JP5838701B2

JP5838701B2 - Fuel injection valve

Info

Publication number: JP5838701B2
Application number: JP2011221017A
Authority: JP
Inventors: 勇介本江
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-10-05
Filing date: 2011-10-05
Publication date: 2016-01-06
Anticipated expiration: 2031-10-05
Also published as: JP2013079629A

Description

本発明は、内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁に関するものである。 The present invention relates to a fuel injection valve that injects fuel into an internal combustion engine.

従来の燃料噴射弁として、図１１に示すように、ノズルボデー２のシート面２０よりも下流に、サック周壁面２１０とサック底部壁面２１１とに囲まれたサック部２１を設け、このサック周壁面２１０に噴孔２２の入口側開口部を開口させたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。 As a conventional fuel injection valve, as shown in FIG. 11, a sack portion 21 surrounded by a sack peripheral wall surface 210 and a sack bottom wall surface 211 is provided downstream of the seat surface 20 of the nozzle body 2. Further, there is known one in which the opening on the inlet side of the nozzle hole 22 is opened (see, for example, Patent Document 1).

そして、サック部２１と噴孔２２の境界部に流体研磨を施して噴孔２２の入口側開口部にＲ面を形成し、これにより流量係数を高めて噴射速度の低下を抑制し、高ペネトレーションを実現するようにしている。そして、高ペネトレーションの実現により、低エミッションで高出力の内燃機関を実現している。 Then, fluid polishing is applied to the boundary portion between the sack portion 21 and the nozzle hole 22 to form an R surface at the inlet side opening of the nozzle hole 22, thereby increasing the flow coefficient to suppress a decrease in the injection speed, and high penetration. Is to be realized. By realizing high penetration, a low-emission and high-power internal combustion engine is realized.

特開２００５−３１５１３６号公報JP 2005-315136 A

しかしながら、従来の燃料噴射弁は、ニードル１の高リフト領域では高ペネトレーションを実現できるが、初期リフト時すなわち低リフト領域におけるペネトレーションが小さいという問題がある。 However, although the conventional fuel injection valve can achieve high penetration in the high lift region of the needle 1, there is a problem that the penetration during the initial lift, that is, in the low lift region is small.

これは、図１１に示すように、低リフト領域では、ニードルシート部１３を通過してサック部２１に流れる燃料が、ニードル１の壁面に引っ張られてニードル１の壁面に沿って流れるため、燃料流れがノズルボデー２のシート面２０から剥離し、さらに噴孔２２の入口側開口部に到達した時点でも燃料流れが剥離しており、これにより、燃料が噴孔２２の入口側開口部のＲ面に沿ってスムーズに流れることができなくなり、流れの損失が拡大するためである。 As shown in FIG. 11, in the low lift region, the fuel flowing through the needle seat portion 13 and flowing to the sack portion 21 is pulled by the wall surface of the needle 1 and flows along the wall surface of the needle 1. Even when the flow is separated from the sheet surface 20 of the nozzle body 2 and reaches the inlet side opening of the nozzle hole 22, the fuel flow is also separated, so that the fuel has an R surface at the inlet side opening of the nozzle hole 22. This is because the flow cannot smoothly flow along the flow path, and the flow loss increases.

