JP2004518052A - Fuel injection valve - Google Patents

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JP2004518052A JP2002534697A JP2002534697A JP2004518052A JP 2004518052 A JP2004518052 A JP 2004518052A JP 2002534697 A JP2002534697 A JP 2002534697A JP 2002534697 A JP2002534697 A JP 2002534697A JP 2004518052 A JP2004518052 A JP 2004518052A
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fuel injection
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swirl
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ギュンター ダンテス
デトレフ ノヴァク
イエルク ハイゼ
ミヒャエル クラスキー
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Abstract

特に内燃機関の燃焼室に燃料を直接に噴射するための燃料噴射弁(1)において、弁座体(5)に形成された弁座面(6)と一緒にシール座を形成する弁閉鎖体(4)及びスワール部材(34)が設けられている。このスワール部材(34)がねじられた多角体(35,47)を有しており、該多角体が渦巻き状のストラクチャ(38)を有しており且つ弁座体(5)又は該弁座体(5)の挿入部材(44)の切欠き(39,43)との関連において燃料通路(37)を形成しており、これらの燃料通路が燃料を螺旋経路に沿って噴射開口(7)に向かって案内するようになっている。In particular, in a fuel injection valve (1) for directly injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, a valve closing body forming a seal seat together with a valve seat surface (6) formed on a valve seat body (5). (4) and a swirl member (34) are provided. The swirl member (34) has a twisted polygon (35, 47), the polygon having a spiral structure (38) and a valve seat (5) or the valve seat. In connection with the cutouts (39, 43) of the insert (44) of the body (5), fuel passages (37) are formed, which feed the fuel along a helical path with the injection openings (7). You will be guided toward.

Description

【0001】
背景技術
本発明は、請求項1の上位概念に記載の形式の燃料噴射弁から出発する。
【0002】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第19736682号明細書に基づき公知の燃料噴射弁は、弁の下流側の端部に3つのディスク状部材によって形成されるガイド兼弁座域が設けられているという点において優れている。この場合、スワール部材はガイド部材と弁座部材との間に埋め込まれている。ガイド部材が、このガイド部材を貫通する軸方向可動の弁ニードルをガイドするために役立つ一方で、この弁ニードルの弁閉鎖区分は弁座部材の弁座面と協働する。スワール部材は、このスワール部材の外周面とは接続していない複数のスワール通路を備えた内部開口域を有している。この開口域全体は、スワール部材の軸方向厚さを完全に覆うように延在している。
【0003】
更に、ドイツ連邦共和国特許出願公開第19815789号明細書に基づき公知の燃料噴射弁は、弁座の下流側にスワールディスクが設けられており、このスワールディスクが少なくとも1つの金属材料から成っており、スワールチャンバに開口する少なくとも2つのスワール通路を有しており、更に、当該スワールディスクでは全層が電気めっき式の金属成膜(多層電気めっき)によって互いに直接に付着しないように形成されているという点において優れている。前記スワールディスクは、このスワールディスクの面法線が0°とは異なる角度で弁長手方向軸線に対して斜めに傾斜して延びるように弁に組み込まれているので、スワールディスクのこの方向付けに基づき、弁長手方向軸線に対して所定の噴流角度γが得られる。
【0004】
前記刊行物に基づき公知の燃料噴射弁における欠点は特に、著しく手間をかけなければ大量生産の燃料噴射弁に組み込めない多数の個別部材の組合せに基づく多大な製作手間延いては高いコストである。任意の用途のために燃料噴射弁を変更するには、手間のかかる製作手段及び組込み手段を取らねばならない。特に、噴流角度α,γは慣用のスワール調整法によっては実現不能であるか、又は十分には実現できず、このことは燃料噴流若しくは調量された燃料量における非対称及び不均質性に現れる。
【0005】
発明の利点
これに対して請求項1の特徴部に記載の構成を有する本発明による燃料噴射弁は、螺旋状にねじられた多角体、特に四角体又は八角体の形で構成されたスワール部材によるスワール調整部が、特に廉価で簡単に組込み可能であるという利点を有している。多角体は、隣接する壁と一緒に渦巻き状の流れ通路を形成し、これらの流れ通路に沿って燃料が螺旋経路を案内され、これによりスワールが得られる。
