Mittellinie gemäß der dritten Ausführungsform kreuzt; 5B an illustration showing that a nozzle hole extension line crosses a bag centerline according to the third embodiment;

6A eine Abbildung, welche die Düse zu der Zeit eines geringen Hubs gemäß der dritten Ausführungsform darstellt; 6A an illustration showing the nozzle at the time of a small stroke according to the third embodiment;

6B eine Abbildung, welche die Düse zu der Seite eines großen Hubs gemäß der dritten Ausführungsform darstellt; 6B an illustration showing the nozzle to the side of a large stroke according to the third embodiment;

7 ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen einem Hubbetrag und einer Strahl-Durchdringungskraft bei der dritten Ausführungsform angibt; 7 FIG. 12 is a graph indicating a relationship between a lift amount and a beam penetration force in the third embodiment; FIG.

8A eine Schnittansicht, welche einen Hauptteil einer Kraftstoffeinspritzdüse aus Sicht einer Normalenrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt; und 8A a sectional view illustrating a main part of a fuel injection nozzle as viewed from a normal direction according to a fourth embodiment; and

8B eine Abbildung, welche darstellt, das eine Düsenloch-Erstreckungslinie zu einer Sack-Mittellinie gemäß der vierten Ausführungsform versetzt ist. 8B an illustration showing that a nozzle hole extension line is offset to a sack centerline according to the fourth embodiment.

Nachstehend sind Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Abbildungen beschrieben. Die in der nachfolgenden Beschreibung offenbarte Ausführungsform stellt ein Beispiel dar und die vorliegende Offenbarung ist offensichtlich nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.Embodiments will now be described with reference to the accompanying drawings. The embodiment disclosed in the following description is an example and the The present disclosure is obviously not limited to these embodiments.

(Erste Ausführungsform)First Embodiment

Eine erste Ausführungsform ist mit Bezug auf 1A bis 3 beschrieben. Eine in einem Fahrzeug angeordnete Maschine umfasst ein Kraftstoffeinspritzsystem.A first embodiment is with reference to 1A to 3 described. An in-vehicle engine includes a fuel injection system.

Das bei dieser Ausführungsform dargestellte Kraftstoffeinspritzsystem dient für eine Dieselmaschine und umfasst ein Common-Rail, welches den Druck von Hochdruckkraftstoff aufnimmt. Ein Injektor, welcher Hochdruckkraftstoff in das Kraftstoffeinspritzsystem einspritzt, entspricht einem Injektor vom Direkteinspritztyp, welcher für jeden Zylinder der Maschine angeordnet ist, um Kraftstoff direkt in jeden Zylinder einzuspritzen.The fuel injection system illustrated in this embodiment is for a diesel engine and includes a common rail that receives the pressure of high pressure fuel. An injector injecting high pressure fuel into the fuel injection system corresponds to a direct injection type injector arranged for each cylinder of the engine to inject fuel directly into each cylinder.

Der Injektor umfasst eine Kraftstoffeinspritzdüse mit einem Düsenkörper 1, welchem komprimierter Kraftstoff ausgehend von dem Common-Rail zugeführt wird, und einer Nadel 2, welche in einer linearen Richtung in diesem Düsenkörper 1 angetrieben wird.The injector includes a fuel injector with a nozzle body 1 to which compressed fuel is supplied from the common rail and a needle 2 , which in a linear direction in this nozzle body 1 is driven.

Der Modus zum Antreiben der Nadel 2 ist nicht spezifiziert und es können verschiedene Antriebsmodi angewendet werden, wie ein Injektor vom elektromagnetischen Ventiltyp, welcher die Nadel 2 über den durch ein elektromagnetisches Ventil gesteuerten Öldruck antreibt, ein Piezo-Injektor, welcher die Nadel 2 über den durch ein Piezostellglied gesteuerten Öldruck antreibt, oder ein Injektor vom elektromagnetischen Antriebstyp, welcher die Nadel 2 durch ein elektromagnetisches Stellglied direkt antreibt.The mode for driving the needle 2 is not specified and various drive modes can be used, such as an electromagnetic valve type injector which injects the needle 2 via the oil pressure controlled by an electromagnetic valve, a piezo injector which drives the needle 2 via the controlled by a piezo actuator oil pressure, or an injector of the electromagnetic drive type, which the needle 2 driven directly by an electromagnetic actuator.

Die Kraftstoffeinspritzdüse ist nachstehend spezifisch erläutert. Ein Düsenloch 4, welches Kraftstoff ausgehend von der oberen Seite hin zu der unteren Seite führt, ist in dem Düsenkörper 1 ausgebildet. Ein Raum S, zu welchem Hochdruckkraftstoff von dem Common-Rail geführt wird, ist zwischen dem Düsenloch 4 und der Nadel 2 ausgebildet.The fuel injection nozzle will be specifically explained below. A nozzle hole 4 , which leads fuel from the upper side to the lower side, is in the nozzle body 1 educated. A space S to which high pressure fuel is led from the common rail is between the nozzle hole 4 and the needle 2 educated.

Ein Ventilsitz 5 mit einer konischen Oberflächengestalt und eine Sackkammer 6 mit einer kugelförmigen Oberflächengestalt, in welcher der komprimierte Kraftstoff, der das Innere des Ventilsitzes 5 durchlauft, zusammenläuft, sind innerhalb des Düsenkörpers 1 ausgebildet. Der Ventilsitz 5 ist bei einem unteren Ende des Düsenlochs 4 ausgebildet. Die konische Oberfläche des Ventilsitzes 5 ist derart ausgebildet, dass deren Durchmesser ausgehend von der oberen Seite hin zu der unteren Seite reduziert ist.A valve seat 5 with a conical surface shape and a baghouse 6 with a spherical surface shape in which the compressed fuel, which is the interior of the valve seat 5 goes through, converges, are inside the nozzle body 1 educated. The valve seat 5 is at a lower end of the nozzle hole 4 educated. The conical surface of the valve seat 5 is formed such that its diameter is reduced starting from the upper side toward the lower side.

Die Sackkammer 6 ist durch eine Kombination einer zylindrischen Oberfläche 6a, welche auf einer unteren Seite des Ventilsitzes 5 ausgebildet ist, und einer halbkugelförmigen Oberfläche 6b, welche auf einer unteren Seite dieser zylindrischen Oberfläche 6a ausgebildet ist, vorgesehen. Insbesondere ist ein halbkugelförmiger Wölbungsteil 7, welcher hin zu einer Verbrennungskammer der Maschine freiliegend ist, auf der äußeren Oberfläche des unteren Endes des Düsenkörpers 1 vorgesehen. Die Sackkammer 6 ist innerhalb des Wölbungsteils 7 ausgebildet.The baghouse 6 is by a combination of a cylindrical surface 6a which is on a lower side of the valve seat 5 is formed, and a hemispherical surface 6b which are on a lower side of this cylindrical surface 6a is formed, provided. In particular, a hemispherical bulge portion 7 which is exposed to a combustion chamber of the engine, on the outer surface of the lower end of the nozzle body 1 intended. The baghouse 6 is inside the vault part 7 educated.