本発明は上記点に鑑みて、サック周壁面に噴孔の入口側開口部を開口させた燃料噴射弁において、低リフト領域での流量係数を高めることを目的とする。 An object of the present invention is to increase a flow coefficient in a low lift region in a fuel injection valve in which an inlet side opening of a nozzle hole is opened on a circumferential wall surface of a sack.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ノズルボデー（２）内でニードル（１）が往復動する燃料噴射弁であって、ノズルボデー（２）は、テーパ状のボデーシート面（２０）と、ボデーシート面（２０）の下流側に設けられ、サック周壁面（２１０）およびサック底部壁面（２１１）とに囲まれたサック部（２１）と、サック周壁面（２１０）に入口側開口部が開口し、サック部（２１）と外部とを連通して燃料の噴出口となる噴孔（２２）とを備え、ニードル（１）は、２つのテーパ面（１１、１２）の境界部に形成され、ボデーシート面（２０）と接離して噴孔（２２）を開閉するニードルシート部（１３）と、ニードル（１）の２つのテーパ面（１１、１２）のうち下流側のテーパ面（１２）に形成され、ニードルシート部（１３）よりも下流側から閉弁状態において噴孔（２２）の入口側開口部に対向する位置まで延びたニードル溝部（１４）とを備え、噴孔（２２）は、複数個備えられており、ニードル溝部（１４）は、燃料の流れ方向に長い長溝で、下流側のテーパ面（１２）の周方向に噴孔（２２）と同数設けられており、ノズルボデー（２）とニードル（１）は、ノズルボデー（２）とニードル（１）の相対回転を防止する相対回転防止機構（１５、２４）を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a fuel injection valve in which the needle (1) reciprocates in the nozzle body (2), and the nozzle body (2) has a tapered body seat surface ( 20), a sack portion (21) provided on the downstream side of the body seat surface (20) and surrounded by the sac peripheral wall surface (210) and the sack bottom wall surface (211), and an entrance to the sac peripheral wall surface (210) The side opening is provided with an injection hole (22) that communicates the sac part (21) with the outside and serves as a fuel outlet, and the needle (1) has two tapered surfaces (11, 12). The needle seat portion (13) formed at the boundary portion that opens and closes the nozzle hole (22) in contact with and away from the body seat surface (20), and the downstream side of the two tapered surfaces (11, 12) of the needle (1) Formed on the tapered surface (12) of the needle Than isolation portions (13) provided with a needle groove (14) extending from the downstream side in the closed state to the position facing the inlet side opening of the injection hole (22), nozzle holes (22), a plurality comprises The needle groove portion (14) is a long groove that is long in the fuel flow direction, and is provided in the circumferential direction of the downstream tapered surface (12) in the same number as the nozzle holes (22), and the nozzle body (2) and the needle (1) is provided with a relative rotation prevention mechanism (15, 24) for preventing relative rotation of the nozzle body (2) and the needle (1).

これによると、低リフト領域では、ニードル溝部（１４）内を流れる燃料の流速が低下するため、燃料流れをニードル（１）の壁面側に引っ張る力が小さくなって、燃料流れのボデーシート面（２０）からの剥離がなくなり、これにより、燃料が噴孔（２２）にスムーズに流れるようになり、低リフト領域での流量係数を高めることができる。 According to this, in the low lift region, since the flow velocity of the fuel flowing in the needle groove portion (14) is reduced, the force that pulls the fuel flow toward the wall surface of the needle (1) is reduced, and the body seat surface ( 20), the fuel flows smoothly into the nozzle hole (22), and the flow coefficient in the low lift region can be increased.

また、相対回転防止機構（１５、２４）により、噴孔（２２）の入口側開口部とニードル溝部（１４）が対向する位置関係を維持して、低リフト領域での流量係数を高める効果を継続して得ることができる。 Further, the relative rotation prevention mechanism (15, 24) maintains the positional relationship in which the inlet side opening of the nozzle hole (22) and the needle groove (14) face each other, thereby increasing the flow coefficient in the low lift region. It can be obtained continuously .

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の燃料噴射弁において、噴孔（２２）の径をＤｉとし、ニードル溝部（１４）の高さをＨｎとしたとき、Ｈｎ≧１／３×Ｄｉであることを特徴とする。 In the invention according to claim 2 , in the fuel injection valve according to claim 1, when the diameter of the injection hole (22) is Di and the height of the needle groove (14) is Hn, Hn ≧ 1/3. It is characterized by × Di.

これによると、ニードル溝部（１４）内を流れる燃料の流速を確実に低下させて、燃料流れのボデーシート面（２０）からの剥離をより確実に防止することができる。 According to this, the flow velocity of the fuel flowing through the needle groove portion (14) can be reliably reduced, and the fuel flow can be more reliably prevented from peeling from the body seat surface (20).