【0006】
請求項2以下に記載の構成により、請求項1記載の燃料噴射弁の有利な改良が可能である。
【0007】
有利には、スワール部材が燃料噴射弁の構成に応じて、シール座の流入側か、又はシール座の流出側に配置されていてよい。
【0008】
特に有利には、燃料通流部は、スワール部材に形成された燃料通路により、要求に応じて多角体の側面の数を介して任意に適合され得る。
【0009】
燃料噴射弁の長手方向軸線に対するスワール部材の長手方向軸線の傾斜も、燃料噴流の変向無しで噴射角度γを得るための斜め噴射に適用するために有利である。
【0010】
有利には、スワール部材の流出側に、内部で均質なスワール流を形成でき且つ隙間容積が最小限になるように寸法決めされたスワールチャンバが形成されている。
【0011】
弁座体に挿入可能な挿入部材にスワール部材を配置することは有利である。それというのも、前記挿入部材とこの挿入部材を収容する切欠きとは簡単に製作可能だからである。
【0012】
燃料に伝達される渦巻きの強さは、特に有利には多角体のねじれ度及びそこから生じる多角体の螺旋状ストラクチャの勾配の差を介して調整可能である。これにより、スワールチャンバ内に形成されるスワール流を、スワールチャンバの体積を介してだけでなく、スワールチャンバに流入する燃料噴流の方向を介しても均質化することが可能である。
【0013】
実施例の説明
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【0014】
図1Aに示した燃料噴射弁1は、混合気圧縮型の火花点火式の内燃機関の燃料噴射装置のための燃料噴射弁1の形で構成されている。この燃料噴射弁1は、特に内燃機関の燃焼室(図示せず)に燃料を直接に噴射するために適している。
【0015】
燃料噴射弁1は、内部に内部に弁ニードル3の配置されたノズル体2から成っている。
【0016】
前記弁ニードル3は弁閉鎖体4と作用接続しており、この弁閉鎖体4は、弁座体5に配置された弁座面6とシール座を形成するために協働する。弁座体5は、ノズル体2の切欠き50に挿入可能である。当該燃料噴射弁1は、この実施例では内側に向かって開く燃料噴射弁1であり、この燃料噴射弁1は1つの噴射開口7を有している。ノズル体2は、シール8によって電磁コイル10の外部磁極9に対してシールされている。電磁コイル10はコイルケーシング11に密閉されており且つ電磁コイル10の内部磁極13に接触しているコイル支持体12に巻かれている。前記内部磁極13と外部磁極9とはギャップ26によって互いに分離されており且つ結合部材29に支持されている。電磁コイル10は導線19を介して、電気的な差込みコンタクト17を介して供給可能な電流によって励磁される。この差込みコンタクト17は、内部磁極13と一体に射出成形されていてよいプラスチックカバー18によって取り囲まれている。
【0017】
弁ニードル3は、ディスク形に構成された弁ニードルガイド14内を案内されている。行程調整のためには対応対の調整ディスク15が役立つ。この調整ディスク15の反対側には可動子20が位置している。この可動子20は第1のフランジ21を介して、この第1のフランジ21と溶接シーム22によって結合された弁ニードル3と摩擦接続的に結合している。前記の第1のフランジ21には戻しばね23が支持されており、この戻しばね23は、燃料噴射弁1のこの構成ではスリーブ24によって予負荷状態にもたらされる。
【0018】
弁ニードル3と溶接シーム33を介して結合された第2のフランジ31は、下側の可動子ストッパとして働く。この第2のフランジ31に載着された弾性的な中間リング32は、燃料噴射弁1の閉鎖時のチャタリングを防止する。
【0019】
弁ニードルガイド14及び可動子20内には、中心の燃料流入部16を介して供給され且つフィルタエレメント25を通って濾過される燃料を噴射開口7へ導く燃料通路30a,30bが延びている。燃料噴射弁1は、シール28によって燃料管路(詳しくは図示せず)に対してシールされている。
【0020】
シール座の流入側にはねじられた多角体35の形のスワール部材34が配置されており、前記多角体35はこの第1実施例では弁閉鎖体4若しくは弁ニードル3に被せ嵌められている。スワール部材34は、図1B及び図1Cにおいて詳細に図示されている。
【0021】
燃料噴射弁1の休止状態では、可動子20は戻しばね23によって行程方向とは逆方向で負荷され、これにより、弁閉鎖体4が弁座6に密着して保持される。電磁コイル10が励磁されると、この電磁コイルは可動子20を戻しばね23のばね力に抗して行程方向で運動させる磁界を形成する。この場合、行程は休止位置において内部磁極13と可動子20との間に位置する作業ギャップ27によって規定されている。可動子20は、弁ニードル3に溶接されたフランジ21をやはり行程方向で連行する。弁ニードル3と作用接続している弁閉鎖体4が弁座面6から持ち上がり、燃料通路30a,30b及びスワール部材34に形成された燃料通路37を介して噴射開口7に案内された燃料が噴射される。前記噴射開口7は、有利には燃料噴射弁1の長手方向軸線36に対して噴射角度γで傾斜されている。
【0022】
コイル電流が遮断されると、可動子20は磁界が十分に減少した後に戻しばね23の圧力によって内部磁極13から降下するので、弁ニードル3と作用接続しているフランジ21が行程方向とは逆方向で運動する。これにより、弁ニードル3が同一方向で運動されるので、弁閉鎖体4が弁座面6に載着して燃料噴射弁1が閉じられる。
【0023】
図1Bには、図1Aで説明した本発明による燃料噴射弁1の第1実施例の噴射側の部分の部分断面図が拡大されて示されている。図示の部分は、図1Aでは符号IBが付されている。
【0024】
