JP2013194624A - Fuel injection valve - Google Patents

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JP2013194624A JP2012063328A JP2012063328A JP2013194624A JP 2013194624 A JP2013194624 A JP 2013194624A JP 2012063328 A JP2012063328 A JP 2012063328A JP 2012063328 A JP2012063328 A JP 2012063328A JP 2013194624 A JP2013194624 A JP 2013194624A
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Atsushi Nakai
敦士 中井
Takahiro Saito
貴博 齋藤
Nobuaki Kobayashi
信章 小林
Yoji Ono
洋史 大野
Yoshio Okamoto
良雄 岡本
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Hitachi Astemo Ltd
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Hitachi Automotive Systems Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection valve which can suppress deposition of fuel spray injected from the fuel injection valve on a wall of an intake port.SOLUTION: In fuel spray injected from a fuel injection hole 44, fuel spray toward a center direction of a nozzle plate 8 collides with a wall part 49 in a liquid film state, thereby changing an injection direction of the fuel spray downward. Thereafter, a fuel in the liquid film state is separated into liquid droplets of fine particles, and the fuel spray in the liquid droplet state is separated into two and spread within an intake port of an engine. As a result, the fuel spray can be set to be spread while avoiding a branch wall and deposition of the fuel on the branch wall is suppressed, thereby fuel economy can be enhanced.

Description

本発明は、エンジンの燃料噴射に用いられる燃料噴射弁に関する。   The present invention relates to a fuel injection valve used for fuel injection of an engine.

この種の技術としては、下記の特許文献1に記載の技術が開示されている。この公報には、スワール室が形成された通路プレートと、スワール室に開口する複数の燃料噴孔が形成されたインジェクタプレートとが弁座部材に溶接されているものが開示されている。   As this type of technology, the technology described in Patent Document 1 below is disclosed. This publication discloses that a passage plate in which a swirl chamber is formed and an injector plate in which a plurality of fuel injection holes that are open in the swirl chamber are welded to a valve seat member.

特開2003−336562号公報JP 2003-336562 A

上記特許文献1に記載の技術では、各燃料噴孔から噴射された燃料は円錐状に広がり重なり合うため、全体として一体となった燃料噴霧領域が形成される。燃料噴射弁は、エンジンの吸気ポート内に設けられるが、吸気ポートは各バルブに向かって枝分かれするため、枝分かれする位置の壁に燃料噴霧が付着して燃費が悪化するおそれがあった。
本発明は上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、燃料噴射弁から噴射された燃料噴霧が吸気ポートの壁に付着することを抑制することができる燃料噴射弁を提供することである。
In the technique described in Patent Document 1, since the fuel injected from each fuel injection hole spreads and overlaps in a conical shape, a fuel spray region integrated as a whole is formed. The fuel injection valve is provided in the intake port of the engine. However, since the intake port branches toward each valve, there is a possibility that fuel spray adheres to the wall at the branching position and fuel consumption deteriorates.
The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide a fuel injection valve capable of suppressing the fuel spray injected from the fuel injection valve from adhering to the wall of the intake port. It is to be.

上記目的を達成するため本願発明では、ノズルプレートの他端側の面であって、燃料噴射孔の間に凸状の壁部を形成した。   In order to achieve the above object, in the present invention, a convex wall portion is formed between the fuel injection holes on the other end surface of the nozzle plate.

本発明により、燃料噴霧が吸気ポートの壁に付着することを抑制することができる。   By this invention, it can suppress that fuel spray adheres to the wall of an intake port.

実施例1の燃料噴射弁の軸方向断面図である。It is an axial sectional view of the fuel injection valve of Example 1. 実施例1の燃料噴射弁のノズルプレート付近の拡大断面図である。It is an expanded sectional view near the nozzle plate of the fuel injection valve of Example 1. 実施例1のノズルプレートの正面図および断面図である。It is the front view and sectional drawing of a nozzle plate of Example 1. 実施例1のノズルプレートの斜視図であるIt is a perspective view of the nozzle plate of Example 1. 実施例1のスワール室および燃料噴射孔部分の拡大図である。It is an enlarged view of the swirl chamber and fuel injection hole part of Example 1. 実施例1の燃料噴射孔から噴射された燃料噴霧の形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of the fuel spray injected from the fuel injection hole of Example 1. FIG. 従来の燃料噴射孔から噴射された燃料噴霧の形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of the fuel spray injected from the conventional fuel injection hole. 従来のエンジンの吸気ポート内の燃料噴霧の広がりを示す図である。It is a figure which shows the spread of the fuel spray in the intake port of the conventional engine. 実施例1のエンジンの吸気ポート内の燃料噴霧の広がりを示す図である。It is a figure which shows the spread of the fuel spray in the intake port of the engine of Example 1. FIG. 実施例2のノズルプレートの正面図および断面図である。It is the front view and sectional drawing of a nozzle plate of Example 2. 実施例2のノズルプレートの斜視図であるIt is a perspective view of the nozzle plate of Example 2. 他の実施例のノズルプレートの斜視図である。It is a perspective view of the nozzle plate of another Example. 他の実施例のノズルプレートの斜視図である。It is a perspective view of the nozzle plate of another Example.

