JP2002195134A - Fuel injection valve - Google Patents

Fuel injection valve

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JP2002195134A
JP2002195134A JP2001321391A JP2001321391A JP2002195134A JP 2002195134 A JP2002195134 A JP 2002195134A JP 2001321391 A JP2001321391 A JP 2001321391A JP 2001321391 A JP2001321391 A JP 2001321391A JP 2002195134 A JP2002195134 A JP 2002195134A
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良雄 岡本
Yuzo Kadomukai
裕三 門向
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山門  誠
Ayumi Miyajima
歩 宮島
Toru Ishikawa
石川  亨
Yasuo Namaizawa
保夫 生井沢
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide spray of asymmetrical sprayed fuel flow distribution in a suction stroke injection for homogeneous combustion of a cylinder fuel injection engine for improving concentration homogeneity of air fuel mixture. SOLUTION: Walls 204a, 204b, 205a, 205b parallel to a center axis are provided at an injection hole outlet part, and several areas restricting a motion of fuel in an injection hole radius direction and areas not restricting the motion are provided around the injection hole. Also, area not restricting the motion have different sizes each other.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関で使用され
る燃料噴射弁に関する。
The present invention relates to a fuel injection valve used in an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】筒内噴射式エンジンに使用する燃料噴射
弁としては、特開平11−159421号公報において
開示されているように、燃料の噴射口の出口周縁が燃料
噴射弁本体軸線に非垂直な斜面をなし、燃料の噴孔半径
方向の運動を拘束する拘束力が周方向に変化し、拘束力
が小さい噴孔周縁部から噴射したの噴霧の到達距離が大
きく、拘束力が大きい方向の噴孔周縁部から噴射した噴
霧の到達距離が小さくなるようにし、噴霧を安定して点
火プラグへ向かうように供給し、成層燃焼時の安定性を
向上させる燃料噴射弁がある。
2. Description of the Related Art As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-159421, a fuel injection valve used in a direct injection type engine has a fuel injection port whose outlet periphery is not perpendicular to the fuel injection valve main body axis. The restraining force that restrains the fuel in the radial direction of the injection hole changes in the circumferential direction, and the reach of the spray injected from the peripheral edge of the injection hole with a small restraining force is large, 2. Description of the Related Art There is a fuel injection valve that reduces the reach of spray injected from a peripheral portion of an injection hole, stably supplies the spray toward a spark plug, and improves stability during stratified combustion.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】均質燃焼のための燃料
噴射では、噴射された燃料が点火までの期間に十分空気
と混合することが重要である。このために、噴射される
燃料のうち、燃焼室の点火プラグ側に向かう燃料と、ピ
ストン側へ向かう燃料の流量配分が調整できることが必
要となる。
In fuel injection for homogeneous combustion, it is important that the injected fuel is sufficiently mixed with air during the period before ignition. For this reason, it is necessary to be able to adjust the distribution of the flow rate of the fuel that goes to the ignition plug side of the combustion chamber and the fuel that goes to the piston side among the injected fuel.

【0004】しかしながら、従来技術における燃料噴射
弁は、主として成層燃焼時において、燃料が点火プラグ
へ到達しやすくして燃焼安定性を高めるものであり、均
質燃焼時に行われる吸気行程噴射での燃料噴霧の流量配
分を、ピストン側と点火プラグ側とに向かう燃料噴霧夫
々を異ならせる燃料噴射弁については開示されていな
い。
[0004] However, the fuel injection valve in the prior art increases the stability of combustion by making it easier for the fuel to reach the spark plug mainly during stratified charge combustion. There is no disclosure of a fuel injection valve in which the flow distribution of the fuel is different between the fuel spray toward the piston and the fuel spray toward the spark plug.

【0005】本発明の目的は、上記した課題に鑑みて為
されたものであり、噴霧燃料の空気との混合を促進し、
均質燃焼時の燃焼安定性を向上させるために、流量配分
が異なる噴霧を形成可能な燃料噴射弁を提供することに
ある。
An object of the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and promotes mixing of spray fuel with air.
An object of the present invention is to provide a fuel injection valve capable of forming sprays having different flow distributions in order to improve combustion stability during homogeneous combustion.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】燃料噴射弁の噴射孔より
下流側かつ噴射孔の外側に、燃料の進行を拘束する進行
拘束手段を有し、該進行拘束手段が少なくとも2つの個
所において燃料の進行を拘束して、噴射された燃料噴霧
の濃度が濃い部分と薄い部分とに分割するとともに、分
割された燃料噴霧の濃い部分の量が夫々異なるようにす
ることで、ピストン側および点火プラグ側に向かう燃料
の流量配分を異ならせることが可能になる。
The fuel injection valve further includes, at a position downstream of the injection hole and outside the injection hole, a travel restraint means for restraining the progress of the fuel. By restricting the progress and dividing the injected fuel spray into a dense part and a thin part, and by making the amounts of the divided fuel spray dense parts different, respectively, the piston side and the spark plug side It is possible to make the distribution of the flow rate of the fuel toward the fuel cell different.

【0007】前記の進行拘束手段としては、燃料の半径
方向への移動を拘束する壁面を前記噴射孔に略平行に設
けるか、または噴射された燃料の進行を制限する該噴射
孔の中心軸に略平行な壁面を複数設ける。このような壁
面によって、燃料の半径方向もしくは進行方向への移動
を拘束される拘束範囲と、燃料の半径方向への移動が可
能な開放範囲とが夫々複数生じるようにすることができ
る。
The advance restraint means may be provided with a wall which restrains the fuel from moving in the radial direction substantially parallel to the injection hole, or at a center axis of the injection hole which limits the progress of the injected fuel. A plurality of substantially parallel wall surfaces are provided. With such a wall surface, a plurality of restraint ranges in which the movement of the fuel in the radial direction or the traveling direction is restrained and a plurality of open ranges in which the fuel can move in the radial direction can be respectively generated.

【0008】前記の複数生じる開放範囲の範囲を夫々異
ならせることで、燃料を噴射する噴射孔を備えた筒内噴
射式内燃機関に用いる燃料噴射弁において、該噴射孔か
ら噴射される燃料噴霧は、該燃料噴射弁の本体軸線と垂
直な断面での濃度分布が、略二方向に集中し、集中した
噴霧のうち片方の流量が多く、もう一方の流量が小さく
なる噴霧形状に設定することができる。
By making the ranges of the plurality of open ranges different from each other, in a fuel injection valve used in a direct injection internal combustion engine having an injection hole for injecting fuel, the fuel spray injected from the injection hole is The concentration distribution in a cross section perpendicular to the main body axis of the fuel injection valve is concentrated in substantially two directions, and it is possible to set the spray shape such that one of the concentrated sprays has a large flow rate and the other has a small flow rate. it can.

【0009】この結果、本発明の燃料噴射弁によれば、
噴孔軸に対して非対称な濃度分布を有する噴霧を形成す
ることができ、該燃料噴射弁を筒内噴射式の内燃機関に
用いた場合には点火プラグ方向と、ピストン方向に向か
う燃料の流量配分が、燃料と空気との混合に適するよう
にした燃料噴射弁を提供できるようになる。
As a result, according to the fuel injection valve of the present invention,
It is possible to form a spray having an asymmetric concentration distribution with respect to the injection hole axis. When the fuel injection valve is used in a direct injection type internal combustion engine, the flow rate of the fuel in the direction of the spark plug and in the direction of the piston It will be possible to provide a fuel injector whose distribution is suitable for mixing fuel and air.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る燃料噴射弁
の一形態例の構造を示す断面図である。図1に示された
燃料噴射弁は、通常時閉型の電磁式燃料噴射弁であり、
コイル109に通電されていない状態においては、弁体
102とシート部202とが密着している。燃料は図示
しない燃料ポンプによって圧力を付与された状態で燃料
供給口より供給され、弁体102とシート部202の密
着位置まで燃料噴射弁の燃料通路106は燃料で満たさ
れている。コイル109に通電され、弁体102がシー
ト部から離れると、燃料は噴孔101より噴射される。
ここで燃料は、旋回素子107に設けられた旋回溝を通
って噴孔101に至るが、旋回素子107の旋回溝を通
る際に燃料は旋回力を与えられ、噴孔101からは燃料
が旋回しながら噴出するようになっている。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of one embodiment of a fuel injection valve according to the present invention. The fuel injection valve shown in FIG. 1 is a normally closed electromagnetic fuel injection valve,
When the coil 109 is not energized, the valve body 102 and the seat portion 202 are in close contact with each other. The fuel is supplied from a fuel supply port in a state where pressure is applied by a fuel pump (not shown), and the fuel passage 106 of the fuel injection valve is filled with the fuel until the valve body 102 and the seat portion 202 come into close contact with each other. When the coil 109 is energized and the valve body 102 moves away from the seat, fuel is injected from the injection hole 101.
Here, the fuel reaches the injection hole 101 through the swirl groove provided in the swirl element 107, but when passing through the swirl groove of the swirl element 107, the fuel is given a swirling force, and the fuel swirls from the injection hole 101. It squirts while squirting.