Der Düsenkörper 1 umfasst ein oder mehrere Düsenlöcher 3, durch welche der hin zu der Sackkammer 6 geführte, komprimierte Kraftstoff nach außerhalb des Düsenkörpers 1 eingespritzt wird. Das Beispiel der Ausbildung von mehr als einem Düsenloch 3 ist nachstehend als ein spezifisches Beispiel dargestellt. Das Düsenloch 3 ist derart vorgesehen, dass dieses das Innere und das Äußere des Wölbungsteils 7 durchläuft. Das Düsenloch 3 entspricht insbesondere einem Schaftloch, welches derart ausgebildet ist, dass dieses den Wölbungsteil 7 ausgehend von der inneren Wandoberfläche der Sackkammer 6 hin zu der äußeren Wandoberfläche des Wölbungsteils 7 schräg durchläuft, und dieses wird beispielsweise durch eine Schneidbearbeitung durch eine Bohrerschneide oder dergleichen oder eine elektrische Erosionsbearbeitung ausgebildet. 1A und 1B zeigen als ein Beispiel des Düsenlochs 3, dass das Düsenloch 3 als ein kreisförmiges Loch mit einem konstanten Durchmesser ausgebildet ist, die Gestalt des Düsenlochs 3 ist jedoch nicht auf das kreisförmige Loch beschränkt.The nozzle body 1 includes one or more nozzle holes 3 through which the way to the baghouse 6 guided, compressed fuel to outside the nozzle body 1 is injected. The example of the formation of more than one nozzle hole 3 is shown below as a specific example. The nozzle hole 3 is provided so that this the inside and the outside of the buckle part 7 passes. The nozzle hole 3 corresponds in particular to a shaft hole, which is designed such that this the buckling part 7 starting from the inner wall surface of the baghouse 6 towards the outer wall surface of the arching part 7 passes obliquely, and this is formed for example by a cutting machining by a drill bit or the like or an electric erosion machining. 1A and 1B show as an example of the nozzle hole 3 that the nozzle hole 3 is formed as a circular hole with a constant diameter, the shape of the nozzle hole 3 however, is not limited to the circular hole.

Die bei dieser Ausführungsform dargestellte Einspritzdüse nutzt eine Düse vom Weitwinkel-Einspritztyp. In der nachfolgenden Beschreibung ist zur Einfachheit der Erläuterung der Mittelpunkt einer Kugel mit einer kugelförmigen Fläche in der Sackkammer 6, das heißt, der Mittelpunkt des Durchmessers der halbkugelförmigen Oberfläche 6b, als ein Sack-Mittelpunkt P1 bezeichnet. Die gerade Linie, welche sich in der Axialrichtung durch diesen Sack-Mittelpunkt P1 erstreckt, ist als eine Sack-Mittellinie L1 bezeichnet. Die gerade Linie, welche durch Erstrecken bzw. Verlängern der Mittelachse des Düsenlochs 3 in die Sackkammer 6 erhalten wird, ist als eine Düsenloch-Erstreckungslinie L2 bezeichnet. Der Winkel von bzw. zwischen der unteren Seite der Sack-Mittellinie L1 hin zu bzw. und der Düsenloch-Erstreckungslinie L2 ist als ein Einspritzwinkel θ1 bezeichnet.The injection nozzle shown in this embodiment uses a nozzle of the wide-angle injection type. In the following description, for simplicity of explanation, the center of a sphere having a spherical surface in the baghouse will be described 6 that is, the center of the diameter of the hemispherical surface 6b , designated as a sack center P1. The straight line extending in the axial direction through this sack center P1 is referred to as a sack centerline L1. The straight line obtained by extending the central axis of the nozzle hole 3 in the baghouse 6 is obtained is referred to as a nozzle hole extension line L2. The angle from and between the lower side of the bag centerline L1 toward and the nozzle hole extension line L2 is referred to as an injection angle θ1.

Die Düse vom Weitwinkel-Einspritztyp entspricht einer Kraftstoffeinspritzdüse mit dem Einspritzwinkel θ1, welcher innerhalb eines Bereichs von 60 bis 85 Grad vorgesehen ist. Als ein spezifisches Beispiel erfolgt eine Erläuterung durch beispielhaftes Annehmen der beiden gegenüberliegenden Düsenlöcher 3 mit der Sack-Mittellinie L1 zwischen diesen, wie in 1A und 1B. In diesem Fall ist der Winkel von der Düsenloch-Erstreckungslinie L2 von einem Düsenloch 3 über die Sack-Mittellinie L1 auf der unteren Seite hin zu der Düsenloch-Erstreckungslinie L2 des anderen Düsenlochs 3 innerhalb eines Bereichs von 120 bis 170 Grad vorgesehen.The wide-angle injection type nozzle corresponds to a fuel injection nozzle with the injection angle θ1 provided within a range of 60 to 85 degrees. As a specific example, explanation will be made by exemplifying the two opposite nozzle holes 3 with the sack mid-line L1 between them, as in 1A and 1B , In this case, the angle from the nozzle hole extension line L2 is from a nozzle hole 3 via the bag centerline L1 on the lower side toward the nozzle hole extension line L2 of the other nozzle hole 3 within a range of 120 to 170 degrees.

Gemäß der Kraftstoffeinspritzdüse bei dieser Ausführungsform ist die Düsenloch-Erstreckungslinie L2 derart vorgesehen, dass diese die Sack-Mittellinie L1 tatsächlich kreuzt bzw. schneidet, wie in 1B dargestellt ist. Wie in 1A dargestellt, ist der Punkt, bei welchem die Düsenloch-Erstreckungslinie L2 und die Sack-Mittellinie L1 einander tatsächlich kreuzen, als ein tatsächlicher Schnittpunkt JP2 bezeichnet. 1B stellt einen Abschnitt der Düse entlang des Düsenlochs 3 dar und diese entspricht nicht einer Querschnittsansicht senkrecht zu der Axialrichtung. 1B stellt einen Abschnitt der Düse aus Sicht der Axialrichtung dar und die Sack-Mittellinie L1 ist in 1B als ein Punkt angegeben.According to the fuel injection nozzle in this embodiment, the nozzle hole extension line L2 is provided so as to actually cross the bag center line L1, as in FIG 1B is shown. As in 1A That is, the point at which the nozzle hole extension line L2 and the bag center line L1 actually cross each other is referred to as an actual intersection JP2. 1B represents a portion of the nozzle along the nozzle hole 3 and this does not correspond to a cross-sectional view perpendicular to the axial direction. 1B represents a section of the nozzle from the viewpoint of the axial direction and the sack center line L1 is in 1B specified as a point.

Von der Kraftstoffeinspritzdüse dieser Ausführungsform wird gefordert, dass die Strahlcharakteristika beispielsweise zu der Zeit einer geringen Last, wenn der Einspritzbetrag klein ist, eine geringe Durchdringung und eine hohe Zerstreuung aufweisen sollen, um einen Kühlverlust zu vermeiden, wodurch der durch das Düsenloch 3 eingespritzte Kraftstoff durch die Wandoberfläche der Verbrennungskammer gekühlt wird, und im Gegensatz dazu sollen die Strahlcharakteristika zu der Zeit einer hohen Last, wenn der Einspritzbetrag groß ist, eine hohe Durchdringung aufweisen, um die Verbesserung des Abgases zu erreichen.It is required of the fuel injection nozzle of this embodiment that, for example, at the time of a light load, when the injection amount is small, the jet characteristics should have low penetration and high dispersion to avoid a cooling loss, thereby passing through the nozzle hole 3 Injected fuel is cooled by the wall surface of the combustion chamber, and in contrast, the jet characteristics at the time of a high load when the injection amount is large, to have a high penetration to achieve the improvement of the exhaust gas.

Um dieser Anforderung gerecht zu werden, ist bei der Kraftstoffeinspritzdüse dieser Ausführungsform der vorstehend beschriebene tatsächliche Schnittpunkt JP2 auf einer oberen Seite des Sack-Mittelpunkts P1 vorgesehen, wie in 2A und 2B dargestellt ist. Die axiale Länge ausgehend von dem Sack-Mittelpunkt P1 hin zu dem tatsächlichen Schnittpunkt JP2 ist nicht beschränkend und kann gemäß der erforderlichen Strahl-Durchdringungskraft eingestellt sein. Insbesondere falls empfohlen ist, die Strahl-Durchdringungskraft zu der Zeit einer geringen Last, wenn der Einspritzbetrag klein ist, kleiner zu gestalten, ist die Länge ausgehend von dem Sack-Mittelpunkt P1 hin zu dem tatsächlichen Schnittpunkt JP2 lang eingestellt, um den Einlass des Düsenlochs 3 von dem Boden der Sackkammer 6 entfernt anzuordnen.In order to meet this requirement, in the fuel injection nozzle of this embodiment, the above-described actual intersection JP2 is provided on an upper side of the bag center P1 as in FIG 2A and 2 B is shown. The axial length from the sack center point P1 to the actual intersection point JP2 is not limitative and may be adjusted according to the required beam penetrating force. In particular, if it is recommended to make the beam penetrating force smaller at the time of a light load when the injection amount is small, the length from the bag center P1 to the actual cut point JP2 is set long around the inlet of the nozzle hole 3 from the bottom of the baghouse 6 to arrange away.

