JP5818939B1 - 燃料噴射弁及びその燃料噴射弁を備えた噴霧生成装置、並びに火花点火式内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気ポート内に吸気流動がある時に燃料噴射を行う場合でも、吸気流によって燃料噴霧が吸気ポートの天井側及び通路分岐部側へ流され難く、吸気弁から離れた吸気ポート内壁への噴霧付着を抑制する。【解決手段】吸気ポート通路分岐部上流の天井側２０ｂに設置された燃料噴射弁１から２つの吸気弁３０の各々に向けて燃料を噴射して２つの集合する噴霧Ｆを形成すると共に、噴霧Ｆを何れも貫徹力が小さい噴霧Ｆａと貫徹力が大きい噴霧Ｆｂ、Ｆｃの２つで構成し、貫徹力が小さい噴霧Ｆａの吸気ポート天井側２０ｂと吸気ポート通路分岐部側２０ｃに貫徹力が大きい噴霧Ｆｂ、Ｆｃを配置する。【選択図】図３

Description

この発明は、１つの燃焼室に対して２つの吸気弁を有する吸気ポート噴射方式の内燃機関に用いられ、燃料噴霧が吸気ポート内壁に付着するのを抑制する燃料噴射弁及びその燃料噴射弁を備えた噴霧生成装置、並びに火花点火式内燃機関に関するものである。

一般的に吸気ポート噴射方式の内燃機関では、燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧が吸気弁から離れた吸気ポート内壁に付着すると、付着した燃料が液状の壁流となり、燃焼室内に流入し、燃焼室内の燃焼性を悪化させるという問題がある。そのため燃料噴霧の吸気ポート内壁への付着抑制に関して様々な方法が提案されている。

例えば、特開２００９−７９５９８号公報（特許文献１）によれば、複数の噴孔から２方向に燃料噴霧を噴射する燃料噴射弁において、燃料噴霧は何れも２つの噴孔から噴射した燃料噴霧を互いに衝突させた微粒化の高い燃料噴霧と、その微粒化の高い燃料噴霧よりも貫通力の高い燃料噴霧で構成され、微粒化の高い燃料噴霧の内側に貫通力の高い燃料噴霧を配置することにより、微粒化の高い燃料噴霧を牽引し飛散を少なくして吸気ポート内壁への燃料噴霧の付着を低減している。

また、特開２００６−３２９１１４号公報（特許文献２）によれば、弁座部材と噴孔プレートとの間に燃料拡散室を形成し、燃料を弁座軸心側から径方向外側の噴孔方向に拡散し流入させて、２方向に燃料噴霧を噴射する燃料噴射弁において、燃料噴霧は何れも噴霧フォーム主流と噴霧フォーム側流で構成され、噴霧フォーム側流が噴霧フォーム主流より、弁孔の軸線に対する傾きが小さく、指向性の強い燃料噴霧で形成することにより、燃料噴霧が互いに干渉せずに輪郭が明確でペネトレーション性が高い燃料噴霧を形成することができ、吸気ポート内壁への燃料噴霧の付着を低減している。

特開２００９−７９５９８号公報 特開２００６−３２９１１４号公報

ところで、この発明の実施の形態１を示す図１、図２を用いて説明すれば、一般的に、吸気ポート噴射方式の内燃機関では、燃料噴射弁１の取付け位置が吸気ポート２０の通路分岐部２０ａの上流の天井側、即ち、吸気ポート天井側２０ｂであり、２つの吸気弁３０の２方向に燃料噴霧Ｆを噴射した場合、燃料噴霧Ｆと吸気ポート天井側２０ｂ及び吸気ポート通路分岐部側２０ｃのクリアランスが小さく、吸気ポート２０に燃料噴霧Ｆの付着を生じ易い。なお、図２は図１の矢印Ａ方向から見た側断面図である。

また、近年の吸気ポート噴射方式の内燃機関では燃費改善を目的として、吸気弁３０が開弁状態で燃料噴射を行う吸気行程噴射を行い、燃料噴霧Ｆを燃焼室４０の内部に直接流入させ、燃焼室４０の内部での燃料噴霧Ｆによる気化冷却効果を高め、耐ノック性を向上して圧縮比向上を図ったものが多くみられる。この吸気行程噴射の場合、図１、図２のように吸気ポート２０の内部に生じる吸気流５０の影響で、燃料噴霧Ｆが吸気ポート天井側２０ｂ及び吸気ポート通路分岐部側２０ｃに流され（図１、図２のＦ’は吸気流５０に流された燃料噴霧を示す）、吸気流５０がない場合に対して更に燃料噴霧Ｆの付着を生じ易い。

また、吸気ポート噴射方式の内燃機関で一般的に行われている吸気弁３０が閉弁状態で燃料噴射を行う排気行程噴射の場合であっても、多気筒内燃機関の各吸気ポート２０間に発生する吸気脈動の影響や、噴射量が多く噴射期間が長い場合などに排気行程で必要量を噴射しきれずに噴射後半が吸気行程にかかり、吸気流５０の影響を受けて燃料噴霧Ｆが流され、吸気ポート２０内壁への付着が生じ易い場合がある。

前記特許文献１及び特許文献２に開示された技術は、何れも貫徹力が大きい燃料噴霧が、貫徹力が小さい燃料噴霧よりも吸気ポートの通路分岐部側にあるため、通路分岐部に燃料噴霧が付着し難いものの、吸気行程噴射などの吸気ポート内に吸気流動がある時に燃料噴射を行う場合は、貫徹力が小さい燃料噴霧が吸気ポートの天井側に流されて付着し易い問題がある。

また、特許文献１に開示された技術は、２つの燃料噴霧を衝突させて貫徹力が小さい燃料噴霧を形成するため、噴孔数が増える上、高度な噴孔の位置精度が必要であり、加工し難い問題がある。

また、特許文献２に開示された技術は、弁座部材と噴孔プレートとの間に燃料拡散室を有し、噴孔が燃料拡散室内で、噴孔プレートの弁座の最小内径である弁座開口部の外側に設けられるので、弁座シート部から弁座軸心に向かう燃料流れが、燃料拡散室で逆方向の径方向外側に向かう流れに反転する上に、更に燃料が径方向外側に広がるに連れて燃料流路断面積が増加するので流体エネルギー損失が大きい。従って噴孔内に流入する燃料流速が小さくなり、貫徹力が大きい燃料噴霧の形成が不十分となるため、貫徹力が小さい燃料噴霧の飛散抑制や吸気流れによる流動の抑制が不十分となり、燃料噴霧が吸気ポート内壁に付着し易い問題がある。