【0011】図2は、図1に示した燃料噴射弁の噴孔開
口部近傍を拡大して示した断面図であり、図3は図2の
矢印III方向から見た正面図である。尚、図2は図3のI
I−II矢視断面図に相当する。また図2には噴孔101
の中心を通り燃料噴射弁の軸方向(弁軸心に沿う方向)
にとった噴孔中心軸200aを一点鎖線で示す。この噴
孔中心軸200aの方向は弁体102の駆動方向に一致
している。また図3には噴孔101の中心を通り噴孔中
心軸200aと直交する線分200bと、噴孔101の
中心を通り噴孔中心軸200a及び線分200bと直交
する線分200cとを一点鎖線で示している。
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing the vicinity of the injection hole opening of the fuel injection valve shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a front view seen from the direction of arrow III in FIG. In addition, FIG.
This corresponds to a sectional view taken along the line I-II. Also, FIG.
Axial direction of fuel injection valve (direction along valve axis)
The injection hole center axis 200a is shown by a dashed line. The direction of the injection hole center axis 200a coincides with the driving direction of the valve body 102. In FIG. 3, a line segment 200b passing through the center of the injection hole 101 and orthogonal to the injection hole central axis 200a and a line segment 200c passing through the center of the injection hole 101 and orthogonal to the injection hole central axis 200a and the line segment 200b are indicated by one point. This is indicated by a chain line.

【0012】噴孔101の開口端側の、噴孔中心軸20
0aに垂直な面には、噴孔101の開口部にかかるよう
にして凹部203が設けられている。凹部203によっ
て、噴孔開口部には噴孔中心軸200aに平行な壁面2
04aと204bと205aと205bとが形成され
る。壁面204aと壁面205aの間の距離は、壁面2
04bと壁面205bの間の距離より小さくなるように
設けられている。
The injection hole center axis 20 on the opening end side of the injection hole 101
A recess 203 is provided on a surface perpendicular to 0 a so as to cover the opening of the injection hole 101. Due to the recess 203, the wall surface 2 parallel to the injection hole center axis 200a is formed at the injection hole opening.
04a, 204b, 205a, and 205b are formed. The distance between the wall surface 204a and the wall surface 205a is the wall surface 2
It is provided to be smaller than the distance between the wall 04b and the wall surface 205b.

【0013】図4は、図3に示した噴孔開口部の図を更
に拡大し、噴孔より噴出する燃料の様子を示した噴孔1
01近傍の図である。図のうち、網掛けされている部分
は、凹部203に対して相対的に凸となっている部分で
ある。
FIG. 4 is a further enlarged view of the injection hole opening shown in FIG. 3, showing the state of fuel injected from the injection hole.
It is a figure near 01. Of the figure, portions that are shaded are part which is relatively convex with respect to the recess 203.

【0014】点405から点406で示される範囲の壁
面と、点407から点404で示される範囲の壁面は、
噴孔内壁201よりも噴孔半径方向に外側に設けられて
いる。このようにすることで、噴孔開口部の加工時に、
噴孔中心軸200aと平行な、噴孔より下流にある壁面
を加工して形成した後に、噴孔の上流側からパンチなど
によって噴孔101を穿孔する際、点405から点40
6で示される範囲の壁面および点407から点404で
示される範囲の壁面と、噴孔内壁との間に部材を当てて
加工することができ、噴孔の開口端の精密な加工が容易
となる。
The wall in the range indicated by points 405 to 406 and the wall in the range indicated by points 407 to 404 are:
It is provided outside the nozzle hole inner wall 201 in the nozzle hole radial direction. By doing so, when machining the nozzle hole opening,
After processing and forming a wall surface parallel to the injection hole center axis 200a and downstream of the injection hole, when drilling the injection hole 101 from the upstream side of the injection hole with a punch or the like, the points 405 to 40
6 and the inner wall of the injection hole can be machined by applying a member between the wall surface in the range indicated by reference numeral 6 and the wall surface in the range indicated by points 407 to 404, and precise processing of the opening end of the injection hole is easy. Become.

【0015】図1から図4に示した燃料噴射弁は、渦巻
式燃料噴射弁の噴孔の下流かつ外側に、燃料の半径方向
への移動を拘束する手段として、点405から点406
の範囲と、点407から点404の範囲で示される、噴
孔中心軸200aに平行な壁面を設けた例である。
The fuel injection valve shown in FIGS. 1 to 4 is provided at points 405 to 406 as means for restraining the fuel from moving in the radial direction downstream and outside the injection hole of the spiral-type fuel injection valve.
And a wall surface parallel to the injection hole center axis 200a, which is indicated by a range from point 407 to point 404.

【0016】図1から図4に示した燃料噴射弁は、渦巻
式燃料噴射弁であり、燃料は旋回しながら噴孔101よ
り噴射される。噴孔101の中心部付近は、燃料が旋回
することによって低圧となり、燃料は旋回しながら膜状
となって、噴孔壁面201に沿うようにして流下する。
このため、燃料は噴孔内壁201の外周から、その接線
方向の成分(すなわち旋回方向の成分)の速度と、噴孔
中心軸200の下流方向の成分の速度とを持って噴射さ
れる。図3に示す矢印403は燃料の旋回方向を示し、
408〜412は、燃料の噴射方向を示す。
The fuel injection valve shown in FIGS. 1 to 4 is a spiral fuel injection valve, and fuel is injected from an injection hole 101 while turning. In the vicinity of the center of the injection hole 101, the fuel turns to a low pressure due to the swirling, and the fuel turns into a film while turning, and flows down along the injection hole wall surface 201.
Therefore, the fuel is injected from the outer periphery of the nozzle hole inner wall 201 with a speed of a component in a tangential direction (that is, a component in a turning direction) and a speed of a component in a downstream direction of the nozzle hole center axis 200. The arrow 403 shown in FIG.
Reference numerals 408 to 412 indicate the fuel injection directions.

【0017】噴射孔中心軸200aに平行な壁面のう
ち、点405から点406の範囲および点407から点
404の範囲は、燃料の噴孔の半径方向への運動が拘束
される拘束壁面である。この拘束壁面において、燃料は
旋回運動を継続するため、燃料の噴孔の半径方向への運
動の拘束がない範囲に比べて、燃料の噴射量は少なくな
る。特に、壁面の高さが十分に高い場合、燃料は点40
5から点406の範囲および点407から点404の範
囲からは殆ど噴射されなくなる。
Of the wall surfaces parallel to the injection hole center axis 200a, the range from the point 405 to the point 406 and the range from the point 407 to the point 404 are constrained wall surfaces for restricting the radial movement of the fuel injection hole. . On this constrained wall surface, the fuel continues the swirling motion, so that the fuel injection amount is smaller than the range in which the fuel injection hole is not constrained to move in the radial direction. In particular, if the height of the wall is high enough, the fuel
Almost no injection is made from the range from 5 to 406 and from the range from 407 to 404.

