JP2004346817A - Fuel injection valve - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の燃焼室内に燃料を直接噴射するための燃料噴射弁の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ガソリン燃料をインジェクタからエンジンの気筒内に直接噴射する筒内ガソリン噴射用燃料噴射弁においては、燃料噴射弁が燃焼室に面しているため、燃焼によって加熱された燃料噴射ノズルによる熱や、燃焼時の火炎などが原因となり、噴口部に燃料が炭化して、いわゆるデポジットが生成される。
デポジットの生成過程においては、燃料が高温であることにより完全に乾燥することになり、残留分が固化することにより成長していくことが一般に知られている。
そして、噴口部に生成されたデポジットは時間の経過とともに、噴口部の表面に堆積してしまい、燃料の量を調整する際に問題となる他、噴霧性能が損なわれるという問題がある。
【0003】
従来の燃料噴射弁においては、燃料噴射弁の噴口部をセラミックス製部材で構成し、筒内が高温時にはセラミックス製部材による焼き落し効果により、デポジットの堆積を減少させるものがあった(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
又、燃料噴射弁の噴口部に複数のアトマイザを装着し、それぞれのアトマイザにはスリットが設けられ、交互に交差して配置することで、対向する燃料の流れを衝突させ、噴霧の微粒化を図るものもあった(例えば、特許文献2参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平10−274134号公報(図1)
【特許文献2】
特開2000−345944号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来の燃料噴射弁は以上のように構成されていたので、噴口部に生成されたデポジットの除去が充分でないため、弁の性能が損なわれるという問題点があった。
【0007】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたものであり、噴口部の表面におけるデポジットの堆積を確実に減少させることができる燃料噴射弁を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項1に係る燃料噴射弁は、中空状の弁本体と、この弁本体の一端に設けられ噴射口を有する弁シート部材と、この弁シート部材に離接して噴射口を開閉する弁体と、弁体を囲んで弁体を摺動可能に支持すると共に噴射口に流入する流体に旋回を与える旋回体を備えたものであって、弁シート部材の噴射口部には、複数個の薄板を多層に配置した噴口部材を設けたものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、この発明の一実施形態を図に基づいて説明する。
図1はこの発明の実施の形態1による燃料噴射弁を示す側面断面図であり、図において、燃料噴射弁1は、ソレノイド装置2、ヨーク3、弁ホルダ4、弁装置5から構成されている。
そしてソレノイド装置2は、コイル6を巻回したボビン7と、このボビン7の内周部に設置されたコア8とを有し、コイル6の巻線は端子9に接続されている。
コア8はその内部が燃料通路となるように中空円筒形状になっており、その中空部には圧縮ばね10が設置されており、又アマチュア11はコア8の先端に対向するように設置されている。
【0010】
弁装置5は弁体12と中空状の弁本体13とスワラ−(旋回体)14と弁シ−ト部材15と複数個の薄板を多層に配置して構成された噴口部材16とストッパ17とにより構成されている。
そして、弁本体13は弁ホルダ4の内径部に挿入後、溶接部4aで結合されており、又アマチュア11は弁体12に溶接部11aで結合されている。
スワラー14は弁本体13の内径部に挿入または圧入され、更に弁本体13の内径部には、弁シ−ト部材15及び噴口部材16を圧入して、それぞれ溶接部15a及び溶接部16aで固定されている。
【0011】
図2は燃料噴射弁1先端部を示す拡大側面断面図であり、旋回体14と弁本体13の間には燃料通路14a、14bが設けられている。
又、図3は図2におけるA−A線断面図である。
【0012】
次に動作について説明する。
図示しないエンジンのマイコンより燃料噴射弁1の駆動回路に動作信号が送られると、燃料噴射弁1のコイル6に電流が流され、アマチュア11、コア8、ヨ−ク3、弁ホルダ4で構成される磁気回路に磁束が発生し、アマチュア11はコア8側へ吸引され、アマチュア11と一体に形成されている弁体12が弁シート部材15から離れて間隙が形成されると、図示しない燃料供給管から燃料フィルタ18を介して供給された高圧の燃料は、弁本体13内部に設置されたスワラー14の上流部より、スワラー14と弁本体13の間の通路14a及び14bを通ってスワラー14の外側より旋回通路を通り、更にスワラー14で弁体12の周囲を旋回した後、弁座面15a及び弁座面15a下流に設けられた噴口部材内面16aを通って外部に噴射される。
【0013】
次にエンジンのマイコンより燃料噴射弁1の駆動回路に動作の停止信号が送られると、コイル6への電流が遮断され、磁気回路中の磁束が減少して弁体12を閉弁方向に押している圧縮ばね10により弁体12と弁座面15aとの間の間隙は閉じられ、燃料噴射が終了する。