また、特許文献２に開示された技術は、貫徹力が小さい燃料噴霧を形成する噴孔群中央部の噴孔を弁座軸心に直交する平面に垂直に投影した場合、噴孔に流れ込む燃料流れの主流の方向である弁座の中心から径方向外側の噴孔に向かう方向が、噴孔の入口中心から出口中心に向かう方向と略同方向である。このため噴孔内に流入した燃料は噴孔内壁に衝突せず、噴孔内壁の周方向に広がって薄膜化することなく噴孔出口より噴射されるので、燃料噴霧は微粒化せず、吸気ポートの通路分岐部とは逆の外側方向に広がり易く付着し易い問題がある。

この発明は、前記のような課題を鑑みてなされたもので、吸気ポート内に吸気流動がある時に燃料噴射を行う場合でも、吸気流によって燃料噴霧が吸気ポートの天井側及び通路分岐部側へ流され難く、吸気弁から離れた吸気ポート内壁への噴霧付着の抑制が可能な燃料噴射弁及びその燃料噴射弁を備えた噴霧生成装置、並びに火花点火方式内燃機関を提供することを目的とするものである。

請求項１の発明による燃料噴射弁は、吸気ポートが２つの通路に分岐して１つの燃焼室に連通し、前記２つの通路と前記燃焼室を連通する吸気口を開閉する２つの吸気弁を有する内燃機関の前記吸気ポートの通路分岐部上流の天井側に設けられると共に、下流側に行くに連れて縮径するシート面を有する弁座と、前記弁座を開閉する弁体と、前記弁体の下流側に噴孔プレートを備え、
前記噴孔プレートは前記弁座の最小内径である弁座開口部の内側に複数の噴孔が設けられ、前記噴孔はいずれも噴孔の入口中心から出口中心に向かうに連れて弁座軸心に対して離れる方向に傾斜し、制御装置からの動作信号により前記弁体を動作させて、前記複数の噴孔から燃料を噴射し、前記吸気弁の各々に指向する２つの集合する燃料噴霧を形成する燃料噴射弁において、
前記集合する燃料噴霧は、いずれも貫徹力が小さい燃料噴霧と貫徹力が大きい燃料噴霧で構成され、
前記貫徹力が大きい燃料噴霧は、前記貫徹力が小さい燃料噴霧の吸気ポート天井側及び通路分岐部側に配置され、
前記弁座軸心に直交する平面に前記集合する燃料噴霧の断面を垂直に投影する場合、前記平面において、前記弁座の中心を通る直線のうち、前記燃料噴霧の断面が互いに対称となるように分割する軸をＹ軸、前記弁座の中心を通り前記Ｙ軸に直交する軸をＸ軸とすると、前記平面に垂直に投影される前記吸気ポート天井側の燃料噴霧の断面形状は、Ｘ軸方向に長い扁平形状であり、前記通路分岐部側の燃料噴霧の断面形状は、Ｙ軸方向に長い扁平形状であり、
前記貫徹力が小さい燃料噴霧、前記吸気ポート天井側の燃料噴霧、及び前記通路分岐部側の燃料噴霧を形成する噴孔群を各々Ｚａ’、Ｚｂ’、Ｚｃ’とすると、前記噴孔群Ｚａ’、Ｚｂ’、Ｚｃ’は少なくとも１つ以上の噴孔から構成され、
前記噴孔群Ｚａ’、Ｚｂ’、Ｚｃ’を構成する噴孔を各々Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃとすると、前記噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃを前記平面に対して垂直に投影する場合、前記噴孔Ｚａは、前記噴孔Ｚｂ及び前記噴孔Ｚｃより前記Ｘ軸側に配置され、前記噴孔Ｚｂは、前記Ｘ軸に対して前記吸気ポート天井側に配置され、前記噴孔Ｚｃは、前記Ｘ軸に対して前記吸気ポートの底側に配置されることを特徴とする。

また、請求項２の発明による燃料噴射弁は、前記噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃを前記平面に対して垂直に投影する場合、前記噴孔群Ｚａ’を構成する噴孔で最も噴孔Ｚｂに近い噴孔Ｚａの入口部中心と前記弁座の中心を結ぶ直線をＬ１とし、前記噴孔Ｚａに隣接する前記噴孔Ｚｂの入口中心と前記弁座の中心を結ぶ直線をＬ２とし、前記直線Ｌ２と前記Ｙ軸のなす角度をθ１とし、前記直線Ｌ１と直線Ｌ２のなす角度をθ２とすると、２θ１＞θ２の関係にあり、
前記噴孔群Ｚａ’を構成する噴孔で最も噴孔Ｚｃに近い噴孔Ｚａの入口部中心と前記弁座の中心を結ぶ直線をＬ３とし、前記噴孔Ｚａに隣接する前記噴孔Ｚｃの入口中心と前記弁座の中心を結ぶ直線をＬ４とし、前記直線Ｌ３と直線Ｌ４のなす角度をθ３とし、前記直線Ｌ４と前記Ｙ軸のなす角度をθ４とすると、θ３＞２θ４の関係にあり、
前記角度θ１及びθ４はθ１＞θ４の関係にあることを特徴とする。

また、請求項３の発明による燃料噴射弁は、前記噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃの前記噴孔プレートの板厚方向に対する各々の噴孔傾斜角をαａ、αｂ、αｃとすると、
αａ＞αｂ
αａ＞αｃ
であることを特徴とする。

また、請求項４の発明による燃料噴射弁は、前記噴孔プレートは前記シート面を下流側へ延長した仮想円錐と前記噴孔プレートの上流側端面とが交差して仮想円を形成するように配置され、
前記弁体の先端部は下流側に行くに連れて前記弁座軸心を中心に縮径する形状であり、
前記噴孔プレートに配置される前記噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃの入口部中心の弁座軸心を中心とした噴孔ピッチ径を各々Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃとし、前記仮想円の直径をＰｋとすると、
Ｐａ＜Ｐｋ＜Ｐｂ
Ｐａ＜Ｐｋ＜Ｐｃ
であることを特徴とする。