請求項３に記載の発明のように、請求項１または２に記載の燃料噴射弁において、サック周壁面（２１０）の径をＤｓとし、ニードル溝部（１４）の長さをＬｎとしたとき、Ｌｎ≧１／２×Ｄｓとすることができる。 As in the third aspect of the invention, in the fuel injection valve of the first or second aspect, when the diameter of the sack peripheral wall surface (210) is Ds and the length of the needle groove (14) is Ln, Ln ≧ 1/2 × Ds.

請求項４に記載の発明のように、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の燃料噴射弁において、噴孔（２２）の径をＤｉとし、ニードル溝部（１４）の幅をＷｎとしたとき、Ｗｎ≧Ｄｉとすることができる。 As in the invention according to claim 4 , in the fuel injection valve according to any one of claims 1 to 3 , the diameter of the injection hole (22) is Di, and the width of the needle groove (14) is Wn. In this case, Wn ≧ Di.

請求項５に記載の発明のように、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の燃料噴射弁において、噴孔（２２）の径をＤｉとし、ニードルシート部（１３）からニードル溝部（１４）の上流端までの距離をＹｎとしたとき、Ｙｎ≧Ｄｉとすることができる。 As in the invention described in claim 5, in the fuel injection valve according to any one of claims 1 to 4, the diameter of the nozzle hole (22) and Di, needle groove from the needle seat (13) ( When the distance to the upstream end of 14) is Yn, Yn ≧ Di can be satisfied.

請求項６に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の燃料噴射弁において、ニードル溝部（１４）の底面は曲面であることを特徴とする。これによると、低リフト領域での流量係数をさらに高めることができる。 The invention according to claim 6, in the fuel injection valve according to any one of claims 1 to 5, wherein the bottom surface of the needle groove (14) is curved. According to this, the flow coefficient in the low lift region can be further increased.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の第１実施形態に係る燃料噴射弁の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the fuel injection valve which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG. 図１のＢ矢視図である。It is a B arrow line view of FIG. 図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the CC line of FIG. 図１の燃料噴射弁の要部を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the principal part of the fuel injection valve of FIG. 図１の燃料噴射弁の作動説明に供する要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part with which it uses for operation | movement description of the fuel injection valve of FIG. 図１の燃料噴射弁における最大噴射圧と溝長さＬｂとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the maximum injection pressure and the groove length Lb in the fuel injection valve of FIG. 本発明の第２実施形態に係る燃料噴射弁を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the fuel injection valve which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図８の燃料噴射弁の要部を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the principal part of the fuel injection valve of FIG. 図９のＤ部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the D section of FIG. 従来の燃料噴射弁の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the conventional fuel injection valve.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は第１実施形態に係る燃料噴射弁の要部を示す断面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は図１のＢ矢視図、図４は図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 (First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described. 1 is a cross-sectional view showing a main part of the fuel injection valve according to the first embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A in FIG. 1, FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow B in FIG. It is sectional drawing which follows the CC line of 3. FIG.

本実施形態の燃料噴射弁は、図示しない多気筒ディーゼルエンジン等の内燃機関（以下エンジンという）の各気筒毎に搭載されて、高圧燃料をエンジンの各気筒の燃焼室内に直接噴射供給するものである。 The fuel injection valve of the present embodiment is mounted in each cylinder of an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) such as a multi-cylinder diesel engine (not shown), and directly injects and supplies high-pressure fuel into the combustion chamber of each cylinder of the engine. is there.

図１〜図４に示すように、この燃料噴射弁は、略円柱状のニードル１と、このニードル１を内部に収容する略円筒状のノズルボデー２とを備えている。そして、ニードル１は、ノズルボデー２に摺動自在に保持され、ニードル１およびノズルボデー２の軸線方向（図１の紙面上下方向。以下、単に軸線方向という）に沿ってノズルボデー２内で往復動するようになっている。 As shown in FIGS. 1 to 4, the fuel injection valve includes a substantially cylindrical needle 1 and a substantially cylindrical nozzle body 2 that accommodates the needle 1 therein. The needle 1 is slidably held by the nozzle body 2 so as to reciprocate in the nozzle body 2 along the axial direction of the needle 1 and the nozzle body 2 (the vertical direction in the drawing of FIG. 1; hereinafter simply referred to as the axial direction). It has become.

