JPH11264365A - Fuel injection valve - Google Patents

Fuel injection valve

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Publication number
JPH11264365A
JPH11264365A JP6961598A JP6961598A JPH11264365A JP H11264365 A JPH11264365 A JP H11264365A JP 6961598 A JP6961598 A JP 6961598A JP 6961598 A JP6961598 A JP 6961598A JP H11264365 A JPH11264365 A JP H11264365A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
fuel
injection
needle valve
injection hole
Prior art date
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Pending
Application number
JP6961598A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshitomo Oguma
義智 小熊
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
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Publication of JPH11264365A publication Critical patent/JPH11264365A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To equalize the injection amount and the spraying shape of fuel to be injected from a nozzle hole to respective directions. SOLUTION: This fuel injection valve has the relationship of 0.1<t/D<0.25 between the distance (t) in the axial direction of a needle valve 25 at the lifting time of the needle valve 25, between the tip surface 25b of the needle valve 25 and a facing surface 32b of a nozzle plate 32 and the pitch diameter D between the nozzle holes 32a, and the relationship of δ/L<=0.2 between the eccentric amount δ from an axis of the needle valve 25 and the lift amount L in lifting of the needle valve 25. Therefore, when a contact part 25a is separated from a valve seat 31a, the flow of fuel to be allowed to flow to the nozzle plate 32 through between the contact part 25a and the valve seat 31a is equalized in the circumferential direction. Moreover, fuels collide with each other without being allowed to directly flow to the nozzle hole 32a, and atomization is promoted. Therefore, even if the needle valve 2 is made eccentric, the injection amount and the spraying shape of fuel to be injected from the nozzle hole 32a to respective directions can be equalized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車用の
内燃機関(以下、内燃機関」をエンジンという)に燃料
を噴射する燃料噴射弁に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection valve for injecting fuel into, for example, an internal combustion engine for an automobile (hereinafter referred to as "internal combustion engine").

【0002】[0002]

【従来の技術】多気筒式エンジンの燃料供給装置とし
て、各気筒に接続される吸気マニホールドの入口側を集
合し、その入口側に吸気絞り弁を有するスロットルボデ
ィを備え付けたいわゆるシングルポジションインジェク
タ(SPI)式燃料供給装置が知られている。このSP
I式燃料供給装置においては、単一の燃料噴射弁から噴
射された燃料の一部が気化しあるいは微粒化した噴霧状
態となって空気とともに混合気として供給され、吸気マ
ニホールドの分岐管を経て各気筒に供給される。
2. Description of the Related Art As a fuel supply system for a multi-cylinder engine, a so-called single-position injector (SPI) is provided which collects an inlet side of an intake manifold connected to each cylinder and is provided with a throttle body having an intake throttle valve at the inlet side. A) -type fuel supply device is known. This SP
In the I-type fuel supply device, a part of the fuel injected from a single fuel injection valve is vaporized or atomized to be in a spray state and supplied as a mixture with air. It is supplied to the cylinder.

【0003】一般に、燃料噴射弁のニードル弁は弁ボデ
ィに往復移動可能に支持されており、ニードル弁の下流
側に形成された弁座から離座または弁座に着座すること
により燃料噴射弁の噴孔を開閉している。ニードル弁が
往復移動するとニードル弁と弁ボディとが摺動する。ニ
ードル弁と弁ボディとの摺動部には、クリアランスが形
成されており、このクリアランスは、製造面からある程
度確保することが必要である。
In general, a needle valve of a fuel injection valve is supported by a valve body so as to be able to reciprocate, and is separated from a valve seat formed on the downstream side of the needle valve or is seated on the valve seat so that the needle valve of the fuel injection valve can be moved. The nozzle is opened and closed. When the needle valve reciprocates, the needle valve and the valve body slide. A clearance is formed in the sliding portion between the needle valve and the valve body, and it is necessary to secure this clearance to some extent from the viewpoint of manufacturing.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の燃料噴射弁においては、ニードル弁と弁ボディと
のクリアランスによりニードル弁が偏心した場合、ニー
ドル弁の当接部と弁ボディの弁座との開口部を通る燃料
の流れが周方向に均等にならず、噴孔から各方向に噴射
される燃料の噴射量あるいは噴霧形状が不均一となる恐
れがある。各方向の燃料噴射量あるいは噴霧形状が不均
一となった場合、エンジンに吸入される燃料の分配が乱
れて各気筒毎の空燃比に差が発生し、燃料消費量、排気
エミッション、エンジンの安定した運転性等が悪化する
という問題があった。
However, in the above-described conventional fuel injection valve, when the needle valve is eccentric due to the clearance between the needle valve and the valve body, the abutting portion of the needle valve and the valve seat of the valve body are not provided. The flow of the fuel passing through the opening may not be uniform in the circumferential direction, and the injection amount or the spray shape of the fuel injected from the injection hole in each direction may be uneven. When the fuel injection amount or the spray shape in each direction becomes uneven, the distribution of the fuel taken into the engine is disturbed, causing a difference in the air-fuel ratio for each cylinder, and the fuel consumption, exhaust emission, and engine stability There is a problem that the drivability and the like deteriorated.