また、請求項５の発明による燃料噴射弁は、前記噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃの各々の総噴射量をＱａ、Ｑｂ、Ｑｃとすると、
Ｑａ＞（Ｑｂ＋Ｑｃ）
であることを特徴とする。

また、請求項６の発明による噴霧生成装置は、前記燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給手段と、前記燃料噴射弁の動作を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項７の発明による火花点火式内燃機関は、前記燃料噴射弁を吸気ポートに備えたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、吸気ポート天井側に設置された燃料噴射弁１から吸気弁に向けて噴射される２つの集合する噴霧が、何れも貫徹力が小さい噴霧と貫徹力が大きい噴霧の２つで構成され、貫徹力が小さい噴霧の吸気ポート天井側と吸気ポート通路分岐部側に貫徹力が大きい噴霧が配置されるので、吸気ポートの内部に吸気流動がある時に燃料噴射する場合でも噴霧が吸気ポート天井側及び吸気ポート通路分岐部側の両方に流され難くなり、付着を抑制できる。

また、弁座軸心に直交する平面に集合する噴霧の断面を垂直に投影した場合、貫徹力が大きい吸気ポート天井側の噴霧の断面形状は前記Ｘ軸方向に長い扁平形状であるので、吸気ポート天井側への貫徹力が小さい噴霧の飛散や流動を前記Ｘ軸方向の広い範囲で防止し付着を抑制でき、貫徹力が大きい噴霧自体も吸気ポート天井側への噴霧の広がりが小さく付着を抑制できる。

また、貫徹力が大きい吸気ポート通路分岐部側の噴霧の断面形状は前記Ｙ軸方向に長い扁平形状であるので、吸気ポート通路分岐部側への貫徹力が小さい噴霧の飛散や流動をＹ軸方向の広い範囲で防止し付着を抑制でき、貫徹力が大きい噴霧自体も吸気ポート通路分岐部側への噴霧の広がりが小さく付着を抑制できる。

また、弁座が下流側にいくに連れて縮径するシート面を有し、噴孔プレートは弁座の最小内径である弁座開口部の内側に複数の噴孔が設けられているので、燃料がシート面に沿って噴孔プレートの上流に流れ込み、そのまま噴孔に流入するので、燃料流れが反転や迂回等して噴孔に流入する前記特許文献２のような場合よりも流体エネルギー損失を低減できる。従って、噴孔に流入する燃料流速を大きくすることができ、貫徹力の大きな噴霧を形成できる。

また、噴霧の微粒化メカニズムを解明するために、発明者等の実験に基づき噴孔から噴射された燃料を拡大撮影した結果、燃料の分裂過程は燃料を拡散させようとする力が表面張力に打ち勝つことで、燃料が「液膜」から「液糸」、そして「液糸」から「液滴」へと分裂していることが判明している。また、一度「液滴」になると表面張力の影響が大きくなるため、それ以降は分裂し難いことも判明している。よって、燃料の乱れの少ない薄い液膜として噴孔から噴射し、この液膜をさらに薄く広げてから分裂させた方がより微粒化することになり、逆に燃料の乱れが生じると燃料液膜が薄く広がる前の厚い液膜の状態で分裂するため、分裂後の液滴も大きくなることが判明している。

このため、噴孔群Ｚａ’、Ｚｂ’、Ｚｃ’を構成する噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃは、何れも噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃの入口中心から出口中心に向かうに連れて弁座軸心に対して離れる方向に傾斜し、噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃを前記平面に対して垂直に投影する場合、貫徹力が小さい噴霧を形成する噴孔Ｚａは貫徹力が大きい噴霧を形成する噴孔Ｚｂ、Ｚｃより前記Ｘ軸側に配置されている。このため、弁座シート部側から径方向内側の噴孔Ｚａに向かう燃料流れの主流の方向が、同様に噴孔Ｚｂ、Ｚｃに向かう燃料流れの主流の方向よりも、噴孔の入口中心から出口中心へ向かう方向と略正対することとなり、噴孔Ｚａは噴孔Ｚｂ、Ｚｃよりも噴孔内壁に衝突した燃料が噴孔内壁の周方向に効率良く押し広げられて薄膜化し、噴孔Ｚａから噴射される燃料は薄い液膜の状態で液滴に分裂するので、貫徹力が小さい噴霧の噴霧粒径を小さくすることができる。よって噴孔Ｚａが形成する貫徹力が小さい噴霧は、噴孔Ｚｂ、Ｚｃが形成する貫徹力が大きい噴霧よりも微粒化の良い貫徹力が小さい噴霧を形成でき、噴孔Ｚａが形成する貫徹力が小さい噴霧と噴孔Ｚｂ、Ｚｃが形成する貫徹力が大きい噴霧とで噴霧貫徹力の異なる大小２つの噴霧を形成可能となる。

また、噴孔Ｚｂは前記Ｘ軸に対して吸気ポート天井側に配置され、噴孔Ｚｃは前記Ｘ軸に対して吸気ポート底側に配置されるので、噴霧を形成する際、噴射直後に噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃから流出する燃料液膜同士が干渉し難くなり、燃料の乱れによって燃料液膜が薄く広がる前の厚い液膜の状態で分裂して液滴が大きくなることがないので、微粒化の悪化を抑制できる。

また、噴孔Ｚａの噴孔内壁での燃料液膜の広がり方向が略Ｙ軸方向であり、吸気ポート通路分岐部側とは逆の外側方向への噴霧の広がりが小さいので、吸気行程噴射時に付着し易い燃焼室の外側内壁への付着を抑制できる。

請求項２の発明によれば、噴孔Ｚｂは噴孔Ｚａの吸気ポート天井側に配置され、噴孔Ｚｃは噴孔Ｚａの吸気ポート底側に配置され、噴孔群Ｚａ’の噴孔で最も噴孔Ｚｂに近い噴孔Ｚａと、前記噴孔Ｚａに隣接する噴孔Ｚｂは、前記２θ１＞θ２の関係が成り立つように噴孔プレートに配置されるので、噴孔Ｚｂに流れ込む燃料流れは、弁座シート部から流入する径方向外側からの燃料流れに加えて、噴孔Ｚｂに隣接する噴孔との間隔が大きい側、すなわち噴孔Ｚａと逆側の周方向からの燃料流れが主流となるため、噴孔Ｚｂ内壁に押し付けられて広がる燃料液膜は略Ｘ軸方向に広がるので、噴孔Ｚｂ出口から噴射される噴霧はＸ軸方向に長い扁平形状を形成できる。

