DE112020000270T5

DE112020000270T5 - Kraftstoffeinspritzvorrichtung und steuervorrichtung

Info

Publication number: DE112020000270T5
Application number: DE112020000270.5T
Authority: DE
Inventors: Ryo KUSAKABE; Yoshihiro Sukegawa; Masayuki Saruwatari
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2019-02-08
Filing date: 2020-02-07
Publication date: 2021-09-23
Also published as: US20220120249A1; JP7187341B2; JP2020128725A; WO2020162587A1

Abstract

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Bilden von Kraftstoffsprühnebeln, die ein Ausstoßen von PN, HC und dergleichen niederhalten können, zu ermöglichen. Somit enthält in einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100, die mehrere Einspritzlöcher aufweist, die Kraftstoffeinspritzvorrichtung eine erste Einspritzlochgruppe 801, die in einer Richtung zur Seite des Auslassventils 211 in Bezug auf eine Seite des Einlassventils 205 gerichtet ist, und eine zweite Einspritzlochgruppe 802, die in einer Richtung zur Seite des Einlassventils 205 in Bezug auf die Seite des Auslassventils 211 gerichtet ist. Eine Durchflussmenge der zweiten Einspritzlochgruppe 802 ist größer als eine Durchflussmenge der ersten Einspritzlochgruppe 801.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich z.B. auf eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die in einer Brennkraftmaschine verwendet wird, und ihre Steuervorrichtung.
Technischer Hintergrund
Zum Beispiel beschreibt WO 2013/008692 A (PTL1) ein Kraftstoffeinspritzventil, das ein Einspritzloch mit großem Durchmesser, das Kraftstoff in einen ringförmigen Raum, der einen Bereich mit einer starken Taumelströmung enthält, einspritzt, und ein Einspritzloch mit kleinem Durchmesser, das Kraftstoff in einen Raum, der einen Bereich mit einer schwachen Taumelströmung enthält, einspritzt, besitzt (siehe ZUSAMMENFASSUNG). Dieses Kraftstoffeinspritzventil verringert eine Verdünnung von Öl und verringert eine Kraftstoffanhaftung oder dergleichen an einer Zylinderauskleidung und einer Kolbenbodenfläche durch Verringern eines Eindringens eines Sprühnebels, der auf die Zylinderauskleidung und die Kolbenbodenfläche gerichtet ist, und behält eine Einspritzmenge insgesamt bei und steuert eine Verbrennungseffizienz durch Leiten des Sprühnebels des erhöhten Eindringens in einen Bereich mit hoher Fließfähigkeit geeignet (siehe Absatz 0015).
Entgegenhaltungsliste
Patentliteratur
PTL 1: WO 2013/008692 A
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine wurden, um geringe Abgase zu erreichen, ein Verfahren zum Begünstigen eines Mischens von Kraftstoff und Luft, um unverbranntes Gas durch Erhöhen eines Systemkraftstoffdrucks und Zerstäuben von Partikeln des eingespritzten Kraftstoffs niederzuhalten, und ein Verfahren zum Verringern unverbrannter Partikel durch Niederhalten der Haftung des Kraftstoffsprühnebels an einer Innenseite eines Kraftmaschinenzylinders implementiert.
Insbesondere haften dann, wenn ein Kraftstoffdruck zur Zerstäubung erhöht wird, da eine Eindringkraft des Kraftstoffsprühnebels zunimmt, die eingespritzten Kraftstoffsprühnebel an einem Einlassventil und einer Zylinderinnenwandfläche und die Menge ausgestoßener Substanzen wie z. B. PN und HC kann sich erhöhen.
Zum Beispiel ist es wie im Verfahren von PTL 1 in einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die mehrere Einspritzlöcher aufweist, möglich, eine nachteilige Wirkung aufgrund einer Eindringzunahme zu verringern, indem ein Durchmesser eines Einspritzlochs, das Kraftstoff in einen Bereich einspritzt, in dem ein Luftdurchfluss klein ist, verringert wird, und ein Durchmesser eines Einspritzlochs, das Kraftstoff in einen Bereich einspritzt, in dem ein Luftdurchfluss groß ist, erhöht wird.
Allerdings strömt dann, wenn der Durchmesser des Einspritzlochs, das den Kraftstoff in den Bereich einspritzt, in dem der Luftdurchfluss groß ist, erhöht wird, ein Luft/Kraftstoff-Gemisch durch einen starken Luftdurchfluss und somit wird eine Reichweite des Sprühnebels erweitert. Entsprechend kann sich die Kraftstoffanhaftung am Kolben erhöhen.
Aus den oben genannten Gründen kann man im Verfahren von PTL 1 nicht sagen, dass Mittel zum Verringern der Kolbenanhaftung, um PN und HC zu verringern, notwendigerweise ausreichend Berücksichtigung erfahren.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Bilden von Kraftstoffsprühnebeln, die einen Ausstoß von PN, HC und dergleichen niederhalten können, zu ermöglichen.
Lösung des Problems
Um die Aufgabe zu lösen, ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die mehrere Einspritzlöcher aufweist, und die Kraftstoffeinspritzvorrichtung enthält eine erste Einspritzlochgruppe, die in einer Richtung auf eine Auslassventilseite in Bezug auf eine Einlassventilseite gerichtet ist, und eine zweite Einspritzlochgruppe, die in einer Richtung auf die Einlassventilseite in Bezug auf die Auslassventilseite gerichtet ist. Eine Durchflussmenge der zweiten Einspritzlochgruppe ist größer als eine Durchflussmenge der ersten Einspritzlochgruppe.
Um die Aufgabe zu lösen, ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die mehrere Einspritzlöcher aufweist, und die Kraftstoffeinspritzvorrichtung enthält eine erste Einspritzlochgruppe, die in einer Richtung auf eine Auslassventilseite in Bezug auf eine Einlassventilseite gerichtet ist, und eine zweite Einspritzlochgruppe, die in einer Richtung auf die Einlassventilseite in Bezug auf die Auslassventilseite gerichtet ist. Eine Gesamtquerschnittfläche von Einspritzlochauslassflächen der zweiten Einspritzlochgruppe ist größer als eine Gesamtquerschnittfläche von Einspritzlochauslassflächen der ersten Einspritzlochgruppe.
Um die Aufgabe zu lösen, ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die mehrere Einspritzlöcher aufweist, und eine Gesamtquerschnittfläche von Einspritzlöchern, die Kraftstoff in einer Strömungsrichtung eines Gases, die von einer Einlassventilöffnungs-Flächenseite zu einer Auslassventilöffnungs-Flächenseite gerichtet ist, einspritzen, ist kleiner als eine Gesamtquerschnittfläche von Einspritzlöchern, die Kraftstoff in einer Richtung, die der Strömungsrichtung entgegengesetzt ist, einspritzen.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Haftung der Sprühnebel an der Zylinderinnenwandfläche zu verringern, und ist es möglich, die Abgabe von PN und HC niederzuhalten. Weitere Aufgaben, Konfigurationen und Wirkungen werden in den folgenden Beschreibungen verdeutlicht.
Figurenliste

[1] 1 ist ein Diagramm, das ein Kraftstoffeinspritzsystem, das eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 und eine Ansteuervorrichtung 150 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält, zeigt, und ist ein Diagramm, das die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 in einem Querschnitt parallel zu einer Mittelachse 100a zeigt.
[2] 2 ist ein schematisches Diagramm einer zylinderinternen Brennkraftmaschinen des Typs mit Direkteinspritzung (einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung), in der Kraftstoff in einen Zylinderinnenraum direkt eingespritzt wird und die mit der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.
[3] 3 ist ein schematisches Diagramm, das eine Form von Kraftstoffsprühnebeln, die in einen Zylinderinnenraum (den Innenraum des Zylinders 210) von 2 eingespritzt werden, zeigt.
[4] 4 ist eine Projektionsansicht der Kraftstoffsprühnebel, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 eingespritzt werden, wenn 3 von der Seite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 in Richtung eines Kolbens 214 gesehen wird.
[5] 5 ist eine Projektionsansicht der Kraftstoffsprühnebel, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 eingespritzt werden, wenn 3 von der Seite des Kolbens 214 in Richtung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 gesehen wird.
[6] 6 ist eine vergrößerte Ansicht einer Mündung 116 aus einer Richtung eines abgelegenen Endes der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 gesehen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[7] 7 ist eine Querschnittansicht eines Querschnitts B-B' in 6.
[8] 8 ist ein Diagramm, das ein Änderungsbeispiel zeigt, in dem eine Form eines Einspritzlochs der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geändert ist.
[9] 9 ist ein Diagramm, das ein Einspritzverfahren, das durch eine Steuervorrichtung 154 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, zeigt.
[10] 10 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Durchflussmengenverhältnis einer ersten Einspritzlochgruppe 801 und einer zweiten Einspritzlochgruppe 802 und PN gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
[11] 11 ist ein Diagramm, das ein Einspritzverfahren, das durch eine Steuervorrichtung 154 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, zeigt.
[12] 12 ist eine Projektionsansicht von Kraftstoffsprüh nebeln, die von einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100' eingespritzt werden, von einer Seite des Kolbens 209 in Richtung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 in 2 gesehen in einem weiteren Beispiel der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 (der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100').
[13] 13 ist eine vergrößerte Ansicht einer Mündung 116' aus einer Richtung eines abgelegenen Endes der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100' von 12 gesehen.

Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden werden ein Betrieb und eine Konfiguration einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 14 beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden Konfigurationen, die den Zeichnungen oder den Ausführungsformen gemeinsam sind, dieselben Bezugszeichen zugewiesen und ihre Beschreibung wird für jede Zeichnung oder Ausführungsform unterlassen. Selbst wenn die Konfigurationen dieselben Bezugszeichen besitzen, wird die Beschreibung gegeben, wenn eine bestimmte Notwendigkeit einer Beschreibung vorliegt.