【0005】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであって、噴孔から各方向に噴射される
燃料の噴射量および噴霧形状を均一にすることが可能な
燃料噴射弁を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and is directed to a fuel injection valve capable of making the amount and shape of fuel injected in each direction from an injection hole uniform. The purpose is to provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
燃料噴射弁によると、噴孔から噴射される燃料の噴霧粒
径を所定の粒径に抑えるとともに、噴孔から各方向に噴
射される燃料噴射量のばらつきを抑えるようにしている
ので、弁部材と弁ボディとのクリアランスにより弁部材
が偏心しても、噴孔から噴射される燃料の噴霧粒径を所
定の粒径に抑えたままで、噴孔から各方向に噴射される
燃料噴射量が均一になる。このため、噴孔から噴射され
る燃料噴霧の微粒化を促進し、燃料噴霧が広範囲に渡っ
て空気と混合しやすく燃料の燃焼効率が増大する。した
がって、本発明の燃料噴射弁を吸気管に搭載した場合、
エンジンに吸入される燃料の分配が均一となり、燃料消
費量、排気エミッション、およびエンジンの安定した運
転性等が良好となる。
According to the fuel injection valve of the present invention, the spray particle diameter of the fuel injected from the injection hole is suppressed to a predetermined particle diameter, and the fuel is injected in each direction from the injection hole. Therefore, even if the valve member is eccentric due to the clearance between the valve member and the valve body, the spray particle diameter of the fuel injected from the injection hole is kept at a predetermined particle diameter. Up to this point, the fuel injection amount injected in each direction from the injection hole becomes uniform. Therefore, atomization of the fuel spray injected from the injection hole is promoted, and the fuel spray is easily mixed with the air over a wide range, and the combustion efficiency of the fuel is increased. Therefore, when the fuel injection valve of the present invention is mounted on the intake pipe,
The distribution of the fuel taken into the engine becomes uniform, and the fuel consumption, the exhaust emission, and the stable operability of the engine are improved.

【0007】本発明の請求項2記載の燃料噴射弁による
と、弁部材の先端面とプレート部材の対向面との弁部材
のリフト時における弁部材の軸方向の距離tと、噴孔間
のピッチ径Dとの間に0.1<t/D<0.25の関係
がある。このため、弁部材の当接部が弁座から離間した
とき、当接部と弁座との間の開口部の間隔が周方向に均
一になり、当接部と弁座との間の開口部を通ってプレー
ト部材側に進む燃料の流れが周方向に均一になる。
According to the fuel injection valve of the second aspect of the present invention, the axial distance t of the valve member when the valve member is lifted between the distal end surface of the valve member and the opposing surface of the plate member, and the distance between the injection holes. There is a relationship of 0.1 <t / D <0.25 with the pitch diameter D. Therefore, when the contact portion of the valve member is separated from the valve seat, the interval between the opening portions between the contact portion and the valve seat becomes uniform in the circumferential direction, and the opening between the contact portion and the valve seat is increased. The flow of the fuel passing through the portion toward the plate member becomes uniform in the circumferential direction.

【0008】また、燃料が当接部と弁座との間の開口部
を通った後、噴孔に直接流入することなくプレート部材
の対向面により方向を変えられ、Uターンして各噴孔に
向かう。このプレート部材の中央部からUターンする燃
料流れは、プレート部材外周から噴孔ヘ流入する流れと
噴孔入口の中央で互いに衝突する。プレート部材中央で
Uターンした後に噴孔ヘ流入する流れの強さはプレート
部材外周から噴孔ヘ流入する流れとほぼ同じ強さのた
め、噴孔周囲に渦の生じない均等な衝突を得ることがで
き、より効率的な微粒化が得られる。同時に噴孔の入口
中央で燃料が衝突し、しかも均一な衝突が得られるので
微粒化した燃料は噴孔により方向性が良好に制御され
る。
After the fuel has passed through the opening between the contact portion and the valve seat, the direction of the fuel is changed by the facing surface of the plate member without directly flowing into the injection hole, and a U-turn is made to make each injection hole. Head for. The fuel flow that makes a U-turn from the center of the plate member collides with the flow flowing from the outer periphery of the plate member to the injection hole at the center of the injection hole inlet. Since the strength of the flow flowing into the injection hole after making a U-turn at the center of the plate member is almost the same as the flow flowing into the injection hole from the outer periphery of the plate member, it is necessary to obtain a uniform collision without vortices around the injection hole And more efficient atomization can be obtained. At the same time, the fuel collides at the center of the injection hole, and a uniform collision is obtained. Therefore, the directionality of the atomized fuel is well controlled by the injection hole.

【0009】したがって、弁部材と弁ボディとのクリア
ランスにより弁部材が偏心しても、噴孔から各方向に噴
射される燃料の噴射量および噴霧形状を均一にすること
ができる。本発明の請求項3記載の燃料噴射弁による
と、弁部材の噴孔のピッチ中心からの偏心量δと、弁部
材のリフト時におけるリフト量Lとの間にδ/L≦0.
2の関係がある。このため、偏心量δを比較的小さくす
るか、またはリフト量Lを比較的大きくすることによ
り、弁部材の当接部が弁座から離間したとき、当接部と
弁座との間の開口部の間隔を周方向に均一にし、当接部
と弁座との間の開口部を通ってプレート部材側に進む燃
料の流れが周方向に均一になる。したがって、弁部材と
弁ボディとのクリアランスにより弁部材が偏心しても、
当接部と弁座との間の開口部を通る燃料の流れを周方向
に均一にすることができ、噴孔から各方向に噴射される
燃料の噴射量および噴霧形状を均一にすることができ
る。
Therefore, even if the valve member is eccentric due to the clearance between the valve member and the valve body, the injection amount and the spray shape of the fuel injected in each direction from the injection hole can be made uniform. According to the fuel injection valve according to the third aspect of the present invention, δ / L ≦ 0,0 between the eccentric amount δ of the injection hole of the valve member from the pitch center and the lift amount L when the valve member is lifted.
There are two relationships. Therefore, by making the eccentric amount δ relatively small or the lift amount L relatively large, when the contact portion of the valve member separates from the valve seat, the opening between the contact portion and the valve seat is increased. The intervals between the portions are made uniform in the circumferential direction, and the flow of fuel that advances toward the plate member through the opening between the contact portion and the valve seat becomes uniform in the circumferential direction. Therefore, even if the valve member is eccentric due to the clearance between the valve member and the valve body,
The flow of the fuel passing through the opening between the contact portion and the valve seat can be made uniform in the circumferential direction, and the injection amount and the spray shape of the fuel injected from the injection hole in each direction can be made uniform. it can.

