JP3567838B2

JP3567838B2 - Fuel injection nozzle

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Publication number: JP3567838B2
Application number: JP2000014120A
Authority: JP
Inventors: 義正渡辺; 清中西
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-04-26
Filing date: 2000-01-19
Publication date: 2004-09-22
Anticipated expiration: 2020-01-19
Also published as: FR2792686A1; FR2792686B1; JP2001012334A; DE10020148B4; DE10020148A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃料噴射ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ノズルボディ外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ内側とノズルボディ外側とを連通する噴孔を形成した燃料噴射ノズルが知られている。この種の燃料噴射ノズルの例としては、例えば特開平２−６７４５９号公報に記載されたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特開平２−６７４５９号公報に記載された燃料噴射ノズルでは、ノズルボディ内壁面に周溝が形成され、噴孔入口のノズルボディ後端側部分が周溝と重複しているものの、噴孔入口のノズルボディ先端側部分も周溝と重複してしまっており、また、周溝のノズルボディ先端側部分が噴孔入口と重複していない。つまり、特開平２−６７４５９号公報に記載された燃料噴射ノズルは、噴孔入口のノズルボディ後端側部分が周溝のノズルボディ先端側部分と重複し、噴孔入口のノズルボディ先端側部分が周溝と重複せず、かつ、周溝のノズルボディ後端側部分が噴孔入口と重複しないように、周溝に対し噴孔入口が配置されたものではない。そのため、ニードル弁のリフト量が小さい時に、ノズルボディに対しニードル弁が偏心している又はしていないにかかわらず、均一なホローコーン噴霧を形成することができない。尚、本明細書において「ノズルボディ後端側」とは、ノズルボディ先端側のノズルボディ軸線方向反対側のことをいう。
【０００４】
また、ノズルボディ外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ内側とノズルボディ外側とを連通する噴孔を形成した他の燃料噴射ノズルの例としては、例えば特開平４−８６３７３号公報に記載されたものがある。
【０００５】
ところが、特開平４−８６３７３号公報に記載された燃料噴射ノズルでは、ノズルボディ内壁面に凹部が形成されているものの、ノズルボディ内壁面に周溝が形成されていない。つまり、特開平４−８６３７３号公報に記載された燃料噴射ノズルは、ノズルボディ内壁面に周溝が形成されると共に、噴孔入口のノズルボディ後端側部分が周溝のノズルボディ先端側部分と重複し、噴孔入口のノズルボディ先端側部分が周溝と重複せず、かつ、周溝のノズルボディ後端側部分が噴孔入口と重複しないように、周溝に対し噴孔入口が配置されたものではない。そのため、ニードル弁のリフト量が小さい時に、ノズルボディに対しニードル弁が偏心している又はしていないにかかわらず、均一なホローコーン噴霧を形成することができない。
【０００６】
前記問題点に鑑み、本発明は、ニードル弁のリフト量が小さい時に、ノズルボディに対しニードル弁が偏心している又はしていないにかかわらず、均一なホローコーン噴霧を形成することができるように周溝に対し噴孔入口を配置した燃料噴射ノズルを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、ノズルボディ外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ内側とノズルボディ外側とを連通する噴孔を形成した燃料噴射ノズルにおいて、ノズルボディ内壁面に周溝を形成すると共に、噴孔入口のノズルボディ後端側部分が周溝のノズルボディ先端側部分と重複し、噴孔入口のノズルボディ先端側部分が前記周溝と重複せず、かつ、周溝のノズルボディ後端側部分が前記噴孔入口と重複しないように、前記周溝に対し前記噴孔入口を配置し、前記周溝のノズルボディ先端側部分の壁面のうち、ノズルボディ内壁面に接している部分が、前記ノズルボディの半径方向外側を向くように形成されている燃料噴射ノズルが提供される。
【０００８】
請求項１に記載の燃料噴射ノズルでは、ノズルボディ内壁面に周溝が形成されると共に、噴孔入口のノズルボディ後端側部分が周溝のノズルボディ先端側部分と重複し、噴孔入口のノズルボディ先端側部分が周溝と重複せず、かつ、周溝のノズルボディ後端側部分が噴孔入口と重複しないように、周溝に対し噴孔入口が配置される。ニードル弁のリフト量が小さい時には、ニードル弁外壁面とノズルボディ内壁面との間に形成される空間が周溝内の空間よりも小さくなり、また、周溝内に流入した燃料が周溝のノズルボディ先端側部分に衝突するため、周溝内に流入した燃料は周溝内において旋回流を形成する。この旋回流の中心軸が周溝の接線方向に平行な状態は非常に不安定であるため、旋回流の中心軸の向きは変更せしめられ、周溝内において旋回流はつぶれた状態で存在せしめられる。周溝内の旋回流がつぶれている状態の下で燃料が噴孔内に流入することにより、噴孔内においても旋回流が形成され、その結果、ノズルボディに対しニードル弁が偏心していない場合、均一なホローコーン噴霧が噴孔から噴射される。一方、ノズルボディに対しニードル弁が偏心している場合には、周溝内の旋回流が弱められるものの、噴孔入口のノズルボディ先端側部分から燃料が回り込むことに伴って噴孔内の燃料の旋回流が強められ、その結果、ノズルボディに対しニードル弁が偏心していない場合と同様に均一なホローコーン噴霧が噴孔から噴射される。つまり、ニードル弁のリフト量が小さい時に、ノズルボディに対しニードル弁が偏心している又はしていないにかかわらず、均一なホローコーン噴霧を形成することができる。この現象はニードル弁外壁面とノズルボディ内壁面との間に形成される空間が周溝内の空間よりも小さいことに起因しているため、ニードル弁のリフト量が大きくなると、ホローコーン噴霧は形成されなくなり、貫徹噴射が行われる。
【００１０】
また、周溝のノズルボディ先端側部分の壁面のうち、ノズルボディ内壁面に接している部分が、ノズルボディの半径方向外側を向くように形成されるため、周溝内に流入した燃料が、ノズルボディの半径方向外側に向いた周溝のノズルボディ先端側部分の壁面に沿って流れ、その結果、周溝内における燃料の旋回流が形成し易くされる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、前記周溝のノズルボディ後端側部分の壁面とそのノズルボディ後端側に位置するノズルボディ内壁面との間にテーパ状面を形成し、前記テーパ状面と燃料噴射ノズル中心軸線とがなす角度を、前記ノズルボディ内壁面と前記燃料噴射ノズル中心軸線とがなす角度と、前記周溝のノズルボディ後端側部分の壁面と前記燃料噴射ノズル中心軸線とがなす角度との間の値にすることにより、前記周溝のノズルボディ後端側部分の壁面とそのノズルボディ後端側に位置するノズルボディ内壁面とを滑らかに連続せしめた請求項１に記載の燃料噴射ノズルが提供される。
【００１４】
請求項２に記載の燃料噴射ノズルでは、周溝のノズルボディ後端側部分の壁面とそのノズルボディ後端側に位置するノズルボディ内壁面とがテーパ状面により滑らかに連続せしめられるため、燃料が周溝内に流入し易くされ、その結果、周溝内における燃料の旋回流が形成し易くされる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、前記燃料噴射ノズルの縦断面をとった時、前記周溝のノズルボディ後端側部分の壁面の輪郭とそのノズルボディ後端側に位置するノズルボディ内壁面の輪郭とが、滑らかな凸状曲線を介して連続せしめられるようにした請求項１に記載の燃料噴射ノズルが提供される。
【００１６】
請求項３に記載の燃料噴射ノズルでは、燃料噴射ノズルの縦断面をとった時、周溝のノズルボディ後端側部分の壁面の輪郭とそのノズルボディ後端側に位置するノズルボディ内壁面の輪郭とが滑らかな凸状曲線を介して連続せしめられるため、燃料が周溝内に流入し易くされ、その結果、周溝内における燃料の旋回流が形成し易くされる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、ノズルボディ外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ内側とノズルボディ外側とを連通する噴孔を形成した燃料噴射ノズルにおいて、ノズルボディ内壁面に周溝を形成すると共に、噴孔入口のノズルボディ後端側部分が周溝のノズルボディ先端側部分と重複し、噴孔入口のノズルボディ先端側部分が前記周溝と重複せず、かつ、周溝のノズルボディ後端側部分が前記噴孔入口と重複しないように、前記周溝に対し前記噴孔入口を配置し、ノズルボディ内側にニードル弁を配置すると共に、前記ニードル弁が閉弁位置に位置する時に前記周溝内に収容される突起を前記ニードル弁に配置し、前記燃料噴射ノズルの縦断面をとった時、前記突起のノズル先端側部分の壁面の輪郭が滑らかな凹状曲線を描くようにした燃料噴射ノズルが提供される。
【００１８】
請求項４に記載の燃料噴射ノズルでは、ニードル弁に配置された突起が、ニードル弁が閉弁位置に位置する時に周溝内に収容される。そのため、突起が配置されない場合に比べ、バルブシート部の下流側の燃料通路容積が減少せしめられ、その結果、ニードル弁の閉弁時にバルブシート部の下流側の燃料通路内に残留する燃料量が低減され、それゆえ、その残留燃料がノズルボディ外側の負圧によりノズルボディ外側に吸い出されることに伴うＨＣエミッションの悪化が低減される。更に、ニードル弁の開弁時には、その突起により燃料が周溝内に流入し易くされ、また、燃料噴射ノズルの縦断面をとった時、突起のノズル先端側部分の壁面の輪郭が滑らかな凹状曲線を描くようにされるため、ニードル弁の開弁時に、その突起により、燃料が周溝内により一層流入し易くされ、その結果、周溝内における燃料の旋回流が形成し易くされる。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、ノズルボディ内側にニードル弁を配置し、機関低負荷運転時に前記ニードル弁のリフト量が小さくされ、機関高負荷運転時に前記ニードル弁のリフト量が大きくされる請求項１に記載の燃料噴射ノズルが提供される。
【００２２】
請求項５に記載の燃料噴射ノズルでは、機関低負荷運転時にニードル弁のリフト量が小さくされ、機関高負荷運転時にニードル弁のリフト量が大きくされる。要求燃料噴射量が少ない機関低負荷運転時にはニードル弁のリフト量が小さくされ、ホローコーン噴霧、つまり、拡散噴霧が形成される。そのため、燃料と空気との混合が促進され、燃焼が向上せしめられる。また、リフト量が大きい場合よりも噴射流量速度が小さくなるため、噴射期間を長く設定できる。一方、機関高負荷運転時にはニードル弁のリフト量が大きくされ、貫徹噴射が行われる。そのため、噴霧を燃焼室壁面に衝突させることにより燃料と空気との混合が図られ、良好な燃焼が確保される。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、ノズルボディ内側にニードル弁を配置し、機関低回転時に前記ニードル弁のリフト量が小さくされ、機関高回転時に前記ニードル弁のリフト量が大きくされる請求項１に記載の燃料噴射ノズルが提供される。
【００２４】
請求項６に記載の燃料噴射ノズルでは、機関低回転時にニードル弁のリフト量が小さくされ、機関高回転時にニードル弁のリフト量が大きくされる。燃料噴射期間を長く確保することができる機関低回転時には、ニードル弁のリフト量を小さくすることにより、燃料噴射率が小さくされ、拡散噴霧が形成される。そのため、燃料と空気との混合が促進され、燃焼が向上せしめられる。一方、燃料噴射期間を短くしなければならない機関高回転時には、ニードル弁のリフト量を大きくすることにより、貫徹噴射が行われる。そのため、噴霧を燃焼室壁面に衝突させることにより燃料と空気との混合が図られ、良好な燃焼が確保される。
【００２５】
請求項７に記載の発明によれば、ノズルボディ内側にニードル弁を配置し、パイロット噴射を行うべき時に前記ニードル弁のリフト量が小さくされ、主噴射を行うべき時に前記ニードル弁のリフト量が大きくされる請求項１に記載の燃料噴射ノズルが提供される。
【００２６】
請求項７に記載の燃料噴射ノズルでは、パイロット噴射を行うべき時にニードル弁のリフト量が小さくされ、主噴射を行うべき時にニードル弁のリフト量が大きくされる。パイロット噴射を行うべき時にニードル弁のリフト量を小さくすることにより、パイロット噴射時に拡散噴霧が形成される。そのため、ボアフラッシングが阻止され、確実にパイロット噴射の効果を奏することが可能となる。
【００２７】
請求項８に記載の発明によれば、ノズルボディ内側にニードル弁を配置し、ポスト噴射を行うべき時に前記ニードル弁のリフト量が小さくされ、主噴射を行うべき時に前記ニードル弁のリフト量が大きくされる請求項１に記載の燃料噴射ノズルが提供される。
【００２８】
請求項８に記載の燃料噴射ノズルでは、ポスト噴射を行うべき時にニードル弁のリフト量が小さくされ、主噴射を行うべき時にニードル弁のリフト量が大きくされる。ポスト噴射を行うべき時にニードル弁のリフト量を小さくすることにより、ポスト噴射時に拡散噴霧が形成される。そのため、ボアフラッシングを阻止しつつ、排気通路内に未燃燃料を供給することが可能になる。
【００２９】
請求項９に記載の発明によれば、ノズルボディ外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ内側とノズルボディ外側とを連通する噴孔を形成した燃料噴射ノズルにおいて、ノズルボディ内壁面に周溝を形成すると共に、噴孔入口のノズルボディ後端側部分が周溝のノズルボディ先端側部分と重複し、噴孔入口のノズルボディ先端側部分が前記周溝と重複せず、かつ、周溝のノズルボディ後端側部分が前記噴孔入口と重複しないように、前記周溝に対し前記噴孔入口を配置し、前記周溝よりもノズルボディ後端側のノズルボディ内壁面に燃料流入路を形成し、前記燃料流入路が、最も近くに位置する噴孔の中心軸線に対し周方向にオフセットされている燃料噴射ノズルが提供される。
【００３０】
請求項９に記載の燃料噴射ノズルでは、周溝よりもノズルボディ後端側のノズルボディ内壁面に形成された燃料流入路が、最も近くに位置する噴孔の中心軸線に対し周方向にオフセットされている。そのため、周溝内において形成されている燃料の旋回流の中心軸の向きは、オフセットされている燃料流入路から噴孔内に流入する燃料により変更せしめられ、それゆえ、周溝内の旋回流はつぶれた状態にされる。つまり、請求項１に記載の燃料噴射ノズルよりも積極的に燃料の旋回流を噴孔内に形成することができる。その結果、ホローコーン噴霧を形成することができる。
【００３１】
請求項１０に記載の発明によれば、前記周溝よりもノズルボディ後端側に第二の周溝を形成し、前記周溝と前記第二の周溝とが前記燃料流入路により連通されている請求項９に記載の燃料噴射ノズルが提供される。
【００３２】
請求項１０に記載の燃料噴射ノズルでは、周溝よりもノズルボディ後端側に形成された第二の周溝と周溝とが燃料流入路により連通されている。そのため、オフセットされている燃料流入路から噴孔内に流入する燃料の流れを、請求項９に記載の燃料噴射ノズルよりも強くすることができる。
【００３３】
請求項１１に記載の発明によれば、ノズルボディ内側にニードル弁が配置され、前記第二の周溝が前記ニードル弁に形成されている請求項１０に記載の燃料噴射ノズルが提供される。
【００３４】
請求項１１に記載の燃料噴射ノズルでは、第二の周溝が、ノズルボディ内側に配置されているニードル弁に形成されている。そのため、オフセットされている燃料流入路から噴孔内に流入する燃料の流れを、請求項９に記載の燃料噴射ノズルよりも強くすることができる。
【００３５】
請求項１２に記載の発明によれば、前記燃料流入路が、ノズルボディ中心軸線を隔てて向かい合っている噴孔の中心軸線上に配置されている請求項９に記載の燃料噴射ノズルが提供される。
【００３６】
請求項１２に記載の燃料噴射ノズルでは、燃料流入路がノズルボディ中心軸線を隔てて向かい合っている噴孔の中心軸線上に配置されている。そのため、燃料流入路と噴孔とを一の加工工具により加工することができる。その結果、燃料流入路と噴孔とを別個の加工工具により加工する場合に比べ、燃料流入路及び噴孔の加工を容易に行うことができる。
【００３７】
請求項１３に記載の発明によれば、前記噴孔の直径よりも前記燃料流入路の直径が大きくなるように前記噴孔及び前記燃料流入路が放電加工により形成されている請求項１２に記載の燃料噴射ノズルが提供される。
【００３８】
請求項１３に記載の燃料噴射ノズルでは、噴孔の直径よりも燃料流入路の直径が大きくなるように噴孔及び燃料流入路が放電加工により形成されている。噴孔及び燃料流入路が放電加工により形成されるため、燃料流入路と噴孔とを別個の加工工具により加工する場合に比べ、燃料流入路及び噴孔の加工を容易に行うことができる。その上、噴孔の直径よりも燃料流入路の直径が大きくされるため、オフセットされている燃料流入路から噴孔内に流入する燃料の流れを、噴孔の直径と燃料流入路の直径とが等しい場合よりも強くすることができる。
【００３９】
請求項１４に記載の発明によれば、ノズルボディ外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ内側とノズルボディ外側とを連通する噴孔を形成した燃料噴射ノズルにおいて、ノズルボディ内壁面に溝を形成すると共に、噴孔入口のノズルボディ後端側部分が溝のノズルボディ先端側部分と重複し、噴孔入口のノズルボディ先端側部分が前記溝と重複せず、かつ、溝のノズルボディ後端側部分が前記噴孔入口と重複しないように前記溝に対し前記噴孔入口を配置し、前記溝よりもノズルボディ後端側のノズルボディ内壁面に燃料流入路を形成し、前記燃料流入路が、最も近くに位置する噴孔の中心軸線に対し周方向にオフセットされている燃料噴射ノズルが提供される。
【００４０】
請求項１４に記載の燃料噴射ノズルでは、ノズルボディ内壁面に溝が形成されると共に、噴孔入口のノズルボディ後端側部分が溝のノズルボディ先端側部分と重複し、噴孔入口のノズルボディ先端側部分が溝と重複せず、かつ、溝のノズルボディ後端側部分が噴孔入口と重複しないように溝に対し噴孔入口が配置される。それゆえ、ニードル弁のリフト量が小さい時には、ニードル弁外壁面とノズルボディ内壁面との間に形成される空間が溝内の空間よりも小さくなり、また、溝内に流入した燃料が溝のノズルボディ先端側部分に衝突するため、溝内に流入した燃料は溝内において旋回流を形成する。更に、溝よりもノズルボディ後端側のノズルボディ内壁面に形成された燃料流入路が、最も近くに位置する噴孔の中心軸線に対し周方向にオフセットされている。そのため、溝内において形成されている燃料の旋回流の中心軸の向きは、オフセットされている燃料流入路から噴孔内に流入する燃料により変更せしめられ、それゆえ、溝内の旋回流はつぶれた状態にされる。溝内の旋回流がつぶれている状態の下で燃料が噴孔内に流入することにより、噴孔内においても旋回流が形成され、その結果、ノズルボディに対しニードル弁が偏心していない場合、均一なホローコーン噴霧が噴孔から噴射される。一方、ノズルボディに対しニードル弁が偏心している場合には、溝内の旋回流が弱められるものの、噴孔入口のノズルボディ先端側部分から燃料が回り込むことに伴って噴孔内の燃料の旋回流が強められ、その結果、ノズルボディに対しニードル弁が偏心していない場合と同様に均一なホローコーン噴霧が噴孔から噴射される。つまり、ニードル弁のリフト量が小さい時に、ノズルボディに対しニードル弁が偏心している又はしていないにかかわらず、均一なホローコーン噴霧を形成することができる。この現象はニードル弁外壁面とノズルボディ内壁面との間に形成される空間が溝内の空間よりも小さいことに起因しているため、ニードル弁のリフト量が大きくなると、ホローコーン噴霧は形成されなくなり、貫徹噴射が行われる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
【００４２】
図１は本発明の燃料噴射ノズルの第一の実施形態の部分断面側面図、図２は図１の拡大図、図３は図２の周溝をノズルボディ後端側から見た図である。詳細には図２（ｂ）及び図３は周溝及び噴孔内の燃料の流れにより形成される旋回流を示している。図１から図３において、１はノズルボディ、２はノズルボディ１外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ１内側とノズルボディ１外側とを連通する噴孔、３はノズルボディ内壁面である。４はノズルボディ内壁面３に形成された周溝、５は噴孔２のうちの入口部分である噴孔入口、６は噴孔入口のノズルボディ後端側部分、７は噴孔入口のノズルボディ先端側部分である。８は周溝のノズルボディ先端側部分、９は周溝のノズルボディ後端側部分、１０はニードル弁である。図１から図３に示すように、本実施形態の燃料噴射ノズルの噴孔入口５は、噴孔入口のノズルボディ後端側部分６が周溝のノズルボディ先端側部分８と重複し、噴孔入口のノズルボディ先端側部分７が周溝４と重複せず、かつ、周溝のノズルボディ後端側部分９が噴孔入口５と重複しないように、周溝４に対し配置されている。
【００４３】
詳細には図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、ニードル弁１０のリフト量が小さい時には、ニードル弁外壁面とノズルボディ内壁面３との間に形成される空間が周溝４内の空間よりも小さくなり、また、周溝４内に流入した燃料が周溝のノズルボディ先端側部分８に衝突するため、周溝４内に流入した燃料は周溝４内において旋回流を形成する。詳細には図３に示すように、この旋回流の中心軸Ｌが周溝４の接線方向に平行な状態は非常に不安定であるため、旋回流の中心軸Ｌの向きは変更せしめられ、周溝内において旋回流はつぶれた状態で存在せしめられる。詳細には図２（ｂ）及び図３に示すように、周溝４内の旋回流がつぶれている状態の下で燃料が噴孔２内に流入することにより、噴孔２内においても旋回流が形成され、その結果、ノズルボディ１の中心軸線に対しニードル弁１０が偏心していない場合、均一なホローコーン噴霧が噴孔２から噴射される。一方、ノズルボディ１の中心軸線に対しニードル弁１０が偏心している場合には、周溝４内の旋回流が弱められるものの、噴孔入口のノズルボディ先端側部分７から燃料が回り込むことに伴って噴孔２内の燃料の旋回流が強められ、その結果、ノズルボディ１の中心軸線に対しニードル弁１０が偏心していない場合と同様に均一なホローコーン噴霧が噴孔２から噴射される。
【００４４】
つまり本実施形態によれば、ニードル弁１０のリフト量が小さい時に、ノズルボディ１に対しニードル弁１０が偏心している又はしていないにかかわらず、均一なホローコーン噴霧を形成することができる。この現象はニードル弁１０外壁面とノズルボディ内壁面３との間に形成される空間が周溝内の空間よりも小さいことに起因しているため、ニードル弁１０のリフト量が大きくなると、ホローコーン噴霧は形成されなくなり、噴孔２からは貫徹噴射が行われる。
【００４５】
図４は本発明の燃料噴射ノズルの第二の実施形態の図２と同様の拡大図である。詳細には図４（ｂ）は周溝及び噴孔内の燃料の流れにより形成される旋回流を示している。図４において、図１から図３に示した参照番号と同一の参照番号は図１から図３に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、１０１はノズルボディ、１０２はノズルボディ１０１外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ１０１内側とノズルボディ１０１外側とを連通する噴孔、１０３はノズルボディ内壁面である。１０４はノズルボディ内壁面１０３に形成された周溝、１０５は噴孔１０２のうちの入口部分である噴孔入口、１０６は噴孔入口のノズルボディ後端側部分、１０７は噴孔入口のノズルボディ先端側部分である。１０８は周溝のノズルボディ先端側部分、１０９は周溝のノズルボディ後端側部分である。図４に示すように、本実施形態の燃料噴射ノズルでは、周溝のノズルボディ先端側部分１０８の壁面のうち、ノズルボディ内壁面１０３に接している部分が、ノズルボディ１０１の半径方向外側を向くように形成される。
【００４６】
本実施形態によれば、周溝のノズルボディ先端側部分１０８の壁面のうち、ノズルボディ内壁面１０３に接している部分により、周溝１０４内に流入した燃料は、ノズルボディ１０１の半径方向外側に向いた周溝のノズルボディ先端側部分１０８の壁面に沿って移動せしめられる。その結果、第一の実施形態の場合よりも、周溝１０４内における燃料の旋回流が形成し易くされる。
【００４７】
図５は本発明の燃料噴射ノズルの第三の実施形態の図２と同様の拡大図である。詳細には図５（ｂ）は周溝及び噴孔内の燃料の流れにより形成される旋回流を示している。図５において、図１から図４に示した参照番号と同一の参照番号は図１から図４に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、２０１はノズルボディ、２０２はノズルボディ２０１外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ２０１内側とノズルボディ２０１外側とを連通する噴孔、２０３はノズルボディ内壁面である。２０４はノズルボディ内壁面２０３に形成された周溝、２０５は噴孔２０２のうちの入口部分である噴孔入口、２０６は噴孔入口のノズルボディ後端側部分、２０７は噴孔入口のノズルボディ先端側部分である。２０８は周溝のノズルボディ先端側部分、２０９は周溝のノズルボディ後端側部分である。図５に示すように、本実施形態の燃料噴射ノズルでは、図５のように燃料噴射ノズルの縦断面をとった時、周溝のノズルボディ先端側部分２０８の壁面の輪郭が滑らかな凹状曲線を描くようにされる。
【００４８】
本実施形態によれば、滑らかな凹状を描く周溝のノズルボディ先端側部分２０８の壁面により、周溝２０４内に流入した燃料は、滑らかな凹状に形成された周溝のノズルボディ先端側部分２０８の壁面に沿って移動せしめられる。その結果、第一の実施形態の場合よりも、周溝２０４内における燃料の旋回流が形成し易くされる。
【００４９】
図６は本発明の燃料噴射ノズルの第四の実施形態の図２と同様の拡大図である。詳細には図６（ｂ）は周溝及び噴孔内の燃料の流れにより形成される旋回流を示している。図６において、図１から図５に示した参照番号と同一の参照番号は図１から図５に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、３０１はノズルボディ、３０２はノズルボディ３０１外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ３０１内側とノズルボディ３０１外側とを連通する噴孔、３０３はノズルボディ内壁面である。３０４はノズルボディ内壁面３０３に形成された周溝、３０５は噴孔３０２のうちの入口部分である噴孔入口、３０６は噴孔入口のノズルボディ後端側部分、３０７は噴孔入口のノズルボディ先端側部分である。３０８は周溝のノズルボディ先端側部分、３０９は周溝のノズルボディ後端側部分、３１１は周溝のノズルボディ後端側部分３０９の壁面とそのノズルボディ後端側に位置するノズルボディ内壁面３０３との間に形成されたテーパ状面である。
【００５０】
図６に示すように、本実施形態の燃料噴射ノズルでは、テーパ状面３１１とノズルボディ中心軸線とがなす角度が、ノズルボディ内壁面３０３とノズルボディ中心軸線とがなす角度と、周溝のノズルボディ後端側部分３０９の壁面とノズルボディ中心軸線とがなす角度との間の値に設定され、周溝のノズルボディ後端側部分３０９の壁面とそのノズルボディ後端側に位置するノズルボディ内壁面３０３とが滑らかに連続せしめられる。
【００５１】
本実施形態によれば、上述したようなテーパ状面３１１が形成されることにより、燃料が周溝３０４内に流入し易くされる。その結果、第一の実施形態の場合よりも、周溝３０４内における燃料の旋回流が形成し易くされる。
【００５２】
