JP3715253B2 - Fuel injection valve - Google Patents

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JP3715253B2
JP3715253B2 JP2002143674A JP2002143674A JP3715253B2 JP 3715253 B2 JP3715253 B2 JP 3715253B2 JP 2002143674 A JP2002143674 A JP 2002143674A JP 2002143674 A JP2002143674 A JP 2002143674A JP 3715253 B2 JP3715253 B2 JP 3715253B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として内燃機関の燃料供給系に使用される燃料噴射弁に関し、特に、体と協働する弁座の下流端が前端面に開口する弁座部材と、この弁座部材の前端面に接合されるインジェクタプレートとの間に、前記弁座の下流端に連通する横方向通路と、この横方向通路の下流端が接線方向に開口するスワール室とを形成し、このスワール室でスワールを付与された燃料を噴射させる燃料噴孔を前記インジェクタプレートに穿設した燃料噴射弁の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
かゝる燃料噴射弁は、例えば特許第2659789号公報に開示されているように、既に知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
かゝる燃料噴射弁は、燃料噴孔から噴射される燃料にスワールを付与することにより、その燃料の微粒化を促進するものであるが、従来の燃料噴射弁では、インジェクタプレートの燃料噴孔をスワール室の中心に配置しているため、横方向通路からスワール室に進入した燃料は、インジェクタプレートの燃料噴孔から噴射されるまでにスワール室を数回旋回することになり、その結果、スワール室での燃料の速度損失が大きく、噴射後の燃料の微粒化促進が減退するのみならず、燃料の噴射遅れを生ずる欠点がある。
【0004】
本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、噴射後の燃料の微粒化を効果的に促進すると共に、燃料の噴射応答性を向上させるようにした前記燃料噴射弁を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、体と協働する弁座の下流端が前端面に開口する弁座部材と、この弁座部材の前端面に接合されるインジェクタプレートとの間に、前記弁座の下流端に連通する横方向通路と、この横方向通路の下流端が接線方向に開口するスワール室とを形成し、このスワール室でスワールを付与された燃料を噴射させる燃料噴孔を前記インジェクタプレートに穿設した燃料噴射弁において、前記燃料噴孔を、前記スワール室の中心から前記横方向通路の上流端側に所定距離オフセットして配置したことを第1の特徴とする。
【0006】
この第1の特徴によれば、横方向通路からスワール室に流入した燃料の大部分はスワール室を略1回転するうちに燃料噴孔から噴射されることになり、その噴射燃料により形成される燃料噴霧フォームが速いスワール速度を維持することで、燃料の微粒化を効果的促進することができ、しかも燃料噴射の応答性を向上させることができ、エンジンの始動性及び出力性能の向上、並びに燃費の低減に寄与し得る。
【0007】
また本発明は、第1の特徴に加えて、前記スワール室の内周面の曲率を、該室で燃料に付与されるスワールの、前記内周面に沿う方向の上流側から下流側に向かって増加させたことを第2の特徴とする。
【0008】
この第2の特徴によれば、横方向通路からスワール室に進入した燃料が該室の内周面に沿って旋回を進めるのに応じて、その旋回力が強化され、燃料噴孔から発生する燃料噴霧フォームのスワール速度を高めて、燃料の微粒化をより効果的に促進することができる。 さらに本発明は、第2の特徴に加えて、前記スワール室の内周面を、該室に基礎円を持つインボリュート曲線に沿って形成したことを第3の特徴とする。
【0009】
この第3の特徴によれば、横方向通路からスワール室に進入した燃料が該室の内周面に沿って旋回を進めるのに応じて、その旋回力を連続的にスムーズに強化することができ、燃料噴霧フォームに高いスワール速度を与えて、燃料の微粒化促進に大いに寄与し得る。 さらにまた本発明は、第3の特徴に加えて、前記基礎円を、前記燃料噴孔と同心状に配置すると共に該燃料噴孔より小径としたことを第4の特徴する。
【0010】
この第4の特徴によれば、スワール室でスワールを付与された燃料を燃料噴孔からスムーズに噴射して、燃料噴霧フォームの高いスワール速度を維持することができ、燃料の微粒化促進を大いに寄与し得る。
【0011】
さらにまた本発明は、第1〜第4の特徴の何れかに加えて、前記横方向通路及びスワール室を、前記弁座部材及びインジェクタプレート間に接合される通路プレートにスリット状に形成したことを第5の特徴する。
【0012】
この第5の特徴によれば、プレス加工やレーザカットにより横方向通路及びスワール室を通路プレートに簡単に形成することが可能であり、コストの低減に寄与し得る。
【0013】
さらにまた本発明は、第1〜第5の特徴に加えて、前記横方向通路を複数放射状に配設すると共に、各スワール室で燃料に付与されるスワールの回転方向が同一となるように各横方向通路各スワール室に開口させ、複数の前記スワール室にそれぞれ開口する複数の前記燃料噴孔を、これら燃料噴孔からの噴射燃料により形成されて隣り合う中空円錐状の燃料噴霧フォームの液膜部分を互いに正面衝突させるように配置したことを第6の特徴とする。
【0014】
この第6の特徴によれば、開弁時、複数のスワール室から対応する燃料噴孔に噴射された燃料は、噴射圧力と遠心力の作用で複数の中空円錐状の燃料噴霧フォームを形成し、そして互いに隣り合う燃料噴霧フォーム同士でそれらの液膜部分相互を正面衝突させることで、燃料の微粒化をより効果的に促進することができる。しかも最終的には燃料密度が中心部で高く、外周部で低い1つの集合した燃料噴霧フォームを形成されることになり、エンジンの吸気路内壁への燃料付着を極力防ぎつゝ、吸入空気と共にエンジンに吸入され、エンジンの始動及び出力性能の向上と燃費の低減に大いに寄与し得る。
【0015】
さらにまた本発明は、第1〜第6記載の特徴に加えて、前記横方向通路を、その断面積が前記スワール室に向かって減少するように形成したことを第7の特徴とする。
【0016】
この第7の特徴によれば、燃料が横方向通路を通過する際、その燃料の流速がスワール室に近づくにつれて増加することになるため、スワール室で燃料に与えるスワール効果を一層高めることができる。
【0017】
さらにまた本発明は、第1〜第7の特徴に加えて、前記インジェクタプレートの板厚を前記燃料噴孔の内径より小さく設定したことを第8の特徴とする。
【0018】
この第8の特徴によれば、燃料噴孔から発生する中空円錐状の燃料噴霧フォームの中心角度を充分に拡大させて、隣接する燃料噴霧フォーム相互の衝突力を増加させ、燃料の微粒化を一層促進することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付図面に示す本発明の実施例に基づいて以下に説明する。
【0020】
図1は本発明の第1実施例に係る内燃機関用電磁式燃料噴射弁の縦断面図、図2は図1の要部拡大図、図3は図2の3−3線断面図、図4は図2の4−4線断面図、図5は図2の5矢視図、図6は図2の6−6線拡大断面図、図7は図5に対応した作用説明図、図8は本発明の第2実施例を示す、図5との対応図、図9は本発明の第3実施例を示す、図5との対応図、図10は本発明の第4実施例を示す、図2との対応図、図11は図10の11矢視図、図12は本発明の第5実施例を示す、図6との対応図、図13は従来の燃料噴霧フォーム(A)と本発明による燃料噴霧フォーム(B)及び(C)との対比説明図である。
【0021】
先ず、図1〜図7に示す本発明の第1実施例より説明する。
【0022】
図1において、内燃機関用電磁式燃料噴射弁Iのケーシング1は、円筒状の弁ハウジング2(磁性体)と、この弁ハウジング2の前端部に液密に結合される有底円筒状の弁座部材3と、弁ハウジング2の後端に環状スペーサ4を挟んで液密に結合される円筒状の固定コア5とから構成される。
【0023】
環状スペーサ4は、ステンレス鋼等の非磁性金属製であり、その両端面に弁ハウジング2及び固定コア5が突き当てられて液密に全周溶接される。
【0024】