【0010】本発明の請求項4記載の燃料供給装置によ
ると、請求項1、2または3記載の燃料噴射弁を、スロ
ットル弁の下流側、かつ各気筒にそれぞれ接続する吸気
分配管の集合部上流に搭載することにより、単一の燃料
噴射弁により各気筒に均等に均一な燃料噴霧を供給でき
る。したがって、本発明の燃料噴射弁は小型のエンジン
に搭載する場合に特に好適である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a fuel supply system, comprising: a fuel injection valve according to the first, second, or third aspect of the present invention, which is connected to a downstream side of a throttle valve and to each cylinder. By being mounted upstream, a single fuel injection valve can supply a uniform and uniform fuel spray to each cylinder. Therefore, the fuel injection valve of the present invention is particularly suitable when mounted on a small engine.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。本発明をガソリンエンジン用燃料供給
装置の燃料噴射弁に適用した一実施例を図1、図2およ
び図3に示す。図2に示すように、強磁性材料からなる
固定コア21は燃料噴射弁10の樹脂製のハウジングモ
ールド11の内部に収容されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. An embodiment in which the present invention is applied to a fuel injection valve of a fuel supply device for a gasoline engine is shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG. As shown in FIG. 2, the fixed core 21 made of a ferromagnetic material is housed inside a resin housing mold 11 of the fuel injection valve 10.

【0012】磁性材料からなる可動コア22は筒状に形
成されており、非磁性パイプ23および磁性パイプ24
の内部空間に配設されている。可動コア22の外径は非
磁性パイプ23の内径より僅かに小さく設定され、可動
コア22は非磁性パイプ23に摺動可能に支持されてい
る。可動コア22は、固定コア21と軸方向に対向し、
固定コア21の下端面と所定の隙間を形成するように配
設されている。
The movable core 22 made of a magnetic material is formed in a cylindrical shape, and has a non-magnetic pipe 23 and a magnetic pipe 24.
It is arranged in the internal space. The outer diameter of the movable core 22 is set slightly smaller than the inner diameter of the nonmagnetic pipe 23, and the movable core 22 is slidably supported by the nonmagnetic pipe 23. The movable core 22 faces the fixed core 21 in the axial direction,
It is arranged so as to form a predetermined gap with the lower end surface of the fixed core 21.

【0013】非磁性パイプ23は、固定コア21の可動
コア側端部外周に嵌合し、レーザ溶接等により固定され
ている。非磁性パイプ23の反固定コア側端部には、磁
性材料からなり段付きパイプ状に形成された磁性パイプ
24が接続されている。なお、非磁性パイプ23の反固
定コア側は可動コア22の案内部を形成している。弁部
材としてのニードル弁25の燃料噴射側の先端の当接部
25aは、弁ボディとしてのバルブボディ30の内壁面
31に設けられた弁座31aに円環状に着座可能であ
る。ニードル弁25の他方の端部には接合部25bが形
成されている。そして、接合部25dと可動コア22と
がレーザ溶接され、ニードル弁25と可動コア22とが
一体に連結される。接合部25dの外周には燃料通路と
しての二面取りが設けられている。
The non-magnetic pipe 23 is fitted around the outer periphery of the movable core side end of the fixed core 21 and fixed by laser welding or the like. A magnetic pipe 24 made of a magnetic material and formed in a stepped pipe shape is connected to an end of the non-magnetic pipe 23 opposite to the fixed core. The non-fixed core side of the non-magnetic pipe 23 forms a guide for the movable core 22. The contact portion 25a at the tip of the needle valve 25 as a valve member on the fuel injection side can be annularly seated on a valve seat 31a provided on an inner wall surface 31 of a valve body 30 as a valve body. At the other end of the needle valve 25, a joint 25b is formed. Then, the joint 25d and the movable core 22 are laser-welded, and the needle valve 25 and the movable core 22 are integrally connected. A double chamfer as a fuel passage is provided on the outer periphery of the joint 25d.

【0014】バルブボディ30は、スペーサ28を介し
て磁性パイプ24に挿入され、磁性パイプ24とレーザ
溶接等により固定されている。スペーサ28の厚みは固
定コア21と可動コア22とのエアギャップを所定値に
するように調節される。ニードル弁25の燃料下流側で
バルブボディ30の反スペーサ側にはステンレス製のプ
レート部材としてのノズルプレート32が設けられてい
る。ノズルプレート32は、バルブボディ30の先端に
溶接、例えば全周溶接により接合されている。ノズルプ
レート32に形成された噴孔32aから噴射される燃料
は図示しないエンジンの各気筒に噴射される。
The valve body 30 is inserted into the magnetic pipe 24 via a spacer 28, and is fixed to the magnetic pipe 24 by laser welding or the like. The thickness of the spacer 28 is adjusted so that the air gap between the fixed core 21 and the movable core 22 has a predetermined value. A nozzle plate 32 as a stainless steel plate member is provided on the fuel downstream side of the needle valve 25 and on the side opposite to the spacer of the valve body 30. The nozzle plate 32 is joined to the distal end of the valve body 30 by welding, for example, by full circumference welding. Fuel injected from the injection holes 32a formed in the nozzle plate 32 is injected into each cylinder of the engine (not shown).