この実施例では同じ長さの4つの側面48を有する四角体35として構成されたスワール部材34は、弁閉鎖体4及び/又は弁ニードル3に被せ嵌められている。四角体35をねじることによって渦巻き状のストラクチャ38が得られ、これにより、弁座体5の内壁40と切欠き39との間で流れ通路として働く燃料通路37が囲まれており、この燃料通路37もやはりその螺旋形に基づき、シール座に向かって流れる燃料に渦巻きを伝達する。燃料噴射弁1の長手方向軸線36に対して噴射開口7を適当に傾斜させることにより、任意の噴流角度γが得られる。
【0025】
スワール部材34の噴射側には、スワール部材34、弁閉鎖体4及び弁座体5によって制限されてスワールチャンバ46が形成されている。この場合、このスワールチャンバ46の体積は、有利には一方では均質なスワール流の形成が可能であるように、且つ他方では隙間容積が最小限になるように設定されている。この場合、スワール流は渦巻き状のストラクチャ38の形状に基づき、燃料噴射弁1の2つの噴射サイクル間のむだ時間においても止まないように形成され得る。
【0026】
この場合、側面の等しい四角体35はスワール調整だけでなく、弁ニードル3をガイドするためにも役立つ。それというのも、スワール部材34の渦巻き状のストラクチャ38が切欠き39の内壁40に当接しており、延いては弁ニードル3が前記切欠き39内で案内されているからである。
【0027】
図1Cには図1BのIC−IC線に沿った断面図を示しており、上で説明した構成部材を再度具体的に説明する。
【0028】
多角体35の渦巻き状のストラクチャ38の製作は、予め製作された構成部材を加熱した後でねじることにより行われる。このためには、多角体35は例えば保持装置に締め込まれて、渦巻き状のストラクチャ38が所望のように形成されるまでねじられる。この場合、シール座への通流部は多角体35の形を適当に選ぶことによって選択することができ、燃料通路37を通る当該通流部は、多角体35の縁部41の数の増大と共に小さくなる。即ち、前記通流部は三角体のときに最大であり、四角体を経て五角体及び六角体へと徐々に減少する。
【0029】
スワールの強さ延いては燃料噴流の形状も、多角体35のねじれ度に関連している。多角体35が強くねじられていればいる程、渦巻き状のストラクチャ38の勾配はより平坦になり、螺旋形の燃料通路37の通流時に燃料噴流に伝達される渦巻きはより強くなる。弁座体5の切欠き39の内壁40に接している縁部41の摩擦に関しては、図2Bに示した第2実施例で説明するように、当該縁部41を丸く面取りすることが有利であってよい。
【0030】
図2Aには、本発明による燃料噴射弁1の第2実施例が図1Bと同様に示されている。この第2実施例は、スワール部材34がシール座の流出側に配置されており、これにより大きさを最小限にすることができるという点において優れている。
【0031】
更に、当該の燃料噴射弁1の第2実施例は斜め噴射式の燃料噴射弁1として構成されており、これにより、噴射角度γを噴射開口7の傾斜によって調整するよりも良好に調整することができる。この場合、スワール部材34の長手方向軸線42は燃料噴射弁1の長手方向軸線36に対して角度γで傾斜されている。これにより、流入側のスワール調整部に生じる燃料噴流の変向を考慮せずに済むので、噴流パターンの不均一性及び非対称が回避される。
【0032】
第1実施例と同様に構成されたシール座の流出側で、弁座体5は挿入部材44の挿入可能な、有利には円筒形の切欠き43を有している。前記挿入部材44も、有利にはやはり円筒形の形を有している。挿入部材44の切欠き45にはスワール部材34が配置されている。このスワール部材34の流出側には、テーパしつつ噴射開口7へ移行するスワールチャンバ46が形成されている。
【0033】
スワール部材34の渦巻き状のストラクチャ38により、やはり燃料通路38がスワール部材34と挿入部材44の切欠き45の内壁49との間に形成されているので、スワール部材34の周りを流れる燃料は渦を巻きながらスワールチャンバ46へ流入する。スワール部材34の小さなサイズに基づき、スワールチャンバ46の体積も十分小さく保持することができ、これによりスワール流が均質に保持されて、隙間容積が最小限になる。
【0034】
図2Bには、図2Aに図示した本発明による燃料噴射弁1の第2実施例をIIB−IIB線に沿って断面して流出方向で見た図が概略的に示されている。
【0035】
図2Bからは、この第2実施例ではねじられた八角体47として構成されたスワール部材34が、挿入部材44の切欠き45の内壁49にどのように密着しているのかが判る。この場合、八角体47には各4つの比較的長い側面及び比較的短い側面48が設けられており、これらの比較的短い側面48は、例えば前記四角体35の縁部41を丸く面取りすることによって生ぜしめることができる。従って、八角体47の形は丸く面取りされた縁部41を備えた四角体35の形に近い。これにより、第1実施例で説明した、丸く面取りされていない縁部41を有する四角体35の構成に比べてより良い形状接続及びより均一な摩擦状態が得られる。
【0036】
本発明は図示の実施例に限定されるものではなく、例えば比較的多数の側面48又は任意に成形されて丸く面取りされた縁部を有する多角体にも、燃料噴射弁1の任意の構成にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1A】
本発明による燃料噴射弁の第1実施例の概略断面図である。
【図1B】
図1に示した本発明による燃料噴射弁の第1実施例の、図1の範囲IBの概略部分断面図である。
【図1C】
流出方向で見た、図1BのIC−IC線に沿った概略断面図である。
【図2A】
本発明による燃料噴射弁の第2実施例の、図1Bと同じ範囲の概略断面図である。
【図2B】
流出方向で見た、図2AのIIB−IIB線に沿った概略断面図である。
【符号の説明】