〔実施例1〕
実施例1の燃料噴射弁1について説明する。
[燃料噴射弁の構成]
図1は燃料噴射弁1の軸方向断面図である。この燃料噴射弁1は、自動車用ガソリンエンジンに用いられるものであって、吸気ポート内に向けて燃料を噴射する、所謂低圧用の燃料噴射弁である。
燃料噴射弁1は、磁性筒体2と、磁性筒体2内に収容されるコア筒体3と、軸方向に摺動可能な弁体4と、弁体4と一体に形成された弁軸5と、閉弁時に弁体4により閉鎖される弁座6を有する弁座部材7と、開弁時に燃料が噴射される燃料噴射孔44を有するノズルプレート8と、通電時に弁体4を開弁方向に摺動させる電磁コイル9と、磁束線を誘導するヨーク10とを有している。
[Example 1]
The fuel injection valve 1 according to the first embodiment will be described.
[Configuration of fuel injection valve]
FIG. 1 is an axial sectional view of the fuel injection valve 1. The fuel injection valve 1 is a so-called low-pressure fuel injection valve that is used in an automobile gasoline engine and injects fuel into an intake port.
The fuel injection valve 1 includes a magnetic cylinder 2, a core cylinder 3 accommodated in the magnetic cylinder 2, a valve element 4 slidable in the axial direction, and a valve shaft formed integrally with the valve element 4. 5; a valve seat member 7 having a valve seat 6 that is closed by the valve body 4 when the valve is closed; a nozzle plate 8 having a fuel injection hole 44 through which fuel is injected when the valve is opened; and the valve body 4 is opened when energized. It has an electromagnetic coil 9 that slides in the valve direction and a yoke 10 that induces magnetic flux lines.

磁性筒体2は、例えば電磁ステンレス鋼等の磁性金属材料により形成された金属パイプ等からなり、深絞り等のプレス加工、研削加工等の手段を用いることにより、図1に示すように段付き筒状をなして一体に形成されている。磁性筒体2は、一端側に形成された大径部11と、大径部11よりも小径であって他端側に形成された小径部12とを有している。
小径部12には、一部を薄肉化した薄肉部13が形成されている。小径部12は、薄肉部13より一端側にコア筒体3を収容するコア筒体収容部14と、薄肉部13より他端側に弁部材15(弁体4、弁軸5、弁座部材7)を収容する弁部材収容部16とに分けられている。薄肉部13は、後述するコア筒体3と弁軸5が磁性筒体2に収容された状態で、コア筒体3と弁軸5との間の隙間部分を取り囲むように形成されている。薄肉部13は、コア筒体収容部14と弁部材収容部16との間の磁気抵抗を増大させ、コア筒体収容部14と弁部材収容部16間を磁気的に遮断している。
The magnetic cylinder 2 is made of a metal pipe or the like formed of a magnetic metal material such as electromagnetic stainless steel, and is stepped as shown in FIG. 1 by using means such as deep drawing or pressing or grinding. It is integrally formed in a cylindrical shape. The magnetic cylinder 2 has a large-diameter portion 11 formed on one end side and a small-diameter portion 12 having a smaller diameter than the large-diameter portion 11 and formed on the other end side.
The small diameter portion 12 is formed with a thin portion 13 that is partially thinned. The small-diameter portion 12 includes a core tube housing portion 14 that houses the core tube body 3 on one end side from the thin wall portion 13, and a valve member 15 (valve body 4, valve shaft 5, valve seat member on the other end side from the thin wall portion 13 7) and is divided into a valve member accommodating portion 16 for accommodating. The thin portion 13 is formed so as to surround a gap portion between the core cylinder 3 and the valve shaft 5 in a state where the core cylinder 3 and the valve shaft 5 described later are accommodated in the magnetic cylinder 2. The thin wall portion 13 increases the magnetic resistance between the core tube housing portion 14 and the valve member housing portion 16, and magnetically blocks between the core tube housing portion 14 and the valve member housing portion 16.

大径部11の内径は弁部材15に燃料を送る燃料通路17を構成しており、大径部11の一端部には燃料を濾過する燃料フィルタ18が設けられている。燃料通路17にはポンプ47が接続されている。このポンプ47は、ポンプ制御装置54により制御されている。
コア筒体3は中空部19を有する円筒形に形成されており、磁性筒体2のコア筒体収容部14に圧入されている。中空部19には、圧入等の手段により固定されたばね受20が収容されている。このばね受20の中心には軸方向に貫通した燃料通路43が形成されている。
弁体4の外形は略球体状に形成されており、周上に燃料噴射弁1の軸方向に対して並行に削られた燃料通路面21を有している。弁軸5は大径部22と、外形が大径部22より小径に形成された小径部23とを有している。
The inner diameter of the large-diameter portion 11 constitutes a fuel passage 17 for sending fuel to the valve member 15, and a fuel filter 18 for filtering the fuel is provided at one end of the large-diameter portion 11. A pump 47 is connected to the fuel passage 17. The pump 47 is controlled by a pump control device 54.
The core cylinder 3 is formed in a cylindrical shape having a hollow portion 19 and is press-fitted into the core cylinder housing portion 14 of the magnetic cylinder 2. The hollow portion 19 accommodates a spring receiver 20 fixed by means such as press fitting. A fuel passage 43 penetrating in the axial direction is formed at the center of the spring receiver 20.
The outer shape of the valve body 4 is formed in a substantially spherical shape, and has a fuel passage surface 21 cut in parallel with the axial direction of the fuel injection valve 1 on the circumference. The valve shaft 5 has a large-diameter portion 22 and a small-diameter portion 23 whose outer shape is smaller than the large-diameter portion 22.