弁座部材3及び弁ハウジング2の対向端部には、第1嵌合筒部3a及び第2嵌合筒部2aがそれぞれ形成される。そして第1嵌合筒部3aが第2嵌合筒部2a内にストッパプレート6と共に圧入され、ストッパプレート6は、弁ハウジング2と弁座部材3間で挟持される。その後、第1嵌合筒部3aの外周面と第2嵌合筒部2aの端面とに挟まれる隅部の全周にわたりレーザ溶接又はビーム溶接を施すことにより、弁ハウジング2及び弁座部材3が相互に液密に結合される。
【0025】
弁座部材3には、その前端面に下流端を開口する円錐状の弁座8と、この弁座8の上流端、即ち大径部に連なる円筒状のガイド孔9とが設けられており、そのガイド孔9は、前記第2嵌合筒部2aと同軸状に形成される。
【0026】
弁ハウジング2及び環状スペーサ4内には、固定コア5の前端面に対向する可動コア12が摺動自在に収容され、この可動コア12に、前記ガイド孔9に軸方向摺動自在に収容される弁体16が一体的に結合される。この弁体16は、弁座8に着座し得る球状の弁部16aと、ガイド孔9に摺動自在に支承される前後一対のジャーナル部16b,16bと、前記ストッパプレート6に当接して弁体16の開弁限界を規定するフランジ16cとを一体に備えており、各ジャーナル部16bには、燃料の流通を可能にする複数の面取り部17,17…が設けられる。
【0027】
固定コア5は、弁ハウジング2内と連通する中空部21を有しており、その中空部21に、可動コア12を弁体16の閉じ方向、即ち弁座8への着座方向に付勢するコイル状の弁ばね22と、この弁ばね22の後端を支承するパイプ状のリテーナ23とが収容される。
【0028】
固定コア5の後端には、パイプ状のリテーナ23を介して固定コア5の中空部21に連通する燃料入口25aを持つ入口筒25が一体に連設され、その燃料入口25aに燃料フィルタ27が装着される。
【0029】
環状スペーサ4及び固定コア5の外周にはコイル組立体28が嵌装される。このコイル組立体28は、環状スペーサ4及び固定コア5に外周面に嵌合するボビン29と、これに巻装されるコイル30とからなっており、このコイル組立体28を囲繞するコイルハウジング31の一端部が弁ハウジング2の外周面に溶接により結合される。
【0030】
コイルハウジング31、コイル組立体28及び固定コア5は合成樹脂製の被覆体32内に埋封され、この被覆体32の中間部には、前記コイル30に連なる接続端子33を収容する備えたカプラ34が一体に連設される。
【0031】
図2〜図5に示すように、弁座部材3の前端面には、鋼板製の通路プレート35を挟んで同じく鋼板製のインジェクタプレート36が液密に全周溶接される。通路プレート35には、弁座8の下流端周縁部から軸方向に延びて、弁座8の軸線周りに等間隔に配列される多数の側孔37,37…と、これら側孔37,37…から半径方向外側へ、即ち放射状に延びる多数の横方向通路38,38…と、これら横方向通路38,38…の下流端が接線方向に開口する多数のスワール室39,39…とが通路プレート35のインジェクタプ レート36との対向面に溝状に設けられる
【0032】
これらスワール室39,39…も弁座8の軸線周りに等間隔に配列される。各横方向通路38は対応する各スワール室39に各スワール室39で燃料に付与されるスワールの回転方向が同一(図4,図7で時計方向)となるように、開口している。
【0033】
インジェクタプレート36には、上記多数のスワール室39,39…にそれぞれ開口する多数の燃料噴孔40,40…が穿設される。インジェクタプレート36は、その板厚が各燃料噴孔40の内径より小さくなっており、また各燃料噴孔40は、その軸線が弁座8の軸線と平行になるように配置される。
【0034】
図6に明示するように、各スワール室39の内周面は、燃料のスワール方向に沿って入口領域39a、中間領域39b、出口領域39cと複数に分割されると共に、これら領域の曲率半径R1、R2、R3がその順序でR1>R2>R3と減少させてある。したがって、各スワール室39の内周面の曲率は、該室39で燃料に付与されるスワールの、前記内周面に沿う方向の上流側から下流側に向かって増加することになる。
【0035】
また各燃料噴孔40は、対応するスワール室39の中心から対応する横方向通路38の上流端側に所定距離eオフセットして配置される。また多数の燃料噴孔40,40…は、図5に示すように、それらの隣接間隔pが2.5mm以下となるように配置される。
【0036】
再び、図1において、弁ハウジング2から弁座部材3にかけて、それらの外周に環状のシールホルダ48が嵌合され、このシールホルダ48と、弁座部材3の前端部に嵌着される合成樹脂製のキャップ45との間に環状溝46が画成され、この環状溝46に、弁座部材3の外周面に密接するOリング47が装着される。このOリング47は、この電磁式燃料噴射弁Iを図示しない吸気マニホールドの燃料噴射弁取り付け孔に装着したとき、その取り付け孔の内周面に密接するようになっている。
【0037】
次に、この第1実施例の作用について説明する。
コイル30を消磁した状態では、弁ばね22の付勢力で可動コア12及び弁体16が前方に押圧され、その弁部16aを弁座8に着座させている。したがって、燃料フィルタ27及び入口筒26を通して弁ハウジング2内に供給された高圧燃料は、弁ハウジング2内に待機させられる。
【0038】
コイル30を通電により励磁すると、それにより生ずる磁束が固定コア5、コイルハウジング31、弁ハウジング2及び可動コア12を順次走り、その磁力により可動コア12が弁体16と共に固定コア5に吸引され、弁座8が開放されるので、弁ハウジング2内の高圧燃料は、弁体16の面取り部17,17…を経て弁座8を通過し、その周縁部から高速を維持したまゝ多数の側孔37,37…へ移り、これら側孔37,37…からそれぞれ対応する横方向通路38,38…を経て対応するスワール室39に高速で接線方向に流入するため、その燃料は各スワール室39を高速で旋回することによりスワールが付与される。
【0039】
特に、各スワール室39の内周面の曲率が該室39の入口側から出口側に向かって増加しているから、スワール室39に進入した燃料が該室39の内周面に沿って旋回を進めるのに応じて、その旋回力が強化される。
【0040】
また各燃料噴孔40は各スワール室39の中心から対応する横方向通路38の上流端側に所定距離eオフセットして配置されているから、スワール室39に流入した燃料の大部分はスワール室39を略1回転するうちに燃料噴孔40から噴射されることになり、スワール室39での燃料の速度損失が少ない。
【0041】
以上の結果、各スワール室39から対応する燃料噴孔40に噴射された燃料は、大なる噴射圧力と遠心力の作用で中空円錐状の燃料噴霧フォームF1を形成し、高いスワール速度を維持し得るので、燃料の微粒化をより効果的促進することができ、しかも燃料噴射の応答性を向上させることができる。
【0042】
図13(A)は、燃料噴孔40を単一としてテストしたときの燃料噴霧フォームF1の形成状態を示し、図13(B)は、2つの燃料噴孔40,40の間隔を2.4mmに設定してテストしたときの燃料噴霧フォームF1、F2の形成状態を示し、また図13(C)は,3つの燃料噴孔40,40,40の各隣接間隔を1.3mmに設定してテストしたときの燃料噴霧フォームF1、F2の形成状態を示すものである。
【0043】
図13(A)に示すように、単一の燃料噴孔40から生ずる中空円錐状の燃料噴霧フォームF1は、燃料噴孔40を出た直後に層状の液膜状態を呈し、その後、液糸状態を経て微粒化状態となるが、この第1実施例では、弁座8の軸線周りに多数の燃料噴孔40,40…が隣接間隔を2.5mm以下と狭くして配置され、しかも各スワール室39で燃料に同一方向のスワールが付与されるため、多数の中空円錐状の燃料噴霧フォームF1、F1…は、図7、並びに図13(B)及び(C)に示すように、液膜状態において互いに隣り合うもの同士で液膜部分相互を正面衝突させることになる。その結果、全燃料噴霧フォームF1、F1…の液糸状態が早まり、その分、燃料の微粒化を効果的に促進することができる。しかも、多数の燃料噴霧フォームF1、F1…の液膜部分を互いに正面衝突させることで、最終的には燃料密度が中心部で高く、外周部で低い1つ集合した燃料噴霧フォームF1が形成されることになり、エンジンの吸気路内壁への燃料付着を極力防ぎつゝ、吸入空気と共にエンジンに吸入され、エンジンの始動性及び出力性能の向上と燃費の低減に大いに寄与し得る。
【0044】
テストによれば、多数の燃料噴霧フォームF1、F1…の液膜状態の終端は、インジェクタプレート36から0.5〜3.0mm離れた領域にあり、この領域で多数の燃料噴霧フォームF1、F1…を衝突させれば、燃料の微粒化を効果的に促進し得ることを確認できた。またこのような燃料噴霧フォームF1、F1…同士の衝突を得るために、多数の燃料噴孔40,40…の隣接間隔を前述のように2.5mm以下と設定することは極めて有効であった。