1 燃料噴射弁、 2 ノズル体、 3 弁ニードル、 4 弁閉鎖体、 5 弁座体、 6 弁座面、 7 噴射開口、 8 シール、 9 外部磁極、 10 電磁コイル、 11 コイルケーシング、 12 コイル支持体、 13 内部磁極、 14 弁ニードルガイド、 15 調整ディスク、 16 燃料流入部、 17 差込みコンタクト、 18 プラスチックカバー、 19 導線、 20 可動子、 21 第1のフランジ、 22,33 溶接シーム、 23 戻しばね、 24 スリーブ、 25 フィルタエレメント、 26 ギャップ、 27 作業ギャップ、 29 結合部材、 30a,30b,37 燃料通路、 34 スワール部材、 35 四角体、 36 長手方向軸線、 38 ストラクチャ、 39,43,45,50 切欠き、 40,49 内壁、 41 縁部、 44 挿入部材、 46 スワールチャンバ、 47 八角体、 48 側面
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION The invention starts from a fuel injector of the type defined in the preamble of claim 1.
[0002]
The fuel injection valve known from DE 197 36 682 A1 has a guide and valve seat area formed by three disk-shaped members at the downstream end of the valve. Are better. In this case, the swirl member is embedded between the guide member and the valve seat member. While the guide member serves to guide the axially movable valve needle through the guide member, the valve closing section of the valve needle cooperates with the seat surface of the valve seat member. The swirl member has an internal opening area having a plurality of swirl passages that are not connected to the outer peripheral surface of the swirl member. The entire opening area extends to completely cover the axial thickness of the swirl member.
[0003]
Furthermore, a fuel injection valve known from DE 198 15 789 A1 is provided with a swirl disk downstream of a valve seat, which swirl disk is made of at least one metallic material, It has at least two swirl passages that open to the swirl chamber, and furthermore, in the swirl disc, all layers are formed so as not to directly adhere to each other by electroplating metal deposition (multilayer electroplating). Excellent in point. The swirl disk is incorporated in the valve such that the surface normal of the swirl disk extends obliquely to the valve longitudinal axis at an angle different from 0 °, so that the swirl disk is oriented in this way. Based on this, a predetermined jet angle γ is obtained with respect to the valve longitudinal axis.
[0004]
Disadvantages of the fuel injectors known from the above publications are, in particular, the considerable manufacturing effort and the high cost based on the combination of a large number of individual components which cannot be incorporated into mass-produced fuel injectors without considerable effort. Changing fuel injectors for any application requires tedious fabrication and assembly means. In particular, the jet angles α, γ are either not achievable or not fully achievable with conventional swirl adjustment methods, which manifest themselves in asymmetries and inhomogeneities in the fuel jet or metered fuel quantity.
