JP6510940B2 - 燃料噴射弁 - Google Patents
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Description
前記ニードル収容室に配置され、自身の側面と前記ボディの内面との間で環状の燃料流路(4)を形成するとともに、前記側面に、前記着座面に着座するシート部(36)を有し、そのシート部が前記着座面に着座することにより前記噴孔からの燃料噴射を遮断するとともに前記着座面から離座することにより前記噴孔からの燃料噴射を許容するニードル(3)とを備え、
前記ボディには、前記燃料流路にて環状に分布する燃料を集合させて前記噴孔と連通させるサック室(26)が形成されており、
前記シート部が前記着座面に着座した閉弁時には、前記ニードルの先端側の一部が前記サック室に位置し、且つ、前記噴孔の軸線(103)と、前記サック室に位置する前記ニードルの側面とが交差し、
前記シート部から前記ニードルの先端までの間に前記ニードルの側面の角度が変化する角度変化点(6、351、381)を少なくとも1つ有し、前記角度変化点のうち前記シート部から前記ニードルの先端に向かって最初に前記角度が変化する最初点(6、351、381)は前記閉弁時において前記サック室の入口(26b)より下流に位置し、
前記角度変化点は、前記閉弁時において前記噴孔の軸線より下流側に位置する下流側変化点(6)を有しており、
前記シート部が前記着座面から離座した開弁時において前記ニードルのリフト量に応じて前記下流側変化点が前記噴孔の軸線より下流側の位置から上流側の位置に移動することにより前記ニードルの側面と前記噴孔の軸線との成す角度が変化する燃料噴射弁である。
以下、本発明の第1実施形態を図面を参照しつつ説明する。図1は、本実施形態の燃料噴射弁1の先端側の一部を示している。燃料噴射弁1は、車両に搭載されたディーゼルエンジン(内燃機関)のコモンレール式燃料噴射システムに適用される。燃料噴射弁1は、エンジンのシリンダヘッドに挿入搭載され、コモンレールから供給される高圧燃料をエンジンの各気筒内に直接噴射するものである。
次に、本発明の第2実施形態を上記実施形態と異なる部分を中心に説明する。図14は、本実施形態の燃料噴射弁71の先端側の一部を示している。図14において、図1の燃料噴射弁1と同様の構成には同じ符号を付している。
次に、本発明の第3実施形態を上記実施形態と異なる部分を中心に説明する。図15は、本実施形態の燃料噴射弁72の先端側の一部を示している。図15において、図1の燃料噴射弁1と同様の構成には同じ符号を付している。
第1、第2実施形態では、閉弁時交点からニードル先端までの間にニードル側面の角度が変化する下流側変化点を1つ有することで、リフト量に応じて噴孔軸線とニードル側面との成す角度を2段階に切り替える例を示した。しかしこれに限定されず、閉弁時交点からニードル先端までの間にニードル側面の角度が変化する下流側変化点を複数有して、リフト量に応じて噴孔軸線とニードル側面との成す角度を3段階以上に切り替えるようにしても良い。これによって、リフト量(噴射量)に応じて、噴霧特性を3段階以上に切り替えることができ、例えば噴射量が中程度の噴霧特性を、噴射量が少ない時と多い時とで異なる噴霧特性とすることができる。
2 ノズルボディ
3 ニードル
4 燃料流路
6、351、381 角度変化点
23 ガイド孔
26 サック室
28 着座面
36 シート部
103 噴孔軸線
Claims (9)
- 内部にニードル収容室(23)を形成する筒形状であり、燃料を噴射する噴孔(27)が軸方向の先端に形成され、前記噴孔の上流側部分に着座面(28)を有するボディ(2)と、
前記ニードル収容室に配置され、自身の側面と前記ボディの内面との間で環状の燃料流路(4)を形成するとともに、前記側面に、前記着座面に着座するシート部(36)を有し、そのシート部が前記着座面に着座することにより前記噴孔からの燃料噴射を遮断するとともに前記着座面から離座することにより前記噴孔からの燃料噴射を許容するニードル(3)とを備え、
前記ボディには、前記燃料流路にて環状に分布する燃料を集合させて前記噴孔と連通させるサック室(26)が形成されており、
前記シート部が前記着座面に着座した閉弁時には、前記ニードルの先端側の一部が前記サック室に位置し、且つ、前記噴孔の軸線(103)と、前記サック室に位置する前記ニードルの側面とが交差し、
前記シート部から前記ニードルの先端までの間に前記ニードルの側面の角度が変化する角度変化点(6、351、381)を少なくとも1つ有し、前記角度変化点のうち前記シート部から前記ニードルの先端に向かって最初に前記角度が変化する最初点(6、351、381)は前記閉弁時において前記サック室の入口(26b)より下流に位置し、
前記角度変化点は、前記閉弁時において前記噴孔の軸線より下流側に位置する下流側変化点(6)を有しており、
前記シート部が前記着座面から離座した開弁時において前記ニードルのリフト量が、前記下流側変化点が前記噴孔の軸線より下流側に位置する低リフト量に調整される場合と、前記下流側変化点が前記噴孔の軸線より上流側に位置する高リフト量に調整される場合とを有する燃料噴射弁(1、71、72)。 - 内部にニードル収容室(23)を形成する筒形状であり、燃料を噴射する噴孔(27)が軸方向の先端に形成され、前記噴孔の上流側部分に着座面(28)を有するボディ(2)と、