Die Nadel 2 besitzt eine Schaftgestalt, welche sich in den Aufwärts- und Abwärtsrichtungen erstreckt, und diese ist bei dem mittleren Teil des Düsenlochs 4 derart getragen bzw. gelagert, dass diese in den Aufwärts- und Abwärtsrichtungen angetrieben werden kann. Ein ringförmiger Sitzteil 8, welcher mit dem Ventilsitz 5 in Anlage gebracht wird, um die Zuführung von komprimiertem Kraftstoff in die Sackkammer 6 zu stoppen, ist bei der Nadel 2 vorgesehen.The needle 2 has a shank shape extending in the upward and downward directions, and this is at the central part of the nozzle hole 4 carried or stored so that it can be driven in the upward and downward directions. An annular seat part 8th , which with the valve seat 5 is brought into contact with the supply of compressed fuel into the baghouse 6 stop is at the needle 2 intended.

Dieser Sitzteil 8 ist bei einem Grenzteil zwischen zwei konischen Oberflächen mit unterschiedlichen Ausbreitungswinkeln ausgebildet. Der Ausbreitungswinkel der konischen Oberfläche auf einer oberen Seite des Sitzteils 8 ist insbesondere derart vorgesehen, dass dieser kleiner ist als der Ausbreitungswinkel des Ventilsitzes 5. Der Ausbreitungswinkel der konischen Oberfläche auf einer unteren Seite des Sitzteils 8 ist derart vorgesehen, dass dieser größer als der Ausbreitungswinkel des Ventilsitzes 5 ist. Nachstehend erfolgt eine Erläuterung mit dem kreisförmigen Konusbereich auf einer unteren Seite des Sitzteils 8, welcher als ein kreisförmiger Konusteil 9 bezeichnet ist. Daher umfasst die Nadel 2 den kreisförmigen Konusteil 9 mit einer konischen Gestalt, dessen Durchmesser ausgehend von dem Sitzteil 8 in Richtung hin zu der unteren Seite mit dem Sitzteil 8 als dessen Grenzteil reduziert ist.This seat part 8th is formed at a boundary part between two conical surfaces having different propagation angles. The propagation angle of the conical surface on an upper side of the seat part 8th is in particular provided such that it is smaller than the propagation angle of the valve seat 5 , The propagation angle of the conical surface on a lower side of the seat part 8th is provided such that it is greater than the propagation angle of the valve seat 5 is. An explanation will be given below with the circular cone portion on a lower side of the seat part 8th , which as a circular cone part 9 is designated. Therefore, the needle includes 2 the circular cone part 9 with a conical shape whose diameter starting from the seat part 8th towards the lower side with the seat part 8th is reduced as its limit part.

Die Kraftstoffeinspritzdüse dieser Ausführungsform ist vom Kreis-Konus-Einfügetyp, bei welchem ein Teil des kreisförmigen Konusteils 9 in die Sackkammer 6 eingefügt ist und der kreisförmige Konusteil 9 in der Axialrichtung mit der Sackkammer 6 überlappt. Die Düse ist insbesondere von einem Typ, bei welchem ein Hinterschneidungsteil 10, welcher bei einem unteren Ende des kreisförmigen Konusteils 9 ausgebildet ist, auf einer unteren Seite einer Grenzlinie 11 zwischen dem Ventilsitz 5 und der Sackkammer 6 angeordnet ist. Die Gestalt des Hinterschneidungsteils 10 ist nicht beschränkend und kann einer flachen Oberfläche senkrecht zu der Axialrichtung entsprechen, wie in 2A und 2B dargestellt ist, oder dieser kann einer konischen Oberfläche entsprechen, deren Ausbreitungswinkel größer als der kreisförmige Konusteil 9 ist, im Gegensatz zu 2A und 2B.The fuel injection nozzle of this embodiment is of the circular cone insert type in which a part of the circular cone part 9 in the baghouse 6 is inserted and the circular cone part 9 in the axial direction with the baghouse 6 overlaps. The nozzle is in particular of a type in which an undercut part 10 , which at a lower end of the circular cone part 9 is formed on a lower side of a boundary line 11 between the valve seat 5 and the baghouse 6 is arranged. The shape of the undercut part 10 is not limitative and may correspond to a flat surface perpendicular to the axial direction, as in FIG 2A and 2 B is shown, or this may correspond to a conical surface whose propagation angle is greater than the circular cone portion 9 is, in contrast to 2A and 2 B ,

Der Kreis-Konus-Einfügetyp ist nachstehend ergänzt. Bei der Kraftstoffeinspritzdüse vom Kreis-Konus-Einfügetyp ist der Hinterschneidungsteil 10 in einem Zustand, bei welchem der Sitzteil 8 mit dem Ventilsitz 5 in Anlage gebracht ist, auf einer unteren Seite der Grenzlinie 11 angeordnet und der kreisförmige Konusteil 9 und die Sackkammer 6 überlappen sich axial. Der kreisförmige Konusteil 9 kann zu der Zeit des maximalen Hubs der Nadel 2 mit der Sackkammer 6 in der Axialrichtung überlappen. Alternativ kann der kreisförmige Konusteil 9 zu der Zeit des maximalen Hubs auch aus der Sackkammer 6 entfernt sein.The circle cone insert type is added below. In the circular-cone type fuel injector, the undercut part is 10 in a state in which the seat part 8th with the valve seat 5 is placed on a lower side of the boundary line 11 arranged and the circular cone part 9 and the baghouse 6 overlap each other axially. The circular cone part 9 can at the time of the maximum stroke of the needle 2 with the baghouse 6 overlap in the axial direction. Alternatively, the circular cone part 9 at the time of the maximum stroke also from the baghouse 6 be distant.

In einem Zustand, bei welchem sich die Nadel 2 nach oben bewegt und der Sitzteil 8 von dem Ventilsitz 5 gelöst ist, stehen die Zuführseite von komprimiertem Kraftstoff und das Düsenloch 3 miteinander in Verbindung und dadurch wird Kraftstoff durch das Düsenloch 3 eingespritzt. Im Gegensatz dazu ist die Verbindung zwischen der Zuführseite von komprimiertem Kraftstoff und dem Düsenloch 3 in einem Zustand, bei welchem sich die Nadel 2 nach unten bewegt und der Sitzteil 8 mit dem Ventilsitz 5 in Anlage gebracht ist, geschlossen bzw. getrennt und die Kraftstoffeinspritzung ist dadurch gestoppt.In a state in which the needle 2 moved up and the seat part 8th from the valve seat 5 is solved, stand the supply side of compressed fuel and the nozzle hole 3 communicate with each other and thereby fuel through the nozzle hole 3 injected. In contrast, the connection between the supply side of compressed fuel and the nozzle hole 3 in a state where the needle is 2 moved down and the seat part 8th with the valve seat 5 is engaged, closed or disconnected and the fuel injection is thereby stopped.