【0045】
またインジェクタプレート36の板厚を各燃料噴孔40の内径より小さく設定したことで、中空円錐状の各燃料噴霧フォームF1の中心角度を充分に拡大させて、隣接する燃料噴霧フォームF1、F1…の液膜部相互の衝突力を増加させ、燃料の微粒化を一層促進することができる。
【0046】
さらに多数の燃料噴孔40,40…の軸線を平行に配置したことで、これら燃料噴孔40,40…を高精度をもって同軸加工が可能となる。その結果、全燃料噴孔40,40…から発生する燃料噴霧フォームF1、F1…は常に均一化し、それらの液膜部相互の正面衝突により、常に安定した集合燃料噴霧フォームF2を形成することができ、エンジンの始動性及び出力性能の向上と燃費の低減に一層寄与し得る。
【0047】
次に、図8に示す本発明の第2実施例について説明する。
【0048】
この第2実施例は、多数の側孔37,37…を複数の同心円上で千鳥状に配置し、それに伴い多数のスワール室39,39…も複数の同心円状で千鳥状に配置した点を除けば、前実施例と同様の構成であり、図8中、前実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【0049】
この第2実施例によれば、より多くの燃料噴霧フォームF1、F1…から比較的大型の1つの集合燃料噴霧フォームF2を形成することができ、大型のエンジン用に好適である。
【0050】
次に、図9に示す本発明の第3実施例について説明する。
【0051】
この第3実施例は、環状配列の複数の側孔37,37…の内側に複数のスワール室39,39…を環状に配列した点を除けば、前記第1実施例と同様の構成であり、図9中、第1実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【0052】
この第3実施例によれば、複数の燃料噴霧フォームF1、F1…から比較的小型の1つの集合燃料噴霧フォームF2を形成することができ、小型のエンジン用に好適である。
【0053】
次に、図10及び図11に示す本発明の第4実施例について説明する。
【0054】
この第4実施例は、通路プレート35に、弁座8の下流端縁に連なる円形の分配室50を形成し、この分配室50の外周から、多数のスワール室39,39…に達する多数の横方向通路38,38…を放射状に延出させた点と、横方向通路38,38…及びスワール室39,39…が通路プレート35の表裏を貫通するようにスリット状に設けられる点とを除けば、前記第1実施例と同様の構成であり、図10及び図11中、第1実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【0055】
この第4実施例によれば、共通の分配室50から多数の横方向通路38,38…に燃料が分配されるので、前記第1実施例のような多数の側孔37,37…が不要となり、構造の簡素化に寄与し得るが、共通の分配室50の容積は、第1実施例の側孔37,37…の総合容積より大きくなるため、デッドボリュームの減少を図る上では第1実施例より不利となる。
【0056】
最後に、図12に示す本発明の第5実施例について説明する。
【0057】
この第5実施例では、各側孔37から各対応するスワール室39に延びる横方向通路38の断面積が、下流側即ちスワール室39に向かって漸減させてある。また各スワール室39の内周面は、燃料噴孔40より小径でそれと同心状に配置される基礎円51を持つインボリュート曲線52に沿って形成される。その他の構成は前記第1実施例と同様の構成であり、図12中、第1実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【0058】
この第5実施例によれば、各側孔37から横方向通路38に出た燃料の流速が各対応するスワール室39に近づくにつれて増加することになるため、スワール室39で燃料に与えるスワール効果を高めることができる。また同時に、横方向通路38からスワール室39に進入した燃料が該室39の内周面に沿って旋回を進めるのに応じて、その旋回力を連続的にスムーズに強化することができ、燃料噴霧フォームに高いスワール速度を与えて、燃料の微粒化促進に大いに寄与し得る。
【0059】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【0060】
【発明の効果】
以上のように本発明の第1の特徴によれば、体と協働する弁座の下流端が前端面に開口する弁座部材と、この弁座部材の前端面に接合されるインジェクタプレートとの間に、前記弁座の下流端に連通する横方向通路と、この横方向通路の下流端が接線方向に開口するスワール室とを形成し、このスワール室でスワールを付与された燃料を噴射させる燃料噴孔を前記インジェクタプレートに穿設した燃料噴射弁において、前記燃料噴孔を、前記スワール室の中心から前記横方向通路の上流端側に所定距離オフセットして配置したので、横方向通路からスワール室に流入した燃料の大部分はスワール室を略1回転するうちに燃料噴孔から噴射されることになり、その噴射燃料により形成される燃料噴霧フォームが速いスワール速度を維持することで、燃料の微粒化を効果的促進することができ、しかも燃料噴射の応答性を向上させることができ、エンジンの始動性及び出力性能の向上、並びに燃費の低減に寄与し得る。
【0061】
また本発明の第2の特徴によれば、前記スワール室の内周面の曲率を、該室で燃料に付与されるスワールの、前記内周面に沿う方向の上流側から下流側に向かって増加させたので、横方向通路からスワール室に進入した燃料が該室の内周面に沿って旋回を進めるのに応じて、その旋回力が強化され、燃料噴孔から発生する燃料噴霧フォームのスワール速度を高めて、燃料の微粒化をより効果的に促進することができる。
【0062】
さらに本発明の第3の特徴によれば、前記スワール室の内周面を、該室に基礎円を持つインボリュート曲線に沿って形成したので、横方向通路からスワール室に進入した燃料が該室の内周面に沿って旋回を進めるのに応じて、その旋回力を連続的にスムーズに強化することができ、燃料噴霧フォームに高いスワール速度を与えて、燃料の微粒化促進に大いに寄与し得る。
【0063】
さらにまた本発明の第4の特徴によれば、前記基礎円を、前記燃料噴孔と同心状に配置すると共に該燃料噴孔より小径としたので、スワール室でスワールを付与された燃料を燃料噴孔からスムーズに噴射して、燃料噴霧フォームの高いスワール速度を維持することができ、燃料の微粒化促進を大いに寄与し得る。
【0064】
さらにまた本発明の第5の特徴によれば、前記横方向通路及びスワール室を、前記弁座部材及びインジェクタプレート間に接合される通路プレートにスリット状に形成したので、プレス加工やレーザカットにより横方向通路及びスワール室を通路プレートに簡単に形成することが可能であり、コストの低減に寄与し得る。
【0065】
さらにまた本発明の第6の特徴によれば、前記横方向通路を複数放射状に配設すると共に、各スワール室で燃料に付与されるスワールの回転方向が同一となるように各横方向通路各スワール室に開口させ、複数の前記スワール室にそれぞれ開口する複数の前記燃料噴孔を、これら燃料噴孔からの噴射燃料により形成されて隣り合う中空円錐状の燃料噴霧フォームの液膜部分を互いに正面衝突させるように配置したので、開弁時、複数のスワール室から対応する燃料噴孔に噴射された燃料は、噴射圧力と遠心力の作用で複数の中空円錐状の燃料噴霧フォームを形成し、そして互いに隣り合う燃料噴霧フォーム同士でそれらの液膜部分相互を正面衝突させることで、燃料の微粒化をより効果的に促進することができる。しかも最終的には燃料密度が中心部で高く、外周部で低い1つの集合した燃料噴霧フォームを形成されることになり、エンジンの吸気路内壁への燃料付着を極力防ぎつゝ、吸入空気と共にエンジンに吸入され、エンジンの始動及び出力性能の向上と燃費の低減に大いに寄与し得る。
【0066】
さらにまた本発明の第7の特徴によれば、前記横方向通路を、その断面積が前記スワール室に向かって減少するように形成したので、燃料が横方向通路を通過する際、その燃料の流速がスワール室に近づくにつれて増加することになるため、スワール室で燃料に与えるスワール効果を一層高めることができる。
【0067】
さらにまた本発明の第8の特徴によれば、前記インジェクタプレートの板厚を前記燃料噴孔の内径より小さく設定したので、燃料噴孔から発生する中空円錐状の燃料噴霧フォームの中心角度を充分に拡大させて、隣接する燃料噴霧フォーム相互の衝突力を増加させ、燃料の微粒化を一層促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施例に係る内燃機関用電磁式燃料噴射弁の縦断面図
【図2】 図1の要部拡大図
【図3】 図2の3−3線断面図
【図4】 図2の4−4線断面図