[0005]
Advantages of the Invention In contrast, a fuel injection valve according to the invention having the features of claim 1 is a swirl member configured in the form of a helically twisted polygon, in particular a square or octagon. Has the advantage that it is particularly inexpensive and can be easily assembled. The polygons, together with adjacent walls, form spiral flow passages along which fuel is guided in a spiral path, thereby providing swirl.
[0006]
Advantageous refinements of the fuel injector according to claim 1 are possible with the arrangement according to claim 2 and subsequent claims.
[0007]
Advantageously, the swirl element can be arranged on the inflow side of the seal seat or on the outflow side of the seal seat, depending on the configuration of the fuel injection valve.
[0008]
Particularly advantageously, the fuel flow can be optionally adapted via a number of sides of the polygon, as required, by a fuel passage formed in the swirl element.
[0009]
The inclination of the longitudinal axis of the swirl member with respect to the longitudinal axis of the fuel injection valve is also advantageous for application to oblique injection to obtain an injection angle γ without deflection of the fuel jet.
[0010]
Advantageously, at the outlet side of the swirl member a swirl chamber is formed which is dimensioned such that a homogeneous swirl flow can be formed therein and the interstitial volume is minimized.
[0011]
It is advantageous to arrange the swirl member on an insertion member that can be inserted into the valve seat. This is because the insertion member and the notch for accommodating the insertion member can be easily manufactured.
[0012]
The strength of the spiral transmitted to the fuel can be adjusted particularly advantageously via the difference in the degree of twist of the polygon and the resulting gradient of the spiral structure of the polygon. This makes it possible to homogenize the swirl flow formed in the swirl chamber not only via the volume of the swirl chamber but also via the direction of the fuel jet flowing into the swirl chamber.
[0013]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[0014]
The fuel injection valve 1 shown in FIG. 1A is configured in the form of a fuel injection valve 1 for a fuel injection device of a mixture compression type spark ignition type internal combustion engine. The fuel injector 1 is particularly suitable for directly injecting fuel into a combustion chamber (not shown) of an internal combustion engine.
[0015]
The fuel injection valve 1 comprises a nozzle body 2 in which a valve needle 3 is disposed.
[0016]
Said valve needle 3 is operatively connected to a valve closure 4, which cooperates with a valve seat surface 6 arranged on a valve seat 5 to form a sealing seat. The valve seat 5 can be inserted into the notch 50 of the nozzle body 2. In this embodiment, the fuel injection valve 1 is a fuel injection valve 1 that opens inward, and the fuel injection valve 1 has one injection opening 7. The nozzle body 2 is sealed to the external magnetic pole 9 of the electromagnetic coil 10 by a seal 8. The electromagnetic coil 10 is wound around a coil support 12 which is sealed in a coil casing 11 and is in contact with the internal magnetic pole 13 of the electromagnetic coil 10. The inner magnetic pole 13 and the outer magnetic pole 9 are separated from each other by a gap 26 and supported by a coupling member 29. The electromagnetic coil 10 is excited by a current which can be supplied via a conductor 19 via an electrical plug-in contact 17. This plug-in contact 17 is surrounded by a plastic cover 18 which may be injection-molded integrally with the inner pole 13.
[0017]
The valve needle 3 is guided in a valve needle guide 14 formed in a disk shape. A corresponding pair of adjustment disks 15 serves for adjusting the travel. The mover 20 is located on the opposite side of the adjustment disk 15. The armature 20 is frictionally connected via a first flange 21 to the valve needle 3 connected to the first flange 21 by a welding seam 22. A return spring 23 is supported on said first flange 21 and is brought into a preloaded state by a sleeve 24 in this configuration of the fuel injector 1.
[0018]
The second flange 31 connected to the valve needle 3 via the welding seam 33 serves as a lower armature stopper. The elastic intermediate ring 32 mounted on the second flange 31 prevents chattering when the fuel injection valve 1 is closed.
[0019]
In the valve needle guide 14 and the armature 20, fuel passages 30a, 30b extend to the injection opening 7 for the fuel supplied via the central fuel inlet 16 and filtered through the filter element 25. The fuel injection valve 1 is sealed to a fuel line (not shown in detail) by a seal 28.
[0020]
A swirl member 34 in the form of a twisted polygon 35 is arranged on the inflow side of the seal seat, said polygon 35 being fitted over the valve closure 4 or the valve needle 3 in the first embodiment. . The swirl member 34 is shown in detail in FIGS. 1B and 1C.