Die Veränderung der Strahl-Durchdringungskraft relativ zu der Veränderung des Hubbetrags der Nadel 2 ist nachstehend beschrieben. Zu der Zeit einer geringen Last ist der tatsächliche Schnittpunkt JP2 der Düsenloch-Erstreckungslinie L2 und der Sack-Mittellinie L1 bei der Kraftstoffeinspritzdüse der ersten Ausführungsform auf einer oberen Seite des Sack-Mittelpunkts P1 vorgesehen, wie vorstehend beschrieben ist. Entsprechend öffnet sich der Einlass des Düsenlochs 3 bei einem oberen Teil der Sackkammer 6 im Vergleich zum Stand der Technik. Folglich ist zu der Zeit eines geringen Hubs, wenn der Einspritzbetrag klein ist, wie in 2A mit einem Pfeil α1 angegeben, die von dem Kraftstoff zurückgelegte Strecke, wenn der hin zu der Sackkammer 6 geführte, komprimierte Kraftstoff temporär mit dem Boden der Sackkammer 6 zusammentrifft und ausgehend von der Bodenseite der Sackkammer 6 in das Düsenloch 3 strömt, länger als beim Stand der Technik. Daher kann die Einspritzenergie in der Sackkammer 6 in hohem Ausmaße reduziert werden. Folglich besitzt der von dem Düsenloch 3 eingespritzte Kraftstoff eine kleine Strahl-Durchdringungskraft, wie zu der Zeit eines geringen Hubs entlang einer durchgehenden Linie B1 in 3 angegeben ist.The variation of the beam penetration force relative to the change in the amount of lift of the needle 2 is described below. At the time of a light load, the actual intersection JP2 of the nozzle hole extension line L2 and the bag center line L1 in the fuel injection nozzle of the first embodiment is provided on an upper side of the bag center P1 as described above. Accordingly, the inlet of the nozzle hole opens 3 at an upper part of the baghouse 6 in comparison to the prior art. Consequently, at the time of a small stroke, when the injection amount is small, as in FIG 2A indicated by an arrow α1, the distance traveled by the fuel when moving towards the baghouse 6 Guided, compressed fuel temporarily with the bottom of the baghouse 6 meets and starting from the bottom side of the baghouse 6 in the nozzle hole 3 flows, longer than in the prior art. Therefore, the injection energy in the baghouse 6 be reduced to a great extent. As a result, it has the nozzle hole 3 Injected fuel has a small jet penetrating force as at the time of a small stroke along a continuous line B1 in FIG 3 is specified.

In der Kraftstoffeinspritzdüse wird die Sackkammer 6 zu der Zeit einer hohen Last mit komprimiertem Kraftstoff gefüllt, so dass diese zu der Zeit eines hohen bzw. großen Hubs, wenn der Einspritzbetrag groß ist, einen hohen Druck aufweist. In diesem Fall existiert kein Phänomen, bei welchem der komprimierte Kraftstoff zurückkehrt, nachdem dieser mit dem Boden der Sackkammer 6 zusammentrifft, und wie in 2B mit einem Pfeil β1 angegeben ist, strömt der hin zu der Sackkammer 6 geführte Hochdruckkraftstoff direkt in das Düsenloch 3, wobei der Kraftstoff einen kreisförmigen Bogen zieht und ausgerichtet ist. Entsprechend besitzt der von dem Düsenloch 3 eingespritzte Kraftstoff eine große Strahl-Durchdringungskraft, wie zu der Zeit eines großen Hubs entlang der durchgehenden Linie B1 in 3 angegeben ist.In the fuel injector, the baghouse becomes 6 at the time of a high load filled with compressed fuel so that at the time of a high stroke when the injection amount is large, it has a high pressure. In this case, there is no phenomenon in which the compressed fuel returns after being in contact with the bottom of the baghouse 6 coincides, and how in 2 B indicated by an arrow β1, flows toward the baghouse 6 guided high-pressure fuel directly into the nozzle hole 3 , wherein the fuel pulls a circular arc and is aligned. Accordingly, it has from the nozzle hole 3 Injected fuel has a large beam penetration force, as at the time of a large stroke along the solid line B1 in FIG 3 is specified.

Eine unterbrochene Linie A in 3 mit abwechselnden kurzen und langen Linien gibt eine Charakteristik des Standes der Technik an, welche den tatsächlichen Schnittpunkt JP2 bei dem Sack-Mittelpunkt P1 vorsieht. Die durchgehende Linie B1 in 3 gibt ein Ausmaß einer Veränderung der Strahl-Durchdringungskraft relativ zu der gestrichelten Linie A mit abwechselnden langen und kurzen Linien an.A broken line A in 3 with alternating short and long lines indicates a characteristic of the prior art, which provides the actual intersection point JP2 at the sack center point P1. The solid line B1 in 3 indicates an amount of change of the beam penetrating force relative to the dashed line A with alternating long and short lines.

Nachstehend sind Effekte der ersten Ausführungsform beschrieben. Durch die Anwendung der vorstehenden ersten Ausführungsform kann eine Kraftstoffeinspritzdüse vom Kreis-Konus-Einfügetyp vorgesehen sein, welche zu der Zeit eines geringen Hubs, wenn der Einspritzbetrag klein ist, eine kleine bzw. geringe Strahl-Durchdringungskraft aufweist, und welche im Gegensatz dazu zu der Zeit eines großen Hubs, wenn der Einspritzbetrag groß ist, eine große Strahl-Durchdringungskraft aufweist. Daher können die Strahlcharakteristika beispielsweise zu der Zeit einer geringen Last, wenn der Einspritzbetrag klein ist, eine geringe Durchdringung und eine Diffusion- bzw. Ausbreitungseinspritzung aufweisen, um einen Kühlverlust zu vermeiden, wodurch der eingespritzte Kraftstoff durch eine Wandoberfläche einer Verbrennungskammer gekühlt wird, und die Strahlcharakteristika können zu der Zeit einer hohen Last, wenn der Einspritzbetrag groß ist, eine hohe Durchdringung aufweisen, um die Verbesserung des Abgases zu erreichen.Hereinafter, effects of the first embodiment will be described. By the application of the above first embodiment, a circular-cone-type fuel injection nozzle may be provided which has a small beam penetrating force at the time of a small stroke when the injection amount is small, and which in contrast thereto Time of a large stroke when the injection amount is large, has a large beam penetrating force. Therefore, for example, at the time of a light load, when the injection amount is small, the jet characteristics can be low in penetration and diffusion injection to avoid a cooling loss, thereby cooling the injected fuel through a wall surface of a combustion chamber, and Beam characteristics at the time of a high load, when the injection amount is large, may have a high penetration to achieve the improvement of the exhaust gas.

(Zweite Ausführungsform)Second Embodiment

Eine zweite Ausführungsform ist mit Bezug auf 4A und 4B beschrieben. Bei den nachfolgenden Ausführungsformen bezeichnen die gleichen Bezugszeichen wie bei der vorstehenden ersten Ausführungsform deren gleiche, entsprechende funktionale Objekte. Die nachfolgenden Ausführungsformen offenbarten lediglich modifizierte Teile zu der ersten Ausführungsform und diese verwenden die vorstehend beschriebene Ausführungsform für die nicht beschriebenen Teile.A second embodiment is with reference to 4A and 4B described. In the following embodiments, the same reference numerals as in the above first embodiment denote the same, corresponding functional objects. The following embodiments disclosed only modified parts to the first embodiment and they use the above-described embodiment for the parts not described.

Wie in 4B dargestellt, ist eine Kraftstoffeinspritzdüse dieser zweiten Ausführungsform von einem Typ, bei welchem eine Düsenloch-Erstreckungslinie L2 einer Sack-Mittellinie L1 nicht direkt kreuzt. Die Düsenloch-Erstreckungslinie L2 ist insbesondere derart vorgesehen, dass diese zu der Sack-Mittellinie L1 versetzt ist.As in 4B 1, a fuel injection nozzle of this second embodiment is of a type in which a nozzle hole extension line L2 does not directly cross a bag centerline L1. The nozzle hole extension line L2 is particularly provided so as to be offset to the bag centerline L1.