図７は本発明の燃料噴射ノズルの第五の実施形態の図２と同様の拡大図である。詳細には図７（ｂ）は周溝及び噴孔内の燃料の流れにより形成される旋回流を示している。図７において、図１から図６に示した参照番号と同一の参照番号は図１から図６に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、４０１はノズルボディ、４０２はノズルボディ４０１外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ４０１内側とノズルボディ４０１外側とを連通する噴孔、４０３はノズルボディ内壁面である。４０４はノズルボディ内壁面４０３に形成された周溝、４０５は噴孔４０２のうちの入口部分である噴孔入口、４０６は噴孔入口のノズルボディ後端側部分、４０７は噴孔入口のノズルボディ先端側部分である。４０８は周溝のノズルボディ先端側部分、４０９は周溝のノズルボディ後端側部分、４１２は周溝のノズルボディ後端側部分とそのノズルボディ後端側に位置するノズルボディ内壁面とを連続せしめる連続部分である。図７に示すように、本実施形態の燃料噴射ノズルでは、図７のように燃料噴射ノズルの縦断面をとった時、周溝のノズルボディ後端側部分４０９の壁面の輪郭とそのノズルボディ後端側に位置するノズルボディ内壁面４０３の輪郭とが、連続部分４１２の滑らかな凸状曲線を介して連続せしめられる。
【００５３】
本実施形態によれば、周溝のノズルボディ後端側部分４０９の壁面の輪郭とそのノズルボディ後端側に位置するノズルボディ内壁面４０３の輪郭とが連続部分４１２の滑らかな凸状曲線を介して連続せしめられるため、燃料が周溝４０４内に流入し易くされる。その結果、第一の実施形態の場合よりも、周溝４０４内における燃料の旋回流が形成し易くされる。
【００５４】
図８は本発明の燃料噴射ノズルの第六の実施形態の図２と同様の拡大図である。詳細には図８（ｂ）は周溝及び噴孔内の燃料の流れにより形成される旋回流を示している。図８において、図１から図７に示した参照番号と同一の参照番号は図１から図７に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、５１０はニードル弁、５１３はニードル弁５１０が閉弁位置に位置する時に周溝４内に収容されるように配置された突起である。
【００５５】
本実施形態によれば、上述したようにニードル弁５１０が閉弁位置に位置する時に突起５１３が周溝４内に配置されるため、突起が配置されない第一の実施形態の場合に比べ、バルブシート部（図示せず。図８（ａ）の上方に位置する。）の下流側の燃料通路容積が減少せしめられ、その結果、ニードル弁５１０の閉弁時にバルブシート部の下流側の燃料通路内に残留する燃料量が低減される。それゆえ、その残留燃料がノズルボディ外側の負圧によりノズルボディ外側に吸い出されることに伴うＨＣエミッションの悪化が低減される。更に詳細には図８（ｂ）に示すように、ニードル弁５１０の開弁時には、突起５１３により燃料が周溝４内に流入し易くされる。その結果、第一の実施形態の場合よりも、周溝４内における燃料の旋回流が形成し易くされる。
【００５６】
図９は本発明の燃料噴射ノズルの第七の実施形態の図２と同様の拡大図である。詳細には図９（ｂ）は周溝及び噴孔内の燃料の流れにより形成される旋回流を示している。図９において、図１から図８に示した参照番号と同一の参照番号は図１から図８に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、６１０はニードル弁、６１３はニードル弁６１０が閉弁位置に位置する時に周溝４内に収容されるように配置された突起、６１４は突起のノズル先端側部分である。図９に示すように、本実施形態の燃料噴射ノズルでは、図９のように燃料噴射ノズルの縦断面をとった時、突起のノズル先端側部分６１４の壁面の輪郭が滑らかな凹状曲線を描くように突起のノズル先端側部分６１４が形成されている。
【００５７】
本実施形態によれば、上述したように突起のノズル先端側部分６１４の壁面の輪郭が滑らかな凹状曲線を描くようにされるため、ニードル弁６１０の開弁時（図９（ｂ））に、突起のノズル先端側部分６１４により、第六の実施形態の場合よりも燃料が周溝４内に流入し易くされる。その結果、第六の実施形態の場合よりも、周溝４内における燃料の旋回流が形成し易くされる。
【００５８】
図１０は本発明の燃料噴射ノズルの第八の実施形態の図１と同様の部分断面側面図、図１１は燃料噴射ノズルから噴射される噴霧を示した図である。詳細には図１０（ａ）はニードル弁のリフト量が小さい時の燃料噴射ノズルを示しており、図１１（ａ）はニードル弁のリフト量が小さい時の噴霧を示しており、図１０（ｂ）はニードル弁のリフト量が大きい時の燃料噴射ノズルを示しており、図１１（ｂ）はニードル弁のリフト量が大きい時の噴霧を示している。図１０において、図１に示した参照番号と同一の参照番号は図１に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、図１１において、７００はホローコーン噴霧、７０１は貫徹噴射による噴霧、７５０は燃料噴射ノズル、７５１はピストン、７５２は燃焼室である。
【００５９】
本実施形態では、図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示すように要求燃料噴射量が少ない機関低負荷運転時には、ニードル弁１０のリフト量が小さくされ、ホローコーン噴霧７００、つまり、拡散噴霧が形成される。そのため、燃料と空気との混合が促進され、燃焼が向上せしめられる。また、リフト量が大きい場合よりも噴射流量速度が小さくなるため、噴射期間を長く設定できる。一方、図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）に示すように機関高負荷運転時には、ニードル弁１０のリフト量が大きくされ、貫徹噴射が行われ、貫徹噴射による噴霧７０１が形成される。そのため、噴霧７０１を燃焼室７５２壁面に衝突させることにより燃料と空気との混合が図られ、良好な燃焼が確保される。
【００６０】
以下、本発明の燃料噴射ノズルの第九の実施形態について説明する。本実施形態の燃料噴射ノズルは図１０に示した第八の実施形態のものとほぼ同様であり、本実施形態の噴霧は図１１に示した第八の実施形態のものとほぼ同様である。本実施形態では、図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示すように燃料噴射期間を長く確保することができる機関低回転時には、ニードル弁１０のリフト量が小さくされることにより、燃料噴射率が小さくされ、ホローコーン噴霧７００が形成される。そのため、燃料と空気との混合が促進され、燃焼が向上せしめられる。一方、図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）に示すように燃料噴射期間を短くしなければならない機関高回転時には、ニードル弁１０のリフト量が大きくされることにより、貫徹噴射が行われ、貫徹噴射による噴霧７０１が形成される。そのため、噴霧７０１を燃焼室７５２壁面に衝突させることにより燃料と空気との混合が図られ、良好な燃焼が確保される。
【００６１】
以下、本発明の燃料噴射ノズルの第１０の実施形態について説明する。本実施形態の燃料噴射ノズルは図１０に示した第八の実施形態のものとほぼ同様であり、本実施形態の噴霧は図１１に示した第八の実施形態のものとほぼ同様である。本実施形態では、図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示すようにパイロット噴射を行うべき時には、ニードル弁１０のリフト量が小さくされることにより、ホローコーン噴霧７００が形成される。そのため、ボアフラッシングが阻止され、確実にパイロット噴射の効果を奏することが可能となる。一方、図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）に示すように主噴射を行うべき時には、ニードル弁１０のリフト量が大きくされる。
【００６２】
以下、本発明の燃料噴射ノズルの第１１の実施形態について説明する。本実施形態の燃料噴射ノズルは図１０に示した第八の実施形態のものとほぼ同様であり、本実施形態の噴霧は図１１に示した第八の実施形態のものとほぼ同様である。本実施形態では、図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示すようにポスト噴射を行うべき時には、ニードル弁１０のリフト量が小さくされることにより、ホローコーン噴霧７００が形成される。そのため、ボアフラッシングを阻止しつつ、排気通路内に未燃燃料を供給することが可能になる。一方、図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）に示すように主噴射を行うべき時には、ニードル弁１０のリフト量が大きくされる。
【００６３】
以下、本発明の燃料噴射ノズルの第１２の実施形態について説明する。本実施形態の燃料噴射ノズルは図１０に示した第八の実施形態のものとほぼ同様であり、本実施形態の貫徹噴射による噴霧は図１１（ｂ）に示した第八の実施形態のものとほぼ同様である。図１２は本実施形態のホローコーン噴霧及びそれが噴射されるタイミングを示した図である。本実施形態では、図１０（ａ）及び図１２に示すように均質予混合燃焼が可能な低負荷低回転運転領域では、ニードル弁１０のリフト量が小さくされ、混合気が圧縮される前の早い時期に燃料噴射が行われる。一方、図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）に示すように均質予混合燃焼が成立しない高負荷高回転運転領域では、ニードル弁１０のリフト量が大きくされ、圧縮上死点付近において噴射が行われる通常の噴射が実行される。
【００６４】
図１３は本発明の燃料噴射ノズルの第１３の実施形態を示した図である。詳細には、図１３（ａ）は本実施形態の図１と同様の部分断面側面図、図１３（ｂ）はノズルボディ内壁面３をノズルボディ後端側から見た図である。図１３において、図１〜図１２に示した参照番号と同一の参照番号は、図１〜図１２に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、８０１はノズルボディ、８１６は周溝４よりもノズルボディ後端側のノズルボディ内壁面３に形成された燃料流入路である。図１３、詳細には図１３（ｂ）に示すように、燃料流入路８１６は、最も近くに位置する、つまり、隣接する噴孔２の中心軸線Ｌ１〜Ｌ６に対し周方向にオフセットされている。また好適には、燃料流入路８１６は、ノズルボディ中心軸線Ｏを隔てて向かい合っている噴孔の中心軸線Ｌ１〜Ｌ６上に配置されている。
【００６５】
本実施形態によれば、周溝４よりもノズルボディ後端側のノズルボディ内壁面３に形成された燃料流入路８１６が、最も近くに位置する噴孔２の中心軸線Ｌ１〜Ｌ６に対し周方向にオフセットされている。そのため、周溝４内において形成されている燃料の旋回流の中心軸Ｌ（図３参照）の向きは、噴孔２の中心軸線に対しオフセットされている燃料流入路８１６から噴孔２内に流入する燃料により変更せしめられ、それゆえ、周溝４内の旋回流は、図３に示すようにつぶれた状態にされる。つまり、第一の実施形態の燃料噴射ノズルよりも積極的につぶれた旋回流を周溝４内に形成し、噴孔２内に旋回流を形成することができる。その結果、ホローコーン噴霧を形成することができる。
【００６６】
図１４は本発明の燃料噴射ノズルの第１４の実施形態を示した図である。詳細には、図１４（ａ）は本実施形態の図１３（ａ）と同様の部分断面側面図、図１４（ｂ）はノズルボディ内壁面３をノズルボディ後端側から見た図１３（ｂ）と同様の図である。図１４において、図１〜図１３に示した参照番号と同一の参照番号は、図１〜図１３に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、９０１はノズルボディ、９１７は周溝４よりもノズルボディ後端側のノズルボディ内壁面３に形成された第二の周溝である。図１４に示すように、周溝４と第二の周溝９１７とは燃料流入路８１６により連通されている。
【００６７】
本実施形態によれば、周溝４よりもノズルボディ後端側に形成された第二の周溝９１７と周溝４とが燃料流入路８１６により連通されている。そのため、噴孔２に対しオフセットされている燃料流入路８１６から噴孔２内に流入する燃料の流れを、第１３の実施形態の燃料噴射ノズルよりも強くすることができる。その結果、第１３の実施形態の燃料噴射ノズルよりも強い旋回流を噴孔２内に形成することができる。
【００６８】
図１５は本発明の燃料噴射ノズルの第１５の実施形態を示した図である。詳細には、図１５は本実施形態の図１４（ａ）と同様の部分断面側面図である。図１５において、図１〜図１４に示した参照番号と同一の参照番号は、図１〜図１４に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、１０１０はニードル弁、１０１８は周溝４よりもノズルボディ後端側のニードル弁１０１０の外壁面に形成された第二の周溝である。図１５に示すように、周溝４と第二の周溝１０１８とは燃料流入路８１６により連通されている。
【００６９】
本実施形態によれば、第１４の実施形態とほぼ同様の効果を奏することができる。更に、第二の周溝１０１８がノズルボディ８０１の内壁面ではなくニードル弁１０１０の外壁面に形成されているため、第１４の実施形態の燃料噴射ノズルよりも第二の周溝の加工を容易に行うことができる。
【００７０】
図１６は本発明の燃料噴射ノズルの第１６の実施形態を示した図である。詳細には、図１６（ａ）は本実施形態の図１３（ａ）と同様の部分断面側面図、図１６（ｂ）はノズルボディ内壁面３をノズルボディ後端側から見た図１３（ｂ）と同様の図である。図１６において、図１〜図１５に示した参照番号と同一の参照番号は、図１〜図１５に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、１１０１はノズルボディ、１１０２はノズルボディ１１０１外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ１１０１内側とノズルボディ１１０１外側とを連通する噴孔、１１１６は周溝４よりもノズルボディ後端側のノズルボディ内壁面３に形成された燃料流入路である。図１６、詳細には図１６（ｂ）に示すように、燃料流入路１１１６は、図１３（ｂ）に示した第１３の実施形態と同様に、ノズルボディ中心軸線Ｏを隔てて向かい合っている噴孔１１０２の中心軸線上に配置されている。つまり、燃料流入路１１１６ａは、噴孔１１０２ａを加工する工具と同一の工具により、噴孔１１０２ａを加工するのと同時に加工される。同様に、燃料流入路１１１６ｂ〜１１１６ｆは、噴孔１１０２ｂ〜１１０２ｆを加工する工具と同一の工具により、噴孔１１０２ｂ〜１１０２ｆを加工するのと同時に加工される。
【００７１】
本実施形態によれば、燃料流入路１１１６がノズルボディ中心軸線Ｏを隔てて向かい合っている噴孔１１０２の中心軸線上に配置されている。そのため、燃料流入路１１１６と噴孔１１０２とを一の加工工具により加工することができる。その結果、燃料流入路１１１６と噴孔１１０２とを別個の加工工具により加工する場合に比べ、燃料流入路１１１６及び噴孔１１０２の加工を容易に行うことができる。
【００７２】
図１７は本発明の燃料噴射ノズルの第１７の実施形態を示した図である。詳細には、図１７は本実施形態の図１３（ａ）と同様の部分断面側面図である。図１７において、図１〜図１６に示した参照番号と同一の参照番号は、図１〜図１６に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、１２０１はノズルボディ、１２０２はノズルボディ１２０１外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ１２０１内側とノズルボディ１２０１外側とを連通する噴孔、１２１６は周溝４よりもノズルボディ後端側のノズルボディ内壁面３に形成された燃料流入路である。図１６に示すように、噴孔１２０２及び燃料流入路１２１６は、噴孔の直径Ｄ１よりも燃料流入路１２１６の直径Ｄ２が大きくなるように、放電加工により形成されている。つまり、噴孔出口（噴孔入口５の反対側）を中心に工具が揺動され、噴孔１２０２及び燃料流入路１２１６が形成されている。
【００７３】
本実施形態によれば、噴孔１２０２及び燃料流入路１２１６が放電加工により形成されるため、燃料流入路と噴孔とを別個の加工工具により加工する場合に比べ、燃料流入路１２１６及び噴孔１２０２の加工を容易に行うことができる。その上、噴孔１２０２の直径Ｄ１よりも燃料流入路１２１６の直径Ｄ２が大きくされるため、噴孔１２０２の中心軸線からオフセットされている燃料流入路１２１６から噴孔１２０２内に流入する燃料の流れを、噴孔の直径と燃料流入路の直径とが等しい場合よりも強くすることができる。
【００７４】
図１８は本発明の燃料噴射ノズルの第１８の実施形態を示した図である。詳細には、図１８（ａ）は本実施形態の図１と同様の部分断面側面図、図１８（ｂ）はノズルボディ内壁面３をノズルボディ後端側から見た図である。図１８において、図１〜図１７に示した参照番号と同一の参照番号は、図１〜図１７に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、１３０１はノズルボディ、１３０４はノズルボディ内壁面３に形成された溝である。図１８（ａ）及び図１８（ｂ）に示すように、噴孔入口５のノズルボディ後端側部分が溝１３０４のノズルボディ先端側部分と重複し、噴孔入口５のノズルボディ先端側部分が溝１３０４と重複せず、かつ、溝１３０４のノズルボディ後端側部分が噴孔入口５と重複しないように溝１３０４に対し噴孔入口５が配置されている。また、溝１３０４よりもノズルボディ後端側のノズルボディ内壁面３に燃料流入路８１６が形成され、燃料流入路８１６が、最も近くに位置する、つまり、隣接する噴孔２の中心軸線Ｌ１〜Ｌ６に対し周方向にオフセットされている。
【００７５】
本実施形態によれば、ニードル弁１０のリフト量が小さい時には、ニードル弁１０外壁面とノズルボディ内壁面３との間に形成される空間が溝１３０４内の空間よりも小さくなり、また、溝１３０４内に流入した燃料が溝１３０４のノズルボディ先端側部分、つまり、噴孔入口５のノズルボディ先端側部分に衝突するため、溝１３０４内に流入した燃料は溝内において旋回流を形成する（図２（ｂ）参照）。更に、溝１３０４よりもノズルボディ後端側のノズルボディ内壁面３に形成された燃料流入路８１６が、最も近くに位置する噴孔２の中心軸線に対し周方向にオフセットされているため、溝１３０４内において形成されている燃料の旋回流の中心軸Ｌ（図３参照）の向きは、噴孔２の中心軸線に対しオフセットされている燃料流入路８１６から噴孔２内に流入する燃料により変更せしめられ、それゆえ、溝内の旋回流はつぶれた状態にされる（図３参照）。溝１３０４内の旋回流がつぶれている状態の下で燃料が噴孔２内に流入することにより、噴孔２内においても旋回流が形成され、その結果、ノズルボディ１３０１に対しニードル弁１０が偏心していない場合、均一なホローコーン噴霧が噴孔２から噴射される。一方、ノズルボディ１３０１に対しニードル弁１０が偏心している場合には、溝４内の旋回流が弱められるものの、噴孔入口５のノズルボディ先端側部分から燃料が回り込むことに伴って噴孔２内の燃料の旋回流が強められ、その結果、ノズルボディ１３０１に対しニードル弁１０が偏心していない場合と同様に均一なホローコーン噴霧が噴孔２から噴射される。つまり、ニードル弁１０のリフト量が小さい時に、ノズルボディ１３０１に対しニードル弁１０が偏心している又はしていないにかかわらず、均一なホローコーン噴霧を形成することができる。この現象はニードル弁１０外壁面とノズルボディ内壁面３との間に形成される空間が溝１３０４内の空間よりも小さいことに起因しているため、ニードル弁１０のリフト量が大きくなると、ホローコーン噴霧は形成されなくなり、貫徹噴射が行われる。
【００７６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、ニードル弁のリフト量が小さい時に、ノズルボディに対しニードル弁が偏心している又はしていないにかかわらず、均一なホローコーン噴霧を形成することができる。また、周溝内に流入した燃料が、ノズルボディの半径方向外側に向いた周溝のノズルボディ先端側部分の壁面に沿って流れ、その結果、ホローコーン噴霧を形成するための周溝内における燃料の旋回流の形成を容易にすることができる。
【００７９】
請求項２に記載の発明によれば、テーパ状面により燃料が周溝内に流入し易くされ、その結果、ホローコーン噴霧を形成するための周溝内における燃料の旋回流の形成を容易にすることができる。
【００８０】
請求項３に記載の発明によれば、凸状部分により燃料が周溝内に流入し易くされ、その結果、ホローコーン噴霧を形成するための周溝内における燃料の旋回流の形成を容易にすることができる。
【００８１】
請求項４に記載の発明によれば、突起が配置されない場合に比べ、バルブシート部の下流側の燃料通路容積が減少せしめ、ニードル弁の閉弁時にバルブシート部の下流側の燃料通路内に残留する燃料量を低減し、それゆえ、その残留燃料がノズルボディ外側の負圧によりノズルボディ外側に吸い出されることに伴うＨＣエミッションの悪化を低減することができる。更に、ニードル弁の開弁時に、その突起により燃料が周溝内に流入し易くされ、また、突起のノズル先端側部分の凹状部分により、燃料が周溝内により一層流入し易くされ、その結果、ホローコーン噴霧を形成するための周溝内における燃料の旋回流の形成を容易にすることができる。
【００８３】
請求項５に記載の発明によれば、機関低負荷運転時及び機関高負荷運転時の両方の時に燃料と空気との混合を促進し、燃焼を向上せしめることができる。
【００８４】
請求項６に記載の発明によれば、機関低回転時及び機関高回転時の両方の時に燃料と空気との混合を促進し、燃焼を向上せしめることができる。
【００８５】
請求項７に記載の発明によれば、パイロット噴射を行うべき時及び主噴射を行うべき時の両方の時に適切な噴射を実行することができる。
【００８６】
請求項８に記載の発明によれば、ポスト噴射を行うべき時及び主噴射を行うべき時の両方の時に適切な噴射を実行することができる。
【００８７】
請求項９に記載の発明によれば、積極的に燃料の旋回流を噴孔内に形成することができる。
【００８８】
請求項１０に記載の発明によれば、オフセットされている燃料流入路から噴孔内に流入する燃料の流れを、請求項９に記載の燃料噴射ノズルよりも強くすることができる。
【００８９】
請求項１１に記載の発明によれば、オフセットされている燃料流入路から噴孔内に流入する燃料の流れを、請求項９に記載の燃料噴射ノズルよりも強くすることができる。
【００９０】
請求項１２に記載の発明によれば、燃料流入路と噴孔とを別個の加工工具により加工する場合に比べ、燃料流入路及び噴孔の加工を容易に行うことができる。
【００９１】
請求項１３に記載の発明によれば、燃料流入路と噴孔とを別個の加工工具により加工する場合に比べ、燃料流入路及び噴孔の加工を容易に行うことができる。その上、オフセットされている燃料流入路から噴孔内に流入する燃料の流れを、噴孔の直径と燃料流入路の直径とが等しい場合よりも強くすることができる。
【００９２】
請求項１４に記載の発明によれば、ニードル弁のリフト量が小さい時に、ノズルボディに対しニードル弁が偏心している又はしていないにかかわらず、均一なホローコーン噴霧を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料噴射ノズルの第一の実施形態の部分断面側面図である。
【図２】図１の拡大図である。
【図３】図２の周溝をノズルボディ後端側から見た図である。
【図４】本発明の燃料噴射ノズルの第二の実施形態の図２と同様の拡大図である。
【図５】本発明の燃料噴射ノズルの第三の実施形態の図２と同様の拡大図である。
【図６】本発明の燃料噴射ノズルの第四の実施形態の図２と同様の拡大図である。
【図７】本発明の燃料噴射ノズルの第五の実施形態の図２と同様の拡大図である。
【図８】本発明の燃料噴射ノズルの第六の実施形態の図２と同様の拡大図である。
【図９】本発明の燃料噴射ノズルの第七の実施形態の図２と同様の拡大図である。
【図１０】本発明の燃料噴射ノズルの第八の実施形態の図１と同様の部分断面側面図である。
【図１１】燃料噴射ノズルから噴射される噴霧を示した図である。
【図１２】本実施形態のホローコーン噴霧及びそれが噴射されるタイミングを示した図である。
【図１３】本発明の燃料噴射ノズルの第１３の実施形態を示した図である。
【図１４】本発明の燃料噴射ノズルの第１４の実施形態を示した図である。
【図１５】本発明の燃料噴射ノズルの第１５の実施形態を示した図である。
【図１６】本発明の燃料噴射ノズルの第１６の実施形態を示した図である。
【図１７】本発明の燃料噴射ノズルの第１７の実施形態を示した図である。
【図１８】本発明の燃料噴射ノズルの第１８の実施形態を示した図である。
【符号の説明】
１…ノズルボディ
２…噴孔
３…ノズルボディ内壁面
４…周溝
５…噴孔入口
６…噴孔入口のノズルボディ後端側部分
７…噴孔入口のノズルボディ先端側部分
８…周溝のノズルボディ先端側部分
９…周溝のノズルボディ後端側部分[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection nozzle.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a fuel injection nozzle having an injection hole communicating between the inside of the nozzle body and the outside of the nozzle body to inject fuel to the outside of the nozzle body. An example of this type of fuel injection nozzle is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-67459.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the fuel injection nozzle described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-67459, a circumferential groove is formed on the inner wall surface of the nozzle body, and the rear end portion of the nozzle body at the inlet of the injection hole overlaps with the circumferential groove. The nozzle body tip side portion of the hole entrance also overlaps with the circumferential groove, and the nozzle body tip side portion of the circumferential groove does not overlap with the injection hole inlet. That is, in the fuel injection nozzle described in JP-A-2-67459, the rear end portion of the nozzle body at the inlet of the injection hole overlaps with the front end portion of the nozzle body at the circumferential groove, and the front end portion of the nozzle body at the inlet of the injection hole. However, the injection hole inlet is not arranged with respect to the circumferential groove so that the nozzle does not overlap with the circumferential groove and the nozzle body rear end portion of the circumferential groove does not overlap with the injection hole inlet. Therefore, when the lift amount of the needle valve is small, uniform hollow cone spray cannot be formed regardless of whether the needle valve is eccentric with respect to the nozzle body or not. In addition, in this specification, "the rear end side of the nozzle body" means the side opposite to the axial direction of the nozzle body at the front end side of the nozzle body.