小径部23の先端には弁体4が溶接により一体に固定されている。なお図中の黒半円や黒三角は溶接箇所を示している。大径部22の端部にはばね挿入孔24が穿設されている。このばね挿入孔24の底部は、ばね挿入孔24よりも小径に形成されたばね座り部25が形成されるとともに、段部のばね受部26が形成されている。小径部23の端部には燃料通路孔27が形成されている。この燃料通路孔27はばね挿入孔24と連通している。小径部23の外周と燃料通路孔27とは貫通した燃料流出孔28が形成されている。
弁座部材7は、略円錐状の弁座6と、弁座6より一端側に弁体4の径とほぼ同型に形成された弁体保持孔30と、弁体保持孔30から一端開口側に向かうにつれて大径に形成された上流開口部31と、弁座6の他端側に開口する下流開口部48とが形成されている。
The valve body 4 is integrally fixed to the tip of the small diameter portion 23 by welding. In addition, the black semicircle and black triangle in a figure have shown the welding location. A spring insertion hole 24 is formed at the end of the large diameter portion 22. A spring seat 25 having a smaller diameter than the spring insertion hole 24 is formed at the bottom of the spring insertion hole 24, and a stepped spring receiving portion 26 is formed. A fuel passage hole 27 is formed at the end of the small diameter portion 23. The fuel passage hole 27 communicates with the spring insertion hole 24. A fuel outflow hole 28 penetrating the outer periphery of the small diameter portion 23 and the fuel passage hole 27 is formed.
The valve seat member 7 includes a substantially conical valve seat 6, a valve body holding hole 30 formed on the one end side from the valve seat 6 so as to be substantially the same as the diameter of the valve body 4, and one end opening side from the valve body holding hole 30. An upstream opening 31 having a larger diameter and a downstream opening 48 that opens to the other end of the valve seat 6 are formed.

弁軸5および弁体4は、磁性筒体2に軸方向摺動可能に収装されている。弁軸5のばね受部26とばね受20との間にコイルバネ29が設けられ、弁軸5および弁体4を他端側に付勢している。弁座部材7は磁性筒体2に挿入され、溶接により磁性筒体2に固定されている。弁座6は弁体保持孔30から下流開口部48へ向かって径が小さくなるように形成され、閉弁時には弁体4が弁座6に座るようになっている。
磁性筒体2のコア筒体3の外周には電磁コイル9が挿嵌されている。すなわち、電磁コイル9はコア筒体3の外周に配置されることとなる。電磁コイル9は、樹脂材料により形成されたボビン32と、このボビン32に巻回されたコイル33とから構成されている。コイル33は、コネクタピン34を介して電磁コイル制御装置55に接続されている。
電磁コイル制御装置55は、クランク角を検出するクランク角センサからの情報に基づいて計算した燃焼室側に燃料を噴射するタイミングに応じて、電磁コイル9のコイル33に通電して燃料噴射弁1を開弁させる。
The valve shaft 5 and the valve body 4 are accommodated in the magnetic cylinder 2 so as to be slidable in the axial direction. A coil spring 29 is provided between the spring receiver 26 and the spring receiver 20 of the valve shaft 5 to urge the valve shaft 5 and the valve body 4 to the other end side. The valve seat member 7 is inserted into the magnetic cylinder 2 and fixed to the magnetic cylinder 2 by welding. The valve seat 6 is formed so that its diameter decreases from the valve body holding hole 30 toward the downstream opening 48, and the valve body 4 is seated on the valve seat 6 when the valve is closed.
An electromagnetic coil 9 is inserted into the outer periphery of the core cylinder 3 of the magnetic cylinder 2. That is, the electromagnetic coil 9 is disposed on the outer periphery of the core cylinder 3. The electromagnetic coil 9 includes a bobbin 32 formed of a resin material and a coil 33 wound around the bobbin 32. The coil 33 is connected to the electromagnetic coil control device 55 via the connector pin 34.
The electromagnetic coil control device 55 energizes the coil 33 of the electromagnetic coil 9 to energize the fuel injection valve 1 in accordance with the timing of injecting fuel into the combustion chamber calculated based on the information from the crank angle sensor that detects the crank angle. Open the valve.

