JP5003765B2 - 燃料噴射弁および燃料噴射弁の噴射孔の形成方法 - Google Patents

燃料噴射弁および燃料噴射弁の噴射孔の形成方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5003765B2
JP5003765B2 JP2009546967A JP2009546967A JP5003765B2 JP 5003765 B2 JP5003765 B2 JP 5003765B2 JP 2009546967 A JP2009546967 A JP 2009546967A JP 2009546967 A JP2009546967 A JP 2009546967A JP 5003765 B2 JP5003765 B2 JP 5003765B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
injection hole
injection
valve
valve seat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009546967A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2009081615A1 (ja
Inventor
史也 茶園
和彦 川尻
崇 米澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2009546967A priority Critical patent/JP5003765B2/ja
Publication of JPWO2009081615A1 publication Critical patent/JPWO2009081615A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5003765B2 publication Critical patent/JP5003765B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1853Orifice plates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/162Means to impart a whirling motion to fuel upstream or near discharging orifices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
    • F02M61/1846Dimensional characteristics of discharge orifices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1853Orifice plates
    • F02M61/186Multi-layered orifice plates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

本発明は、自動車のエンジンなどに使用される内燃機関の燃料噴射弁に関するものである。
燃料に旋回力を付与して噴射孔から噴射する内燃機関用の燃料噴射弁において、噴射方向を調整するために、噴射孔が燃料噴射弁の中心軸に対して斜めに配置され、弁座部と噴射孔との間に、旋回力調整手段となる燃料通路を設けた燃料噴射弁がある。この燃料噴射弁においては、旋回力を調整する手段により、噴射孔に流入する燃料に対する旋回力の分布を調整し、噴射孔の傾斜による旋回力の不均一を打ち消して、軸対象性の高い噴霧を得ようとしている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−000000号公報