コイル6への非通電状態では、コア8の上部より燃料が供給されて、燃料噴射弁1の内部は3〜20MPaの圧力となる。
【0014】
弁体12の先端部に位置する球形状部12aは円錐形の弁座面15aと当接しており、圧縮ばね10による荷重と、燃料圧力による押し付け荷重により、弁体12と弁座面15aとの接触部は、微少な弾性変形が生ずることにより燃料がシ−ルされる。
次にコイル6が通電状態となり、弁体12が弁座面15aから離れた場合は、弁体12は弁体12と弁本体13との摺動部12b、及び弁体12とスワラー14との摺動部12cにより支持された状態で摺動動作を行う。
【0015】
本実施形態においては、弁座面15a下流の燃料噴口部に薄板中空円筒形状の薄板部材を多層に積み重ねてなる噴口部材16を設置したので、燃料噴射終了時に、弁座面15aより下流に残った燃料は、薄板の噴口部材16の重ね面16bに吸収され、次の噴射までの間に、重ね面16bからしみ出し、噴口部材内面16aを常に燃料で濡れた状態に保つことができる。
これにより、噴口内を乾燥させず、適度に濡れた状態に保つことができ、表面にデポジットが付着しにくくなり、デポジット堆積を確実に減少させることができ、高性能を保つことができる。
【0016】
また、重ね面16bにおける面粗度を2S以上にすることで、薄板部材間にしみ込む燃料の浸透性の安定化を図ることができ、デポジットが堆積しにくい安定した条件をあたえることが可能となる。
又、噴口部材16を構成する薄板部材表面に親油性を有する酸化チタンをコーティングすることもでき、このように酸化チタンコ−ティングを施すことで、噴口部の濡れ性をさらに向上させ、デポジットの堆積を減少させることができる。
【0017】
実施の形態2.
図4はこの発明の実施の形態2による燃料噴射弁先端部を示す拡大側面断面図であり、本実施形態においては、噴口部材16を構成する複数の薄板部材における噴口を構成する穴の内径に差を設けたものである。
即ち、図4においては、噴口の内径d1の薄板と噴口の内径d2の薄板とを交互に重ねることによって噴口部材16を構成している。このように構成することにより、噴口部材16における噴口の表面積を大きくとることができ、燃焼により発生する熱を効率よく放熱させることができる。
このように、噴口部の温度を下げることにより、燃料の乾燥化を押えることができ、デポジットが生成しにくい環境を保つことができる。
【0018】
実施の形態3.
図5はこの発明の実施の形態3による燃料噴射弁先端部を示す拡大側面断面図であり、本実施形態においては、噴口部材16を構成する複数の薄板部材を熱膨張率の異なるもので構成したものである。
即ち、図5においては、熱膨張率がAの薄板と、熱膨張率がBの薄板とを交互に積み重ねることによって噴口部材を構成している。このように構成することにより、燃焼による熱を受けた時、各薄板部材の噴射口を形成する内径変化が違うこととなり、噴口部材内面16aに段差を設けることができ、噴口部材内面16aに堆積したデポジットを引き裂くことができ、デポジットの脱落促進を図ることが可能である。
これにより、ノズル先端の噴射口内部のデポジットの堆積を確実に減少させることができる。
【0019】
【発明の効果】
この発明の請求項1に係る燃料噴射弁によれば、中空状の弁本体と、この弁本体の一端に設けられ噴射口を有する弁シート部材と、この弁シート部材に離接して噴射口を開閉する弁体と、弁体を囲んで弁体を摺動可能に支持すると共に噴射口に流入する流体に旋回を与える旋回体を備えたものであって、弁シート部材の噴射口部には、複数個の薄板を多層に配置した噴口部材を設けたので、噴射口部の表面におけるデポジットの堆積を確実に減少させることができ、燃料噴射弁の性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1による燃料噴射弁を示す側面断面図である。
【図2】燃料噴射弁先端部を示す拡大側面断面図である。
【図3】図2におけるA−A線断面図である。
【図4】この発明の実施の形態2による噴射口部を示す側面断面図である。
【図5】この発明の実施の形態3による噴射口部を示す側面断面図である。
【符号の説明】
12 弁体、13 弁本体、14 旋回体、15 弁シート部材、16 噴口部材。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure of a fuel injection valve for directly injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a fuel injection valve for in-cylinder gasoline injection, in which gasoline fuel is directly injected from an injector into an engine cylinder, since the fuel injection valve faces a combustion chamber, heat generated by the fuel injection nozzle heated by combustion is reduced. The fuel is carbonized at the injection port due to a flame at the time of combustion, and a so-called deposit is generated.