ヨーク10は中空の貫通孔を有し、一端開口側に形成された大径部35と、大径部35より小径に形成された中径部36と、中径部36より小径に形成され他端開口側に形成された小径部37から構成されている。小径部37は、弁部材収容部16の外周に嵌合されている。中径部36の内周には電磁コイル9が収装されている。大径部35の内周には連結コア38が配置されている。
連結コア38は磁性金属材料等により略C字状に形成されている。ヨーク10は、小径部37および連結コア38を介して大径部35の段差部35aにおいて磁性筒体2と接続しており、すなわち電磁コイル9の両端部で磁性筒体2と磁気的に接続されていることとなる。ヨーク10の他端側先端には、燃料噴射弁1をエンジンの吸気ポートと接続するためのOリング40を保持し、かつ磁性筒体先端を保護するためのプロテクタ52が取り付けられている。
The yoke 10 has a hollow through-hole, and has a large-diameter portion 35 formed on one end opening side, a medium-diameter portion 36 formed with a smaller diameter than the large-diameter portion 35, and a diameter smaller than the medium-diameter portion 36. It is composed of a small diameter portion 37 formed on the end opening side. The small diameter portion 37 is fitted on the outer periphery of the valve member housing portion 16. An electromagnetic coil 9 is accommodated on the inner periphery of the medium diameter portion 36. A connecting core 38 is disposed on the inner periphery of the large diameter portion 35.
The connecting core 38 is formed in a substantially C shape by a magnetic metal material or the like. The yoke 10 is connected to the magnetic cylinder 2 at the step 35a of the large diameter part 35 via the small diameter part 37 and the connecting core 38, that is, magnetically connected to the magnetic cylinder 2 at both ends of the electromagnetic coil 9. Will be. A protector 52 for holding the O-ring 40 for connecting the fuel injection valve 1 to the intake port of the engine and protecting the tip of the magnetic cylinder is attached to the tip of the yoke 10 on the other end side.

コネクタピン34を介して電磁コイル9に給電されると磁界が発生し、この磁界の磁力によって、弁体4および弁軸5をコイルばね29の付勢力に抗して開弁させる。
燃料噴射弁1の外側の大部分は樹脂カバー53により被覆されている。樹脂カバー53に被覆されている部分は、磁性筒体2の大径部11の一端部を除いた部分から小径部12の電磁コイル9設置位置まで、電磁コイル9とヨーク10の中径部36との間、連結コア38の外周と大径部35との間、大径部35の外周、中径部36の外周、およびコネクタピン34の外周である。コネクタピン34の先端部分は樹脂カバー53が開口して形成されており、コントロールユニットのコネクタが差し込まれるようになっている。磁性筒体2の一端部外周にはOリング39が設けられている。
弁座部材7の他端側にはノズルプレート8が溶接されている。このノズルプレート8には、燃料にスワール(旋回流)を与える複数のスワール室41と、スワール室41においてスワールが与えられた燃料が噴射される燃料噴射孔44が形成されている。
When power is supplied to the electromagnetic coil 9 through the connector pin 34, a magnetic field is generated, and the valve body 4 and the valve shaft 5 are opened against the biasing force of the coil spring 29 by the magnetic force of the magnetic field.
Most of the outside of the fuel injection valve 1 is covered with a resin cover 53. The portion covered with the resin cover 53 is from the portion excluding one end portion of the large-diameter portion 11 of the magnetic cylindrical body 2 to the electromagnetic coil 9 installation position of the small-diameter portion 12 to the medium-diameter portion 36 of the electromagnetic coil 9 and the yoke 10. Between the outer periphery of the connecting core 38 and the large-diameter portion 35, the outer periphery of the large-diameter portion 35, the outer periphery of the medium-diameter portion 36, and the outer periphery of the connector pin 34. The tip of the connector pin 34 is formed by opening a resin cover 53 so that the connector of the control unit can be inserted. An O-ring 39 is provided on the outer periphery of one end of the magnetic cylinder 2.
A nozzle plate 8 is welded to the other end side of the valve seat member 7. The nozzle plate 8 is formed with a plurality of swirl chambers 41 that give a swirl (swirl flow) to the fuel, and fuel injection holes 44 through which the fuel swirled in the swirl chamber 41 is injected.

[ノズルプレートの構成]
図2は燃料噴射弁1のノズルプレート8付近の拡大断面図である。図3はノズルプレート8の単体図であり、図3(a)は正面図を示し、図3(b)は断面図を示す。図4はノズルプレート8の斜視図である。図2のノズルプレート8の断面は、図3(a)のA-A断面線で切断した状態を示している。また図3(b)は図3(a)のA-A断面線で切断した状態を示している。図2、図3、図4を用いてノズルプレート8の構成について説明する。
ノズルプレート8の一端側側面にはスワール室41が形成されている。スワール室41は2つ形成されており、それぞれ連通路45とスワール付与室46とから構成されている。各連通路45はノズルプレート8の中心付近で接続している。連通路45の先にはスワール付与室46が形成され、連通路45はスワール付与室46の接線方向に接続している。スワール付与室46は内側面と底部とを有する有底凹状に形成されているおり、その断面は螺旋状に形成されている。スワール付与室46の底部には貫通孔である燃料噴射孔44が形成されている。
ノズルプレート8の他端側側面には突出した壁部49が形成されている。壁部49は2つの燃料噴射孔44の間に設けられている。詳しくは後述するが壁部49の高さは、燃料噴射孔44が噴射された燃料が液膜状であるときにこの壁部49に衝突する高さに形成している。言い換えると、燃料が液滴状になる前に壁部49に衝突する高さに形成している。
[Configuration of nozzle plate]
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the nozzle plate 8 of the fuel injection valve 1. 3 is a single view of the nozzle plate 8, FIG. 3 (a) shows a front view, and FIG. 3 (b) shows a cross-sectional view. FIG. 4 is a perspective view of the nozzle plate 8. The cross section of the nozzle plate 8 in FIG. 2 shows a state cut along the AA cross section line in FIG. FIG. 3B shows a state cut along the AA section line of FIG. The configuration of the nozzle plate 8 will be described with reference to FIGS. 2, 3, and 4.
A swirl chamber 41 is formed on one side surface of the nozzle plate 8. Two swirl chambers 41 are formed, each including a communication path 45 and a swirl imparting chamber 46. Each communication path 45 is connected near the center of the nozzle plate 8. A swirl application chamber 46 is formed at the tip of the communication path 45, and the communication path 45 is connected in the tangential direction of the swirl application chamber 46. The swirl imparting chamber 46 is formed in a bottomed concave shape having an inner surface and a bottom portion, and its cross section is formed in a spiral shape. A fuel injection hole 44 that is a through hole is formed in the bottom of the swirl application chamber 46.
A protruding wall 49 is formed on the other side surface of the nozzle plate 8. The wall portion 49 is provided between the two fuel injection holes 44. Although details will be described later, the height of the wall portion 49 is formed so as to collide with the wall portion 49 when the fuel injected into the fuel injection hole 44 is in the form of a liquid film. In other words, the fuel is formed at a height at which it collides with the wall portion 49 before it becomes droplets.