また、ニードル１は、軸線方向に延びる円柱状のニードル軸部１０と、このニードル軸部１０の燃料流れ下流側（図１の紙面下方側）に形成されたテーパ状のニードル第１テーパ面１１と、このニードル第１テーパ面１１の燃料流れ下流側に形成されたテーパ状のニードル第２テーパ面１２とを備えている。 The needle 1 includes a cylindrical needle shaft portion 10 extending in the axial direction, and a tapered needle first taper surface 11 formed on the fuel flow downstream side (the lower side in FIG. 1) of the needle shaft portion 10. And a tapered needle second tapered surface 12 formed on the downstream side of the fuel flow of the needle first tapered surface 11.

ニードル第１テーパ面１１およびニードル第２テーパ面１２は、燃料流れ向きに沿って径が小さくなっている。また、ニードル第１テーパ面１１のテーパ角よりも、ニードル第２テーパ面１２のテーパ角が大である。 The needle first taper surface 11 and the needle second taper surface 12 have a smaller diameter along the fuel flow direction. The taper angle of the needle second taper surface 12 is larger than the taper angle of the needle first taper surface 11.

そして、ニードル第１テーパ面１１とニードル第２テーパ面１２の境界部に、円環状の稜線であるニードルシート部１３が形成され、このニードルシート部１３がノズルボデー２のボデーシート面２０（詳細後述）と接離してノズルボデー２の噴孔２２（詳細後述）を開閉するようになっている。 And the needle seat part 13 which is an annular ridgeline is formed in the boundary part of the needle 1st taper surface 11 and the needle 2nd taper surface 12, This needle seat part 13 is the body sheet surface 20 (detailed later) of the nozzle body 2 The nozzle hole 2 (details will be described later) of the nozzle body 2 is opened and closed.

ノズルボデー２は、燃料流れ向きに沿って径が小さくなるテーパ状のボデーシート面２０と、このボデーシート面２０の燃料流れ下流側に設けられた空間であるサック部２１と、このサック部２１と外部とを連通して燃料の噴出口となる複数個の噴孔２２とを備えている。 The nozzle body 2 has a tapered body seat surface 20 whose diameter decreases along the fuel flow direction, a sack portion 21 which is a space provided on the downstream side of the fuel flow of the body seat surface 20, and the sack portion 21. A plurality of nozzle holes 22 that communicate with the outside and serve as fuel outlets are provided.

より詳細には、サック部２１は、ボデーシート面２０の燃料流れ下流側端部から軸線方向に延びる円柱状のサック周壁面２１０と、このサック周壁面２１０の燃料流れ下流側端部に位置するテーパ状のサック底部壁面２１１とに囲まれた空間である。 More specifically, the sac portion 21 is located at the cylindrical sack peripheral wall surface 210 extending in the axial direction from the fuel flow downstream end portion of the body seat surface 20 and the fuel flow downstream end portion of the sac peripheral wall surface 210. It is a space surrounded by a tapered sack bottom wall surface 211.

また、噴孔２２は、断面形状が円形で、その入口側開口部がサック周壁面２１０に開口し、入口側開口部にＲ面が形成されている。さらに、噴孔２２は、ニードル１およびノズルボデー２の径方向（以下、単に径方向という）に概略沿って延びている。なお、本実施形態では、噴孔２２を２個図示しているが、一般的には、噴孔２２は６〜１０個設けられる。 Further, the nozzle hole 22 has a circular cross-sectional shape, an opening on the inlet side thereof opens to the sack peripheral wall surface 210, and an R surface is formed on the opening on the inlet side. Further, the nozzle hole 22 extends substantially along the radial direction of the needle 1 and the nozzle body 2 (hereinafter simply referred to as the radial direction). In the present embodiment, two injection holes 22 are illustrated, but generally 6 to 10 injection holes 22 are provided.

