JPWO2018042910A1 - Fuel injection device - Google Patents
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Abstract
噴霧の到達距離を短くする燃料噴射装置を提供する。そのため、複数の噴射孔のうち、シート面の法線方向と噴射孔の中心軸方向とがなす噴射孔角度が他の噴射孔の噴射孔角度よりも大きくなるように形成される噴射孔が、当該噴射孔の出口面での開弁時流速が他の何れの噴射孔の出口面での開弁時流速よりも小さくなるように構成された。 Provided is a fuel injection device which shortens a spray reach distance. Therefore, among the plurality of injection holes, the injection hole formed so that the injection hole angle formed by the normal direction of the sheet surface and the central axis direction of the injection hole is larger than the injection hole angle of the other injection holes, The valve opening flow velocity at the outlet face of the injection hole is configured to be smaller than the valve opening flow speed at the outlet face of any other injection hole.
Description
本発明は、例えば内燃機関に使用される燃料噴射装置に関するものである。 The present invention relates to a fuel injection device used in, for example, an internal combustion engine.
本発明の従来技術として例えば特許文献1に示すように、複数の燃料噴霧点火プラグの近傍に噴霧を集中させて、点火プラグ7の電極周りに燃料が微粒化した混合気を形成し、燃焼室4内を適正に成層化して着火性を向上させる方法が開示されている。 As shown in Patent Document 1, for example, as a prior art of the present invention, spray is concentrated in the vicinity of a plurality of fuel spray spark plugs to form an air-fuel mixture around the electrodes of the spark plug 7 to form a combustion chamber. 4 discloses a method for appropriately stratifying the inside and improving the ignitability.
また、例えば文献2に示すように、複数の噴射孔を有し、タンブル流の強い領域を含む環状に向けて燃料を噴射する大径噴射孔と、タンブル流の弱い空間に向けて燃料を噴射する小径噴射孔とを有することで、噴霧のペネトレーションが増加した噴霧による悪影響を減らす方法が開示されている。 For example, as shown in Document 2, a large-diameter injection hole that has a plurality of injection holes and injects fuel toward an annular shape including a region where the tumble flow is strong, and injects fuel toward a space where the tumble flow is weak There is disclosed a method of reducing the adverse effects of spraying with increased spray penetration by having small-diameter injection holes.
内燃機関の燃料噴射装置においては、低排気を実現するため、システム燃料圧力を高圧化し、噴射した燃料の粒子を微粒化することで空気との混合を促進させて未燃焼ガスを抑制する方法や、燃料噴霧のエンジン筒内での付着を抑制して未燃焼粒子を低減する方法が考案されている。特に微粒化を狙って高燃料圧力にする場合、燃料噴霧の貫徹力が増加するため、噴射した燃料噴霧が吸気弁や筒内壁面に付着し、有害物質の排出量が増加する場合がある。 In a fuel injection device for an internal combustion engine, in order to achieve low exhaust, a method for suppressing unburned gas by increasing system fuel pressure and atomizing injected fuel particles to promote mixing with air, A method of reducing unburned particles by suppressing the adhesion of fuel spray in the engine cylinder has been devised. In particular, when the fuel pressure is increased with the aim of atomization, since the penetration force of the fuel spray increases, the injected fuel spray may adhere to the intake valve and the inner wall surface of the cylinder, and the discharge amount of harmful substances may increase.
例えば特許文献1の方法のように、複数の噴射孔を有する燃料噴射装置において、空気流動の小さい領域の噴射孔を小さくし、空気流動の大きい領域の噴射孔を大きく構成することで、ペネトレーション増加による悪影響を低減することが可能となる。 For example, in the fuel injection device having a plurality of injection holes as in the method of Patent Document 1, penetration is increased by reducing the injection holes in the region where the air flow is small and increasing the injection holes in the region where the air flow is large. It is possible to reduce the adverse effects caused by.
しかしながら、ペネトレーションの低減を狙って噴射孔の孔径を小さくした場合であっても高圧化等の理由によって燃料の流速が早い場合、燃料の流れが噴射孔壁面から剥離して、噴射孔出口での燃料流速が不均一となることで噴霧の到達距離が長くなる場合があった。 However, even if the hole diameter of the injection hole is reduced with the aim of reducing penetration, if the flow rate of fuel is high due to reasons such as high pressure, the flow of the fuel is separated from the wall surface of the injection hole, and at the outlet of the injection hole In some cases, the fuel flow speed becomes non-uniform so that the spray reach distance becomes long.