[Erste Ausführungsform]
Eine Konfiguration und ein Betrieb einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. 1 ist ein Diagramm, das ein Kraftstoffeinspritzsystem, das eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 und eine Ansteuervorrichtung 150 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält, zeigt, und ist ein Diagramm, das die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 in einem Querschnitt parallel zu einer Mittelachse 100a zeigt.
In der vorliegenden Spezifikation und den Ansprüchen verwendet, obwohl eine Aufwärts-/Abwärts-Richtung festgelegt sein kann, diese Aufwärts-/Abwärts-Richtung eine Aufwärts-/Abwärts-Richtung von 1 als Grundlage und stimmt nicht notwendigerweise mit einer Aufwärts-/Abwärts-Richtung in einem montierten Zustand der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 überein. In Richtung der Mittelachse 100a ist eine Seite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100, auf der Einspritzlöcher 119 vorgesehen sind, eine abgelegene Stirnseite und ist eine gegenüberliegende Seite (eine Seite, auf der Kraftstoff zugeführt wird) eine Basisstirnseite.
Ein Kraftstoffeinspritzender Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 wird durch eine Breite eines Einspritzpulses, der von einer Kraftmaschinensteuereinheit (ECU) 154 gesendet wird, gesteuert. Dieser Einspritzpuls wird in eine Ansteuerschaltung 153 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 eingegeben und die Ansteuerschaltung 153 legt eine Ansteuerstromwellenform auf der Grundlage einer Anweisung der ECU 154 fest und liefert zu einer Zeit auf der Grundlage des Einspritzpulses einen Ansteuerstrom zur Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100. Die Ansteuerschaltung 153 kann als eine Komponente oder eine Platine, die in die ECU 154 integriert ist, montiert sein. Eine Vorrichtung, in die die Ansteuerschaltung 154 und die ECU 154 integriert sind, wird als die Ansteuervorrichtung 150 bezeichnet. Die ECU 154 und die Ansteuervorrichtung 150, die die ECU 154 enthält, können als eine Steuervorrichtung bezeichnet werden.
Dann werden eine Konfiguration und ein grundlegender Betrieb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 und der Ansteuervorrichtung 150 beschrieben.
Die ECU 154 empfängt Signale, die Zustände einer Kraftmaschine angeben, von verschieden Sensoren und berechnet eine Breite eines Einspritzpulses und einen Einspritzzeitpunkt zum Steuern einer Einspritzmenge, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 eingespritzt werden soll, gemäß einer Betriebsbedingung einer Brennkraftmaschine. Die ECU 154 enthält einen A/D-Umsetzer und einen Ein-/Ausgabeanschluss zum Empfangen von Signalen von verschieden Sensoren. Der Einspritzpuls, der von der ECU 154 ausgegeben wird, wird über eine Signalleitung 151 in die Ansteuerschaltung 153 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung eingegeben. Die Ansteuerschaltung 153 steuert eine Spannung, die an ein Solenoid 105 angelegt wird, und liefert einen Strom zum Solenoid 105. Die ECU 154 kommuniziert über eine Kommunikationsleitung 152 mit der Ansteuerschaltung 153 und kann zwischen Ansteuerströmen, die durch die Ansteuerschaltung 153 gemäß einem Druck des Kraftstoffs, der der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 zugeführt wird, und der Betriebsbedingung erzeugt werden, umschalten und Sollwerte eines Stroms und einer Stromzufuhrzeit ändern.
Dann werden eine Konfiguration und ein Betrieb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 beschrieben. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 in 1 ist eine elektromagnetische Brennstoffeinspritzeinrichtung des Typs mit normalerweise geschlossenem Ventil. In einem Zustand, in dem die Spule 105 nicht eingeschaltet ist, wird ein Ventilkörper 114 durch eine Feder 110 in einer Ventilschließrichtung gedrückt und gelangt in engen Kontakt mit dem Ventilsitz 118 und befindet sich in einem geschlossenen Zustand. In diesem geschlossenen Zustand wird eine Bewegungseinrichtung (ein beweglicher Kern) 102 durch eine Nullpunktfeder 112 in engen Kontakt mit dem Ventilkörper 114 gebracht und weist in einem Zustand, in dem der Ventilkörper 114 geschlossen ist, einen Hohlraum zwischen der Bewegungseinrichtung 102 und einem Magnetkern (einem festen Kern) 107 auf. Der Kraftstoff wird aus einem oberen Teil der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 zugeführt und der Kraftstoff ist durch den Ventilsitz 118 versiegelt. Wenn das Ventil geschlossen ist, wirken eine Kraft aufgrund der Feder 110 und eine Kraft aufgrund des Kraftstoffdrucks auf den Ventilkörper 114 und der Ventilkörper 114 wird in einer Schließrichtung (einer Ventilschließrichtung) gedrückt. Ein Magnetkreis, der eine elektromagnetische Kraft zum Öffnen oder Schließen eines Ventils erzeugt, enthält einen Düsenhalter 101, der ein zylindrisches Element ist, das auf einer Außenumfangsseite des Magnetkerns 107 und der Bewegungseinrichtung 102 angeordnet ist, den Magnetkern 107, die Bewegungseinrichtung 102 und ein Gehäuse 103. Wenn der Spule 105 ein Strom zugeführt wird, wird ein magnetischer Fluss im Magnetkreis erzeugt und wird eine magnetische Anziehungskraft zwischen der Bewegungseinrichtung 102, die eine bewegliche Komponente ist, und dem Magnetkern 107 erzeugt. Wenn die magnetische Anziehungskraft, die auf die Bewegungseinrichtung 102 wirkt, die Summe einer Last durch die Feder 110 und der Kraft, die aufgrund des Kraftstoffdrucks auf den Ventilkörper 114 wirkt, überschreitet, bewegt sich die Bewegungseinrichtung 102 nach oben. Zum jetzigen Zeitpunkt bewegt sich der Ventilkörper 114 gemeinsam mit der Bewegungseinrichtung 102 nach oben und bewegt sich zu einer Position, bei der eine obere Stirnfläche der Bewegungseinrichtung 102 mit einer unteren Stirnfläche des Magnetkerns 107 zusammenstößt. Als Ergebnis wird der Ventilkörper 114 vom Ventilsitz 118 getrennt und wird der zugeführte Kraftstoff aus den mehreren Einspritzlöchern 119 eingespritzt.
Dann wird, nachdem die obere Stirnfläche der Bewegungseinrichtung 102 mit der unteren Stirnfläche des Magnetkerns 107 zusammengestoßen ist, der Ventilkörper 114 von der Bewegungseinrichtung 102 getrennt und schwingt über, wird jedoch durch die Feder 110 zurückgedrückt und steht an der Bewegungseinrichtung 102 still. Wenn die Zufuhr des Stroms zur Spule 105 abgeschaltet wird, nimmt der magnetische Fluss, der im Magnetkreis erzeugt wird, ab und die magnetische Anziehungskraft wird verringert. Wenn die magnetische Anziehungskraft kleiner als die kombinierte Kraft der Last durch die Feder 110 und eine Fluidkraft, die durch den Ventilkörper 114 und die Bewegungseinrichtung 102 aufgrund des Kraftstoffdrucks aufgenommen wird, wird, bewegen sich die Bewegungseinrichtung 102 und der Ventilkörper 114 nach unten und die Bewegungseinrichtung 102 wird zu einem Zeitpunkt, zu dem der Ventilkörper 114 mit dem Ventilsitz 118 zusammenstößt, vom Ventilkörper 114 getrennt. Andererseits steht der Ventilkörper 114 nach dem Zusammenstoßen mit dem Ventilsitz 118 still und die Injektion des Kraftstoffs wird gestoppt. Die Bewegungseinrichtung 102 und der Ventilkörper 114 können als dasselbe Element einteilig gebildet werden oder können als getrennte Elemente gebildet werden und durch ein Verfahren wie z. B. Schweißen oder Einpressen gekoppelt werden. Eine zylindrische Mündung 116, die die mehreren Einspritzlöcher 119 aufweist, ist an den Düsenhalter 101 gekoppelt und die Mündung 116 besitzt einen Führungsabschnitt 120, der die Bewegung des Ventilkörpers 114 in einer Radialrichtung steuert. Die Mündung 116 und der Führungsabschnitt 120 sind in 1 einteilig gebildet, können jedoch getrennte Elemente sein. Die Bewegung des Ventilkörpers 214 ist in der Radialrichtung bei zwei Punkten mit Innendurchmessern des Führungsabschnitts 120 und des Magnetkerns 107, der in gleitenden Kontakt mit einem Randabschnitt 130 des Ventilkörpers 114 gelangt, beschränkt und der Ventilkörper ist konfiguriert, in einer Ventilöffnungsrichtung und einer Ventilschließrichtung (der Öffnungs- und der Schließrichtung des Ventils) zu arbeiten.
Wenn die Bewegungseinrichtung 102 und der Ventilkörper 114 befestigt sind, ist die Nullpuriktfeder 112 nicht erforderlich.
Dann werden die Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform und die Probleme der Kraftstoffeinspritzvorrichtung unter Bezugnahme auf 2 bis 7 beschrieben.
2 ist ein schematisches Diagramm einer zylinderinternen Brennkraftmaschinen des Typs mit Direkteinspritzung (Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung), in der der Kraftstoff in einen Zylinderinnenraum 208 direkt eingespritzt wird, und die mit der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. 2 zeigt einen Zustand von Kraftstoffsprühnebeln im Kraftmaschinenzylinderinnenraum 208, unmittelbar nachdem der Kraftstoff von einem abgelegenen Endabschnitt der Mündung 116 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 eingespritzt wurde. Der Kraftmaschinenzylinderinnenraum 208 kann einfach als das Zylinderinnere bezeichnet werden.
Die Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung in der vorliegenden Ausführungsform enthält die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100, Einlassventile 205, eine Zündkerze 203, Auslassventile 211, eine Einlassleitung 207, eine Auslassleitung 212, einen Kolben 209 und einen Zylinder 220, der den Kolben 209 enthält.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 ist bei einer Position 230 direkt über dem Zylinder 220 angebracht und zwei Einlassventile 205 und zwei Auslassventile 211 sind links und rechts davon angebracht. In 2 wird zur Beschreibung die Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung vorgenommen, wobei das Einlassventil 205 und das Auslassventil 211 am selben Querschnitt angebracht sind wie die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100. Eine Links/Rechts-Richtung ist hier durch eine Links/Rechts-Richtung in 2 definiert.