ボデーシート面２０のうちニードルシート部１３が当接する部位をボデーシート部としたとき、ボデーシート面２０およびサック周壁面２１０には、ボデーシート部よりも下流側から噴孔２２の入口側開口部まで延びて噴孔２２に接続されたボデー溝部２３が形成されている。ボデー溝部２３は、噴孔２２と同数設けられており、１つの噴孔２２に対して１つのボデー溝部２３が接続されている。図４に示すように、このボデー溝部２３は、断面形状が略半円形である。したがって、ボデー溝部２３の底面は、曲面であり、より詳細には円弧状である。 When the portion of the body seat surface 20 with which the needle seat portion 13 abuts is the body seat portion, the body seat surface 20 and the sac peripheral wall surface 210 have openings on the inlet side of the injection holes 22 from the downstream side of the body seat portion. A body groove portion 23 extending to the nozzle hole 22 and connected to the nozzle hole 22 is formed. The body groove portions 23 are provided in the same number as the nozzle holes 22, and one body groove portion 23 is connected to one nozzle hole 22. As shown in FIG. 4, the body groove portion 23 has a substantially semicircular cross section. Therefore, the bottom surface of the body groove portion 23 is a curved surface, more specifically, an arc shape.

ボデー溝部２３の詳細について主に図５に基づいて説明する。なお、図５はボデー溝部２３付近を拡大して示す断面図である。 The details of the body groove portion 23 will be described mainly with reference to FIG. FIG. 5 is an enlarged sectional view showing the vicinity of the body groove 23.

本実施形態の燃料噴射弁は、低リフト領域における燃料噴霧の高ペネトレーションを実現するために、ボデー溝部２３の各部の寸法を以下のように設定している。 In the fuel injection valve of the present embodiment, the dimensions of each part of the body groove portion 23 are set as follows in order to realize high penetration of fuel spray in the low lift region.

まず、噴孔２２の径をＤｉとし、ボデー溝部２３の高さをＨｂとしたとき、Ｈｂ≧１／３×Ｄｉに設定している。因みに、Ｈｂ＝１／３×Ｄｉが、最も望ましい。 First, when the diameter of the nozzle hole 22 is Di and the height of the body groove portion 23 is Hb, Hb ≧ 1/3 × Di is set. Incidentally, Hb = 1/3 × Di is most desirable.

サック周壁面２１０の径をＤｓとし、ボデー溝部２３のうちボデーシート面２０に形成された部位の長さをＬｂとしたとき、Ｌｂ≧１／２×Ｄｓに設定している。 When the diameter of the sack peripheral wall surface 210 is Ds and the length of the portion formed on the body sheet surface 20 in the body groove portion 23 is Lb, Lb ≧ 1/2 × Ds is set.

ボデー溝部２３の幅をＷｂ（図３参照）としたとき、Ｗｂ≧Ｄｉに設定している。また、ボデーシート部からボデー溝部２３の上流端までの距離をＹｂとしたとき、Ｙｂ≧Ｄｉに設定している。 When the width of the body groove portion 23 is Wb (see FIG. 3), Wb ≧ Di is set. Further, when the distance from the body sheet portion to the upstream end of the body groove portion 23 is Yb, Yb ≧ Di is set.

次に、本実施形態の燃料噴射弁の作動について、図６に基づいて説明する。なお、図６は低リフト領域でのボデー溝部２３付近を拡大して示す断面図であり、図中の矢印は燃料の流れを示している。 Next, the operation of the fuel injection valve of the present embodiment will be described based on FIG. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the body groove 23 in the low lift region, and arrows in the figure indicate the flow of fuel.

図６に示すように、低リフト領域では、ニードルシート部１３を通過してサック部２１に流れる燃料は、ニードル第２テーパ面１２における領域ａの壁面に引っ張られて、ボデー溝部２３における上流側領域ｂで一旦はボデー溝部２３の底面から剥離する。 As shown in FIG. 6, in the low lift region, the fuel that passes through the needle seat portion 13 and flows to the sack portion 21 is pulled by the wall surface of the region a in the needle second taper surface 12, and upstream in the body groove portion 23. It peels from the bottom surface of the body groove part 23 once in the area | region b.