【0018】拘束壁面からの燃料の噴射量は、燃料の旋
回方向の速度と、噴孔中心軸方向の速度の比と、拘束壁
面の高さによって決定される。例えば、点405から点
406の範囲を燃料が旋回する間に、燃料が噴孔中心軸
方向に移動する長さよりも、拘束壁面の高さが高い場
合、燃料は点405から点406の範囲からは殆ど噴射
されなくなる。
The amount of fuel injected from the constraining wall surface is determined by the ratio of the speed of the fuel in the turning direction to the speed in the direction of the central axis of the injection hole, and the height of the constraining wall surface. For example, if the height of the restraint wall is higher than the length of the fuel moving in the direction of the injection hole center axis while the fuel is swirling in the range from the point 405 to the point 406, the fuel moves from the range from the point 405 to the point 406. Is hardly injected.

【0019】一方で、点404と点405の間と、点4
06と点407の間の範囲では、燃料は噴孔半径方向へ
の運動を拘束されないため、燃料の大部分はこれらの範
囲から噴射される。
On the other hand, between point 404 and point 405, and point 4
In the range between 06 and point 407, most of the fuel is injected from these ranges since the fuel is not restrained from moving in the orifice radial direction.

【0020】噴射後の燃料噴霧の広がりは、これらの燃
料の噴孔半径方向への運動が拘束されない開放範囲の大
きさによってほぼ決定されるため、点404と点405
の間の範囲の大きさと点406と点407の間の範囲の
大きさの比を変えることで、それぞれの範囲から噴出さ
れる燃料の流量の比を調整することができる。
The spread of the fuel spray after injection is substantially determined by the size of the open area where the movement of these fuels in the radial direction of the injection hole is not restricted.
By changing the ratio between the size of the range between and the size of the range between the points 406 and 407, the ratio of the flow rate of the fuel ejected from each range can be adjusted.

【0021】ここで、前記の開放範囲から噴射された燃
料が均一な噴霧を形成するためには、多い流量が噴射さ
れる側の開放範囲を決定する点406と点407の位置
関係は、噴孔中心軸200aを中心として、点406か
ら点407までの開放範囲を通る角度が、180度か、
それより大きいことが望ましい。これは、燃料の噴孔半
径方向への運動を拘束する範囲である点405と点40
6の間、および点407と点404の間の距離が長い場
合、これらの壁面に沿って旋回して流出する燃料の量が
多くなり、これらの燃料は開放範囲の始点である点40
6や点404から流出することになるため、これらの点
から流出した燃料の濃度が濃くなるために噴霧の濃度分
布は不均一となりやすい。
Here, in order to form a uniform spray of the fuel injected from the open range, the positional relationship between the points 406 and 407 which determine the open range on the side where a large flow rate is injected is determined by the injection The angle passing through the open range from the point 406 to the point 407 around the hole center axis 200a is 180 degrees,
Desirably larger. This corresponds to points 405 and 40, which are the ranges that restrict the movement of the fuel in the radial direction of the injection hole.
6, and the distance between points 407 and 404 is large, the amount of fuel that swirls along these walls and flows out increases, and these fuels start at point 40, the beginning of the open range.
6 and the point 404, the concentration of the fuel flowing out of these points becomes high, so that the concentration distribution of the spray tends to be non-uniform.

【0022】多い流量が噴射される側の開放範囲を決定
する点406と点407の位置関係が、噴孔中心軸20
0aを中心として、点406から点407までの開放範
囲を通る角度が、180度かそれより大きいことで、燃
料の噴孔半径方向への運動を拘束する壁面の周方向長さ
が減少させ、開放範囲の始点404および406から流
出する燃料の量を抑制でき、開放範囲から噴射される燃
料噴霧を均一に近づけることが出来る。
The positional relationship between the point 406 and the point 407 which determine the open range on the side where a large flow rate is injected is determined by the injection hole center axis 20.
When the angle passing through the open range from the point 406 to the point 407 around the point 0a is 180 degrees or more, the circumferential length of the wall that restrains the fuel from moving in the radial direction of the injection hole is reduced, The amount of fuel flowing out from the start points 404 and 406 of the open range can be suppressed, and the fuel spray injected from the open range can be made uniform.

【0023】前記したように、点406および点404
から噴射される燃料は、噴霧の濃度を濃くする作用があ
り、この部分では噴射後の噴霧の到達距離が長くなるこ
とが分かっている。エンジンによって、噴霧の到達距離
が特に必要となる場合は、意図的にこのような噴霧の集
中する部位を作り、噴霧の到達距離を部分的に長くする
こともできる。この場合、燃料の半径方向への異動を拘
束する範囲である点405と点406の範囲および点4
07から点404の範囲を長くするか、この範囲の壁面
の高さを高くすると良い。
As mentioned above, points 406 and 404
It is known that the fuel injected from the nozzle has a function of increasing the concentration of the spray, and in this portion, the reach of the spray after the injection becomes long. When the spray distance is particularly required depending on the engine, it is possible to intentionally create such a concentrated region of the spray and partially lengthen the spray distance. In this case, the range between the points 405 and 406, which are the ranges for restraining the fuel from moving in the radial direction, and the point 4
It is preferable to lengthen the range from 07 to the point 404 or increase the height of the wall surface in this range.

【0024】図1乃至図4に示した燃料噴射弁において
は、前記したように、燃料の半径方向への移動を開放す
る範囲の大きさによって燃料噴霧の均一性を変えること
ができるが、特に燃料が均一であることが望ましい場合
などには、図5のような構造を用いて、燃料噴霧を略二
方向に分割し、分割された燃料噴霧の量が夫々異なるよ
うにしながら、かつ分割された夫々の噴霧が均一である
ようにすることができる。
In the fuel injection valve shown in FIGS. 1 to 4, as described above, the uniformity of the fuel spray can be changed by the size of the range in which the movement of the fuel in the radial direction is released. For example, when it is desired that the fuel is uniform, the fuel spray is divided into substantially two directions using a structure as shown in FIG. Each spray can be made uniform.

【0025】図5は、燃料の進行拘束手段として、噴孔
の中心軸200aに略平行な壁面501および壁面50
2を、噴孔の下流側かつ外側に設けた例であり、噴孔の
下流側から見た正面図である。壁面501および502
は、噴孔内壁201に沿って流下した燃料が噴射された
後に、燃料と接触する位置に設けられている。
FIG. 5 shows a wall 501 and a wall 50 substantially parallel to the central axis 200a of the injection hole as fuel progress restraining means.
FIG. 2 is an example in which No. 2 is provided on the downstream side and outside of the injection hole, and is a front view seen from the downstream side of the injection hole. Walls 501 and 502
Is provided at a position where it comes into contact with fuel after the fuel flowing down along the injection hole inner wall 201 is injected.

【0026】壁面501と噴射された燃料とが接触する
ような、噴孔内壁201と壁面501との距離Cwは、
燃料の旋回方向の速度Vtと噴孔中心軸方向の速度Va
の比と、拘束壁面の高さHwによって、その最大値が決
定される。すなわち、Cwは少なくともHw・Vt/V
aよりも小さいことが必要となる。燃料の旋回方向の速
度Vtと噴孔中心軸方向の速度Vaの比Vt/Vaの値
は、燃料噴霧の広がり角θから見積もることができ、そ
の関係はtanθ=Vt/Vaである。
The distance Cw between the inner wall 201 of the injection hole and the wall 501 such that the injected fuel comes into contact with the wall 501 is:
The velocity Vt in the fuel swirling direction and the velocity Va in the direction of the injection hole center axis.
And the height Hw of the restraint wall determine the maximum value. That is, Cw is at least Hw · Vt / V
It must be smaller than a. The value of the ratio Vt / Va of the velocity Vt in the fuel swirling direction to the velocity Va in the direction of the central axis of the injection hole can be estimated from the spread angle θ of the fuel spray, and the relationship is tan θ = Vt / Va.