【0015】圧縮コイルスプリング26の一端は、可動
コア22に設けられたスプリング座22aに当接し、圧
縮コイルスプリング26の他端は、アジャスティングパ
イプ27の底部に当接している。圧縮コイルスプリング
26は、可動コア22とニードル弁25とを図2の下
方、つまり当接部25aが弁座31aに着座する方向に
付勢している。
One end of the compression coil spring 26 is in contact with a spring seat 22 a provided on the movable core 22, and the other end of the compression coil spring 26 is in contact with the bottom of the adjusting pipe 27. The compression coil spring 26 urges the movable core 22 and the needle valve 25 downward in FIG. 2, that is, in a direction in which the contact portion 25a is seated on the valve seat 31a.

【0016】アジャスティングパイプ27は固定コア2
1の内周に圧入されている。組付け時にアジャスティン
グパイプ27の圧入位置を調整することにより圧縮コイ
ルスプリング26の付勢力を調整可能である。電磁コイ
ル50は樹脂製のスプール51の外周に巻回されてお
り、スプール51は固定コア21、非磁性パイプ23、
磁性パイプ24の外周に配設されている。電磁コイル5
0およびスプール51の外周にハウジングモールド11
が樹脂成形され、ハウジングモールド11により電磁コ
イル50が包囲されている。図示しない電子制御装置に
よってターミナル52からリード線を介して電磁コイル
50に励磁電流が流れると、ニードル弁25および可動
コア22が圧縮コイルスプリング26の付勢力に抗して
固定コア21の方向へ吸引され、当接部25aが弁座3
1aから離座する。
The adjusting pipe 27 is a fixed core 2
1 is pressed into the inner circumference. By adjusting the press-fitting position of the adjusting pipe 27 at the time of assembly, the urging force of the compression coil spring 26 can be adjusted. The electromagnetic coil 50 is wound around the outer periphery of a spool 51 made of resin, and the spool 51 is fixed core 21, non-magnetic pipe 23,
It is arranged on the outer circumference of the magnetic pipe 24. Electromagnetic coil 5
0 and a housing mold 11 on the outer periphery of the spool 51.
Are molded with resin, and the electromagnetic coil 50 is surrounded by the housing mold 11. When an exciting current flows from the terminal 52 to the electromagnetic coil 50 via a lead wire by an electronic control unit (not shown), the needle valve 25 and the movable core 22 are attracted toward the fixed core 21 against the urging force of the compression coil spring 26. And the contact portion 25a is
1a.

【0017】ターミナル52はハウジングモールド11
に埋設されており、電磁コイル50に電気的に接続され
ている。ターミナル52は電子制御装置に図示しないワ
イヤハーネスを介して接続されている。2枚の金属プレ
ート61および62は上方の一端が固定コア21の外周
に接し、下方の他端が磁性パイプ24の外周に接するよ
うに設けられ、電磁コイル50への通電時の磁束を通す
磁路を形成する部材である。この2枚の金属プレート6
1、62により電磁コイル50が保護されている。
The terminal 52 is a housing mold 11
And is electrically connected to the electromagnetic coil 50. The terminal 52 is connected to the electronic control unit via a wire harness (not shown). The two metal plates 61 and 62 are provided such that one upper end is in contact with the outer periphery of the fixed core 21 and the other lower end is in contact with the outer periphery of the magnetic pipe 24. It is a member that forms a road. These two metal plates 6
The electromagnetic coil 50 is protected by 1 and 62.

【0018】フィルタ63は固定コア21の上方に配設
されており、燃料タンクから燃料ポンプ等によって圧送
され、インジェクタ10内に流入する燃料中のゴミ等の
異物を除去する。固定コア21内にフィルタ63を通し
て流入した燃料は、アジャスティングパイプ27からニ
ードル弁25の接合部25dに形成された二面取り部と
の隙間、さらには、バルブボディ30とニードル弁25
との摺動部に形成された四面取り部との隙間を通過し、
ニードル弁25の当接部25aと弁座31aとよりなる
弁部に到る。
The filter 63 is disposed above the fixed core 21 and is pumped from a fuel tank by a fuel pump or the like to remove foreign matter such as dust in the fuel flowing into the injector 10. The fuel flowing into the fixed core 21 through the filter 63 flows from the adjusting pipe 27 to the gap between the two chamfers formed at the joint 25 d of the needle valve 25, and further to the valve body 30 and the needle valve 25.
Through the gap with the four chamfers formed in the sliding part with
The valve portion includes the contact portion 25a of the needle valve 25 and the valve seat 31a.

【0019】以下、ニードル弁25、バルブボディ3
0、ノズルプレートプレート32の構造を順次詳細に説
明する。 (1) ニードル弁25 図1に示すように、ニードル弁25の先端部は当接部2
5a、先端面25b、および当接部25aと先端面25
bとを連結する円環状曲面25cからなる。先端面25
bは当接部25aの内周側に形成されている。ニードル
弁25は、中心軸が噴孔32aのピッチ中心から距離δ
だけ偏心している。ニードル開弁時におけるニードル弁
25のリフト量Lと偏心量δとは、次式(1) を満たすよ
うに設定されている。
Hereinafter, the needle valve 25 and the valve body 3
0, the structure of the nozzle plate 32 will be sequentially described in detail. (1) Needle valve 25 As shown in FIG.
5a, tip surface 25b, contact portion 25a and tip surface 25
and b. Tip surface 25
b is formed on the inner peripheral side of the contact portion 25a. The center axis of the needle valve 25 is a distance δ from the pitch center of the injection hole 32a.
Only eccentric. The lift amount L and the eccentric amount δ of the needle valve 25 when the needle is opened are set so as to satisfy the following expression (1).