しかし、ボデー溝部２３内を流れる燃料は、流速が低下してボデー溝部２３の底面側に拡がって、ボデー溝部２３における下流側領域ｃでボデー溝部２３の底面に付着（すなわち、剥離が解消）し、これにより、燃料がボデー溝部２３から噴孔２２にスムーズに流れる。したがって、低リフト領域での流量係数を高めることができ、ひいては低リフト領域における燃料噴霧の高ペネトレーションを実現することができる。 However, the fuel flowing in the body groove portion 23 decreases in flow velocity and spreads to the bottom surface side of the body groove portion 23, and adheres to the bottom surface of the body groove portion 23 in the downstream region c in the body groove portion 23 (that is, peeling is eliminated). Thereby, the fuel flows smoothly from the body groove portion 23 to the nozzle hole 22. Therefore, it is possible to increase the flow coefficient in the low lift region, and to achieve high penetration of fuel spray in the low lift region.

高リフト領域では、ボデーシート面２０とニードル第２テーパ面１２との間の隙間が大きくなるため、燃料をニードル第２テーパ面１２側に引っ張る力は、ボデーシート面２０に近い部位を流れる燃料までは及ばない。したがって、ボデーシート面２０やボデー溝部２３の底面において燃料の剥離は発生せず、高リフト領域における燃料噴霧の高ペネトレーションを実現することができる。 In the high lift region, the gap between the body seat surface 20 and the needle second taper surface 12 becomes large. Therefore, the force that pulls the fuel to the needle second taper surface 12 side is a fuel that flows in a portion close to the body seat surface 20. It does not reach. Therefore, fuel separation does not occur on the body seat surface 20 or the bottom surface of the body groove 23, and high penetration of fuel spray in the high lift region can be realized.

なお、最大噴射圧が高くなるほどボデー溝部２３内での燃料の流速が高くなり、燃料流れがボデー溝部２３の底面から剥離してからボデー溝部２３の底面に付着するまでの距離が長くなるため、図７に示すように、最大噴射圧が高くなるのに伴って溝長さＬｂを長くすることにより、ボデー溝部２３における下流側領域ｃで燃料流れをボデー溝部２３の底面に確実に付着させることができる。 The higher the maximum injection pressure, the higher the flow rate of the fuel in the body groove portion 23, and the longer the distance from when the fuel flow peels from the bottom surface of the body groove portion 23 to the bottom surface of the body groove portion 23, As shown in FIG. 7, by increasing the groove length Lb as the maximum injection pressure increases, the fuel flow is reliably attached to the bottom surface of the body groove 23 in the downstream region c of the body groove 23. Can do.

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図８は第２実施形態に係る燃料噴射弁を示す断面図、図９は図８の燃料噴射弁の要部を拡大して示す断面図、図１０は図９のＤ部の拡大断面図である。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。 (Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. 8 is a cross-sectional view showing a fuel injection valve according to the second embodiment, FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of the fuel injection valve of FIG. 8, and FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a D portion of FIG. is there. Only the parts different from the first embodiment will be described below.

本実施形態の燃料噴射弁は、第１実施形態の燃料噴射弁におけるボデー溝部２３を廃止し、代わりにニードルに溝部を設けて、低リフト領域における燃料噴霧の高ペネトレーションを実現するようにしたものである。 The fuel injection valve of the present embodiment eliminates the body groove 23 in the fuel injection valve of the first embodiment, and instead provides a groove on the needle to realize high penetration of fuel spray in the low lift region. It is.

