JP6429775B2 - 向上した燃料吐出係数を有する燃料噴射器 - Google Patents
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Description
式中、
Q出口は、少なくとも1つの出口開口部を出る流体の容積流量を表し、
A出口は、少なくとも1つの出口開口部の出口面積を表し、
A入口は、少なくとも1つの入口開口部の入口面積を表し、
P1は、少なくとも1つの入口開口部に沿った第1の圧力を表し、
P2は、少なくとも1つの出口開口部に沿った第2の圧力を表し、
ρは、少なくとも1つの出口開口部を出る流体の密度を表し、
出口開口部最大直径は、約200μmである。
式中、
Q出口は、少なくとも1つの出口開口部を出る流体の容積流量を表し、
A出口は、少なくとも1つの出口開口部の出口面積を表し、
A入口は、少なくとも1つの入口開口部の入口面積を表し、
P1は、少なくとも1つの入口開口部に沿った第1の圧力を表し、
P2は、少なくとも1つの出口開口部に沿った第2の圧力を表し、
ρは、少なくとも1つの出口開口部を出る流体の密度を表す。
式中、
Q出口は、少なくとも1つの出口開口部152を出る流体の容積流量を表し、
A出口は、少なくとも1つの出口開口部152の出口面積を表し、
A入口は、少なくとも1つの入口開口部151の入口面積を表し、
P1は、少なくとも1つの入口開口部151に沿った第1の圧力を表し、
P2は、少なくとも1つの出口開口部152に沿った第2の圧力を表し、
ρは、少なくとも1つの出口開口部152を出る流体の密度を表し、出口開口部最大直径は、約200μmである。いくつかの実施形態では、ノズル10のノズル貫通孔15の2つ以上(又は全て)は、上記の式によって計算されたときに、約0.50より大きい(又は、0.50よりも大きく、0.01の増分による1.00までの、但し、1.00を除く任意の値)吐出係数CDを示す。
ノズルの実施形態
1.入口面11と、上記の入口面11の反対側の出口面14と、1つ以上のノズル貫通孔15とを含み、上記の1つ以上のノズル貫通孔15のそれぞれは、内面154によって画定された空洞153によって上記の出口面14上の少なくとも1つの出口開口部152に接続された、上記の入口面11上の少なくとも1つの入口開口部151を含み、それぞれの上記の入口開口部151は、入口開口部寸法つまり直径Dを有し、それぞれの上記の出口開口部152は、出口開口部寸法つまり直径dを有し、少なくとも1つの上記のノズル貫通孔15は、約0.50より大きく、かつ、1.00までの、但し、1.00を含まない約0.01の増分による(即ち、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.60、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.70、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.80、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.90、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99)範囲、及び、その間の範囲の吐出係数CDを示す、燃料噴射器ノズル10。ノズルのCDが、式によって計算されたときに、少なくとも約0.70であり、かつ、約1.0までの、但し、1.0を含まない、約0.01の増分によるものであり、かつ、その間の範囲であることが望ましい。
式中、
Q出口は、上記の少なくとも1つの出口開口部152を出る流体(図示せず)の容積流量を表し、
A出口は、上記の少なくとも1つの出口開口部152の出口面積を表し、
A入口は、上記の少なくとも1つ入口開口部151の入口面積を表し、
P1は、上記の少なくとも1つの入口開口部151に沿った第1の圧力を表し、
P2は、上記の少なくとも1つの出口開口部152に沿った第2の圧力を表し、
ρは、上記の少なくとも1つの出口開口部152を出る流体の密度を表す。ノズル10の出口開口部152の最大出口開口部直径が約200μm(又は、約10μmまでの、かつ、約10μmを含む約5μmの増分による、及び、その間の任意の最大値、又は、その間の任意の範囲)であることが好ましい。
式中、
Q出口は、上記の少なくとも1つの出口開口部152を出る流体(図示せず)の容積流量を表し、
A出口は、上記の少なくとも1つの出口開口部152の出口面積を表し、
A入口は、上記の少なくとも1つ入口開口部151の入口面積を表し、
P1は、上記の少なくとも1つの入口開口部151に沿った第1の圧力を表し、
P2は、上記の少なくとも1つの出口開口部152に沿った第2の圧力を表し、
ρは、上記の少なくとも1つの出口開口部152を出る流体の密度を表す。
56.実施形態1〜55のいずれか1つに記載のノズル10を含む燃料噴射器101。
57.実施形態56の燃料噴射器101を含む燃料噴射器システム100。(とりわけ、図10に示すように、燃料噴射器101と、燃料源/タンク104と、燃料ポンプ103と、燃料フィルタ102と、燃料噴射器電源105と、エンジン106とを含む燃料噴射器システム100。)
58.実施形態1〜55のいずれか1つに記載のノズル10、実施形態56に記載の燃料噴射器101、又は、実施形態57に記載の燃料噴射器システム100を含む車両200。