Bei der nachfolgenden Beschreibung ist die Linie, welche durch Projizieren der Düsenloch-Erstreckungslinie L2 in der Normalenrichtung erhalten wird, als eine Projektionslinie KL2 bezeichnet. Bei dieser zweiten Ausführungsform ist ein imaginärer Schnittpunkt KP2, bei welchem die Projektionslinie KL2 die Sack-Mittellinie L2 kreuzt, auf einer oberen Seite eines Sack-Mittelpunkts P1 vorgesehen, wie in 4A dargestellt ist. Die weiteren Konfigurationen sind ähnlich zu diesen bei der ersten Ausführungsform und auf deren Erläuterung ist verzichtet.In the following description, the line obtained by projecting the nozzle hole extension line L2 in the normal direction is referred to as a projection line KL2. In this second embodiment, an imaginary intersection KP2 at which the projection line KL2 crosses the bag centerline L2 is provided on an upper side of a bag center P1 as in FIG 4A is shown. The other configurations are similar to those in the first embodiment and their explanation is omitted.

Durch das Vorsehen des imaginären Schnittpunkts KP2 auf einer oberen Seite des Sack-Mittelpunkts P1 auf diese Art und Weise können ähnliche Vorgänge und Effekte wie bei der ersten Ausführungsform erreicht werden.By providing the imaginary intersection KP2 on an upper side of the bag Center P1 in this way, similar operations and effects as in the first embodiment can be achieved.

(Dritte Ausführungsform)Third Embodiment

Eine dritte Ausführungsform ist nachstehend mit Bezug auf 5A bis 7 beschrieben. Wie in 5B dargestellt, ist eine Kraftstoffeinspritzdüse dieser dritten Ausführungsform derart vorgesehen, dass eine Düsenloch-Erstreckungslinie L2 eine Sack-Mittellinie L1 tatsächlich kreuzt bzw. schneidet. Bei der Kraftstoffeinspritzdüse dieser dritten Ausführungsform ist ein tatsächlicher Schnittpunkt JP2 auf einer unteren Seite eines Sack-Mittelpunkts P1 vorgesehen, wie in 5A dargestellt ist. Die weiteren Konfigurationen sind ähnlich zu diesen bei der ersten Ausführungsform und auf deren Erläuterung ist verzichtet.A third embodiment is described below with reference to FIG 5A to 7 described. As in 5B As shown, a fuel injection nozzle of this third embodiment is provided such that a nozzle hole extension line L2 actually crosses a bag centerline L1. In the fuel injection nozzle of this third embodiment, an actual intersection JP2 is provided on a lower side of a bag center P1 as in FIG 5A is shown. The other configurations are similar to those in the first embodiment and their explanation is omitted.

Die Veränderung der Strahl-Durchdringungskraft relativ zu der Veränderung des Hubbetrags einer Nadel 2 ist nachstehend beschrieben. Bei der Kraftstoffeinspritzdüse der dritten Ausführungsform ist der tatsächliche Schnittpunkt JP2 zu der Zeit einer geringen Last auf einer unteren Seite des Sack-Mittelpunkts P1 vorgesehen, wie vorstehend beschrieben ist. Entsprechend öffnet sich der Einlass eines Düsenlochs 3 im Vergleich zum Stand der Technik bei einem Teil einer Sackkammer 6 weiter unten. Folglich ist zu der Zeit eines geringen Hubs, wenn der Einspritzbetrag klein ist, wie in 6A durch einen Pfeil α2 angegeben ist, ein Phänomen, dass komprimierter Kraftstoff zurückkehrt, nachdem dieser mit dem Boden der Sackkammer 6 zusammentrifft, eingeschränkt, und der in die Sackkammer 6 geführte, komprimierte Kraftstoff strömt direkt in das Düsenloch 3. Folglich besitzt der durch das Düsenloch 3 eingespritzte Kraftstoff eine große Strahl-Durchdringungskraft, wie zu der Zeit eines geringen Hubs entlang einer durchgehenden Linie B2 in 7 angegeben ist.The variation of the beam penetrating force relative to the change in the amount of lift of a needle 2 is described below. In the fuel injection nozzle of the third embodiment, the actual intersection JP2 at the time of a light load is provided on a lower side of the bag center P1 as described above. Accordingly, the inlet of a nozzle hole opens 3 compared to the prior art in a part of a baghouse 6 further down. Consequently, at the time of a small stroke, when the injection amount is small, as in FIG 6A indicated by an arrow .alpha.2, a phenomenon that compressed fuel returns after it reaches the bottom of the baghouse 6 coincides, restricted, and in the baghouse 6 guided, compressed fuel flows directly into the nozzle hole 3 , Consequently, it has through the nozzle hole 3 Injected fuel has a large beam penetrating force, as at the time of a small stroke along a continuous line B2 in FIG 7 is specified.

Bei der Kraftstoffeinspritzdüse der dritten Ausführungsform ist in ähnlicher Art und Weise zu der ersten Ausführungsform ein Einspritzwinkel θ1 zu der Zeit einer hohen Last auf einen breiten bzw. weiten Winkel von 60 bis 85 Grad eingestellt. Aus diesem Grund ist ein Winkel θ2 von der Düsenloch-Erstreckungslinie L2 hin zu einem oberen Teil einer tangentialen Linie einer kugelförmigen Fläche, welche als die Sackkammer 6 konfiguriert ist, auf einen spitzen Winkel eingestellt, wie in 6B dargestellt ist. Folglich strömt der in die Sackkammer 6 geführte, komprimierte Kraftstoff nicht auf einfache Art und Weise in das Düsenloch 3. Daher kann eine Strömungsrichtung des Kraftstoffes in der Sackkammer 6 scharf abgewinkelt sein und die Einspritzenergie kann in der Sackkammer 6 reduziert werden. Wenn daher die Sackkammer 6 mit komprimiertem Kraftstoff gefüllt wird, so dass diese zu der Zeit eines großen Hubs einen hohen Druck aufweist, besitzt der durch das Düsenloch 3 eingespritzte Kraftstoff eine kleine Strahl-Durchdringungskraft, wie in 7 zu der Zeit eines großen Hubs entlang der durchgehenden Linie B2 angegeben ist.In the fuel injection nozzle of the third embodiment, similarly to the first embodiment, an injection angle θ1 at the time of a high load is set to a wide angle of 60 to 85 degrees. For this reason, an angle θ2 from the nozzle hole extension line L2 toward an upper part of a tangential line of a spherical surface serving as the baghouse 6 is configured to set at an acute angle, as in 6B is shown. Consequently, it flows into the baghouse 6 guided, compressed fuel does not easily enter the nozzle hole 3 , Therefore, a flow direction of the fuel in the baghouse 6 be sharply angled and the injection energy can be in the baghouse 6 be reduced. Therefore, if the baghouse 6 is filled with compressed fuel so that it at the time of a large stroke has a high pressure, which has through the nozzle hole 3 Injected fuel has a small jet-penetrating power, as in 7 at the time of a large stroke along the solid line B2.

Eine gestrichelte Linie A in 7 mit abwechselnden langen und kurzen Linien gibt eine Charakteristik des Standes der Technik an, bei welcher der tatsächliche Schnittpunkt JP2 bei dem Sack-Mittelpunkt P1 vorgesehen ist, und die durchgehende Linie B2 in 7 gibt einen Veränderungsgrad der Strahl-Durchdringungskraft relativ zu der unterbrochenen Linie A mit abwechselnden langen und kurzen Linien an.A dashed line A in 7 with alternate long and short lines indicates a characteristic of the prior art in which the actual intersection JP2 is provided at the bag center P1 and the solid line B2 in FIG 7 indicates a degree of change of the beam penetrating force relative to the broken line A having alternating long and short lines.