【図5】 図2の5矢視図
【図6】 図2の6−6線拡大断面図
【図7】 図5に対応した作用説明図
【図8】 本発明の第2実施例を示す、図5との対応図
【図9】 本発明の第3実施例を示す、図5との対応図
【図10】 本発明の第4実施例を示す、図2との対応図
【図11】 図10の11矢視図
【図12】 本発明の第5実施例を示す、図6との対応図
【図13】 従来の燃料噴霧フォーム(A)と本発明による燃料噴霧フォーム(B)及び(C)との対比説明図
【符号の説明】
I・・・・・燃料噴射弁
3・・・・・弁座部材
8・・・・・弁座
35・・・・通路プレート
36・・・・インジェクタプレート
38・・・・横方向通路
39・・・・スワール室
40・・・・燃料噴孔
51・・・・基礎円
52・・・・インボリュート曲線
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a fuel injection valve mainly used in a fuel supply system of an internal combustion engine, and in particular,valveA lateral direction communicating with the downstream end of the valve seat between a valve seat member whose downstream end of the valve seat cooperating with the body opens on the front end surface and an injector plate joined to the front end surface of the valve seat member A fuel injection valve having a passage and a swirl chamber in which the downstream end of the lateral passage opens in a tangential direction, and a fuel injection hole for injecting the swirled fuel in the swirl chamber is formed in the injector plate Regarding improvements.
[0002]
[Prior art]
  Such a fuel injection valve is already known as disclosed in, for example, Japanese Patent No. 2659789.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
  Such a fuel injection valve promotes atomization of the fuel by imparting a swirl to the fuel injected from the fuel injection hole. In the conventional fuel injection valve, the fuel injection hole of the injector plate is used. Is placed in the center of the swirl chamber, so that the fuel that has entered the swirl chamber from the lateral passage will swirl the swirl chamber several times before being injected from the fuel hole of the injector plate. The speed loss of the fuel in the swirl chamber is large, and not only does the acceleration of atomization of the fuel after the injection decrease, but also there is a drawback of causing a fuel injection delay.
[0004]
  The present invention has been made in view of such circumstances, and provides the fuel injection valve that effectively promotes atomization of fuel after injection and improves the fuel injection response. With the goal.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the present invention provides:valveA lateral direction communicating with the downstream end of the valve seat between a valve seat member whose downstream end of the valve seat cooperating with the body opens on the front end surface and an injector plate joined to the front end surface of the valve seat member A fuel injection valve having a passage and a swirl chamber in which the downstream end of the lateral passage opens in a tangential direction, and a fuel injection hole for injecting the swirled fuel in the swirl chamber is formed in the injector plate The first feature is that the fuel injection hole is arranged with a predetermined distance offset from the center of the swirl chamber to the upstream end side of the lateral passage.
[0006]
  According to the first feature, most of the fuel that has flowed into the swirl chamber from the lateral passage is injected from the fuel injection hole during approximately one rotation of the swirl chamber, and is formed by the injected fuel. By maintaining the high swirl speed of the fuel spray foam, the atomization of the fuel can be effectively promoted, the responsiveness of the fuel injection can be improved, the engine startability and the output performance are improved, and This can contribute to a reduction in fuel consumption.
[0007]
  According to the present invention, in addition to the first feature, the curvature of the inner peripheral surface of the swirl chamberUpstream of the swirl applied to the fuel in the direction along the inner peripheral surfaceFrom the sidedownstreamThe second feature is that the distance is increased toward the side.
