JP2016017410A - Fuel injection nozzle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関(以下、エンジンという。)の燃焼室に直接燃料を噴射する手段として好適な燃料噴射ノズルに関するものである。 The present invention relates to a fuel injection nozzle suitable as means for directly injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine).
[従来の技術]
従来より、例えばディーゼルエンジン、燃料噴射型のガソリンエンジン等のエンジンの燃焼室に直接燃料を噴射する燃料噴射手段としては、噴孔を有する有底筒状のノズルボデーと、このノズルボデーに往復摺動可能に収容され、噴孔に至る燃料流路を開閉するニードルとを基本構成とする燃料噴射ノズルが専ら賞用されている(例えば、特許文献1参照)。
[Conventional technology]
Conventionally, as a fuel injection means for directly injecting fuel into a combustion chamber of an engine such as a diesel engine or a fuel injection type gasoline engine, a bottomed cylindrical nozzle body having a nozzle hole and reciprocating sliding on the nozzle body are possible. A fuel injection nozzle having a basic configuration of a needle that opens and closes a fuel flow path reaching the nozzle hole is used exclusively (for example, see Patent Document 1).
ここで、周知の一般的な燃料噴射ノズルとして、例えば特許文献1で紹介されているノズルについて、その中枢機能部を示す図8にしたがって概説する。
燃料噴射ノズルは、主として、ノズルボデー100とニードル200との2部材から構成されている。
ノズルボデー100は、ニードル200をその軸線方向へ往復摺動可能に収容保持する摺動孔110を有し、その下端部に円錐状のシート面120およびサック室130が形成されている。そして、このサック室130には、エンジンの燃焼室に開口する噴孔140が設けられている。
ニードル200は、先端部分に円錐角が異なる第1の円錐面210と第2の円錐面220とが設けられ、この両円錐面210、220の交線(稜線)にシート部230が形成されている。このシート部230が、ノズルボデー100のシート面120に対して離座・着座することで、噴孔140に通じる燃料流路(第2燃料通路150)を開閉する。
Here, as a known general fuel injection nozzle, for example, a nozzle introduced in
The fuel injection nozzle is mainly composed of two members, a
The
The
[従来技術の問題点]
ところで、近年、エンジンの高性能化、環境改善や省エネ推進等に呼応して、この種の燃料噴射ノズルに対しても、様々な厳しい要求が課せられており、噴射量精度の向上および燃料の噴射圧力の高圧化等に向けての種々な改善策が提案され、試行もしくは実用に供されている。
かかる改善の要点は、中枢機能部品(ノズルボデー100およびニードル200)自体の構造を複雑かつ高価なものにすることなく、諸要求を如何に満足していくかが課題であり、目下のところ、ニードル200の先端に第3の円錐面を追加する手段が有望視されている。
つまり、図8において、第2の円錐面220の下端側に円錐角がさらに大きい第3の円錐面240を積極的に設けることで、第2の円錐面220の下流側における流路面積(第2燃料通路150の流路面積)を拡大して、噴孔140から高圧燃料を素早く噴霧させることにより、噴射量精度の向上および燃料の噴射圧力の高圧化を図ろうとするものである。
[Problems of conventional technology]
By the way, in recent years, various strict requirements have been imposed on this type of fuel injection nozzle in response to engine performance enhancement, environmental improvement, energy saving promotion, and the like. Various improvement measures for increasing the injection pressure and the like have been proposed and put into trial or practical use.