Nachstehend sind Effekte der dritten Ausführungsform beschrieben. Durch das Einsetzen der vorstehenden dritten Ausführungsform kann eine Kraftstoffeinspritzdüse vom Kreis-Konus-Einfügetyp vorgesehen sein, welche zu der Zeit eines geringen Hubs, wenn der Einspritzbetrag klein ist, eine große Strahl-Durchdringungskraft aufweist, und welche zu der Zeit eines großen Hubs, wenn der Einspritzbetrag groß ist, eine kleine Strahl-Durchdringungskraft aufweist.Next, effects of the third embodiment will be described. By employing the above third embodiment, a circular-cone-type fuel injection nozzle having a large jet penetration force at the time of a small stroke when the injection amount is small, and at the time of a large stroke, when the injection amount is large, has a small beam penetrating force.

(Vierte Ausführungsform)Fourth Embodiment

Eine vierte Ausführungsform ist nachstehend mit Bezug auf 8A und 8B beschrieben. Wie in 8B dargestellt, ist eine Kraftstoffeinspritzdüse dieser vierten Ausführungsform von einem Typ, bei welchem eine Düsenloch-Erstreckungslinie L2 eine Sack-Mittellinie L1 nicht direkt kreuzt. Insbesondere ist die Düsenloch-Erstreckungslinie L2 in ähnlicher Art und Weise zu der vorstehenden zweiten Ausführungsform derart vorgesehen, dass diese zu der Sack-Mittellinie L1 versetzt ist.A fourth embodiment is described below with reference to FIG 8A and 8B described. As in 8B That is, a fuel injection nozzle of this fourth embodiment is of a type in which a nozzle hole extension line L2 does not directly cross a bag centerline L1. More specifically, the nozzle hole extension line L2 is provided in a similar manner to the above second embodiment as being offset to the bag centerline L1.

Bei dieser vierten Ausführungsform ist ein imaginärer Schnittpunkt KP2, bei welchem eine Projektionslinie KL2 die Sack-Mittellinie L1 kreuzt bzw. schneidet, auf einer unteren Seite eines Sack-Mittelpunkts P1 vorgesehen, wie in 8A dargestellt ist. Die weiteren Konfigurationen sind ähnlich zu diesen bei der ersten Ausführungsform und auf deren Erläuterung ist verzichtet.In this fourth embodiment, an imaginary intersection KP2 at which a projection line KL2 intersects the sack centerline L1 is provided on a lower side of a sack center P1 as in FIG 8A is shown. The other configurations are similar to those in the first embodiment and their explanation is omitted.

Durch das Vorsehen des imaginären Schnittpunkts KP2 auf einer unteren Seite des Sack-Mittelpunkts P1 auf diese Art und Weise können ähnliche Vorgänge und Effekte wie bei der dritten Ausführungsform erreicht werden.By providing the imaginary intersection KP2 on a lower side of the bag center P1 in this manner, similar operations and effects as those of the third embodiment can be achieved.

Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und es können ebenso die nachfolgenden Modi eingesetzt werden. Nachstehend sind Modifikationen der vorstehenden Ausführungsformen erläutert.The present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and the following modes may also be used. Below are Modifications of the above embodiments explained.

Die vorstehende erste Ausführungsform stellt den Weitwinkel-Einspritztyp dar, welcher den Einspritzwinkel θ1 in einem Bereich von 60 bis 85 Grad vorsieht. Der Einspritzwinkel θ1 ist jedoch nicht beschränkt, wenn der tatsächliche Schnittpunkt JP2 auf einer oberen Seite des Sack-Mittelpunkts P1 vorgesehen ist. Insbesondere wenn der tatsächliche Schnittpunkt JP2 auf einer oberen Seite des Sack-Mittelpunkts P1 vorgesehen ist, kann der Einspritzwinkel θ1 derart eingestellt sein, dass dieser kleiner als 60 Grad ist, oder der Einspritzwinkel θ1 kann derart eingestellt sein, dass dieser größer als 85 Grad ist. Wenn der imaginäre Schnittpunkt KP2 auf einer oberen Seite des Sack-Mittelpunkts P1 vorgesehen ist, ist der Einspritzwinkel θ1 in ähnlicher Art und Weise nicht auf den Bereich von 60 bis 85 Grad beschränkt. Der Einspritzwinkel θ1 kann kleiner als 60 Grad eingestellt sein oder der Einspritzwinkel θ1 kann größer als 85 Grad eingestellt sein.The above first embodiment represents the wide-angle injection type which provides the injection angle θ1 in a range of 60 to 85 degrees. However, the injection angle θ1 is not limited when the actual intersection JP2 is provided on an upper side of the bag center P1. In particular, when the actual intersection point JP2 is provided on an upper side of the bag center P1, the injection angle θ1 may be set to be smaller than 60 degrees, or the injection angle θ1 may be set to be greater than 85 degrees , Similarly, when the imaginary intersection KP2 is provided on an upper side of the bag center P1, the injection angle θ1 is not limited to the range of 60 to 85 degrees. The injection angle θ1 may be set smaller than 60 degrees, or the injection angle θ1 may be set larger than 85 degrees.

Bei den vorstehenden ersten bis vierten Ausführungsformen sind die Beispiele der Anwendung der vorliegenden Offenbarung auf die Kraftstoffeinspritzdüse dargestellt, welche für eine Dieselmaschine eingesetzt wird. Die Dieselmaschine ist eine Verbrennungskraftmaschine vom Kompressions-Zündungstyp. Daher ist der durch die Kraftstoffeinspritzdüse eingespritzte Kraftstoff nicht auf Leichtöl beschränkt und als Kraftstoff kann ein anderer Kraftstoff, welcher für die Verdichtungszündung bzw. Selbstzündung geeignet ist, wie Dimethylether, verwendet werden.In the above first to fourth embodiments, the examples of application of the present disclosure to the fuel injection nozzle used for a diesel engine are illustrated. The diesel engine is a compression ignition type internal combustion engine. Therefore, the fuel injected through the fuel injector is not limited to light oil, and as the fuel, other fuel suitable for compression ignition such as dimethyl ether may be used.

Die vorstehenden ersten bis vierten Ausführungsformen stellen die Beispiele der Anwendung der vorliegenden Offenbarung auf die Kraftstoffeinspritzdüse dar, welche für eine Dieselmaschine eingesetzt wird. Die vorliegende Offenbarung kann jedoch auf eine Kraftstoffeinspritzdüse angewendet werden, welche für einen Ottomotor eingesetzt wird.The above first to fourth embodiments exemplify the application of the present disclosure to the fuel injection nozzle used for a diesel engine. However, the present disclosure can be applied to a fuel injection nozzle used for a gasoline engine.

Die Kraftstoffeinspritzdüse kann vom Gesamtumfangs-Einspritztyp sein, welcher Kraftstoff um die Kraftstoffeinspritzdüse einspritzt, vom beidseitigen Einspritztyp, welcher Kraftstoff zu beiden Seiten der Kraftstoffeinspritzdüse einspritzt, oder vom einseitigen Einspritztyp, welcher Kraftstoff lediglich hin zu einer Seite der Kraftstoffeinspritzdüse einspritzt.The fuel injection nozzle may be of the total perimeter injection type injecting fuel around the fuel injection nozzle, double-sided injection type injecting fuel to both sides of the fuel injection nozzle, or one-side injection type injecting fuel only toward one side of the fuel injection nozzle.

Zusammenfassend kann die Kraftstoffeinspritzdüse gemäß den vorstehenden Ausführungsformen folgendermaßen beschrieben werden.In summary, the fuel injection nozzle according to the above embodiments can be described as follows.