[0004]
An example of another fuel injection nozzle having an injection hole communicating between the inside of the nozzle body and the outside of the nozzle body for injecting fuel to the outside of the nozzle body is described in, for example, JP-A-4-86373. There is something.
[0005]
However, in the fuel injection nozzle described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-86373, a recess is formed on the inner wall surface of the nozzle body, but no circumferential groove is formed on the inner wall surface of the nozzle body. That is, in the fuel injection nozzle described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-86373, a peripheral groove is formed on the inner wall surface of the nozzle body, and the rear end portion of the nozzle body at the inlet of the injection hole is formed at the front end portion of the peripheral groove. So that the nozzle body front end portion of the nozzle hole does not overlap with the peripheral groove, and the nozzle hole rear end of the nozzle groove does not overlap with the nozzle hole. It is not a placed one. Therefore, when the lift amount of the needle valve is small, uniform hollow cone spray cannot be formed regardless of whether the needle valve is eccentric with respect to the nozzle body or not.
[0006]
In view of the above problems, the present invention provides a method for forming a uniform hollow cone spray when the lift amount of the needle valve is small, regardless of whether the needle valve is eccentric with respect to the nozzle body or not. An object of the present invention is to provide a fuel injection nozzle in which an injection hole inlet is arranged with respect to a groove.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, in a fuel injection nozzle having an injection hole communicating between the inside of the nozzle body and the outside of the nozzle body for injecting fuel to the outside of the nozzle body, a circumferential groove is formed on an inner wall surface of the nozzle body. The nozzle body rear end portion of the injection hole inlet overlaps with the nozzle body front end portion of the circumferential groove, and the nozzle body front end portion of the injection hole inlet does not overlap with the circumferential groove. The nozzle hole inlet is arranged in the circumferential groove so that the rear end portion of the nozzle body does not overlap with the nozzle hole inlet.Of the wall surface of the peripheral groove on the tip side of the nozzle body, a portion in contact with the inner wall surface of the nozzle body is formed so as to face outward in the radial direction of the nozzle body.A fuel injection nozzle is provided.
[0008]
In the fuel injection nozzle according to the first aspect, a peripheral groove is formed in the inner wall surface of the nozzle body, and a rear end portion of the nozzle body at the injection hole inlet overlaps with a nozzle body front end portion of the peripheral groove. The nozzle hole inlet is arranged with respect to the circumferential groove so that the nozzle body front end portion does not overlap with the circumferential groove, and the nozzle body rear end portion of the circumferential groove does not overlap with the nozzle hole inlet. When the lift amount of the needle valve is small, the space formed between the outer wall surface of the needle valve and the inner wall surface of the nozzle body is smaller than the space in the circumferential groove, and the fuel flowing into the circumferential groove is Since the fuel collides with the front end portion of the nozzle body, the fuel flowing into the circumferential groove forms a swirling flow in the circumferential groove. Since the state in which the central axis of this swirling flow is parallel to the tangential direction of the circumferential groove is very unstable, the direction of the central axis of the swirling flow is changed, and the swirling flow exists in the circumferential groove in a collapsed state. Can be When fuel flows into the injection hole while the swirl flow in the circumferential groove is collapsed, a swirl flow is also formed in the injection hole, and as a result, the needle valve is not eccentric with respect to the nozzle body. A uniform hollow cone spray is injected from the injection hole. On the other hand, when the needle valve is eccentric with respect to the nozzle body, although the swirling flow in the circumferential groove is weakened, the fuel flows around from the nozzle body tip side portion of the injection hole inlet and the fuel in the injection hole is The swirling flow is strengthened, and as a result, a uniform hollow cone spray is injected from the injection hole as in the case where the needle valve is not eccentric with respect to the nozzle body. That is, when the lift amount of the needle valve is small, uniform hollow cone spray can be formed regardless of whether the needle valve is eccentric with respect to the nozzle body or not. This phenomenon is due to the fact that the space formed between the outer wall surface of the needle valve and the inner wall surface of the nozzle body is smaller than the space in the circumferential groove. And the penetration injection is performed.
[0010]
AlsoSince the part of the wall of the nozzle body tip side portion of the circumferential groove that is in contact with the inner wall surface of the nozzle body is formed so as to face outward in the radial direction of the nozzle body, the fuel flowing into the circumferential groove is The fuel flows along the wall surface of the circumferential groove facing radially outward of the body at the tip end side of the nozzle body, and as a result, a swirling flow of fuel in the circumferential groove is easily formed.
[0013]
Claim2According to the invention described in the above, a tapered surface is formed between the wall surface of the nozzle body rear end side portion of the circumferential groove and the nozzle body inner wall surface located at the nozzle body rear end side, and the tapered surface is The angle formed by the fuel injection nozzle center axis, the angle formed by the nozzle body inner wall surface and the fuel injection nozzle center axis, and the wall surface of the nozzle body rear end side portion of the circumferential groove and the fuel injection nozzle center axis are 2. The nozzle wall according to claim 1, wherein a wall surface of the peripheral groove at the rear end side of the nozzle body and an inner wall surface of the nozzle body located at the rear end side of the nozzle body are smoothly connected to each other by setting a value between these angles. Fuel injection nozzle is provided.
[0014]
Claim2In the fuel injection nozzle described in the above, since the wall surface of the nozzle body rear end side portion of the circumferential groove and the nozzle body inner wall surface located at the nozzle body rear end side are smoothly connected by the tapered surface, the fuel is And the swirling flow of the fuel in the circumferential groove is easily formed.
[0015]
Claim3According to the invention described in the above, when the vertical cross section of the fuel injection nozzle is taken, the contour of the wall surface of the rear end side portion of the peripheral groove of the nozzle body and the contour of the inner wall surface of the nozzle body located at the rear end side of the nozzle body The fuel injection nozzle according to claim 1, wherein the fuel injection nozzle and the fuel injection nozzle are made continuous through a smooth convex curve.
[0016]
Claim3In the fuel injection nozzle described in (1), when the vertical cross section of the fuel injection nozzle is taken, the contour of the wall surface of the nozzle body rear end side portion of the circumferential groove and the contour of the nozzle body inner wall surface located at the nozzle body rear end side are Since the fuel gas is continuously formed through the smooth convex curve, the fuel is easily flown into the circumferential groove, and as a result, a swirling flow of the fuel in the circumferential groove is easily formed.
[0017]
Claim4According to the invention described in the above,In a fuel injection nozzle having an injection hole communicating between the inside of the nozzle body and the outside of the nozzle body for injecting fuel to the outside of the nozzle body, a circumferential groove is formed on the inner wall surface of the nozzle body, and the nozzle body at the injection hole inlet is formed. The end portion overlaps with the nozzle body front end portion of the circumferential groove, the nozzle body front end portion of the injection hole does not overlap with the circumferential groove, and the nozzle body rear end portion of the circumferential groove has the nozzle hole inlet. In order not to overlap with, arrange the injection hole inlet to the circumferential groove,A needle valve is arranged inside the nozzle body, and a projection housed in the circumferential groove is arranged on the needle valve when the needle valve is located at the valve closing position,When the vertical cross section of the fuel injection nozzle was taken, the contour of the wall surface of the projection on the nozzle tip side portion was made to draw a smooth concave curve.A fuel injection nozzle is provided.
[0018]
Claim4In the fuel injection nozzle described in the above, the projection arranged on the needle valve is accommodated in the circumferential groove when the needle valve is located at the valve closing position. Therefore, the fuel passage volume on the downstream side of the valve seat portion is reduced as compared with the case where the projection is not arranged. As a result, the amount of fuel remaining in the fuel passage on the downstream side of the valve seat portion when the needle valve is closed is reduced. Therefore, the deterioration of HC emission due to the residual fuel being sucked out of the nozzle body by the negative pressure outside the nozzle body is reduced. Further, when the needle valve is opened, the protrusion facilitates the fuel to flow into the circumferential groove,Further, when the vertical cross section of the fuel injection nozzle is taken, the contour of the wall surface of the projection on the nozzle tip side is drawn as a smooth concave curve, so that when the needle valve is opened, the projection causes the fuel to flow around. It is made easier to flow into the groove,As a result, a swirling flow of the fuel in the circumferential groove is easily formed.
[0021]
Claim5According to the invention described in (1), a needle valve is arranged inside the nozzle body, the lift amount of the needle valve is reduced during low engine load operation, and the lift amount of the needle valve is increased during high engine load operation. A fuel injection nozzle according to claim 1 is provided.
[0022]
Claim5In the fuel injection nozzle described in (1), the lift amount of the needle valve is reduced during low engine load operation, and the lift amount of the needle valve is increased during high engine load operation. During engine low load operation with a small required fuel injection amount, the lift amount of the needle valve is reduced, and hollow cone spray, that is, diffusion spray is formed. Therefore, mixing of fuel and air is promoted, and combustion is improved. Further, since the injection flow rate becomes smaller than when the lift amount is large, the injection period can be set longer. On the other hand, at the time of engine high load operation, the lift amount of the needle valve is increased, and penetration injection is performed. Therefore, the fuel and the air are mixed by colliding the spray with the wall surface of the combustion chamber, and good combustion is secured.
[0023]
Claim6According to the invention described in (1), the needle valve is disposed inside the nozzle body, the lift amount of the needle valve is reduced at low engine rotation, and the lift amount of the needle valve is increased at high engine rotation. The described fuel injection nozzle is provided.
[0024]
Claim6In the fuel injection nozzle described in (1), the lift of the needle valve is reduced when the engine is running at a low speed, and the lift of the needle valve is increased when the engine is running at a high speed. At a low engine speed where a long fuel injection period can be ensured, the lift amount of the needle valve is reduced to reduce the fuel injection rate and form a diffused spray. Therefore, mixing of fuel and air is promoted, and combustion is improved. On the other hand, when the engine speed is high, in which the fuel injection period must be shortened, the penetration injection is performed by increasing the lift amount of the needle valve. Therefore, the fuel and the air are mixed by colliding the spray with the wall surface of the combustion chamber, and good combustion is secured.