[作用]
(開弁時の燃料の流れ)
図5はスワール室41および燃料噴射孔44部分の拡大図であり、燃料噴射孔44から燃料が噴射される様子を示している。
電磁コイル9のコイル33に通電されているときには、コイルバネ29の付勢力に抗して電磁力により弁軸5が一端側に引き上げられる。そのため、弁体4と弁座6との間が解放され、燃料がノズルプレート8側に供給される。
[Action]
(Fuel flow when the valve opens)
FIG. 5 is an enlarged view of the swirl chamber 41 and the fuel injection hole 44, and shows how fuel is injected from the fuel injection hole 44.
When the coil 33 of the electromagnetic coil 9 is energized, the valve shaft 5 is pulled up to one end side by the electromagnetic force against the urging force of the coil spring 29. Therefore, the space between the valve body 4 and the valve seat 6 is released, and fuel is supplied to the nozzle plate 8 side.

ノズルプレート8に供給された燃料はまずノズルプレート8における中央部の連通路45に入り、連通路45の底部と衝突することで軸方向の流れから径方向の流れに変換されて各連通路45に流れ込む。連通路45はスワール付与室46の接線方向に接続しているため、連通路45を通過した燃料はスワール付与室46の内側面に沿って旋回する。
スワール付与室46において燃料に旋回力(スワール力)が付与されて、旋回力を持った燃料は燃料噴射孔44の側壁部分に沿うように旋回しながら噴射される。そのため、燃料噴射孔44から噴射された燃料は、燃料噴射孔44の接線方向に飛散する。燃料噴射孔44から噴射された直後の燃料噴霧は、薄い液膜状態で円錐状に広がる。その後、液膜状態の燃料が分離して微粒化した液滴となる。
これにより燃料の気化を促進することができ、特に低温始動時の窒素酸化物等の発生を低減することができる。
The fuel supplied to the nozzle plate 8 first enters the central communication passage 45 in the nozzle plate 8 and collides with the bottom of the communication passage 45 to be converted from an axial flow to a radial flow. Flow into. Since the communication passage 45 is connected in the tangential direction of the swirl application chamber 46, the fuel that has passed through the communication passage 45 swirls along the inner surface of the swirl application chamber 46.
A swirl force (swirl force) is imparted to the fuel in the swirl imparting chamber 46, and the fuel having the swirl force is injected while swirling along the side wall portion of the fuel injection hole 44. Therefore, the fuel injected from the fuel injection hole 44 is scattered in the tangential direction of the fuel injection hole 44. The fuel spray immediately after being injected from the fuel injection hole 44 spreads conically in a thin liquid film state. Thereafter, the fuel in the liquid film state is separated into droplets that are atomized.
As a result, fuel vaporization can be promoted, and in particular, generation of nitrogen oxides and the like during low temperature starting can be reduced.

(燃料噴霧の形状)
図6は燃料噴射孔44から噴射された燃料噴霧の形状を示す図であり、図6(a)は燃料噴霧を横から見た図、図6(b)は液滴状の燃料噴霧の断面図である。
燃料噴射孔44から噴射された燃料噴霧のうちノズルプレート8の中心方向に向かうものは、液膜の状態で壁部49に衝突する。そのため、燃料噴霧の噴射方向が下方に変更される。その後、液膜状態の燃料が分離して微粒化した液滴となる。そのため、液滴状となった燃料噴霧は2つに分離した形状となってエンジンの吸気ポート内に広がる。
(Fuel spray shape)
6A and 6B are views showing the shape of the fuel spray injected from the fuel injection hole 44. FIG. 6A is a side view of the fuel spray, and FIG. 6B is a cross section of the droplet fuel spray. FIG.
Of the fuel spray injected from the fuel injection hole 44, the fuel spray directed toward the center of the nozzle plate 8 collides with the wall portion 49 in a liquid film state. Therefore, the fuel spray injection direction is changed downward. Thereafter, the fuel in the liquid film state is separated into droplets that are atomized. Therefore, the fuel spray in the form of droplets is separated into two shapes and spreads in the intake port of the engine.