[0021]
In the rest state of the fuel injection valve 1, the mover 20 is loaded by the return spring 23 in the direction opposite to the stroke direction, whereby the valve closing body 4 is held in close contact with the valve seat 6. When the electromagnetic coil 10 is excited, it forms a magnetic field that moves the mover 20 in the travel direction against the spring force of the return spring 23. In this case, the stroke is defined by a working gap 27 located between the inner pole 13 and the mover 20 in the rest position. The mover 20 also carries the flange 21 welded to the valve needle 3 in the stroke direction. The valve closing body 4 operatively connected to the valve needle 3 is lifted from the valve seat surface 6, and the fuel guided to the injection opening 7 through the fuel passages 30 a and 30 b and the fuel passage 37 formed in the swirl member 34 is injected. Is done. Said injection opening 7 is preferably inclined at an injection angle γ with respect to the longitudinal axis 36 of the fuel injection valve 1.
[0022]
When the coil current is interrupted, the mover 20 drops from the internal magnetic pole 13 by the pressure of the return spring 23 after the magnetic field has sufficiently decreased, so that the flange 21 operatively connected to the valve needle 3 has a direction opposite to the stroke direction. Exercise in direction. As a result, the valve needle 3 is moved in the same direction, so that the valve closing body 4 is mounted on the valve seat surface 6 and the fuel injection valve 1 is closed.
[0023]
FIG. 1B is an enlarged partial sectional view of the injection-side portion of the first embodiment of the fuel injection valve 1 according to the present invention described in FIG. 1A. The illustrated parts are denoted by reference character IB in FIG. 1A.
[0024]
In this embodiment, the swirl member 34, which is configured as a square 35 having four sides 48 of the same length, is fitted over the valve closing body 4 and / or the valve needle 3. The spiral structure 38 is obtained by twisting the square body 35, whereby a fuel passage 37 serving as a flow passage between the inner wall 40 of the valve seat body 5 and the notch 39 is surrounded. 37 also transmits spirals to the fuel flowing towards the seal seat, based on its helical shape. By appropriately tilting the injection opening 7 with respect to the longitudinal axis 36 of the fuel injection valve 1, an arbitrary jet angle γ can be obtained.
[0025]
On the injection side of the swirl member 34, a swirl chamber 46 is formed which is limited by the swirl member 34, the valve closing member 4 and the valve seat member 5. In this case, the volume of the swirl chamber 46 is advantageously set such that on the one hand a homogeneous swirl flow can be formed and on the other hand the interstitial volume is minimized. In this case, the swirl flow can be formed based on the shape of the spiral structure 38 so as not to stop even in the dead time between two injection cycles of the fuel injection valve 1.
[0026]
In this case, the squares 35 of equal sides serve not only for swirl adjustment but also for guiding the valve needle 3. This is because the spiral structure 38 of the swirl member 34 is in contact with the inner wall 40 of the notch 39, and the valve needle 3 is guided in the notch 39.
[0027]
FIG. 1C is a cross-sectional view taken along line IC-IC of FIG. 1B, and the above-described components will be described again in detail.
[0028]
The spiral structure 38 of the polygon 35 is manufactured by heating and twisting a previously manufactured component. To this end, the polygon 35 is, for example, clamped in a holding device and twisted until a spiral structure 38 is formed as desired. In this case, the passage to the seal seat can be selected by appropriately selecting the shape of the polygon 35, and the passage through the fuel passage 37 increases the number of edges 41 of the polygon 35. It becomes smaller with. That is, the flow portion is maximum when it is a triangular body, and gradually decreases to a pentagonal body and a hexagonal body through a square body.
[0029]
The strength of the swirl and thus the shape of the fuel jet are also related to the degree of twist of the polygon 35. The stronger the polygon 35 is twisted, the flatter the gradient of the spiral structure 38 and the stronger the spiral transmitted to the fuel jet when flowing through the spiral fuel passage 37. Regarding the friction of the edge 41 in contact with the inner wall 40 of the notch 39 of the valve seat body 5, as described in the second embodiment shown in FIG. 2B, it is advantageous to chamfer the edge 41 in a round shape. May be.
[0030]
FIG. 2A shows a second embodiment of the fuel injection valve 1 according to the invention, as in FIG. 1B. This second embodiment is advantageous in that the swirl member 34 is arranged on the outflow side of the seal seat, whereby the size can be minimized.