特許文献1の燃料噴射弁においては、例えば噴射孔の傾斜角や、燃料の平均旋回速度の変化による燃料の旋回力の不均一性をあらかじめ検出し、その不均一性を打ち消すように旋回力調整手段となる、例えば燃料通路の形状を設定する必要があり、噴射方向を変更することによる対応が煩雑であるという課題があった。
また、燃料の燃圧が変化した場合も平均旋回速度は変化し、燃料噴射弁の開弁、閉弁時の過渡状態においても平均旋回速度の変化は必ず生じる。そのため、所定の旋回力調整手段により燃料の噴霧分布が均一化されるのはごく限られた使用条件下のみであるという課題があった。
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、燃料の噴射方向や燃圧の変更によって平均旋回速度が変化しても、均一な燃料の噴霧分布が可能な燃料噴射弁を得ることを目的とする。
また、燃料噴射弁の噴射孔の形成方法に着目して、燃料の噴射方向や燃圧の変更によって平均旋回速度が変化しても、均一な燃料の噴霧分布が可能な燃料噴射弁を容易に得ることを目的とする。
本発明に係る燃料噴射弁は、燃料通路と弁座部と噴射孔とを有するバルブシート、上記弁座部から離座および上記弁座部に着座することにより上記燃料通路を開閉し燃料の噴射又は停止を行う弁体、並びに上記噴射孔の上流側に設けられ、上記燃料に旋回力を付与する旋回体を備えた燃料噴射弁において、上記旋回体で上記燃料に旋回力が付与された時の旋回中心軸が上記噴射孔内を貫通し、上記噴射孔から噴射される燃料の噴射方向が上記旋回中心軸に対して傾斜し、かつ上記旋回中心軸が上記噴射孔出口の開口部の中心を通過し、上記噴射孔出口の開口部近傍の上記噴射孔の内壁面の接線方向が、旋回中心軸に対して傾斜していることを特徴とするものである。
本発明の燃料噴射弁の噴射孔の形成方法は、燃料通路と弁座部と噴射孔とを有するバルブシート、上記弁座部から離座および上記弁座部に着座することにより上記燃料通路を開閉し燃料の噴射又は停止を行う弁体、並びに上記噴射孔の上流側に設けられ、上記燃料に旋回力を付与する旋回体を備えた燃料噴射弁における上記噴射孔を、上記旋回体で上記燃料に旋回力が付与された時の旋回中心軸が上記噴射孔内を貫通し、上記噴射孔から噴射される燃料の噴射方向が上記旋回中心軸に対して傾斜し、かつ上記旋回中心軸が上記噴射孔出口の開口部の中心を通過するように形成し、上記噴射孔出口の開口部近傍の上記噴射孔の内壁面の接線方向が、旋回中心軸に対して傾斜していることを特徴とする方法である。
燃料の噴射方向が、旋回体で燃料に旋回力が付与された時の旋回中心軸に対して傾斜していても、上記旋回中心軸が噴射孔内を貫通しているので、噴射孔内の燃料の旋回流はポテンシャル流れとして取り扱うことができる。また、ポテンシャル流れの旋回流において、流体の速度は旋回中心軸からの距離に依存する。上記旋回中心軸が上記噴射孔出口の開口部の中心を通過するので、噴射孔出口において燃料の旋回速度の均一性は確保され、噴射される燃料の周方向の分布の均一性も保つことができ、燃料の噴霧分布が均一になる。
また、噴射孔出口における旋回速度分布は、上記旋回中心軸と噴射孔出口の位置関係が変化しない限り変わらないため、燃圧の変化等によって平均旋回速度が変化した場合も、噴射孔出口における旋回速度の均一性は確保され、噴霧分布の均一化を確保できる。
また、噴射方向を変更する際にも、噴射孔出口の中心が上記旋回中心軸の近傍にあれば燃料の噴霧分布を均一に保てるので、均一性を確保したまま噴射方向を変更するのも容易である。