[0025]
Claim7According to the invention described in (1), a needle valve is disposed inside the nozzle body, the lift amount of the needle valve is reduced when pilot injection is to be performed, and the lift amount of the needle valve is increased when main injection is to be performed. A fuel injection nozzle according to claim 1 is provided.
[0026]
Claim7The lift amount of the needle valve is reduced when pilot injection is to be performed, and the lift amount of the needle valve is increased when main injection is to be performed. By reducing the lift of the needle valve when pilot injection is to be performed, diffusion spray is formed during pilot injection. Therefore, bore flushing is prevented, and the effect of pilot injection can be reliably achieved.
[0027]
Claim8According to the invention described in (1), the needle valve is arranged inside the nozzle body, the lift amount of the needle valve is reduced when post injection is to be performed, and the lift amount of the needle valve is increased when main injection is to be performed. A fuel injection nozzle according to claim 1 is provided.
[0028]
Claim8In the fuel injection nozzle described in (1), the lift amount of the needle valve is reduced when the post injection is to be performed, and the lift amount of the needle valve is increased when the main injection is to be performed. By reducing the lift amount of the needle valve when post injection is to be performed, diffusion spray is formed during post injection. Therefore, it is possible to supply unburned fuel into the exhaust passage while preventing bore flushing.
[0029]
Claim9According to the invention described in the above,In a fuel injection nozzle having an injection hole communicating between the inside of the nozzle body and the outside of the nozzle body for injecting fuel to the outside of the nozzle body, a circumferential groove is formed on the inner wall surface of the nozzle body, and the nozzle body at the injection hole inlet is formed. The end portion overlaps with the nozzle body front end portion of the circumferential groove, the nozzle body front end portion of the injection hole does not overlap with the circumferential groove, and the nozzle body rear end portion of the circumferential groove has the nozzle hole inlet. In order not to overlap with, arrange the injection hole inlet to the circumferential groove,A fuel inflow passage formed on the inner wall surface of the nozzle body at the rear end side of the nozzle body with respect to the circumferential groove, wherein the fuel inflow passage is circumferentially offset with respect to the central axis of the injection hole located closest to the fuel injection passage A nozzle is provided.
[0030]
Claim9In the fuel injection nozzle described in the above, the fuel inflow passage formed on the inner wall surface of the nozzle body on the rear end side of the nozzle body with respect to the circumferential groove is offset in the circumferential direction with respect to the center axis of the nearest injection hole. . Therefore, the direction of the central axis of the swirl flow of the fuel formed in the circumferential groove is changed by the fuel flowing into the injection hole from the offset fuel inflow passage, and therefore, the swirl flow in the circumferential groove is changed. Is crushed. That is, the swirling flow of the fuel can be more positively formed in the injection hole than the fuel injection nozzle according to the first aspect. As a result, a hollow cone spray can be formed.
[0031]
Claim10According to the invention described in (1), a second peripheral groove is formed closer to the rear end side of the nozzle body than the peripheral groove, and the peripheral groove and the second peripheral groove are connected by the fuel inflow path. Term92. A fuel injection nozzle according to (1) is provided.
[0032]
Claim10In the fuel injection nozzle described in the above, the second circumferential groove formed on the rear end side of the nozzle body with respect to the circumferential groove is communicated with the circumferential groove by the fuel inflow path. Therefore, the flow of the fuel flowing into the injection hole from the offset fuel inflow passage is defined by the claims.9Can be made stronger than the fuel injection nozzle described in (1).
[0033]
Claim11According to the invention described in (1), a needle valve is disposed inside the nozzle body, and the second peripheral groove is formed in the needle valve.102. A fuel injection nozzle according to (1) is provided.
[0034]
Claim11In the fuel injection nozzle described in the above, the second peripheral groove is formed in the needle valve arranged inside the nozzle body. Therefore, the flow of the fuel flowing into the injection hole from the offset fuel inflow passage is defined by the claims.9Can be made stronger than the fuel injection nozzle described in (1).
[0035]
Claim12According to the invention described in (1), the fuel inflow passage is disposed on the center axis of the injection hole facing the nozzle body with the center axis thereof being separated from the nozzle body.92. A fuel injection nozzle according to (1) is provided.
[0036]
Claim12In the fuel injection nozzle described in (1), the fuel inflow passage is disposed on the center axis of the injection hole facing the nozzle body across the center axis. Therefore, the fuel inflow path and the injection hole can be processed by one processing tool. As a result, the processing of the fuel inflow path and the injection hole can be performed more easily than the case where the fuel inflow path and the injection hole are processed by separate processing tools.
[0037]
ClaimThirteenAccording to the invention described in (1), the injection hole and the fuel inflow path are formed by electric discharge machining such that the diameter of the fuel inflow path is larger than the diameter of the injection hole.122. A fuel injection nozzle according to (1) is provided.
[0038]
ClaimThirteenIn the fuel injection nozzle described in (1), the injection hole and the fuel inflow path are formed by electric discharge machining so that the diameter of the fuel inflow path is larger than the diameter of the injection hole. Since the injection hole and the fuel inflow path are formed by electric discharge machining, the processing of the fuel inflow path and the injection hole can be easily performed as compared with a case where the fuel inflow path and the injection hole are processed by separate machining tools. In addition, since the diameter of the fuel inflow passage is made larger than the diameter of the injection hole, the flow of fuel flowing from the offset fuel inflow passage into the injection hole is reduced by the diameter of the injection hole and the diameter of the fuel inflow passage. Can be stronger than if they are equal.
[0039]
Claim14According to the invention described in the above, in the fuel injection nozzle having an injection hole communicating the inside of the nozzle body and the outside of the nozzle body for injecting fuel to the outside of the nozzle body, while forming a groove in the inner wall surface of the nozzle body, The nozzle body rear end portion of the injection hole inlet overlaps the nozzle body front end portion of the groove, the nozzle body front end portion of the injection hole does not overlap with the groove, and the nozzle body rear end portion of the groove is The nozzle hole inlet is arranged in the groove so as not to overlap with the nozzle hole inlet, and a fuel inflow path is formed on the inner wall surface of the nozzle body on the rear end side of the nozzle body with respect to the groove. A fuel injection nozzle is provided that is circumferentially offset with respect to a central axis of a nearby orifice.
[0040]
Claim14In the fuel injection nozzle described in the above, a groove is formed on the inner wall surface of the nozzle body, and the rear end portion of the nozzle body at the injection hole inlet overlaps the nozzle body front end portion of the groove, and the nozzle body front end side of the injection hole is formed. The injection hole inlet is arranged with respect to the groove such that the portion does not overlap with the groove and the nozzle body rear end side portion of the groove does not overlap with the injection hole inlet. Therefore, when the lift amount of the needle valve is small, the space formed between the outer wall surface of the needle valve and the inner wall surface of the nozzle body is smaller than the space in the groove, and the fuel flowing into the groove is formed in the groove. The fuel flowing into the groove forms a swirling flow in the groove because it collides with the front end portion of the nozzle body. Further, the fuel inflow passage formed on the inner wall surface of the nozzle body on the rear end side of the nozzle body with respect to the groove is offset in the circumferential direction with respect to the center axis of the nearest injection hole. Therefore, the direction of the central axis of the swirling flow of the fuel formed in the groove is changed by the fuel flowing into the injection hole from the offset fuel inflow passage, and therefore, the swirling flow in the groove is collapsed. It is in the state that was. When the fuel flows into the injection hole under a state where the swirl flow in the groove is crushed, a swirl flow is also formed in the injection hole, and as a result, when the needle valve is not eccentric with respect to the nozzle body, A uniform hollow cone spray is injected from the injection hole. On the other hand, when the needle valve is eccentric with respect to the nozzle body, the swirling flow in the groove is weakened, but the fuel swirls in the injection hole due to the fuel spilling from the nozzle body tip side portion at the injection hole inlet. The flow is enhanced, so that a uniform hollow cone spray is injected from the injection hole as if the needle valve was not eccentric with respect to the nozzle body. That is, when the lift amount of the needle valve is small, uniform hollow cone spray can be formed regardless of whether the needle valve is eccentric with respect to the nozzle body or not. This phenomenon is caused by the fact that the space formed between the outer wall surface of the needle valve and the inner wall surface of the nozzle body is smaller than the space in the groove.If the lift amount of the needle valve increases, hollow cone spray is formed. Disappears, and a penetration injection is performed.
[0041]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0042]
FIG. 1 is a partial cross-sectional side view of a first embodiment of a fuel injection nozzle of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of FIG. 1, and FIG. 3 is a view of a circumferential groove of FIG. . 2 (b) and 3 show the swirling flow formed by the flow of the fuel in the circumferential groove and the injection hole. 1 to 3, reference numeral 1 denotes a nozzle body, 2 denotes an injection hole communicating between the inside of the nozzle body 1 and the outside of the nozzle body 1 for injecting fuel to the outside of the nozzle body 1, and 3 denotes an inner wall surface of the nozzle body. Reference numeral 4 denotes a circumferential groove formed in the inner wall surface 3 of the nozzle body, 5 denotes an injection hole inlet which is an inlet portion of the injection hole 2, 6 denotes a nozzle body rear end side portion of the injection hole inlet, and 7 denotes a nozzle at the injection hole inlet. This is the body tip side part. Reference numeral 8 denotes a portion of the peripheral groove on the front end side of the nozzle body, 9 denotes a peripheral portion of the nozzle body on the rear end side, and 10 denotes a needle valve. As shown in FIGS. 1 to 3, in the injection hole inlet 5 of the fuel injection nozzle of the present embodiment, the nozzle body rear end portion 6 of the injection hole inlet overlaps the nozzle body front end portion 8 of the circumferential groove, and The nozzle body front end portion 7 of the hole inlet is arranged with respect to the circumferential groove 4 so that the nozzle groove rear end portion 9 does not overlap with the injection hole inlet 5. .
[0043]