以上の理由により、上記した特許文献に開示されている方法では、噴霧の到達距離の低減する手段として必ずしも十分でなかった。 For the above reasons, the method disclosed in the above-mentioned patent document is not necessarily sufficient as a means for reducing the spray reach distance.
そこで、本発明は、上記の問題を解決し、噴霧の到達距離を短くする燃料噴射装置を提供することである。 Therefore, the present invention is to provide a fuel injection device that solves the above problems and shortens the spray reach distance.
上記課題を解決するために本発明は、複数の噴射孔のうち、シート面の法線方向と噴射孔の中心軸方向とがなす噴射孔角度が他の噴射孔の噴射孔角度よりも大きくなるように形成される噴射孔が、当該噴射孔の出口面での開弁時流速が他の何れの噴射孔の出口面での開弁時流速よりも小さくなるように構成された。 In order to solve the above-described problem, the present invention provides an injection hole angle formed by the normal direction of the seat surface and the central axis direction of the injection hole among the plurality of injection holes is larger than the injection hole angles of the other injection holes. The injection hole formed in this way was configured such that the valve opening flow velocity at the outlet face of the injection hole was smaller than the valve opening flow speed at the outlet face of any other injection hole.
本発明によれば、噴霧の到達距離を短くする燃料噴射装置を提供することが可能となる。上記した本発明の課題、構成、効果以外の内容については、以下の実施例において、詳細に説明する。 According to the present invention, it is possible to provide a fuel injection device that shortens the spray reach distance. The contents other than the above-described problems, configurations, and effects of the present invention will be described in detail in the following examples.
以下図1〜13を用いて、本発明の実施例による燃料噴射装置の動作および構成について説明する。 The operation and configuration of the fuel injection device according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
最初に図1を用いて本発明に係る第一の実施例における燃料噴射装置の構成と動作について説明する。図1は、本実施形態の燃料噴射装置とECUとで構成される燃料噴射システムと、燃料噴射装置の縦断面図を示した図である。 First, the configuration and operation of the fuel injection device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a view showing a fuel injection system including a fuel injection device and an ECU according to the present embodiment, and a longitudinal sectional view of the fuel injection device.
燃料噴射装置の燃料の噴射はエンジンコントロールユニット(ECU)154から送出される噴射パルスの幅によって制御される。この噴射パルスは燃料噴射装置の駆動回路153に入力され、駆動回路153はECU154からの指令に基づいて駆動電流波形を決定する。そして駆動回路153は、噴射パルスに基づく時間だけ燃料噴射装置に前記駆動電流波形を供給するようになっている。なお、駆動回路153は、ECU154と一体の部品や基板として実装されている場合もある。駆動回路154とECU154が一体となった装置を駆動装置150と称する。
The fuel injection of the fuel injection device is controlled by the width of the injection pulse sent from the engine control unit (ECU) 154. This injection pulse is input to the