[0008]
  According to the second feature, as the fuel that has entered the swirl chamber from the lateral passage advances turning along the inner peripheral surface of the chamber, the turning force is strengthened and generated from the fuel injection hole. By increasing the swirl speed of the fuel spray foam, atomization of the fuel can be promoted more effectively. Furthermore, in addition to the second feature, the third feature of the present invention is that the inner peripheral surface of the swirl chamber is formed along an involute curve having a base circle in the chamber.
[0009]
  According to the third feature, as the fuel that has entered the swirl chamber from the lateral passage advances turning along the inner peripheral surface of the chamber, the turning force can be continuously and smoothly enhanced. And can provide a high swirl speed to the fuel spray foam, which can greatly contribute to the promotion of fuel atomization. Furthermore, in addition to the third feature of the present invention, the fourth feature is that the basic circle is arranged concentrically with the fuel injection hole and has a smaller diameter than the fuel injection hole.
[0010]
  According to the fourth feature, the fuel swirled in the swirl chamber can be smoothly injected from the fuel injection hole, and the high swirl speed of the fuel spray foam can be maintained, greatly promoting fuel atomization. Can contribute.
[0011]
  Furthermore, in the present invention, in addition to any of the first to fourth features, the lateral passage and the swirl chamber are formed in a slit shape in the passage plate joined between the valve seat member and the injector plate. The fifth feature.
[0012]
  According to the fifth feature, the lateral passage and the swirl chamber can be easily formed in the passage plate by pressing or laser cutting, which can contribute to cost reduction.
[0013]
  Furthermore, in addition to the first to fifth features, the present invention arranges a plurality of the lateral passages radially,Rotating direction of swirl applied to fuel in each swirl chamber is the sameEach lateral passageTheOpen to each swirl chamberLetAnd a plurality of the fuel injection holes that respectively open into the plurality of swirl chambers are formed by the fuel injected from the fuel injection holes and are adjacent to each other in a hollow conical fuel spray formLiquid film parts of each otherThe sixth feature is that they are arranged so as to cause a frontal collision.
[0014]
  According to the sixth feature, when the valve is opened, the fuel injected from the plurality of swirl chambers into the corresponding fuel injection holes forms a plurality of hollow conical fuel spray foams by the action of the injection pressure and the centrifugal force. And between adjacent fuel spray foamsThemLiquid film partMutualThe fuel can be atomized more effectively by causing the two to collide with each other. Moreover, in the end, a single fuel spray foam with a high fuel density at the center and low at the outer periphery is formed to prevent the fuel from adhering to the inner wall of the engine intake passage as much as possible, together with the intake air. Inhaled by the engine, it can greatly contribute to improvement of engine start and output performance and reduction of fuel consumption.
[0015]
  Furthermore, in addition to the features described in the first to sixth aspects, the present invention is characterized in that the lateral passage is formed such that its cross-sectional area decreases toward the swirl chamber.
[0016]
  According to the seventh feature, when the fuel passes through the lateral passage, the flow velocity of the fuel increases as it approaches the swirl chamber, so that the swirl effect given to the fuel in the swirl chamber can be further enhanced. .
[0017]
  Furthermore, in addition to the first to seventh features, the present invention has an eighth feature that the thickness of the injector plate is set smaller than the inner diameter of the fuel injection hole.
[0018]
  According to the eighth feature, the center angle of the hollow conical fuel spray foam generated from the fuel injection hole is sufficiently enlarged, the collision force between adjacent fuel spray foams is increased, and the fuel is atomized. It can be further promoted.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.
[0020]
  1 is a longitudinal sectional view of an electromagnetic fuel injection valve for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 in FIG. 2, FIG. 5 is a view taken along arrow 5 in FIG. 2, FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view taken along line 6-6 in FIG. 8 shows a second embodiment of the present invention, corresponding to FIG. 5, FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention, corresponding to FIG. 5, and FIG. 10 shows a fourth embodiment of the present invention. FIG. 11 is a view corresponding to FIG. 2, FIG. 11 is a view taken along arrow 11 in FIG. 10, FIG. 12 is a view corresponding to FIG. 6, showing a fifth embodiment of the present invention, and FIG. ) And fuel spray foams (B) and (C) according to the present invention.
[0021]
  First, a first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 7 will be described.
[0022]
  In FIG. 1, a casing 1 of an electromagnetic fuel injection valve I for an internal combustion engine includes a cylindrical valve housing 2 (magnetic material) and a bottomed cylindrical valve that is liquid-tightly coupled to a front end portion of the valve housing 2. The seat member 3 includes a cylindrical fixed core 5 that is liquid-tightly coupled to the rear end of the valve housing 2 with an annular spacer 4 interposed therebetween.
[0023]
  The annular spacer 4 is made of a non-magnetic metal such as stainless steel, and the valve housing 2 and the fixed core 5 are abutted against both end faces of the annular spacer 4 and are welded all around the liquid.
[0024]
  A first fitting cylinder portion 3a and a second fitting cylinder portion 2a are formed at opposite ends of the valve seat member 3 and the valve housing 2, respectively. And the 1st fitting cylinder part 3a is press-fitted with the stopper plate 6 in the 2nd fitting cylinder part 2a, and the stopper plate 6 is clamped between the valve housing 2 and the valve seat member 3. FIG. Thereafter, by performing laser welding or beam welding over the entire circumference of the corner sandwiched between the outer peripheral surface of the first fitting tube portion 3a and the end surface of the second fitting tube portion 2a, the valve housing 2 and the valve seat member 3 are provided. Are liquid-tightly coupled to each other.
[0025]
  The valve seat member 3 is provided with a conical valve seat 8 having a downstream end opened on the front end surface thereof, and a cylindrical guide hole 9 connected to the upstream end of the valve seat 8, that is, the large diameter portion. The guide hole 9 is formed coaxially with the second fitting cylinder portion 2a.
[0026]
  A movable core 12 facing the front end surface of the fixed core 5 is slidably accommodated in the valve housing 2 and the annular spacer 4. The movable core 12 is accommodated in the guide hole 9 so as to be slidable in the axial direction. The valve body 16 is integrally coupled. The valve body 16 is in contact with the stopper plate 6 in contact with a spherical valve portion 16a that can be seated on the valve seat 8, a pair of front and rear journal portions 16b and 16b that are slidably supported in the guide hole 9. A flange 16c that defines the valve opening limit of the body 16 is integrally provided, and each journal portion 16b is provided with a plurality of chamfered portions 17, 17,.
[0027]
  The fixed core 5 has a hollow portion 21 communicating with the inside of the valve housing 2, and the movable core 12 is urged in the hollow portion 21 in the closing direction of the valve body 16, that is, in the seating direction on the valve seat 8. A coiled valve spring 22 and a pipe-shaped retainer 23 that supports the rear end of the valve spring 22 are accommodated.
[0028]
  An inlet cylinder 25 having a fuel inlet 25a communicating with the hollow portion 21 of the fixed core 5 through a pipe-like retainer 23 is integrally connected to the rear end of the fixed core 5, and a fuel filter 27 is connected to the fuel inlet 25a. Is installed.
[0029]
  A coil assembly 28 is fitted on the outer periphery of the annular spacer 4 and the fixed core 5. The coil assembly 28 includes a bobbin 29 fitted to the outer peripheral surface of the annular spacer 4 and the fixed core 5, and a coil 30 wound around the bobbin 29, and a coil housing 31 surrounding the coil assembly 28. Is connected to the outer peripheral surface of the valve housing 2 by welding.