また、噴孔群Ｚａ’を構成する噴孔で最も噴孔Ｚｃに近い噴孔Ｚａと、前記噴孔Ｚａに隣接する噴孔Ｚｃは前記θ３＞２θ４の関係が成り立つように噴孔プレートに配置されるので、噴孔Ｚｃに流れ込む燃料流れは、弁座シート部から流入する径方向外側からの燃料流れに加えて、噴孔Ｚｃに隣接する噴孔との間隔が大きい側、即ち噴孔Ｚａ側の周方向からの燃料流れが主流となるため、噴孔Ｚｃ内壁に押し付けられて広がる燃料液膜は略Ｙ軸方向に広がるので、噴孔Ｚｃ出口から噴射される噴霧はＹ軸方向に長い扁平形状を形成できる。

また、前記２θ１＞θ２、θ３＞２θ４の関係のみでは、噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃの配置によっては、前記角度θ１が小さくなって噴孔Ｚｂに流入する燃料流れの噴孔Ｚａと逆側の周方向からの燃料流れが弱くなり、噴孔Ｚｂ内に生じる燃料液膜が略Ｘ軸方向に十分に広がらない場合や、前記角度θ４が大きくなって噴孔Ｚｃに流入する燃料流れの噴孔Ｚａと逆側の周方向からの燃料流れが大きくなり、噴孔Ｚｃ内に生じる燃料液膜が略Ｙ軸方向に十分に広がらない場合がある。
このため、前記２θ１＞θ２、θ３＞２θ４の関係に加えて、θ１＞θ４の関係が成り立つように噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃを配置することにより、噴孔Ｚｂ、Ｚｃ内に生じる燃料液膜を各々Ｘ軸、Ｙ軸方向により効果的に広げることが可能となり、噴孔Ｚｂ、Ｚｃ出口から噴射される噴霧は各々Ｘ軸、Ｙ軸方向に長い扁平形状を形成できる。従って、吸気ポート天井側及び吸気ポート通路分岐部側への貫徹力が小さい噴霧の飛散や流動を扁平形状の貫徹力が大きい噴霧により広い範囲で防止することができる。このため、より効果的に噴霧の吸気ポート壁面への付着を抑制できる。

また、請求項３の発明によれば、噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃの噴孔プレートの板厚方向に対する各々の噴孔傾斜角αａ、αｂ、αｃの関係が、αａ＞αｂ、αａ＞αｃで、噴孔Ｚａは噴孔Ｚｂ、Ｚｃに対して噴孔入口の角部が鋭角になり、噴孔入口で噴孔剥離が発生し易くなって噴孔内の燃料液膜がより薄膜化し、貫徹力が小さい噴霧の噴霧粒径を更に小さくできる。従って、貫徹力が小さい噴霧は、貫徹力が大きい噴霧に対して微粒化の良い貫徹力の小さい噴霧を形成できる。

また、請求項４の発明によれば、噴孔Ｚａは噴孔Ｚｂ、Ｚｃに対して、噴孔入口中心が前記仮想円より内側に配置されて、噴孔Ｚａに流入する燃料流れの噴孔プレートに沿った燃料流れを強化でき、また噴孔入口中心から弁体先端部までの距離が小さくなるので更に噴孔プレートに沿った燃料流れを強化できると共に、流路断面積も小さくなるので燃料流速も大きくでき、噴孔入口での噴孔剥離が発生し易くなり噴孔内の燃料液膜がより薄膜化するので、貫徹力が小さい噴霧の噴霧粒径を更に小さくできる。従って貫徹力が小さい噴霧は貫徹力が大きい噴霧に対して微粒化の良い貫徹力の小さい噴霧を形成できる。

また、請求項５の発明によれば、燃料噴射弁の噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃは、各々の総噴射量Ｑａ、Ｑｂ、Ｑｃの関係がＱａ＞（Ｑｂ＋Ｑｃ）であるように設けられている。これにより、噴孔Ｚｂ、Ｚｃから噴射される噴霧より、噴孔Ｚａから噴射される噴霧粒径の小さい噴霧の方が集合する噴霧を占める割合が多くなり、噴霧全体として微粒化の良い噴霧を形成できる。従って、燃焼室内の噴霧と空気の混合気を均質化し易くなり、燃焼性を向上できる利点がある。

また、請求項６の発明によれば、燃料噴射弁と、燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給手段と、燃料噴射弁の動作を制御する制御手段とを備えて噴霧生成装置を構成することにより、吸気ポート内壁への噴霧の付着を抑制でき、燃料噴射制御に関して燃料付着を考慮した噴射量の補正制御が必要なくなり、制御を簡略化できる利点がある。

また、請求項７の発明によれば、燃料噴射弁を吸気ポートに備えて火花点火式内燃機関を構成することにより、吸気行程噴射などの吸気ポート内に吸気流動がある時に燃料噴射を行う場合でも、吸気ポート内壁への噴霧の付着を抑制できるので、付着した燃料が液状の壁流となって燃焼室内に流入することがなくなり良好な燃焼性を保つことができる。また、噴霧が燃焼室内に直接流入する量が増加して燃焼室内の気化冷却効果を高めることができ、耐ノック性を向上できるので、圧縮比を増加して燃費を良化できる利点がある。

この発明の実施の形態１による吸気ポートに設けられた燃料噴射弁と吸気行程噴射時の燃料噴霧を示す図である。 図１の矢印Ａ方向から見た側断面図である。 図２のＢ−Ｂ線による燃料噴霧の断面図である。 この発明の実施の形態１による燃料噴射弁の全体断面図である。 この発明の実施の形態１による燃料噴射弁の先端部の拡大断面図及び矢印Ｃ方向から見た弁座開口部の内側の噴孔プレートを示す図である。 図５に示す弁座開口部の内側の噴孔プレートの詳細図である。 図６に示すＥ−Ｅ線及びＧ−Ｇ線、Ｈ−Ｈ線による噴孔断面図である。 図６及び図７に示す噴孔に流入する燃料流れの主流及び噴孔出口の燃料液膜を示す図である。 この発明の実施の形態１による燃料噴射弁の噴孔の噴孔径及び噴孔数を変更した図である。 この発明の実施の形態２による燃料噴射弁の先端部の拡大断面図及び矢印Ｃ方向から見た弁座開口部の内側の噴孔プレートを示す図である。 図１０（ｂ）のＪ−Ｊ線による断面図及びＫ−Ｋ線による断面図である。