次に、燃料噴射装置及びその駆動装置の構成と基本的な動作を説明する。ECU154では、エンジンの状態を示す信号を各種センサから取り込み、内燃機関の運転条件に応じて燃料噴射装置から噴射する噴射量を制御するための噴射パルスの幅や噴射タイミングの演算を行う。また、ECU154には、各種センサからの信号を取り込むためのA/D変換器とI/Oポートが備えられている。ECU154より出力された噴射パルスは、信号線151を通して燃料噴射装置の駆動回路103に入力される。駆動回路153は、ソレノイド105に印加する電圧を制御し、電流を供給する。ECU154は、通信ライン152を通して、駆動回路153と通信を行っており、燃料噴射装置に供給する燃料の圧力や運転条件によって駆動回路153によって生成する駆動電流を切替えることや、電流および時間の設定値を変更することが可能である。
Next, the configuration and basic operation of the fuel injection device and its driving device will be described. The ECU 154 takes in signals indicating the state of the engine from various sensors, and calculates the injection pulse width and injection timing for controlling the injection amount injected from the fuel injection device in accordance with the operating conditions of the internal combustion engine. The ECU 154 is provided with an A / D converter and an I / O port for taking in signals from various sensors. The injection pulse output from the
次に燃料噴射装置の構成と動作について説明する。図1における燃料噴射装置は、通常閉弁型の電磁式燃料噴射装置であり、コイル105に通電されていない状態では、弁体114はスプリング110によって付勢され、弁座118に密着し閉状態となっている。この閉状態においては、可動子102は、ゼロスプリング112によって、弁体114に密着させられ、弁体114が閉じた状態で可動子102と磁気コア107との間に空隙を有している。燃料は燃料噴射装置の上部より供給され、弁座118で燃料をシールしている。閉弁時には、スプリング110による付勢力および燃料圧力による付勢力が弁体114に作用し、閉方向に押されている。
Next, the configuration and operation of the fuel injection device will be described. The fuel injection device in FIG. 1 is a normally valve-closed electromagnetic fuel injection device. When the
燃料噴射装置は弁体114の開閉のための電磁吸引力を発生させる磁気回路を備える。
この磁気回路は、磁気コア107と可動子102の外周側に配置された筒状部材であるノズルホルダ101と磁気コア107、可動子102、ハウジング103によって構成されている。コイル105に電流が供給されると、磁気回路中に磁束が発生し、可動部品である可動子102と磁気コア107との間に磁気吸引力が発生する。可動子102に作用する磁気吸引力がスプリング110による荷重(付勢力)と、燃料圧力によって弁体114に作用する付勢力の和を超えると、可動子102が上方(上流方向)へ動く。このとき弁体114のつば部と可動子102の弁体支持部とが係合することで、弁体114が可動子102と共に上方へ移動する。その後、可動子102は可動子102の上端面が磁気コア107の下面に衝突するまで移動する。The fuel injection device includes a magnetic circuit that generates an electromagnetic attractive force for opening and closing the
The magnetic circuit includes a
その結果、弁体114が弁座118より離間し、図示しないコモンレールから供給された燃料が、複数の噴射口119から噴射される。次に、可動子102の上端面が磁気コア107の下面に衝突した後、弁体114は可動子102から離脱し、オーバーシュートするが、一定の時間の後に弁体114は可動子102上で静止する。コイル105への電流の供給が切れると、磁気回路中に発生していた磁束が減少し、磁気吸引力が低下する。磁気吸引力がスプリング110による荷重と、燃料圧力によって弁体114および可動子102が受ける流体力を合わせた力よりも小さくなると、可動子102および弁体114は下方へ動き、弁体114が弁座118と衝突した時点で、可動子102は弁体114から離脱する。一方弁体114は弁座118と衝突した後に静止し、燃料の噴射が停止する。
As a result, the
なお、可動子102と弁体114は同じ部材として一体成形するかもしくは、別部材で構成し溶接もしくは圧入等の方法で結合されていてもよい。複数の噴射孔119を有する円筒状のオリフィス形成部116はノズルホルダ101に結合されており、オリフィス形成部116は弁体114の径方向の動きを規制するガイド部120を有する。また、図1ではオリフィス形成部116とガイド部120は一体に形成されているが、別部材としてもよい。弁体214は、ガイド部120と、弁体114のつば部130で磁気コア107の内径の2箇所で径方向の動きを規制され、開・閉弁方向に動作できるように構成されている。
In addition, the needle |
可動子102と弁体が同じ部材である場合、ゼロスプリング112は構成上ない場合であっても、本発明の効果は変わらない。
When the
次に、図2から図7を用いて本実施例の構成と燃料噴射装置の課題について説明する。