【0027】ここで、燃料噴霧の広がり角θは、図12
に示すように噴孔から噴射された燃料が噴孔の中心軸2
00aから離れる方向に広がるときの角度θである。図
12は、図5に示した燃料噴射弁の噴射孔開口部より噴
射される燃料の様子を、IV-IV断面にて示した断面図で
ある。実際には、燃料噴霧にシート状の光(レーザー光
など)が噴孔の中心軸200aを通るように、照射して
燃料噴霧を撮影することにより、図12のような燃料噴
霧の断面を撮影し、燃料噴霧の広がり角θを測定するこ
とができる。
Here, the spread angle θ of the fuel spray is shown in FIG.
As shown in the figure, the fuel injected from the injection hole is
It is the angle θ when spreading in the direction away from 00a. FIG. 12 is a cross-sectional view showing the state of the fuel injected from the injection hole opening of the fuel injection valve shown in FIG. 5 along the line IV-IV. Actually, a cross-section of the fuel spray is photographed as shown in FIG. 12 by irradiating the fuel spray with sheet-like light (such as a laser beam) passing through the central axis 200a of the injection hole. Then, the spread angle θ of the fuel spray can be measured.

【0028】図5に示した燃料噴射弁において、噴孔内
壁201に沿って旋回しながら流下した燃料は、噴孔開
口端において矢印511〜516の方向に噴射される。
このとき、燃料の進行拘束手段である壁面501および
壁面502の一部分は噴射される燃料と干渉し、燃料は
当初の方向へは飛翔しなくなる。
In the fuel injection valve shown in FIG. 5, the fuel flowing down while turning along the inner wall 201 of the injection hole is injected in the directions of arrows 511 to 516 at the opening end of the injection hole.
At this time, a part of the wall surface 501 and a part of the wall surface 502 which is the fuel restraining means interferes with the injected fuel, and the fuel does not fly in the original direction.

【0029】例えば、図5において矢印511の方向に
噴射された燃料は、矢印511の噴射点511aと壁面
502の距離Lが長いために、燃料と壁面502は干渉
せずに飛翔する。これに対して、矢印512および矢印
513の方向に噴射された燃料は、噴射点512aおよ
び噴射点513aと壁面502の距離が近いために壁面
502と干渉し、当初の方向には飛翔しない。
For example, in FIG. 5, the fuel injected in the direction of the arrow 511 flies without interference between the fuel and the wall surface 502 because the distance L between the injection point 511a of the arrow 511 and the wall surface 502 is long. On the other hand, the fuel injected in the directions of arrows 512 and 513 interferes with the wall surface 502 due to the short distance between the injection point 512a and the injection point 513a and the wall surface 502, and does not fly in the original direction.

【0030】同様に、矢印515で示した方向の燃料は
壁面501と干渉し、当初の方向には飛翔しなくなる。
Similarly, the fuel in the direction indicated by the arrow 515 interferes with the wall surface 501 and does not fly in the original direction.

【0031】このように、燃料の進行拘束手段として設
けた壁面501と壁面502とによって、燃料と壁面と
の干渉が起こり、この結果図6に示すような噴霧の分布
を得ることができる。
As described above, the interference between the fuel and the wall surface occurs due to the wall surface 501 and the wall surface 502 provided as the fuel traveling restraining means. As a result, the distribution of the spray as shown in FIG. 6 can be obtained.

【0032】また、図5と同様の効果を得るために、図
11に示すような噴孔開口部の形状を用いても良い。図
11では、噴射後の燃料の進行を拘束する手段として、
噴孔中心軸に平行な壁面501’および壁面502’を
有している。ここで、燃料の進行が拘束される拘束範囲
と、燃料の進行が拘束されない開放範囲は、噴孔内壁2
01と壁面501’および壁面502’との位置関係に
よって調整することができる。
Further, in order to obtain the same effect as in FIG. 5, the shape of the injection hole opening as shown in FIG. 11 may be used. In FIG. 11, as means for restraining the progress of fuel after injection,
It has a wall surface 501 'and a wall surface 502' parallel to the central axis of the injection hole. Here, the restricted range in which the progress of the fuel is restricted and the open range in which the progress of the fuel is not restricted are defined by the inner wall 2 of the injection hole.
It can be adjusted according to the positional relationship between 01, wall surface 501 'and wall surface 502'.

【0033】図11中の燃料の開放範囲αおよびβは、
燃料の噴射点からの距離Lと、壁面501’および壁面
502’の高さHwおよび燃料の旋回方向の速度成分V
tと噴孔中心軸方向の速度成分Vaによって決まる。
The open ranges α and β of the fuel in FIG.
The distance L from the fuel injection point, the height Hw of the wall surfaces 501 ′ and 502 ′, and the velocity component V in the fuel turning direction
t and the velocity component Va in the direction of the central axis of the injection hole.

【0034】図11において、噴孔内壁201上の噴射
点1102は、ちょうど開放範囲と拘束範囲の境界にあ
る点であり、これよりも範囲β側の噴射点から噴射され
た燃料は壁面502’と干渉しなくなる。噴射点110
1も同様に、拘束範囲と開放範囲の境界にあり、これよ
り範囲α側の噴射点から噴射された燃料は壁面501’
と干渉しなくなる。
In FIG. 11, the injection point 1102 on the inner wall 201 of the injection hole is exactly at the boundary between the open range and the restricted range, and the fuel injected from the injection point on the range β side from this is the wall surface 502 '. And no longer interfere. Injection point 110
Similarly, the fuel injected from the injection point on the range α side is located on the wall surface 501 ′.
And no longer interfere.

【0035】このような境界となる噴射点においては、
壁面と噴射点の位置関係は、燃料の噴射点からの距離L
と、壁面501’および壁面502’の高さHwおよび
燃料の旋回方向の速度成分Vtと噴孔中心軸方向の速度
成分Vaによって決まり、その関係はL=Hw×Vt/
Vaなる関係となっている。
At the injection point at such a boundary,
The positional relationship between the wall surface and the injection point is represented by a distance L from the fuel injection point.
And the height Hw of the wall surfaces 501 'and 502', the velocity component Vt in the fuel swirling direction, and the velocity component Va in the direction of the injection hole central axis, and the relationship is L = Hw × Vt /
Va.

【0036】一方で、噴射点1103および噴射点11
04もまた、開放範囲と拘束範囲との境界にある点であ
る。このような境界となる噴射点は、壁面501aおよ
び壁面502aのうち、最も噴孔内壁に近い部分の位置
(図11中においては、点1107および点1108)
から、噴孔内壁201に接線を引いたときの接点となっ
ている。
On the other hand, the injection points 1103 and 11
04 is also a point on the boundary between the open range and the restricted range. The injection point serving as such a boundary is located at the position of the wall surface 501a and the wall surface 502a that is closest to the inner wall of the injection hole (points 1107 and 1108 in FIG. 11).
Therefore, the contact point is obtained when a tangent is drawn to the injection hole inner wall 201.

【0037】このように、開放範囲と拘束範囲の境界の
4つは壁面501’および壁面502’と噴孔内壁20
1の位置関係と、壁面501’および壁面502’の高
さによって調整することが可能である。この結果とし
て、開放範囲と拘束範囲はそれぞれその大きさが調整可
能となる。例えば、壁面501’および壁面502’の
高さを高くすると開放範囲は狭くなる。また、壁面50
1’および壁面502’を噴孔内壁から遠ざけて設置す
ると開放範囲は広くなる。
As described above, the four boundaries between the open range and the restricted range correspond to the wall surfaces 501 'and 502' and the injection hole inner wall 20.
1 and the height of the wall surface 501 'and the wall surface 502' can be adjusted. As a result, the size of each of the open range and the constraint range can be adjusted. For example, increasing the height of the wall surfaces 501 'and 502' narrows the open range. Also, the wall 50
When the 1 ′ and the wall surface 502 ′ are installed away from the inner wall of the injection hole, the open range becomes wider.