本発明の実施の形態1の燃料噴射弁の断面模式図である。 本発明の実施の形態1の旋回体の断面模式図である。 本発明の実施の形態1の燃料噴射弁の断面拡大模式図である。 本発明の実施の形態1における燃料噴射弁の説明図である。 本発明の実施の形態1における燃料噴射弁の説明図である。 本発明の実施の形態1における燃料噴射弁の説明図である。 本発明の実施の形態1における燃料噴射弁の説明図である。 本発明の実施の形態1の旋回体の断面模式図である。 本発明の実施の形態2の燃料噴射弁の断面模式図である。 本発明の実施の形態3の燃料噴射弁の断面模式図である。 本発明の実施の形態4の燃料噴射弁の断面模式図である。 本発明の実施の形態5の燃料噴射弁の断面模式図である。 本発明の実施の形態6の燃料噴射弁の断面模式図である。
符号の説明
1 燃料噴射弁
11 噴射孔、11a 第1の傾斜孔、11b 第2の傾斜孔、11c 噴射孔出口
11d 噴射孔出口の中心
11e 噴霧された燃料
12 バルブシート
12a 弁座部
13 旋回体
14 弁体
21 旋回中心軸
22 傾斜孔の中心軸。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1の燃料噴射弁1の全体構成を示す縦断面図である。
以下、図1の紙面において、燃料が燃料噴射弁1内を上方向から下方向へ燃料噴射弁の中心軸6方向へ流れて噴射され、上側を上流側、下側を下流側として説明する。
燃料噴射弁1は、ソレノイド装置2とコア4と磁気通路を構成するヨーク3とが一体成形され、ソレノイド装置2は、コイルアセンブリ7とその外周に巻線されているコイル8とを有している。
コア4の内部にはロッド16が固定されており、このロッド16によってバネ19の荷重が調整される。コア4の一端部をコイルアセンブリ7が囲繞し、また、コア4と同軸に、その一端部に磁気通路を構成するバルブボディ10がスリーブ15を介装させて配設され、スリーブ15はコア4およびバルブボディ10に溶接などの手段で締結され、内部燃料が漏れないようにシールされ、燃料はデリバリパイプ9から供給される。
また、磁気通路を構成するヨーク3は、その一端がコア4に溶接で固定され、他端がバルブボディ10に溶接され、コア4と磁性パイプ9とバルブボディ10とを磁気的に連結している。
また、アマチュア5が、スリーブ15を介装したバルブボディ10内に、燃料噴射弁の中心軸6方向に移動可能に配設されている。アマチュア5内に弁体14の一端部が挿入されて溶接固定され、中空円筒型のバルブボディ10の先端部内にバルブシート12が固着され、バルブシート12は燃料通路と弁座部と噴射孔11とを有する。
アマチュア内に一端部が溶接固定された弁体14は、ソレノイド装置2により、ロッド16により調整されたバネ19の付勢力によりバルブシート12の弁座部に接触または離れることにより、燃料通路を開閉し、噴射孔11からの燃料の噴射および停止が制御される。
旋回体13はバルブシート12の噴射孔11の上流側に設けられ、燃料に旋回流を与える。図1は、旋回体13により燃料に旋回力が付与された時の旋回中心軸が、燃料噴射弁中心軸6と一致するように旋回体13が配置されている場合である。図2は、本実施の形態における旋回体13の断面模式図である。図2において、(a)は旋回体の断面図、(b)は、A−A断面図である。旋回体13は、円筒状のものであり、旋回体13の外周は、バルブボディ10の内壁に接触している。旋回体13には、弁体14(図示せず)を貫通させるための中央孔13a、その外側に軸方向に貫通する複数の分割燃料通路13b、旋回体13の下流側のバルブシート側に当接するプレート部13cの外周にバルブボディ1に内壁との間に設けられた外周環状溝13d、プレート部13cの中央部に設けられた燃料溜室13e、およびこの燃料溜室13eと外周環状溝13dとを連通する旋回溝13fが設けられている。上流から旋回体13に流れてきた燃料は、分割燃料通路13bを経由して外周環状溝13dから旋回溝13fに流れ込み、旋回溝13fから燃料溜室13eからバルブシートの噴射孔(破線線で示す)へ流入する際に旋回力を付与される。そのため、旋回溝13fは、燃料出口孔13eに流れ込む燃料に旋回力を付与するように燃料出口孔13eの円周に接するよう方向に形成されている。この旋回溝13fと燃料出口孔13eとで旋回力を付与された燃料の旋回流の回転中心が旋回中心軸となる。