The main point of such improvement is how to satisfy various requirements without making the structure of the central functional parts (
That is, in FIG. 8, by actively providing the third
しかしながら、上述の改善策について、本発明者らが実証実験等の研究を重ねたところ、かかる改善策のままでは、必ずしも期待通りの効能が得られないという意外な事実が判明した。その原因を究明すると、
(1)第3の円錐面240を積極的に設けることで、第2燃料通路150において、第2の円錐面220の下流側における流路面積を拡大できるため、ニードル200のシート部230が、ノズルボデー100のシート面120から離座する開弁時に、第2の円錐面220に沿って流れる燃料を素早くサック室130から噴孔140へ送り込むことができ、所期の効果が得られるものと考えられていた。
(2)ところが、第3の円錐面240を追加したことによる燃料の流れをつぶさに観察してみると、図3(b)に示すように、開弁により第2燃料通路150に供給された燃料が、第2の円錐面220から第3の円錐面240に沿って流れる過程において、とりわけ、第3の円錐面240の表面から燃料の流れが剥離していく所謂流れ剥離現象Xが認められ、その結果、サック室130内にキャビテーションYが発生し、流量係数が低下してしまうことが分かった。
However, as a result of repeated researches such as demonstration experiments by the present inventors on the above-mentioned improvement measures, an unexpected fact that the expected effects cannot always be obtained with these improvement measures has been found. When the cause is investigated,
(1) Since the flow path area on the downstream side of the second
(2) However, when the flow of fuel due to the addition of the third
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、簡潔、かつ、安価な構成にもかかわらず、第3の円錐面に対する燃料流れの剥離を防いで性能向上を図ることができる燃料噴射ノズルを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to improve the performance by preventing separation of the fuel flow from the third conical surface in spite of a simple and inexpensive configuration. It is an object of the present invention to provide a fuel injection nozzle that can be used.
請求項1に記載の発明(燃料噴射ノズル)は、基本構成として、先端部分に噴孔を有するノズルボデーと、このノズルボデー内に往復摺動可能に収容され、噴孔への燃料量を調整するニードルとを備えている。
そして、ノズルボデーは、ニードルを嵌挿する摺動孔、および、円錐形状のシート面を有し、また、ニードルは、先端に向かって順次円錐角が大きくなる3段の円錐面(第1、第2、第3の円錐面)を有している。
The invention according to claim 1 (fuel injection nozzle) has, as a basic structure, a nozzle body having an injection hole at the tip, and a needle that is accommodated in the nozzle body so as to be slidable back and forth, and adjusts the amount of fuel to the injection hole And.
The nozzle body has a sliding hole into which the needle is inserted, and a conical seat surface. The needle has a three-stage conical surface (first and second conical surfaces) that gradually increase in cone angle toward the tip. 2 and a third conical surface).
特に、本発明では、ニードルに設けられた3段の円錐面のうち、上流側に位置する第1の円錐面と第2の円錐面との境界部分にシート部を形成して、このシート部がノズルボデーのシート面に着座することで、噴孔に通じる燃料流路を遮断する構成に加え、ノズルボデーのシート面に対し、ニードルの下流側に位置する第2の円錐面および第3の円錐面とそれぞれ対抗する2つの箇所において、当該両円錐面を取り囲むように(環状に囲繞する)凹部を形成していることを特徴とする。 In particular, in the present invention, a sheet portion is formed at a boundary portion between the first conical surface and the second conical surface located on the upstream side of the three-stage conical surfaces provided on the needle, and this seat portion is formed. The second conical surface and the third conical surface located on the downstream side of the needle with respect to the seat surface of the nozzle body, in addition to the configuration in which the fuel flow path leading to the nozzle hole is blocked by seating on the seat surface of the nozzle body In two locations facing each other, recesses are formed so as to surround both conical surfaces (enclosed in an annular shape).
上記構成の本発明によれば、ノズルボデーのシート面に対して特定の箇所に凹部を形成しているため、この凹部に積極的に乱流を生じさせることで燃料の流れをニードル側にシフトさせることができ、第2の円錐面から第3の円錐面への燃料流通過程における流れ剥離現象を抑制することができる。その結果、キャビテーションの発生によって流量係数が低下する事態を防ぐことができ、高性能の燃料噴射ノズルを提供することができる。
また、ノズルボデーのシート面に凹部を形成するだけであり、簡潔、かつ、安価な構成の燃料噴射ノズルを提供することができる。
According to the present invention having the above-described configuration, since the recess is formed at a specific position with respect to the sheet surface of the nozzle body, the fuel flow is shifted to the needle side by positively generating a turbulent flow in the recess. It is possible to suppress the flow separation phenomenon in the fuel flow process from the second conical surface to the third conical surface. As a result, it is possible to prevent a situation where the flow coefficient decreases due to the occurrence of cavitation, and to provide a high-performance fuel injection nozzle.
In addition, it is possible to provide a fuel injection nozzle having a simple and inexpensive structure by simply forming a recess in the sheet surface of the nozzle body.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に示す実施例にしたがって詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail according to embodiments shown in the drawings.