Bei dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der tatsächliche Schnittpunkt JP2 der Düsenloch-Erstreckungslinie L2 und der Sack-Mittellinie L1 auf einer oberen Seite des Sack-Mittelpunkts P1 vorgesehen. Bei dem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der imaginäre Schnittpunkt KP2 der Projektionslinie KL2 und der Sack-Mittellinie L1 auf einer oberen Seite des Sack-Mittelpunkts P1 vorgesehen. Daher öffnet sich der Einlass des Düsenlochs 3 bei den ersten und zweiten Aspekten im Vergleich zum Stand der Technik bei einem Teil der Sackkammer 6 weiter oben. Folglich wird die von dem Kraftstoff zurückgelegte Strecke zu der Zeit eines geringen Hubs, wenn der hin zu der Sackkammer 6 geführte, komprimierte Kraftstoff temporär mit dem Boden der Sackkammer 6 zusammentrifft und ausgehend von der Bodenseite der Sackkammer 6 in das Düsenloch 2 strömt, länger. Entsprechend kann die Einspritzenergie in der Sackkammer 6 in hohem Maße reduziert werden. Folglich besitzt der durch das Düsenloch 3 eingespritzte Kraftstoff eine kleinere Strahl-Durchdringungskraft als beim Stand der Technik. Im Gegensatz dazu wird die Sackkammer 6 zu der Zeit eines großen Hubs mit komprimiertem Kraftstoff gefüllt, so dass diese einen hohen Druck aufweist. Entsprechend liegt kein Phänomen vor, bei welchem der komprimierte Kraftstoff zurückkehrt, nachdem dieser mit dem Boden der Sackkammer 6 zusammentrifft, und der hin zu der Sackkammer 6 geführte Hochdruckkraftstoff strömt direkt in das Düsenloch 3. Daher besitzt der durch das Düsenloch 3 eingespritzte Kraftstoff eine größere Strahl-Durchdringungskraft als zu der Zeit eines geringen Hubs. Daher können die ersten und zweiten Aspekte eine Kraftstoffeinspritzdüse vom Kreis-Konus-Einfügetyp vorsehen, welche zu der Zeit eines geringen Hubs eine kleine Strahl-Durchdringungskraft aufweist, und welche zu der Zeit eines großen Hubs eine große Strahl-Durchdringungskraft aufweist.In the first aspect of the present disclosure, the actual intersection JP2 of the nozzle hole extension line L2 and the bag centerline L1 is provided on an upper side of the bag center P1. In the second aspect of the present disclosure, the imaginary intersection KP2 of the projection line KL2 and the bag center line L1 is provided on an upper side of the bag center P1. Therefore, the inlet of the nozzle hole opens 3 in the first and second aspects compared to the prior art in a part of the baghouse 6 above. As a result, the distance traveled by the fuel becomes at the time of a small stroke when toward the baghouse 6 Guided, compressed fuel temporarily with the bottom of the baghouse 6 meets and starting from the bottom side of the baghouse 6 in the nozzle hole 2 flows, longer. Accordingly, the injection energy in the baghouse 6 be greatly reduced. Consequently, it has through the nozzle hole 3 injected fuel a smaller beam penetration force than in the prior art. In contrast, the baghouse becomes 6 at the time of a large stroke filled with compressed fuel so that it has a high pressure. Accordingly, there is no phenomenon in which the compressed fuel returns after being in contact with the bottom of the baghouse 6 meets, and that to the baghouse 6 Guided high-pressure fuel flows directly into the nozzle hole 3 , Therefore, it has through the nozzle hole 3 Injected fuel has a larger beam penetration force than at the time of a small stroke. Therefore, the first and second aspects can provide a circular cone insert type fuel injector which has a small beam penetrating force at the time of a small stroke and which has a large beam penetrating force at the time of a large stroke.

Bei dem vierten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der tatsächliche Schnittpunkt JP2 der Düsenloch-Erstreckungslinie L2 und der Sack-Mittellinie L1 auf einer unteren Seite des Sack-Mittelpunkts P1 vorgesehen. Bei dem fünften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der imaginäre Schnittpunkt KP2 der Projektionslinie KL2 und der Sack-Mittellinie L1 auf einer unteren Seite des Sack-Mittelpunkts P1 vorgesehen. Daher öffnet sich der Einlass des Düsenlochs 3 bei den vierten und fünften Aspekten im Vergleich zum Stand der Technik bei einem Teil der Sackkammer 6 weiter unten. Folglich ist zu der Zeit eines geringen Hubs ein Phänomen, dass komprimierter Kraftstoff, welcher hin zu der Sackkammer 6 geführt wird, zurückkehrt, nachdem dieser mit dem Boden der Sackkammer 6 temporär zusammentrifft, eingeschränkt, und der in die Sackkammer 6 geführte, komprimierte Kraftstoff strömt direkt in das Düsenloch 3. Entsprechend besitzt der durch das Düsenloch 3 eingespritzte Kraftstoff eine größere Strahl-Durchdringungskraft als beim Stand der Technik. Bei den vierten und fünften Aspekten ist der Einspritzwinkel θ1 auf einen breiten bzw. weiten Winkel von 60 bis 85 Grad eingestellt. Daher ist der Winkel θ2 von der Düsenloch-Erstreckungslinie L2 hin zu einem oberen Teil einer tangentialen Linie einer kugelförmigen Fläche, welche als die Sackkammer 6 konfiguriert ist, auf einen spitzen Winkel eingestellt. Folglich strömt der in die Sackkammer 6 geführte, komprimierte Kraftstoff nicht auf einfache Art und Weise in das Düsenloch 3. Die Kraftstoff-Strömungsrichtung wird auf diese Art und Weise in der Sackkammer 6 rapide abgewinkelt und die Einspritzenergie wird in der Sackkammer 6 reduziert. Wenn daher die Sackkammer 6 zu der Zeit eines hohen bzw. großen Hubs mit komprimiertem Kraftstoff gefüllt wird, so dass diese einen hohen Druck aufweist, besitzt der durch das Düsenloch 3 eingespritzte Kraftstoff eine kleinere Strahl-Durchdringungskraft als beim Stand der Technik. Auf diese Art und Weise können die vierten und fünften Aspekte eine Kraftstoffeinspritzdüse vom Kreis-Konus-Einfügetyp vorsehen, welche zu der Zeit eines geringen Hubs eine große Strahl-Durchdringungskraft aufweist und zu der Zeit eines großen Hubs eine kleine Strahl-Durchdringungskraft aufweist.In the fourth aspect of the present disclosure, the actual intersection JP2 of the nozzle hole extension line L2 and the bag centerline L1 is provided on a lower side of the bag center P1. In the fifth aspect of the present disclosure, the imaginary intersection KP2 of the projection line KL2 and the bag center line L1 is provided on a lower side of the bag center P1. Therefore, the inlet of the nozzle hole opens 3 in the fourth and fifth aspects compared to the prior art in a part of the baghouse 6 further down. Consequently, at the time of a small stroke, there is a phenomenon that compressed fuel which reaches the baghouse 6 is guided, returns after this with the bottom of the baghouse 6 temporarily coincides, restricted, and in the baghouse 6 guided, compressed fuel flows directly into the nozzle hole 3 , Accordingly, it has through the nozzle hole 3 injected fuel has a larger beam penetration force than in the prior art. In the fourth and fifth aspects, the injection angle θ1 is set to a wide angle of 60 to 85 degrees. Therefore, the angle θ2 of the Nozzle hole extension line L2 toward an upper part of a tangential line of a spherical surface, which is referred to as the baghouse 6 is configured to an acute angle. Consequently, it flows into the baghouse 6 guided, compressed fuel does not easily enter the nozzle hole 3 , The fuel flow direction becomes in this way in the baghouse 6 rapidly angled and the injection energy is in the baghouse 6 reduced. Therefore, if the baghouse 6 at the time of a high stroke is filled with compressed fuel so that it has a high pressure, which has through the nozzle hole 3 injected fuel a smaller beam penetration force than in the prior art. In this way, the fourth and fifth aspects can provide a circular cone insert type fuel injector which has a large beam penetrating force at the time of a small stroke and a small beam penetrating force at the time of a large stroke.