以下、この発明による燃料噴射弁及びその燃料噴射弁を備えた噴霧生成装置、並びに火花点火式内燃機関の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

実施の形態１．
図１から図３はこの発明の実施の形態１による燃料噴射弁を説明する図で、図１は吸気ポートに設けられた燃料噴射弁と吸気行程噴射時の燃料噴霧を示す図、図２は図１の矢印Ａ方向から見た側断面図、図３は図２のＢ−Ｂ線による燃料噴霧の断面図である。また、図４は燃料噴射弁の全体断面図、図５（ａ）は図４に示す燃料噴射弁の先端部の拡大断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の矢印Ｃ方向から見た弁座開口部の内側の噴孔プレートを示す図である。

図１から図３に示すように、燃料噴射弁１は、内燃機関（図示せず）の吸気ポート２０において、通路分岐部２０ａの上流位置の天井側である吸気ポート天井側２０ｂに設置されており、２つの吸気弁３０の各々に向けて２つの燃料噴霧（以下、噴霧という。）Ｆが噴射される。燃料噴射弁１は、図４に全体断面図を示すように、ソレノイド装置４、磁気回路のヨーク部分であるハウジング５、磁気回路の固定鉄心部分であるコア６、コイル７、磁気回路の可動鉄心部分であるアマチュア８、及び弁装置９を備えている。

弁装置９は、弁体１０と弁本体１１、及び図５（ａ）（ｂ）に拡大図を示す弁座１２を備えている。弁本体１１はコア６の外形部に圧入後、溶接され、アマチュア８は弁体１０に圧入後、溶接されている。弁座１２には噴孔プレート１３が溶接部１３ａで結合されている。噴孔プレート１３には板厚方向に貫通する複数の噴孔Ｚが設けられている。なお、図４及び図５の符号１５は弁体１０の先端部に溶接されたボールを示し、符号１６は弁体１０を閉弁方向に押圧する圧縮バネを示している。

実施の形態１による燃料噴射弁１は前記のように構成されており、次に動作について説明する。
図示しない内燃機関の制御装置より燃料噴射弁１の駆動回路に動作信号が送られると、燃料噴射弁１のコイル７に電流が通電され、アマチュア８、コア６、ハウジング５、弁本体１１で構成される磁気回路に磁束が発生し、アマチュア８はコア６側へ吸引動作する。これにより、アマチュア８と一体構造である弁体１０が弁座シート部１２ａから離れて隙間が形成されると、燃料は弁体１０の先端部に溶接されたボール１５の面取り部１５ａから弁座シート部１２ａと弁体１０の隙間を通って、噴孔Ｚから吸気ポート２０内に噴射される。

次に、内燃機関の制御装置より燃料噴射弁１の駆動回路に動作の停止信号が送られると、コイル７の電流の通電が停止し、磁気回路中の磁束が減少して弁体１０を閉弁方向に押している圧縮バネ１６により、弁体１０と弁座シート部１２ａ間の隙間は閉状態となり燃料噴射が終了する。このとき、弁体１０は部位８ａで弁本体１１のガイド部と摺動し、閉弁状態ではアマチュア８の上面８ｂがコア６の下面と当接する。

実施の形態１では、図５（ａ）（ｂ）に示すように噴孔プレート１３には、下流側に行くに連れて縮径するシート面１２ｂを有する弁座１２の最小内径である弁座開口部１２ｃの内側に複数の噴孔Ｚが設けられている。従って、図５（ａ）の燃料流れ１８のように、燃料がシート面１２ｂに沿って噴孔プレート１３の上流に流れ込み、そのまま噴孔Ｚに流入するので、燃料流れ１８が反転や迂回等して噴孔Ｚに流入する前記特許文献２のような場合よりも流体エネルギー損失を低減でき、噴孔Ｚの内部に流入する燃料流速を大きくすることができ、貫徹力の大きな噴霧を形成できる。なお、図５（ａ）に示す符号１２ｄは弁座軸心を示している。

また、図６及び図７（ａ）（ｂ）（ｃ）のように、複数の噴孔Ｚは何れも噴孔径φｄ及び噴孔部板厚ｔが同じで、貫徹力が小さい噴霧Ｆａを形成する６個の噴孔Ｚａ、貫徹力が大きい天井側２０ｂの噴霧Ｆｂを形成する２個の噴孔Ｚｂ、及び貫徹力が大きい吸気ポート通路分岐部側２０ｃの噴霧Ｆｃを形成する２個の噴孔Ｚｃの計１０個で構成される。そして、弁座軸心１２ｄに直交する平面に対して垂直に投影する場合、集合する各噴霧Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｃの断面が互いに対称となるように分割するＹ軸を対称に、噴孔群Ｚａ’を構成する３個の噴孔Ｚａ、１個の噴孔Ｚｂ、１個の噴孔Ｚｃが略同一ピッチ１７で配置されている。なお、図７（ａ）は図６のＥ−Ｅ線断面図、（ｂ）は図６のＧ−Ｇ線断面図、（ｃ）は図６のＨ−Ｈ線断面図を示している。

また、噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃは何れも、噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃの入口中心から出口中心に向かうに連れて弁座軸心１２ｄに対して離れる方向に傾斜し、噴孔Ｚａが噴孔Ｚｂ及び噴孔Ｚｃより、弁座１２の中心を通り前記Ｙ軸に直交するＸ軸側に配置されている。従って、図８のように、弁座シート部１２ａ側から径方向内側の噴孔Ｚａに向かう燃料流れ１８の主流（以下、燃料流れとも言う。）１８ａの方向が、同様に噴孔Ｚｂ、Ｚｃに向かう燃料流れ１８の主流（以下、燃料流れとも言う。）１８ｂ、１８ｃの方向よりも、噴孔の入口中心から出口中心へ向かう方向と略正対することとなる。このため、噴孔Ｚａは、噴孔Ｚｂ、Ｚｃよりも噴孔内壁に衝突した燃料が噴孔内壁の周方向に効率良く押し広げられて薄膜化し、噴孔Ｚａから噴射される燃料は薄い液膜の状態で液滴に分裂するので、噴霧Ｆａの噴霧粒径を小さくすることができる。