図面に示す各実施例は、本発明を適用する燃料噴射ノズルの代表例として、ディーゼルエンジン用燃料噴射ノズルを示しており、以下の説明では、まず、燃料噴射ノズルの基本構成を概説したのち、本発明の各実施例における特徴的な構成・作用効果について順次説明する。
なお、各実施例において、同一または均等部分には、同一符号を付し、重複説明を省略することとする。
Each embodiment shown in the drawings shows a fuel injection nozzle for a diesel engine as a representative example of a fuel injection nozzle to which the present invention is applied. In the following description, first, the basic configuration of the fuel injection nozzle is outlined, Characteristic configurations and operational effects in each embodiment of the present invention will be described sequentially.
In each embodiment, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
まず、本発明を適用する燃料噴射ノズルの基本的な構成について、図1に基づいて説明する。
燃料噴射ノズル1は、燃料噴射ポンプ(図示せず)により加圧された燃料を、エンジンの燃焼室内に噴射供給する手段であり、中枢機能部品として、ノズルボデー2と、このノズルボデー2に収容されるニードル3との2部材を備えている。
これらの部品は、いずれも例えば炭素鋼等の耐熱金属材料により作製されており、個々の全体形状としては、ノズルボデー2が略円筒形状に形成されているのに対し、ニードル3が略円柱形状に形成されている。
First, a basic configuration of a fuel injection nozzle to which the present invention is applied will be described with reference to FIG.
The
These parts are all made of a heat-resistant metal material such as carbon steel, and the individual body shape is such that the
そして、ニードル3は、3段の円錐面からなる先端部4(以下、ニードル先端部4といい、その詳細構造については後述する。)と、ニードル先端部4の同軸上に形成され、径の小なる径小部5と、径小部5の同軸上に形成され、径小部5よりも大径の径大部6との、3つの主要構成要素から構成されている。
The
一方、ノズルボデー2は、エンジンの燃焼室内に燃料を噴射するための噴孔7、ニードル先端部4が着座する円錐形状のシート面8、および、シート面8よりも燃料の流れ方向の下流側に位置し、有底室を形成するサック室9を有している。そして、サック室9に噴孔7が設けられている。
以下、燃料の流れ方向の上流または下流を、単に上流または下流と呼ぶ。
On the other hand, the
Hereinafter, upstream or downstream in the fuel flow direction is simply referred to as upstream or downstream.
また、ノズルボデー2は、ニードル3を収容する摺動孔として、シート面8よりも上流側でニードル2の径小部5を所定の径方向クリアランスを保って収容する第1の孔10、および、この孔10よりも上流側でニードル3の径大部6を軸方向に往復摺動自在に収容する第2の孔11を備えている。そして、油溜り室12は、第1の孔10と第2の孔11との間に形成されて燃料を一時的に蓄えるものであり、燃料孔13は、油溜り室12へ燃料を導くものである。なお、径小部5と第1の孔10との隙間が、油溜り室12から下流側への燃料供給を行なう第1燃料通路14をなしている。
The
上記構成において、ニードル3は、スプリング等のニードル付勢手段(図示せず)によって、図示下方(閉弁方向)に常時付勢されているため、ニードル先端部4がノズルボデー2のシート面8に着座し、サック室9を閉鎖している。そして、ニードル先端部4は、油溜り室12および第1燃料通路14の燃料圧力がニードル付勢手段による付勢力より大きくなったときにシート面8から離座(開弁)し、サック室9を開放する。なお、この離座(開弁)により第2燃料通路15が形成され、第1燃料通路14からサック室9へ向かって燃料供給がなされる。
かくして、加圧された燃料が、第1燃料通路14、第2燃料通路15を経由して、噴孔7からエンジンの燃焼室に供給されるわけであるが、この燃料噴射過程において、ニードル先端部4のところで、前述の図3(b)に基づいて説明したごときキャビテーション問題が発生する。
In the above configuration, the
Thus, the pressurized fuel is supplied from the
本発明は、かかる問題を解決する手段として、ノズルボデー2およびニードル3の構造を大幅に変更することなく、上記の燃料経路、とりわけ、第2燃料通路15の流路構造を工夫するだけの簡潔かつ安価な手段を採用することで、高性能の燃料噴射ノズル1の提供を実現するものである。
以下、実施例1〜実施例4として示す4つの具体的実施形態について順次説明する。
In the present invention, as a means for solving such a problem, the above-described fuel path, in particular, the flow path structure of the
Hereinafter, four specific embodiments shown as Examples 1 to 4 will be sequentially described.