図８〜図１０に示すように、ニードル１は、ニードルシート部１３よりも燃料流れ下流側に位置するニードル第２テーパ面１２に、噴孔２２と同数（本例では４個）のニードル溝部１４が形成されている。このニードル溝部１４は、ニードルシート部１３よりも下流側から、閉弁状態において噴孔２２の入口側開口部に対向する位置まで延びている。また、ニードル溝部１４は、断面形状が略半円形である。したがって、ニードル溝部１４の底面は、曲面であり、より詳細には円弧状である。 As shown in FIGS. 8 to 10, the needle 1 has the same number (four in this example) of needle groove portions as the nozzle holes 22 on the needle second tapered surface 12 located on the downstream side of the fuel flow with respect to the needle seat portion 13. 14 is formed. The needle groove portion 14 extends from the downstream side of the needle seat portion 13 to a position facing the inlet side opening of the injection hole 22 in the valve-closed state. The needle groove portion 14 has a substantially semicircular cross section. Therefore, the bottom surface of the needle groove portion 14 is a curved surface, and more specifically, an arc shape.

ニードル１は、ノズルボデー２に摺動自在に保持される部位に、軸線方向に延びるとともに径方向外側に向かって突出する突起片１５を備えている。一方、ノズルボデー２は、ニードル１を摺動自在に保持する部位に、軸線方向に延びるとともに径方向外側に凹んだ案内溝２４が形成されている。 The needle 1 includes a protruding piece 15 that extends in the axial direction and protrudes radially outward at a portion that is slidably held by the nozzle body 2. On the other hand, the nozzle body 2 is formed with a guide groove 24 that extends in the axial direction and is recessed radially outward in a portion that holds the needle 1 slidably.

そして、突起片１５が案内溝２４内に摺動自在に挿入されて、ニードル１とノズルボデー２の相対回転を防止するようになっている。また、相対回転防止機構を構成する突起片１５および案内溝２４は、閉弁時に噴孔２２の入口側開口部とニードル溝部１４が対向するように、周方向の位置が設定されている。 Then, the protruding piece 15 is slidably inserted into the guide groove 24 to prevent relative rotation between the needle 1 and the nozzle body 2. Further, the projecting piece 15 and the guide groove 24 constituting the relative rotation preventing mechanism are positioned in the circumferential direction so that the opening on the inlet side of the nozzle hole 22 and the needle groove portion 14 face each other when the valve is closed.

本実施形態の燃料噴射弁は、低リフト領域における燃料噴霧の高ペネトレーションを実現するために、ニードル溝部１４の各部の寸法を以下のように設定している。 In the fuel injection valve of the present embodiment, the dimensions of each part of the needle groove portion 14 are set as follows in order to realize high penetration of fuel spray in the low lift region.

まず、噴孔２２の径をＤｉとし、ニードル溝部１４の高さをＨｎとしたとき、Ｈｎ≧１／３×Ｄｉに設定している。サック周壁面２１０の径をＤｓとし、ニードル溝部１４の長さをＬｎとしたとき、Ｌｎ≧１／２×Ｄｓに設定している。 First, when the diameter of the nozzle hole 22 is Di and the height of the needle groove portion 14 is Hn, Hn ≧ 1/3 × Di is set. When the diameter of the sac peripheral wall surface 210 is Ds and the length of the needle groove portion 14 is Ln, Ln ≧ 1/2 × Ds is set.

ニードル溝部１４の幅をＷｎとしたとき、Ｗｎ≧Ｄｉに設定している。また、ニードルシート部１３からニードル溝部１４の上流端までの距離をＹｎとしたとき、Ｙｎ≧Ｄｉに設定している。 When the width of the needle groove portion 14 is Wn, Wn ≧ Di is set. Further, when the distance from the needle seat portion 13 to the upstream end of the needle groove portion 14 is Yn, Yn ≧ Di is set.