[0031]
Furthermore, the second embodiment of the fuel injection valve 1 is configured as an oblique injection type fuel injection valve 1, whereby the injection angle γ can be adjusted better than by adjusting the inclination of the injection opening 7. Can be. In this case, the longitudinal axis 42 of the swirl member 34 is inclined at an angle γ with respect to the longitudinal axis 36 of the fuel injector 1. Accordingly, it is not necessary to consider the deflection of the fuel jet generated in the swirl adjusting section on the inflow side, and thus the non-uniformity and asymmetry of the jet flow pattern are avoided.
[0032]
On the outlet side of the sealing seat, which is constructed in the same way as in the first embodiment, the valve seat 5 has a notch 43, preferably cylindrical, into which an insert 44 can be inserted. Said insert 44 also preferably has a cylindrical shape. The swirl member 34 is arranged in the notch 45 of the insertion member 44. On the outflow side of the swirl member 34, a swirl chamber 46 which is tapered and shifts to the injection opening 7 is formed.
[0033]
Since the fuel passage 38 is also formed between the swirl member 34 and the inner wall 49 of the notch 45 of the insertion member 44 by the spiral structure 38 of the swirl member 34, the fuel flowing around the swirl member 34 is swirled. While flowing into the swirl chamber 46. Due to the small size of the swirl member 34, the volume of the swirl chamber 46 can also be kept small enough to keep the swirl flow homogeneous and minimize the interstitial volume.
[0034]
FIG. 2B schematically shows a sectional view of the second embodiment of the fuel injection valve 1 according to the present invention shown in FIG. 2A along the line IIB-IIB, as viewed in the outflow direction.
[0035]
FIG. 2B shows how the swirl member 34, which is configured as a twisted octagon 47 in the second embodiment, is in close contact with the inner wall 49 of the notch 45 of the insertion member 44. In this case, each of the octagons 47 is provided with four relatively long sides and relatively short sides 48, and these relatively short sides 48 are, for example, chamfered edges 41 of the square 35. Can be created by Thus, the shape of the octagon 47 is close to the shape of the square 35 with the rounded edge 41. As a result, a better shape connection and a more uniform friction state can be obtained as compared with the configuration of the square body 35 having the rounded and non-chamfered edges 41 described in the first embodiment.
[0036]
The invention is not limited to the embodiment shown, but may be applied to any configuration of the fuel injection valve 1, for example, even with a relatively large number of sides 48 or polygons having arbitrarily shaped and rounded edges. Is also applicable.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A
1 is a schematic sectional view of a first embodiment of a fuel injection valve according to the present invention.
FIG. 1B
FIG. 2 is a schematic partial sectional view of a first embodiment of the fuel injection valve according to the present invention shown in FIG. 1 in a range IB of FIG. 1.
FIG. 1C
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line IC-IC of FIG.
FIG. 2A
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the second embodiment of the fuel injection valve according to the present invention in the same range as FIG. 1B.
FIG. 2B
FIG. 2B is a schematic cross-sectional view taken along the line IIB-IIB in FIG. 2A as viewed in the outflow direction.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 fuel injection valve, 2 nozzle body, 3 valve needle, 4 valve closing body, 5 valve seat body, 6 valve seat surface, 7 injection opening, 8 seal, 9 external magnetic pole, 10 electromagnetic coil, 11 coil casing, 12 coil support Body, 13 internal magnetic pole, 14 valve needle guide, 15 adjustment disk, 16 fuel inlet, 17 plug-in contact, 18 plastic cover, 19 conductor, 20 mover, 21 first flange, 22, 33 welding seam, 23 return spring , 24 sleeve, 25 filter element, 26 gap, 27 working gap, 29 coupling member, 30a, 30b, 37 fuel passage, 34 swirl member, 35 square body, 36 longitudinal axis, 38 structure, 39, 43, 45, 50 Notch, 40, 49 inner wall, 41 edge, 44 insertion member, 46 swirl Chamber, 47 octagonal body, 48 side

Claims (14)

特に内燃機関の燃焼室に燃料を直接に噴射するための燃料噴射弁(1)において、弁座体(5)に形成された弁座面(6)と一緒にシール座を形成する弁閉鎖体(4)及びスワール部材(34)が設けられている形式のものにおいて、
スワール部材(34)がねじられた多角体(35,47)を有しており、該多角体が渦巻き状のストラクチャ(38)を有しており且つ弁座体(5)又は該弁座体(5)の挿入部材(44)の切欠き(39,43)との関連において燃料通路(37)を形成しており、これらの燃料通路が燃料を螺旋経路に沿って噴射開口(7)に向かって案内するようになっていることを特徴とする燃料噴射弁。
In particular, in a fuel injection valve (1) for directly injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, a valve closing body forming a seal seat together with a valve seat surface (6) formed on a valve seat body (5). (4) and a type provided with a swirl member (34),
The swirl member (34) has a twisted polygon (35, 47), the polygon has a spiral structure (38) and the valve seat (5) or the valve seat. The fuel passages (37) are formed in connection with the notches (39, 43) of the insertion member (44) of (5), and these fuel passages guide the fuel along the spiral path to the injection opening (7). A fuel injection valve characterized by being guided toward.