In detail, as shown in FIGS. 2A and 2B, when the lift amount of the needle valve 10 is small, the space formed between the outer wall surface of the needle valve and the inner wall surface 3 of the nozzle body has a circumferential groove. 4, and the fuel flowing into the circumferential groove 4 collides with the nozzle body tip side portion 8 of the circumferential groove, so that the fuel flowing into the circumferential groove 4 is swirled in the circumferential groove 4. To form In detail, as shown in FIG. 3, since the state in which the central axis L of the swirling flow is parallel to the tangential direction of the circumferential groove 4 is very unstable, the direction of the central axis L of the swirling flow is changed, The swirling flow is present in the circumferential groove in a collapsed state. Specifically, as shown in FIGS. 2B and 3, the fuel flows into the injection hole 2 under a state where the swirling flow in the circumferential groove 4 is crushed, so that the fuel also swirls within the injection hole 2. When the needle valve 10 is not eccentric with respect to the central axis of the nozzle body 1, a uniform hollow cone spray is injected from the injection hole 2 as a result. On the other hand, when the needle valve 10 is eccentric with respect to the central axis of the nozzle body 1, the swirling flow in the circumferential groove 4 is weakened, but the fuel flows around from the nozzle body tip side portion 7 at the injection hole inlet. As a result, the swirl flow of the fuel in the injection hole 2 is strengthened, and as a result, a uniform hollow cone spray is injected from the injection hole 2 as in the case where the needle valve 10 is not eccentric with respect to the center axis of the nozzle body 1.
[0044]
That is, according to the present embodiment, when the lift amount of the needle valve 10 is small, uniform hollow cone spray can be formed regardless of whether the needle valve 10 is eccentric with respect to the nozzle body 1 or not. This phenomenon is caused by the fact that the space formed between the outer wall surface of the needle valve 10 and the inner wall surface 3 of the nozzle body is smaller than the space in the circumferential groove. Spray is no longer formed, and penetration injection is performed from the injection hole 2.
[0045]
FIG. 4 is an enlarged view similar to FIG. 2 of the second embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention. Specifically, FIG. 4B shows a swirling flow formed by the fuel flow in the circumferential groove and the injection hole. 4, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 3 denote the same parts or parts as those shown in FIGS. 1 to 3, 101 denotes a nozzle body, and 102 denotes a nozzle. An injection hole which communicates between the inside of the nozzle body 101 and the outside of the nozzle body 101 for injecting fuel to the outside of the body 101, and 103 is an inner wall surface of the nozzle body. 104 is a circumferential groove formed in the inner wall surface 103 of the nozzle body, 105 is an injection hole inlet as an inlet portion of the injection hole 102, 106 is a nozzle body rear end portion of the injection hole inlet, and 107 is a nozzle at the injection hole inlet. This is the body tip side part. Reference numeral 108 denotes a portion of the circumferential groove on the front end side of the nozzle body, and reference numeral 109 denotes a portion of the circumferential groove on the rear end side of the nozzle body. As shown in FIG. 4, in the fuel injection nozzle of the present embodiment, a portion of the wall surface of the nozzle body tip side portion 108 of the circumferential groove, which is in contact with the inner wall surface 103 of the nozzle body, is located radially outside the nozzle body 101. It is formed to face.
[0046]
According to the present embodiment, the fuel that has flowed into the circumferential groove 104 due to the portion of the wall surface of the nozzle body front end portion 108 of the circumferential groove that is in contact with the nozzle body inner wall surface 103 is radially outside the nozzle body 101. Is moved along the wall surface of the nozzle body tip side portion 108 of the circumferential groove facing the. As a result, a swirling flow of the fuel in the circumferential groove 104 is more easily formed than in the first embodiment.
[0047]
FIG. 5 is an enlarged view similar to FIG. 2 of the third embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention. More specifically, FIG. 5B shows a swirling flow formed by the flow of the fuel in the circumferential groove and the injection hole. In FIG. 5, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 4 indicate the same parts or parts as those shown in FIGS. 1 to 4, 201 is a nozzle body, and 202 is a nozzle. An injection hole that connects the inside of the nozzle body 201 and the outside of the nozzle body 201 to inject fuel to the outside of the body 201, and 203 is an inner wall surface of the nozzle body. Reference numeral 204 denotes a circumferential groove formed on the inner wall surface 203 of the nozzle body, 205 denotes an injection hole inlet which is an inlet portion of the injection hole 202, 206 denotes a rear end portion of the nozzle body at the injection hole entrance, and 207 denotes a nozzle at the injection hole entrance. This is the body tip side part. Reference numeral 208 denotes a portion of the peripheral groove on the front end side of the nozzle body, and reference numeral 209 denotes a portion of the peripheral groove on the rear end side of the nozzle body. As shown in FIG. 5, in the fuel injection nozzle of the present embodiment, when the vertical cross section of the fuel injection nozzle is taken as shown in FIG. 5, the contour of the wall surface of the nozzle body tip side portion 208 of the circumferential groove is a smooth concave curve. To be drawn.
[0048]
According to the present embodiment, the fuel that has flowed into the peripheral groove 204 due to the wall surface of the nozzle body distal end portion 208 of the circumferential groove that draws a smooth concave shape, the nozzle body distal end portion of the smooth concave formed circumferential groove. 208 along the wall. As a result, a swirling flow of the fuel in the circumferential groove 204 is more easily formed than in the first embodiment.
[0049]
FIG. 6 is an enlarged view similar to FIG. 2 of the fourth embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention. Specifically, FIG. 6B shows a swirling flow formed by the flow of the fuel in the circumferential groove and the injection hole. 6, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 5 denote the same parts or parts as those shown in FIGS. 1 to 5, 301 denotes a nozzle body, and 302 denotes a nozzle. An injection hole which communicates between the inside of the nozzle body 301 and the outside of the nozzle body 301 for injecting fuel to the outside of the body 301, and 303 is an inner wall surface of the nozzle body. Reference numeral 304 denotes a peripheral groove formed in the inner wall surface 303 of the nozzle body, reference numeral 305 denotes an injection hole inlet which is an inlet portion of the injection hole 302, reference numeral 306 denotes a nozzle body rear end portion of the injection hole inlet, and reference numeral 307 denotes a nozzle at the injection hole inlet. This is the body tip side part. Reference numeral 308 denotes a front end portion of the peripheral groove in the nozzle body, reference numeral 309 denotes a rear end portion of the peripheral groove in the nozzle body, and reference numeral 311 denotes a wall surface of the rear end portion 309 of the peripheral groove in the nozzle body and inside the nozzle body located on the rear end side of the nozzle body. It is a tapered surface formed between the wall surface 303.
[0050]
As shown in FIG. 6, in the fuel injection nozzle of this embodiment, the angle formed by the tapered surface 311 and the central axis of the nozzle body is determined by the angle formed by the inner wall surface 303 of the nozzle body and the central axis of the nozzle body, The nozzle is set to a value between the wall surface of the rear end portion 309 of the nozzle body and the angle formed by the central axis of the nozzle body, and the wall surface of the rear end portion 309 of the peripheral groove and the nozzle located on the rear end side of the nozzle body The body inner wall surface 303 is smoothly continued.
[0051]
According to the present embodiment, by forming the tapered surface 311 as described above, the fuel can easily flow into the circumferential groove 304. As a result, a swirling flow of the fuel in the circumferential groove 304 is more easily formed than in the case of the first embodiment.
[0052]
FIG. 7 is an enlarged view similar to FIG. 2 of the fifth embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention. Specifically, FIG. 7B shows a swirl flow formed by the flow of the fuel in the circumferential groove and the injection hole. 7, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 6 denote the same parts or parts as those shown in FIGS. 1 to 6, 401 is a nozzle body, and 402 is a nozzle. An injection hole that connects the inside of the nozzle body 401 and the outside of the nozzle body 401 to inject fuel to the outside of the body 401, and 403 is an inner wall surface of the nozzle body. Reference numeral 404 denotes a circumferential groove formed on the inner wall surface 403 of the nozzle body, reference numeral 405 denotes an injection hole inlet which is an inlet portion of the injection hole 402, reference numeral 406 denotes a nozzle body rear end portion of the injection hole inlet, and reference numeral 407 denotes a nozzle at the injection hole inlet. This is the body tip side part. Reference numeral 408 denotes a portion of the peripheral groove on the nozzle body front end side, reference numeral 409 denotes a peripheral groove of the nozzle body rear end portion, and reference numeral 412 denotes a peripheral groove nozzle body rear end portion and a nozzle body inner wall surface located on the nozzle body rear end side. It is a continuous part to be continued. As shown in FIG. 7, in the fuel injection nozzle of the present embodiment, when the vertical cross section of the fuel injection nozzle is taken as shown in FIG. 7, the contour of the wall surface of the nozzle body rear end side portion 409 of the circumferential groove and the nozzle body The contour of the inner wall surface 403 of the nozzle body located on the rear end side is made continuous through the smooth convex curve of the continuous portion 412.
[0053]
According to the present embodiment, the contour of the wall surface of the nozzle body rear end side portion 409 of the circumferential groove and the contour of the nozzle body inner wall surface 403 located on the nozzle body rear end side form a smooth convex curve of the continuous portion 412. The fuel is made to flow into the circumferential groove 404 easily because the fuel flows through the circumferential groove 404. As a result, a swirling flow of the fuel in the circumferential groove 404 is more easily formed than in the first embodiment.
[0054]
FIG. 8 is an enlarged view similar to FIG. 2 of the sixth embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention. Specifically, FIG. 8B shows a swirling flow formed by the flow of the fuel in the circumferential groove and the injection hole. 8, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 7 indicate the same parts or parts as those shown in FIGS. 1 to 7, and reference numeral 510 denotes a needle valve, and 513 denotes a needle valve. The protrusion is disposed so as to be accommodated in the circumferential groove 4 when the valve 510 is located at the valve closing position.
[0055]
According to the present embodiment, as described above, when the needle valve 510 is located at the valve closing position, the projection 513 is arranged in the circumferential groove 4, and therefore, compared to the first embodiment in which no projection is arranged, the valve The fuel passage volume on the downstream side of the seat portion (not shown, located above FIG. 8A) is reduced, and as a result, the fuel passage on the downstream side of the valve seat portion when the needle valve 510 is closed. The amount of fuel remaining inside is reduced. Therefore, the deterioration of HC emission due to the residual fuel being sucked out of the nozzle body by the negative pressure outside the nozzle body is reduced. More specifically, as shown in FIG. 8B, when the needle valve 510 is opened, the protrusion 513 facilitates the flow of fuel into the circumferential groove 4. As a result, the swirling flow of the fuel in the circumferential groove 4 is more easily formed than in the first embodiment.
[0056]