【0038】図6は、図2における噴孔中心軸200a
と平行な壁面205bと205aと204aと204b
の一部が、噴孔内壁と接して噴孔内壁の一部を形成する
ようにした燃料噴射弁の開口部の図である。すなわち、
図6においては、噴孔内壁201′の噴孔中心軸200
a方向の長さが、噴孔の周方向に対して異なるようにし
ている。点601から点602の範囲および点603か
ら点604の範囲においては、噴孔内壁の長さが噴孔中
心軸200a方向(即ち、図6の紙面に対して奥行き方
向)に長くなっており、燃料の半径方向への移動を拘束
する手段としての機能を持っている。一方で、点601
から点603の範囲および点602から点604の範囲
においては、噴孔内壁201'の長さが噴孔中心軸20
0aの方向に短くなっており、燃料の半径方向への移動
を拘束しない開放範囲となっている。
FIG. 6 shows the injection hole center axis 200a in FIG.
Wall surfaces 205b, 205a, 204a and 204b parallel to
FIG. 5 is a view of an opening of a fuel injection valve in which a part of the fuel injection valve is configured to be in contact with an inner wall of the injection hole to form a part of the inner wall of the injection hole. That is,
In FIG. 6, the injection hole center axis 200 of the injection hole inner wall 201 'is shown.
The length in the a direction is different from the circumferential direction of the injection hole. In the range from the point 601 to the point 602 and the range from the point 603 to the point 604, the length of the inner wall of the injection hole is increased in the direction of the injection hole center axis 200a (that is, the depth direction with respect to the paper surface of FIG. 6), It has a function as a means for restraining the fuel from moving in the radial direction. On the other hand, point 601
In the range from the point 603 to the point 603 and the range from the point 602 to the point 604, the length of the injection hole inner wall 201 ′ is
It is shorter in the direction of 0a, and is an open range that does not restrict the movement of the fuel in the radial direction.

【0039】ここで、開放範囲である点601から点6
03の範囲と、点602から604の範囲の広さは夫々
異なっている。すなわち、噴孔内壁201′の噴孔中心
軸200a方向の長さが短い噴孔周方向の範囲を複数設
け、複数ある噴孔内壁201′の噴射孔中心軸200a
方向の長さが短い部分の周方向の範囲が夫々異なるよう
にしている。
Here, from the point 601 to the point 6 which is the open range,
The range of 03 and the range of points 602 to 604 are different from each other. That is, a plurality of ranges of the inner peripheral wall 201 ′ of the injection hole inner wall 201 ′ having a short length in the direction of the injection hole central axis 200 a are provided in the circumferential direction of the injection hole.
The portions in the circumferential direction of the portions having shorter lengths in the direction are different from each other.

【0040】図6のような構成の燃料噴射弁を用いて
も、図3に示す噴孔開口部の形状を有する燃料噴射弁用
いた場合と、同様の効果が得られる。このような構成で
は、噴孔開口部に噴孔中心軸200aと平行な壁面を設
けない一般的な燃料噴射弁に対して、切削加工やニアネ
ットシェイプの塑性加工など行うことによって容易に図
6のような噴孔開口部の形状を得ることができる。
Even when the fuel injection valve having the structure as shown in FIG. 6 is used, the same effect as when the fuel injection valve having the shape of the injection hole opening shown in FIG. 3 is used can be obtained. In such a configuration, a general fuel injection valve having no wall surface parallel to the injection hole central axis 200a at the injection hole opening is easily cut or plastically processed in a near-net shape by performing processing shown in FIG. The shape of the injection hole opening as described above can be obtained.

【0041】図7は、図1乃至6に例示した燃料噴射弁
によって噴射された燃料が形成する噴霧の形状を模式的
に示した図である。図は燃料噴射弁の下流側から見た図
となっており、噴霧の形状は噴孔中心軸に対して垂直な
平面内での断面を示している。
FIG. 7 is a diagram schematically showing the shape of the spray formed by the fuel injected by the fuel injection valve exemplified in FIGS. The figure is a view from the downstream side of the fuel injection valve, and the shape of the spray shows a cross section in a plane perpendicular to the central axis of the injection hole.

【0042】図1乃至6に示した燃料噴射弁は、いずれ
も燃料の進行拘束手段を有し、進行拘束手段が少なくと
も2つの個所において燃料の進行を拘束し、燃料の進行
を拘束する範囲が夫々の個所で異なることによって、噴
孔中心軸200aに垂直な断面での噴霧の分布形状は、
図7に示すように、噴霧が701と702の略二方向に
分割され、かつそれぞれの噴霧の分布量と広がりとが異
なる形状となる。
Each of the fuel injection valves shown in FIGS. 1 to 6 has fuel advance restraint means, and the travel restraint means restrains the progress of the fuel in at least two places, and the range over which the progress of the fuel is restrained is limited. By being different at each location, the distribution shape of the spray in the cross section perpendicular to the injection hole center axis 200a is as follows:
As shown in FIG. 7, the spray is divided into substantially two directions 701 and 702, and the distribution and the spread of each spray are different.

【0043】噴霧の分布形状は、燃料の進行を拘束しな
い開放範囲の広さによって変化させることができる。
The distribution shape of the spray can be changed by the size of the open range that does not restrict the progress of the fuel.

【0044】具体的には、図4に示した燃料噴射弁にお
いては、噴孔中心軸200aと平行な壁面の高さHw
(図2に図示)および夫々の幅(図4中WaおよびW
b)を変化させることによって、変化させることができ
る。例えば、壁面の高さHwを高くした場合、旋回する
燃料に対して燃料の半径方向への移動を拘束する壁面の
効果が大きくなるため,噴霧の広がりは狭くなる。ま
た、WaおよびWbを変化させることによって,燃料の
半径方向への移動を拘束しない開放範囲の広さを変化さ
せることができ、略二方向に分割される噴霧の、夫々の
方向への流量配分を調整することができる。
Specifically, in the fuel injection valve shown in FIG. 4, the height Hw of the wall surface parallel to the injection hole center axis 200a.
(Shown in FIG. 2) and respective widths (Wa and W in FIG. 4)
It can be changed by changing b). For example, when the height Hw of the wall surface is increased, the effect of the wall surface that restrains the fuel from moving in the radial direction with respect to the swirling fuel increases, and the spread of the spray becomes narrow. Further, by changing Wa and Wb, it is possible to change the width of the open area that does not restrict the movement of the fuel in the radial direction, and to distribute the flow rate of the spray divided in substantially two directions in each direction. Can be adjusted.

【0045】図8は、図1〜5に示した噴孔開口部を有
する燃料噴射弁を、吸気2弁排気2弁式の筒内噴射エン
ジンの吸気弁側に取付け、吸気行程中に燃焼室内へ燃料
の噴射を行った場合のエンジンシリンダ内の様子を示す
断面図である。吸気行程での噴射であるため、燃料噴射
時に吸気弁803は開いた状態となっている。燃料噴射
弁は、燃料の流量が略二方向に集中する噴霧の流量集中
部のうち、流量が少ない側が点火プラグ802側に向か
うようにし、流量が多い側がピストン804に向かうよ
うに取り付けると良い。
FIG. 8 shows a fuel injection valve having an injection hole opening shown in FIGS. 1 to 5 attached to an intake valve side of a two-intake, two-exhaust, two-valve, direct injection engine. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a state inside the engine cylinder when fuel is injected into the engine cylinder. Since the injection is performed during the intake stroke, the intake valve 803 is open during fuel injection. It is preferable that the fuel injection valve be installed such that the side with the lower flow rate is directed toward the ignition plug 802 and the side with the higher flow rate is directed toward the piston 804 in the spray flow concentration portion where the flow rate of the fuel is concentrated in substantially two directions.

【0046】このように取り付けて燃料の噴射を行う
と、吸気弁803の下方であるピストン804方向へ向
かう噴霧と、吸気弁803の上方へ向かう噴霧があるこ
とで、点火時のシリンダ内の混合気中の燃料濃度分布
が、点火プラグ802付近で希薄すぎたり、ピストン8
04側の燃料濃度分布が過濃であることが、ないように
することができる。点火プラグ802付近の燃料濃度が
希薄であったり、過濃であることは、混合気に着火しな
い失火が起こる原因の一つであり、点火プラグ802の
方向へ向かう噴霧があることは、失火を防止し、機関の
出力低下および未燃燃料の排出を抑える効果がある。
When fuel is injected with this type of attachment, there is a spray toward the piston 804 below the intake valve 803 and a spray toward the upper direction of the intake valve 803, so that the mixture in the cylinder at the time of ignition is mixed. If the fuel concentration distribution in the air is too lean near the spark plug 802 or the piston 8
It is possible to prevent the fuel concentration distribution on the 04 side from being excessively rich. Lean or excessive fuel concentration near the spark plug 802 is one of the causes of misfire that does not ignite the air-fuel mixture. This has the effect of preventing the output of the engine and reducing the emission of unburned fuel.