また、図８に示すように、噴孔Ｚａは前記Ｘ軸に近い程、噴孔入口中心から出口中心に向かう方向が燃料流れ１８ａの方向と正対し易くなり微粒化するので、出来る限りＸ軸近くに配置するのが望ましい。よって噴孔Ｚａが形成する噴霧Ｆａは、噴孔Ｚｂ、Ｚｃが形成する噴霧Ｆｂ、Ｆｃよりも微粒化の良い貫徹力が小さい噴霧を形成でき、噴霧Ｆａと噴霧Ｆｂ、Ｆｃとで噴霧貫徹力の異なる大小２つの噴霧を形成可能となる。

また、噴霧Ｆｂを形成する噴孔Ｚｂは前記Ｘ軸に対して吸気ポート天井側２０ｂに配置され、噴霧Ｆｃを形成する噴孔Ｚｃは前記Ｘ軸に対して吸気ポート底側２０ｄに配置されるので、図３のような噴霧配置の噴霧Ｆを形成する際、噴射直後に噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃから流出する燃料液膜１９ａ、１９ｂ、１９ｃ同士が干渉し難くなり、燃料の乱れによって燃料液膜１９ａ、１９ｂ、１９ｃが薄く広がる前の厚い液膜の状態で分裂して液滴が大きくなることがないので、微粒化の悪化を抑制できる。

更に、噴霧Ｆａは噴孔Ｚａの噴孔内壁での燃料液膜１９ａの広がり方向が略Ｙ軸方向であり、図１の吸気ポート通路分岐部側２０ｃとは逆の外側方向への噴霧の広がりが小さいので、吸気行程噴射時に付着し易い燃焼室４０の外側内壁４０ａへの付着を抑制できる。

また、図６に示すように、噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃは、噴孔プレート１３に対して次の位置関係に配置されている。即ち、噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃを弁座軸心１２ｄに直交する平面に対して垂直に投影した場合、噴孔群Ｚａ’を構成する噴孔で最も噴孔Ｚｂに近い噴孔Ｚａの入口部中心と弁座１２の中心を結ぶ直線をＬ１とし、前記噴孔Ｚａに隣接する噴孔Ｚｂの入口中心と弁座１２の中心を結ぶ直線をＬ２とし、直線Ｌ２と前記Ｙ軸のなす角度をθ１とし、直線Ｌ１と直線Ｌ２のなす角度をθ２とすると、２θ１＞θ２が成り立つように噴孔プレート１３に配置されている。また、噴孔群Ｚａ’を構成する噴孔で最も噴孔Ｚｃに近い噴孔Ｚａの入口部中心と弁座１２の中心を結ぶ直線をＬ３とし、前記噴孔Ｚａに隣接する噴孔Ｚｃの入口中心と弁座１２の中心を結ぶ直線をＬ４とし、直線Ｌ３と直線Ｌ４のなす角をθ３とし、直線Ｌ４と前記Ｙ軸のなす角度をθ４とすると、θ３＞２θ４であり、またθ１及びθ４の関係は、θ１＞θ４が成り立つように噴孔プレート１３に配置されている。

前記のように噴孔Ｚａ、Ｚｂは、２θ１＞θ２の関係が成り立つように噴孔プレート１３に配置されている。従って、図８のように、噴孔Ｚｂに流れ込む燃料流れは、弁座シート部１２ａから流入する径方向外側からの燃料流れ１８ｂに加えて、噴孔Ｚｂに隣接する噴孔との間隔が大きい側、すなわち噴孔Ｚａと逆側の周方向からの燃料流れ１８ｄが主流となるため、噴孔Ｚｂ内壁に押し付けられて広がる燃料液膜１９ｂは略Ｘ軸方向に広がるので、噴孔Ｚｂ出口から噴射される噴霧ＦｂはＸ軸方向に長い扁平形状を形成できる。燃料流れ１８ｄが燃料流れ１８ｂと同程度に大きくなる程、燃料液膜１９ｂが略Ｘ軸方向に広がるので、前記角度θ１はできるだけ前記角度θ２より大きい方が望ましい。よって図３のように、噴霧Ｆａの吸気ポート天井側２０ｂに噴霧Ｆｂを配置することにより、吸気ポート天井側２０ｂへの貫徹力が小さい噴霧Ｆａの飛散や流動をＸ軸方向の広い範囲で防止し、付着を抑制できる。また、噴霧Ｆｂ自体も吸気ポート天井側２０ｂへの噴霧の広がりが小さく、付着を抑制できる。

また、噴孔Ｚａ、Ｚｃは、θ３＞２θ４の関係が成り立つように噴孔プレート１３に配置されている。従って、図８のように、噴孔Ｚｃに流れ込む燃料流れは、弁座シート部１２ａから流入する径方向外側からの燃料流れ１８ｃに加えて、噴孔Ｚｃに隣接する噴孔との間隔が大きい側、すなわち噴孔Ｚａ側の周方向からの燃料流れ１８ｅが主流となるため、噴孔Ｚｃ内壁に押し付けられて広がる燃料液膜１９ｃは略Ｙ軸方向に広がるので、噴孔Ｚｃ出口から噴射される噴霧ＦｃはＹ軸方向に長い扁平形状を形成できる。燃料流れ１８ｅが燃料流れ１８ｃと同程度に大きくなる程、燃料液膜１９ｃが略Ｙ軸方向に広がるので、前記角度θ３はできるだけ前記角度θ４より大きい方が望ましい。よって図３のように、噴霧Ｆａの吸気ポート通路分岐部側２０ｃに噴霧Ｆｃを配置することにより、吸気ポート通路分岐部側２０ｃへの貫徹力が小さい噴霧Ｆａの飛散や流動をＹ軸方向の広い範囲で防止し付着を抑制でき、噴霧Ｆｃ自体も吸気ポート通路分岐部側２０ｃへの噴霧の広がりが小さく付着を抑制できる。

また、前記２θ１＞θ２、θ３＞２θ４の関係のみでは、噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃの配置によっては、前記角度θ１が小さくなり、噴孔Ｚｂに流入する燃料流れのうち、噴孔Ｚａと逆側の周方向からの燃料流れ１８ｄが弱くなり、噴孔Ｚｂ内に生じる燃料液膜１９ｂが略Ｘ軸方向に十分に広がらない場合や、前記角度θ４が大きくなり、噴孔Ｚｃに流入する燃料流れのうち、噴孔Ｚａ側の周方向からの燃料流れ１８ｅが小さくなり、噴孔Ｚｃ内に生じる燃料液膜１９ｂが略Ｙ軸方向に十分に広がらない場合がある。