It is generally known that in the process of deposit formation, the fuel is completely dried due to the high temperature, and grows as the residual solidifies.
Then, the deposits generated in the nozzle port accumulate on the surface of the nozzle port with the passage of time, which causes a problem when adjusting the amount of fuel and also causes a problem that the spray performance is impaired.
[0003]
In a conventional fuel injection valve, the injection port of the fuel injection valve is formed of a ceramic member, and when the inside of the cylinder is at a high temperature, the deposits are reduced by the burning-off effect of the ceramic member. Reference 1).
[0004]
In addition, a plurality of atomizers are attached to the injection port of the fuel injection valve, and slits are provided in each of the atomizers. There were also some attempts (for example, see Patent Document 2).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-10-274134 (FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP 2000-345944 A
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional fuel injection valve is configured as described above, there is a problem that the performance of the valve is impaired because the deposit generated at the injection port is not sufficiently removed.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a fuel injection valve capable of reliably reducing the accumulation of deposits on the surface of an injection port.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a fuel injection valve having a hollow valve body, a valve seat member provided at one end of the valve body and having an injection port, and opening and closing the injection port by separating from and coming into contact with the valve seat member. A valve body, and a revolving body that surrounds the valve body, slidably supports the valve body, and provides a swirl to the fluid flowing into the injection port. This is provided with a nozzle member in which a plurality of thin plates are arranged in multiple layers.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side sectional view showing a fuel injection valve according to
The
The
[0010]
The valve device 5 includes a
After the
The
[0011]
FIG. 2 is an enlarged side sectional view showing the tip of the
FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG.
[0012]
Next, the operation will be described.
When an operation signal is sent from the microcomputer of the engine (not shown) to the drive circuit of the
[0013]
Next, when an operation stop signal is sent from the microcomputer of the engine to the drive circuit of the
When the
[0014]
The
Next, when the
[0015]
In the present embodiment, since the
This makes it possible to keep the inside of the nozzle at a moderately wet state without drying, to prevent deposits from adhering to the surface, to surely reduce deposit accumulation, and to maintain high performance.
[0016]
Further, by setting the surface roughness of the overlapping
Also, the surface of the thin plate member constituting the
[0017]
FIG. 4 is an enlarged side sectional view showing a tip portion of a fuel injection valve according to
That is, in FIG. 4, constitute the
As described above, by lowering the temperature of the injection port, drying of the fuel can be suppressed, and an environment in which a deposit is not easily generated can be maintained.
[0018]
FIG. 5 is an enlarged side sectional view showing a tip portion of a fuel injection valve according to
That is, in FIG. 5, the injection port member is formed by alternately stacking thin plates having a coefficient of thermal expansion of A and thin plates having a coefficient of thermal expansion of B. With such a configuration, when receiving heat due to combustion, the change in the inner diameter forming the injection port of each thin plate member is different, and a step can be provided on the
Thereby, the accumulation of the deposit inside the injection port at the nozzle tip can be surely reduced.
[0019]
【The invention's effect】
According to the fuel injection valve according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing a fuel injection valve according to
FIG. 2 is an enlarged side sectional view showing a tip portion of a fuel injection valve.
FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. 2;
FIG. 4 is a side sectional view showing an injection port according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a side sectional view showing an injection port according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
12 valve body, 13 valve body, 14 revolving body, 15 valve seat member, 16 nozzle member.
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