[0030]
  The coil housing 31, the coil assembly 28, and the fixed core 5 are embedded in a cover 32 made of synthetic resin, and a coupler that accommodates a connection terminal 33 connected to the coil 30 in the middle of the cover 32. 34 are continuously provided.
[0031]
  As shown in FIGS. 2 to 5, the same steel plate injector plate 36 is welded to the front end face of the valve seat member 3 in a liquid-tight manner with a steel plate passage plate 35 interposed therebetween. The passage plate 35 extends in the axial direction from the peripheral edge of the downstream end of the valve seat 8, and has a large number of side holes 37, 37... Arranged at equal intervals around the axis of the valve seat 8, and these side holes 37, 37. A large number of lateral passages 38, 38 ... extending radially outward from the radial direction, and a large number of swirl chambers 39, 39 ... whose downstream ends are opened tangentially. Of plate 35Injector tap Groove on the surface facing the rate 36Provided in the shape.
[0032]
  These swirl chambers 39 are arranged at equal intervals around the axis of the valve seat 8. Each lateral passage 38CorrespondsIn each swirl chamber 39,Swirl that is given to fuel in each swirl chamber 39Are opened so that the rotation directions are the same (clockwise in FIGS. 4 and 7).
[0033]
  The injector plate 36 is provided with a plurality of fuel injection holes 40, 40, which open to the plurality of swirl chambers 39, 39, respectively. The injector plate 36 has a plate thickness smaller than the inner diameter of each fuel injection hole 40, and each fuel injection hole 40 is arranged so that its axis is parallel to the axis of the valve seat 8.
[0034]
  As clearly shown in FIG. 6, the inner peripheral surface of each swirl chamber 39 is divided into a plurality of inlet regions 39a, intermediate regions 39b, and outlet regions 39c along the fuel swirl direction, and the curvature radius R1 of these regions is divided. , R2, R3 are reduced in that order as R1> R2> R3. Therefore, the curvature of the inner peripheral surface of each swirl chamber 39 isUpstream of the swirl applied to the fuel in the direction along the inner peripheral surfaceFrom the sidedownstreamWill increase towards the side.
[0035]
  Each fuel injection hole 40 is disposed at an offset of a predetermined distance e from the center of the corresponding swirl chamber 39 to the upstream end side of the corresponding lateral passage 38. Further, as shown in FIG. 5, a large number of fuel injection holes 40, 40... Are arranged so that their adjacent interval p is 2.5 mm or less.
[0036]
  Again, in FIG. 1, an annular seal holder 48 is fitted to the outer periphery from the valve housing 2 to the valve seat member 3, and this seal holder 48 and a synthetic resin fitted to the front end portion of the valve seat member 3. An annular groove 46 is defined between the cap 45 and the O-ring 47 that is in close contact with the outer peripheral surface of the valve seat member 3. When the electromagnetic fuel injection valve I is installed in a fuel injection valve mounting hole of an intake manifold (not shown), the O-ring 47 comes into close contact with the inner peripheral surface of the mounting hole.
[0037]
  Next, the operation of the first embodiment will be described.
When the coil 30 is demagnetized, the movable core 12 and the valve body 16 are pressed forward by the urging force of the valve spring 22, and the valve portion 16 a is seated on the valve seat 8. Therefore, the high-pressure fuel supplied into the valve housing 2 through the fuel filter 27 and the inlet cylinder 26 is made to wait in the valve housing 2.
[0038]
  When the coil 30 is excited by energization, the magnetic flux generated by the coil 30 sequentially travels through the fixed core 5, the coil housing 31, the valve housing 2, and the movable core 12, and the movable core 12 is attracted to the fixed core 5 together with the valve body 16 by the magnetic force. Since the valve seat 8 is opened, the high-pressure fuel in the valve housing 2 passes through the valve seat 8 via the chamfered portions 17, 17... The holes 37 move to the corresponding swirl chambers 39 through the corresponding lateral passages 38, 38, respectively, and flow into the corresponding swirl chambers 39 at high speed, so that the fuel flows into the respective swirl chambers 39. A swirl is given by turning at a high speed.
[0039]
  In particular, since the curvature of the inner peripheral surface of each swirl chamber 39 increases from the inlet side to the outlet side of the chamber 39, the fuel that has entered the swirl chamber 39 swirls along the inner peripheral surface of the chamber 39. The turning force is strengthened as the operation proceeds.
[0040]
  Each fuel injection hole 40 is arranged at a predetermined distance e offset from the center of each swirl chamber 39 to the upstream end side of the corresponding lateral passage 38, so that most of the fuel flowing into the swirl chamber 39 is swirled. The fuel is injected from the fuel injection hole 40 during approximately one rotation of the motor 39, and the fuel speed loss in the swirl chamber 39 is small.
[0041]
  As a result, the fuel injected from each swirl chamber 39 into the corresponding fuel injection hole 40 forms a hollow conical fuel spray foam F1 by the action of a large injection pressure and centrifugal force, and maintains a high swirl speed. Therefore, the atomization of fuel can be promoted more effectively, and the responsiveness of fuel injection can be improved.
[0042]
  FIG. 13 (A) shows the formation state of the fuel spray foam F1 when tested with a single fuel injection hole 40, and FIG. 13 (B) shows the distance between the two fuel injection holes 40, 40 being 2.4 mm. FIG. 13C shows the state of formation of the fuel spray foams F1 and F2 when the test is performed with the distance between the three fuel injection holes 40, 40 and 40 set to 1.3 mm. It shows the formation state of the fuel spray foams F1 and F2 when tested.
[0043]
  As shown in FIG. 13A, the hollow conical fuel spray form F1 generated from the single fuel injection hole 40 exhibits a layered liquid film state immediately after exiting the fuel injection hole 40, and then the liquid yarn In this first embodiment, a large number of fuel injection holes 40, 40,... Are arranged around the axis of the valve seat 8 with an adjacent interval as narrow as 2.5 mm or less. Since the swirl in the same direction is given to the fuel in the swirl chamber 39, a large number of hollow conical fuel spray foams F1, F1,..., As shown in FIG. The liquid film part is adjacent to each other in the film stateMutualWill collide head-on. As a result, the liquid yarn state of all fuel spray foams F1, F1,... Is accelerated, and fuel atomization can be effectively promoted accordingly. Moreover, many fuel spray foams F1, F1 ...Liquid film parts of each otherBy causing a frontal collision, the fuel spray foam F1 having a high fuel density at the center and low at the outer periphery is finally formed, thereby preventing the fuel from adhering to the inner wall of the intake passage of the engine as much as possible. In other words, it is sucked into the engine together with the intake air, which can greatly contribute to improvement of engine startability and output performance and reduction of fuel consumption.
[0044]
  According to the test, the end of the liquid film state of a large number of fuel spray foams F1, F1,... Is in a region 0.5 to 3.0 mm away from the injector plate 36, and in this region, a large number of fuel spray foams F1, F1. It was confirmed that the atomization of the fuel could be effectively promoted by colliding .... In order to obtain such a collision between the fuel spray foams F1, F1,..., It is extremely effective to set the adjacent intervals of the many fuel injection holes 40, 40. .