そこで、図６のように前記２θ１＞θ２、θ３＞２θ４の関係に加えて、θ１＞θ４の関係が成り立つように噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃを配置する。これにより、噴孔Ｚａに隣接する噴孔Ｚｂ、Ｚｃに流入する燃料流れ１８ｄ、１８ｅをより大きくでき、噴孔Ｚｂ、Ｚｃ内に生じる燃料液膜１９ｂ、１９ｃを各々略Ｘ軸、Ｙ軸方向により効果的に広げることが可能となり、噴孔Ｚｂ、Ｚｃ出口から噴射される噴霧Ｆｂ、Ｆｃは各々Ｘ軸、Ｙ軸方向に長い扁平形状を形成できる。

更に、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）のように、噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃの噴孔プレート１３の板厚方向に対する各々の噴孔傾斜角αａ、αｂ、αｃの関係が、αａ＞αｂ、αａ＞αｃの関係を有するように構成されている。これにより、噴孔Ｚａは噴孔Ｚｂ、Ｚｃに対して噴孔入口の角部が鋭角になり、噴孔入口で噴孔剥離が発生し易くなって噴孔内の燃料液膜１９ａがより薄膜化するので、噴霧Ｆａの噴霧粒径を更に小さくすることができる。従って噴霧Ｆａは噴霧Ｆｂ、Ｆｃに対して微粒化の良い貫徹力の小さい噴霧を形成できる。

また、図９のように、噴孔群Ｚａ’を形成する噴孔Ｚａの噴孔数、噴孔径等を変更した場合でも、図３のような貫徹力が小さい噴霧Ｆａと貫徹力が大きい噴霧Ｆｂ、Ｆｃの集合する噴霧Ｆを形成することが可能であり、前記と同様の吸気ポート２０への噴霧Ｆの付着抑制効果を得ることができる。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２による燃料噴射弁について説明する。
図１０（ａ）（ｂ）は、実施の形態２による燃料噴射弁の先端部の拡大断面図及び矢印Ｃ方向から見た弁座開口部の内側の噴孔プレートを示す図である。実施の形態２による燃料噴射弁は、図１０（ｂ）のように実施の形態１に対して噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃの噴孔ピッチ径を変更したもので、その他の部分については、実施の形態１と同様である。実施の形態１と同一若しくは相当分には同一符号を示して重複説明を省略する。

図１０（ａ）（ｂ）に示すように、弁体１０の下流側に設けられる噴孔プレート１３は、シート面１２ｂを下流側へ延長した仮想円錐と噴孔プレート１３の上流側端面とが交差して仮想円６０を形成するように配置され、弁体１０の先端部が下流側に行くに連れて弁座軸心１２ｄを中心に縮径する形状である。噴孔プレート１３にＹ軸対称に配置される６個の噴孔Ｚａ、２個の噴孔Ｚｂ、２個の噴孔Ｚｃは各々同一ピッチで配置され、噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃの入口部中心の弁座軸心１２ｄを中心とした噴孔ピッチ径Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ（図１０ではＰｂ＝Ｐｃ）及び仮想円６０の直径Ｐｋの関係が、Ｐａ＜Ｐｋ＜Ｐｂ、Ｐａ＜Ｐｋ＜Ｐｃが成り立つように配置されている。

従って、図１０（ｂ）のＪ−Ｊ線断面、Ｋ−Ｋ線断面を示す図１１（ａ）（ｂ）のように、噴孔Ｚａは噴孔Ｚｂ、Ｚｃに対して、噴孔入口中心が仮想円６０より内側に配置されるので、噴孔に流入する燃料流れ１８の噴孔プレート１３に沿った流れを強化できる。また、噴孔入口中心から弁体先端部までの距離（図１１の距離Ｌ）が小さくなるので更に噴孔プレート１３に沿った燃料流れ１８を強化できると共に、流路断面積も小さくなるので燃料流速も大きくでき、噴孔入口での噴孔剥離が発生し易くなり、噴孔内の燃料液膜１９ａがより薄膜化し、噴霧Ｆａの噴霧粒径を更に小さくできる。従って噴霧Ｆａは噴霧Ｆｂ、Ｆｃに対して微粒化の良い貫徹力の小さい噴霧を形成できる。

また、前記実施の形態１あるいは２による燃料噴射弁１の噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃは、各々の総噴射量Ｑａ、Ｑｂ、Ｑｃの関係がＱａ＞（Ｑｂ＋Ｑｃ）であるように設けられている。これにより、噴孔Ｚｂ、Ｚｃから噴射される噴霧Ｆｂ、Ｆｃより、噴孔Ｚａから噴射される噴霧粒径の小さい噴霧Ｆａの方が集合する噴霧Ｆを占める割合が多くなり、噴霧全体として微粒化の良い噴霧を形成できる。従って、燃焼室４０内の噴霧と空気の混合気を均質化し易くなり、燃焼性を向上できる利点がある。

更に、前記実施の形態１あるいは実施の形態２による燃料噴射弁１と、燃料噴射弁１に燃料を供給する燃料供給手段と、燃料噴射弁１の動作を制御する制御手段とを備えて噴霧生成装置を構成することにより、吸気ポート内壁への噴霧Ｆの付着を抑制でき、燃料噴射制御に関して燃料付着を考慮した噴射量の補正制御が必要なくなり、制御を簡略化できる利点がある。

また、前記実施の形態１あるいは２による燃料噴射弁１を吸気ポート２０に備えて火花点火式内燃機関を構成することにより、吸気行程噴射などの吸気ポート２０内に吸気流動がある時に燃料噴射を行う場合でも、吸気ポート内壁への噴霧Ｆの付着を抑制できるので、付着した燃料が液状の壁流となって燃焼室４０内に流入することがなくなり良好な燃焼性を保つことができる。また、噴霧Ｆが燃焼室４０内に直接流入する量が増加して燃焼室４０内の気化冷却効果を高めることができ、耐ノック性を向上できるので、圧縮比を増加して燃費を良化できる利点がある。