図2はエンジンの筒内に直接、燃料を噴射する筒内直接噴射方の内燃機関(直噴エンジン)の模式図である。なお、図2には、燃料噴射装置のオリフィス形成部116の先端部から燃料が噴射された直後のエンジン筒内の燃料噴霧の状態を記載する。Next, the configuration of this embodiment and the problem of the fuel injection device will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a schematic view of an in-cylinder direct injection internal combustion engine (direct injection engine) that injects fuel directly into the cylinder of the engine. FIG. 2 shows the state of fuel spray in the engine cylinder immediately after fuel is injected from the tip of the
図3は、図2のA−A’断面から燃料噴射装置をその中心軸201の方向に見た場合の燃料噴射装置204のオリフィス形成部116から噴射される燃料噴霧の投影図である。
図4は、オリフィス形成部116(オリフィスカップ)を燃料噴射装置204の先端方向から見た図である。図5は、図4の401におけるオリフィス形成部116の噴射孔近傍の拡大図である。図6は、図5のB−B’断面におけるオリフィス形成部116、弁体114の断面図である。図7は、図6の拡大部610における燃料の流速分布を示した図である。FIG. 3 is a projection view of the fuel spray injected from the
FIG. 4 is a view of the orifice forming portion 116 (orifice cup) as viewed from the front end direction of the
図2より、本実施例における直噴エンジンは、燃料噴射装置204、吸気バルブ205、点火プラグ203、排気バルブ211、吸気管207、排気管212、ピストン209、ピストン209を内包するシリンダ220により構成される。燃料噴射装置204は、シリンダ204の円筒面に取り付けられ、燃料噴射装置204を中心として吸気バルブ205は左右に2個取り付けられている。図2では説明の関係上、吸気バルブ205は燃料噴射装置と同一断面に取り付けられた図面で説明する。図3に噴霧と二つの吸気バルブ205A、205Bとの位置の関係を示す。
As shown in FIG. 2, the direct injection engine according to the present embodiment includes a
最初に直噴エンジンの動作について説明する。吸気バルブ205が開いた後、吸気管207を通過した空気はエンジン筒内208に導かれ、流入した空気の流動に合わせて燃料噴射装置204から燃料を噴射する。噴射された燃料は、エンジン筒内208に導かれた空気の流動にのって、空気と混合され、混合気を形成する。その後、ピストン209が上支点に近づいたタイミングにおいて、点火プラグ203で混合気に着火することで、燃焼し、推進力を得る。
First, the operation of the direct injection engine will be described. After the
本実施例の燃料噴射装置204は、流入空気と燃料の混合を促進させるため、吸気バルブ205に近いエンジン筒内壁面210に取り付けられる。また、燃料噴射装置204の取り付け角度は、吸気バルブ205との干渉を防ぐために、燃料噴射装置204の中心軸201がエンジンの筒内の水平軸202に対して、その交差角度510が5〜30degとなるように取り付けられる。吸気バルブ205を介して空気を吸気する吸気ポートを高くすると、吸気管の圧損が増加するため、吸気管の角度を小さくする必要がある。そのため、吸気管207の角度に応じて、燃料噴射装置204の取り付け角度を決定している。
したがって、吸気管207との干渉を防ぐために、燃料噴射装置204の中心軸がエンジン筒内の水平軸202に対して角度が小さくなるように配置するとよい。The
Therefore, in order to prevent interference with the
燃料噴射装置204から噴射される燃料噴霧のうち、第1の噴霧D1は他の噴霧に対して最も、点火プラグ203の先端部1201の側を指向するように形成される。また第2の噴霧D2、第6の噴霧D6は、第1の噴霧D1の次に点火プラグ203の先端部1201の側を指向するように形成されるとともに、吸気バルブ205A、205Bの近傍において形成される。二つ
また第3の噴霧D3、第5の噴霧D5は、第1の噴霧D1、第2の噴霧D2、及び第6の噴霧D6に次いで、点火プラグ203の先端側を指向するように形成される。またこれらの第3の噴霧D3、第5の噴霧D5は、点火プラグ203の先端側よりも、ピストン209の側を指向するように形成される。また第4の噴霧D4は、第3の噴霧D3、第5の噴霧D5よりもさらにピストン209の側を指向するように形成され、全ての噴霧の中で最もピストン209の側を指向するように形成される。二つ燃料噴射装置204の取り付け位置と、点火プラグ203の取り付け位置の関係上、最も点火プラグ203の先端部1201の側を指向する第1の噴霧D1の中心軸5013は、燃料噴射装置204の中心軸201に対して0〜十数°程度の角度となる。Of the fuel sprays injected from the