[0045]
  Further, by setting the thickness of the injector plate 36 to be smaller than the inner diameter of each fuel injection hole 40, the center angle of each of the hollow conical fuel spray foams F1 is sufficiently expanded, and the adjacent fuel spray foams F1, F1,. It is possible to increase the collision force between the liquid film portions of each other and further promote atomization of the fuel.
[0046]
  Further, by arranging the axes of the many fuel injection holes 40, 40 ... in parallel, the fuel injection holes 40, 40 ... can be coaxially processed with high accuracy. As a result, the fuel spray foams F1, F1,... Generated from all the fuel injection holes 40, 40... Are always uniform, and a stable collective fuel spray foam F2 is always formed by a frontal collision between the liquid film portions. This can further contribute to improvement of engine startability and output performance and reduction of fuel consumption.
[0047]
  Next, a second embodiment of the present invention shown in FIG. 8 will be described.
[0048]
  In this second embodiment, a large number of side holes 37, 37... Are arranged in a staggered manner on a plurality of concentric circles, and a large number of the swirl chambers 39, 39. Except for this, the configuration is the same as that of the previous embodiment. In FIG. 8, the same reference numerals are assigned to the portions corresponding to those of the previous embodiment, and the description thereof is omitted.
[0049]
  According to the second embodiment, it is possible to form one relatively large collective fuel spray foam F2 from more fuel spray foams F1, F1,..., Which is suitable for a large engine.
[0050]
  Next, a third embodiment of the present invention shown in FIG. 9 will be described.
[0051]
  The third embodiment has the same configuration as that of the first embodiment except that a plurality of swirl chambers 39, 39,... Are arranged inside the plurality of side holes 37, 37,. In FIG. 9, parts corresponding to those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0052]
  According to the third embodiment, one relatively small collective fuel spray foam F2 can be formed from a plurality of fuel spray foams F1, F1,..., Which is suitable for a small engine.
[0053]
  Next, a fourth embodiment of the present invention shown in FIGS. 10 and 11 will be described.
[0054]
  In the fourth embodiment, a circular distribution chamber 50 connected to the downstream edge of the valve seat 8 is formed in the passage plate 35, and a large number of swirl chambers 39, 39. Points where the lateral passages 38, 38.And the lateral passages 38, 38... And the swirl chambers 39, 39... Are provided in a slit shape so as to penetrate the front and back of the passage plate 35.Except for the above, the configuration is the same as that of the first embodiment. In FIGS. 10 and 11, the same reference numerals are assigned to the portions corresponding to those of the first embodiment, and the description thereof is omitted.
[0055]
  According to the fourth embodiment, since the fuel is distributed from the common distribution chamber 50 to the multiple lateral passages 38, 38,..., The multiple side holes 37, 37, etc. as in the first embodiment are unnecessary. This can contribute to the simplification of the structure, but the volume of the common distribution chamber 50 is larger than the total volume of the side holes 37, 37... In the first embodiment. It is disadvantageous than the embodiment.
[0056]
  Finally, a fifth embodiment of the present invention shown in FIG. 12 will be described.
[0057]
  In this fifth embodiment, the cross-sectional area of the lateral passage 38 extending from each side hole 37 to each corresponding swirl chamber 39 is gradually reduced toward the downstream side, that is, the swirl chamber 39. The inner circumferential surface of each swirl chamber 39 is formed along an involute curve 52 having a base circle 51 that is smaller in diameter than the fuel injection hole 40 and is concentrically arranged therewith. The other configuration is the same as that of the first embodiment. In FIG. 12, the same reference numerals are assigned to portions corresponding to the first embodiment, and the description thereof is omitted.
[0058]
  According to the fifth embodiment, since the flow velocity of the fuel that has flowed out from the side holes 37 to the lateral passage 38 increases as it approaches each corresponding swirl chamber 39, the swirl effect that is given to the fuel in the swirl chamber 39. Can be increased. At the same time, as the fuel that has entered the swirl chamber 39 from the lateral passage 38 advances turning along the inner peripheral surface of the chamber 39, the turning force can be continuously and smoothly enhanced. Giving the spray foam a high swirl speed can greatly contribute to the promotion of fuel atomization.
[0059]
  The present invention is not limited to the above embodiments, and various design changes can be made without departing from the scope of the invention.
[0060]
【The invention's effect】
  As described above, according to the first feature of the present invention,valveA lateral direction communicating with the downstream end of the valve seat between a valve seat member whose downstream end of the valve seat cooperating with the body opens on the front end surface and an injector plate joined to the front end surface of the valve seat member A fuel injection valve having a passage and a swirl chamber in which the downstream end of the lateral passage opens in a tangential direction, and a fuel injection hole for injecting the swirled fuel in the swirl chamber is formed in the injector plate The fuel injection hole is disposed with a predetermined distance offset from the center of the swirl chamber to the upstream end side of the lateral passage, so that most of the fuel that has flowed into the swirl chamber from the lateral passage is substantially in the swirl chamber. It will be injected from the fuel injection hole during one rotation, and the fuel spray foam formed by the injected fuel maintains a high swirl speed, which can effectively promote fuel atomization. , Yet it is possible to improve the responsiveness of the fuel injection, improving startability and output performance of the engine, as well as contribute to a reduction in fuel consumption.
[0061]
  According to the second feature of the present invention, the curvature of the inner peripheral surface of the swirl chamberUpstream of the swirl applied to the fuel in the direction along the inner peripheral surfaceFrom the sidedownstreamAs the fuel that has entered the swirl chamber from the lateral passage advances turning along the inner peripheral surface of the chamber, the turning force is strengthened and generated from the fuel injection hole. By increasing the swirl speed of the fuel spray foam, atomization of the fuel can be promoted more effectively.
[0062]
  Further, according to the third feature of the present invention, since the inner peripheral surface of the swirl chamber is formed along an involute curve having a base circle in the chamber, the fuel that has entered the swirl chamber from the lateral passage is in the chamber. As the turning progresses along the inner peripheral surface of the fuel, the turning force can be continuously and smoothly strengthened, giving the fuel spray foam a high swirl speed and greatly contributing to the promotion of fuel atomization. obtain.
[0063]
  Furthermore, according to the fourth feature of the present invention, the base circle is concentrically arranged with the fuel injection hole and has a smaller diameter than the fuel injection hole, so that the fuel provided with the swirl in the swirl chamber is fueled. Smooth injection from the nozzle hole can maintain the high swirl speed of the fuel spray foam, which can greatly contribute to the promotion of fuel atomization.
[0064]
  Furthermore, according to the fifth aspect of the present invention, the lateral passage and the swirl chamber are formed in a slit shape in the passage plate joined between the valve seat member and the injector plate. The lateral passage and the swirl chamber can be easily formed in the passage plate, which can contribute to cost reduction.