図3は、図1のA部における噴射部分の要部を拡大して示す断面図である。本実施の形態の燃料噴射弁1の噴射部分において、バルブシート12には、燃料通路11fと、下流側を先細り状とする切頭円錐状に形成された弁座部12aと、弁座部12aに連なって噴射孔11とが設けられている。噴射孔11は、旋回中心軸21に対して各々中心軸22が異なる傾斜を有する円筒状の第1の傾斜孔11aと第2の傾斜孔11bとが組み合わされて構成され、旋回中心軸21が、噴射孔11の内壁面と交差せずに、噴射孔11内を貫通し、噴射孔出口の中心11dが旋回中心軸21の近傍にある。
上記のように構成された本実施の形態の燃料噴射弁1の動作を図1、図3を用いて説明する。
まず、コイル8に通電すると、コア4、ヨーク3、バルブボディ10およびアマチュア5で構成される磁気通路に磁束が発生し、磁気吸引力によりアマチュア5がコア4に引きつけられる。これにより、アマチュア5と一体となっている弁体14が、ばね19の付勢力に抗して図1中、上側に移動し、弁体14がバルブシート12の弁座部12aから離れ開弁位置をとる。
そこで、高圧の燃料は、デリバリパイプ9を介して燃料噴射弁1の本体に流れ込み、コア4内に配置されているロッド16、ばね19、アマチュア5および弁体14の内部を通り、旋回体13により旋回力を付加され、バルブシート12に入って、ついでバルブシート12の弁座部12aと弁体14との隙間の燃料通路11fを通り、バルブシート12の先端に配置された噴射孔11から噴射される。なお、燃料は噴射孔出口11cから噴射孔出口11c近傍の噴射孔11の内壁面の接線方向に、旋回中心軸21に対して傾斜した方向に噴射される。
一方、コイル8への通電を停止すると、アマチュア5をコア4に吸引する磁気吸引力が消失する。これにより、アマチュア5と一体となっている弁体14が、ばね19の付勢力により図1中、下側に移動し、弁体14がバルブシート12の弁座部12aに当接し閉弁位置をとり、燃料通路11fが閉じられ、燃料の噴射孔からの噴射が停止される。
ところで、燃料噴射弁1により噴射される燃料の噴霧分布の偏りの要因としては、大別して噴射孔11内の燃料分布の偏りと燃料の旋回速度の偏りとがあり、噴射孔11内の燃料分布の周方向の偏りは、そのまま噴射される燃料分布の周方向の偏りとなると考えられる。
噴射孔出口11cにおける燃料の旋回速度は燃料の噴射方向を決定付け、旋回速度が大きい場合は、噴射された燃料は噴射方向に対して水平方向の速度成分が大きくなるため、旋回中心軸から離れた位置に到達し、旋回速度が小さい場合は、燃料は旋回中心軸から近い位置に到達する。そのため、噴射孔出口11cにおける旋回速度が不均一の場合、噴射される燃料の分布は旋回中心軸に対して不均一となる。
本実施の形態において、数値シミュレーションによる噴射孔11内の燃料流れの解析の結果、噴射孔11の内部で燃料の周方向分布の偏りはほとんど生じておらず、噴射孔出口11cにおける旋回速度の偏りが噴霧分布の不均一の主要因であることを見出した。
本実施の形態の燃料噴射弁では、噴射孔11内の流れは噴射孔11の入口から出口に至るまでレイノルズ数が十分に大きく、発達した流れとなっており、ポテンシャル流れとして取り扱うことができる。また、噴射孔11の形状が複雑な場合でも、旋回中心軸21が噴射孔11の内壁面と交差しない範囲内では理論上ポテンシャル流れとして取り扱うことが可能である。旋回中心軸21が噴射孔11の内壁と交差する場合、下記に示す理論式で速度が無限大となるため、ポテンシャル流れとしては取り扱えない。
ポテンシャル流れにおける旋回流れでは、燃料の旋回速度vは旋回中心軸からの距離rによって決まり、Cを定数とすると下式で表される。

