JP2004027857A

JP2004027857A - Fuel injection device

Info

Publication number: JP2004027857A
Application number: JP2002180733A
Authority: JP
Inventors: Masanori Mifuji; 三冨士　政徳
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2022-06-21
Also published as: JP4023230B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection nozzle capable of reducing the adhesion of liquid remaining in an injection hole and deposit generated and adhered to the injection hole. <P>SOLUTION: The electromagnetic fuel injection valve comprises an electromagnetic force generating device; and a valve body arranged so as to go forward/backward in a fuel passage, and having a movable ball valve element driven by an electromagnetic force generating device and a fuel injection hole. The recessed portion volume of a injection outlet shape of the injection fuel valve is made to be not more than 0.2 mm<SP>3</SP>. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平２０００−２２７０６３号公報には、噴霧性能を維持しながら騒音を低減して燃料を噴射可能にすることに関連し、噴射口及びこの噴射口の入口側に形成されるシート面が構成されるノズル体の先端面形成部の肉厚を、噴射口からノズル体外周まで、噴射口から外周に向かって減少させることなく増加させることが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
燃料噴射弁において、噴射孔に残る液の付着および噴射孔に生成付着するデポジット低減をはかることが出来る噴射ノズルを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、燃料噴射弁の噴射孔出口形状部の液表面張力が最小になるように構成されたことを特徴とする燃料噴射弁であり、この噴射孔出口形状部に残って付着する噴霧の量を低減する。
【０００５】
より具体的には、燃料噴孔弁の噴孔出口形状の凹み部体積を０．２　立方ミリメートル以下となるよう構成された燃料噴射弁の場合、初期において噴孔出口形状の凹み部に残って付着する噴霧の量も０．２　立方ミリメートルであり、この時の液表面表力は、０．０４ｇ　である。これ以上の液付着は発生しなくなり、実車装着時において、粗悪ガソリンなど使用の場合にこの凹み部表面に堆積するデポジット量も最小減に抑えることができる。これにより、初期に対する噴射流量の変化率も約−２％程度に抑えることができる。
【０００６】
しかし、燃料噴孔弁の噴孔出口形状の凹み部体積が０．９　立方ミリメートルとなるよう構成された燃料噴射弁の場合、初期において噴孔出口形状の凹み部に残って付着する噴霧の量も０．９　立方ミリメートルであり、この時の液表面表力は、０．０６ｇ　である。この時、実車装着時において、粗悪ガソリンなど使用の場合にこの凹み部表面に堆積するデポジット量は、前記凹み部体積が０．２　立方ミリメートルのものよりも増加する。これにより、初期に対する噴射流量の変化率も約−２０％程度にもなり、実車の運転性に悪影響を及ぼすことになる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
〔第１実施例〕
図１は本発明による燃料噴射弁のエンジンに装着されている１実施例を示したものである。エンジンのシリンダヘッド４に取り付けられるインテークマニホールド３の上側にフューエルデリバリーパイプ２が支持される。フューエルタンクから燃料はフューエルポンプによりくみ上げられ、フューエルフィルタを通りプレッシャレギュレータにより所定の圧力に調整されて、このフュエルデリバリーパイプ２に供給される。フューエルデリバリーパイプ２にはエンジンの気筒数に応じた数の枝管部２ａが一体的に接続形成されており、各枝管部に各インジェクタ１の上部が取り付けられ、フューエルデリバリーパイプ２に供給された燃料が各インジェクタ１に分配される。図２ではインジェクタ１の先端部５がインテークマニホールド３を通過してシリンダヘッド４側の吸気ポート６（吸気２弁）に向けられ、２方向へ噴射していることを示している。インジェクタの先端部５には複数方向へ燃料を噴射する噴孔が開けられており、各吸気ポートへ燃料を噴射する取り付け構造になっている。
【０００８】