Zunächst wird ein Betrieb der Brennkraftmaschinen mit Direkteinspritzung beschrieben. Nachdem das Eirilassventil 205 geöffnet wurde, wird Luft (Gas), das durch die Einlassleitung 207 geleitet wurde, zum Kraftmaschinenzylinderinnenraum 208 geleitet und der Kraftstoff wird von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit einem Strom 240 der einströmenden Luft eingespritzt. Der eingespritzte Kraftstoff folgt dem Strom der Luft, der zum Kraftmaschinenzylinderinnenraum 208 geleitet wird, und wird mit der Luft gemischt. Somit wird ein Luft/Kraftstoff-Gemisch gebildet. Danach wird zu einem Zeitpunkt, zu dem der Kolben 209 sich einem oberen Totpunkt nähert, das Luft/Kraftstoff-Gemisch durch Zünden des Luft/Kraftstoff-Gemischs durch die Zündkerze 203 verbrannt und wird eine Schubkraft erhalten.
3 ist ein schematisches Diagramm, das eine Form des Kraftstoffsprühnebels, der in den Zylinderinnenraum (in den Zylinder 210) von 2 eingespritzt wird, zeigt. 4 ist eine Projektionsansicht der Kraftstoffsprühnebel, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 eingespritzt werden, wenn 3 in Richtung des Kolbens 214 von der Seite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 gesehen wird. 5 ist eine Projektionsansicht der Kraftstoffsprühnebel, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 eingespritzt werden, wenn 3 in Richtung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 von der Seite des Kolbens 214 gesehen wird.
In der folgenden Beschreibung sind in 6 eine Einlassseite (eine Einlassventilseite oder eine Einlassventilöffnungs-Flächenseite) und eine Auslassseite (eine Auslassventilseite oder eine Auslassventilöffnungs-Flächenseite) abgeteilt wie folgt. Die Einlassseite und die Auslassseite sind durch eine Oberfläche 650 abgeteilt, die parallel zu einer Mittelachse 220a des Zylinders 220 oder des Zylinders 208 ist, die Mittelachse 220a enthält und parallel zu Liniensegmenten, die zwei Einlassventilöffnungsflächen-Zentren 205a durchlaufen, oder Liniensegmenten, die zwei Auslassventilöffnungsflächen-Zentren 211a durchlaufen, ist. Eine Seite, auf der die Einlassventile 205 vorhanden sind, ist die Einlassseite und eine Seite, auf der die Auslassventile 211 vorhanden sind, ist die Auslassseite. Obwohl ein Fall, in dem die zwei Einlassventile 205 und die zwei Auslassventile 211 vorliegen, in der Beschreibung oberhalb beschrieben ist, können dann, wenn die Anzahlen von Einlassventilen 205 und Auslassventilen 211 verschieden sind, die Einlassseite und die Auslassseite symmetrisch in Bezug auf die Oberfläche 650 abgeteilt sein.
Die Kraftstoffsprühnebel, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 eingespritzt werden, enthalten Sprühnebel 621A und 621B, die auf die Seite der Zündkerze 203 auf der Auslassseite gerichtet sind, Sprühnebel 621C und 621D, die zur Richtung des Kolbens 209 auf der Auslassseite gerichtet sind, Sprühnebel 622C und 622D, die zur Richtung des Kolbens 209 auf der Einlassseite gerichtet sind, und Sprühnebel 622A und 622B, die weiter zur Seite des Einlassventils 205 gerichtet sind als die Sprühnebel 622C und 622D auf der Einlassseite. Die Sprühnebel 621A und 621B sind weiter zur Seite des Auslassventils 211gerichtet als die Sprühnebel 621C und 621D auf der Auslassseite. In der vorliegenden Ausführungsform besitzen die Kraftstoffsprühnebel, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 eingespritzt werden, ferner Sprühnebel 622A und 623B, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu einer Bodenfläche 241 des Kolbens 209 eingespritzt werden. Die Sprühnebel 621A, 621B, 621C und 621D bilden eine erste Sprühnebelgruppe 621, die Sprühnebel 622A, 622B, 622C und 622D bilden eine zweite Sprühnebelgruppe 622 und die Sprühnebel 623A und 623B bilden eine dritte Sprühnebelgruppe 623.
Dann wird eine Konfiguration der Mündung 116 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 unter Bezugnahme auf 6 und 7 beschrieben. 6 ist eine vergrößerte Ansicht der Mündung 116 aus einer Richtung eines abgelegenen Endes der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 gesehen gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 7 ist eine Schnittansicht eines Querschnitts B-B' in 6.
Eine Sitzfläche 601, die den Ventilsitz 118 bildet, der den Kraftstoff abdichtet, weist im Wesentlichen eine Kegelform auf, indem sie mit dem Ventilkörper 114 in Kontakt gelangt, und dichtet den Kraftstoff ab, indem sie mit einem kugelförmigen Abschnitt 114a (siehe 1) des Ventilkörpers 114 in Kontakt gelangt. Somit weist die Sitzfläche 601 einen Sitzabschnitt 601a auf, der mit dem kugelförmigen Abschnitt 114a in Kontakt gelangt. Die Einspritzlöcher 119 (siehe 1) enthalten ein Einspritzloch 801A, das den Sprühnebel 621A bildet, ein Einspritzloch 801B, das den Sprühnebel 621B bildet, ein Einspritzloch 801C, das den Sprühnebel 621C bildet, ein Einspritzloch 801D, das den Sprühnebel 621D bildet, ein Einspritzloch 802A, das den Sprühnebel 622A bildet, ein Einspritzloch 802B, das den Sprühnebel 622B bildet, ein Einspritzloch 802C, das den Sprühnebel 622C bildet, ein Einspritzloch 802D, das den Sprühnebel 622D bildet, ein Einspritzloch 803A, das den Sprühnebel 623A bildet und ein Einspritzloch 803B, das den Sprühnebel 623B bildet.
In der vorliegenden Ausführungsform sind, wie in 7 gezeigt ist, die Einspritzlöcher 801A, 801B, 801C, 801D, 802A, 802B, 802C, 802D, 803A und 803B in einer zylindrischen Form, die einen gleichförmigen Einspritzlochdurchmesser von einer Einlassseite zu einer Auslassseite aufweist, gebildet.
Die Beschreibung wird unter erneuter Bezugnahme auf 3, 4 und 5 vorgenommen. 3 zeigt den Zustand der Kraftstoffsprühnebel des Kraftmaschinenzylinderinnenraums 208 unmittelbar nachdem der Kraftstoff vom abgelegenen Endabschnitt der Mündung 116 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 eingespritzt wurde.
Die Kraftstoffsprühnebel, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 eingespritzt werden, besitzen die erste Sprühnebelgruppe 621, die zur Richtung der Auslassventilöffnungsflächen-Zentren 211a, die Schnittpunkte zwischen Mittelachsen 610 der Auslassventile 211 und Stirnflächen (oder Auslassventilöffnungsflächen) der Auslassventile 211 auf einer Brennkammerseite in Bezug auf die Einlassventilöffnungsflächen-Zentren 205a, die Schnittpunkte zwischen Mittelachsen 611 der Einlassventile 205 und den Stirnflächen (oder den Einlassventilöffnungsflächen) der Einlassventile 205 auf der Brennkammerseite sind, sind, gerichtet ist, und die zweite Sprühnebelgruppe 622, die auf die Richtung der Einlassventilöffnungsflächen-Zentren 205a in Bezug auf die Auslassventilöffnungtflächen-Zentren211a gerichtet ist. Eine Durchflussmenge der zweiten Sprühnebelgruppe 622 ist größer als eine Durchflussmenge der ersten Sprühnebelgruppe 621.
Mittelachsen der Sprühnebel 621A, 621B, 621C und 621D in der ersten Sprühnebelgruppe 621 werden auf der Seite der Auslassventile 211 des Brennkammerzentrums 650 positioniert und Mittelachsen des Sprühnebels 622A, 622B, 622C und 622D werden in der zweiten Sprühnebelgruppe 622 auf der Seite der Einlassventile 205 des Brennkammerzentrums 650 positioniert. Alternativ wird die erste Sprühnebelgruppe 621 derart eingespritzt, dass die Mittelachsen (die Einspritzrichtungen) der Sprühnebel 621A, 621B, 621C und 621D auf die Seite der Auslassventile 211 des Brennkammerzentrums 650 gerichtet sind, und die zweite Sprühnebelgruppe 622 wird derart eingespritzt, dass die Mittelachsen (die Einspritzrichtungen) der Sprühnebel 622A, 622B, 622C und 622D auf die Seite der Einlassventile 205 des Brennkammerzentrums 650 gerichtet sind.
Obwohl, da Mittelachsen der dritten Sprühnebelgruppe 623 im Wesentlichen auf einer Schnittstelle 650 zwischen der Einlassseite und der Auslassseite liegen, die dritte Sprühnebelgruppe 623 von der ersten Sprühnebelgruppe 621 und der zweiten Sprühnebelgruppe 622 in.der vorliegenden Ausführungsform verschieden ist, ist die dritte Sprühnebelgruppe in der ersten Sprühnebelgruppe 621 enthalten, wenn die Mittelachsen (die Einspritzrichtungen) zur Auslassseite gerichtet sind, und ist in der zweiten Sprühnebelgruppe 622 enthalten, Wenn die Mittelachsen (die Einspritzrichtungen) zur Einlassseite gerichtet sind. Selbst in diesem Fall erfüllt eine Beziehung zwischen den Durchflussmengen der ersten Sprühnebelgruppe 621 und der zweiten Sprühnebelgruppe 622 die oben erwähnte Beziehung.