【0020】δ/L≦0.2 ・・・(1) 式(1) を満たすように偏心量δとリフト量Lとの比を設
定するのは、偏心量δを比較的小さくするか、またはリ
フト量Lを比較的大きくすることにより、ニードル弁2
5の当接部25aが弁座31aから離間したとき、当接
部25aと弁座31aとの間の開口部の間隔を周方向に
均一にするためである。当接部25aと弁座31aとの
間の開口部の間隔を周方向に均一なものとすることによ
り、当接部25aと弁座31aとの間の開口部を通って
ノズルプレート32側に進む燃料の流れが周方向に均一
になる。
Δ / L ≦ 0.2 (1) The ratio between the eccentric amount δ and the lift amount L is set so as to satisfy the expression (1) by making the eccentric amount δ relatively small or Alternatively, by increasing the lift amount L relatively, the needle valve 2
This is because when the contact portion 25a of 5 is separated from the valve seat 31a, the interval between the openings between the contact portion 25a and the valve seat 31a is made uniform in the circumferential direction. By making the interval between the openings between the contact portion 25a and the valve seat 31a uniform in the circumferential direction, the nozzle plate 32 passes through the opening between the contact portion 25a and the valve seat 31a. The flowing fuel flow becomes uniform in the circumferential direction.

【0021】すなわち、偏心量δとリフト量Lとが式
(1) を満たすように設定されているので、当接部25a
と弁座31aとの間の開口部を通る燃料の流れを周方向
に均一にすることができ、噴孔32aから各方向に噴射
される燃料の噴射量および噴霧形状を均一にすることが
できる。 (2) バルブボディ30 バルブボディ30の内径は先端付近からノズルプレート
32に向かうにしたがい縮径しており、流体通路として
の燃料通路を形成する内壁面31のノズルプレート32
側に円錐斜面31bが形成されている。ニードル弁25
の当接部25aは円錐斜面31bに形成された弁座31
aに着座可能である。
That is, the amount of eccentricity δ and the amount of lift L are expressed by the following equation.
(1) is set so as to satisfy
The flow of the fuel passing through the opening between the valve and the valve seat 31a can be made uniform in the circumferential direction, and the injection amount and the spray shape of the fuel injected in each direction from the injection hole 32a can be made uniform. . (2) Valve Body 30 The inner diameter of the valve body 30 is reduced from the vicinity of the tip toward the nozzle plate 32, and the nozzle plate 32 of the inner wall surface 31 forming a fuel passage as a fluid passage is formed.
A conical slope 31b is formed on the side. Needle valve 25
The contact part 25a of the valve seat 31 formed on the conical slope 31b
a.

【0022】(3) ノズルプレート32 噴霧の流れ方向を制御するノズルプレート32は、図3
に示すように、ノズルプレート32を板厚方向に貫通し
て径の等しい噴孔32aが合計8個形成されている。図
1に示すように、噴孔32aは、ノズルプレート32の
燃料下流側に向けて中心軸から遠ざかるように傾斜して
いる。
(3) Nozzle plate 32 The nozzle plate 32 for controlling the flow direction of the spray is shown in FIG.
As shown in FIG. 7, eight nozzle holes 32a having the same diameter are formed through the nozzle plate 32 in the plate thickness direction. As shown in FIG. 1, the injection holes 32 a are inclined so as to move away from the central axis toward the fuel downstream side of the nozzle plate 32.

【0023】図3に示すように、各噴孔32a間のピッ
チ径をDとすると、図1に示す先端面25bとノズルプ
レート32の対向面32bとのニードル開弁時における
ニードル弁25の軸方向の距離tとピッチ径Dとは、次
式(2) を満たすように設定されている。 0.1<t/D<0.25 ・・・(2) 式(2) を満たすように距離tとピッチ径Dとの比を設定
するのは、ニードル弁25の当接部25aが弁座31a
から離間したとき、当接部25aと弁座31aとの間の
開口部の間隔が周方向に均一になり、当接部25aと弁
座31aとの間の開口部を通ってノズルプレート32側
に進む燃料の流れを周方向に均一にするためである。ま
た、円錐斜面31bに沿って流れた後の燃料は、噴孔3
2aに直接流入することなくノズルプレート32の対向
面32bにより方向転換した後で対向面32bと平坦面
25bの間を所定距離進む。したがって、燃料の主流が
直接噴孔32aに流入することがなく燃料を効率的に微
粒化することができる。
As shown in FIG. 3, assuming that the pitch diameter between the injection holes 32a is D, the shaft of the needle valve 25 at the time of needle opening between the front end surface 25b and the facing surface 32b of the nozzle plate 32 shown in FIG. The distance t in the direction and the pitch diameter D are set so as to satisfy the following equation (2). 0.1 <t / D <0.25 (2) The ratio between the distance t and the pitch diameter D is set so as to satisfy the expression (2) because the contact portion 25a of the needle valve 25 is a valve. Seat 31a
When separated from the nozzle plate 32 side through the opening between the contact portion 25a and the valve seat 31a, the interval between the openings between the contact portion 25a and the valve seat 31a becomes uniform in the circumferential direction. This is to make the flow of the fuel proceeding in the circumferential direction uniform in the circumferential direction. After flowing along the conical slope 31b, the fuel
After the direction is changed by the facing surface 32b of the nozzle plate 32 without directly flowing into the nozzle plate 2a, the nozzle plate 32 advances a predetermined distance between the facing surface 32b and the flat surface 25b. Therefore, the fuel can be atomized efficiently without the main flow of the fuel directly flowing into the injection holes 32a.