[0065]
  Furthermore, according to the sixth aspect of the present invention, a plurality of the transverse passages are arranged radially,Rotating direction of swirl applied to fuel in each swirl chamber is the sameEach lateral passageTheOpen to each swirl chamberLetAnd a plurality of the fuel injection holes that respectively open into the plurality of swirl chambers are formed by the fuel injected from the fuel injection holes and are adjacent to each other in a hollow conical fuel spray formLiquid film parts of each otherSince it is arranged so that it collides front, the fuel injected from the plurality of swirl chambers to the corresponding fuel injection holes at the time of valve opening forms a plurality of hollow conical fuel spray foams by the action of injection pressure and centrifugal force. And between adjacent fuel spray foamsThemLiquid film partMutualThe fuel can be atomized more effectively by causing the two to collide with each other. Moreover, in the end, a single fuel spray foam with a high fuel density at the center and low at the outer periphery is formed to prevent the fuel from adhering to the inner wall of the engine intake passage as much as possible, together with the intake air. Inhaled by the engine, it can greatly contribute to improvement of engine start and output performance and reduction of fuel consumption.
[0066]
  Furthermore, according to the seventh aspect of the present invention, the cross-sectional area of the lateral passage is formed so as to decrease toward the swirl chamber, so that when the fuel passes through the lateral passage, Since the flow velocity increases as it approaches the swirl chamber, the swirl effect on the fuel in the swirl chamber can be further enhanced.
[0067]
  Furthermore, according to the eighth feature of the present invention, since the plate thickness of the injector plate is set smaller than the inner diameter of the fuel injection hole, the center angle of the hollow conical fuel spray foam generated from the fuel injection hole is sufficiently set. To increase the collision force between adjacent fuel spray foams, and further promote atomization of the fuel.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electromagnetic fuel injection valve for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of the main part of FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG.
FIG. 5 is a view taken along arrow 5 in FIG.
6 is an enlarged sectional view taken along line 6-6 of FIG.
FIG. 7 is an operation explanatory diagram corresponding to FIG.
FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 5, showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram corresponding to FIG. 5, showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram corresponding to FIG. 2, showing a fourth embodiment of the present invention.
11 is a view taken in the direction of arrow 11 in FIG.
FIG. 12 is a diagram corresponding to FIG. 6, showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram illustrating comparison between a conventional fuel spray foam (A) and fuel spray foams (B) and (C) according to the present invention.
[Explanation of symbols]
I: Fuel injection valve
3. Valve seat member
8 ... Valve seat
35 .. Passage plate
36 .... Injector plate
38 .... Transverse passage
39 ... Swirl room
40... Fuel injection hole
51 ... Basic circle
52 ... Involute curve

Claims (8)

体(16)と協働する弁座(8)の下流端が前端面に開口する弁座部材(3)と、この弁座部材(3)の前端面に接合されるインジェクタプレート(36)との間に、前記弁座(8)の下流端に連通する横方向通路(38)と、この横方向通路(38)の下流端が接線方向に開口するスワール室(39)とを形成し、このスワール室(39)でスワールを付与された燃料を噴射させる燃料噴孔(40)を前記インジェクタプレート(36)に穿設した燃料噴射弁において、
前記燃料噴孔(40)を、前記スワール室(39)の中心から前記横方向通路(38)の上流端側に所定距離(e)オフセットして配置したことを特徴とする燃料噴射弁。
Injector plate downstream end which is joined to the valve seat member to open the front end surface (3), the front end face of the valve seat member (3) of the valve body (16) cooperating with the valve seat (8) (36) Are formed with a lateral passage (38) communicating with the downstream end of the valve seat (8) and a swirl chamber (39) with the downstream end of the lateral passage (38) opening in a tangential direction. In the fuel injection valve in which the fuel injection hole (40) for injecting the fuel provided with the swirl in the swirl chamber (39) is formed in the injector plate (36),
The fuel injection valve, wherein the fuel injection hole (40) is arranged at a predetermined distance (e) offset from the center of the swirl chamber (39) to the upstream end side of the lateral passage (38).
請求項1記載の燃料噴射弁において、
前記スワール室(39)の内周面の曲率を、該室(39)で燃料に付与されるスワールの、前記内周面に沿う方向の上流側から下流側に向かって増加させたことを特徴とする燃料噴射弁。
The fuel injection valve according to claim 1, wherein
The curvature of the inner peripheral surface of the swirl chamber (39) is increased from the upstream side to the downstream side in the direction along the inner peripheral surface of the swirl applied to the fuel in the chamber (39). Fuel injection valve.
請求項2記載の燃料噴射弁において、
前記スワール室(39)の内周面を、該室(39)に基礎円(51)を持つインボリュート曲線(52)に沿って形成したことを特徴とする燃料噴射弁。
The fuel injection valve according to claim 2, wherein
The fuel injection valve characterized in that the inner peripheral surface of the swirl chamber (39) is formed along an involute curve (52) having a base circle (51) in the chamber (39).
請求項3記載の燃料噴射弁において、
前記基礎円(51)を、前記燃料噴孔(40)と同心状に配置すると共に該燃料噴孔(40)より小径としたことを特徴する燃料噴射弁。
The fuel injection valve according to claim 3, wherein
The fuel injection valve characterized in that the basic circle (51) is arranged concentrically with the fuel injection hole (40) and has a smaller diameter than the fuel injection hole (40).
請求項1〜4の何れかに記載の燃料噴射弁において、
前記横方向通路(38)及びスワール室(39)を、前記弁座部材(3)及びインジェクタプレート(36)間に接合される通路プレート(35)にスリット状に形成したことを特徴する燃料噴射弁。
The fuel injection valve according to any one of claims 1 to 4,
The fuel injection characterized in that the lateral passage (38) and the swirl chamber (39) are formed in a slit shape in the passage plate (35) joined between the valve seat member (3) and the injector plate (36). valve.
請求項1〜5の何れかに記載の燃料噴射弁において、
前記横方向通路(38)を複数放射状に配設すると共に、各スワール室(39)で燃料に付与されるスワールの回転方向が同一となるように各横方向通路(38)各スワール室(39)に開口させ、複数の前記スワール室(39)にそれぞれ開口する複数の前記燃料噴孔(40)を、これら燃料噴孔(40)からの噴射燃料により形成されて隣り合う中空円錐状の燃料噴霧フォーム(F1)の液膜部分を互いに正面衝突させるように配置したことを特徴とする、燃料噴射弁。
In the fuel injection valve in any one of Claims 1-5,
Said lateral passage (38) while disposed in a plurality radially, each swirl chamber (39) in each transverse channel so that the rotation direction of the swirl imparted to the fuel are the same (38) each swirl chamber ( 39). to the opening, a plurality of the swirl chamber more the fuel injection holes (40) which opens respectively (39), a hollow conical adjacent formed by fuel injected from these fuel injection holes (40) A fuel injection valve, characterized in that the liquid film portions of the fuel spray foam (F1) are arranged to collide with each other in front of each other .
請求項1〜6記載の燃料噴射弁において、
前記横方向通路(38)を、その断面積が前記スワール室(39)に向かって減少するように形成したことを特徴とする、燃料噴射弁。
The fuel injection valve according to claim 1,
The fuel injection valve according to claim 1, wherein the transverse passage (38) is formed so that a cross-sectional area thereof decreases toward the swirl chamber (39).
請求項1〜7記載の燃料噴射弁において、
前記インジェクタプレート(36)の板厚を前記燃料噴孔(40)の内径より小さく設定したことを特徴とする、燃料噴射弁。
The fuel injection valve according to claim 1,
The fuel injection valve according to claim 1, wherein a thickness of the injector plate (36) is set smaller than an inner diameter of the fuel injection hole (40).
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