Während die vorliegende Offenbarung mit Bezug auf Ausführungsformen davon beschrieben wurde, ist es verständlich, dass die Offenbarung nicht auf die Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung ist dahingehend gedacht, dass diese eine verschiedenartige Modifikation und äquivalente Anordnungen abdeckt. Zusätzlich befinden sich neben den verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen weitere Kombinationen und Konfigurationen mit mehr, weniger oder lediglich einem einzelnen Element ebenso in dem Grundgedanken und Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung.While the present disclosure has been described with respect to embodiments thereof, it is to be understood that the disclosure is not limited to the embodiments and constructions. The present disclosure is intended to cover a variety of modifications and equivalent arrangements. Additionally, in addition to the various combinations and configurations, other combinations and configurations with more, less, or only a single element are also within the spirit and scope of the present disclosure.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

JP 2010-174819 A [0002]

Claims

A fuel injector, comprising: a nozzle body ( 1 ), which comprises: a valve seat ( 5 ), which within the nozzle body ( 1 ) is formed and has a conical surface shape; a baghouse ( 6 ), which within the nozzle body ( 1 ) and has a shape of a spherical surface which brings together compressed fuel, which within the valve seat ( 5 ) flows; and a nozzle hole ( 3 ), through which the in the baghouse ( 6 ), compressed fuel to outside the nozzle body ( 1 ) is injected; and a needle ( 2 ), which within the nozzle body ( 1 ) is driven linearly, and which comprises: a seat part ( 8th ), which with the valve seat ( 5 ) is brought into abutment to the supply of the compressed fuel into the baghouse ( 6 ) to stop; and a circular cone part ( 9 ), which has a conical shape with the seat part ( 8th ) as its boundary part and in the baghouse ( 6 ), provided that: a direction in which the needle ( 2 ) is shifted, corresponds to an axial direction; the direction in which the needle ( 2 ) is shifted, when the fuel injection is started, an upper side corresponds; a center of a sphere with the spherical surface of the baghouse ( 6 ) corresponds to a bag center (P1); a straight line extending in the axial direction through the bag center (P1) corresponds to a bag centerline (L1); and a straight line obtained by extending a central axis of the nozzle hole (FIG. 3 ) in the baghouse ( 6 ), corresponds to a nozzle hole extension line (L2), the nozzle hole extension line (L2) is provided so as to cross the bag center line (L1); and an actual intersection (JP2) in which the nozzle hole extension line (L2) and the bag center line (L1) intersect each other is provided on the upper side of the bag center (P1).

A fuel injector according to claim 1, wherein: an opposite side to the upper side in the axial direction corresponds to a lower side; and an angle (θ1) from a part of the sack center line (L1) on the lower side to the nozzle hole extension line (L2) is set in a range of 60 to 85 degrees.

A fuel injector, comprising: a nozzle body ( 1 ), which comprises: a valve seat ( 5 ), which within the nozzle body ( 1 ) is formed and has a conical surface shape; a baghouse ( 6 ), which within the nozzle body ( 1 ) and has a shape of a spherical surface which brings together compressed fuel, which within the valve seat ( 5 ) flows; and a nozzle hole ( 3 ), through which the in the baghouse ( 6 ), compressed fuel to outside the nozzle body ( 1 ) is injected; and a needle ( 2 ), which within the nozzle body ( 1 ) is driven linearly, and which comprises: a seat part ( 8th ), which with the valve seat ( 5 ) is brought into abutment to the supply of the compressed fuel into the baghouse ( 6 ) to stop; and a circular cone part ( 9 ), which has a conical shape with the seat part ( 8th ) as its boundary part and in the baghouse ( 6 ), provided that: a direction in which the needle ( 2 ) is shifted, corresponds to an axial direction; a direction perpendicular to the axial direction corresponds to a normal direction; the direction in which the needle ( 2 ) is shifted, when the fuel injection is started, an upper side corresponds; a center of a sphere with the spherical surface of the baghouse ( 6 ) corresponds to a bag center (P1); a straight line extending in the axial direction through the bag center (P1) corresponds to a bag centerline (L1); a straight line obtained by extending a central axis of the nozzle hole ( 3 ) in the baghouse ( 6 ) corresponds to a nozzle hole extension line (L2); and a line obtained by projecting the nozzle hole extension line (L2) in the normal direction corresponds to a projection line (KL2), the nozzle hole extension line (L2) is provided to be offset to the bag centerline (L1) ; and an imaginary intersection (KP2) in which the projection line (KL2) and the bag center line (L1) intersect each other is provided on the upper side of the bag center (P1).

A fuel injector, comprising: a nozzle body ( 1 ), which comprises: a valve seat ( 5 ), which within the nozzle body ( 1 ) is formed and has a conical surface shape; a baghouse ( 6 ), which within the nozzle body ( 1 ) and has a shape of a spherical surface which brings together compressed fuel, which within the valve seat ( 5 ) flows; and a nozzle hole ( 3 ), through which the in the baghouse ( 6 ), compressed fuel to outside the nozzle body ( 1 ) is injected; and a needle ( 2 ), which within the nozzle body ( 1 ) is driven linearly, and which comprises: a seat part ( 8th ), which with the valve seat ( 5 ) is brought into abutment to the supply of the compressed fuel into the baghouse ( 6 ) to stop; and a circular cone part ( 9 ), which has a conical shape with the seat part ( 8th ) as its boundary part and in the baghouse ( 6 ), provided that: a direction in which the needle ( 2 ) is shifted, corresponds to an axial direction; the direction in which the needle ( 2 ) is shifted, when the fuel injection is stopped, a lower side corresponds; a center of a sphere with the spherical surface of the baghouse ( 6 ) corresponds to a bag center (P1); a straight line extending in the axial direction through the bag center (P1) corresponds to a bag centerline (L1); and a straight line obtained by extending a central axis of the nozzle hole (FIG. 3 ) in the baghouse ( 6 ), corresponds to a nozzle hole extension line (L2), the nozzle hole extension line (L2) is provided so as to cross the bag center line (L1); an actual intersection (JP2) in which the nozzle hole extension line (L2) and the bag center line (L1) intersect each other is provided on the lower side of the bag center (P1); and an angle (θ1) of a part of the sack center line (L1) on the lower side toward the nozzle hole extension line (L2) is set in a range of 60 to 85 degrees.

A fuel injector, comprising: a nozzle body ( 1 ), which comprises: a valve seat ( 5 ), which within the nozzle body ( 1 ) is formed and has a conical surface shape; a baghouse ( 6 ), which within the nozzle body ( 1 ) and has a shape of a spherical surface which brings together compressed fuel, which within the valve seat ( 5 ) flows; and a nozzle hole ( 3 ), through which the in the baghouse ( 6 ), compressed fuel to outside the nozzle body ( 1 ) is injected; and a needle ( 2 ), which within the nozzle body ( 1 ) is driven linearly, and which comprises: a seat part ( 8th ), which with the valve seat ( 5 ) is brought into abutment to the supply of the compressed fuel into the baghouse ( 6 ) to stop; and a circular cone part ( 9 ), which has a conical shape with the seat part ( 8th ) as its boundary part and in the baghouse ( 6 ), provided that: a direction in which the needle ( 2 ) is shifted, corresponds to an axial direction; a direction perpendicular to the axial direction corresponds to a normal direction; the direction in which the needle ( 2 ) is shifted, when the fuel injection is started, an upper side corresponds; a center of a sphere with the spherical surface of the baghouse ( 6 ) corresponds to a bag center (P1); a straight line extending in the axial direction through the bag center (P1) corresponds to a bag centerline (L1); a straight line obtained by extending a central axis of the nozzle hole ( 3 ) in the baghouse ( 6 ) corresponds to a nozzle hole extension line (L2); and a line obtained by projecting the nozzle hole extension line (L2) in the normal direction corresponds to a projection line (KL2), the nozzle hole extension line (L2) is provided to be offset to the bag centerline (L1) ; an opposite side to the upper side in the axial direction corresponds to a lower side; an imaginary intersection (KP2) in which the projection line (KL2) and the bag center line (L1) intersect each other is provided on the lower side of the bag center (P1); and an angle (θ1) of a part of the sack center line (L1) on the lower side toward the projection line (KL2) is set in a range of 60 to 85 degrees.