〔実施例1〕
この実施例1は、第2燃料通路15の流路構造をノズルボデー2側の構造の工夫によって改善する一実施形態を示すもので、図1に加え、図2および図3をも参照しながら説明する。
[Example 1]
Example 1 shows an embodiment in which the flow path structure of the
〔構成〕
ニードル3は、ニードル先端部4が図2に示すごとき3段構造の円錐面を備えている。つまり、ニードル先端部4には、上流側から下流側に向かう軸方向に沿って、第1の円錐面41、第2の円錐面42、および、第3の円錐面43の3つの円錐面が順次形成されている。これらの円錐面41〜43は、その円錐角が下流側(先端)に向かって順次大きくなっていく関係にあり、第1の円錐面41が一番小さい円錐角を有し、第3の円錐面43が一番大きい円錐角を有している。そして、上流側に位置する第1の円錐面41と第2の円錐面42との境界部分(稜線)にシート部44が形成されており、このシート部44がノズルボデー2のシート面8に着座(閉弁)することで、噴孔7に通じる第2燃料通路15を遮断する。
〔Constitution〕
The
一方、ノズルボデー2のシート面8には、ニードル先端部4を取り囲むように、その円錐面に対向させて凹部20が設けられている。この凹部20は、直径が順次小さくなる3つの円環状の溝21、22、23で構成されており、各溝21、22、23が上流側から下流側にかけての軸方向に沿って階段状に並設されている。また、各溝21、22、23の相互間には隙間としてシート面8の一部分81、82が存在している。
On the other hand, a
しかして、ノズルボデー2の各溝(以下、環状溝とも呼ぶ。)21〜23とニードル3のニードル先端部4(円錐面41〜43)との関係は、次のようになっている。
第1の環状溝21は、第2の円錐面42と対向し当該円錐面を囲繞しており、第2の環状溝22は、第2と第3の両円錐面42、43の境界部分を挟んで当該両円錐面と対向し当該両面を囲繞しており、第3の環状溝23は、第3の円錐面43と対向し当該円錐面を囲繞している。
なお、各環状溝21、22、23は、いずれも図7(a)に示すごとき断面形状、つまり、直角三角形の角部をR面に形成した三角形状をなしている。
Thus, the relationship between the grooves (hereinafter also referred to as annular grooves) 21 to 23 of the
The first
Each of the
以上により、第2燃料通路15は、3段構造の円錐面を備えるニードル先端部4のうち、下流側の2つの円錐面42、43(ニードル3側)と、3つの環状溝21〜23を有するシート面8(ノズルボデー2側)とによって形成される特異な断面形状の環状流路構造を呈する。
As described above, the
〔作用〕
次に、上記構成の燃料噴射ノズル1の作用を説明する。
燃料噴射ポンプから所定の時期に所定量の燃料が吐出されると、この燃料は燃料孔13を経由して油溜り室12および第1燃料通路14に供給される。そして、油溜り室12内および第1燃料通路14内の燃料圧力が、ニードル付勢手段による付勢力よりも大きくなると、ニードル先端部4はそのシート部44がシート面8から離座(開弁)する。
これにより、第2燃料通路15が開放されるため、油溜り室12、第1燃料通路14、第2燃料通路15、サック室9および噴孔7よりなる燃料経路が連通状態となり、油溜り室12→第1燃料通路14→第2燃料通路15→サック室9→噴孔7の順に流れる燃料の流れが形成され、噴孔7からエンジンの燃焼室内へ燃料が噴射される。
[Action]
Next, the operation of the
When a predetermined amount of fuel is discharged from the fuel injection pump at a predetermined time, this fuel is supplied to the
As a result, the
この燃料の流通過程において、燃料は第2燃料通路15を通過する際に、図3(a)に示すごとく各環状溝21、22、23で乱流Zが発生する。この乱流Zによって生じる乱流エネルギーにより、燃料の主流Qがニードル3側にシフトされるため、ニードル先端部4において、第2の円錐面42から第3の円錐面43に沿う燃料の流れは第3の円錐面43から剥離することなく、円錐面に沿って円滑に流下する。したがって、図3(b)に示すごときキャビテーションYが発生しなくなり、流量係数の低下を惹起しないため、燃料は噴孔7から良好に噴霧される。
In this fuel flow process, when the fuel passes through the
〔効果〕
上述のごとく実施例1の燃料噴射ノズル1には、ノズルボデー2のシート面8において、ニードル先端部4と対向する特定の箇所、つまり、第2の円錐面42と対向する箇所と第3の円錐面43に対向する箇所との2箇所にわたって、当該両円錐面42、43を環状に囲繞する凹部20(環状溝21〜23)が形成されている。
これにより、燃料は、第2燃料通路15を流れるときに、各溝21〜23で発生する乱流Zによって主流Qがニードル3側にシフトされ、第2の円錐面42から確実に第3の円錐面43に沿って流下するため、図3(b)に示すごとき流れ剥離現象XおよびキャビテーションYが生じるのを防いで、燃料を噴孔7から良好に噴霧させることができる。