【0024】また、式(2) を満たすことにより、ノズル
プレート32の中心に近づき過ぎず、かつノズルプレー
ト32の外周側に広がりすぎない範囲内に噴孔32aを
配置することができる。したがって、各噴孔32aに流
入する燃料流れの強さを流入方向によらずほぼ均等にす
ることができる。これにより燃料の内部エネルギーを流
れ同士の衝突による乱れという形で効率よく利用するこ
とができ、きわめて理想的な微粒化を実現することがで
きる。
By satisfying the expression (2), the injection holes 32a can be arranged in a range not too close to the center of the nozzle plate 32 and not too wide on the outer peripheral side of the nozzle plate 32. Therefore, the strength of the fuel flow flowing into each injection hole 32a can be made substantially uniform regardless of the flow direction. As a result, the internal energy of the fuel can be efficiently used in the form of turbulence due to collision between flows, and extremely ideal atomization can be realized.

【0025】さらに、噴孔32aの入口中央で均一な衝
突を得ることができるので噴孔32aを形成する側壁全
周の傾斜にそってきわめて方向性のいい噴霧を得ること
ができる。燃料噴射弁10を吸気管に取り付けた状態を
図4および図5に示す。図4および図5に示すエンジン
は4気筒エンジンである。図4に示すように、燃料噴射
弁10は、吸気流れ下流側で各気筒に接続する吸気マニ
ホールド1の各吸気分配管1a、1b、1cおよび1d
の集合部よりも上流側、かつ図示しないスロットル弁よ
りも下流側の図示しない吸気管に搭載されている。各吸
気分配管1a、1b、1cおよび1dは、それぞれの軸
方向の断面積が吸気マニホールド1の軸方向の断面積を
4等分するように、吸気マニホールド1の内部がリブ2
により分割されたものである。また図5に示すように、
燃料噴射弁10は燃料噴射弁取付部3により吸気管に取
付けられている。図4および図5に示す点線は燃料噴射
弁10の噴霧範囲を示している。ここで、燃料噴射弁1
0の噴孔32aから各吸気分配管1a、1b、1cおよ
び1dに噴射される燃料の噴射量をそれぞれQa、Q
b、QcおよびQdとし、Qa、Qb、QcおよびQd
のうちの最大値をQmax とし、Qa、Qb、Qcおよび
Qdのうちの最小値をQmin としたとき、各吸気分配管
1a、1b、1cおよび1dに噴射される燃料の分配ば
らつきΔQを次式(3) で定義する。
Furthermore, since a uniform collision can be obtained at the center of the entrance of the injection hole 32a, a spray having a highly directivity can be obtained along the inclination of the entire periphery of the side wall forming the injection hole 32a. FIGS. 4 and 5 show a state in which the fuel injection valve 10 is attached to the intake pipe. The engine shown in FIGS. 4 and 5 is a four-cylinder engine. As shown in FIG. 4, the fuel injection valve 10 includes intake manifold pipes 1a, 1b, 1c, and 1d of the intake manifold 1 connected to the cylinders on the downstream side of the intake flow.
Is mounted on an intake pipe (not shown) upstream of the collecting portion and downstream of a throttle valve (not shown). Each intake distribution pipe 1a, 1b, 1c, and 1d has a rib 2 inside the intake manifold 1 such that its axial sectional area divides the axial sectional area of the intake manifold 1 into four equal parts.
Is divided by Also, as shown in FIG.
The fuel injection valve 10 is attached to the intake pipe by the fuel injection valve attachment portion 3. 4 and 5 indicate the spray range of the fuel injection valve 10. Here, the fuel injection valve 1
The injection amounts of the fuel injected from the 0 injection hole 32a into the respective intake distribution pipes 1a, 1b, 1c and 1d are represented by Qa and Q, respectively.
b, Qc and Qd, and Qa, Qb, Qc and Qd
Is the maximum value of Qmax, and the minimum value of Qa, Qb, Qc and Qd is Qmin, the distribution variation ΔQ of the fuel injected into each intake pipe 1a, 1b, 1c and 1d is given by the following equation. Defined in (3).

【0026】 次に、燃料噴射弁10の噴孔32aから噴射される燃料
の噴霧粒径をdとし、距離tとピッチ径Dとの比をを横
軸に、分配ばらつきΔQと噴霧粒径dとを縦軸にグラフ
に表したものを図6に示す。図6には、SMD(Sau
ter Mean Diameter、ザウター平均粒
径)で噴霧粒径dを表す。
[0026] Next, the spray particle diameter of the fuel injected from the injection hole 32a of the fuel injection valve 10 is d, the ratio between the distance t and the pitch diameter D is the horizontal axis, and the distribution variation ΔQ and the spray particle diameter d are vertical. FIG. 6 shows a graph on the axis. FIG. 6 shows the SMD (Sau
ter Mean Diameter (Sauter average particle size) represents the spray particle size d.

【0027】図6から分かるように、式(2) を満たすと
き、分配ばらつきΔQ≦1%で、噴霧粒径dを約120
μmに抑えることができる。本実施例の燃料噴射弁10
は、図4および図5に示すように微粒化された燃料を広
範囲に渡って噴射することができるので、単一の燃料噴
射弁により各気筒に均等に、かつ均一に燃料を供給する
ことができる。したがって、各気筒毎に燃料噴射弁を取
り付けるものに比べ、部品点数が少なく燃料噴射弁の制
御も簡単化されるので製造コストが低減する。特に、小
型エンジンに本実施例の燃料噴射弁10を搭載すること
が効果的である。
As can be seen from FIG. 6, when the equation (2) is satisfied, the spray particle diameter d is reduced to about 120 with the distribution variation ΔQ ≦ 1%.
μm. Fuel injection valve 10 of the present embodiment
Can inject the atomized fuel over a wide range as shown in FIGS. 4 and 5, so that a single fuel injection valve can uniformly and uniformly supply fuel to each cylinder. it can. Therefore, the number of parts is small and the control of the fuel injection valve is simplified as compared with the case where the fuel injection valve is attached to each cylinder, so that the manufacturing cost is reduced. In particular, it is effective to mount the fuel injection valve 10 of this embodiment on a small engine.

【0028】次に、燃料噴射弁10の作動について説明
する。 (1) 電磁コイル50への通電オフ時、可動コア22およ
びニードル弁25は圧縮コイルスプリング26の付勢力
により図2の下方に付勢され、ニードル弁25の当接部
25aが弁座31aに着座する。これにより、噴孔32
aからの燃料噴射が遮断される。
Next, the operation of the fuel injection valve 10 will be described. (1) When the power to the electromagnetic coil 50 is turned off, the movable core 22 and the needle valve 25 are urged downward in FIG. 2 by the urging force of the compression coil spring 26, and the contact portion 25a of the needle valve 25 is moved to the valve seat 31a. To sit down. Thereby, the injection hole 32
The fuel injection from a is cut off.

【0029】(2) 電磁コイル50への通電をオンする
と、圧縮コイルスプリング26の付勢力に抗して可動コ
ア22が固定コア21に吸引されるので、ニードル弁2
5の当接部25aが弁座31aから離座する。これによ
り、当接部25aと弁座31aとの開口部を通って燃料
が噴孔32aから噴射される。 以上説明した本実施例においては、ニードル弁25の先
端面25bとノズルプレート32の対向面32bとのニ
ードル弁25のリフト時におけるニードル弁25の軸方
向の距離tと、噴孔32a間のピッチ径Dとの間に0.
1<t/D<0.25の関係があり、ニードル弁25の
軸からの偏心量δと、ニードル弁25のリフト時におけ
るリフト量Lとの間にδ/L≦0.2の関係がある。こ
のため、弁部材25の当接部25aが弁座31aから離
間している場合、当接部25aと弁座31aとの間の開
口部の間隔が周方向に均一になり、当接部25aと弁座
31aとの間の開口部を通ってノズルプレート32に進
む燃料の流れが周方向に均一になる。
(2) When energization of the electromagnetic coil 50 is turned on, the movable core 22 is attracted to the fixed core 21 against the urging force of the compression coil spring 26.
The fifth contact portion 25a is separated from the valve seat 31a. As a result, fuel is injected from the injection hole 32a through the opening between the contact portion 25a and the valve seat 31a. In the present embodiment described above, the axial distance t of the needle valve 25 when the needle valve 25 is lifted between the distal end surface 25b of the needle valve 25 and the facing surface 32b of the nozzle plate 32, and the pitch between the injection holes 32a. Between the diameter D and 0.
1 <t / D <0.25, and the relationship of δ / L ≦ 0.2 between the amount of eccentricity δ of the needle valve 25 from the axis and the lift amount L when the needle valve 25 is lifted. is there. For this reason, when the contact part 25a of the valve member 25 is separated from the valve seat 31a, the interval between the openings between the contact part 25a and the valve seat 31a becomes uniform in the circumferential direction, and the contact part 25a The fuel flowing to the nozzle plate 32 through the opening between the valve seat 31a and the nozzle seat 32a becomes uniform in the circumferential direction.

【0030】また、燃料が当接部25aと弁座31aと
の間の開口部を通った後、噴孔32aに直接流入するこ
となくノズルプレート32の対向面32bにより方向を
変えられ、Uターンして各噴孔32aに向かう。このノ
ズルプレート32の中央部からUターンする燃料流れ
は、ノズルプレート32外周から噴孔32aヘ流入する
流れと噴孔32aの入口の中央で互いに衝突する。ノズ
ルプレート32の中央でUターンした後に噴孔32aヘ
流入する流れの強さはノズルプレート32の外周から噴
孔32aヘ流入する流れとほぼ同じ強さのため、噴孔3
2aの周囲に渦の生じない均等な衝突を得ることがで
き、より効率的な微粒化が得られる。同時に噴孔32a
の入口中央で燃料が衝突し、しかも均一な衝突が得られ
るので微粒化した燃料は噴孔32aにより方向性が良好
に制御される。
After the fuel passes through the opening between the contact portion 25a and the valve seat 31a, the direction is changed by the facing surface 32b of the nozzle plate 32 without directly flowing into the injection hole 32a, and the U-turn is formed. And heads toward each injection hole 32a. The fuel flow that makes a U-turn from the center of the nozzle plate 32 collides with the flow flowing from the outer periphery of the nozzle plate 32 to the injection hole 32a at the center of the inlet of the injection hole 32a. After the U-turn at the center of the nozzle plate 32, the flow flowing into the injection holes 32a is almost the same as the flow flowing into the injection holes 32a from the outer periphery of the nozzle plate 32.
A uniform collision without vortex around 2a can be obtained, and more efficient atomization can be obtained. At the same time injection hole 32a
The fuel collides at the center of the inlet and uniform collision is obtained, so that the direction of the atomized fuel is well controlled by the injection holes 32a.