v=C/r
つまり、旋回中心軸21からの距離が近いほど速度が大きく、遠いほど速度は小さくなる。噴射孔出口11cにおける燃料の噴射速度はこのポテンシャル理論から求めることが可能であり、噴射孔出口の中心11dと旋回中心軸21が一致している場合、噴射孔出口11cにおいて周方向の旋回速度分布は均一となる。
一方、噴射孔が傾斜するなどして噴射孔出口の中心11dと旋回中心軸21とが大きく離れた場合、噴射孔出口11cにおける旋回速度が不均一になり、噴霧不均一が生じる原因となる。
従来、燃料に旋回力を付与して噴射孔から噴射する内燃機関用の燃料噴射弁において、噴射方向の調整は、燃料噴射弁の中心軸に対して噴射孔を傾斜させて形成することにより行っていた。
図4は、従来の燃料噴射弁における燃料噴射弁の中心軸6に対して傾斜させて形成された噴射孔11を透視して示す概念図、図5は、図4の噴射孔出口11cから噴射される燃料の旋回速度を説明する説明図、図6は、図4の噴射孔から噴射される燃料の噴霧分布状態を示す概念図で、図6(a)は噴射孔出口11c近傍の縦断面図、図6(b)は図6(a)におけるA−A線断面図で、従来の燃料噴射弁においては、噴射孔出口の中心11dと燃料噴射弁の旋回中心軸21とが離れている。
上述のように、噴射孔11内を流れる旋回流の旋回速度は旋回中心軸21からの距離によって決まる。ここで、図5中、噴射孔出口11cにおけるa点と旋回中心軸21との距離raの方が、b点と旋回中心軸21との距離rbより大きいので、a点における旋回速度saの方がb点における旋回速度sbより小さくなる。噴射孔出口11cにおける燃料の旋回速度はそのまま燃料の噴射速度の水平成分となるため、噴射孔出口の中心11dと旋回中心軸間21の距離が大きくなると、噴射孔出口11cにおける燃料の旋回速度の均一性は損なわれる。
つまり、図5に示すように噴射孔出口11cにおける燃料の旋回速度の均一性は損なわれると、図6に示すように、噴射された燃料11eの周方向の噴霧分布の均一性も悪くなる。噴射孔出口の中心11dと旋回中心軸21と間の距離が大きくなるほど均一性は悪化し、燃料の噴霧分布に偏りが生じる。局所的に燃料濃度の高い領域が生じると燃料の蒸発性が悪化し、その結果すすなどの有害廃棄物の増加や、燃費の悪化を招く。
また、燃料噴射弁の流量制御範囲の拡大等のためには、燃圧を可変制御することが必要となる。燃圧が変化した場合には当然燃料の旋回速度も変化し燃料の噴霧分布状態の不均一化の要因となる。そのため、燃圧が変化しても噴射孔11の出口の旋回速度が均一となるように噴射孔を形成することが必要である。
そこで、本実施の形態の燃料噴射弁に係る噴射孔11は、図3に示すように、噴射方向を所定方向とするに際し、噴射孔11を、その中心軸22が目標とする噴射方向に傾斜している円筒状の傾斜孔で形成された、噴射孔出口11cに最も近い第2の傾斜孔11bと、第2の傾斜孔11bとはその中心軸22の傾斜が異なる円筒状の第1の傾斜孔11aとから構成している。なお、第2の傾斜孔11bは、第2の傾斜孔11bの出口(即ち、噴射孔出口11c)の中心11dと旋回中心軸21とがほぼ一致するように形成されている。
上記のように、本実施の形態の燃料噴射弁に係る噴射孔11では第2の傾斜孔11bが、噴射孔出口の中心11dと旋回中心軸21とがほぼ一致するように構成しているため、上記のように噴射孔出口11cにおける旋回力は周方向にほぼ均一となる。
図7は、本実施の形態の燃料噴射弁の噴霧分布を示す概念図であり、図7(a)は噴射孔出口11c近傍の縦断面図、図7(b)は図7(a)におけるB−B線断面図である。
図7に示すように、本実施の形態の燃料噴射弁により噴射された燃料11eの分布はほぼ均一となり、燃料の蒸発性、燃焼性は良好となる。
上記のように、噴射孔出口の中心11dが、旋回中心軸21の近傍にあれば、燃料の噴霧分布を均一に保てるため、噴射方向を変更する際にも噴射孔出口の中心11dの位置以外は形状の制約がないため、噴霧分布の均一性を確保したまま噴射方向を変更するのも容易である。
なお、本実施の形態においては、旋回体として、図2に示すような旋回溝で燃料に旋回力を付与する構造の旋回体を用いたが、例えば、図8に示すように分割燃料通路13bを斜行させて燃料出口孔13eの外周部に直接接続する構成とした旋回体を用いてもよい。
実施の形態2.
図9は、本発明の実施の形態2の燃料噴射弁の噴射孔の近傍を示す概念図で、旋回中心軸21と噴射孔出口11cの壁面までとの距離の関係を示す。
実施の形態1で示したように、燃料の噴霧分布の偏りは、噴射孔出口11cにおける燃料の旋回速度の分布によって決まる。燃料の旋回速度の分布は第2の傾斜孔11b出口(即ち、噴射孔出口11c)の中心11dと旋回中心軸21との距離Lによって決まり、旋回速度の大きい領域は、広範囲に燃料が飛散するため燃料密度の薄くなり、旋回速度の小さい領域は、広範囲に燃料が飛散するため燃料密度が濃くなる。
図9に示すように、噴射孔の傾きがθ、半径がRの場合、旋回中心軸21から噴射孔壁面までの距離は、最大で(R/cosθ)+L、最小で(R/cosθ)−Lとなる。
以上のことから、第2の傾斜孔11bの出口における最小旋回速度と最大旋回速度との比は、次式で表される。