図３は燃料噴射弁の断面図である。磁気回路は固定鉄心（コア）７，外周ケース（ヨーク）８，プランジャ９からなり、コア７の内部にはプランジャ９とボール弁１０からなる弁体をノズル１１のシート部１２に押圧するスプリング１３，スプリング力を調整固定するスプリングアジャスタ１４が設けられる。また、コア７とヨーク８の間には磁気回路を励磁するところのコイル１５，外部からの信号をコイル１５に伝えるコネクタ１６，コイル１５を保持するボビン１７，コイル１５を包むアウターモールド１８で構成されるコイル組立体が設けられる。ヨーク８下方にはプランジャ９とボール弁１０とリング１９からなる弁体のボール弁１０をガイドし、シート部１２へ燃料を供給する燃料溝２１を持つガイド部材２０を結合し、２方向に燃料を噴射する噴射孔２２を持つノズル１１が設けられる。また、ノズル１１とヨーク８の間には弁体のストロークを決定するストッパ２３がある。上記構成のもとに、コイル１５に通電されると、コア７，ヨーク８，プランジャ９が励磁され、プランジャ９がコア７側に、スプリング１３の力に反して吸引される。プランジャ９はボール弁１０及びリング１９と一体に結合されており、プランジャ９が移動することでボール弁１０も移動して、ノズル１１のシート部１２から離れ開弁する。ここで、プランジャ９はそのショルダ部２４がストッパ２３に当たるまで移動し、プランジャ９とコア７が直接接触することはない。燃料はフィルタ２５から供給され、ヨーク８とプランジャ９の間からノズル１１部へ供給される。さらに燃料は、ガイド部材２０とノズル１１の間で構成される溝を通り、ガイド部材２０の燃料溝２１を通ってシート部１２へ供給される。シート部１２が開弁されるとノズル１１に設けられた１つの噴射孔２２を通って噴射される。
【０００９】
図４はノズル部の拡大断面図である。本実施例では、ノズル先端部と噴孔部が一体成形されており、噴射孔のまわりを覆うように凹み部が構成されている。本内容の一例を挙げると、内径φ１．６５ｍｍ　，深さ０．１ｍｍ　としている。この時、燃料噴孔弁の噴孔出口形状の凹み部体積は０．２ｍｍ^３である。図５は噴孔出口形状の凹み部体積と液表面張力の関係（Ａ）および噴孔出口形状の凹み部形状と初期に対する噴射流量の関係（Ｂ）を示したものである。内径φ１．６５ｍｍ，深さ０．１ｍｍとした燃料噴孔弁の噴孔出口形状の凹み部体積は０．２ｍｍ^３である。この場合、初期において噴孔出口形状の凹み部に残って付着する噴霧の量も０．２ｍｍ^３であり、この時の液表面表力は、０．０４ｇ　である。これ以上の液付着は発生しなくなり、実車装着時において、粗悪ガソリンなど使用の場合にこの凹み部表面に堆積するデポジット量も最小減に抑えることができる。これにより、初期に対する噴射流量の変化率も約−２％程度に抑えることができる。
【００１０】
一方、内径φ２．６ｍｍ，深さ０．５ｍｍとした燃料噴孔弁の噴孔出口形状の凹み部体積は０．９ｍｍ^３となり、初期において噴孔出口形状の凹み部に残って付着する噴霧の量も０．９ｍｍ^３であり、この時の液表面表力は、０．０６ｇ　である。この時、実車装着時において、粗悪ガソリンなど使用の場合にこの凹み部表面に堆積するデポジット量は、前記凹み部体積が０．２ｍｍ^３のものよりも増加する。これにより、初期に対する噴射流量の変化率も約−２０％程度にもなり、実車の運転性に悪影響を及ぼすことになる。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば、噴孔部とノズル先端部が一体物で製作可能であり、低コストによりデポジット付着低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃料噴射弁の取り付け構造例。
【図２】インジェクタの噴霧状態の例。
【図３】第１実施例。
【図４】ノズル断面図。
【図５】ノズル形状と噴射流量の関係図。
【符号の説明】
１…インジェクタ、１ａ…インシュレータ、１ｂ…カクリング、２…フューエルデリバリーパイプ、２ａ…枝管部、３…インテークマニホールド、４…シリンダヘッド、５…インジェクタ先端部（ノズル）。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection device.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-227063 discloses an injection port and a sheet surface formed on an inlet side of the injection port in order to reduce the noise while enabling the fuel injection while maintaining the spray performance. It is described that the thickness of the tip surface forming portion of the nozzle body is increased from the injection port to the outer periphery of the nozzle body without decreasing from the injection port toward the outer circumference.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
It is an object of the present invention to provide an injection nozzle capable of reducing the amount of liquid remaining on an injection hole and the amount of deposit generated on the injection hole in a fuel injection valve.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a fuel injection valve characterized in that the liquid surface tension of the injection hole outlet shape portion of the fuel injection valve is minimized. Reduce the amount of spray that remains and adheres to the part.