【0031】このように、噴孔32aから噴射される燃
料噴霧の微粒化が促進されることにより、燃料噴霧が広
範囲に渡って空気と混合しやすく燃料の燃焼効率が増大
する。本実施例においては、ニードル弁25と弁ボディ
30とのクリアランスによりニードル弁25が偏心して
も、噴孔32aから各方向に噴射される燃料の噴射量お
よび噴霧形状を均一にすることができる。したがって、
燃料噴射弁10を吸気管に搭載した場合、燃料消費量、
排気エミッション、およびエンジンの安定した運転性等
が良好となる。
As described above, since the atomization of the fuel spray injected from the injection hole 32a is promoted, the fuel spray is easily mixed with air over a wide range, and the fuel combustion efficiency is increased. In this embodiment, even if the needle valve 25 is eccentric due to the clearance between the needle valve 25 and the valve body 30, the injection amount and the spray shape of the fuel injected in each direction from the injection hole 32a can be made uniform. Therefore,
When the fuel injection valve 10 is mounted on the intake pipe, the fuel consumption,
Exhaust emission and stable operability of the engine are improved.

【0032】本実施例では、噴孔32aの数を8個に設
定したが、本発明では噴孔の数は2個以上であればよ
い。
In the present embodiment, the number of the injection holes 32a is set to eight. However, in the present invention, the number of the injection holes may be two or more.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例による燃料噴射弁を示すもの
であって、図2の主要部拡大図である。
FIG. 1 shows a fuel injection valve according to an embodiment of the present invention, and is an enlarged view of a main part of FIG.

【図2】本発明の一実施例による燃料噴射弁を示す縦断
面図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a fuel injection valve according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例のノズルプレートを示す平面
図である。
FIG. 3 is a plan view showing a nozzle plate according to one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例による燃料噴射弁を吸気管に
搭載した状態を示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing a state in which a fuel injection valve according to one embodiment of the present invention is mounted on an intake pipe.

【図5】図4のV方向矢視図である。FIG. 5 is a view in the direction of arrow V in FIG. 4;

【図6】距離tとピッチ径Dとの比t/Dと、分配ばら
つきΔQおよび噴霧粒径dとの関係を示す特性図であ
る。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a ratio t / D of a distance t and a pitch diameter D, a distribution variation ΔQ, and a spray particle diameter d.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 燃料噴射弁 21 固定コア 22 可動コア 25 ニードル弁(弁部材) 25a 当接部 30 バルブボディ(弁ボディ) 31 内壁面 31a 弁座 32 ノズルプレート(プレート部材) 32a 噴孔 Reference Signs List 10 fuel injection valve 21 fixed core 22 movable core 25 needle valve (valve member) 25a contact portion 30 valve body (valve body) 31 inner wall surface 31a valve seat 32 nozzle plate (plate member) 32a injection hole

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の噴孔を有するプレート部材と、 前記噴孔の上流に弁座を設けた弁ボディと、 前記弁ボディに往復移動可能に支持され、前記弁座に着
座可能な当接部を有し、前記当接部が前記弁座から離座
ならびに前記弁座に着座することにより前記噴孔を開閉
する弁部材とを備える燃料噴射弁であって、 前記噴孔から噴射される燃料の噴霧粒径を所定の粒径に
抑えるとともに、前記噴孔から各方向に噴射される燃料
噴射量のばらつきを抑えるようにしたことを特徴とする
燃料噴射弁。
1. A plate member having a plurality of injection holes, a valve body having a valve seat provided upstream of the injection holes, and an abutment supported on the valve body so as to be reciprocally movable and seated on the valve seat. And a valve member that opens and closes the injection hole when the contact portion is separated from the valve seat and seated on the valve seat, and is injected from the injection hole. A fuel injection valve characterized in that the spray particle diameter of the fuel is suppressed to a predetermined particle diameter, and variation in the amount of fuel injected in each direction from the injection hole is suppressed.
【請求項2】 前記弁部材の先端面と前記プレート部材
の対向面との前記弁部材のリフト時における前記弁部材
の軸方向の距離をt、前記噴孔間のピッチ径をDとする
と、0.1<t/D<0.25であることを特徴とする
請求項1記載の燃料噴射弁。
2. An axial distance of the valve member between the tip surface of the valve member and an opposing surface of the plate member when the valve member is lifted is t, and a pitch diameter between the injection holes is D. 2. The fuel injection valve according to claim 1, wherein 0.1 <t / D <0.25.
【請求項3】 前記弁部材の前記噴孔のピッチ中心から
の偏心量をδ、前記弁部材のリフト時におけるリフト量
をLとすると、δ/L≦0.2であることを特徴とする
請求項1または2記載の燃料噴射弁。
3. When the eccentric amount of the valve member from the pitch center of the injection hole is δ and the lift amount of the valve member at the time of lift is L, δ / L ≦ 0.2. The fuel injection valve according to claim 1.
【請求項4】 請求項1、2または3記載の燃料噴射弁
を、スロットル弁の下流側、かつ各気筒にそれぞれ接続
する吸気分配管の集合部上流に搭載することを特徴とす
る燃料供給装置。
4. A fuel supply device comprising the fuel injection valve according to claim 1, 2 or 3, mounted on a downstream side of the throttle valve and upstream of a collection portion of an intake distribution pipe connected to each cylinder. .
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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