JPH10507507A

JPH10507507A - Fuel injection device with reduced jet diffusion, especially off-axis injection flow

Info

Publication number: JPH10507507A
Application number: JP8513393A
Authority: JP
Inventors: ダブリュウッズロース; シードジーアヘンリー
Original assignee: シーメンスオートモーティヴコーポレイション
Priority date: 1994-10-17
Filing date: 1995-10-16
Publication date: 1998-07-21
Anticipated expiration: 2015-10-16
Also published as: DE69518432D1; CN1168712A; EP0787253A1; WO1996012104A1; JP3625834B2; EP0787253B1; KR100386218B1; KR970707382A; DE69518432T2

Abstract

(57)【要約】噴射される燃料流の拡散を制限する場合、末端部分と基端部分とから成るようにニードル弁（２１）構成することによって著しい改良が得られる。この場合、基端部分は、仮想球体を通る、間隔を置かれた平行な仮想平面によってジオメトリ的に規定された仮想球体のセグメント形状の面（５２）であり、基端部分の前記面が、弁が往復運動を行う場合に、円錐台形の弁座（３２）に対して当接・離反する前記先端部の部分であり、先端部分（５６）は基端部分から接線方向で延びた円錐台形面である。噴射される噴流の拡散をこのように制限することによって、噴射される燃料のねらいがさらに定められる。 In limiting the diffusion of the injected fuel stream, a significant improvement is obtained by configuring the needle valve (21) to have a distal portion and a proximal portion. In this case, the proximal portion is a segment-shaped surface (52) of the virtual sphere geometrically defined by spaced parallel virtual planes through the virtual sphere, said surface of the proximal portion being: A portion of the distal end portion that comes into contact with or separates from a frusto-conical valve seat (32) when the valve performs reciprocating motion, and the distal end portion (56) extends tangentially from a base end portion. Plane. By limiting the diffusion of the injected jet in this way, the aim of the injected fuel is further defined.

Description

【発明の詳細な説明】噴流の拡散が低減した、特に軸線から外れた噴射流を有する燃料噴射装置発明の分野本発明は、内燃機関内に燃料を噴射する形式の燃料噴射装置、特に噴射装置ノズルに設けられた薄いディスクオリフィスを通って燃料噴射装置から、特に軸線から外れた方向で噴射される燃料の拡散を減じる、ニードル弁と弁座との間の新規協働形式に関する。本発明は、様々な多分割流形状のための著しく減じられた拡散を提供するが、本発明の原理はその他の噴射流形状でも使用できる。発明の背景および概略所定の客観的判断基準、特に排気管放出物に関する判断基準を満たすように内燃機関の燃焼室空間内の燃焼過程を改良するためには、燃料噴射装置のノズルから噴射される燃料のパターンを制御することが重要なファクタであることが判っている。制御の１つの観点は、噴射される燃料流がノズルに設けられた調量オリフィスから排出されるときの拡散もしくは拡開の程度に関するものであり、また、所定の機関構成のためには、噴射される燃料流の拡散度を制限することが重要である。本発明は、噴射される燃料、特に多数の調量オリフィスから軸線を外れて噴射される燃料の拡散を低減することに関する。しかしながら、本発明の所定の原理は別のオリフィス構成に適用することができる。本発明は、調量オリフィス、またはこのような１つ以上の調量オリフィスを備えた薄いディスクを変更するのではなく、ニードル弁の先端部の形状と、対応した弁座とのニードル弁の協働形式とを変更することから出発している。ニードル先端部と、ニードル先端部に対応した弁座とのジオメトリが、調量オリフィスから噴射される燃料流の形状の制御に何らかの影響を与えることができると同時に、弁座に対してニードル先端部を特定の形状に成形することによって、一貫して球面状の輪郭を備えた従来のニードル先端部に比べて、噴射される燃料流の拡散が著しく低減されることが判った。すなわち、本発明の１つの構成では、内燃機関内に燃料を噴射するための燃料噴射装置であって、該燃料噴射装置には、本体と、本体を貫通してノズルにまで通じた燃料通路とが設けられており、前記ノズルから燃料が噴射されるようになっており、前記通路内で本体内部に配置された弁座部材が設けられており、該弁座部材が、孔にまで通じかつ該孔を取り囲んだ円錐台形の弁座を有しており、電気作動式機構が設けられており、該電気作動式機構が、ニードル弁エレメントを有しており、該ニードル弁エレメントが、弁座に対して往復運動させられ、これによりニードル弁エレメントの先端部を弁座に対して当接・離反させることによって、流過通路を閉鎖・開放して、弁座部材に設けられた取り囲まれた孔を介して燃料を流過させたり流過させないようになっており、前記孔を覆うように弁座部材に対して配置されたオリフィスディスクが設けられており、該オリフィスディスクの１つ以上の調量オリフィスを通って燃料が噴射される形式のものにおいて、ニードル弁エレメントの先端部が、基端部分と先端部分とから成っており、前記基端部分が、仮想球体を通る、互いに間隔をおいた平行な仮想平面によってジオメトリ的に規定された仮想球体のセグメント形状の面から成っており、前記基端部分の前記面が、前記ニードル弁エレメントの往復運動時に、前記弁座に対して当接・離反させられる前記先端部の部分であり、前記末端部分が、前記基端部分の前記面から接線方向に延びる円錐台形面から成っているようにした。円錐台形の面は有利には円錐先端部で終わっているので、末端部分全体は完全な円錐形であると考えてよい。本発明の別の構成では、内燃機関内に燃料を噴射するための燃料噴射装置であって、該燃料噴射装置には、本体と、１つ以上のオリフィスを備えたノズルにまで通じた、本体を貫通する燃料通路とが設けられており、前記オリフィスから燃料が噴射されるようになっており、前記通路内で本体内部に配置された、円錐台形の弁座を備えた弁座部材が設けられており、弁を備えた電気作動式機構が設けられており、前記弁が、弁座に対して操作されて、弁の先端部を弁座に対して当接・離反させることによって、流れるための通路を閉鎖・開放し、これにより、燃料を前記１つ以上の調量オリフィスへ流過させたり流過させない形式のものにおいて、弁の先端部が、基端部分と末端部分とから成っており、前記基端部分が、仮想球体を通る、間隔をおいた平行な仮想平面によってジオメトリ的に規定された、仮想球体のセグメント形状の面から成っており、前記基端部分の前記面が、前記弁の操作時に、前記弁座に対して当接・離反させられる前記先端部の部分であり、前記末端部分が、前記基端部分の前記面から接線方向で延びる円錐台形面から成っているようにした。円錐台形の面は有利にはほぼ円錐先端部で終わっているので、末端部分全体はほぼ完全な円錐形であると考えてよい。さらに特定の観点は、様々な多分割流形状に対して得られる著しく低減した拡開度に関する。このことは、本発明の別の特徴、利点および利益とともに、図面が添付された有利な実施例の記述によって明らかとなる。図面の簡単な説明第１図は、本発明の原理を示す燃料噴射装置の縦断面図である。第２図は、燃料噴射装置のノズル付近を示す、部分的な縦断面図である。第３図は、ニードル先端部を示す図である。第４図〜第１０図は、本発明によって得られる典型的な改良を示すために用いられる、グラフ式図表である。実施例の詳細な説明第１図には燃料噴射装置１０が示されており、この燃料噴射装置１０は、導磁性材料から成るハウジング１２と、同様に導磁性材料から成る燃料入口管１４と、調整管１６と、ヘリカルコイルばね１８と、ニードル弁エレメント２１が結合された可動子２０と、ソレノイドコイルアセンブリ２２とを有しており、このソレノイドコイルアセンブリ２２から電気ターミナル２３が延びており、ソレノイドコイルを選択的に通電するために、前記電気ターミナル２３を介して燃料噴射装置が電気作動回路（図示せず）に接続されており、さらに燃料噴射装置１０は、非金属性の端部キャップ２４と、弁体アセンブリ２６とを有している。これらの様々な部材の相対的な構成および配置は、米国特許第４６１００８０号明細書に示された燃料噴射装置の場合とほぼ同じである。この燃料噴射装置は通常トップフィード式と呼ばれるものであり、この場合、燃料が燃料入口管１４を介して導入され、軸線方向反対側のノズル端部もしくは先端部から噴射として放出される。本発明の原理は、“サイドフィード式”および“ボトムフィード式 ”燃料噴射装置にも同様に適用可能である。燃料入口管１４はソレノイドコイルアセンブリ２２内に配置されており、この燃料入口管１４は、燃料噴射装置の内部に加圧された液体燃料を搬送することに加え、可動子２０を作動させる磁気回路の固定子として機能する。燃料入口管１４の下端部と可動子２０の上端部とは、相俟って作動ギャップ２８を規定している。作動ギャップ２８の軸線方向寸法は小さいので、第１図には線の厚さでしか示されていない。ソレノイドコイルアセンブリ２２が通電されていないときには、ばね１８が可動子２０を燃料入口管１４から離れる方向に押圧し、これにより、ニードル弁エレメント２１の先端部を弁座部材３０（後で説明する）に座着させるので、燃料は燃料噴射装置の内部通路を貫通して入口からノズルにまで流れるのを阻止される。ソレノイドコイルアセンブリ２２が通電されているときには、ソレノイドコイルアセンブリ２２が可動子２０を燃料入口管１４に向かって引き付け、これによりニードル弁エレメント２１が持ち上げられるので、燃料が流れて燃料噴射装置ノズルから機関（図示せず）内に噴射される。ハウジング１２のノズル端部に弁座部材３０が配置されており、この弁座部材３０は、円錐台形の弁座３２を有している。このことは第２図および第３図にさらに詳しく示されている。先端部の近辺でニードルの運動をガイドするために、ニードルガイド部材３６が弁座部材３０の上流側の縁部に固定されており、このニードルガイド部材３６は、燃料を通過させるための複数の孔３６ａを有している。弁座３２は、薄いオリフィスディスク４０によって閉鎖された円形の孔３８に向かってホッパ状に減径している。バックアップワッシャ４２は、オリフィスディスク４０を弁座部材３０に対して支持しており、バックアップワッシャ４２と、オリフィスディスク４０と、弁座部材３０とは、内側肩４４と曲げ部４６との間に軸線方向に収容されることによって燃料噴射装置のノズル端部内に軸線方向で固定されている。ディスク４０は中央凹部４８を有しており、この中央凹部４８は、２つの分割流パターンで燃料を噴射するための、互いに直径方向で向き合った２つのオリフィス４８ａ，４８ｂを有している。各噴流は、オリフィスから噴射される場合に拡散もしくは拡開する傾向がある。噴流のねらいを定めることが特に重要である所定の適用例の場合には、噴流の拡散を最少限に抑えることが望ましい。本発明の原理によれば、これはニードル先端部の形状を変更することによって達成されるので、ニードル先端部は、輪郭が完全な球形に形成される代わりに、基端部分と末端部分とを有していて、この場合、基端部分が、仮想球体のセグメント形状の面５２を有しており、この面５２は、前記仮想球体を通る、間隔を置かれた２つの仮想平面によってジオメトリ的に規定されており、前記基端部分の前記面５２は、ニードル弁エレメント２１が往復運動を行う場合に弁座３２に対して当接・離反する前記先端部の部分である。末端部分は、基端部分の面５２から接線方向に延びた円錐台形の面５４を有している。円錐台形の面５４は、ほぼ円錐先端部５６で終わっていると有利であり、これにより、末端部分全体が、面５２から接線方向に延びたほぼ完全な円錐形であると考えてよい。ほぼ完全な円錐形は、完全にではないがほぼ尖った箇所を形成するために、僅かに鈍くされたまたは平らにされた箇所を先端部が形成した円錐形を有している。示された実施例の場合には、面５２は１．１８ｍｍの球面半径を有しており、面５４の円錐角度は１１０°である。弁座３２は９０°の角度を有している。このような構成によって得られる改良は、第４図〜第６図を第７図〜第１０図と比較することにより判る。第４図〜第６図には、本発明の原理を示す３つのほぼ同一の燃料噴射装置による噴霧拡散パターンのいわば「地形図」（ｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｃａｌｐｌｏｔｓ）が示されているのに対し、第７図〜第１０図には、前記３つの燃料噴射装置とほぼ同一だが、輪郭が完全に球形に形成された従来のニードル先端部を有する４つの燃料噴射装置による噴霧拡散パターンのいわば「地形図」が示されている。これらの試験は、噴射装置のノズルから１４３ｍｍの距離の平面に配置された固定ターゲットを用いた同じ条件下で行われた。本発明は、座着のために、ニードル先端部の基端セグメントには球形の輪郭を維持しているが、この球形輪郭セグメントを起点として円錐台形面が有利にはほぼ完全に円錐形の形状を有している。試験を行った燃料噴射装置は、ニードル先端部を除いてほぼ同じであるので、本願に開示されたようなこれらの面５２，５４の組み合わせによって、各調量オリフィスから噴射される燃料の拡散が著しく抑制されることが明らかである。これらのオリフィスディスク部材によって、噴射装置軸線５６に対して平行でなく反対方向へ拡開する２つの分割流が形成されたが、個々の流れの拡散をより減じるための本発明の原理は、別の調量オリフィス配置に適用可能である。したがって、本発明の範囲は以下の請求項によってのみ制限される。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Reduced jet flow, especially off-axis jets Fuel injection device having Field of the invention The present invention relates to a fuel injection device of the type for injecting fuel into an internal combustion engine, in particular, an injection device. From the fuel injector through a thin disk orifice provided in the Between the needle valve and the valve seat to reduce the diffusion of fuel injected away from the needle Regarding regulatory cooperation format. The present invention has been significantly reduced for various multi-split flow configurations. While providing diffusion, the principles of the present invention can be used with other jet flow configurations. BACKGROUND AND SUMMARY OF THE INVENTION To meet certain objective criteria, in particular those relating to exhaust emissions. In order to improve the combustion process in the combustion chamber space of the fuel engine, the nozzle of the fuel injection device must be installed. Controlling the pattern of fuel injected from fuel injection is an important factor. ing. One aspect of control is that the injected fuel flow is controlled by a metering orifice provided in the nozzle. It relates to the extent of diffusion or spreading when discharged from It is important for engine configurations to limit the degree of diffusion of injected fuel flow . The present invention relates to the fuel injected Fuel, especially fuel injected off-axis from multiple metering orifices. About things. However, certain principles of the present invention are applicable to alternative orifice configurations. Can be used. The present invention provides a metering orifice, or one or more such metering orifices. Instead of changing the thin disk obtained, adjust the shape of the tip of the needle valve It starts by changing the form of cooperation of the needle valve with the valve seat. needle If the geometry of the tip and the valve seat corresponding to the needle tip is the metering orifice Control the shape of the fuel flow injected from the , By shaping the needle tip into a specific shape for the valve seat, Diffusion of injected fuel flow compared to conventional needle tips with a spherical profile Was found to be significantly reduced. That is, in one configuration of the present invention, a fuel for injecting fuel into an internal combustion engine is provided. An injection device, wherein the fuel injection device includes a main body and a nozzle extending through the main body to a nozzle. And a fuel passage through which the fuel is injected from the nozzle. A valve seat member disposed inside the main body in the passage, A seat member having a frusto-conical valve seat leading to and surrounding the hole; A pneumatically actuated mechanism is provided, which electrically actuates the needle valve element. Having the needle valve element reciprocated relative to a valve seat, The tip of the needle valve element contacts and separates from the valve seat Therefore, the passage passage is closed and opened, and the flow passage is closed through an enclosed hole provided in the valve seat member. So that fuel does not flow through the valve seat. An orifice disk disposed relative to the member is provided. Of the type in which fuel is injected through one or more metering orifices of a disk hand, The distal end of the needle valve element comprises a proximal end and a distal end, The proximal end is formed by parallel, spaced virtual planes through the virtual sphere. It consists of a segment-shaped surface of a virtual sphere defined in an The face of the end portion is adapted to reciprocate the needle valve element with respect to the valve seat during reciprocation. The distal end portion to be brought into contact with and separated from the distal end portion, wherein the distal end portion is the base end portion And a frusto-conical surface extending tangentially from said surface. Truncated cone The end of the shape advantageously ends in a conical tip, so that the entire end is completely conical May be considered. Another configuration of the present invention is a fuel injection device for injecting fuel into an internal combustion engine. Therefore, the fuel injection device includes a main body and a nozzle having one or more orifices. And a fuel passage penetrating the body. Fuel is injected from the orifice, and a main body is provided in the passage. A valve seat member having a frusto-conical valve seat disposed therein is provided. An electrically actuated mechanism is provided, wherein the valve is operated against a valve seat to provide a valve. The flow passage is closed by contacting the tip of the Chain / open, allowing fuel to flow to the one or more metering orifices In the form that does not flow, The distal end of the valve comprises a proximal portion and a distal portion, wherein the proximal portion is a virtual Geometrically defined by spaced parallel virtual planes through the sphere, The virtual sphere comprises a segment-shaped surface, and the surface of the base end portion is A portion of the distal end portion which is brought into contact with and separated from the valve seat when the valve is operated. Wherein the distal portion has a frustoconical surface extending tangentially from the surface of the proximal portion. It was made up. The frustoconical surface advantageously terminates approximately at the conical tip Thus, the entire distal portion may be considered to be substantially perfect conical. A more specific aspect is that the significantly reduced expansion obtained for various multi-segmented flow configurations. Regarding opening. This, together with other features, advantages and benefits of the present invention, is accompanied by the accompanying drawings. The description of the preferred embodiments will become apparent. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a fuel injection device showing the principle of the present invention. FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view showing the vicinity of a nozzle of the fuel injection device. FIG. 3 is a diagram showing a needle tip. 4 to 10 are used to illustrate typical improvements obtained by the present invention. FIG. Detailed description of the embodiment FIG. 1 shows a fuel injection device 10 which is a magnetically conductive device. A housing 12 made of a conductive material, a fuel inlet tube 14 also made of a magnetically conductive material, , The adjusting pipe 16, the helical coil spring 18, and the needle valve element 21 are connected. Armature 20 and a solenoid coil assembly 22. An electric terminal 23 extends from the solenoid coil assembly 22 and Injecting fuel through the electric terminal 23 to selectively energize the coil The device is connected to an electrical actuation circuit (not shown) and the fuel injection device 10 , A non-metallic end cap 24 and a valve body assembly 26. The relative construction and arrangement of these various members is described in US Pat. This is almost the same as the case of the fuel injection device described in the specification. This fuel injector Usually, it is called a top feed type. In this case, fuel is supplied to the fuel inlet pipe 14. And injected from the nozzle end or tip on the axially opposite side Released. The principle of the present invention is that "side feed type" and "bottom feed type" "It is equally applicable to fuel injectors. Fuel inlet tube 14 is located within solenoid coil assembly 22 and The fuel inlet pipe 14 is used to convey pressurized liquid fuel into the fuel injection device. In addition, it functions as a stator of a magnetic circuit that operates the mover 20. Fuel inlet pipe 1 4 and the upper end of the mover 20 together define an operating gap 28. You. Since the axial dimension of the working gap 28 is small, FIG. Not shown. When the solenoid coil assembly 22 is not energized , The spring 18 presses the mover 20 in a direction away from the fuel inlet tube 14, The tip of the needle valve element 21 is seated on a valve seat member 30 (described later). Fuel flows through the internal passage of the fuel injector from the inlet to the nozzle. Is prevented. When the solenoid coil assembly 22 is energized , The solenoid coil assembly 22 pulls the mover 20 toward the fuel inlet pipe 14. And the needle valve element 21 is lifted up, so that fuel flows. From the fuel injector nozzle into the engine (not shown). Fired. A valve seat member 30 is disposed at a nozzle end of the housing 12. 30 has a frusto-conical valve seat 32. This is illustrated in FIGS. 2 and 3. Are shown in more detail. To guide the movement of the needle near the tip, The needle guide member 36 is fixed to the upstream edge of the valve seat member 30, The needle guide member 36 has a plurality of holes 36a through which fuel passes. You. The valve seat 32 has a circular hole 38 closed by a thin orifice disk 40. The diameter decreases like a hopper toward. The backup washer 42 has an orifice The disk 40 is supported on the valve seat member 30 and a backup washer 42 , The orifice disk 40 and the valve seat member 30 are connected to the inner shoulder 44 and the bent portion 46. Axially received between the nozzle ends of the fuel injector Orientation. The disc 40 has a central recess 48 which is divided into two parts. Two diametrically opposed orifices for injecting fuel in a flow pattern Disks 48a and 48b. Each jet, when injected from the orifice It tends to spread or spread. It is especially important to aim the jet For certain applications, it is desirable to minimize jet diffusion. The present invention According to the principle of The needle tip is achieved by changing the shape of the needle tip. Has a proximal portion and a distal portion, instead of being contoured to a perfect sphere, In this case, the base end portion has a segment-shaped surface 52 of a virtual sphere. Plane 52 is geospatial by two spaced virtual planes passing through the virtual sphere. The surface 52 of the proximal portion is defined by a Part of the tip portion which comes into contact with and separates from the valve seat 32 when the reciprocating motion Minutes. The distal portion has a frusto-conical surface 5 extending tangentially from surface 52 of the proximal portion. Four. The frusto-conical surface 54 is substantially terminated by a conical tip 56. So that the entire distal portion is substantially complete extending tangentially from surface 52. It can be considered a simple cone. Nearly perfect cones are almost, but not completely, sharp The tip is slightly dulled or flattened to form It has a formed conical shape. In the case of the embodiment shown, the surface 52 has a spherical radius of 1.18 mm, The cone angle of the surface 54 is 110 °. The valve seat 32 has an angle of 90 °. The improvement obtained by such a configuration is shown in FIG. 4 to FIG. It can be understood by comparing with. FIG. 4 to FIG. 6 show three roughly illustrating the principle of the present invention. Spray Diffusion Patterns by the Same Fuel Injector If you see "topographical plots" 7 to 10 show almost the same as the three fuel injection devices, With four conventional fuel injectors having a conventional needle tip that is completely spherical, A so-called “topographic map” of the spray diffusion pattern is shown. These tests are A fixed target placed on a plane 143 mm from the nozzle of the device was used Performed under the same conditions. The present invention uses a proximal segment at the distal end of the needle for seating. The segment maintains a spherical contour, but the spherical contour segment The frusto-conical surface advantageously has a substantially completely conical shape. Tested fuel injection The launching device is substantially the same except for the needle tip, so that The combination of these surfaces 52, 54 allows the injection from each metering orifice It is clear that the diffusion of the fuel is significantly suppressed. By means of these orifice disc members, the However, two split streams were formed that diverged in opposite directions, but the diffusion of each stream was The principles of the invention for reducing are applicable to other metering orifice arrangements. did Accordingly, the scope of the present invention is limited only by the following claims.

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９６年８月８日【補正内容】明細書噴流の拡散が低減した、特に軸線から外れた噴射流を有する燃料噴射装置発明の分野本発明は、内燃機関内に燃料を噴射する形式の燃料噴射装置、特に噴射装置ノズルに設けられた薄いディスクオリフィスを通って燃料噴射装置から、特に軸線から外れた方向で噴射される燃料の拡散を減じる、ニードル弁と弁座との間の新規協働形式に関する。本発明は、様々な多分割流形状のための著しく減じられた拡散を提供するが、本発明の原理はその他の噴射流形状でも使用できる。発明の背景および概略所定の客観的判断基準、特に排気管放出物に関する判断基準を満たすように内燃機関の燃焼室空間内の燃焼過程を改良するためには、燃料噴射装置のノズルから噴射される燃料のパターンを制御することが重要なファクタであることが判っている。燃料噴射装置は、国際公開第８７／０７３３４号パンフレットに記載されている。弁は、磁気コイルが励磁されるとコアに向かって引き付けられる弁ニードルを有している。弁ニードルは、この弁ニードルに形成されたシール座着部と共に、ノズルに形成された弁座面から持ち上げられる。ニードルに形成されたシール座着部は丸い輪郭を有しており、その結果、ノズルに設けられた弁座にニードルが固着する傾向が減じられる。ドイツ連邦共和国特許出願公開第４１２３６９２号明細書には、オリフィスを備えた本体を有する燃料噴射装置が記載されており、前記オリフィスにボール弁が座着しており、このボール弁を、燃料が本体を通過するために持ち上げるか、または燃料通路を遮断するために落下させることができる。本体を貫通する燃料は、突出した部分を有するディスクを介して燃料噴射装置弁から流出する。突出した部分は調量オリフィスを有しており、この調量オリフィスを通って燃料が燃焼のために機関内へ流入する。制御の１つの観点は、噴射される燃料流がノズルに設けられた調量オリフィスから燃料流が排出されるときの拡散もしくは拡開の程度に関するものであり、また、所定の機関構成のためには、噴射される燃料流の拡散度を制限することが重要である。本発明は、噴射される燃料、特に多数の調量オリフィスから軸線を外れて噴射される燃料の拡散を低減することに関する。しかしながら、本発明の所定の原理は別のオリフィス構成に適用することができる。本発明は、調量オリフィス、またはこのような１つ以上の調量オリフィスを備えた薄いディスクを変更することではなく、ニードル弁の先端部の形状と、対応した弁座とのニードル弁の協働形式とを変更することから出発している。ニードル先端部と、ニードル先端部に対応した弁座とのジオメトリが、調量オリフィスから噴射される燃料流の形状の制御に何らかの影響を与えることができると同時に、弁座に対してニードル先端部を特定の形状に成形することによって、一貫して球面状の輪郭を備えた従来のニードル先端部に比ベて、噴射される燃料流の拡散が著しく低減されることが判った。本発明によれば、内燃機関内に燃料を噴射するための燃料噴射装置であって、燃料噴射装置には、本体（と、該本体を貫通して、１つ以上の調量オリフィスを有するノズルにまで通じた燃料通路とが設けられており、前記調量オリフィスから燃料が噴射されるようになっており、さらに、本体内部の燃料通路内に配置された弁座部材と、円錐台形の弁座と、先端部に複合的な弁ニードル面を備えた弁とが設けられており、前記弁ニードル面が、弁座に対して操作されて、弁座に対して当接・離反することによって、流過通路を閉鎖・開放し、これにより燃料が前記１つ以上の調量オリフィスにまで流れることができる形式のものにおいて、燃料噴射装置から噴射される燃料がコンパクトな円錐形を形成するように燃料流をオリフィスに向かって方向づけることを目的として、前記弁の先端部が、該弁の操作時に前記弁座に対して当接・離反する球形面を備えた基端部分と、該基端部分の球形面から接線方向に延びていてほぼ円錐先端部で終わっている円錐台形面を備えた末端部分とから成っており、これによって前記先端部が全体として、ほぼ完全な円錐形を形成しているようにした。さらに特定の観点は、様々な多分割流形状に対して得られる著しく低減した拡開度に関する。このことは、本発明の別の特徴、利点および利益とともに、図面が添付された有利な実施例の記述によって明らかとなる。図面の簡単な説明第１図は、本発明の原理を示す燃料噴射装置の縦断面図である。第２図は、燃料噴射装置のノズル付近を示す、部分的な縦断面図である。第３図は、ニードル先端部を示す図である。第４図〜第１０図は、本発明によって得られる典型的な改良を示すために用いられる、グラフ式図表である。請求の範囲１．内燃機関内に燃料を噴射するための燃料噴射装置（１０）であって、燃料噴射装置には、本体（２６）と、該本体（２６）を貫通して、１つ以上の調量オリフィス（４８ａ，４８ｂ）を有するノズルにまで通じた燃料通路とが設けられており、前記調量オリフィスから燃料が噴射されるようになっており、さらに、本体（２６）内部の燃料通路内に配置された弁座部材（３０）と、円錐台形の弁座（３２）と、先端部に複合的な弁ニードル面を備えた弁（２１）とが設けられており、前記弁ニードル面が、弁座（３２）に対して操作されて、弁座（３２）に対して当接・離反することによって、流過通路を閉鎖・開放し、これにより燃料が前記１つ以上の調量オリフィス（４８ａ，４８ｂ）にまで流過させたり流過させない形式のものにおいて、燃料噴射装置（１０）から噴射される燃料がコンパクトな円錐形を形成するように燃料流をオリフィス（４８ａ，４８ｂ）に向かって方向づけることを目的として、前記弁（２１）の先端部が、該弁（２１）の操作時に前記弁座（３２）に対して当接・離反する球形面を備えた基端部分（５２）と、該基端部分（５２）の球形面から接線方向に延びていてほぼ円錐先端部で終わっている円錐台形面を備えた末端部分（５４）とから成っており、これによって前記先端部が全体として、ほぼ完全な円錐形を形成していることを特徴とする、噴流の拡散が低減した、特に軸線から外れた噴射流を有する燃料噴射装置。２．調量オリフィス（４８ａ，４８ｂ）が、燃料噴射装置の主長手方向軸線を中心として直径方向で互いに向き合った２つのオリフィスを有している、請求項１記載の燃料噴射装置。３．オリフィス（４８ａ，４８ｂ）が、凹部（４８）に配置されている、請求項２記載の燃料噴射装置。４．前記調量オリフィス（４８ａ，４８ｂ）および凹部（４８）は、前記弁座（３０）に対して配置された別個のオリフィスディスク部材（４０）に設けられている、請求項２または３記載の燃料噴射装置。[Procedure of Amendment] Article 184-8, Paragraph 1 of the Patent Act [Submission date] August 8, 1996 [Correction contents] Specification Reduced jet flow, especially off-axis jets Fuel injection device having Field of the invention The present invention relates to a fuel injection device of the type for injecting fuel into an internal combustion engine, in particular, an injection device. From the fuel injector through a thin disk orifice provided in the Between the needle valve and the valve seat to reduce the diffusion of fuel injected away from the needle Regarding regulatory cooperation format. The present invention has been significantly reduced for various multi-split flow configurations. While providing diffusion, the principles of the present invention can be used with other jet flow configurations. BACKGROUND AND SUMMARY OF THE INVENTION To meet certain objective criteria, in particular those relating to exhaust emissions. In order to improve the combustion process in the combustion chamber space of the fuel engine, the nozzle of the fuel injection device must be installed. Controlling the pattern of fuel injected from fuel injection is an important factor. ing. Fuel injectors are described in WO 87/07334. You. The valve is a valve needle that is attracted toward the core when the magnetic coil is energized have. The valve needle together with the seal seat formed on this valve needle , The valve seat formed on the nozzle Lifted from the surface. The seal seat formed on the needle has a round profile As a result, the tendency of the needle to stick to the valve seat provided on the nozzle is reduced. You. German Offenlegungsschrift 41 23 692 discloses an orifice. A fuel injection device having a body provided with a ball valve in the orifice is described. Or lift this ball valve to allow fuel to pass through the body, Alternatively, it can be dropped to block the fuel passage. Fuel penetrating the body Flows out of the fuel injector valve via a disk having a protruding portion. Protrusion The metered orifice has a metering orifice through which fuel burns. It flows into the engine for burning. One aspect of control is that the injected fuel flow is controlled by a metering orifice provided in the nozzle. It relates to the degree of diffusion or expansion as the fuel stream exits the In addition, for a given engine configuration, it is important to limit the degree of diffusion of the injected fuel flow. It is important. The present invention provides an off-axis arrangement for the fuel to be injected, especially for a number of metering orifices. And reducing the diffusion of injected fuel. However, the present invention Certain principles can be applied to other orifice configurations. The present invention provides a metering orifice, or one or more such metering orifices. The thin disk Not the shape of the tip of the needle valve and the needle valve with the corresponding valve seat. It starts with changing the form of collaboration. Needle tip and needle tip The geometry of the valve seat corresponding to the section determines the shape of the fuel flow injected from the metering orifice. Can affect the control of the valve, and at the same time the needle By shaping the tip into a specific shape, a consistently spherical profile The diffusion of the injected fuel flow is significantly reduced compared to the conventional needle tip I understood. According to the present invention, there is provided a fuel injection device for injecting fuel into an internal combustion engine, The fuel injector includes a body (and one or more metering orifices extending through the body). And a fuel passage leading to a nozzle having the metering orifice. Fuel is injected from the fuel tank, and is further placed in the fuel passage inside the main body. Valve with a closed valve seat member, a frusto-conical valve seat and a compound valve needle surface at the tip The valve needle surface is operated with respect to the valve seat, and The flow passage is closed and opened by contact and separation In the form capable of flowing to said one or more metering orifices, The fuel is injected so that the fuel injected from the fuel injector forms a compact cone. For the purpose of directing the flow towards the orifice, the tip of the valve is A base end portion having a spherical surface that comes into contact with and separates from the valve seat when the valve is operated; A truncated cone extending tangentially from the spherical surface of the end portion and ending almost at the tip of the cone End portion with a profiled surface, whereby said tip portion as a whole , So as to form an almost perfect cone. A more specific aspect is that the significantly reduced expansion obtained for various multi-segmented flow configurations. Regarding opening. This, together with other features, advantages and benefits of the present invention, is accompanied by the accompanying drawings. The description of the preferred embodiments will become apparent. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a fuel injection device showing the principle of the present invention. FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view showing the vicinity of a nozzle of the fuel injection device. FIG. 3 is a diagram showing a needle tip. 4 to 10 are used to illustrate typical improvements obtained by the present invention. FIG. The scope of the claims 1. A fuel injection device (10) for injecting fuel into an internal combustion engine, comprising: The injection device has a body (26) and one or more metering orifices extending through the body (26). And a fuel passage leading to a nozzle having the fist (48a, 48b). The fuel is injected from the metering orifice. A valve seat member (30) disposed in a fuel passage inside the body (26), and a frusto-conical valve seat; (32) and a valve (21) having a composite valve needle surface at the tip end. And the valve needle surface is operated with respect to the valve seat (32), and The flow passage is closed / opened by contacting / separating from the Flow or flow through the one or more metering orifices (48a, 48b). In the format that does not allow Fuel injected from fuel injector (10) forms a compact cone To direct fuel flow towards orifices (48a, 48b) As the tip of the valve (21), the valve seat (32) A base portion (52) having a spherical surface that abuts on and separates from the base portion; ) A frusto-conical surface extending tangentially from the spherical surface and ending approximately at the conical tip End with End portion (54), whereby the tip is generally substantially Reduced jet diffusion, especially the shaft, characterized by forming a perfect cone A fuel injector having an off-line injection flow. 2. The metering orifices (48a, 48b) are centered on the main longitudinal axis of the fuel injector. 2. The device according to claim 1, wherein the orifice has two orifices diametrically opposite one another. The fuel injection device according to claim 1. 3. The orifice (48a, 48b) is located in the recess (48). 3. The fuel injection device according to 2. 4. The metering orifices (48a, 48b) and the recess (48) are provided with the valve seat (48). 30) provided on a separate orifice disc member (40) positioned relative to The fuel injection device according to claim 2, wherein:

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 ────────────────────────────────────────────────── ─── [Continuation of summary]

Claims

[Claims] 1. A fuel injection device for injecting fuel into an internal combustion engine, the fuel injection device comprising: Has a main body and a fuel passage penetrating through the main body to the nozzle. The fuel is injected from the nozzle, and the fuel is injected into the passage inside the main body. An arranged valve seat member is provided, the valve seat member leading to and through the hole. It has an encircling frustoconical valve seat and is provided with an electrically actuated mechanism. An electrically actuated mechanism has a needle valve element, the needle valve element The needle valve element is reciprocated with respect to the valve seat, thereby By closing and opening the flow passage by bringing the part into and out of contact with the valve seat, Do not allow or allow fuel to flow through the enclosed holes in the valve seat member An orifice disposed against the valve seat member to cover the hole. A disk is provided and one or more metering orifices of said orifice disk. Through which fuel is injected, The distal end of the needle valve element comprises a proximal end and a distal end, The proximal portion is defined by parallel virtual planes spaced apart from each other through a virtual sphere. Segment of a virtual sphere defined geometrically And the surface of the proximal end portion corresponds to the needle valve element. When the reciprocating motion of the valve, the tip portion which is brought into contact with and separated from the valve seat A frusto-conical surface, wherein the distal portion extends tangentially from the surface of the proximal portion Characterized by a reduced jet diffusion, especially off-axis A fuel injection device having an injection flow. 2. Since the frustoconical surface terminates substantially at the tip of the cone, the entire distal end is substantially The fuel injection device according to claim 1, wherein the fuel injection device is completely conical. 3. The angle of the conical tip is 110 ° and the angle of the valve seat is 90 °; The fuel injection device according to claim 2. 4. The one or more metering orifices are centered about a main longitudinal axis of the fuel injector. And two orifices diametrically opposite one another. On-board fuel injector. 5. The two orifices are arranged in recesses provided in the orifice disk The fuel injection device according to claim 4, wherein 6. The one or more metering orifices are diametrically opposed to the disk 2. The device according to claim 1, comprising two orifices each arranged in a half area. On-board fuel injector. 7. Fuel injection device for injecting fuel into an internal combustion engine Wherein the fuel injection device includes a body and a nozzle having one or more orifices. And a fuel passage penetrating the main body, the fuel passage being provided up to the orifice. The fuel is to be injected from the main body, and a circle is arranged in the passage inside the main body. A valve seat member with a frustum-shaped valve seat is provided, and an electrically operated mechanism with a valve is provided. Wherein the valve is operated against a valve seat to move the tip of the valve against the valve seat. By closing and opening the passage for flow by contacting and separating The fuel is allowed to flow to or not to the one or more metering orifices. At The distal end of the valve comprises a proximal portion and a distal portion, wherein the proximal portion is provisional. Geometrically defined by spaced parallel virtual planes through the sphere , Consisting of a segment-shaped surface of a virtual sphere, wherein said surface of said proximal end portion is The portion of the distal end portion which is brought into contact with and separated from the valve seat when the valve is operated. Wherein the distal portion is a frustoconical surface extending tangentially from the surface of the proximal portion. Off-axis jets with reduced jet diffusion, characterized by being composed of A fuel injection device having a jet stream. 8. Since the frustoconical surface terminates substantially at the tip of the cone, the entire distal end is substantially The fuel injection device according to claim 7, wherein the fuel injection device is completely conical. 9. The angle of the conical tip is 110 ° and the angle of the valve seat is 90 °; The fuel injection device according to claim 8. Ten. The one or more metering orifices are centered about a main longitudinal axis of the fuel injector. And two orifices facing each other in a straight line direction. On-board fuel injector. 11． The two orifices are arranged in recesses provided in the orifice disk The fuel injection device according to claim 10, wherein: 12． The one or more metering orifices have diametrically opposed half halves of the disk. 8. The device according to claim 7, comprising two orifices each arranged in the area of the minute. Fuel injector. 13. The one or more metering orifices have a separate orifice disposed relative to the valve seat member. The fuel injection device according to claim 7, wherein the fuel injection device is provided on the orifice disk. 14. The fuel injection device according to claim 7, wherein the valve is a needle valve element.