最大旋回速度:最小旋回速度=(R/cosθ)+L:(R/cosθ)−L
燃料噴射弁1の噴射孔11における周方向の燃料の噴霧分布の偏りは、燃料密度の最も濃い領域と最も薄い領域の燃料密度の比を2:1程度までに押さえれば排ガス特性、スモーク特性に大きな影響が現れないことが知られている。そのため、最も濃い領域と最も薄い領域の燃料密度の比である〔(R/cosθ)+L〕/〔(R/cosθ)−L〕を2より小さくすることが好ましい。噴射孔出口の中心11dと旋回中心軸21との距離Lが小である程燃料の噴霧分布は均一になるが、実質的には、次式の関係を満足すればよいこととなる。

L<R/3
実施の形態3.
図10は、本発明の実施の形態3の燃料噴射弁1の先端部分の一部拡大断面図であり、実施の形態1の燃料噴射弁における噴射孔11の第1の傾斜孔11aが燃料噴射弁の中心軸6に対しほぼ垂直な流路形状のもので、旋回中心軸21が噴射孔11内を貫通し、噴射孔出口の中心11dと旋回中心軸21がほぼ一致するように構成したものである。
このように構成された燃料噴射弁においては、旋回中心軸21が噴射孔11内を貫通し、噴射孔出口の中心11dと旋回中心軸21がほぼ一致するので、実施の形態1と同様に燃料の噴霧分布の均一化の効果が得ることができる。
実施の形態4.
図11は、本発明の実施の形態4の燃料噴射弁1の先端部分の一部拡大断面図であり、実施の形態1の燃料噴射弁において、燃料噴射弁の中心軸6と旋回中心軸21が異なるように、旋回体13が設けられているものである。本実施の形態においても、旋回中心軸21が噴射孔11内を貫通し、噴射孔出口の中心11dと旋回中心軸21がほぼ一致するので、実施の形態1と同様に燃料の噴霧分布の均一化の効果が得ることができる。
実施の形態5.
図12は、本発明の実施の形態5の燃料噴射弁1の先端部分の一部拡大断面図であり、実施の形態1の燃料噴射弁において、バルブシート12が燃料通路11fと弁座部12aとを有するバルブシート本体12xと、第1の傾斜孔11aを有する第1のバルブシート部材12yと第2の傾斜孔11bを有する第2のバルブシート部材12zからなり、第1、第2の傾斜孔により噴射孔11となるもので、旋回中心軸21が噴射孔11内を貫通し、噴射孔出口の中心11dと旋回中心軸21がほぼ一致するように構成している。
このように構成された燃料噴射弁においては、旋回中心軸21が噴射孔11内を貫通し、噴射孔出口の中心11dと旋回中心軸21がほぼ一致するので、実施の形態1と同様に燃料の噴霧分布の均一化の効果が得ることができる。さらに、本実施の形態においては、噴射孔11をバルブボディ10に固着したバルブシート本体12とは別部材に設けているので、加工が容易であるとともに噴射方向の多様性に容易に対応できるという効果がある。
実施の形態6.
図13は、本発明の実施の形態6の燃料噴射弁1の先端部分の一部拡大断面図であり、実施の形態5の燃料噴射弁において、バルブシート本体12xと第1のバルブシート部材12yとを同一部材12xyとし、第2の傾斜孔11bを有する第2のバルブシート部材12zを別部材としたものである。それ以外は実施の形態5と同様であり、旋回中心軸21が噴射孔11内を貫通し、噴射孔出口の中心11dと旋回中心軸21がほぼ一致するように構成している。
このように構成された燃料噴射弁においては、旋回中心軸21が噴射孔11内を貫通し、噴射孔出口の中心11dと旋回中心軸21がほぼ一致するので、実施の形態1と同様に燃料の噴霧分布の均一化の効果が得ることができる。さらに、本実施の形態においては、噴射孔出口11cに最も近い第2の傾斜孔11bをバルブボディ10に固着したバルブシート本体12とは別部材に設けているので、加工が容易であるとともに噴射方向の多様性に容易に対応できるという効果がある。