(吸気ポート壁への燃料付着抑制)
図7は従来のノズルプレート8に壁部49を設けていないときの燃料噴射孔44から噴射された燃料噴霧の形状を示す図であり、図7(a)は燃料噴霧を横から見た図、図7(b)は液滴状の燃料噴霧の断面図である。
燃料噴射孔44から噴射された燃料噴霧は、壁部49がないためノズルプレート8の中心方向にも広がる。そのため、各燃料噴射孔44から噴射された燃料噴霧は円錐状に広がり、燃料噴霧同士が重なり合って全体として一体となった燃料噴霧領域が形成される。
図8は従来のノズルプレート8に壁部49を設けていないときの燃料噴射孔44から噴射されたエンジンの吸気ポート50内の燃料噴霧の広がりを示す図である。吸気ポート50の先は各バルブ51に向かって枝分かれし、分岐壁50aが形成されている。ノズルプレート8に壁部49を設けていないときには、燃料噴霧領域が一体となって形成されるため、分岐壁50aへ大量の燃料が付着することとなる。分岐壁50aに燃料が付着すると、バルブ51を通過する前に燃料が気化してしまい、燃費を向上することができない。
(Inhibition of fuel adhesion to the intake port wall)
FIG. 7 is a view showing the shape of the fuel spray injected from the fuel injection hole 44 when the wall portion 49 is not provided on the conventional nozzle plate 8, and FIG. 7 (a) is a view of the fuel spray seen from the side. FIG. 7B is a cross-sectional view of droplet fuel spray.
The fuel spray injected from the fuel injection hole 44 spreads in the center direction of the nozzle plate 8 because there is no wall portion 49. Therefore, the fuel sprays injected from the fuel injection holes 44 spread in a conical shape, and the fuel sprays overlap to form a fuel spray region that is integrated as a whole.
FIG. 8 is a view showing the spread of fuel spray in the intake port 50 of the engine injected from the fuel injection hole 44 when the wall portion 49 is not provided in the conventional nozzle plate 8. The tip of the intake port 50 branches toward each valve 51, and a branch wall 50a is formed. When the wall portion 49 is not provided on the nozzle plate 8, the fuel spray region is integrally formed, so that a large amount of fuel adheres to the branch wall 50a. If the fuel adheres to the branch wall 50a, the fuel is vaporized before passing through the valve 51, and the fuel efficiency cannot be improved.

そこで実施例1の燃料噴射弁1では、ノズルプレート8の他端側の面であって、2つの燃料噴射孔44の間に凸状の壁部49を形成した。よって、燃料噴霧は2つに分離した形状となってエンジンの吸気ポート50内に広がるようにすることができる。図9はエンジンの吸気ポート50内の燃料噴霧の広がりを示す図である。ノズルプレート8に壁部49を設けたことにより燃料噴霧領域が分離して2つ形成されるため、燃料噴霧を分岐壁50aを避けて広がるように設定することができる。そのため、分岐壁50aへ燃料が付着することを抑制することができ、燃費を向上することができる。
また実施例1の燃料噴射弁1では、燃料噴射孔44から噴射された燃料が液膜状であるときに燃料と壁部49とが衝突するようにした。燃料が液滴状となってから壁部49と衝突すると壁部49で液滴同士が一体となり液滴の微粒化が抑制されてしまう。燃料が液膜状のときに壁部49に衝突したとしても衝突後に液滴化されるため、液滴の微粒化を妨げにくくすることができる。
Therefore, in the fuel injection valve 1 of the first embodiment, a convex wall portion 49 is formed between the two fuel injection holes 44 on the surface on the other end side of the nozzle plate 8. Therefore, the fuel spray can be divided into two parts and spread in the intake port 50 of the engine. FIG. 9 is a view showing the spread of fuel spray in the intake port 50 of the engine. By providing the wall portion 49 on the nozzle plate 8, two fuel spray regions are formed separately, so that the fuel spray can be set so as to spread away from the branch wall 50a. For this reason, it is possible to suppress the fuel from adhering to the branch wall 50a, and to improve fuel efficiency.
In the fuel injection valve 1 of the first embodiment, the fuel and the wall 49 collide when the fuel injected from the fuel injection hole 44 is in the form of a liquid film. When the fuel collides with the wall portion 49 after being in the form of droplets, the droplets are integrated at the wall portion 49 and the atomization of the droplets is suppressed. Even if the fuel collides with the wall 49 when it is in the form of a liquid film, it is formed into droplets after the collision, so that it is difficult to prevent the droplets from being atomized.

[効果]
次に実施例1の燃料噴射弁1の効果を以下に列記する。
(1)摺動可能に設けられた弁体4と、閉弁時に弁体4が座る弁座6が一端側に形成された弁座部材7と、弁座部材7の他端側に形成され、燃料にスワールを付与する複数のスワール付与室46と、各スワール付与室46に連通してスワールが付与された燃料を噴射する複数の燃料噴射孔44を形成したノズルプレート8と、を設け、ノズルプレート8のスワール付与室46が形成された面に対して他端側の面であって、燃料噴射孔44の間に凸状の壁部49を形成した。
よって、吸気ポート50の分岐壁50aを避けて燃料を噴射することができるため、分岐壁50aに燃料が付着することを抑制することができ、燃費を向上させることができる。
(2)燃料噴射孔44から噴射された燃料が液膜状であるときに、燃料と壁部49とが衝突するようにした。
よって、液滴の微粒化を妨げにくくすることができる。
[effect]
Next, the effect of the fuel injection valve 1 of Example 1 is listed below.
(1) A valve body 4 slidably provided, a valve seat 6 on which the valve body 4 sits when the valve is closed is formed on one end side, and is formed on the other end side of the valve seat member 7. A plurality of swirl imparting chambers 46 for imparting swirl to the fuel, and a nozzle plate 8 having a plurality of fuel injection holes 44 that communicate with each swirl imparting chamber 46 and inject fuel with the swirl imparted thereto, A convex wall portion 49 is formed between the fuel injection holes 44 on the other end side of the surface of the nozzle plate 8 where the swirl chamber 46 is formed.
Therefore, since fuel can be injected while avoiding the branch wall 50a of the intake port 50, it is possible to suppress the fuel from adhering to the branch wall 50a and improve fuel efficiency.
(2) The fuel and the wall 49 collide when the fuel injected from the fuel injection hole 44 is in the form of a liquid film.
Therefore, it is possible to make it difficult to prevent the droplets from being atomized.