【0047】上記したような効果は、燃料の進行拘束手
段を噴孔下流に設けたことによって得られるのであっ
て、図3、図4、図5に例示した噴孔開口部の形状に限
らない。例えば、図9及び図10に示すような噴孔開口
部の形状を有する燃料噴射弁においても得ることができ
る。図9および図10に示す噴孔開口部の形状にあって
も、噴孔の開口端より下流に、燃料の噴孔半径方向への
運動が拘束されない噴孔周方向の範囲を2ヶ所有してお
り、該範囲の大きさがそれぞれ異なるよう設けられてい
る。このような構成によって、噴射された噴霧の噴孔軸
200aに垂直な断面での噴霧の分布が、略二方向に集
中し、集中した噴霧のうち片方の流量が多く、もう一方
の流量が小さくなる噴霧形状に設定することができる。
The effect as described above is obtained by providing the fuel advance restraint means downstream of the injection hole, and is not limited to the shape of the injection hole opening illustrated in FIGS. 3, 4, and 5. . For example, a fuel injection valve having an injection hole opening shape as shown in FIGS. 9 and 10 can be obtained. Even in the shape of the injection hole opening shown in FIGS. 9 and 10, two movements in the injection hole circumferential direction in which the movement of the fuel in the injection hole radial direction is not restricted are provided downstream from the injection hole opening end. And the sizes of the ranges are different from each other. With such a configuration, the distribution of the spray in the cross section perpendicular to the injection hole axis 200a of the injected spray is concentrated in approximately two directions, and one of the concentrated sprays has a large flow rate and the other has a small flow rate. The spray shape can be set as follows.

【0048】図9及び図10に示した噴孔開口部の形状
は、燃料噴射弁を筒内噴射エンジンに搭載して使用した
場合に、燃料および潤滑油が炭素化される途上で生成さ
れる堆積物による、燃料の噴射方向および噴霧濃度の変
化を小さくする効果もある。
The shape of the injection hole opening shown in FIGS. 9 and 10 is generated when fuel and lubricating oil are carbonized when the fuel injection valve is mounted on a direct injection engine and used. There is also an effect of reducing changes in the fuel injection direction and the spray concentration due to the deposits.

【0049】図10は、図9に示した噴孔開口部を更に
拡大した図であり、噴孔開口部のうち、燃料の運動(旋
回)方向に対して、上流側の凹部壁面205b″および
205a″に堆積する前記堆積物903および904の
様子も示されている。
FIG. 10 is a further enlarged view of the injection hole opening shown in FIG. 9. In the injection hole opening, the recess wall surface 205 b ″ on the upstream side with respect to the fuel movement (swirl) direction and The appearance of the deposits 903 and 904 deposited on 205a ″ is also shown.

【0050】図9に図示した噴孔開口部の形状では、前
記上流側凹部壁面205b″が壁面204b″と連接す
る角部1005での為す角が鋭角となっており、壁面2
05b″と壁面204a″と連接する角部906での為
す角が略直角となっている。角部905に連なる壁面2
05a″および角部906に連なる壁面205b″は、
いずれも噴射された燃料と干渉しない位置に有るが、こ
のような壁面には、エンジンを運転した際に堆積物が堆
積しやすい。図4に示した噴孔開口部の場合、壁面20
5bおよび壁面205aがそれぞれ図10における壁面
205b″および壁面205a″に対応する。図4に示
した噴孔開口部の場合では、堆積物が壁面205bおよ
び壁面205aに付着した場合、堆積物は壁面205b
および壁面205aの略直角方向に堆積・成長してゆく
ため、堆積物は噴射された燃料と干渉しやすい。そこ
で、図10に示すように、壁面205b″と壁面204
a″との為す角、および壁面205a″と壁面204
b″との為す角が、略直角か、鋭角を成して形成するこ
とにより、壁面205b″および壁面205a″に堆積
する堆積物が飛翔する燃料と干渉しにくくなり、この結
果堆積物の成長によって噴霧の形状が変化することを抑
制できる。
In the shape of the injection hole opening shown in FIG. 9, the angle formed by the corner portion 1005 connecting the upstream concave wall surface 205b "with the wall surface 204b" is an acute angle.
The angle formed by the corner portion 906 connected to the wall surface 05b ″ and the wall surface 204a ″ is substantially a right angle. Wall surface 2 connected to corner 905
05a "and the wall surface 205b" connected to the corner 906 are:
Both are located at positions where they do not interfere with the injected fuel, but deposits tend to accumulate on such walls when the engine is operated. In the case of the injection hole opening shown in FIG.
5b and wall surface 205a correspond to wall surface 205b "and wall surface 205a" in FIG. 10, respectively. In the case of the nozzle hole opening shown in FIG. 4, when the deposit adheres to the wall surface 205b and the wall surface 205a, the deposit is deposited on the wall surface 205b.
In addition, the sediment tends to interfere with the injected fuel because the sediment grows and grows in a direction substantially perpendicular to the wall surface 205a. Therefore, as shown in FIG.
a ", and the wall 205a" and the wall 204
When the angle formed with b ″ is substantially a right angle or an acute angle, the deposits deposited on the wall surfaces 205b ″ and 205a ″ are less likely to interfere with the flying fuel. Thus, the change in the shape of the spray can be suppressed.

【0051】更に、図9乃至図10に示した噴孔開口部
の形状は、塑性加工によって開口部形状を形成した場合
においても、所望の噴霧形状が得られるように工夫され
ている。図9乃至図10に示された噴孔開口部の形状で
は、燃料の運動(旋回方向)に対して下流側の壁面20
4a″および壁面204b″が、噴孔内壁面201と最
も近い位置において、噴孔内壁面201の円周の略接線
方向に形成されている。
Further, the shape of the injection hole opening shown in FIGS. 9 and 10 is devised so that a desired spray shape can be obtained even when the shape of the opening is formed by plastic working. In the shape of the injection hole opening shown in FIGS. 9 and 10, the wall surface 20 on the downstream side with respect to the movement (swirl direction) of the fuel is provided.
4 a ″ and the wall surface 204 b ″ are formed at a position closest to the nozzle hole inner wall surface 201 in a direction substantially tangential to the circumference of the nozzle hole inner wall surface 201.

【0052】図10中の、旋回方向に対して下流側とな
る壁面204a″および壁面204b″は、図4におけ
る壁面204aおよび壁面204bにそれぞれ対応する
が、壁面204aのように、壁面204aが噴孔内壁面
201と最も近い位置において、噴孔内壁面201の円
周の略接線方向に形成されず、角度を有している。
The wall surfaces 204a "and 204b" on the downstream side in the turning direction in FIG. 10 correspond to the wall surfaces 204a and 204b in FIG. 4, respectively. At the position closest to the inner wall surface 201 of the hole, it is not formed in a direction substantially tangential to the circumference of the inner wall surface 201 of the injection hole, and has an angle.

【0053】一般に、塑性加工にて噴孔開口部を形成す
る場合には、角部の加工は容易ではなく、曲率をもった
R部を設ける方が容易である。しかしながら、壁面20
4aのように飛翔する燃料と干渉して噴霧の形状を影響
を与える壁面では、R部によって噴孔内壁201の外周
上の燃料の噴射位置との距離が変化するため、R部の寸
法によって飛翔する燃料との干渉の度合いが異なる。こ
のため、R部の製造上の寸法差などによって噴霧の形状
が、製造された燃料噴射弁ごとにばらつくことがある。
In general, when forming the injection hole opening by plastic working, it is not easy to work the corners, but it is easier to provide an R portion having a curvature. However, the wall 20
In the wall surface which interferes with the fuel flying and influences the shape of the spray as shown in 4a, the distance from the fuel injection position on the outer periphery of the injection hole inner wall 201 changes depending on the R portion, so that the flight depends on the size of the R portion. The degree of interference with the burning fuel is different. For this reason, the shape of the spray may vary from one manufactured fuel injection valve to another due to a manufacturing dimensional difference of the R portion.