Der Strom der Luft, die aus der Einlassöffnung 207 in den Kraftmaschinenzylinderinnenraum strömt, (der im Folgenden als ein „Strom“ bezeichnet wird) bildet einen Strom im Uhrzeigersinn im Zylinderinneren 208 der Kraftmaschine, wie durch ein Bezugszeichen 240 in 2 angegeben ist. In diesem Fall werden die folgenden Wirkungen durch Anordnen der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 bei der Position 230 direkt über dem Zylinder 220 und Bilden der Kraftstoffsprühnebel, wie in 4 gezeigt ist, erhalten.
Eine zweite Einspritzlochgruppe 802 spritzt den Kraftstoff in einer Richtung gegen oder in einem Bereich gegen den Strom 240 ein und somit werden die eingespritzten Kraftstoffsprühnebel zum Strom 240 zurückgedrückt. Als Ergebnis haften die Kraftstoffsprühnebel, die von der zweiten Einspritzlochgruppe 802 eingespritzt werden, kaum an einer Zylinderwandfläche 210 und der Bodenfläche 241 des Kolbens 209. Andererseits spritzt die erste Einspritzlochgruppe 801 den Kraftstoff in einer Richtung entlang des Stroms 240 ein und somit folgen die eingespritzten Kraftstoffsprühnebel dem Strom 240. Entsprechend erhöht sich das Eindringen und somit haften die Kraftstoffsprühnebel einfach an der Zylinderwandfläche 210 und der Bodenfläche 241 des Kolbens 209. Entsprechend ist eine Durchflussmenge der zweiten Einspritzlochgruppe 802 größer als die der ersten Einspritzlochgruppe 801 und somit ist es möglich, die Haftung des Kraftstoffs an der Zylinderwandfläche 210 und der Kolbenbodenfläche 241 niederzuhalten. Als Ergebnis können HC und PN verringert werden.
Somit ist eine Gesamtquerschnittfläche von Einspritzlochauslassflächen der zweiten Einspritzlochgruppe 802 größer als eine Gesamtquerschnittfläche von Einspritzlochauslassflächen der ersten Einspritzlochgruppe 801. Mit anderen Worten ist ein Innendurchmesser eines Einspritzlochauslasses der zweiten Einspritzlochgruppe 802 größer als ein Innendurchmesser eines Einspritzlochauslasses der ersten Einspritzlochgruppe 801.
Die erste Einspritzlochgruppe 801 enthält die Einspritzlöcher 801A, 801B, 801C und 801D. Die zweite Einspritzlochgruppe 802 enthält die Einspritzlöcher 802A, 802B, 802C und 802D. Die Einspritzlochauslassfläche entspricht einem Einspritzlochauslass 901 bezüglich des Einspritzlochs 801. Gleiches gilt für die weiteren Einspritzlöcher 802 und 803. Obwohl das Einspritzloch in der vorliegenden Ausführungsform eine Ringform besitzt, die einen gleichförmigen Durchmesser von einem Einlass zu einem Auslass besitzt, ist eine Querschnittfläche der Einspritzlochauslassfläche wichtig und die Form des Einspritzlochs muss nicht die Ringform besitzen oder kann eine Ellipse oder dergleichen sein. Gleiches gilt für die weiteren Einspritzlöcher 802 und 803.
Wenn die Gesamtquerschnittfläche der Einspritzlochauslässe der Einspritzlöcher 802A, 802B, 802C und 802D der zweiten Einspritzlochgruppe 802 erhöht wird, kann, da eine Eindringkraft der Sprühnebel, die von der Einspritzlochgruppe 802 eingespritzt werden, stärker wird, obwohl eine große Kraftstoffmenge in Richtung des Stroms 240 eingespritzt wird, da die Kraftstoffsprühnebel sich einfach in den Zylinderinnenraum 208 zerstreuen, die Homogenität des Luft/Kraftstoff-Gemischs verbessert werden. Als Ergebnis wird es, obwohl der Kraftstoff in einem Kompressionshub eingespritzt wird, einfach, einen homogenen Zustand des Luft/Kraftstoff-Gemischs zu erstellen, ein fettes Äquivalenzverhältnis kann niedergehalten werden und PN kann verringert werden.
Wenn die Form der Einspritzlöcher 801, 802 oder 803 säulenförmig (zylindrisch) ist, ist eine Querschnittfläche S des Einspritzlochs 801, 802 oder 803 S = (π · r²)/4, mit einem Innendurchmesser r des Einspritzlochauslasses und einem Verhältnis des Umfangs eines Kreises zu einem Durchmesser. Gemäß der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform kann der Innendurchmesser des Einspritzlochauslasses der zweiten Einspritzlochgruppe 802 größer als der Innendurchmesser des Einspritzlochauslasses der ersten Einspritzlochgruppe 801 sein. Als Ergebnis ist die Gesamtquerschnittfläche der Einspritzlöcher der zweiten Einspritzlochgruppe 802 größer als die der ersten Einspritzlochgruppe 801 und eine Wirkung des Verringerns von PN wird verbessert.
Wie in 5 und 6 gezeigt ist, kann, obwohl in der vorliegenden Ausführungsform die zweite Einspritzlochgruppe 802 durch die vier Einspritzlöcher 802A, 802B, 802C und 802D gebildet ist und die zweite Sprühnebelgruppe 622 durch die vier Sprühnebel 622A, 622B, 622C und 622D gebildet ist, dann, wenn die Durchflussmenge der Sprühnebelgruppe 622 erhöht werden kann, die Anzahl von Sprühnebeln und die Anzahl von Einspritzlöchern kleiner als vier sein. In diesem Fall wird die Anzahl von Einspritzlöchern verringert und somit kann eine Verarbeitungszeit verringert werden. Entsprechend können die Kosten der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 niedergehalten werden.
Wie in 3 gezeigt ist, kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 derart konfiguriert sein, dass dann, wenn Schnittwinkel θ1 bis θ5 zwischen den Einspritzlöchern (den Sprühnebeln) und einer horizontalen Linie 502, die von einem Zentrum 501 eines abgelegenen Endabschnitts der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 zur Seite der Einlassventile 205 in einer horizontalen Richtung einer Brennkammer (eines Zylinderinnenraums) 208 gezogen wird, größer werden, die Durchflussmenge der Sprühnebel kleiner wird. In der Konfiguration von 3 werden die Schnittwinkel in der Reihenfolge der Schnittwinkel 503 bis 507 groß. In diesem Fall können die Durchmesser der Einspritzlöcher in der Reihenfolge der Einspritzlöcher 802A und 802B, der Einspritzlöcher 802C und 802D, der Einspritzlöcher 803A und 803B, der Einspritzlöcher 801C und 801D und der Einspritzlöcher 801A und 801B verringert werden.
Wie in 2 gezeigt ist, läuft der Strom 240 von der Auslassseite zur Einlassseite herum und strömt dann in der Nähe der Einlassventile 205 parallel zur horizontalen Linie 502 der Brennkammer 208. Entsprechend sind dann, wenn der Schnittwinkel zwischen der horizontale Linie 502 und den Sprühnebeln kleiner werden, der Strom 240 und die Sprühnebel einander zugewandt. Somit kann dann, wenn die Schnittwinkel zwischen der horizontalen Linie 502 und den Sprühnebeln kleiner werden können, die Durchflussmenge größer werden. Mit anderen Worten kann, wenn der Schnittwinkel zwischen der horizontalen Linie 502 und den Einspritzlöchern größer werden können, die Durchflussmenge der Sprühnebel kleiner werden. Obwohl die Durchflussmenge erhöht wird, haften, da die Sprühnebel zum Strom 240 zurückgedrückt werden, die Sprühnebel kaum an der Kolbenbodenfläche 241 und der Zylinderwandfläche 210 und somit kann PN niedergehalten werden.
Gleichwohl beschreibt der Strom 240 in der vorliegenden Ausführungsform ein Taumeln, das im Uhrzeigersinn gebildet ist. Zum Beispiel ist es dann, wenn eine Seite der Einlassöffnung geschlossen ist, selbst falls eine Drallströmung, wobei ein Strom eines Dralls, der in einer Umfangsrichtung der Brennkammer 208 wirbelt, gebildet ist, möglich, die Haftung des Kraftstoffsprühnebels an der Zylinderwandfläche 210 und der Kolbenbodenfläche 214 durch Erhöhen der Durchflussmenge des Sprühnebels, der dem Strom zugewandt ist, und Verringern der Durchflussmenge des Sprühnebels entlang des Stroms niederzuhalten.
Dann werden Winkel der Sprühnebel unter Bezugnahme auf 3 und 5 beschrieben. Hier wird angenommen, dass ein eingeschlossener Winkel, der durch ein Sprühnebelpaar, das durch die Sprühnebel 622A und 622B gebildet ist, gebildet wird, Δθ1 ist, ein eingeschlossener Winkel, der durch ein Sprühnebelpaar, das durch die Sprühnebel 622C und 622D gebildet ist, gebildet wird, Δθ2 ist, ein eingeschlossener Winkel, der durch ein Sprühnebelpaar, das durch die Sprühnebel 623A und 623B gebildet ist, gebildet wird, Δθ3 ist, ein eingeschlossener Winkel, der durch ein Sprühnebelpaar, das durch die Sprühnebel 621C und 621D gebildet ist, gebildet wird, Δθ4 ist und ein eingeschlossener Winkel, der durch ein Sprühnebelpaar, das durch die Sprühnebel 621A und 621B gebildet ist, gebildet wird, Δθ5 ist. Der eingeschlossene Winkel ist ein Winkel, der zwischen Sprühnebelmittelachsen der Sprühnebel, die das Sprühnebelpaar bilden, gebildet ist.
Die Sprühnebelmittelachse ist eine Achse, die ein Zentrum eines Sprühnebelquerschnitts durchläuft und zu einer Einspritzrichtung des Kraftstoffs, der aus dem Einspritzloch eingespritzt wird, gerichtet ist. Da die Einspritzrichtung des Kraftstoffs, der aus dem Einspritzloch eingespritzt wird, durch eine Mittelachse (eine Eindringrichtung) des Einspritzlochs eingestellt wird, kann die Sprühnebelmittelachse als mit der Mittelachse des Einspritzlochs übereinstimmend erachtet werden.