[0005]
More specifically, in the case of a fuel injection valve configured such that the volume of the recess of the injection hole outlet of the fuel injection valve is 0.2 cubic millimeter or less, the fuel remains at the initial recess of the injection hole outlet. The amount of spray attached is also 0.2 cubic millimeter, and the surface force of the liquid at this time is 0.04 g. No more liquid adhesion occurs, and the amount of deposits that accumulate on the surface of the dent when a bad gasoline or the like is used can be reduced to a minimum when the vehicle is mounted on an actual vehicle. Thus, the rate of change of the injection flow rate from the initial stage can be suppressed to about -2%.
[0006]
However, in the case of a fuel injection valve that is configured so that the volume of the concave portion of the injection hole outlet shape of the fuel injection valve is 0.9 cubic millimeter, the amount of spray that remains in the initial hole shape of the injection hole outlet and adheres Is 0.9 cubic millimeter, and the surface force of the liquid at this time is 0.06 g. At this time, when a bad gasoline or the like is used when the vehicle is mounted on an actual vehicle, the amount of deposit deposited on the surface of the concave portion is larger than that when the volume of the concave portion is 0.2 cubic millimeters. As a result, the rate of change of the injection flow rate with respect to the initial stage becomes about -20%, which adversely affects the drivability of the actual vehicle.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[First embodiment]
FIG. 1 shows an embodiment of a fuel injection valve according to the present invention mounted on an engine. A fuel delivery pipe 2 is supported above an intake manifold 3 attached to a cylinder head 4 of the engine. Fuel is pumped up from a fuel tank by a fuel pump, passes through a fuel filter, is adjusted to a predetermined pressure by a pressure regulator, and is supplied to the fuel delivery pipe 2. The fuel delivery pipe 2 is integrally formed with a number of branch pipes 2a corresponding to the number of cylinders of the engine. The fuel is distributed to each injector 1. FIG. 2 shows that the distal end portion 5 of the injector 1 passes through the intake manifold 3 and is directed to the intake port 6 (two intake valves) on the cylinder head 4 side to inject the fuel in two directions. An injection hole for injecting fuel in a plurality of directions is formed in the tip end portion 5 of the injector, and has a mounting structure for injecting fuel to each intake port.