Claims (6)

  1. 燃料通路と弁座部と噴射孔とを有するバルブシート、上記弁座部から離座および上記弁座部に着座することにより上記燃料通路を開閉し燃料の噴射または停止を行う弁体、並びに上記噴射孔の上流側に設けられ、上記燃料に旋回力を付与する旋回体を備えた燃料噴射弁において、上記旋回体で上記燃料に旋回力が付与された時の旋回中心軸が上記噴射孔内を貫通し、上記噴射孔から噴射される燃料の噴射方向が上記旋回中心軸に対して傾斜し、かつ上記旋回中心軸が上記噴射孔出口の開口部の中心を通過し、上記噴射孔出口の開口部近傍の上記噴射孔の内壁面の接線方向が、旋回中心軸に対して傾斜していることを特徴とする燃料噴射弁。
  2. 燃料通路と弁座部と噴射孔とを有するバルブシート、上記弁座部から離座および上記弁座部に着座することにより上記燃料通路を開閉し燃料の噴射または停止を行う弁体、並びに上記噴射孔の上流側に設けられ、上記燃料に旋回力を付与する旋回体を備えた燃料噴射弁において、上記旋回体で上記燃料に旋回力が付与された時の旋回中心軸が上記噴射孔内を貫通し、上記噴射孔から噴射される燃料の噴射方向が上記旋回中心軸に対して傾斜し、かつ上記旋回中心軸が上記噴射孔出口の開口部の中心を通過し、
    上記噴射孔が、旋回中心軸に対して中心軸が異なる傾斜を有する円筒状の第1、第2の傾斜孔の組み合わせで構成されていることを特徴とする燃料噴射弁。
  3. バルブシートが、燃料通路と弁座部とを有するバルブシート本体と第1の傾斜孔を有する第1のバルブシート部材と第2の傾斜孔を有する第2のバルブシート部材とを有し、噴射孔が上記第1の傾斜孔と上記第2の傾斜孔とにより構成されていることを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射弁。
  4. バルブシート本体が、第1の傾斜孔を有する第1のバルブシート部材と一体となっていることを特徴とする請求項2に記載の燃料噴射弁。
  5. 燃料通路と弁座部と噴射孔とを有するバルブシート、上記弁座部から離座および上記弁座部に着座することにより上記燃料通路を開閉し燃料の噴射または停止を行う弁体、並びに上記噴射孔の上流側に設けられ、上記燃料に旋回力を付与する旋回体を備えた燃料噴射弁における上記噴射孔を、上記旋回体で上記燃料に旋回力が付与された時の旋回中心軸が上記噴射孔内を貫通し、上記噴射孔から噴射される燃料の噴射方向が上記旋回中心軸に対して傾斜し、かつ上記旋回中心軸が上記噴射孔出口の開口部の中心を通過するように形成し、
    上記噴射孔出口の開口部近傍の上記噴射孔の内壁面の接線方向が、旋回中心軸に対して傾斜していることを特徴とする燃料噴射弁の噴射孔の形成方法。
  6. 燃料通路と弁座部と噴射孔とを有するバルブシート、上記弁座部から離座および上記弁座部に着座することにより上記燃料通路を開閉し燃料の噴射または停止を行う弁体、並びに上記噴射孔の上流側に設けられ、上記燃料に旋回力を付与する旋回体を備えた燃料噴射弁における上記噴射孔を、上記旋回体で上記燃料に旋回力が付与された時の旋回中心軸が上記噴射孔内を貫通し、上記噴射孔から噴射される燃料の噴射方向が上記旋回中心軸に対して傾斜し、かつ上記旋回中心軸が上記噴射孔出口の開口部の中心を通過するように形成し、
    上記噴射孔が、旋回中心軸に対して中心軸が異なる傾斜を有する円筒状の第1、第2の傾斜孔の組み合わせで構成されていることを特徴とする燃料噴射弁の噴射孔の形成方法。
JP2009546967A 2007-12-25 2008-08-06 燃料噴射弁および燃料噴射弁の噴射孔の形成方法 Expired - Fee Related JP5003765B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009546967A JP5003765B2 (ja) 2007-12-25 2008-08-06 燃料噴射弁および燃料噴射弁の噴射孔の形成方法