Der eingeschlossene Winkel Δθ1 zwischen den Mittelachsen der zwei Sprühnebel 622A und 622B, die durch die zwei Einspritzlöcher 802A und 802B, die Teil der zweiten Einspritzlochgruppe 802 sind, gebildet werden, kann kleiner sein als der eingeschlossene Winkel Δθ5 zwischen den Sprühnebelmittelachsen, die durch die zwei Sprühnebel 621A und 621B, die aus den zwei Einspritzlöchern 801A und 801B, die Teil der ersten Einspritzlochgruppe 801 sind, eingespritzt werden, gebildet sind.
Die eingeschlossenen Winkel Δθ1 und Δθ2 werden derart verringert, dass der Sprühnebel 622 der zweiten Einspritzlochgruppe 802 dem Strom 240 zugewandt ist, und somit kann eine Relativgeschwindigkeit zwischen den Sprühnebeln 622A und 622B und dem Strom 240 erhöht werden. Die Sprühnebel werden zerstäubt und somit ist es möglich, die Haftung des Kraftstoffs an der Kolbenbodenfläche 214 und der Zylinderwandfläche 210 niederzuhalten. In der vorliegenden Ausführungsform ist der eingeschlossene Winkel Δθ1 am kleinsten, indem er kleiner als der eingeschlossene Winkel Δθ2 eingestellt ist Da der Sprühnebel 621 der ersten Einspritzlochgruppe 801 in Richtung des Stroms 240 eingespritzt wird, werden die eingeschlossenen Winkel Δθ4 und Δθ5 größer als die eingeschlossenen Winkel Δθ1 und Δθ2 eingestellt. In diesem Fall wird der eingeschlossene Winkel Δθ5 kleiner als der eingeschlossene Winkel Δθ4 eingestellt. Die eingeschlossenen Winkel Δθ4 und Δθ5 werden größer als die eingeschlossenen Winkel Δθ1 und Δθ2 eingestellt und somit kann eine Wirkung des Ausweitens des Eindringens mit dem Strom 240 niedergehalten werden und die Kraftstoffanhaftung an der Kolbenbodenfläche 214 oder der Zylinderwandfläche 210 kann niedergehalten werden. Gemäß den Wirkungen der vorliegenden Ausführungsform wird die Kraftstoffanhaftung niedergehalten und somit können HC und PN verringert werden.
In diesem Fall können die eingeschlossenen Winkel zwischen den Sprühnebelmittelachsen der Sprühnebel außer dem Sprühnebelpaar 621A und 621B der Reihe nach von den Sprühnebelpaaren, die näher bei der Auslassseite liegen, größer werden.
Wie in 3 gezeigt ist, wird angenommen, dass der Schnittwinkel des Sprühnebels, der durch die horizontale Linie 502 und die Sprühnebelmittelachse des Sprühnebels 622A oder 622B gebildet ist, θ1 ist, der Schnittwinkel des Sprühnebels, der durch die horizontale Linie 502 und die Sprühnebelmittelachse des Sprühnebels 622C oder 622D gebildet ist, θ2 ist, der Schnittwinkel des Sprühnebels, der durch die horizontale Linie 502 und die Sprühnebelmittelachse des Sprühnebels 623A oder 623B gebildet ist, θ3 ist, der Schnittwinkel des Sprühnebels, der durch die horizontale Linie 502 und die Sprühnebelmittelachse des Sprühnebels 621C oder 621D gebildet ist, θ4 ist und der Schnittwinkel des Sprühnebels, der durch die horizontale Linie 502 und den Sprühnebel 621A oder 621B gebildet ist, θ5 ist.
Wenn die Schnittwinkel größer werden können, können die eingeschlossenen Winkel (die Winkel) der Sprühnebelmittelachsen der Sprühnebel außer dem Sprühnebelpaar 621A und 621B größer werden. Im Falle der vorliegenden Ausführungsform werden die eingeschlossenen Winkel in der Reihenfolge Δθ1, Δθ2, Δθ3 und Δθ4 groß. Das heißt, Δθ1, Δθ2, Δθ3 und Δθ4 weisen eine Beziehung von Δθ1 < Δθ2 < Δθ3 < Δθ4 auf.
Wenn die Schnittwinkel der Sprühnebel in Bezug auf die Wasserlinie 502 größer werden, werden die eingeschlossenen Winkel der Sprühnebel größer. Somit kann die Durchflussmenge der Sprühnebel entlang des Stroms 240 niedergehalten werden und die Wirkung des Ausweitens des Eindringens kann niedergehalten werden.
Als Ergebnis kann PN verringert werden.
Das Sprühnebelpaar 621A und 621B, das in Richtung der Zündkerze 203 geleitet wird, wird als der Kraftstoff in der Nähe der Zündkerze 203 eingespritzt, um die Zündbarkeit zu verbessern. Somit ist es nötig, den eingeschlossenen Winkel Δθ5 teilweise zu verringern. Wenn der Kraftstoff die Zündkerze 203 direkt trifft, ist es, da Nebel auftreten kann und sich die Verbrennungsstabilität verschlechtern kann, nötig, ein bestimmtes Niveau oder mehr des Winkels sicherzustellen. Entsprechend ist es möglich, durch Einstellen des eingeschlossenen Winkels Δθ5 kleiner als der eingeschlossene Winkel Δθ4 und ferner Setzen des eingeschlossenen Winkels Δθ5 größer als der eingeschlossene Winkel Δθ1 sowohl eine Verbrennungsstabilität als auch eine Anhaftungsverringerung zu erreichen.
8 ist ein Diagramm, das ein Änderungsbeispiel zeigt, in dem die Form des Einspritzlochs der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geändert wird.
Zum Beispiel wird dann, wenn ein Einspritzloch 1000 eine Form besitzt, in der sich eine Querschnittfläche von einer Einlassfläche 1001 zu einer Auslassfläche 1002 ändert, wie in 8 gezeigt ist, die Durchflussmenge durch die Einlassfläche 1001, deren Querschnittfläche in einer Radialrichtung in Bezug auf eine Mittelachse des Einspritzlochs 1000 minimiert wird, festgelegt. In einem solchen Fall können die Querschnittflächen, die die minimalen Querschnittflächen besitzen, verglichen werden und die Querschnittflächen der Einspritzlöcher können eingestellt werden.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 kann derart konfiguriert sein, dass die Sprühnebel 622C und 622D, die in der zweiten Sprühnebelgruppe 622 enthalten sind, die Sprühnebel sind, die in der ersten Einspritzlochgruppe 621 enthalten sind. Im Folgenden wird ein Fall beschrieben, indem die Sprühnebel 622C und 622D in der ersten Einspritzlochgruppe 621 enthalten sind.
Die Durchflussmenge der Einspritzlöcher 802C und 802D des Sprühnebels 622C und 622D ist kleiner als die der Einspritzlöcher 802A und 802B der zweiten Sprühnebelgruppe 622. Die Winkel zwischen einer Orientierung des Stroms 240 und den Sprühnebeln 622C und 622D sind kleiner als die Winkel zwischen der Orientierung des Stroms und den Einspritzlöchern 802A und 802B der zweiten Sprühnebelgruppe 622. Somit ist die Durchflussmenge der Einspritzlöcher 802C und 802D kleiner eingestellt als die der Einspritzlöcher 802A und 802B und somit ist es möglich, die Haftung des Kraftstoffs an der Kolbenbodenfläche 241 und dem Zylinder 210 niederzuhalten.
Die Gesamtquerschnittfläche der Einspritzlochauslässe der Einspritzlöcher 802C und 802D des Sprühnebels 622C und 622D kann kleiner als die der Einspritzlöcher 802A und 802B der zweiten Sprühnebelgruppe 622 sein. Wenn die Gesamtquerschnittfläche der Einspritzlochauslässe der Einspritzlöcher 802C und 802D verringert wird, kann, da die Eindringkraft der Sprühnebel 622C und 622D schwächer als die der Sprühnebel 622A und 622B, die aus den Einspritzlöchern 802A und 802B eingespritzt werden, ist, obwohl der Kraftstoff in einer Richtung eingespritzt wird, die weiter vom Strom 240 abweicht als die Einspritzlöcher 802A und 802B, die Kraftstoffanhaftung am Zylinder 210 niedergehalten werden und PN verringert werden.
Der eingeschlossene Winkel Δθ2 zwischen den Sprühnebelmittelachsen der Sprühnebel 622C und 622D kann größer als der eingeschlossene Winkel Δθ1 zwischen den Sprühnebelmittelachsen der zweiten Sprühnebelgruppe 622 (622A und 622B) sein.
Da der Schnittwinkel θ2, der durch die Mittelachsen der Sprühnebel 622C und 622D und den Strom 240, d. h. die horizontale Linie 502 der Brennkammer 208, gebildet wird, kleiner ist als im Falle der Sprühnebel, die durch die Einspritzlöcher 802A und 802B der zweiten Einspritzlochgruppe 622 gebildet werden, wird der eingeschlossene Winkel Δθ2 größer als der eingeschlossene Winkel Δθ1 der Sprühnebel, die durch die Einspritzlöcher 802A und 802B der zweiten Einspritzlochgruppe 622 gebildet werden, eingestellt und somit wird eine Entfernung von der Zylinderwandfläche 210 oder der Kolbenbodenfläche 214 sichergestellt und die Kraftstoffanhaftung kann niedergehalten werden. Als Ergebnis können HC und PN verringert werden.
Die Mittelachsen der Sprühnebel und die Mittelachsen der Einspritzlöcher besitzen im Wesentlichen dieselbe geradlinige Beziehung. Zum Beispiel sind die Mittelachsen der Sprühnebel 622A und 622B, die die zweite Einspritzlochgruppe 622 bilden, und die Mittelachsen der Einspritzlöcher 802A und 802B im Wesentlichen dieselbe Gerade.
Dann wird eine Reihe einer Einspritzsteuerung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 beim Start einer kalten Luft unter. Bezugnahme auf 9 beschrieben. 9 ist ein Diagramm, das ein Einspritzverfahren, das durch die Steuervorrichtung 154 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, zeigt. 9 zeigt einen Einspritzzeitpunkt und einen Einspritzzeitraum in der ersten Ausführungsform.