スワール部材(34)の周りを流れる燃料流が、多角体(35,47)の縁部(41)の数に関連している、請求項1記載の燃料噴射弁。2. The fuel injection valve according to claim 1, wherein the fuel flow flowing around the swirl member (34) is related to the number of edges (41) of the polygon (35, 47). 多角体(35,47)のねじれ度が、燃料噴射弁(1)の長手方向軸線(36)に対する渦巻き状のストラクチャ(38)の勾配を規定する、請求項1又は2記載の燃料噴射弁。3. The fuel injection valve according to claim 1, wherein the degree of twist of the polygon (35, 47) defines the gradient of the spiral structure (38) with respect to the longitudinal axis (36) of the fuel injection valve (1). スワール部材(34)がシール座の流入側に配置されている、請求項1から3までのいずれか1項記載の燃料噴射弁。4. The fuel injection valve according to claim 1, wherein the swirl member (34) is arranged on the inflow side of the seal seat. 弁閉鎖体(4)がスワール部材(34)に貫通係合している、請求項4記載の燃料噴射弁。5. The fuel injection valve according to claim 4, wherein the valve closure (4) is in through engagement with the swirl member (34). スワール部材(34)が四角体(35)として形成されている、請求項4又は5記載の燃料噴射弁。6. The fuel injection valve according to claim 4, wherein the swirl member (34) is formed as a quadrilateral (35). 多角体(35)が弁ニードル(3)及び/又は弁閉鎖体(4)に被せ嵌められている、請求項4から6までのいずれか1項記載の燃料噴射弁。7. The fuel injection valve according to claim 4, wherein the polygonal body (35) is fitted over the valve needle (3) and / or the valve closing body (4). 燃料通路(37)が、多角体(35)の側面(48)の渦巻き状のストラクチャ(38)と弁座体(5)の切欠き(39)の内壁(40)との間に形成されている、請求項4から7までのいずれか1項記載の燃料噴射弁。A fuel passage (37) is formed between the spiral structure (38) on the side (48) of the polygon (35) and the inner wall (40) of the notch (39) of the valve seat (5). The fuel injection valve according to any one of claims 4 to 7, wherein 弁座体(5)に設けられた多角体(35)の流出側に、燃料通路が開口しているスワールチャンバ(46)が形成されている、請求項4から8までのいずれか1項記載の燃料噴射弁。9. The swirl chamber (46) with an open fuel passage is formed on the outlet side of the polygon (35) provided in the valve seat (5). Fuel injection valve. スワール部材(34)がシール座の流出側に配置されている、請求項1から3までのいずれか1項記載の燃料噴射弁。4. The fuel injection valve according to claim 1, wherein the swirl member (34) is arranged on the outlet side of the seal seat. スワール部材(34)が、弁座体(5)の流出側の切欠き(43)に挿入可能な挿入部材(44)の切欠き(45)に配置されている、請求項10記載の燃料噴射弁。11. The fuel injection according to claim 10, wherein the swirl member (34) is arranged in a notch (45) of an insertion member (44) insertable into the notch (43) on the outlet side of the valve seat (5). valve. 挿入部材(44)の長手方向軸線(42)が、燃料噴射弁(1)の長手方向軸線(36)に対して傾斜されている、請求項11記載の燃料噴射弁。The fuel injector according to claim 11, wherein the longitudinal axis (42) of the insert (44) is inclined with respect to the longitudinal axis (36) of the fuel injector (1). スワール部材(34)がねじられた八角体(47)を有しており、該八角体が挿入部材(44)に形状接続的に挿入されている、請求項11又は12記載の燃料噴射弁。13. The fuel injection valve according to claim 11, wherein the swirl member (34) has a twisted octagon (47), which octagon is positively inserted into the insert (44). 燃料通路(37)が開口しているスワールチャンバ(46)が、スワール部材(34)と、挿入部材(47)に形成された噴射開口(7)との間に形成されている、請求項11から13までのいずれか1項記載の燃料噴射弁。12. The swirl chamber (46) in which the fuel passage (37) is open is formed between the swirl member (34) and the injection opening (7) formed in the insertion member (47). The fuel injection valve according to any one of claims 1 to 13.
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