FIG. 9 is an enlarged view similar to FIG. 2 of the seventh embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention. Specifically, FIG. 9B shows a swirl flow formed by the flow of the fuel in the circumferential groove and the injection hole. 9, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 8 indicate the same parts or parts as those shown in FIGS. 1 to 8, 610 is a needle valve, and 613 is a needle valve. A protrusion 614 is disposed so as to be accommodated in the circumferential groove 4 when the valve 610 is located at the valve closing position. As shown in FIG. 9, in the fuel injection nozzle of the present embodiment, when the vertical cross section of the fuel injection nozzle is taken as shown in FIG. 9, the contour of the wall surface of the nozzle tip side portion 614 of the projection draws a smooth concave curve. Thus, the nozzle tip side portion 614 of the projection is formed.
[0057]
According to this embodiment, since the contour of the wall surface of the nozzle tip side portion 614 of the projection is drawn to have a smooth concave curve as described above, when the needle valve 610 is opened (FIG. 9B). The fuel is more easily flown into the circumferential groove 4 than in the sixth embodiment by the nozzle tip side portion 614 of the projection. As a result, the swirling flow of the fuel in the circumferential groove 4 is more easily formed than in the sixth embodiment.
[0058]
FIG. 10 is a partial cross-sectional side view similar to FIG. 1 of the eighth embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention, and FIG. 11 is a view showing the spray injected from the fuel injection nozzle. More specifically, FIG. 10A shows the fuel injection nozzle when the lift amount of the needle valve is small, and FIG. 11A shows the spray when the lift amount of the needle valve is small. FIG. 11B shows the fuel injection nozzle when the lift amount of the needle valve is large, and FIG. 11B shows the spray when the lift amount of the needle valve is large. 10, the same reference numerals as those shown in FIG. 1 indicate the same parts or parts as those shown in FIG. 1, and in FIG. 11, 700 indicates hollow cone spraying, and 701 indicates through-hole injection. Spray 750 is a fuel injection nozzle, 751 is a piston, and 752 is a combustion chamber.
[0059]
In this embodiment, as shown in FIGS. 10 (a) and 11 (a), during engine low load operation where the required fuel injection amount is small, the lift amount of the needle valve 10 is reduced, and the hollow cone spray 700, that is, the diffusion spray Is formed. Therefore, mixing of fuel and air is promoted, and combustion is improved. Further, since the injection flow rate becomes smaller than when the lift amount is large, the injection period can be set longer. On the other hand, as shown in FIG. 10B and FIG. 11B, at the time of engine high load operation, the lift amount of the needle valve 10 is increased, penetration injection is performed, and spray 701 by penetration injection is formed. Therefore, by mixing the spray 701 against the wall surface of the combustion chamber 752, mixing of fuel and air is achieved, and good combustion is ensured.
[0060]
Hereinafter, a ninth embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention will be described. The fuel injection nozzle of this embodiment is almost the same as that of the eighth embodiment shown in FIG. 10, and the spray of this embodiment is almost the same as that of the eighth embodiment shown in FIG. In this embodiment, as shown in FIGS. 10 (a) and 11 (a), when the engine is running at a low speed where a long fuel injection period can be ensured, the lift amount of the needle valve 10 is reduced, so that the fuel injection is performed. The rate is reduced and a hollow cone spray 700 is formed. Therefore, mixing of fuel and air is promoted, and combustion is improved. On the other hand, as shown in FIG. 10 (b) and FIG. 11 (b), at the time of high engine rotation where the fuel injection period has to be shortened, the penetration amount is increased by increasing the lift amount of the needle valve 10, A spray 701 is formed by the penetration injection. Therefore, by mixing the spray 701 against the wall surface of the combustion chamber 752, mixing of fuel and air is achieved, and good combustion is ensured.
[0061]
Hereinafter, a tenth embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention will be described. The fuel injection nozzle of this embodiment is almost the same as that of the eighth embodiment shown in FIG. 10, and the spray of this embodiment is almost the same as that of the eighth embodiment shown in FIG. In this embodiment, when pilot injection is to be performed as shown in FIGS. 10A and 11A, the hollow cone spray 700 is formed by reducing the lift amount of the needle valve 10. Therefore, bore flushing is prevented, and the effect of pilot injection can be reliably achieved. On the other hand, as shown in FIGS. 10B and 11B, when the main injection is to be performed, the lift amount of the needle valve 10 is increased.
[0062]
Hereinafter, an eleventh embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention will be described. The fuel injection nozzle of this embodiment is almost the same as that of the eighth embodiment shown in FIG. 10, and the spray of this embodiment is almost the same as that of the eighth embodiment shown in FIG. In this embodiment, when post-injection is to be performed as shown in FIGS. 10A and 11A, the hollow cone spray 700 is formed by reducing the lift amount of the needle valve 10. Therefore, it is possible to supply unburned fuel into the exhaust passage while preventing bore flushing. On the other hand, as shown in FIGS. 10B and 11B, when the main injection is to be performed, the lift amount of the needle valve 10 is increased.
[0063]
Hereinafter, a twelfth embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention will be described. The fuel injection nozzle of this embodiment is almost the same as that of the eighth embodiment shown in FIG. 10, and the spray by the penetration injection of this embodiment is the same as that of the eighth embodiment shown in FIG. It is almost the same as FIG. 12 is a diagram showing the hollow cone spray of this embodiment and the timing at which it is sprayed. In the present embodiment, as shown in FIGS. 10A and 12, in the low-load low-speed operation region where homogeneous premix combustion is possible, the lift amount of the needle valve 10 is reduced, and the air-fuel mixture before the air-fuel mixture is compressed is reduced. Fuel injection is performed early. On the other hand, as shown in FIGS. 10 (b) and 11 (b), in the high-load and high-speed operation region where the homogeneous premixed combustion is not established, the lift amount of the needle valve 10 is increased, and the injection is performed near the compression top dead center. The normal injection to be performed is performed.
[0064]
FIG. 13 is a view showing a thirteenth embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention. More specifically, FIG. 13A is a partial cross-sectional side view similar to FIG. 1 of the present embodiment, and FIG. 13B is a view of the inner wall surface 3 of the nozzle body viewed from the rear end side of the nozzle body. 13, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 12 indicate the same parts or parts as those shown in FIGS. 1 to 12, 801 is a nozzle body, and 816 is The fuel inflow passage is formed on the inner wall surface 3 of the nozzle body on the rear end side of the nozzle body with respect to the circumferential groove 4. As shown in FIG. 13, specifically, FIG. 13 (b), the fuel inflow passage 816 is located closest, that is, circumferentially offset with respect to the center axes L <b> 1 to L <b> 6 of the adjacent injection holes 2. . Further, preferably, the fuel inflow passage 816 is disposed on the center axes L1 to L6 of the injection holes facing each other across the center axis O of the nozzle body.
[0065]
According to the present embodiment, the fuel inflow passage 816 formed on the inner wall surface 3 of the nozzle body on the rear end side of the nozzle body with respect to the circumferential groove 4 is arranged around the center axis L1 to L6 of the injection hole 2 located closest. Offset in the direction. Therefore, the direction of the center axis L (see FIG. 3) of the swirling flow of the fuel formed in the circumferential groove 4 is directed from the fuel inflow passage 816 offset from the center axis of the injection hole 2 into the injection hole 2. The swirling flow in the circumferential groove 4 is changed by the incoming fuel, so that the swirling flow is collapsed as shown in FIG. That is, a swirling flow that is more positively collapsed than the fuel injection nozzle of the first embodiment can be formed in the circumferential groove 4, and a swirling flow can be formed in the injection hole 2. As a result, a hollow cone spray can be formed.
[0066]
FIG. 14 is a view showing a fourteenth embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention. More specifically, FIG. 14A is a partial cross-sectional side view similar to FIG. 13A of the present embodiment, and FIG. 14B is a view in which the inner wall surface 3 of the nozzle body is viewed from the rear end side of the nozzle body. It is a figure similar to b). 14, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 13 indicate the same parts or parts as those shown in FIGS. 1 to 13, 901 is a nozzle body, and 917 is This is a second circumferential groove formed on the inner wall surface 3 of the nozzle body on the rear end side of the nozzle body with respect to the circumferential groove 4. As shown in FIG. 14, the circumferential groove 4 and the second circumferential groove 917 are connected by a fuel inflow passage 816.
[0067]
According to the present embodiment, the second peripheral groove 917 formed on the rear end side of the nozzle body with respect to the peripheral groove 4 and the peripheral groove 4 are communicated with each other by the fuel inflow path 816. Therefore, the flow of the fuel flowing into the injection hole 2 from the fuel inflow passage 816 offset with respect to the injection hole 2 can be made stronger than that of the fuel injection nozzle of the thirteenth embodiment. As a result, a swirling flow stronger than the fuel injection nozzle of the thirteenth embodiment can be formed in the injection hole 2.
[0068]
FIG. 15 is a view showing a fuel injection nozzle according to a fifteenth embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 15 is a partial cross-sectional side view similar to FIG. 14A of the present embodiment. In FIG. 15, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 14 indicate the same parts or parts as those shown in FIGS. 1 to 14, 1010 is a needle valve, and 1018 is This is a second peripheral groove formed on the outer wall surface of the needle valve 1010 on the rear end side of the nozzle body with respect to the peripheral groove 4. As shown in FIG. 15, the circumferential groove 4 and the second circumferential groove 1018 are connected by a fuel inflow path 816.
[0069]
According to the present embodiment, substantially the same effects as in the fourteenth embodiment can be obtained. Further, since the second peripheral groove 1018 is formed not on the inner wall surface of the nozzle body 801 but on the outer wall surface of the needle valve 1010, the processing of the second peripheral groove is easier than the fuel injection nozzle of the fourteenth embodiment. Can be done.
[0070]
FIG. 16 is a view showing a sixteenth embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention. More specifically, FIG. 16A is a partial cross-sectional side view similar to FIG. 13A of the present embodiment, and FIG. 16B is a view in which the inner wall surface 3 of the nozzle body is viewed from the rear end side of the nozzle body. It is a figure similar to b). 16, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 15 indicate the same parts or parts as those shown in FIGS. 1 to 15, 1101 is a nozzle body, 1102 is An injection hole 1116 communicating between the inside of the nozzle body 1101 and the outside of the nozzle body 1101 for injecting fuel to the outside of the nozzle body 1101 has a fuel formed on the inner wall surface 3 of the nozzle body closer to the rear end side of the nozzle body than the circumferential groove 4. It is an inflow channel. As shown in FIG. 16, specifically, FIG. 16B, the fuel inflow passages 1116 face each other across the nozzle body center axis O, similarly to the thirteenth embodiment shown in FIG. 13B. It is arranged on the central axis of the injection hole 1102. That is, the fuel inflow passage 1116a is processed at the same time as the processing of the injection hole 1102a by the same tool as the tool for processing the injection hole 1102a. Similarly, the fuel inflow passages 1116b to 1116f are machined simultaneously with the machining of the injection holes 1102b to 1102f by the same tool as the tool for machining the injection holes 1102b to 1102f.
[0071]