In 9 wird ein Kurbelwinkel auf einer horizontalen Achse dargestellt. Das TDC eines Einlasshubs entspricht -360 Grad, das BDC entspricht -180 Grad und das TDC eines Kompressionshubs entspricht 0 Grad. Ein Hubbetrag des Einlassventils 205 ist durch eine gepunktete Linie angegeben, ein Durchschnittswert einer Verwirbelungsgeschwindigkeit des Kraftmaschinenzylinderinnenraums ist durch eine gestrichelte Linie angegeben und eine Größe eines Taumelns des Zylinderinnenraums ist durch eine durchgezogene Linie angegeben.
Beim Start der kalten Luft haftet, da eine Temperatur der Zylinderwandfläche 210 und der Kolbenbodenfläche 241 des Zylinderinnenraums niedrig ist, das eingespritzte Luft/Kraftstoff-Gemisch einfach und PN wird einfach erzeugt.
Um die Kraftstoffanhaftung niederzuhalten, ist es wirksam, den Kraftstoff im Kompressionshub 1103, der einen hohen Zylinderinnendruck besitzt, einzuspritzen. Um die Anhaftung an der Kolbenbodenfläche 241 niederzuhalten, kann der Kraftstoff in der Nähe des BDC eingespritzt werden, wobei eine Entfernung zwischen der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 und der Kolbenbodenfläche 241 groß ist. Wenn der Kraftstoff in der Nähe des BDC eingespritzt wird, haftet, da die Entfernung zwischen der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 und der Kolbenbodenfläche 241 erhöht werden kann, der eingespritzte Kraftstoff kaum an der Kolbenbodenfläche 241.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann der Kraftstoff zu dem Zeitpunkt t111, dem Zeitpunkt t112 und dem Zeitpunkt t113 des Kompressionshubs 703 eingespritzt werden.
Im Kompressionshub 1103, in dem der Kolben 209 sich zu einem oberen Totpunkt bewegt, werden, da ein Zylinderinnendruck höher als im Falle der Injektion im Einlasshub 1102 ist, die eingespritzten Sprühnebel zurückgedrückt und der Kraftstoff haftet kaum an der Kolbenbodenfläche 241 und der zylinderinternen Wandfläche 210. Andererseits werden dann, wenn der Kraftstoff im Kompressionshub eingespritzt wird, da das Taumeln im Zylinderinnenraum kleiner als im Falle der Injektion im Einlasshub 1102 wird, der eingespritzte Kraftstoff und die Luft kaum gemischt und ein kraftstoffreiches Luft/Kraftstoff-Gemisch wird einfach gebildet. Das kraftstoffreiche Luft/Kraftstoff-Gemisch besitzt z. B. ein Äquivalenzverhältnis von 1,5 oder mehr.
Die Gesamtquerschnittfläche der Einspritzlochauslassflächen der zweiten Einspritzlochgruppe 802 wird größer als die Gesamtquerschnittfläche der Einspritzlochauslassflächen der ersten Einspritzlochgruppe 801 eingestellt und somit wird die Durchflussmenge der Sprühnebel, die dem Strom 240 zugewandt sind, groß. Entsprechend ist eine Relativgeschwindigkeit zwischen der Luft und dem Kraftstoff hoch und somit wird der Kraftstoff zerstäubt und einfach in den Zylinderinnenraum zerstreut. Als Ergebnis werden, obwohl der Kraftstoff im Kompressionshub 1103 eingespritzt wird, der Kraftstoff und die Luft einfach gemischt und das fette Luft/Kraftstoff-Gemisch kann niedergehalten werden. insbesondere werden, obwohl in 9 ein Beispiel beschrieben wurde, in dem der Kraftstoff im Kompressionshub dreimal eingespritzt wird, dann, wenn im Kompressionshub mehr Kraftstoff als im Einlasshub eingespritzt wird, die Wirkungen der vorliegenden Erfindung verbessert.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird eine Wirkung des Verringerns von PN durch Erreichen sowohl der Verringerung der Kraftstoffanhaftung als auch der Verringerung des fetten Äquivalenzverhältnisses verbessert.
Es ist bevorzugt, dass der Kraftstoff derart eingespritzt wird, dass die zweite Sprühnebelgruppe 622 zu einem Einlassventilinnenraum 642 zwischen den zwei Einlassventilöffnungsflächen-Zentren 205a in Bezug auf einen Auslassventilinnenraum 641 zwischen den zwei Auslassventilöffnungsflächen-Zentren 211a gerichtet ist und die erste Sprühnebelgruppe 621 zu einem Auslassventilinnenraum 641.in Bezug auf den Einlassventilinnenraum 642 gerichtet ist. Mit anderen Worten ist bevorzugt, dass der Kraftstoff derart eingespritzt wird, dass die zweite Einspritzlochgruppe 802 in den Innenraum der zwei Einlassventilöffnungsflächen-Zentren 205a in Bezug auf den Innenraum der zwei Auslassventilöffnungsflächen-Zentren 211a gerichtet ist und die erste Einspritzlochgruppe 801 in den Innenraum der zwei Auslassventilöffnungsflächen-Zentren 211a in Bezug auf den Innenraum der zwei Einlassventilöffnungsflächen-Zentren 205a gerichtet ist. Entsprechend wird eine Wirkung des Niederhaltens des Anhaftens des Kraftstoffs an der Kolbenbodenfläche 214 und der Zylinderwandfläche 210 verbessert.
Ein Durchflussmengenverhältnis zwischen der ersten Einspritzlochgruppe 801 und der zweiten Einspritzlochgruppe 802 wird unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. 10 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Durchflussmengenverhältnis der ersten Einspritzlochgruppe 801 und der zweiten Einspritzlochgruppe 802 und PN gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In 10 ist PN die Anzahl von Rußstücken pro Volumeneinheit und ist 1201 ein Sollwert der PN. In einer zweiten Ausführungsform ist eine Konfiguration der Verbrennungseinspritzeinrichtung 100 dieselbe wie die der ersten Ausführungsform.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100, die die mehreren Einspritzlöcher in der zweiten Ausführungsform besitzt, enthält die erste Einspritzlochgruppe 801, die in Richtung der Auslassventilöffnungsflächen-Zentren 211a in Bezug auf die Einlassventilöffnungsflächen-Zentren 205a gerichtet ist, und die zweite Einspritzlochgruppe 802, die in Richtung der Einlassventilöffnungsflächen-Zentren 205a in Bezug auf die Auslassventilöffnungsflächen-Zentren 211a gerichtet ist, und die Gesamtquerschnittfläche der Einspritzlochauslassflächen der zweiten Einspritzlochgruppe 802 ist um mehr als das 1,3-Fache größer als die Gesamtquerschnittfläche der Einspritzlochauslassflächen der ersten Einspritzlochgruppe 801.
Wenn das Durchflussmengenverhältnis zwischen der ersten Einspritzlochgruppe 801 und der zweiten Einspritzlochgruppe 802, das durch Teilen der Durchflussmenge der ersteh Einspritzlochgruppe 801 durch die Durchflussmenge der zweiten Einspritzlochgruppe 802 erhalten wird, kleiner wird, wird die PN, die aus dem Kraftmaschinenzylinderinnenraum abgegeben wird, kleiner. Gemäß der Studie kann das Durchflussmengenverhältnis zwischen der ersten Einspritzlochgruppe 801 und der zweiten Einspritzlochgruppe 802 zu 1,3 oder weniger eingestellt werden, um den PN-Sollwert zum Starten der kalten Luft zu erreichen.
Wenn die Durchflussmenge der zweiten Einspritzlochgruppe 802 groß ist und die Durchflussmenge der ersten Einspritzlochgruppe 801 klein ist, wird die Durchflussmenge der Sprühnebel, die dem Strom 240 zugewandt sind, erhöht und die Sprühnebel der zweiten Einspritzlochgruppe 802 werden durch den Strom 240 zurückgedrückt. Entsprechend kann die Haftung des Kraftstoffs an der Zylinderwandfläche 210 und der Kolbenbodenfläche 241 niedergehalten werden und die PN kann verringert werden.
[Zweite Ausführungsform]
Die zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 11 beschrieben. 11 ist ein Diagramm, das ein Einspritzverfahren, das durch eine Steuervorrichtung 154 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, zeigt. 11 zeigt einen Einspritzzeitpunkt und einen Einspritzzeitraum in der dritten Ausführungsform.
In 11 wird ein Kurbelwinkel auf einer horizontalen Achse dargestellt. Das TDC eines Einlasshubs entspricht -360 Grad, das BDC entspricht -180 Grad und das TDC eines Kompressionshubs entspricht 0 Grad. Ein Hubbetrag des Einlassventils 205 ist durch eine gepunktete Linie angegeben, ein Durchschnittswert einer Verwirbelungsgeschwindigkeit des Kraftmaschinenzylinderinnenraums ist durch eine gestrichelte Linie angegeben und eine Größe eines Taumelns des Zylinderinnenraums ist durch eine durchgezogene Linie angegeben.
In der Steuervorrichtung 154, die die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform steuert, kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 derart gesteuert werden, dass der Kraftstoff zu einem Zeitpunkt von einer Zeit des Starts eines Hubs des Einlassventils 205 zu einer Zeit eines maximalen Hubbetrags und einem Zeitpunkt nach einem unteren Totpunkt des BDC eingespritzt wird.