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007331933 2007-12-25
JP2007331933 2007-12-25
JP2009546967A JP5003765B2 (ja) 2007-12-25 2008-08-06 燃料噴射弁および燃料噴射弁の噴射孔の形成方法
PCT/JP2008/064153 WO2009081615A1 (ja) 2007-12-25 2008-08-06 燃料噴射弁および燃料噴射弁の噴射孔の形成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2009081615A1 JPWO2009081615A1 (ja) 2011-05-06
JP5003765B2 true JP5003765B2 (ja) 2012-08-15

Family

ID=40800932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009546967A Expired - Fee Related JP5003765B2 (ja) 2007-12-25 2008-08-06 燃料噴射弁および燃料噴射弁の噴射孔の形成方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5003765B2 (ja)
WO (1) WO2009081615A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120152202A1 (en) * 2009-07-21 2012-06-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel injection valve

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0842427A (ja) * 1994-05-23 1996-02-13 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の燃料噴射弁
JPH11159421A (ja) * 1997-11-26 1999-06-15 Hitachi Ltd 燃料噴射弁
JP2003301762A (ja) * 2002-02-07 2003-10-24 Hitachi Ltd 燃料噴射弁

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5878962A (en) * 1997-09-24 1999-03-09 Siemens Automotive Corporation Pressure swirl injector with angled cone spray for fuel injection
US6308901B1 (en) * 2000-02-08 2001-10-30 Siemens Automotive Corporation Fuel injector with a cone shaped bent spray

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0842427A (ja) * 1994-05-23 1996-02-13 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の燃料噴射弁
JPH11159421A (ja) * 1997-11-26 1999-06-15 Hitachi Ltd 燃料噴射弁
JP2003301762A (ja) * 2002-02-07 2003-10-24 Hitachi Ltd 燃料噴射弁

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009081615A1 (ja) 2009-07-02
JPWO2009081615A1 (ja) 2011-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7306172B2 (en) Fluidic flow controller orifice disc with dual-flow divider for fuel injector
JP5875443B2 (ja) 燃料噴射弁
JP2011190801A (ja) 燃料噴射弁
JP6342007B2 (ja) 燃料噴射弁の弁装置
JP2009542962A (ja) 向上した圧縮天然ガスジェット噴霧のための、内部で取り付けられた横流れノズルを有する燃料インジェクタ
JP4215004B2 (ja) 燃料噴射弁
EP1857665B1 (en) Fuel injection valve
JP2010151053A (ja) 燃料噴射ノズル
JP6258079B2 (ja) 燃料噴射弁
JPH11200998A (ja) 流体噴射ノズル
JP2009250122A (ja) 燃料噴射弁
JP5003765B2 (ja) 燃料噴射弁および燃料噴射弁の噴射孔の形成方法
JP4618262B2 (ja) 燃料噴射弁
JP4053048B2 (ja) 燃料噴射弁
JPWO2015068534A1 (ja) 燃料噴射弁
JP2008121531A (ja) 流体噴射装置
JP2021110294A (ja) 内燃機関の吸気構造
JP3613363B2 (ja) 燃料噴射弁
JP2006329114A (ja) 燃料噴射弁
CN108138731B (zh) 燃料喷射阀的阀装置
WO2023209975A1 (ja) 燃料噴射弁
WO2023209976A1 (ja) 燃料噴射弁
JP2000045913A (ja) 燃料噴射弁
JP3707143B2 (ja) 流体噴射ノズル
KR20010085602A (ko) 유체분사노즐

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111108

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111221

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120424

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120507

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150601

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5003765

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150601

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees