JPH10184496A - 燃料噴射弁 - Google Patents
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- JPH10184496A JPH10184496A JP8340874A JP34087496A JPH10184496A JP H10184496 A JPH10184496 A JP H10184496A JP 8340874 A JP8340874 A JP 8340874A JP 34087496 A JP34087496 A JP 34087496A JP H10184496 A JPH10184496 A JP H10184496A
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料噴射弁の噴霧の均質性を向上させる。
【解決手段】 ニードルバルブ１２によって開閉される
燃料噴射室１６の内底面を半球状に形成し、その底面に
噴射孔１７を斜め方向に形成する。この噴射孔１７に流
入する燃料の該噴射孔１７の軸方向の流速分布の偏りを
抑制するために、噴射孔１７の位置を、燃料噴射室１６
の底面中心に対して、噴射孔１７の傾斜方向から燃料の
旋回方向に９０°回転させた方向にずらす。これは、燃
料噴射室１６の底面中心に噴射孔１７を形成した場合、
軸方向流速は、９０°で最小となり、２７０°で最大と
なるためである。噴射孔１７をずらす量は、燃料噴射室
１６の内周面と噴射孔１７の入口部との接続部が段差状
にならない範囲で設定する。更に、噴射孔１７の入口部
全周をＲ形状（円弧曲面状）に形成し、燃料噴射室１６
の内周面と噴射孔１７の入口部とを連続する滑らかな曲
面で結ぶ。
燃料噴射室１６の内底面を半球状に形成し、その底面に
噴射孔１７を斜め方向に形成する。この噴射孔１７に流
入する燃料の該噴射孔１７の軸方向の流速分布の偏りを
抑制するために、噴射孔１７の位置を、燃料噴射室１６
の底面中心に対して、噴射孔１７の傾斜方向から燃料の
旋回方向に９０°回転させた方向にずらす。これは、燃
料噴射室１６の底面中心に噴射孔１７を形成した場合、
軸方向流速は、９０°で最小となり、２７０°で最大と
なるためである。噴射孔１７をずらす量は、燃料噴射室
１６の内周面と噴射孔１７の入口部との接続部が段差状
にならない範囲で設定する。更に、噴射孔１７の入口部
全周をＲ形状（円弧曲面状）に形成し、燃料噴射室１６
の内周面と噴射孔１７の入口部とを連続する滑らかな曲
面で結ぶ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バルブボディ内を
流れる燃料の流れを旋回流にして噴射する燃料噴射弁に
関するものである。
流れる燃料の流れを旋回流にして噴射する燃料噴射弁に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、低燃費、低エミッション、高出力
化を狙って、燃料を直接エンジンシリンダ内に噴射する
筒内噴射（直噴）式のエンジンが実用化されている。こ
の筒内噴射式エンジンに用いる燃料噴射弁は、高圧燃料
ポンプから圧送されてくる燃料を半球状の燃料噴射室内
に渦巻状に流入させて、燃料の運動エネルギを高めなが
ら噴射することで、噴射燃料の霧化を促進するようにし
ている。
化を狙って、燃料を直接エンジンシリンダ内に噴射する
筒内噴射（直噴）式のエンジンが実用化されている。こ
の筒内噴射式エンジンに用いる燃料噴射弁は、高圧燃料
ポンプから圧送されてくる燃料を半球状の燃料噴射室内
に渦巻状に流入させて、燃料の運動エネルギを高めなが
ら噴射することで、噴射燃料の霧化を促進するようにし
ている。
【０００３】この燃料噴射弁において、霧化性能を更に
向上させるために、特開平８−２９６５３１号公報で
は、燃料噴射室内を旋回する燃料の旋回エネルギが最大
になる位置が燃料噴射室の底面中心であることに着目
し、この燃料噴射室の底面中心に噴射孔を斜め方向に形
成して、燃料の旋回エネルギを燃料の霧化に有効に利用
することが提案されている。
向上させるために、特開平８−２９６５３１号公報で
は、燃料噴射室内を旋回する燃料の旋回エネルギが最大
になる位置が燃料噴射室の底面中心であることに着目
し、この燃料噴射室の底面中心に噴射孔を斜め方向に形
成して、燃料の旋回エネルギを燃料の霧化に有効に利用
することが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報の
燃料噴射弁は、燃料噴射室内の燃料の旋回エネルギを有
効に利用し且つ噴霧の向きの自由度を上げるため、燃料
噴射室の底面中心に形成する噴射孔の向きを燃料噴射室
の軸心に対して傾斜させている。このため、燃料噴射室
内の燃料の旋回流が噴射孔の入口に流入する際に、該燃
料の噴射孔の軸方向の流速分布に偏りを生じる。この燃
料の流速分布の偏りは、噴射孔内を流れる過程で、燃料
自身の粘性によって、ある程度は修正されるが、この偏
りを完全には修正できない。従って、燃料の流速分布の
偏りが残ったまま噴射孔の出口から燃料が噴射されるこ
とになり、これが原因で、燃料の噴霧が不均質になっ
て、燃焼性が低下してしまうという問題があった。
燃料噴射弁は、燃料噴射室内の燃料の旋回エネルギを有
効に利用し且つ噴霧の向きの自由度を上げるため、燃料
噴射室の底面中心に形成する噴射孔の向きを燃料噴射室
の軸心に対して傾斜させている。このため、燃料噴射室
内の燃料の旋回流が噴射孔の入口に流入する際に、該燃
料の噴射孔の軸方向の流速分布に偏りを生じる。この燃
料の流速分布の偏りは、噴射孔内を流れる過程で、燃料
自身の粘性によって、ある程度は修正されるが、この偏
りを完全には修正できない。従って、燃料の流速分布の
偏りが残ったまま噴射孔の出口から燃料が噴射されるこ
とになり、これが原因で、燃料の噴霧が不均質になっ
て、燃焼性が低下してしまうという問題があった。
【０００５】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、噴霧の均質性を向上
できる燃料噴射弁を提供することにある。
たものであり、従ってその目的は、噴霧の均質性を向上
できる燃料噴射弁を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の燃料噴射弁は、噴射孔に流入す
る燃料の該噴射孔の軸方向の流速分布（以下単に「軸方
向流速分布」という）の偏りを抑制する偏り抑制手段を
備えている。これにより、噴射孔内の燃料の軸方向流速
分布が均一化され、噴射孔の出口から噴射される燃料の
噴霧状態が均質化される。
に、本発明の請求項１の燃料噴射弁は、噴射孔に流入す
る燃料の該噴射孔の軸方向の流速分布（以下単に「軸方
向流速分布」という）の偏りを抑制する偏り抑制手段を
備えている。これにより、噴射孔内の燃料の軸方向流速
分布が均一化され、噴射孔の出口から噴射される燃料の
噴霧状態が均質化される。
【０００７】この場合、請求項２のように、偏り抑制手
段としては、燃料噴射室から噴射孔への傾斜面の傾きを
該噴射孔の周方向の位置に応じて異なる傾きに設定する
ことで、該噴射孔に流入する燃料の軸方向流速分布の偏
りを抑制するようにしても良い。つまり、燃料噴射室か
ら噴射孔への傾斜面の傾きを急峻にすれば、その部分の
燃料の軸方向の流速を速くすることができ、反対に、燃
料噴射室から噴射孔への傾斜面の傾きを緩やかにすれ
ば、その部分の燃料の軸方向の流速を遅くすることがで
きる。従って、軸方向流速分布の偏りに応じて燃料噴射
室から噴射孔への傾斜面の傾きを適宜設定すれば、他の
部材を設けることなく、噴射孔に流入する燃料の軸方向
流速分布の偏りを簡単に抑制することができる。
段としては、燃料噴射室から噴射孔への傾斜面の傾きを
該噴射孔の周方向の位置に応じて異なる傾きに設定する
ことで、該噴射孔に流入する燃料の軸方向流速分布の偏
りを抑制するようにしても良い。つまり、燃料噴射室か
ら噴射孔への傾斜面の傾きを急峻にすれば、その部分の
燃料の軸方向の流速を速くすることができ、反対に、燃
料噴射室から噴射孔への傾斜面の傾きを緩やかにすれ
ば、その部分の燃料の軸方向の流速を遅くすることがで
きる。従って、軸方向流速分布の偏りに応じて燃料噴射
室から噴射孔への傾斜面の傾きを適宜設定すれば、他の
部材を設けることなく、噴射孔に流入する燃料の軸方向
流速分布の偏りを簡単に抑制することができる。
【０００８】更に、請求項３のように、前記偏り抑制手
段としては、前記噴射孔の位置を前記燃料噴射室の底面
中心からずらすことで、該燃料噴射室から該噴射孔への
傾斜面の傾きを該噴射孔の周方向の位置に応じて異なる
傾きに設定するようにしても良い。このようにすれば、
燃料噴射室の内周面を特別な形状に形成しなくても、噴
射孔の位置を燃料噴射室の底面中心からずらすだけで、
噴射孔に流入する燃料の軸方向流速分布の偏りを抑制す
ることができ、バルブボディの製造が容易である。
段としては、前記噴射孔の位置を前記燃料噴射室の底面
中心からずらすことで、該燃料噴射室から該噴射孔への
傾斜面の傾きを該噴射孔の周方向の位置に応じて異なる
傾きに設定するようにしても良い。このようにすれば、
燃料噴射室の内周面を特別な形状に形成しなくても、噴
射孔の位置を燃料噴射室の底面中心からずらすだけで、
噴射孔に流入する燃料の軸方向流速分布の偏りを抑制す
ることができ、バルブボディの製造が容易である。
【０００９】ところで、燃料噴射室の内底面を半球状に
形成し、その底面中心に噴射孔を形成した場合には、燃
料の噴射孔を流れる軸方向流速分布は、噴射孔の傾斜方
向から燃料の旋回方向に９０°回転させた方向で流速が
最小となり、２７０°回転させた方向で流速が最大とな
る。以下、この理由を説明する。
形成し、その底面中心に噴射孔を形成した場合には、燃
料の噴射孔を流れる軸方向流速分布は、噴射孔の傾斜方
向から燃料の旋回方向に９０°回転させた方向で流速が
最小となり、２７０°回転させた方向で流速が最大とな
る。以下、この理由を説明する。
【００１０】図３に示すように、燃料噴射室の軸心を基
準にしたＸＹＺ座標系での燃料の旋回流のＸ方向成分を
ｕ、Ｙ方向成分をｖ、Ｚ方向成分をｗ、燃料の旋回方向
の回転角をθ（噴射孔の傾斜方向をθ＝０°）とする
と、ＸＹＺ座標系での燃料の旋回流の流速は次の（１）
式により表される。
準にしたＸＹＺ座標系での燃料の旋回流のＸ方向成分を
ｕ、Ｙ方向成分をｖ、Ｚ方向成分をｗ、燃料の旋回方向
の回転角をθ（噴射孔の傾斜方向をθ＝０°）とする
と、ＸＹＺ座標系での燃料の旋回流の流速は次の（１）
式により表される。
【００１１】
【数１】
【００１２】噴射孔の軸心を基準にしたＸ’Ｙ’Ｚ’座
標系での燃料の旋回流のＸ’方向成分をｕ’、Ｙ方向成
分をｖ’、Ｚ’方向（軸方向）成分をｗ’、噴射孔の傾
斜角をαとすると、Ｘ’Ｙ’Ｚ’座標系での燃料の旋回
流の流速は次の（２）式により表される。
標系での燃料の旋回流のＸ’方向成分をｕ’、Ｙ方向成
分をｖ’、Ｚ’方向（軸方向）成分をｗ’、噴射孔の傾
斜角をαとすると、Ｘ’Ｙ’Ｚ’座標系での燃料の旋回
流の流速は次の（２）式により表される。
【００１３】
【数２】
【００１４】上記（１）式と（２）式からＺ’方向（軸
方向）の流速成分ｗ’を求めると、次の（３）式のよう
になる。 ｗ’＝−ｒ・sin α・sin θ＋ｗ・cos α ……（３） この（３）式から明らかなように、軸方向流速ｗ’は、
θ＝９０°で最小となり、θ＝２７０°で最大となる。
方向）の流速成分ｗ’を求めると、次の（３）式のよう
になる。 ｗ’＝−ｒ・sin α・sin θ＋ｗ・cos α ……（３） この（３）式から明らかなように、軸方向流速ｗ’は、
θ＝９０°で最小となり、θ＝２７０°で最大となる。
【００１５】このような軸方向流速分布の偏りを抑制す
るには、請求項４のように、噴射孔の位置を燃料噴射室
の底面中心に対してθ＝９０°の方向にずらすと良い。
このようにすれば、燃料噴射室の内周面を特別な形状に
形成しなくても、θ＝９０°に近付くほど、燃料噴射室
から噴射孔への傾斜面の傾きを急峻にして、噴射孔に流
入する燃料の軸方向流速成分を速くすることができ、こ
れとは反対側のθ＝２７０°に近付くほど、燃料噴射室
から噴射孔への傾斜面の傾きを緩やかにして、噴射孔に
流入する燃料の軸方向流速成分を遅くすることができ、
これによって軸方向流速分布の偏りを確実に抑制するこ
とができる。
るには、請求項４のように、噴射孔の位置を燃料噴射室
の底面中心に対してθ＝９０°の方向にずらすと良い。
このようにすれば、燃料噴射室の内周面を特別な形状に
形成しなくても、θ＝９０°に近付くほど、燃料噴射室
から噴射孔への傾斜面の傾きを急峻にして、噴射孔に流
入する燃料の軸方向流速成分を速くすることができ、こ
れとは反対側のθ＝２７０°に近付くほど、燃料噴射室
から噴射孔への傾斜面の傾きを緩やかにして、噴射孔に
流入する燃料の軸方向流速成分を遅くすることができ、
これによって軸方向流速分布の偏りを確実に抑制するこ
とができる。
【００１６】更に、請求項５のように、噴射孔の入口部
全周をＲ形状（円弧曲面状）に形成することが好まし
い。このようにすれば、燃料噴射室から噴射孔の入口部
に流入する燃料の流れの剥離が防止されて、噴射孔への
燃料の流入がスムーズになる。
全周をＲ形状（円弧曲面状）に形成することが好まし
い。このようにすれば、燃料噴射室から噴射孔の入口部
に流入する燃料の流れの剥離が防止されて、噴射孔への
燃料の流入がスムーズになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態（１）を
図１乃至図３に基づいて説明する。図１に示すように、
バルブボディ１１の内部には、ソレノイド（図示せず）
によって開閉駆動されるニードルバルブ１２が収納され
ている。このニードルバルブ１２の下部に形成された大
径部１２ａがバルブボディ１１内に摺動自在に嵌合さ
れ、この大径部１２ａの外周面に燃料導入溝１３が傾斜
状に形成され、高圧燃料ポンプ（図示せず）からバルブ
ボディ１１内に圧送されてくる燃料が上記傾斜状の燃料
導入溝１３を通過することで、燃料の流れが旋回流とな
るようになっている。燃料導入溝１３の下端出口部はバ
ルブボディ１１の下部内周に形成されたスワール室１４
に連通し、燃料導入溝１３を通過した燃料の流れがスワ
ール室１４内で旋回流となる。バルブボディ１１のスワ
ール室１４より下方の部分はテーパ状に形成され、その
下端部にテーパ環状の弁座部１５が形成され、この弁座
部１５の下方に、ニードルバルブ１２の上下動によって
開閉される燃料噴射室１６が形成されている。ニードル
バルブ１２の開弁時には、スワール室１４内の旋回流が
燃料噴射室１６内に渦巻状に流入する。
図１乃至図３に基づいて説明する。図１に示すように、
バルブボディ１１の内部には、ソレノイド（図示せず）
によって開閉駆動されるニードルバルブ１２が収納され
ている。このニードルバルブ１２の下部に形成された大
径部１２ａがバルブボディ１１内に摺動自在に嵌合さ
れ、この大径部１２ａの外周面に燃料導入溝１３が傾斜
状に形成され、高圧燃料ポンプ（図示せず）からバルブ
ボディ１１内に圧送されてくる燃料が上記傾斜状の燃料
導入溝１３を通過することで、燃料の流れが旋回流とな
るようになっている。燃料導入溝１３の下端出口部はバ
ルブボディ１１の下部内周に形成されたスワール室１４
に連通し、燃料導入溝１３を通過した燃料の流れがスワ
ール室１４内で旋回流となる。バルブボディ１１のスワ
ール室１４より下方の部分はテーパ状に形成され、その
下端部にテーパ環状の弁座部１５が形成され、この弁座
部１５の下方に、ニードルバルブ１２の上下動によって
開閉される燃料噴射室１６が形成されている。ニードル
バルブ１２の開弁時には、スワール室１４内の旋回流が
燃料噴射室１６内に渦巻状に流入する。
【００１８】図２に示すように、燃料噴射室１６の内底
面は半球状に形成され、その底面に噴射孔１７が斜め方
向に形成されている。この噴射孔１７の傾斜角度は、バ
ルブボディ１１の軸心（燃料噴射室１６の軸心）に対し
て例えば２０°に設定されている。この噴射孔１７に流
入する燃料の該噴射孔１７の軸方向の流速分布（以下単
に「軸方向流速分布」という）の偏りを抑制するため
に、噴射孔１７の位置は燃料噴射室１６の底面中心から
ずらされており、ずらす方向は、燃料噴射室１６の底面
中心に対して、噴射孔１７の傾斜方向から燃料の旋回方
向に９０°回転させた方向である。噴射孔１７をずらす
量は、燃料噴射室１６の内周面と噴射孔１７の入口部と
の接続部が段差状にならない範囲で設定すれば良く、燃
料噴射室１６の底面中心から例えば６０〜１１０μｍ程
度ずらせば良い。更に、噴射孔１７の入口部全周がＲ形
状（円弧曲面状）に形成され、燃料噴射室１６の内周面
と噴射孔１７の入口部とが連続する滑らかな曲面で結ば
れている。
面は半球状に形成され、その底面に噴射孔１７が斜め方
向に形成されている。この噴射孔１７の傾斜角度は、バ
ルブボディ１１の軸心（燃料噴射室１６の軸心）に対し
て例えば２０°に設定されている。この噴射孔１７に流
入する燃料の該噴射孔１７の軸方向の流速分布（以下単
に「軸方向流速分布」という）の偏りを抑制するため
に、噴射孔１７の位置は燃料噴射室１６の底面中心から
ずらされており、ずらす方向は、燃料噴射室１６の底面
中心に対して、噴射孔１７の傾斜方向から燃料の旋回方
向に９０°回転させた方向である。噴射孔１７をずらす
量は、燃料噴射室１６の内周面と噴射孔１７の入口部と
の接続部が段差状にならない範囲で設定すれば良く、燃
料噴射室１６の底面中心から例えば６０〜１１０μｍ程
度ずらせば良い。更に、噴射孔１７の入口部全周がＲ形
状（円弧曲面状）に形成され、燃料噴射室１６の内周面
と噴射孔１７の入口部とが連続する滑らかな曲面で結ば
れている。
【００１９】ところで、燃料噴射室の底面中心に噴射孔
を形成した場合には、前述したように、燃料の軸方向流
速分布に偏りが生じ、図３に示すように燃料の旋回方向
の回転角をθ（噴射孔の傾斜方向をθ＝０°）とする
と、軸方向流速は、θ＝９０°で最小となり、θ＝２７
０°で最大となる。
を形成した場合には、前述したように、燃料の軸方向流
速分布に偏りが生じ、図３に示すように燃料の旋回方向
の回転角をθ（噴射孔の傾斜方向をθ＝０°）とする
と、軸方向流速は、θ＝９０°で最小となり、θ＝２７
０°で最大となる。
【００２０】このような軸方向流速分布の偏りを抑制す
る偏り抑制手段として、本実施形態（１）では、噴射孔
１７の位置を燃料噴射室１６の底面中心に対してθ＝９
０°の方向にずらしている。これにより、θ＝９０°に
近付くほど、燃料噴射室１６から噴射孔１７への傾斜面
の傾きが急峻になり、噴射孔１７に流入する燃料の軸方
向流速成分を速くすることができ、これとは反対側のθ
＝２７０°に近付くほど、燃料噴射室１６から噴射孔１
７への傾斜面の傾きが緩やかになり、噴射孔１７に流入
する燃料の軸方向流速成分を遅くすることができ、これ
によって軸方向流速分布の偏りを確実に抑制することが
できる。この結果、噴射孔１７の出口から噴射される燃
料の軸方向流速分布を均一化でき、燃料の噴霧状態を均
質化できて燃焼性を向上でき、低燃費、低エミッショ
ン、高出力化の効果を高めることができる。
る偏り抑制手段として、本実施形態（１）では、噴射孔
１７の位置を燃料噴射室１６の底面中心に対してθ＝９
０°の方向にずらしている。これにより、θ＝９０°に
近付くほど、燃料噴射室１６から噴射孔１７への傾斜面
の傾きが急峻になり、噴射孔１７に流入する燃料の軸方
向流速成分を速くすることができ、これとは反対側のθ
＝２７０°に近付くほど、燃料噴射室１６から噴射孔１
７への傾斜面の傾きが緩やかになり、噴射孔１７に流入
する燃料の軸方向流速成分を遅くすることができ、これ
によって軸方向流速分布の偏りを確実に抑制することが
できる。この結果、噴射孔１７の出口から噴射される燃
料の軸方向流速分布を均一化でき、燃料の噴霧状態を均
質化できて燃焼性を向上でき、低燃費、低エミッショ
ン、高出力化の効果を高めることができる。
【００２１】しかも、本実施形態（１）では、噴射孔１
７の入口部全周をＲ形状に形成し、燃料噴射室１６の内
周面と噴射孔１７の入口部とを連続する滑らかな曲面で
結ぶようにしているので、燃料噴射室１６から噴射孔１
７の入口部に流入する燃料の流れの剥離を防止できて、
燃料を噴射孔１７にスムーズに流入させることができ、
この面からも噴霧性能を向上できる。
７の入口部全周をＲ形状に形成し、燃料噴射室１６の内
周面と噴射孔１７の入口部とを連続する滑らかな曲面で
結ぶようにしているので、燃料噴射室１６から噴射孔１
７の入口部に流入する燃料の流れの剥離を防止できて、
燃料を噴射孔１７にスムーズに流入させることができ、
この面からも噴霧性能を向上できる。
【００２２】本実施形態（１）では、軸方向流速分布の
偏りを抑制する偏り抑制手段として噴射孔１７の位置を
燃料噴射室１６の底面中心に対してθ＝９０°の方向に
ずらしたが、ずらす方向は、θ＝９０°の方向に限定さ
れず、９０°に近い方向にずらせば、軸方向流速分布の
偏りを少なくする効果が得られる。
偏りを抑制する偏り抑制手段として噴射孔１７の位置を
燃料噴射室１６の底面中心に対してθ＝９０°の方向に
ずらしたが、ずらす方向は、θ＝９０°の方向に限定さ
れず、９０°に近い方向にずらせば、軸方向流速分布の
偏りを少なくする効果が得られる。
【００２３】また、軸方向流速分布の偏りを抑制する手
段は、噴射孔の位置をずらすことに限定されず、図４に
示す実施形態（２）のように、燃料噴射室２１から噴射
孔２２への傾斜面の傾きを該噴射孔２２の周方向の位置
に応じて異なる傾きに設定するようにしても良い。つま
り、燃料噴射室２１から噴射孔２２への傾斜面の傾きを
急峻にすれば、その部分の燃料の軸方向の流速を速くす
ることができ、反対に、燃料噴射室２１から噴射孔２２
への傾斜面の傾きを緩やかにすれば、その部分の燃料の
軸方向の流速を遅くすることができる。従って、軸方向
流速分布の偏りに応じて燃料噴射室２１から噴射孔２２
への傾斜面の傾きを適宜設定することで、他の部材を設
けることなく、噴射孔２２に流入する燃料の軸方向流速
分布の偏りを抑制することができ、噴射孔１７の出口か
ら噴射する燃料の噴霧状態を均質化できる。
段は、噴射孔の位置をずらすことに限定されず、図４に
示す実施形態（２）のように、燃料噴射室２１から噴射
孔２２への傾斜面の傾きを該噴射孔２２の周方向の位置
に応じて異なる傾きに設定するようにしても良い。つま
り、燃料噴射室２１から噴射孔２２への傾斜面の傾きを
急峻にすれば、その部分の燃料の軸方向の流速を速くす
ることができ、反対に、燃料噴射室２１から噴射孔２２
への傾斜面の傾きを緩やかにすれば、その部分の燃料の
軸方向の流速を遅くすることができる。従って、軸方向
流速分布の偏りに応じて燃料噴射室２１から噴射孔２２
への傾斜面の傾きを適宜設定することで、他の部材を設
けることなく、噴射孔２２に流入する燃料の軸方向流速
分布の偏りを抑制することができ、噴射孔１７の出口か
ら噴射する燃料の噴霧状態を均質化できる。
【００２４】尚、図１に示す燃料噴射弁は、ニードルバ
ルブ１２の外周面に燃料導入溝１３を傾斜状に形成する
ことで、旋回流を発生させるようにしたが、図６に示す
実施形態（３）では、ニードルバルブ３１とは別部材の
スワーラ３２を用いて旋回流を発生させるようになって
いる。この燃料噴射弁は、バルブボディ３３内の下部に
筒状のスワーラ３２が圧入固定され、このスワーラ３２
の内径部に筒状の摺動部材３４が圧入固定され、この摺
動部材３４の内径部にニードルバルブ１２が上下方向に
摺動自在に挿通されている。
ルブ１２の外周面に燃料導入溝１３を傾斜状に形成する
ことで、旋回流を発生させるようにしたが、図６に示す
実施形態（３）では、ニードルバルブ３１とは別部材の
スワーラ３２を用いて旋回流を発生させるようになって
いる。この燃料噴射弁は、バルブボディ３３内の下部に
筒状のスワーラ３２が圧入固定され、このスワーラ３２
の内径部に筒状の摺動部材３４が圧入固定され、この摺
動部材３４の内径部にニードルバルブ１２が上下方向に
摺動自在に挿通されている。
【００２５】一方、スワーラ３２の外周には、燃料を下
方へ導入する燃料導入溝３５が形成されている。この燃
料導入溝３５の下端部は、スワーラ３２の外周全周を取
り巻く環状溝３６につながり、この環状溝３６からスワ
ーラ３２の下端内周部に形成されたスワール室３７へ燃
料を導入するスワール孔３８がスワール室３７の接線方
向に延びるように形成されている。そして、燃料導入溝
３５を通して導入された燃料が環状溝３６からスワール
孔３８を通ってスワール室３７に流入することで、スワ
ール室３７内でニードルバルブ３１の回りに旋回流が発
生する。
方へ導入する燃料導入溝３５が形成されている。この燃
料導入溝３５の下端部は、スワーラ３２の外周全周を取
り巻く環状溝３６につながり、この環状溝３６からスワ
ーラ３２の下端内周部に形成されたスワール室３７へ燃
料を導入するスワール孔３８がスワール室３７の接線方
向に延びるように形成されている。そして、燃料導入溝
３５を通して導入された燃料が環状溝３６からスワール
孔３８を通ってスワール室３７に流入することで、スワ
ール室３７内でニードルバルブ３１の回りに旋回流が発
生する。
【００２６】本実施形態（３）においても、バルブボデ
ィ３２の下端部の燃料噴射室３９と噴射孔４０は、前記
実施形態（１）と同じ構造である。すなわち、燃料噴射
室３９の内底面は半球状に形成され、その底面に噴射孔
４０が斜め方向に形成されている。この噴射孔４０の位
置は燃料噴射室３９の底面中心からθ＝９０°の方向に
ずらされ、ずらす量は、燃料噴射室３９の内周面と噴射
孔４０の入口部との接続部が段差状にならない範囲で設
定されている。更に、噴射孔４０の入口部全周がＲ形状
（円弧曲面状）に形成され、燃料噴射室３９の内周面と
噴射孔４０の入口部とが連続する滑らかな曲面で結ばれ
ている。このように構成した実施形態（３）でも、前記
実施形態（１）と全く同じ効果を得ることができる。
ィ３２の下端部の燃料噴射室３９と噴射孔４０は、前記
実施形態（１）と同じ構造である。すなわち、燃料噴射
室３９の内底面は半球状に形成され、その底面に噴射孔
４０が斜め方向に形成されている。この噴射孔４０の位
置は燃料噴射室３９の底面中心からθ＝９０°の方向に
ずらされ、ずらす量は、燃料噴射室３９の内周面と噴射
孔４０の入口部との接続部が段差状にならない範囲で設
定されている。更に、噴射孔４０の入口部全周がＲ形状
（円弧曲面状）に形成され、燃料噴射室３９の内周面と
噴射孔４０の入口部とが連続する滑らかな曲面で結ばれ
ている。このように構成した実施形態（３）でも、前記
実施形態（１）と全く同じ効果を得ることができる。
【００２７】以上説明した各実施形態の燃料噴射弁は、
筒内噴射エンジンの燃料噴射弁に限定されず、エンジン
の各気筒の吸気マニホールドに噴射する燃料噴射弁とし
ても使用可能である。
筒内噴射エンジンの燃料噴射弁に限定されず、エンジン
の各気筒の吸気マニホールドに噴射する燃料噴射弁とし
ても使用可能である。
【図１】（ａ）は本発明の実施形態（１）における燃料
噴射弁の霧化機構部分の縦断面図、（ｂ）は同下面図
噴射弁の霧化機構部分の縦断面図、（ｂ）は同下面図
【図２】燃料噴射室と噴射孔との位置関係を模式的に示
す斜視図
す斜視図
【図３】燃料噴射室から噴射孔へ流入する燃料の軸方向
流速分布を説明するための図
流速分布を説明するための図
【図４】（ａ）は本発明の実施形態（２）における燃料
噴射室及び噴射孔の縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ
線に沿って示す断面図
噴射室及び噴射孔の縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ
線に沿って示す断面図
【図５】（ａ）は本発明の実施形態（３）における燃料
噴射弁の霧化機構部分の縦断面図、（ｂ）は同下面図
噴射弁の霧化機構部分の縦断面図、（ｂ）は同下面図
１１…バルブボディ、１１…ニードルバルブ、１３…燃
料導入溝、１４…スワール室、１６…燃料噴射室、１７
…噴射孔、２１…燃料噴射室、２２…噴射孔、３１…ニ
ードルバルブ、３２…スワーラ、３３…バルブボディ、
３５…燃料導入溝、３６…環状溝、３７…スワール室、
３９…燃料噴射室、４０…噴射孔。
料導入溝、１４…スワール室、１６…燃料噴射室、１７
…噴射孔、２１…燃料噴射室、２２…噴射孔、３１…ニ
ードルバルブ、３２…スワーラ、３３…バルブボディ、
３５…燃料導入溝、３６…環状溝、３７…スワール室、
３９…燃料噴射室、４０…噴射孔。
Claims (5)
- 【請求項１】 ニードルバルブを収納したバルブボディ
の先端部に、該ニードルバルブによって開閉される燃料
噴射室を形成すると共に、該燃料噴射室の底部に斜め方
向に噴射孔を形成し、前記ニードルバルブの開弁時に前
記バルブボディ内に圧送されてくる燃料を前記燃料噴射
室内に渦巻状に流入させて前記噴射孔から噴射する燃料
噴射弁において、 前記噴射孔に流入する燃料の該噴射孔の軸方向の流速分
布の偏りを抑制する偏り抑制手段を備えていることを特
徴とする燃料噴射弁。 - 【請求項２】 前記偏り抑制手段は、前記燃料噴射室か
ら前記噴射孔への傾斜面の傾きを該噴射孔の周方向の位
置に応じて異なる傾きに設定することで、該噴射孔に流
入する燃料の該噴射孔の軸方向の流速分布の偏りを抑制
することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。 - 【請求項３】 前記偏り抑制手段は、前記噴射孔の位置
を前記燃料噴射室の底面中心からずらすことで、該燃料
噴射室から該噴射孔への傾斜面の傾きを該噴射孔の周方
向の位置に応じて異なる傾きに設定することを特徴とす
る請求項２に記載の燃料噴射弁。 - 【請求項４】 前記燃料噴射室の内底面を半球状に形成
し、前記噴射孔の位置を、該燃料噴射室の底面中心に対
して、該噴射孔の傾斜方向から燃料の旋回方向に９０°
回転させた方向にずらしたことを特徴とする請求項３に
記載の燃料噴射弁。 - 【請求項５】 前記噴射孔の入口部全周をＲ形状に形成
したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載
の燃料噴射弁。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08340874A JP3075201B2 (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 燃料噴射弁 |
| US08/994,049 US6047905A (en) | 1996-12-20 | 1997-12-19 | Fuel injection valve |
| DE19757299A DE19757299B4 (de) | 1996-12-20 | 1997-12-22 | Kraftstoffeinspritzventil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08340874A JP3075201B2 (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 燃料噴射弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10184496A true JPH10184496A (ja) | 1998-07-14 |
| JP3075201B2 JP3075201B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=18341112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08340874A Expired - Lifetime JP3075201B2 (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 燃料噴射弁 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6047905A (ja) |
| JP (1) | JP3075201B2 (ja) |
| DE (1) | DE19757299B4 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002538358A (ja) * | 1999-02-24 | 2002-11-12 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 燃料噴射弁 |
| EP1335129A2 (en) | 2002-02-07 | 2003-08-13 | Hitachi, Ltd. | Fuel injector |
| WO2004070200A1 (ja) | 2003-02-04 | 2004-08-19 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 燃料噴射弁 |
| US6935578B1 (en) | 1998-11-25 | 2005-08-30 | Hitachi, Ltd. | Fuel injection valve |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19907899A1 (de) | 1999-02-24 | 2000-08-31 | Bosch Gmbh Robert | Brennstoffeinspritzventil |
| JP3810583B2 (ja) * | 1999-05-13 | 2006-08-16 | 三菱電機株式会社 | 燃料噴射弁 |
| DE19931891A1 (de) * | 1999-07-08 | 2001-01-18 | Siemens Ag | Kraftstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine |
| DE10000501A1 (de) * | 2000-01-08 | 2001-07-19 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen |
| US6308901B1 (en) * | 2000-02-08 | 2001-10-30 | Siemens Automotive Corporation | Fuel injector with a cone shaped bent spray |
| DE10050752B4 (de) * | 2000-10-13 | 2005-06-02 | Robert Bosch Gmbh | Brennstoffeinspritzventil mit einem drallerzeugenden Element |
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| JP4428326B2 (ja) * | 2004-11-05 | 2010-03-10 | 株式会社デンソー | 燃料噴射ノズル |
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| GB201516152D0 (en) * | 2015-09-11 | 2015-10-28 | Delphi Int Operations Lux Srl | Fuel pump housing |
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| GB8817774D0 (en) * | 1988-07-26 | 1988-09-01 | Lucas Ind Plc | Fuel injectors for i c engines |
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1996
- 1996-12-20 JP JP08340874A patent/JP3075201B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-12-19 US US08/994,049 patent/US6047905A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-22 DE DE19757299A patent/DE19757299B4/de not_active Expired - Lifetime
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| US7337986B2 (en) | 2003-02-04 | 2008-03-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Fuel injection valve |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19757299A1 (de) | 1998-06-25 |
| DE19757299B4 (de) | 2009-08-27 |
| JP3075201B2 (ja) | 2000-08-14 |
| US6047905A (en) | 2000-04-11 |
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