【0054】そこで、図10に示すように壁面204
a″および壁面204b″が、噴孔内壁面201と最も
近い位置において、噴孔内壁面201の円周の略接線方
向に形成されていることによって、飛翔する燃料と干渉
して噴霧の形状に影響を与える壁面に角部を設ける必要
がなくなり、塑性加工など角部に曲率を持たせる方が製
造上容易な加工法によって噴孔開口部を加工したとして
も、所望の噴霧形状を生成する燃料噴射弁を得ることが
できる。
Therefore, as shown in FIG.
Since the a ″ and the wall surface 204b ″ are formed in a position substantially closest to the inner wall surface 201 of the injection hole and in a direction substantially tangential to the circumference of the inner wall surface 201 of the injection hole, they interfere with the fuel to fly and form a spray. It is no longer necessary to provide corners on the affected wall surface, and even if the injection hole opening is machined by a machining method that makes it easier to make the corners with curvature such as plastic working, the fuel that produces the desired spray shape can be obtained. An injection valve can be obtained.

【0055】上記のように、本発明に依れば、単一の噴
孔を持つ渦巻式燃料噴射弁の、噴孔開口部に加工を施し
て、噴孔の開口部の周方向範囲に、燃料の半径方向への
移動が可能な開放範囲を複数設け、開放範囲の大きさが
夫々異なるようにすることで、比較的容易な方法で、噴
霧の流量を略二方向に集中させ、それぞれの流量分配が
異なるような燃料噴射弁を提供することができる。これ
らの効果は、噴射孔開口部の形状を変化させることによ
って得られ、新たに部品を追加しなくてもよいため、コ
ストを大幅に上げることなく、筒内噴射エンジンに適し
た燃料噴射弁を提供することができる。
As described above, according to the present invention, the injection hole opening of the spiral fuel injection valve having a single injection hole is processed so as to cover the circumferential area of the injection hole opening. By providing a plurality of open ranges in which the fuel can be moved in the radial direction and making the sizes of the open ranges different from each other, the flow rate of the spray is concentrated in substantially two directions by a relatively easy method. A fuel injection valve having a different flow distribution can be provided. These effects are obtained by changing the shape of the injection hole opening, and there is no need to add new components.Therefore, a fuel injection valve suitable for a direct injection engine can be provided without significantly increasing costs. Can be provided.

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明による燃料噴射弁によれば、筒内
噴射エンジンにとって望ましい形状の噴霧を得ることが
できる。
According to the fuel injection valve of the present invention, it is possible to obtain a spray having a desired shape for a direct injection engine.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る燃料噴射弁の一例を示す断面図で
ある。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a fuel injection valve according to the present invention.

【図2】本発明に係る燃料噴射弁の噴孔近傍を拡大した
断面図である。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of the vicinity of an injection hole of a fuel injection valve according to the present invention.

【図3】図2を矢印III方向に見た燃料噴射弁の噴孔近
傍の正面図である。
FIG. 3 is a front view of the vicinity of the injection hole of the fuel injection valve when FIG. 2 is viewed in the direction of arrow III.

【図4】図3に示した噴孔近傍を更に拡大した正面図で
ある(網掛けは紙面手前方向への凸部を表す)。
FIG. 4 is a front view in which the vicinity of the injection hole shown in FIG. 3 is further enlarged (shading indicates a convex portion in the front direction on the paper).

【図5】本発明に係る燃料噴射弁の例として、燃料の進
行拘束手段を壁面として設けた燃料噴射弁の、噴孔近傍
の拡大図である。(網掛けは紙面手前方向への凸部を表
す。)
FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the injection hole of a fuel injection valve provided with a wall for restraining the progress of fuel as an example of the fuel injection valve according to the present invention. (The shaded area indicates a convex portion toward the front of the paper.)

【図6】図4に示した燃料噴射弁の、燃料の半径方向へ
の移動を拘束する手段が、噴孔の延長として設けられた
例を示す、噴孔近傍の拡大図である。(網掛けは紙面手
前方向への凸部を表す。)
6 is an enlarged view of the vicinity of the injection hole, showing an example in which a means for restricting movement of fuel in the radial direction of the fuel injection valve shown in FIG. 4 is provided as an extension of the injection hole. (The shaded area indicates a convex portion toward the front of the paper.)

【図7】本発明の燃料噴射弁によって得られる噴霧の形
状を模式的に示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a shape of a spray obtained by the fuel injection valve of the present invention.

【図8】本発明に係る燃料噴射弁を内燃機関に搭載した
例を示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing an example in which the fuel injection valve according to the present invention is mounted on an internal combustion engine.

【図9】本発明に係る燃料噴射弁の一例を示す断面図お
よび正面図である。
FIG. 9 is a sectional view and a front view showing an example of a fuel injection valve according to the present invention.

【図10】図9に示した燃料噴射弁の噴孔近傍を更に拡
大した図である。
FIG. 10 is a further enlarged view of the vicinity of the injection hole of the fuel injection valve shown in FIG.

【図11】図5に示した燃料噴射弁と同等の機能を持つ
燃料噴射弁の実施携帯を示す、噴孔近傍を拡大した正面
図である。(網掛けは紙面手前方向への凸部を表す。)
FIG. 11 is an enlarged front view of the vicinity of the injection hole, showing an embodiment of a fuel injection valve having the same function as the fuel injection valve shown in FIG. (The shaded area indicates a convex portion toward the front of the paper.)

【図12】燃料の噴霧の様子を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a state of fuel spray.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…噴孔、102…弁体、103…ノズル部、10
4…コア、106…燃料通路、107…旋回素子、10
8…スプリング、109…コイル、200a…噴孔中心
軸、201…噴孔内壁、202…シート部、203…凹
部、204a,204a′,204a″…壁面(旋回下
流側)、204b,204b′,204b″…壁面(旋
回下流側)、205a,205a′,205a″…壁面
(旋回上流側)、205b,205b′,205b″…
壁面(旋回上流側)、211…燃料の旋回方向、403
…燃料の旋回方向、404…壁面上の点、405…壁面
上の点、406…壁面上の点、407…壁面上の点、4
08…燃料の噴射方向、409…燃料の噴射方向、41
0…燃料の噴射方向、411…燃料の噴射方向、412
…燃料の噴射方向、501,502…進行拘束壁面、5
03,504…凸部、511,512,513,51
4,515,516…燃料の噴射方向、511a,51
2a,513a…燃料の噴射点、601,602,60
3,604…壁面上の点、701,702…燃料噴霧の
外形、801…燃料噴射弁、802…点火プラグ、80
3a…吸気弁、803b…吸気弁、804…ピストン、
805…排気弁、806…シリンダ壁、807…噴霧、
903…凹部底面、908…燃料の旋回方向、901,
902…燃料の噴射方向、1003,1004…堆積
物、1101,1102,1103,1104…燃料の
噴射点、1105,1106…壁面とネンリョウの干渉
位置、1107,1108…壁面上の点
101: injection hole, 102: valve element, 103: nozzle part, 10
4 core, 106 fuel passage, 107 swivel element, 10
8: spring, 109: coil, 200a: central hole of injection hole, 201: inner wall of injection hole, 202: seat portion, 203: concave portion, 204a, 204a ′, 204a ″: wall surface (downstream turning side), 204b, 204b ′, 204b "... wall surface (turning downstream side), 205a, 205a ', 205a" ... wall surface (turning upstream side), 205b, 205b', 205b "...
Wall surface (upstream side of swirl), 211 ... fuel swirl direction, 403
… Fuel swirling direction, 404… point on the wall surface, 405… point on the wall surface, 406… point on the wall surface, 407… point on the wall surface, 4
08: fuel injection direction, 409: fuel injection direction, 41
0: fuel injection direction, 411: fuel injection direction, 412
... Fuel injection direction, 501,502 ... Progress restraint wall surface, 5
03,504: convex portion, 511, 512, 513, 51
4,515,516 ... fuel injection direction, 511a, 51
2a, 513a: fuel injection points, 601, 602, 60
3, 604: points on the wall surface, 701, 702: outer shape of fuel spray, 801: fuel injection valve, 802: spark plug, 80
3a: intake valve, 803b: intake valve, 804: piston,
805: exhaust valve, 806: cylinder wall, 807: spray
903: bottom of concave portion, 908: turning direction of fuel, 901,
902: fuel injection direction, 1003, 1004: sediment, 1101, 1102, 1103, 1104: fuel injection point, 1105, 1106: interference position between wall surface and Nenryo, 1107, 1108: points on wall surface

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 門向 裕三 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 山門 誠 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 宮島 歩 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 石川 亨 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 生井沢 保夫 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 Fターム(参考) 3G066 AA02 AB02 AD12 BA02 BA32 BA55 BA61 CC05U CC14 CC21 CC37 CC41 CC48 DB00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yuzo Kadokomu 502 Kandate-cho, Tsuchiura-city, Ibaraki Pref. Machinery Research Laboratories, Hitachi, Ltd. Inside Machinery Research Laboratory (72) Inventor Ayumu Miyajima 502 Kandachicho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Prefecture Inside Machinery Research Laboratories, Hitachi Ltd. Within the group (72) Inventor Yasuo Ikuizawa 2520, Odaiba, Hitachinaka-shi, Ibaraki F-term within the automotive equipment group of Hitachi, Ltd. (Reference) 3G066 AA02 AB02 AD12 BA02 BA32 BA55 BA61 CC05U CC14 CC21 CC37 CC41 CC48 DB00

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】燃料を噴射する噴射孔を備え、該噴射孔の
上流に弁座と、該弁座との間で燃料通路の開閉を行う弁
体と、該弁体を駆動する駆動手段を設けた燃料噴射弁に
おいて、 前記噴射孔の下流側かつ該噴射孔よりも外側に、燃料の
進行を拘束する進行拘束手段を有し、 該進行拘束手段が少なくとも2つの個所において燃料の
進行を拘束して、噴射された燃料噴霧の濃度が濃い部分
と薄い部分とに分割するとともに、 分割された燃料噴霧の濃い部分の量が夫々異なるように
したことを特徴とする燃料噴射弁。
An injection hole for injecting fuel is provided, a valve seat is provided upstream of the injection hole, a valve body for opening and closing a fuel passage between the valve seat and a driving means for driving the valve body. In the fuel injection valve provided, the fuel injection valve further comprises a progress restraint means for restraining the progress of the fuel on the downstream side of the injection hole and outside the injection hole, and the progress restraint means restrains the progress of the fuel at at least two points. A fuel injection valve, wherein the injected fuel spray is divided into a high density portion and a low density portion, and the amount of the split high density portion is different from each other.
【請求項2】請求項1に記載の燃料噴射弁において、 前記進行拘束手段として、燃料の半径方向への移動を拘
束する壁面を前記噴射孔に沿うように、該噴射孔の下流
側に設け、 燃料が半径方向への移動を拘束される拘束範囲と、燃料
の半径方向への移動が可能な開放範囲とを夫々複数設け
て、 該開放範囲の大きさが夫々異なるようにしたことを特徴
とする燃料噴射弁。
2. The fuel injection valve according to claim 1, wherein a wall for restraining the fuel from moving in a radial direction is provided downstream of the injection hole as the advancement restraining means so as to be along the injection hole. A plurality of restraint ranges in which fuel is restrained from moving in the radial direction, and a plurality of open ranges in which fuel can move in the radial direction, wherein the sizes of the open ranges are different from each other. And the fuel injection valve.
【請求項3】請求項1に記載の燃料噴射弁において、 前記進行拘束手段として、噴射された燃料の進行を制限
する該噴射孔の中心軸に略平行な壁面を複数設け、 燃料が進行方向への移動を制限される制限範囲と、燃料
の進行方向への移動が可能な開放範囲とを夫々複数設け
て、 該開放範囲の大きさが夫々異なるようにしたことを特徴
とする燃料噴射弁。
3. The fuel injection valve according to claim 1, wherein a plurality of wall surfaces substantially parallel to a central axis of the injection hole for restricting the progress of the injected fuel are provided as the progress restricting means, A fuel injection valve characterized in that a plurality of restriction ranges for restricting the movement of the fuel injection valve and a plurality of open ranges where the fuel can move in the traveling direction are provided, and the sizes of the open ranges are different from each other. .
【請求項4】燃料を噴射する噴射孔を備え、該噴射孔の
上流に弁座と、該弁座との間で燃料通路の開閉を行う弁
体と、該弁体を駆動して弁体を駆動する駆動手段を設け
た燃料噴射弁において、 該噴射孔より下流側の、該噴射孔周縁に、該噴射孔の中
心軸と略平行な壁面が該噴射孔の内壁から所定の距離外
側に設け、 該壁面と該噴射孔内壁との距離が所定の距離より長くな
るような該噴射孔内壁の周方向範囲を複数設け、 該周方向範囲の大きさが夫々異なるように設けられてな
る燃料噴射弁。
4. An injection hole for injecting fuel, a valve seat upstream of the injection hole, a valve element for opening and closing a fuel passage between the valve seat, and a valve element driven by driving the valve element. In the fuel injection valve provided with a driving means for driving the injection hole, a wall surface substantially parallel to a central axis of the injection hole is provided on a peripheral edge of the injection hole downstream of the injection hole at a predetermined distance from an inner wall of the injection hole. A plurality of circumferential ranges of the inner wall of the injection hole such that a distance between the wall surface and the inner wall of the injection hole is longer than a predetermined distance, and a fuel provided so that the sizes of the circumferential ranges are different from each other. Injection valve.
【請求項5】請求項1乃至4のいずれかに記載の燃料噴
射弁において、 前記噴射孔から噴射される燃料噴霧は、該燃料噴射弁の
本体軸線と垂直な断面での濃度分布が、略二方向に集中
し、集中した噴霧のうち片方の流量が多く、もう一方の
流量が小さくなる噴霧形状に設定されていることを特徴
とする燃料噴射弁。
5. The fuel injection valve according to claim 1, wherein the fuel spray injected from the injection hole has a concentration distribution in a cross section perpendicular to the main body axis of the fuel injection valve. A fuel injection valve characterized by being set in a spray shape that is concentrated in two directions and one of the concentrated sprays has a larger flow rate and the other has a smaller flow rate.
【請求項6】請求項2乃至4のいずれかに記載の燃料噴
射弁において、 前記噴射孔より下流側に、該噴射孔の中心軸と平行な壁
面を少なくとも一つ設け、該壁面のうち少なくとも一つ
の壁面について、該壁面に最も近い位置での該噴射孔の
内壁と、該壁面との関係が、略接する角度の関係である
ことを特徴とする燃料噴射弁。
6. The fuel injection valve according to claim 2, wherein at least one wall surface parallel to the central axis of the injection hole is provided downstream of the injection hole, and at least one of the wall surfaces is provided. A fuel injection valve, wherein a relationship between one wall surface and an inner wall of the injection hole at a position closest to the wall surface and the wall surface is a relationship of a substantially contact angle.
【請求項7】請求項2乃至4のいずれかに記載の燃料噴
射弁において、 前記噴射孔より下流側に、該噴射孔の中心軸と平行な壁
面を少なくとも一つ設け、該壁面のうち少なくとも一つ
の壁面について、該壁面に最も近い位置での該噴射孔の
内壁と、該壁面との関係が、略直角か鋭角であるよう
に、該壁面を備えたことを特徴とする燃料噴射弁。
7. The fuel injection valve according to claim 2, wherein at least one wall surface parallel to a central axis of the injection hole is provided downstream of the injection hole, and at least one of the wall surfaces is provided. A fuel injection valve, comprising: a wall surface such that a relationship between an inner wall of the injection hole at a position closest to the wall surface and the wall surface is substantially a right angle or an acute angle.
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