〔実施例2〕
実施例2の燃料噴射弁1について説明する。実施例2の燃料噴射弁1は、実施例1の燃料噴射弁1に対して、ノズルプレート8の壁部49の形状が異なる。実施例1と同じ構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図10はノズルプレート8の単体図であり、図10(a)は正面図を示し、図10(b)は断面図を示す。図11はノズルプレート8の斜視図である。図10、図11を用いてノズルプレート8の構成について説明する。
ノズルプレート8の他端側側面には突出した壁部49が形成されている。壁部49は2つの燃料噴射孔44の間に設けられている。壁部49の側面には円弧状に削られた凹部49aが形成されている。この凹部49aは、ノズルプレート8を軸方向から見たときに燃料噴射孔44の中心Oを中心とした円弧状に形成されている。つまり、ノズルプレート8を軸方向から見たときに燃料噴射孔44の中心から等距離となるように凹部49aを形成した。
[Example 2]
The fuel injection valve 1 according to the second embodiment will be described. The fuel injection valve 1 of the second embodiment is different from the fuel injection valve 1 of the first embodiment in the shape of the wall portion 49 of the nozzle plate 8. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
FIG. 10 is a single view of the nozzle plate 8, FIG. 10 (a) shows a front view, and FIG. 10 (b) shows a cross-sectional view. FIG. 11 is a perspective view of the nozzle plate 8. The configuration of the nozzle plate 8 will be described with reference to FIGS.
A protruding wall 49 is formed on the other side surface of the nozzle plate 8. The wall portion 49 is provided between the two fuel injection holes 44. On the side surface of the wall portion 49, a concave portion 49a cut into an arc shape is formed. The recess 49a is formed in an arc shape centered on the center O of the fuel injection hole 44 when the nozzle plate 8 is viewed from the axial direction. That is, the recess 49a is formed so as to be equidistant from the center of the fuel injection hole 44 when the nozzle plate 8 is viewed from the axial direction.

[作用]
実施例2の燃料噴射弁1では、ノズルプレート8を軸方向から見たときに燃料噴射孔44の中心から等距離となるように凹部49aを形成した。燃料噴射孔44から噴射された燃料は円錐状に広がり、燃料噴射孔44からの距離が遠くなるほど燃料が持つ運動エネルギは小さくなる。燃料が燃料噴射されてから壁部49の凹部49aに衝突するまでの距離を一定とすることができるため、衝突する燃料の運動エネルギはほぼ一定となり、衝突後の燃料噴霧の広がりを安定させることができる。
[Action]
In the fuel injection valve 1 of Example 2, the concave portion 49a is formed so as to be equidistant from the center of the fuel injection hole 44 when the nozzle plate 8 is viewed from the axial direction. The fuel injected from the fuel injection hole 44 spreads in a conical shape, and the kinetic energy of the fuel decreases as the distance from the fuel injection hole 44 increases. Since the distance from when the fuel is injected until it collides with the concave portion 49a of the wall 49 can be made constant, the kinetic energy of the colliding fuel becomes almost constant, and the spread of the fuel spray after the collision is stabilized. Can do.

[効果]
次に、実施例2の燃料噴射弁1の効果を以下に列記する。
(3)壁部49の燃料噴射孔44側側面に、燃料噴射孔44の中心からの距離が等距離となる円弧状の凹部49aを形成した。
よって、壁部49に衝突する燃料の運動エネルギをほぼ一定とすることができ、衝突後の燃料噴霧の広がりを安定させることができる。
[effect]
Next, effects of the fuel injection valve 1 of the second embodiment are listed below.
(3) On the side surface of the wall portion 49 on the fuel injection hole 44 side, an arcuate recess 49a having an equal distance from the center of the fuel injection hole 44 is formed.
Therefore, the kinetic energy of the fuel that collides with the wall portion 49 can be made substantially constant, and the spread of the fuel spray after the collision can be stabilized.