以上、この発明の実施の形態１及び２について説明したが、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ 燃料噴射弁、４ ソレノイド装置、５ ハウジング、６ コア、７ コイル、８ アマチュア、９ 弁装置、１０ 弁体、１１ 弁本体、１２ 弁座、１２ａ シート部、１２ｂ シート面、１２ｃ 弁座開口部、１２ｄ 弁座軸心、１３ 噴孔プレート、１３ａ
溶接部、Ｚ 噴孔、１５ ボール、１５ａ 面取り部、１６ 圧縮バネ、１７ 噴孔ピッチ、１８ 燃料流れ、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ 燃料液膜、２０ 吸気ポート、２０ａ 通路分岐部、２０ｂ 吸気ポート天井側、２０ｃ 吸気ポート通路分岐部側、２０ｄ 吸気ポート底側、３０ 吸気弁、４０ 燃焼室、５０ 吸気流、６０ 仮想円、Ｆ 燃料噴霧、Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｃ 燃料噴霧、Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃ 噴孔。

Claims (7)

1. 吸気ポートが２つの通路に分岐して１つの燃焼室に連通し、前記２つの通路と前記燃焼室を連通する吸気口を開閉する２つの吸気弁を有する内燃機関の前記吸気ポートの通路分岐部上流の天井側に設けられると共に、下流側に行くに連れて縮径するシート面を有する弁座と、前記弁座を開閉する弁体と、前記弁体の下流側に噴孔プレートを備え、
   前記噴孔プレートは前記弁座の最小内径である弁座開口部の内側に複数の噴孔が設けられ、前記噴孔はいずれも噴孔の入口中心から出口中心に向かうに連れて弁座軸心に対して離れる方向に傾斜し、制御装置からの動作信号により前記弁体を動作させて、前記複数の噴孔から燃料を噴射し、前記吸気弁の各々に指向する２つの集合する燃料噴霧を形成する燃料噴射弁において、
   前記集合する燃料噴霧は、いずれも貫徹力が小さい燃料噴霧と貫徹力が大きい燃料噴霧で構成され、
   前記貫徹力が大きい燃料噴霧は、前記貫徹力が小さい燃料噴霧の吸気ポート天井側及び通路分岐部側に配置され、
   前記弁座軸心に直交する平面に前記集合する燃料噴霧の断面を垂直に投影する場合、前記平面において、前記弁座の中心を通る直線のうち、前記燃料噴霧の断面が互いに対称となるように分割する軸をＹ軸、前記弁座の中心を通り前記Ｙ軸に直交する軸をＸ軸とすると、前記平面に垂直に投影される前記吸気ポート天井側の燃料噴霧の断面形状は、Ｘ軸方向に長い扁平形状であり、前記通路分岐部側の燃料噴霧の断面形状は、Ｙ軸方向に長い扁平形状であり、
   前記貫徹力が小さい燃料噴霧、前記吸気ポート天井側の燃料噴霧、及び前記通路分岐部側の燃料噴霧を形成する噴孔群を各々Ｚａ’、Ｚｂ’、Ｚｃ’とすると、前記噴孔群Ｚａ’、Ｚｂ’、Ｚｃ’は少なくとも１つ以上の噴孔から構成され、
   前記噴孔群Ｚａ’、Ｚｂ’、Ｚｃ’を構成する噴孔を各々Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃとすると、前記噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃを前記平面に対して垂直に投影する場合、前記噴孔Ｚａは、前記噴孔Ｚｂ及び前記噴孔Ｚｃより前記Ｘ軸側に配置され、前記噴孔Ｚｂは、前記Ｘ軸に対して前記吸気ポート天井側に配置され、前記噴孔Ｚｃは、前記Ｘ軸に対して前記吸気ポートの底側に配置されることを特徴とする燃料噴射弁。
2. 前記噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃを前記平面に対して垂直に投影する場合、前記噴孔群Ｚａ’を構成する噴孔で最も噴孔Ｚｂに近い噴孔Ｚａの入口部中心と前記弁座の中心を結ぶ直線をＬ１とし、前記噴孔Ｚａに隣接する前記噴孔Ｚｂの入口中心と前記弁座の中心を結ぶ直線をＬ２とし、前記直線Ｌ２と前記Ｙ軸のなす角度をθ１とし、前記直線Ｌ１と直線Ｌ２のなす角度をθ２とすると、２θ１＞θ２の関係にあり、
   前記噴孔群Ｚａ’を構成する噴孔で最も噴孔Ｚｃに近い噴孔Ｚａの入口部中心と前記弁座の中心を結ぶ直線をＬ３とし、前記噴孔Ｚａに隣接する前記噴孔Ｚｃの入口中心と前記弁座の中心を結ぶ直線をＬ４とし、前記直線Ｌ３と直線Ｌ４のなす角度をθ３とし、前記直線Ｌ４と前記Ｙ軸のなす角度をθ４とすると、θ３＞２θ４の関係にあり、
   前記角度θ１及びθ４はθ１＞θ４の関係にあることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
3. 前記噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃの前記噴孔プレートの板厚方向に対する各々の噴孔傾斜角をαａ、αｂ、αｃとすると、
   αａ＞αｂ
   αａ＞αｃ
   であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料噴射弁。
4. 前記噴孔プレートは前記シート面を下流側へ延長した仮想円錐と前記噴孔プレートの上流側端面とが交差して仮想円を形成するように配置され、
   前記弁体の先端部は下流側に行くに連れて前記弁座軸心を中心に縮径する形状であり、
   前記噴孔プレートに配置される前記噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃの入口部中心の弁座軸心を中心とした噴孔ピッチ径を各々Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃとし、前記仮想円の直径をＰｋとすると、
   Ｐａ＜Ｐｋ＜Ｐｂ
   Ｐａ＜Ｐｋ＜Ｐｃ
   であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の燃料噴射弁。
5. 前記噴孔Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃの各々の総噴射量をＱａ、Ｑｂ、Ｑｃとすると、
   Ｑａ＞（Ｑｂ＋Ｑｃ）
   であることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の燃料噴射弁。
6. 請求項１から請求項５の何れか一項に記載の燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給手段と、前記燃料噴射弁の動作を制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする噴霧生成装置。
7. 請求項１から請求項５の何れか一項に記載の燃料噴射弁を吸気ポートに備えたことを特徴とする火花点火式内燃機関。