また、ノズルボデー2のシート面8に凹部20(環状溝21〜23)を形成するだけで、第2燃料通路15として特異な断面形状の流路構造を構築しているため、ノズルボデー2自体を製作し易い安価な構造とすることができる。
〔effect〕
As described above, in the
Thus, when the fuel flows through the
In addition, a flow passage structure with a unique cross-sectional shape is constructed as the
〔実施例2〕
次に、本発明を適用した燃料噴射ノズル1の第2実施形態について図4を参照しながら説明する。
本実施例は、上記実施例1と同様に、ノズルボデー2のシート面8には凹部20として3つの円環状の溝21、22、23を形成しているものの、これら環状溝の配列構造を変更したものである。
[Example 2]
Next, a second embodiment of the
In the present embodiment, as in the first embodiment, three
本実施例の凹部20は、図4に示すように、次のような特徴を有している。
ノズルボデー2のシート面8には、凹部20として、直径が順次小さくなる3つの円環状の溝21、22、23が、上流側から下流側にかけての軸方向に沿って階段状に並設されている。そして、上、下流側(軸方向)に隣り合う環状溝、つまり溝21と溝22、および溝22と溝23とは、その上下面で完全に重畳しており、したがって、凹部20は、3つの溝が軸方向に一体的に連なって1つの階段状シート面83を形成している。
なお、本実施例の凹部20には、実施例1のようなシート面8の一部分81,82(図2参照)は全く存在しない。
As shown in FIG. 4, the
In the
In addition, in the recessed
上記構成の燃料噴射ノズル1においても、ノズルボデー2のシート面8に対して、ニードル先端部4と対向する特定の箇所に(第2の円錐面42と対向する箇所と第3の円錐面43に対向する箇所との2箇所にわたって)、当該両円錐面42、43を環状に囲繞する凹部20が形成されている。特に、かかる凹部20は、一面の階段状シート面83であるため、階段状シート面83で集中的により大きな乱流を生じさせることができる。
したがって、本実施例の燃料噴射ノズル1においても、実施例1と同様な燃料噴射性能の向上を図ることができる。
Also in the
Therefore, also in the
〔実施例3〕
次に、本発明を適用した燃料噴射ノズル1の第3実施形態について図5を参照しながら説明する。
本実施例は、上述した2つの実施例1、2に比して、ノズルボデー2のシート面8に設ける凹部20自体の構造を変えたものである。
Example 3
Next, a third embodiment of the
In this embodiment, the structure of the
本実施例の凹部20は、図5に示すように、次のような特徴を有している。
ノズルボデー2のシート面8には、凹部20として、直径が順次小さくなる3つの円環状ディンプル列24、25、26が、上流側から下流側にかけての軸方向に沿って並設されている。したがって、最上流側の第1のディンプル列24が最大径、最下流側の第3のディンプル列26が最小径をなしている。
そして、各ディンプル列24〜26は、仮想線で示すようなニードル先端部4との位置関係、つまり、図2に示す実施例1の環状溝21〜23と同様なニードル先端部4との位置関係で配列されている。即ち、第1のディンプル列24は、第2の円錐面42と対向し当該面を囲繞しており、第2のディンプル列25は、第2と第3の両円錐面42、43の境界部分を挟んで当該両円錐面と対向し当該両面を囲繞しており、第3のディンプル列26は、第3の円錐面43と対向し当該面を囲繞している。
なお、各ディンプル列24〜26は、適宜の断面形状、例えば、図7(c)に示す球面状の断面形状を有するディンプル(凹み)27を多数個円環状に配列することで構成されている。
The recessed
On the
And each dimple row | line | column 24-26 is a positional relationship with the needle front-end | tip
Each of the
上記構成の燃料噴射ノズル1においても、ノズルボデー2のシート面8に対して、実施例1の環状溝21〜23と同様に、ニードル先端部4と対向する特定の箇所に(第2の円錐面42と対向する箇所と第3の円錐面43に対向する箇所との2箇所にわたって)、当該両円錐面42、43を環状に囲繞する凹部20(ディンプル列24〜26)が形成されている。
したがって、燃料が第2燃料通路15を流れるときに、各ディンプル列24〜26で発生する乱流によって主流がニードル3側にシフトされ、第2の円錐面42から確実に第3の円錐面43に沿って流下するため、燃料を噴孔7から良好に噴霧させることができる。
また、ディンプル列24〜26は、ノズルボデー2のシート面8にプレスによる打刻等によって形成することができるため、第2燃料通路15として特異な断面形状の流路構造を安価に製造することができる。
かくして、本実施例の燃料噴射ノズル1においても、実施例1と同様な効果を得ることができる。
Also in the
Therefore, when the fuel flows through the
Further, since the