前記ニードル収容室に配置され、自身の側面と前記ボディの内面との間で環状の燃料流路(4)を形成するとともに、前記側面に、前記着座面に着座するシート部(36)を有し、そのシート部が前記着座面に着座することにより前記噴孔からの燃料噴射を遮断するとともに前記着座面から離座することにより前記噴孔からの燃料噴射を許容するニードル(3)とを備え、
前記ボディには、前記燃料流路にて環状に分布する燃料を集合させて前記噴孔と連通させるサック室(26)が形成されており、
前記シート部が前記着座面に着座した閉弁時には、前記ニードルの先端側の一部が前記サック室に位置し、且つ、前記噴孔の軸線(103)と、前記サック室に位置する前記ニードルの側面とが交差し、
前記シート部から前記ニードルの先端までの間に前記ニードルの側面の角度が変化する角度変化点(6、351、381)を少なくとも1つ有し、前記角度変化点のうち前記シート部から前記ニードルの先端に向かって最初に前記角度が変化する最初点(6、351、381)は前記閉弁時において前記サック室の入口(26b)より下流に位置し、
前記角度変化点は、前記閉弁時において前記噴孔の軸線より下流側に位置する下流側変化点(6)を有しており、
前記シート部が前記着座面から離座した開弁時において前記ニードルのリフト量に応じて前記下流側変化点が前記噴孔の軸線より下流側の位置から上流側の位置に移動することにより前記ニードルの側面と前記噴孔の軸線との成す角度が変化し、
前記ニードルの側面と前記ボディの内面との間に形成される前記燃料流路を環状流路、前記環状流路を前記軸方向に直交する平面で切ったときの断面積を環状流路面積、前記噴孔を前記噴孔の軸線に直交する平面で切ったときの全ての前記噴孔の断面積を足し合わせた値を噴孔流路面積、開弁時において前記軸方向に沿った各位置での前記環状流路面積及び前記噴孔流路面積のうちの最小面積を最小流路面積として、
前記ニードルのリフト量が大きくなるにしたがって、前記最小流路面積の位置が前記環状流路から前記噴孔に切り替わり、
前記最小流路面積の位置が前記環状流路となる時の、前記噴孔の軸線と、前記ニードルの側面のうち前記噴孔の軸線と前記ニードルの側面との交点より上流側の部分との成す角度を第1角度(θ1)、
前記最小流路面積の位置が前記噴孔となる時の、前記噴孔の軸線と、前記ニードルの側面のうち前記交点より上流側の部分との成す角度を第2角度(θ2)として、
前記第1角度より前記第2角度のほうが大きく、
前記ニードルの先端角部(343)と前記ボディの内面との間に形成される流路(263)の面積を下流環状流路面積として、前記最小流路面積の位置が前記環状流路となる時は、前記下流環状流路面積が前記噴孔流路面積より小さく、
前記最小流路面積の位置が前記噴孔となる時は、前記下流環状流路面積が前記噴孔流路面積より大きい燃料噴射弁(1、71、72)。 - 前記下流側変化点が前記噴孔の軸線よりも下流側に位置する時の、前記噴孔の軸線と、前記ニードルの側面のうち前記噴孔の軸線と前記ニードルの側面との交点より上流側の部分との成す角度を第1角度(θ1)、
前記下流側変化点が前記噴孔の軸線よりも上流側に位置する時の、前記噴孔の軸線と、前記ニードルの側面のうち前記交点より上流側の部分との成す角度を第2角度(θ2)として、
前記第1角度より前記第2角度のほうが大きい請求項1に記載の燃料噴射弁。 - 前記ニードルの側面と前記ボディの内面との間に形成される前記燃料流路を環状流路、前記環状流路を前記軸方向に直交する平面で切ったときの断面積を環状流路面積、前記噴孔を前記噴孔の軸線に直交する平面で切ったときの全ての前記噴孔の断面積を足し合わせた値を噴孔流路面積、開弁時において前記軸方向に沿った各位置での前記環状流路面積及び前記噴孔流路面積のうちの最小面積を最小流路面積として、
前記ニードルのリフト量が大きくなるにしたがって、前記最小流路面積の位置が前記環状流路から前記噴孔に切り替わり、
前記最小流路面積の位置が前記環状流路となる時の、前記噴孔の軸線と、前記ニードルの側面のうち前記噴孔の軸線と前記ニードルの側面との交点より上流側の部分との成す角度を第1角度(θ1)、
前記最小流路面積の位置が前記噴孔となる時の、前記噴孔の軸線と、前記ニードルの側面のうち前記交点より上流側の部分との成す角度を第2角度(θ2)として、
前記第1角度より前記第2角度のほうが大きい請求項1に記載の燃料噴射弁。 - 前記ニードルの先端角部(343)と前記ボディの内面との間に形成される流路(263)の面積を下流環状流路面積として、前記最小流路面積の位置が前記環状流路となる時は、前記下流環状流路面積が前記噴孔流路面積より小さく、
前記最小流路面積の位置が前記噴孔となる時は、前記下流環状流路面積が前記噴孔流路面積より大きい請求項4に記載の燃料噴射弁。 - 前記ニードルの側面は、前記シート部から前記ニードルの先端までの間において前記ニードルの軸方向に沿って段階的に角度が変化する形状に形成された請求項1〜5のいずれか1項に記載の燃料噴射弁(1、71)。
- 前記ニードルの側面の、前記ニードルの先端からの一部分(38)が、前記ニードルの軸方向に沿って連続的に角度が変化する形状に形成された請求項1〜5のいずれか1項に記載の燃料噴射弁(72)。
- 前記最初点(6)は前記下流側変化点でもある請求項1〜7のいずれか1項に記載の燃料噴射弁(1)。
- 前記最初点(351、381)は前記下流側変化点(6)とは別の点である請求項1〜7のいずれか1項に記載の燃料噴射弁(71、72)。
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