次に、燃料噴射装置204のオリフィス形成部116の構成について、図5、6、7を用いて説明する。図6は、図5における第1の噴霧D1を形成する噴射孔501と第4の噴霧D4を形成する噴射孔504を通過する断面B−B’の断面拡大図である。図5において、図1と同様の構成部品には同じ記号を用いる。図7は、図6における610の拡大図であり、燃料の流速ベクトルを示した図である。流速が速い領域が黒く、流速が遅い領域を白色で示す。図7において、図1、6と同様の構成部品には同じ記号を用いる。
Next, the configuration of the
弁体114と接して燃料をシールする弁座118を形成するシート面(5011、5041)は、略円錐状の形状であり、弁体114の球面部610と接することで燃料をシールしている。オリフィス形成部116には、シート面(5011、5041)と接触面(5015、5045)に対して下流側に噴射孔が形成される。噴射孔は、噴霧D1〜D6を形成する噴射孔501、502、503、504、505、506から構成される。噴射孔501から506の先端部には、噴射孔より内径が大きいザグリ部511から516が形成される。なお、噴霧D1と噴射孔501、噴霧D2と噴射孔502、噴霧D3と噴射孔503、噴霧D4と噴射孔504、噴霧D5と噴射孔505、噴霧D6と噴射孔506がそれぞれ対応関係にある。
The seat surfaces (5011, 5041) forming the
図5において、下側(図2のピストン209の側)に噴射孔504が形成され、上側(図2の点火プラグ203の側)に噴射孔501が形成される。それぞれの噴射孔は、上流側の小径部と下流側の大径部とで構成される。噴射孔504は、その長さ504Lを調整するために大径部のザグリ部514が形成されるものであり、小径部の噴射孔504の孔がパンチで形成された後に大径部のザグリ部514が同様にパンチで形成される。同様に噴射孔501には大径部のザグリ部511が形成される。但し、パンチに限定される訳ではなく、レーザ加工で形成しても良いし、又はその他の方法でも良い。
5, an
また、オリフィス形成部116のシート面(5011、5041)はドリルを図5の左側から右側に向かって当てて旋盤加工で形成される。そのため、オリフィス形成部116の先端には下流側に凹む凹み部605が形成される。この凹み部605は球形状に形成され、一定のボリュームを有するので、この凹み部605が燃料噴射特性に影響を与える。
噴射孔501では、シート面5011の法線方向の線5012と噴射孔501の中心軸5013とのなす角度θ(以降、噴射孔角度と称する)が噴射孔角度5014となる。Further, the sheet surfaces (5011, 5041) of the
In the
なお、シート面5011は弁座118において弁体114の球面610と接触する面5015と同一平面で構成され、図6の断面図において、ほぼ直線上に形成される。またシート面5011は噴射孔501の入り口面と平行な面で定義される。同様にシート面5041は弁座118において弁体114の球面610と接触する面5045と同一平面で、図6の断面図においてはほぼ直線上に形成される。またシート面5041は噴射孔504の入り口面と平行な面で定義される。ここで、シート面(5011、5041)の角度は例えば、80〜160degで構成される。
In addition, the
図6では、シート面5041の角度が90degの状態を図示する。シート面5041の角度は、図6においてシート面5041を示す直線と、オリフィス形成部116の中心軸(図6の点線で示す直線201)との交点から、シート面5041を示す直線と対称となる直線を引き、シート面5041を示す直線及びこの対称線で構成される角度のことである。すなわち、図6においてシート面5041を示す直線と、オリフィス形成部116の中心軸201とで構成される角度は45degとなる。
FIG. 6 illustrates a state where the angle of the
シート面(5011、5041)の角度は、小さいほど、シート面(5011、5041)と噴射孔(501、504)の中心軸(5013、5043)とのなす角度(5016、5046)が鋭角になり、噴射孔角度(5014、5044)が大きくなる。たとえば、シート面5011の方がシート面5041に比べて、その角度が小さいため、シート面5011と噴射孔501のなす角度5016の方がシート面5041と噴射孔504のなす角度5046に比べて鋭角になる。したがって、噴射孔角度5014の方が噴射孔角度5044に比べて大きくなる。
The smaller the angle of the sheet surface (5011, 5041), the sharper the angle (5016, 5046) between the sheet surface (5011, 5041) and the central axis (5013, 5043) of the injection hole (501, 504). The injection hole angle (5014, 5044) increases. For example, since the angle of the
ここで、図7は、図6における四角で囲った501Xの拡大図であり、噴射孔501における燃料の流速ベクトルを示している。流速が速い領域を黒色に、流速が遅い領域を白色になるように、その濃淡で流速の速さを示している。噴射孔角度が大きいと、弁体114の先端の凹み部605(ボリューム)から流れてきた燃料が、噴射孔入口(噴射孔入口面5017)で下流側噴射孔壁面5018から剥離し易くなる。したがって、剥離を抑制するために、シート面の角度は90deg以上で構成することが望ましい。
ここで、燃料噴射弁204の取り付け上、他の噴射孔に対して噴射孔501の噴射孔角度5014の大きさが大きい。シート面(5011、5041)の法線方向の線(5012、5042)と各噴射孔(501、504)の中心軸(5013、5043)との噴射孔角度(5014、5044)の大きさが大きい場合、燃料が噴射孔の入口で剥離して、噴射孔内の燃料が剥離した逆側の面に偏って流れる。Here, FIG. 7 is an enlarged view of 501X surrounded by a square in FIG. 6 and shows a fuel flow velocity vector in the
Here, when the
そのため、噴射孔501においては、噴射孔504と比較して、弁体114の先端の凹み部605(ボリューム)から流れてきた燃料が、噴射孔入口(噴射孔入口面5017)で下流側噴射孔壁面5018から剥離することになる。そして燃料がシート面5011における弁体114との接触面5015の側の上流側噴射孔壁面5019側に沿って流れる。したがって、噴射孔出口面5111での燃料噴霧の流速分布は不均一となり、噴射孔出口面5111での噴射孔中心軸方向の速度ベクトルの最大値が大きくなる。なお、ここでの噴射孔入口面5017及び噴射孔出口面5111は、噴射孔501の小径部の入口面及び出口面で定義される。また噴射孔の中心軸5013は小径部の入口面中心と出口面中心とを結んだ直線で定義される。
Therefore, in the
ここで上述した通り、図2に示す燃料噴射装置204の中心軸201がエンジンの筒内の水平軸202に対して5〜30degに取り付けられる。また、噴射孔501は最も点火プラグ203の先端部1201の側を指向するために中心軸201に対する噴霧の噴射角度5100が他の噴霧D2、D3、D4、D5、D6の噴射角度に比べて小さくなる。
そうすると図6に示すようにシート面5011と直交する法線5012に対して噴射孔501の中心軸5013が傾斜することになり、結果として噴射孔501の噴射孔角度5014が大きくなる。As described above, the
Then, as shown in FIG. 6, the
燃料の剥離によって、噴射孔内が燃料で満たされていない場合、実質的に噴射孔の内径が小さくなる効果に相当する。したがって、噴射孔から噴射される燃料の単位時間当たりの流量をQo、噴射孔から噴射される燃料の流速をvo、噴射孔の断面積をDoとすると、流速voは式(1)の関係で求められる。When the inside of the injection hole is not filled with fuel due to fuel peeling, this corresponds to the effect that the inner diameter of the injection hole is substantially reduced. Therefore, Qo flow rate per unit time of the fuel injected from the injection hole, the flow velocity of v o of the fuel injected from the injection hole, the cross-sectional area of the injection hole when the D o, the flow velocity v o of the formula (1) It is required because of the relationship.
vo=Qo/Do (1)
式(1)より、噴射孔径Doが小さくなると、流速voが大きくなる。その結果、噴霧の貫徹力が大きくなるため、燃料噴霧の到達距離(ペネトレーション)は長くなる。ペネトレーションが長くなることで、燃料噴霧の筒内壁面210、ピストン209、排気バルブ211への燃料付着が増加する。筒内壁面210やピストン209に付着した燃料は気化しにくいため、PNが増加する場合がある。v o = Qo / Do (1)
From equation (1), when the injection hole diameter D o decreases, the flow velocity v o increases. As a result, since the penetration force of the spray becomes large, the reach distance (penetration) of the fuel spray becomes long. As the penetration becomes longer, fuel adhesion to the cylinder
とくに、噴射孔501は、上述で説明したとおりに、噴射孔角度θ(5014)が大きくなるため、ペネトレーションが長くなり易く、筒内壁面210に付着し易い課題があった。
In particular, as described above, the
次に、図8、9を用いて本実施例の構成について説明する。図8は、図1における燃料噴射装置204の先端方向から見た本実施例のオリフィス形成部116の噴射孔の近傍の拡大図である。図9は断面C−C‘の噴射孔801近傍の流速ベクトルを示した拡大図である。図10は断面D―D‘の噴射孔802近傍の流速ベクトルを示した拡大図である。
図9、10において、流速が速い領域が黒く、流速が遅い領域を白色で示す。図8−10において、図1、6と同様の部品については同じ記号を用い、詳細な説明を省略する。Next, the configuration of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is an enlarged view of the vicinity of the injection hole of the
9 and 10, the region where the flow velocity is fast is black and the region where the flow velocity is slow is shown in white. 8-10, the same symbols are used for parts similar to those in FIGS. 1 and 6, and detailed description thereof is omitted.
図11は、図2のA−A’断面から燃料噴射装置の方向にみた場合の本実施例における燃料噴射装置204のオリフィス形成部116から噴射される燃料噴霧の投影図である。
図12は本実施例における直噴エンジンの模式図であり、燃料噴射装置のオリフィス形成部116の先端部から燃料が噴射された直後のエンジン筒内の燃料噴霧の状態を示す。図11、12において、図2、図3と同様の部品については同じ記号を用い、詳細な説明を省略する。FIG. 11 is a projection view of the fuel spray injected from the
FIG. 12 is a schematic view of the direct injection engine in the present embodiment, and shows the state of fuel spray in the engine cylinder immediately after the fuel is injected from the tip of the
図8に示すように本実施例のオリフィス形成部116には、第1の噴射孔801と、第2の噴射孔802と、その他の複数の噴射孔803、804、805、806、807が形成されている。またそれぞれの噴射孔は、小径部で形成される第1から第7の噴射孔(801−807)と大径部で形成される第1から第7の噴射孔(811−817)とで形成される。また噴射孔(801−807)は、図11に示す噴霧D11〜D17をそれぞれ形成する。
As shown in FIG. 8, a
図9は第1の噴射孔(801、811)の噴射孔軸における断面図を示しており、小径部の第1の噴射孔801の入口面8017と出口面8111のそれぞれの中心を結んだ直線で噴射孔中心軸8013が定義される。また小径部の第1の噴射孔801の長さを調整するために、下流側の大径部の第1の噴射孔8111が形成される。小径部の第1の噴射孔801は、下流側の下流側噴射孔壁面8018と上流側の上流側噴射孔壁面8019とで構成される。
FIG. 9 shows a cross-sectional view of the first injection hole (801, 811) at the injection hole axis, and straight lines connecting the centers of the
シート面8011は弁座118において弁体114の球面610と接触する面8015と同一平面で構成され、図9の断面図においてはほぼ直線上に形成される。またシート面8011は噴射孔801の入り口面8017と平行な面で定義される。シート面8011の法線方向の線8012と噴射孔801の中心軸8013とで形成される角度が噴射孔角度8014で定義される。
The
図10は第2の噴射孔(802、812)の噴射孔軸における断面図を示しており、小径部の第1の噴射孔802の入口面8027と出口面8021のそれぞれの中心を結んだ直線で噴射孔中心軸8023が定義される。また小径部の第2の噴射孔802の長さを調整するために、下流側の大径部の第2の噴射孔812が形成される。小径部の第2の噴射孔802は、下流側の下流側噴射孔壁面8028と上流側の上流側噴射孔壁面8029とで構成される。
FIG. 10 shows a sectional view of the second injection holes (802, 812) at the injection hole axis, and straight lines connecting the centers of the
第1の噴射孔(801、811)と同様に第2の噴射孔(802、812)においても、シート面8021は弁座118において弁体114の球面610と接触する面8025と同一平面で構成され、図10の断面図においてはほぼ直線上に形成される。またシート面8021は噴射孔802の入り口面8027と平行な面で定義される。シート面8021の法線方向の線8022と噴射孔802の中心軸8023とで形成される角度が噴射孔角度8024で定義される。
In the second injection hole (802, 812) as well as the first injection hole (801, 811), the
詳細な図示は無いが第3から第7の噴射孔(802−807、812−817)も同様に、小径部の噴射孔(803−807)と大径部の噴射孔(813−817)とから構成される。またそれぞれの小径部の噴射孔(803−807)の中心軸(8033−8073)は、それぞれの出口面(8031−8071)の中心と入口面(8037−8077)の中心とを結んだ直線で定義される。また同様に、シート面(8031−8071)が弁座118において弁体114の球面610と接触する面(8035−8075)と同一平面で構成され、断面図においてはほぼ直線上に形成される。またシート面(8031−8071)は噴射孔(803−807)の入り口面(8031−8071)と平行な面で定義される。またシート面(8031−8071)の法線方向の線(8032−8072)と噴射孔(803−807)の中心軸(8033−8073)とで形成される角度が噴射孔角度(8034−8074)で定義される。
Although not shown in detail, the third to seventh injection holes (802-807, 812-817) are similarly composed of a small diameter injection hole (803-807) and a large diameter injection hole (813-817). Consists of Further, the central axis (8033-8073) of each small diameter portion injection hole (803-807) is a straight line connecting the center of each outlet face (8031-8071) and the center of the inlet face (8037-8077). Defined. Similarly, the seat surface (8031-8071) is configured in the same plane as the surface (8035-8075) that contacts the
本実施例の燃料噴射装置204は図2に示したエンジン筒内壁面210に取り付けられ、第1の噴射孔801と、第2の噴射孔802が図2のエンジン軸方向において点火プラグ203の側に配置される。また第5の噴射孔805が図2のエンジン軸方向においてピストン209の側に配置される。
The