Thus, also in the
〔実施例4〕
次に、本発明を適用した燃料噴射ノズル1の第4実施形態について図6を参照しながら説明する。
上述の本実施例1〜3は、いずれも、ノズルボデー2側のみに凹部20を設けたが、本実施例は、ニードル3側にも凹部を設けることで、第2燃料通路15の流路構造を変えたものである。
Example 4
Next, a fourth embodiment of the
In all of the above-described first to third embodiments, the
本実施例の燃料噴射ノズル1は、図6に示すように、次のような特徴を有している。
ノズルボデー2のシート面8には、凹部20として、実施例1と同様、3つの環状溝21、22、23が設けられているが、これに加えて、ニードル3のニードル先端部4にも、上記凹部20と対向するように凹部30を形成している。
この凹部30は、2つの円環状の溝31、32で構成されており、第1の環状溝31と第2の環状溝32とは、第2の円錐面42と第3の円錐面43との境界部分を挟んでそれぞれの円錐面42,43に設けられている。
これにより、対向する3つの環状溝21、22、23(ノズルボデー2側)と2つの環状溝31、32(ニードル2側)とは、第2燃料通路15に沿って交互(千鳥状)に配置される。
なお、凹部30をなす環状溝31、32の断面形状には、一例として、図7(b)のごとき球面形状を採用している。
The
In the
The
Thereby, the three
As an example, the cross-sectional shape of the
上記構成の燃料噴射ノズル1においては、ノズルボデー2側の凹部20に加え、ニードル3側にも凹部30を設けているため、燃料が第2燃料通路15を流れるときに、第2燃料通路15に沿ってその両側で乱流を生じさせることで、主流を第3の円錐面43に沿って円滑にサック室9に誘導することができ、高圧燃料を噴孔7から良好に噴射させることができる。
特に、本実施例では、両凹部20、30に発生する乱流エネルギーの相乗作用により、上記実施例1〜3に比して性能向上効果を助長できる。
In the
In particular, in this embodiment, the performance improvement effect can be promoted as compared with the first to third embodiments by the synergistic action of the turbulent energy generated in both the
[変形例]
以上、4つの実施例について詳述したが、凹部20、30の形状・配置構造は本発明の精神を逸脱しない範囲で種々変更することができるものであり、その一部について説明する。
[Modification]
Although the four embodiments have been described in detail, the shape and arrangement structure of the
(1)凹部20、30の断面形状は、図7(a)、(b)の例示形状に限定されることなく、図7(c)のごとく直角三角形の角部をC面に形成した三角形状、図7(d)のごとく開口部分も滑らかに形成した球面形状、図7(e)のごとく開口角が広角をなす三角形状、図7(f)のごとく開口角が鋭角をなす三角形状等、所望する乱流生成状況に応じて種々の形状を選択することができる。
(2)軸方向に複数並置する凹部20、30は、例示のごとき並置数に限定されるものではないが、第3の円錐面43に対する流れ剥離現象Xを効果的に抑制するためには、実験・研究によれば、第2の円錐面42と第3の円錐面43との少なくとも2箇所にわたって並置することが肝要である。
(1) The cross-sectional shapes of the
(2) The
以上の実施形態では、供給される燃料の圧力でニードル3がリフトされる形態のディーゼルエンジン用燃料噴射ノズル1に本発明を適用したが、ニードルを電磁力により駆動する形態等他の形態のものにも適用することができることは勿論であり、またディーゼルエンジン以外の燃料噴射型のガソリンエンジン用の燃料噴射ノズルにも同様に適用することができる。
In the above embodiment, the present invention is applied to the
1…燃料噴射ノズル、2…ノズルボデー、3…ニードル、4…ニードル先端部、7…噴孔、8…シート面、10、11…摺動孔、15…第2燃料通路(燃料経路)、20…凹部、21、22、23…円環状の溝、24、25、26…ディンプル列、41、42、43…第1、第2、第3の円錐面、44…シート部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ノズルボデー(2)は、前記ニードル(3)を往復摺動可能に嵌挿する摺動孔(10、11)、および、この摺動孔(10、11)と前記噴孔(7)との間に形成された円錐形状のシート面(8)を有しており、
前記ニードル(3)は、先端に向かって順次円錐角が大きくなる第1、第2、第3の円錐面(41、42、43)、および、前記第1の円錐面(41)と前記第2の円錐面(42)との境界部分に形成され、前記シート面(8)に着座することで、前記噴孔(7)に通じる燃料経路(15)を遮断するシート部(44)を有しており、