〔他の実施例〕
以上、本願発明を実施例1および実施例2に基づいて説明してきたが、各発明の具体的な構成は実施例1および実施例2に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
実施例1および実施例2の燃料噴射弁1では、ノズルプレート8に2つのスワール付与室46を形成し、それぞれに燃料噴射孔44を形成していた。この構成を例えば、ノズルプレート8に4つのスワール付与室46を形成し、それぞれに燃料噴射孔44を形成するようにしても良い。
図12はノズルプレート8の斜視図である。ノズルプレート8に4つのスワール付与室46を形成した場合、燃料噴射孔44は4つ形成されることとなる。この場合、図12に示すように、2つの燃料噴射孔44と別の2つの燃料噴射孔44との間に壁部49を設けるようにすれば良い。
ここでは燃料噴射孔44を4つの場合を示したが、2つ以上であれば良く、また奇数個であっても良く、特に限定しない。
また実施例1および実施例2の燃料噴射弁1では、一つの凸状部を壁部49としていた。この構成を例えば、2本の凸状部を形成して、それを壁部49としても良い。
図13はノズルプレート8の斜視図である。例えば、図13に示すように2本の凸状部49b,49cを形成し、これを壁部49とすれば良い。なお、図13では燃料噴射孔44が4つ形成したものを示しているが、2つ形成したものに適用しても良い。
また実施例1および実施例2の燃料噴射弁44では、ノズルプレート8にスワール室41および燃料噴射孔44を形成していた。これを例えば、スワール室41は、弁座部材7に形成するようにしても良い。または、弁座部材7とノズルプレート8との間に中間プレートを設け、この中間プレートにスワール室41を形成するようにしても良い。
[Other Examples]
As mentioned above, although this invention has been demonstrated based on Example 1 and Example 2, the concrete structure of each invention is not limited to Example 1 and Example 2, and the range which does not deviate from the summary of invention. Such design changes are included in the present invention.
In the fuel injection valve 1 according to the first and second embodiments, the two swirl imparting chambers 46 are formed in the nozzle plate 8 and the fuel injection hole 44 is formed in each of them. In this configuration, for example, four swirl application chambers 46 may be formed in the nozzle plate 8 and the fuel injection holes 44 may be formed in each.
FIG. 12 is a perspective view of the nozzle plate 8. When four swirl application chambers 46 are formed in the nozzle plate 8, four fuel injection holes 44 are formed. In this case, a wall 49 may be provided between the two fuel injection holes 44 and the other two fuel injection holes 44 as shown in FIG.
Here, the case where the number of the fuel injection holes 44 is four is shown, but two or more may be sufficient, and the number may be an odd number, and is not particularly limited.
Further, in the fuel injection valve 1 of the first and second embodiments, one convex portion is used as the wall portion 49. In this configuration, for example, two convex portions may be formed and used as the wall portion 49.
FIG. 13 is a perspective view of the nozzle plate 8. For example, as shown in FIG. 13, two convex portions 49 b and 49 c may be formed and used as the wall portion 49. Although FIG. 13 shows a case where four fuel injection holes 44 are formed, the invention may be applied to a case where two fuel injection holes 44 are formed.
Further, in the fuel injection valve 44 of the first and second embodiments, the swirl chamber 41 and the fuel injection hole 44 are formed in the nozzle plate 8. For example, the swirl chamber 41 may be formed in the valve seat member 7. Alternatively, an intermediate plate may be provided between the valve seat member 7 and the nozzle plate 8, and the swirl chamber 41 may be formed in the intermediate plate.

1 燃料噴射弁
4 弁体
6 弁座
7 弁座部材
8 ノズルプレート
44 燃料噴射孔
46 スワール付与室
49 壁部
1 Fuel injection valve
4 Disc
6 Valve seat
7 Valve seat member
8 Nozzle plate
44 Fuel injection hole
46 Swirl grant room
49 Wall

Claims (3)

摺動可能に設けられた弁体と、
閉弁時に前記弁体が座る弁座が一端側に形成された弁座部材と、
前記弁座部材の他端側に形成され、燃料にスワールを付与する複数のスワール付与室と、
各スワール付与室に連通して前記スワールが付与された燃料を噴射する複数の燃料噴射孔を形成したノズルプレートと、
を設け、
前記ノズルプレートの前記スワール付与室が形成された面に対して他端側の面であって、前記燃料噴射孔の間に凸状の壁部を形成したことを特徴とする燃料噴射弁。
A valve body slidably provided;
A valve seat member formed on one end side of a valve seat on which the valve body sits when the valve is closed;
A plurality of swirl application chambers formed on the other end side of the valve seat member for applying a swirl to the fuel;
A nozzle plate having a plurality of fuel injection holes that communicate with each swirl application chamber and inject fuel with the swirl applied thereto;
Provided,
A fuel injection valve characterized in that a convex wall portion is formed between the fuel injection holes on the other end side of the surface of the nozzle plate on which the swirl application chamber is formed.
請求項1に記載の燃料噴射弁において、
前記燃料噴射孔から噴射された燃料が液膜状であるときに、前記燃料と前記壁部とが衝突するようにしたことを特徴とする燃料噴射弁。
The fuel injection valve according to claim 1, wherein
A fuel injection valve characterized in that the fuel and the wall collide when the fuel injected from the fuel injection hole is in the form of a liquid film.
請求項1または請求項2に記載の燃料噴射弁において、
前記壁部の前記燃料噴射孔側側面に、前記燃料噴射孔の中心からの距離が等距離となる円弧状の凹部を形成したことを特徴とする燃料噴射弁。
The fuel injection valve according to claim 1 or 2,
The fuel injection valve according to claim 1, wherein an arc-shaped recess having an equal distance from the center of the fuel injection hole is formed on a side surface of the wall portion on the fuel injection hole side.
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