Ein Bereich bis zum Zeitpunkt t142, zu dem der Hub des Einlassventils 205 eines Einlasshubs 1102 maximiert ist, z. B. zum Zeitpunkt t141, kann der Kraftstoff unter einer Bedingung, dass das Taumeln des Zylinderinnenraums stark ist, eingespritzt werden. Zu diesem Zeitpunkt wird, da der Strom gegen den Sprühnebel stark ist, die zweite Sprühnebelgruppe 621 der zweiten Einspritzlochgruppe 801 zum Strom 240 zurückgedrückt und der Kraftstoff haftet kaum an der Zylinderwandfläche 210 und der Kolbenbodenfläche 214. Anschließend haften, obwohl der Strom, d. h. das Taumeln in einem BDC schwach ist, da die Entfernung zwischen der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 und der Kolbenbodenfläche 214 lang ist, die Sprühnebel kaum an der Kolbenbodenfläche 214. Entsprechend kann der Kraftstoff zum Zeitpunkt t143 in der Nähe des BDC eingespritzt werden. Das heißt, die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 kann derart gesteuert werden, dass der Kraftstoff zu dem Zeitpunkt von einer Zeit des Starts des Hubs des Einlassventils 205 zu einer Zeit des maximalen Hubbetrags und dem Zeitpunkt nach dem unteren Totpunkt eingespritzt wird. Da ein Zeitraum 1401 vom Zeitpunkt t143, zu dem der Kraftstoff eingespritzt wird, zum Ende der Injektion vorliegt, wenn der Einspritzzeitraum das BDC abdeckt, wird eine Wirkung des Niederhaltens der Kraftstoffanhaftung erhalten.
Eine dritte Injektion 1404 kann zum Einspritzzeitpunkt t144 des Kompressionshubs 1103 durchgeführt werden. Im Kompressionshub haftet, da der Kolben 209 sich nach oben bewegt und der Zylinderinnendruck zunimmt, obwohl der Kraftstoff eingespritzt wird, der Kraftstoff kaum an der Zylinderwandfläche 210 oder der Kolbenbodenfläche 214. Wenn eine große Kraftstoffmenge im Kompressionshub 1103 eingespritzt wird, ist, da der Strom 240 schwach ist, eine Mischzeit der Sprühnebel kurz und eine Verbesserung der Homogenität kann ein Problem sein. In einem solchen Fall wird eine Durchflussmenge beim Einspritzen 1402 des Einlasshubs 1102 größer als eine Durchflussmenge beim Einspritzen 1404 des Kompressionshubs 1103 eingestellt und somit ist es möglich, sowohl die Verbesserung der Homogenität als auch die Unterdrückung der Anhaftung zu erreichen. Aus dem oben beschriebenen Grund wird die Durchflussmenge beim Einspritzen 1404, dessen Einspritzzeitpunkt später als der beim Einspritzen 1403 ist, klein eingestellt und Wirkungen des Verbesserns der Homogenität und des Niederhaltens der Haftung werden verbessert.
[Weitere Beispiele]
12 ist eine Projektionsansicht von Kraftstoffsprühnebeln, die von einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100' eingespritzt werden, in Richtung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 von der Seite des Kolbens 209 in 2 gesehen in einem weiteren Beispiel der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 (der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100'). 13 ist eine vergrößerte Ansicht einer Mündung 116' aus einer Richtung eines abgelegenen Endes der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100' von 12 gesehen.
Die Kraftstoffsprühnebel, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100' eingespritzt werden, enthalten die Sprühnebel D1 und D2, die zu der Auslassseite, d. h. der Seite der Zündkerze 203, gerichtet sind, die Sprühnebel D3 und D4, die zur Auslassseite gerichtet sind, die Sprühnebel D5 und D6, die zur Kolbenrichtung auf der Auslassseite gerichtet sind, und die Sprühnebel D7 und D8, die zur Einlassseite gerichtet sind.
Dann wird eine Konfiguration der Mündung 116' der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100' unter Bezugnahme auf 13 beschrieben. Eine Sitzfläche 601', die den Ventilsitz 118 (siehe 1), der den Kraftstoff abdichtet, bildet, besitzt im Wesentlichen eine Kegelform, indem sie mit dem Ventilkörper 114 (siehe 1) in Kontakt gelangt, und dichtet den Kraftstoff ab, indem sie mit dem kugelförmigen Abschnitt 114a (siehe 1) des Ventilkörpers 114 in Kontakt gelangt. Die Einspritzlöcher enthalten ein Einspritzloch 401, das den Sprühnebel D1 bildet, ein Einspritzloch 402, das den Sprühnebel D2 bildet, ein Einspritzloch 403, das den Sprühnebel D3 bildet, ein Einspritzloch 404, das den Sprühnebel D4 bildet, ein Einspritzloch 405, das den Sprühnebel D5 bildet, ein Einspritzloch 406, das den Sprühnebel D6 bildet, ein Einspritzloch 407, das den Sprühnebel D7 bildet und ein Einspritzloch 408, das den Sprühnebel D8 bildet.
Das Einspritzloch 407 und das Einspritzloch 408, die die Sprühnebel D7 und D8, die in derselben Gerade 301 angeordnet sind, bilden, sind in der Nähe im Wesentlichen auf demselben Umfang 422 angeordnet und die Sprühnebel werden auf derselben Gerade 301 von der Position des Umfangs 422 ausgeführt. Als Ergebnis weist der Sprühnebel D7 des Einspritzlochs 407 einen Winkel 430 auf und weist der Sprühnebel D8 des Einspritzlochs 408 einen Winkel 431 auf. Eine Entfernung 432 zwischen dem Einspritzloch 407 und dem Einspritzloch 408 wird kleiner als eine Entfernung 433, eine Entfernung 434, eine Entfernung 435, eine Entfernung 436, eine Entfernung 437, eine Entfernung 438 und eine Entfernung 439 zwischen den weiteren Einspritzlöchern eingestellt und somit wird die Eindringkraft durch Ausrichten der Richtungen von Geschwindigkeitsvektoren des Sprühnebels D7 und des Sprühnebels D8, die aus dem Einspritzloch 407 und dem Einspritzloch 408 eingespritzt werden, verstärkt. Entsprechend wird eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Sprühnebel D7 und dem Sprühnebel D8 und dem Strom 240, der dem Sprühnebel D8 zugewandt ist, sichergestellt und eine Wirkung des Verbesserns der Zerstäubungswirkung und eine Wirkung des Verbesserns der Homogenität können erhalten werden.
Das Einspritzloch 407 des Sprühnebels D7, das auf der Auslassseite des Sprühnebels D8 angeordnet ist, kann auf der Innenseite des Umfangs 422 als das Einspritzloch 408 des Sprühnebels D8 am nächsten zur Einlassseite angeordnet sein. Aufgrund dieser Wirkung und da das Einspritzloch 408 auf einer stromaufwärts liegenden Seite positioniert ist, strömt der Kraftstoff einfach, wird die Eindringkraft des Sprühnebels D8, die dem Taumeln zugewandt ist, verstärkt und wird eine Zerstäubungswirkung verbessert.
Gemäß jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen wird die folgende Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 oder ihre Steuervorrichtung 154 erhalten.
(1) In einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100, die mehrere Einspritzlöcher aufweist, enthält die Kraftstoffeinspritzvorrichtung eine erste Einspritzlochgruppe 801, die in einer Richtung auf eine Seite des Auslassventils 211 in Bezug auf eine Seite des Einlassventils 205 gerichtet ist, und eine zweite Einspritzlochgruppe 802, die in einer Richtung auf die Seite des Einlassventils 205 in Bezug auf die Seite des Auslassventils 211 gerichtet ist. Eine Durchflussmenge der zweiten Einspritzlochgruppe 802 ist größer als eine Durchflussmenge der ersten Einspritzlochgruppe 801.
(2) In einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100, die mehrere Einspritzlöcher aufweist, enthält die Kraftstoffeinspritzvorrichtung eine erste Einspritzlochgruppe 801, die in einer Richtung auf eine Seite des Auslassventils 211 in Bezug auf eine Seite des Einlassventils 205 gerichtet ist, und eine zweite Einspritzlochgruppe 802, die in einer Richtung auf die Seite des Einlassventils 205 in Bezug auf die Seite des Auslassventils 211 gerichtet ist. Eine Gesamtquerschnittfläche von Einspritzlochauslassflächen der zweiten Einspritzlochgruppe 802 ist größer als eine Gesamtquerschnittfläche von Einspritzlochauslassflächen der ersten Einspritzlochgruppe 801.
(3) In einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100, die mehrere Einspritzlöcher aufweist, ist eine Gesamtquerschnittfläche von Einspritzlöchern, die Kraftstoff in einer Strömungsrichtung eines Gases, die von einer Öffnungsflächenseite eines Einlassventils 205 zu einer Öffnungsflächenseite eines Auslassventils 211 gerichtet ist, einspritzen, kleiner als eine Gesamtquerschnittfläche von Einspritzlöchern, die Kraftstoff in einer Richtung einspritzen, die der Strömungsrichtung entgegengesetzt ist.
(4) In (1) ist eine Gesamtquerschnittfläche von Einspritzlochauslassflächen der zweiten Einspritzlochgruppe 802 größer als eine Gesamtquerschnittfläche von Einspritzlochauslassflächen der ersten Einspritzlochgruppe 801.
(5) In (2) ist die Gesamtquerschnittfläche der Einspritzlochauslassflächen der zweiten Einspritzlochgruppe 802 mehr als 1,3 mal größer als die Gesamtquerschnittfläche der Einspritzlochauslassflächen der ersten Einspritzlochgruppe 801.
(6) In (3) wird dann, wenn Schnittwinkel zwischen den Einspritzlöchern und einer horizontalen Linie 502, die von einem abgelegenen Endabschnitt der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 zu einer Seite eines Einlassventils 205 in einer horizontalen Richtung einer Brennkammer 208 gezogen wird, größer werden, eine Durchflussmenge von Sprühnebeln kleiner.
(7) In (2) ist die zweite Einspritzlochgruppe 802 zu einer Innenseite 642 von zwei Einlassventilöffnungsflächen-Zentren 205a in Bezug auf eine Innenseite 641 von zwei Auslassventilöffnungsflächen-Zentren 211a gerichtet und wird die erste Einspritzlochgruppe 801 in den Innenraum 641 der zwei Auslassventilöffnungsflächen-Zentren 211a in Bezug auf den Innenraum 642 der zwei Einlassventilöffnungsflächen-Zentren 205a geleitet.
(8) In (1) ist ein Innendurchmesser eines Einspritzlochauslasses der zweiten Einspritzlochgruppe 802 größer als ein Innendurchmesser eines Einspritzlochauslasses der ersten Einspritzlochgruppe 801.