前記シート面(8)には、前記第2の円錐面(42)と対向する箇所と前記第3の円錐面(43)に対向する箇所との2箇所にわたって、当該両円錐面(42、43)を環状に囲繞する凹部(20)が形成されていることを特徴とする燃料噴射ノズル(1)。 A nozzle body (2) having a nozzle hole (7) at the tip portion, and a needle (3) accommodated in the nozzle body (2) so as to be slidable in a reciprocating manner and adjusting the amount of fuel to the nozzle hole (7) In the fuel injection nozzle (1) provided,
The nozzle body (2) includes a sliding hole (10, 11) into which the needle (3) is slidably fitted, and the sliding hole (10, 11) and the injection hole (7). Having a conical seat surface (8) formed therebetween;
The needle (3) has first, second, and third conical surfaces (41, 42, 43) that gradually increase in cone angle toward the tip, and the first conical surface (41) and the first conical surface. 2 has a seat portion (44) that is formed at a boundary portion with the conical surface (42) and that is seated on the seat surface (8) to block the fuel path (15) leading to the nozzle hole (7). And
The seat surface (8) includes both the conical surfaces (42, 43) over two locations, a location facing the second conical surface (42) and a location facing the third conical surface (43). The fuel injection nozzle (1) is characterized in that a recess (20) surrounding the ring is formed.
前記凹部(20)は、前記両円錐面(42、43)を取り囲むように円環状に形成された複数の溝(21、22、23)で構成されていることを特徴とする燃料噴射ノズル(1)。 The fuel injection nozzle (1) according to claim 1,
The said recessed part (20) is comprised by the some groove | channel (21,22,23) formed in the annular | circular shape so that both the said conical surfaces (42,43) may be surrounded. 1).
前記凹部(20)は、多数のディンプル(27)を環状に配置して形成された複数のディンプル列(24、25、26)で構成されていることを特徴とする燃料噴射ノズル(1)。 The fuel injection nozzle (1) according to claim 1,
The fuel injection nozzle (1), wherein the recess (20) is composed of a plurality of dimple rows (24, 25, 26) formed by arranging a large number of dimples (27) in an annular shape.
前記複数の溝(21、22、23)は、隣り合う溝が軸方向に重畳していることを特徴とする燃料噴射ノズル(1)。 The fuel injection nozzle (1) according to claim 2,
The fuel injection nozzle (1), wherein the plurality of grooves (21, 22, 23) are such that adjacent grooves overlap in the axial direction.
前記第2の円錐面(42)および前記第3の円錐面(43)には、前記凹部(20)に対向するように、凹部(30)が形成されていることを特徴とする燃料噴射ノズル(1)。 In the fuel injection nozzle (1) according to any one of claims 1 to 4,
A recess (30) is formed in the second conical surface (42) and the third conical surface (43) so as to face the recess (20). (1).
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