59.車両200の全体的なエネルギー必要量を低減する方法であって、実施形態1〜55のいずれか1つに記載のノズル10を車両200の燃料噴射器システム100に組み込む工程を含む、方法。
65.実施形態1〜55のいずれか1つに記載のノズル10を作製する方法。
式中、
Q出は、上記の少なくとも1つの出口開口部152を出る流体の容積流量を表し、
A出は、上記の少なくとも1つの出口開口部152の出口面積を表し、
A入は、上記の少なくとも1つ入口開口部151の入口面積を表し、
P1は、上記の少なくとも1つの入口開口部151に沿った第1の圧力を表し、
P2は、上記の少なくとも1つの出口開口部152に沿った第2の圧力を表し、
ρは、上記の少なくとも1つの出口開口部152を出る流体の密度を表す。
73.実施形態1〜55のいずれか1つに記載のノズル10を形成するのに好適なノズルプリフォーム。例えば、他のノズルプリフォーム、及び、図1A〜図1Mでノズルを形成するためにノズルプリフォームが利用される方法、及び、国際特許出願第US2012/023624号における説明を参照されたい。
74.実施形態1〜55のいずれか1つに記載のノズル10を形成するのに好適な微細構造化パターン。例えば、他の微細構造化パターン、及ぶ、図1A〜図1Mでノズルを形成するために微細構造化パターンが利用される方法、及び、国際特許出願第US2012/023624号における説明を参照されたい。
ノズルは、図1〜2及び4〜9に示すような例示的なノズル10と同様に、例示的な燃料噴射器システム100と同様に、燃料噴射器システムにおける使用のために準備された。
Claims (8)
- 実質的に平坦な構成を有するノズルプレートを有するノズルを備え、
前記ノズルプレートは、入口面と、前記入口面の反対側の出口面と、1つ以上のノズル貫通孔と、を備え、前記1つ以上のノズル貫通孔のそれぞれは、内面によって画定された空洞によって前記出口面上の少なくとも1つの出口開口部に接続された前記入口面上の少なくとも1つの入口開口部を含んでおり、それぞれの前記入口開口部は、入口開口部直径Dを有しており、それぞれの前記出口開口部は、出口開口部直径dを有しており、少なくとも1つの前記ノズル貫通孔は、式によって計算されたときに約0.50より大きい吐出係数CDを示しており、
Q出口は、前記少なくとも1つの出口開口部を出る流体の容積流量を表し、
A出口は、前記少なくとも1つの出口開口部の出口面積を表し、
A入口は、前記少なくとも1つの入口開口部の入口面積を表し、
P1は、前記少なくとも1つの入口開口部に沿った第1の圧力を表し、
P2は、前記少なくとも1つの出口開口部に沿った第2の圧力を表し、
ρは、前記少なくとも1つの出口開口部を出る流体の密度を表す)、
前記出口開口部最大直径は、約200μmであり、
前記出口開口部は、出口開口面積を有し、前記出口面は、少なくとも、前記ノズル貫通孔の出口開口の合計面積と出口ランド面積とを有し、前記出口開口面積の合計は、前記入口開口面積の合計よりも小さく、
前記入口面表面積は、(i)前記1つ以上のノズル貫通孔の合計入口開口面積と、(ii)入口ランド面積と、を含み、前記入口ランド面積は、前記入口面表面積の約26%〜約74%を画定する、燃料噴射器ノズル。 - それぞれの前記出口開口部は、出口開口部面積を有し、前記出口面は、(i)前記ノズル貫通孔の合計出口開口部面積と、(ii)出口ランド面積とを含んでいる出口表面積を有し、前記合計出口開口部面積は、前記合計入口開口部面積の約6.80%を下回る、請求項1に記載のノズル。
- それぞれのノズル貫通孔は、少なくとも約0.90の吐出係数CDを有する、請求項1又は2に記載のノズル。
- 少なくとも1つのノズル貫通孔は、少なくとも3つの側縁部が前記入口面に沿って延在している多角形状の入口開口部を有する、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のノズル。
- 2つの隣接する入口開口部間には入口ランド面積がない、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載のノズル。
- 前記ノズルは、複数のノズル貫通孔を含み、それぞれのノズル貫通孔は、側縁部が六角形形状である入口開口部と、円形形状を有する出口開口部とを有し、それぞれの入口開口部の少なくとも3つの側縁部のそれぞれは、2つの入口開口部について側縁部を画定する、請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載のノズル。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の前記ノズルを含む燃料噴射器。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の前記ノズルを車両の燃料噴射器システムへ組み込む工程を含む方法であって、
前記組み込む工程によって、(a)前記車両の全体的なエネルギー必要量が低減する、(b)前記車両の全体的な燃料効率が増大する、又は、(c)前記車両の前記燃料噴射器システムを通る流体の質量流量が、低減された圧力を前記燃料噴射器システム内で利用しながら維持される、方法。
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