次に、本実施形態の燃料噴射弁の作動を説明する。低リフト領域では、ニードル溝部１４内を流れる燃料の流速が低下するため、ニードル第２テーパ面１２のうちニードル溝部１４が形成された部位では、燃料流れをニードル第２テーパ面１２の壁面側に引っ張る力が小さくなる。したがって、ボデーシート面２０のうちニードル溝部１４に対向する部位の近傍では、燃料流れのボデーシート面２０からの剥離がなくなり、これにより、燃料が噴孔２２にスムーズに流れるようになり、低リフト領域での流量係数を高めることができる。したがって、低リフト領域での流量係数を高めることができ、ひいては低リフト領域における燃料噴霧の高ペネトレーションを実現することができる。 Next, the operation of the fuel injection valve of this embodiment will be described. In the low lift region, the flow rate of the fuel flowing in the needle groove portion 14 is reduced. Therefore, in the portion of the needle second tapered surface 12 where the needle groove portion 14 is formed, the fuel flow is directed to the wall surface side of the needle second tapered surface 12. The pulling force becomes smaller. Accordingly, in the vicinity of the portion of the body seat surface 20 that faces the needle groove portion 14, the fuel flow is not separated from the body seat surface 20, thereby allowing the fuel to flow smoothly into the nozzle hole 22 and reducing the lift. The flow coefficient in the region can be increased. Therefore, it is possible to increase the flow coefficient in the low lift region, and to achieve high penetration of fuel spray in the low lift region.

また、突起片１５および案内溝２４により、噴孔２２の入口側開口部とニードル溝部１４が対向する位置関係を維持して、低リフト領域での流量係数を高める効果を継続して得ることができる。 Further, the protrusion 15 and the guide groove 24 can maintain the positional relationship in which the inlet side opening of the nozzle hole 22 and the needle groove 14 face each other, and can continuously obtain the effect of increasing the flow coefficient in the low lift region. it can.

なお、上記各実施形態は、実施可能な範囲で任意に組み合わせが可能である。 In addition, each said embodiment can be arbitrarily combined in the range which can be implemented.

１ニードル
２ノズルボデー
１１テーパ面
１２テーパ面
１３ニードルシート部
２０ボデーシート面
２１サック部
２２噴孔
２３ボデー溝部
２１０サック周壁面
２１１サック底部壁面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Needle 2 Nozzle body 11 Tapered surface 12 Tapered surface 13 Needle seat part 20 Body sheet surface 21 Sack part 22 Injection hole 23 Body groove part 210 Sack peripheral wall surface 211 Sack bottom wall surface

Claims

A fuel injection valve in which a needle (1) reciprocates in a nozzle body (2),
The nozzle body (2) is provided on the downstream side of the tapered body sheet surface (20) and the body sheet surface (20), and is surrounded by a sack peripheral wall surface (210) and a sack bottom wall surface (211). The sac portion (21), and an inlet opening on the sac peripheral wall surface (210), and an injection hole (22) that communicates the sac portion (21) with the outside and serves as a fuel outlet. ,
The needle (1) is formed at a boundary portion between two tapered surfaces (11, 12), and a needle seat portion (13) that opens and closes the nozzle hole (22) in contact with and away from the body seat surface (20). , The two tapered surfaces (11, 12) of the needle (1) are formed on the downstream tapered surface (12), and the nozzle hole ( 22) a needle groove (14) extending to a position facing the inlet side opening of (22),
A plurality of the nozzle holes (22) are provided,
The needle groove portion (14) is a long groove that is long in the fuel flow direction, and is provided in the same number as the nozzle holes (22) in the circumferential direction of the downstream tapered surface (12).
The fuel injection valve according to claim 1, wherein the nozzle body (2) and the needle (1) include a relative rotation prevention mechanism (15, 24) for preventing relative rotation of the nozzle body (2) and the needle (1).

The diameter of the injection hole (22) and Di, when the height of the needle groove (14) and Hn, the fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the Hn ≧ 1/3 × Di .

The diameter of the sack circumferential wall surface (210) and Ds, the length of the needle groove (14) when the Ln, according to claim 1 or 2, characterized in that the Ln ≧ 1/2 × Ds Fuel injection valve.

The fuel according to any one of claims 1 to 3 , wherein Wn≥Di, where Di is the diameter of the nozzle hole (22) and Wn is the width of the needle groove (14). Injection valve.

The diameter of the nozzle hole (22) is Di, and when the distance from the needle seat portion (13) to the upstream end of the needle groove portion (14) is Yn, Yn ≧ Di. 1 to the fuel injection valve according to any one of 4.

The fuel injection valve according to any one of claims 1 to 5 , wherein a bottom surface of the needle groove portion (14) is a curved surface.