[0008]
FIG. 3 is a sectional view of the fuel injection valve. The magnetic circuit includes a fixed iron core (core) 7, an outer peripheral case (yoke) 8, and a plunger 9. Inside the core 7, a spring 13 for pressing a valve body composed of the plunger 9 and a ball valve 10 against a seat portion 12 of a nozzle 11. A spring adjuster 14 for adjusting and fixing the spring force is provided. A coil 15 for exciting a magnetic circuit, a connector 16 for transmitting an external signal to the coil 15, a bobbin 17 for holding the coil 15, and an outer mold 18 for enclosing the coil 15 are provided between the core 7 and the yoke 8. A coil assembly is provided. A guide member 20 having a fuel groove 21 for guiding fuel to the seat portion 12 is guided below the yoke 8 by guiding the ball valve 10 of a valve body including a plunger 9, a ball valve 10, and a ring 19. Nozzle 11 having an injection hole 22 for injecting is provided. There is a stopper 23 between the nozzle 11 and the yoke 8 for determining the stroke of the valve element. Under the above configuration, when the coil 15 is energized, the core 7, the yoke 8, and the plunger 9 are excited, and the plunger 9 is attracted to the core 7 against the force of the spring 13. The plunger 9 is integrally connected with the ball valve 10 and the ring 19. The movement of the plunger 9 causes the ball valve 10 to move, and separates from the seat portion 12 of the nozzle 11 to open. Here, the plunger 9 moves until the shoulder portion 24 hits the stopper 23, and the plunger 9 and the core 7 do not come into direct contact. Fuel is supplied from the filter 25 and is supplied to the nozzle 11 from between the yoke 8 and the plunger 9. Further, the fuel passes through a groove formed between the guide member 20 and the nozzle 11, and is supplied to the seat portion 12 through the fuel groove 21 of the guide member 20. When the seat portion 12 is opened, the fuel is injected through one injection hole 22 provided in the nozzle 11.
[0009]
FIG. 4 is an enlarged sectional view of the nozzle portion. In the present embodiment, the nozzle tip and the injection hole are integrally formed, and a recess is formed so as to cover around the injection hole. To give an example of the contents, the inner diameter is 1.65 mm and the depth is 0.1 mm. At this time, the volume of the recess of the injection hole outlet shape of the fuel injection valve is 0.2 mm ³ . FIG. 5 shows the relationship between the volume of the concave portion of the nozzle hole shape and the liquid surface tension (A) and the relationship between the concave portion shape of the nozzle hole shape and the initial injection flow rate (B). The volume of the concave portion of the injection hole outlet shape of the fuel injection valve having an inner diameter of 1.65 mm and a depth of 0.1 mm is 0.2 mm ³ . In this case, the amount of the spray that remains and adheres to the concave portion of the nozzle hole shape at the initial stage is also 0.2 mm ³ , and the surface force of the liquid at this time is 0.04 g. No more liquid adhesion occurs, and the amount of deposits that accumulate on the surface of the dent when a bad gasoline or the like is used when the vehicle is mounted on an actual vehicle can be suppressed to a minimum. Thus, the rate of change of the injection flow rate from the initial stage can be suppressed to about -2%.
[0010]
On the other hand, the volume of the recess of the injection hole outlet shape of the fuel injection valve having an inner diameter of 2.6 mm and a depth of 0.5 mm is 0.9 mm ³ , and the amount of the spray that remains and adheres to the initial shape of the injection hole outlet shape is 0.9 mm ³ . The amount was 0.9 mm ³ , and the surface force of the liquid at this time was 0.06 g. At this time, when a bad gasoline or the like is used when the vehicle is mounted on an actual vehicle, the amount of deposit deposited on the surface of the concave portion is larger than that when the volume of the concave portion is 0.2 mm ³ . As a result, the rate of change of the injection flow rate from the initial stage becomes about -20%, which adversely affects the drivability of the actual vehicle.
[0011]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, an injection hole part and a nozzle front-end | tip part can be manufactured by an integral thing, and reduction of deposit adhesion is at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an example of a mounting structure of a fuel injection valve.
FIG. 2 is an example of a spray state of an injector.
FIG. 3 is a first embodiment.
FIG. 4 is a sectional view of a nozzle.
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a nozzle shape and an injection flow rate.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Injector, 1a ... Insulator, 1b ... Closing, 2 ... Fuel delivery pipe, 2a ... Branch pipe part, 3 ... Intake manifold, 4 ... Cylinder head, 5 ... Injector tip part (nozzle).

Claims

An electromagnetic force generator,
An electromagnetic fuel injection valve having a valve body having a movable ball valve element and a fuel injection hole, which is disposed so as to be able to advance and retreat in a fuel passage, and is driven by the electromagnetic force generator,
A fuel injection device, characterized in that the volume of the recess of the injection hole outlet shape of the fuel injection valve is 0.2 cubic millimeter or less.