(9) In (1) weist die erste Einspritzlochgruppe 801 ein erstes Einspritzlochpaar 801A und 801B auf, das ein erstes Sprühnebelpaar 621A und 621B einspritzt, weist die zweite Einspritzlochgruppe 802 ein zweites Einspritzlochpaar 802A und 802B auf, das ein zweites Sprühnebelpaar 622A und 622B einspritzt, und ein eingeschlossener Winkel Δθ5, der durch Sprühnebelmittelachsen des ersten Sprühnebelpaars 801A und 801B gebildet ist, ist größer als ein eingeschlossener Winkel Δθ1, der durch Sprühnebelmittelachsen des zweiten Sprühnebelpaars 622A und 622B gebildet ist.
(10) In (9) weist die erste Einspritzlochgruppe 801 ein drittes Einspritzlochpaar 801C und 801D auf, das ein drittes Sprühnebelpaar 621C und 621D einspritzt, das weiter zur Seite des Einlassventils 205 gerichtet ist als das erste Sprühnebelpaar 621A und 621B auf der Seite des Auslassventils 211, weist die zweite Einspritzlochgruppe 802 ein viertes Einspritzlochpaar 802C und 802D auf, das ein viertes Sprühnebelpaar 622C und 622D einspritzt, das vom zweiten Sprühnebelpaar 802A und 802B auf der Seite des Einlassventils 205 weiter zur Seite des Auslassventils 211 gerichtet ist, und ein eingeschlossener Winkel Δθ4, der durch Sprühnebelmittelachsen des dritten Sprühnebelpaars 621C und 621D gebildet ist, ist größer als ein eingeschlossener Winkel Δθ1, der durch Sprühnebelmittelachsen des zweiten Sprühnebelpaars 622A und 622B gebildet ist.
(11) In (10) werden die eingeschlossenen Winkel, die durch die Sprühnebelmittelachsen der Sprühnebelpaare außerdem ersten Sprühnebelpaar 621A und 621B gebildet sind, der Reihe nach von den Sprühnebelpaaren näher bei der Seite des Auslassventils 211 größer.
(12) In (7) ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 bei einer Position 230 direkt über einem Zylinder 220 angebracht.
(13) In einer Steuervorrichtung 154, die die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 steuert, wird die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 derart gesteuert, dass Kraftstoff zu einem Zeitpunkt von einer Zeit eines Starts eines Hubs eines Einlassventils 205 zu einer Zeit eines maximalen Hubbetrags und einem Zeitpunkt nach einem unteren Totpunkt eingespritzt wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben genannten Ausführungsformen beschränkt und enthält verschiedene Änderungsbeispiele. Zum Beispiel werden die oben genannten Ausführungsformen genau beschrieben, um ein einfaches Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, und sind nicht darauf beschränkt, notwendigerweise alle Komponenten zu enthalten. Ein Teil der Komponenten einer bestimmten Ausführungsform kann in die Komponenten einer weiteren Ausführungsform eingesetzt werden und die Komponenten einer weiteren Ausführungsform können den Komponenten einer bestimmten Ausführungsform hinzugefügt werden. Zusätzlich können die Komponenten einer weiteren Ausführungsform einigen der Komponenten der oben genannten Ausführungsformen hinzugefügt, aus ihnen entfernt und in oder aus ihnen ersetzt oder in sie eingesetzt werden.
Bezugszeichenliste

100: Kraftstoffeinspritzvorrichtung
154: Steuervorrichtung
205: Einlassventil
205a: Einlassventilöffnungsflächen-Zentrum
208: Brennkammer
211: Auslassventil
211a: Auslassventilöffnungsflächen-Zentrum
220: Zylinder
230: Direkt über dem Zylinder 220
502: Horizontale Linie
621A, 621B: Erstes Sprühnebelpaar
621C, 621D: Drittes Sprühnebelpaar
622A, 622B: Zweites Sprühnebelpaar
622C, 622D: Viertes Sprühnebelpaar
641: Innenseite der zwei Auslassventilöffnungsflächen-Zentren 211a
642: Innenseite der zwei Einlassventilöffnungsflächen-Zentren 205a
801: Erste Einspritzlochgruppe
801A, 801B: Erstes Einspritzlochpaar
801C, 801: Drittes Einspritzlochpaar
802: zweite Einspritzlochgruppe
802A, 802B: Zweites Einspritzlochpaar
802C, 802D: Viertes Einspritzlochpaar
Δθ1: Eingeschlossener Winkel, der durch Sprühnebelmittelachsen des zweiten Sprühnebelpaars 622A und 622B gebildet ist
Δθ4: Eingeschlossener Winkel, der durch Sprühnebelmittelachsen des dritten Sprühnebelpaars 621C und 621D gebildet ist
Δθ5: Eingeschlossener Winkel, der durch Sprühnebelmittelachsen des ersten Sprühnebelpaars 801A und 801B gebildet ist

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2013/008692 A [0002, 0003]

Claims

Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die mehrere Einspritzlöcher aufweist, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung Folgendes umfasst: eine erste Einspritzlochgruppe, die in einer Richtung auf eine Auslassventilseite in Bezug auf eine Einlassventilseite gerichtet ist; und eine zweite Einspritzlochgruppe, die in einer Richtung auf die Einlassventilseite in Bezug auf die Auslassventilseite gerichtet ist, wobei eine Durchflussmenge der zweiten Einspritzlochgruppe größer als eine Durchflussmenge der ersten Einspritzlochgruppe ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die mehrere Einspritzlöcher aufweist, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung Folgendes umfasst: eine erste Einspritzlochgruppe, die in einer Richtung auf eine Auslassventilseite in Bezug auf eine Einlassventilseite gerichtet ist; und eine zweite Einspritzlochgruppe, die in einer Richtung auf die Einlassventilseite in Bezug auf die Auslassventilseite gerichtet ist, wobei eine Gesamtquerschnittfläche von Einspritzlochauslassflächen der zweiten Einspritzlochgruppe größer als eine Gesamtquerschnittfläche von Einspritzlochauslassflächen der ersten Einspritzlochgruppe ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die mehrere Einspritzlöcher aufweist, wobei eine Gesamtquerschnittfläche von Einspritzlöchern, die Kraftstoff in einer Strömungsrichtung eines Gases, die von einer Einlassventilöffnungs-Flächenseite zu einer Auslassventilöffnungs-Flächenseite gerichtet ist, einspritzen, kleiner als eine Gesamtquerschnittfläche von Einspritzlöchern, die Kraftstoff in einer Richtung einspritzen, die der Strömungsrichtung entgegengesetzt ist, ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Gesamtquerschnittfläche von Einspritzlochauslassflächen der zweiten Einspritzlochgruppe größer als eine Gesamtquerschnittfläche von Einspritzlochauslassflächen der ersten Einspritzlochgruppe ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Gesamtquerschnittfläche der Einspritzlochauslassflächen der zweiten Einspritzlochgruppe mehr als 1,3 mal größer als die Gesamtquerschnittfläche der Einspritzlochauslassflächen der ersten Einspritzlochgruppe ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 3, wobei dann, wenn Schnittwinkel zwischen den Einspritzlöchern und einer horizontalen Linie, die von einem abgelegenen Endabschnitt der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu einer Seite eines Einlassventils in einer horizontalen Richtung einer Brennkammer gezogen wird, größer werden, eine Durchflussmenge von Sprühnebeln kleiner wird.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die zweite Einspritzlochgruppe zu einer Innenseite von zwei Einlassventilöffnungsflächen-Zentren in Bezug auf eine Innenseite von zwei Auslassventilöffnungsflächen-Zentren gerichtet ist und die erste Einspritzlochgruppe in den Innenraum der zwei Auslassventilöffnungsflächen-Zentren in Bezug auf den Innenraum der zwei Einlassventilöffnungsflächen-Zentren gerichtet ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Innendurchmesser eines Einspritzlochauslasses der zweiten Einspritzlochgruppe größer als ein Innendurchmesser eines Einspritzlochauslasses der ersten Einspritzlochgruppe ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Einspritzlochgruppe ein erstes Einspritzlochpaar aufweist, das ein erstes Sprühnebelpaar einspritzt, die zweite Einspritzlochgruppe ein zweites Einspritzlochpaar aufweist, das ein zweites Sprühnebelpaar einspritzt, und ein eingeschlossener Winkel, der durch Sprühnebelmittelachsen des ersten Sprühnebelpaars gebildet ist, größer als ein eingeschlossener Winkel, der durch Sprühnebelmittelachsen des zweiten Sprühnebelpaars gebildet ist, ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die erste Einspritzlochgruppe ein drittes Einspritzlochpaar aufweist, das ein drittes Sprühnebelpaar einspritzt, das weiter zu der Einlassventilseite gerichtet ist als das erste Sprühnebelpaar auf der Auslassventilseite, die zweite Einspritzlochgruppe ein viertes Einspritzlochpaar aufweist, das ein viertes Sprühnebelpaar einspritzt, das vom zweiten Sprühnebelpaar auf der Einlassventilseite weiter zur Auslassventilseite gerichtet ist, und ein eingeschlossener Winkel, der durch Sprühnebelmittelachsen des dritten Sprühnebelpaars gebildet ist, größer als ein eingeschlossener Winkel, der durch Sprühnebelmittelachsen des zweiten Sprühnebelpaars gebildet ist, ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die eingeschlossenen Winkel, die durch die Sprühnebelmittelachsen der Sprühnebelpaare außer dem ersten Sprühnebelpaar gebildet sind, der Reihe nach von den Sprühnebelpaaren näher bei der Auslassventilseite größer werden.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung direkt über einem Zylinder angebracht ist.
Steuervorrichtung, die die Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1 steuert, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung derart gesteuert wird, dass Kraftstoff zu einem Zeitpunkt von einer Zeit eines Starts eines Hubs eines Einlassventils zu einer Zeit eines maximalen Hubbetrags und einem Zeitpunkt nach einem unteren Totpunkt eingespritzt wird.