According to the present embodiment, the fuel inflow passage 1116 is disposed on the center axis of the injection hole 1102 facing the nozzle body center axis O. Therefore, the fuel inflow path 1116 and the injection hole 1102 can be processed by one processing tool. As a result, the processing of the fuel inflow path 1116 and the injection hole 1102 can be performed more easily than the case where the fuel inflow path 1116 and the injection hole 1102 are processed by separate processing tools.
[0072]
FIG. 17 is a view showing a seventeenth embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention. Specifically, FIG. 17 is a partial cross-sectional side view similar to FIG. 13A of the present embodiment. 17, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 16 indicate the same parts or parts as those shown in FIGS. 1 to 16, 1201 is a nozzle body, and 1202 is An injection hole 1216 communicating between the inside of the nozzle body 1201 and the outside of the nozzle body 1201 for injecting fuel to the outside of the nozzle body 1201. Numeral 1216 is formed on the inner wall surface 3 of the nozzle body closer to the rear end of the nozzle body than the circumferential groove 4. It is an inflow channel. As shown in FIG. 16, the injection hole 1202 and the fuel inflow path 1216 are formed by electric discharge machining so that the diameter D2 of the fuel inflow path 1216 is larger than the diameter D1 of the injection hole. That is, the tool is swung about the injection hole outlet (the side opposite to the injection hole inlet 5), and the injection hole 1202 and the fuel inflow path 1216 are formed.
[0073]
According to this embodiment, since the injection hole 1202 and the fuel inflow passage 1216 are formed by electric discharge machining, the fuel inflow passage 1216 and the injection hole are compared with the case where the fuel inflow passage and the injection hole are machined by separate machining tools. The processing of 1202 can be easily performed. In addition, since the diameter D2 of the fuel inflow passage 1216 is larger than the diameter D1 of the injection hole 1202, the flow of fuel flowing into the injection hole 1202 from the fuel inflow passage 1216 offset from the central axis of the injection hole 1202. Can be made stronger than when the diameter of the injection hole is equal to the diameter of the fuel inflow passage.
[0074]
FIG. 18 is a view showing an eighteenth embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention. Specifically, FIG. 18A is a partial cross-sectional side view similar to FIG. 1 of the present embodiment, and FIG. 18B is a view of the inner wall surface 3 of the nozzle body viewed from the rear end side of the nozzle body. 18, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 17 indicate the same parts or parts as those shown in FIGS. 1 to 17, 1301 is a nozzle body, and 1304 is This is a groove formed on the inner wall surface 3 of the nozzle body. As shown in FIGS. 18A and 18B, the rear end portion of the nozzle body of the injection hole inlet 5 overlaps the nozzle body front end portion of the groove 1304, and the nozzle body front end portion of the injection hole inlet 5. However, the injection hole inlet 5 is arranged with respect to the groove 1304 so that the groove 1304 does not overlap with the groove 1304 and the nozzle body rear end side portion of the groove 1304 does not overlap with the injection hole inlet 5. Further, a fuel inflow passage 816 is formed on the inner wall surface 3 of the nozzle body on the rear end side of the nozzle body with respect to the groove 1304, and the fuel inflow passage 816 is located closest to the fuel injection passage 2, that is, the central axis L1 of the adjacent injection hole 2. It is circumferentially offset from L6.
[0075]
According to the present embodiment, when the lift amount of the needle valve 10 is small, the space formed between the outer wall surface of the needle valve 10 and the inner wall surface 3 of the nozzle body becomes smaller than the space in the groove 1304, and The fuel that has flowed into the groove 1304 collides with the nozzle body distal end portion of the groove 1304, that is, the nozzle body distal end portion of the injection hole inlet 5, so that the fuel that has flowed into the groove 1304 forms a swirling flow in the groove ( (See FIG. 2B). Further, the fuel inflow passage 816 formed on the inner wall surface 3 of the nozzle body on the rear end side of the nozzle body with respect to the groove 1304 is circumferentially offset with respect to the center axis of the injection hole 2 located closest to the groove. The direction of the central axis L (see FIG. 3) of the swirling flow of the fuel formed in 1304 depends on the fuel flowing into the injection hole 2 from the fuel inflow passage 816 offset with respect to the central axis of the injection hole 2. It is altered and therefore the swirling flow in the groove is collapsed (see FIG. 3). When the fuel flows into the injection hole 2 under a state where the swirl flow in the groove 1304 is crushed, a swirl flow is also formed in the injection hole 2, and as a result, the needle valve 10 is moved relative to the nozzle body 1301. When the eccentricity is not achieved, uniform hollow cone spray is injected from the injection hole 2. On the other hand, when the needle valve 10 is eccentric with respect to the nozzle body 1301, the swirl flow in the groove 4 is weakened, but the fuel flows around from the nozzle body front end portion of the injection hole inlet 5 and the injection hole 2 The swirling flow of the fuel inside the nozzle body 1301 is strengthened, and as a result, a uniform hollow cone spray is injected from the injection hole 2 as in the case where the needle valve 10 is not eccentric with respect to the nozzle body 1301. That is, when the lift amount of the needle valve 10 is small, uniform hollow cone spray can be formed regardless of whether the needle valve 10 is eccentric with respect to the nozzle body 1301 or not. This phenomenon is caused by the fact that the space formed between the outer wall surface of the needle valve 10 and the inner wall surface 3 of the nozzle body is smaller than the space in the groove 1304. Spray is no longer formed and penetrating injection is performed.
[0076]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the invention, when the lift amount of the needle valve is small, uniform hollow cone spray can be formed regardless of whether the needle valve is eccentric with respect to the nozzle body.In addition, the fuel that has flowed into the circumferential groove flows along the wall surface of the nozzle body tip side portion of the circumferential groove that faces radially outward of the nozzle body, and as a result, the fuel in the circumferential groove for forming hollow cone spray is formed. Can be easily formed.
[0079]
Claim2According to the invention described in (1), the fuel is easily flown into the circumferential groove by the tapered surface, and as a result, the formation of the swirling flow of the fuel in the circumferential groove for forming the hollow cone spray can be facilitated. .
[0080]
Claim3According to the invention described in (1), the fuel is easily flown into the circumferential groove by the convex portion, and as a result, it is possible to easily form the swirling flow of the fuel in the circumferential groove for forming the hollow cone spray. .
[0081]
Claim4According to the invention described in (1), the fuel passage volume on the downstream side of the valve seat portion is reduced as compared with the case where the projection is not arranged, and the fuel remaining in the fuel passage on the downstream side of the valve seat portion when the needle valve is closed. The amount can be reduced, and therefore, the deterioration of HC emission caused by the residual fuel being sucked out of the nozzle body by the negative pressure outside the nozzle body can be reduced. Further, when the needle valve is opened, the protrusion facilitates the fuel to flow into the circumferential groove,In addition, the concave portion of the protrusion on the nozzle tip side makes it easier for fuel to flow into the circumferential groove,As a result, it is possible to easily form the swirling flow of the fuel in the circumferential groove for forming the hollow cone spray.
[0083]
Claim5According to the invention described in (1), mixing of fuel and air can be promoted during both low engine load operation and high engine load operation, and combustion can be improved.
[0084]
Claim6According to the invention described in (1), mixing of fuel and air can be promoted during both low engine rotation and high engine rotation to improve combustion.
[0085]
Claim7According to the invention described in (1), appropriate injection can be executed both when pilot injection is to be performed and when main injection is to be performed.
[0086]
Claim8According to the invention described in (1), an appropriate injection can be executed both when the post injection is to be performed and when the main injection is to be performed.
[0087]
Claim9According to the invention described in,productA swirling flow of fuel can be formed extremely in the injection hole.
[0088]
Claim10According to the invention described in the above, the flow of the fuel flowing into the injection hole from the offset fuel inflow passage,9Can be made stronger than the fuel injection nozzle described in (1).
[0089]
Claim11According to the invention described in the above, the flow of the fuel flowing into the injection hole from the offset fuel inflow passage,9Can be made stronger than the fuel injection nozzle described in (1).
[0090]
Claim12According to the invention described in (1), the processing of the fuel inflow path and the injection hole can be easily performed as compared with the case where the fuel inflow path and the injection hole are processed by separate processing tools.
[0091]
ClaimThirteenAccording to the invention described in (1), the processing of the fuel inflow path and the injection hole can be easily performed as compared with the case where the fuel inflow path and the injection hole are processed by separate processing tools. In addition, the flow of fuel flowing into the injection hole from the offset fuel inflow path can be made stronger than when the diameter of the injection hole is equal to the diameter of the fuel inflow path.
[0092]
Claim14According to the invention described in above, when the lift amount of the needle valve is small, uniform hollow cone spray can be formed regardless of whether the needle valve is eccentric with respect to the nozzle body or not.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial sectional side view of a first embodiment of a fuel injection nozzle of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of FIG.
FIG. 3 is a view of the circumferential groove of FIG. 2 as viewed from a rear end side of a nozzle body.
FIG. 4 is an enlarged view similar to FIG. 2 of a second embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged view similar to FIG. 2 of a third embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention.
FIG. 6 is an enlarged view similar to FIG. 2 of a fourth embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention.
FIG. 7 is an enlarged view similar to FIG. 2 of a fifth embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention.
FIG. 8 is an enlarged view similar to FIG. 2 of a sixth embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention.
FIG. 9 is an enlarged view similar to FIG. 2 of a seventh embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention.
FIG. 10 is a partial sectional side view similar to FIG. 1 of an eighth embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a spray injected from a fuel injection nozzle.
FIG. 12 is a diagram showing the hollow cone spray of this embodiment and the timing at which it is sprayed.
FIG. 13 is a view showing a thirteenth embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention.
FIG. 14 is a view showing a fuel injection nozzle according to a fourteenth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a view showing a fifteenth embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention.
FIG. 16 is a view showing a fuel injection nozzle according to a sixteenth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a view showing a seventeenth embodiment of a fuel injection nozzle according to the present invention.
FIG. 18 is a view showing an eighteenth embodiment of the fuel injection nozzle of the present invention.
[Explanation of symbols]
1. Nozzle body
2 ... Injection hole
3. Inner wall of nozzle body
4 ... circumferential groove
5 ... Injection hole
6 ... Nozzle body rear end portion at injection hole inlet
7: Nozzle body tip side portion at injection hole inlet
8: Nozzle body tip side portion of circumferential groove
9: Part of the peripheral groove on the rear end side of the nozzle body

Claims

In a fuel injection nozzle having an injection hole communicating between the inside of the nozzle body and the outside of the nozzle body for injecting fuel to the outside of the nozzle body, a circumferential groove is formed on the inner wall surface of the nozzle body, and the nozzle body at the injection hole inlet is formed. The end portion overlaps with the nozzle body front end portion of the circumferential groove, the nozzle body front end portion of the injection hole does not overlap with the circumferential groove, and the nozzle body rear end portion of the circumferential groove has the nozzle hole inlet. The nozzle hole inlet is arranged in the peripheral groove so as not to overlap with the peripheral groove, and a portion of the wall surface of the peripheral groove on the tip side of the nozzle body, which is in contact with the inner wall surface of the nozzle body, is disposed in a radial direction of the nozzle body. A fuel injection nozzle formed to face outward .

A tapered surface is formed between the wall surface of the nozzle body at the rear end side of the peripheral groove and the inner wall surface of the nozzle body located at the rear end side of the nozzle body, and the tapered surface and the central axis of the fuel injection nozzle are formed. The angle is defined as a value between an angle formed by the inner wall surface of the nozzle body and the center axis of the fuel injection nozzle and an angle formed by the center axis of the fuel injection nozzle and the wall surface of the peripheral groove on the rear end side of the nozzle body. 2. The fuel injection nozzle according to claim 1 , wherein a wall surface of a portion of the peripheral groove on the rear end side of the nozzle body and an inner wall surface of the nozzle body located on the rear end side of the nozzle body are smoothly connected .

When the vertical cross section of the fuel injection nozzle is taken, the contour of the wall surface of the nozzle body rear end side portion of the circumferential groove and the contour of the nozzle body inner wall surface located on the nozzle body rear end side have a smooth convex curve. 2. The fuel injection nozzle according to claim 1, wherein the fuel injection nozzle is configured to be continuously connected to the fuel injection nozzle.

In a fuel injection nozzle having an injection hole communicating between the inside of the nozzle body and the outside of the nozzle body for injecting fuel to the outside of the nozzle body, a circumferential groove is formed on the inner wall surface of the nozzle body, and the nozzle body at the injection hole inlet is formed. The end portion overlaps with the nozzle body front end portion of the circumferential groove, the nozzle body front end portion of the injection hole does not overlap with the circumferential groove, and the nozzle body rear end portion of the circumferential groove has the nozzle hole inlet. The injection hole inlet is arranged in the peripheral groove so as not to overlap with the peripheral groove, the needle valve is arranged inside the nozzle body, and the projection accommodated in the peripheral groove when the needle valve is located at the valve closing position. A fuel injection nozzle in which a contour of a wall surface of a nozzle tip side portion of the projection draws a smooth concave curve when a vertical cross section of the fuel injection nozzle is taken .

2. The fuel injection nozzle according to claim 1 , wherein a needle valve is disposed inside the nozzle body, and the lift amount of the needle valve is reduced during low engine load operation, and the lift amount of the needle valve is increased during high engine load operation . 3.

The fuel injection nozzle according to claim 1 , wherein a needle valve is disposed inside the nozzle body, and the lift amount of the needle valve is reduced when the engine is running at a low speed, and the lift amount of the needle valve is increased when the engine is running at a high speed .

The fuel injection according to claim 1, wherein a needle valve is disposed inside the nozzle body, and the lift amount of the needle valve is reduced when pilot injection is to be performed, and the lift amount of the needle valve is increased when main injection is to be performed. nozzle.

The fuel injection according to claim 1 , wherein a needle valve is disposed inside the nozzle body, and the lift amount of the needle valve is reduced when post injection is to be performed, and the lift amount of the needle valve is increased when main injection is to be performed. nozzle.

In a fuel injection nozzle having an injection hole communicating between the inside of the nozzle body and the outside of the nozzle body for injecting fuel to the outside of the nozzle body, a circumferential groove is formed on the inner wall surface of the nozzle body, and the nozzle body at the injection hole inlet is formed. The end portion overlaps with the nozzle body front end portion of the circumferential groove, the nozzle body front end portion of the injection hole does not overlap with the circumferential groove, and the nozzle body rear end portion of the circumferential groove has the nozzle hole inlet. In order not to overlap with the circumferential groove, the injection hole inlet is arranged with respect to the circumferential groove, a fuel inflow path is formed on the inner wall surface of the nozzle body on the rear end side of the nozzle body with respect to the circumferential groove, and the fuel inflow path is closest to The fuel injection nozzle is circumferentially offset with respect to the central axis of the injection hole located at .

The fuel injection nozzle according to claim 9, wherein a second peripheral groove is formed on a rear end side of the nozzle body with respect to the peripheral groove, and the peripheral groove and the second peripheral groove communicate with each other through the fuel inflow passage. .

The fuel injection nozzle according to claim 10, wherein a needle valve is disposed inside the nozzle body, and the second circumferential groove is formed in the needle valve .

Wherein the fuel inlet passage, fuel injection nozzle of claim 9 which is arranged on the central axis of the nozzle hole being face to face across a nozzle body center axis.

The fuel injection nozzle according to claim 12 , wherein the injection hole and the fuel inflow passage are formed by electric discharge machining so that a diameter of the fuel inflow passage is larger than a diameter of the injection hole .

In a fuel injection nozzle having an injection hole communicating between the inside of the nozzle body and the outside of the nozzle body for injecting fuel to the outside of the nozzle body, a groove is formed on an inner wall surface of the nozzle body, and a rear end of the nozzle body at an injection hole entrance. The side portion overlaps with the nozzle body tip side portion of the groove, the nozzle body tip side portion of the injection hole inlet does not overlap with the groove, and the nozzle body rear end portion of the groove does not overlap with the injection hole inlet. The fuel injection hole inlet is arranged in the groove, a fuel inflow path is formed on the inner wall surface of the nozzle body on the rear end side of the nozzle body with respect to the groove, and the fuel inflow path is located at the center of the injection hole located closest. A fuel injection nozzle circumferentially offset with respect to the axis .