この場合、上記したように第1の噴射孔801および第2の噴射孔802のそれぞれの噴射孔角度θの大きさがその他の第3から第7の噴射孔(803、804、805、806、807)の噴射孔角度θの大きさが小さくなるように構成される。なお、第3から第7の噴射孔(803、804、805、806、807)の噴射孔角度θ(8034−8074)の大きさは、図5、6における噴射孔角度θ(5034−5074)のそれぞれの大きさと同一とする。図5の構成においては、図7で説明したとおり、噴射孔501において、噴霧D1のペネトレーションが長くなる。この要因は、燃料の流速が速く、噴射孔入口で下流側噴射孔壁面5018から燃料が剥離するためである。これに対して本実施例の構成では、他の噴射孔に対して噴射孔角度θが大きい噴射孔501を二つに分割する。つまり、他の噴射孔(803−807)に対して噴射孔角度θ(8014、8024)が大きい第1の噴射孔801および第2の噴射孔802をオリフィス形成部116に形成二つすることで、図5の構成にくらべて1つの噴射孔当たりの流量を小さくすることができる。したがって、図9、10に示すように、噴射孔801の噴射孔の出口面8111、および噴射孔802の出口面8121での流速を抑制可能となる。
In this case, as described above, the size of the respective injection hole angles θ of the
なお、噴射孔から噴射される燃料は、弁体114が開弁した状態すなわちシート開口部の断面積が大きくなった状態で最大となり、この条件でペネトレーションが大きくなる。
本実施例によれば、弁体114が開弁した状態での流速を低減できる。上記したように、本実施例では、複数の噴射孔(801−807)において、シート面(8011−8071)の法線(8012−8072)の方向と噴射孔(801−807)の中心軸(8013−8073)の方向とがなす角度(8014−8074)を噴射孔角度とする。そして、複数の噴射孔(801−807)のうち、噴射孔(801、802)がシート面601の法線(8012、8022)の方向と噴射孔(801、802)の中心軸(8013、8023)の方向とがなす噴射孔角度(8014、8024)が何れの他の噴射孔(803−807)の噴射孔角度(8034−8074)よりも大きくなるように形成されている。The fuel injected from the injection hole becomes maximum when the
According to the present embodiment, it is possible to reduce the flow velocity in a state where the
そして、当該噴射孔(801、802)を上記したように二つの噴射孔(801、802)で構成することにより、当該噴射孔(801、802)の出口面(8111、8121)での開弁時流速が他の何れの噴射孔(803−807)の出口面(8131−8171)での開弁時流速よりも小さくなるように構成されたものである。 Then, by configuring the injection holes (801, 802) with the two injection holes (801, 802) as described above, valve opening at the outlet surfaces (8111, 8121) of the injection holes (801, 802) is performed. The hourly flow velocity is configured to be smaller than the valve opening velocity at the outlet face (8131-8171) of any other injection hole (803-807).
そして、オリフィス形成部116を下流側から見て、オリフィス形成部116の中心840に対して複数の噴射孔(801−807)が周方向に並んで形成される。本実施例では、二つの噴射孔(801、802)の出口面(8111、8121)の面積のそれぞれが、何れの他の噴射孔(803−807)の出口面(8131−8171)の面積よりも小さくなるように構成される。そして、二つの噴射孔(801、802)の出口面(8111−8121)の面積の合計面積が他の何れの噴射孔(8131−8171)の出口面の面積よりも大きくなるように構成したものである。
When the
二つの噴射孔(801、802)は、これらを挟むように位置する二つの噴射孔(803、807)の出口面(8131、8171)の何れに対しても、その出口面(8111、8121)の面積が小さくなるように形成された。つまり、開弁時に低流速となる噴射孔は、二つの噴射孔(801、802)で構成され、これらの噴射孔(801、802)を挟むように位置する二つの噴射孔(803、807)の出口面(8131、8171)の面積に対して開弁時に低流速となる噴射孔(801、802)の出口面(8111、8121)の面積の何れもが小さくなるように形成する。 The two injection holes (801, 802) have their exit surfaces (8111, 8121) with respect to any of the exit surfaces (811, 8171) of the two injection holes (803, 807) positioned so as to sandwich them. Was formed so as to have a small area. That is, the injection hole that has a low flow rate when the valve is opened is composed of two injection holes (801, 802), and the two injection holes (803, 807) positioned so as to sandwich these injection holes (801, 802). The area of the exit face (8111, 8121) of the injection hole (801, 802), which has a low flow velocity when the valve is opened, is made smaller than the area of the exit face (811, 8171).
以上の本実施例の構成によれば、弁体114が開弁した状態での流速を低減できるため、従来においてはペネトレーションが大きくなる条件においても、ペネトレーションの抑制が可能となり、PN低減効果を高められる。
また、二つの噴射孔(801、802)の出口面(8111、8121)の面積(断面積)はほぼ同じ大きさとなるように形成することが望ましい。これにより、式(1)より、噴射孔801および噴射孔802の流量をほぼ同一とすることができる。オリフィス形成部の中心840と最もピストン側を指向する噴射孔805を通る平面820に対して噴射孔801、噴射孔802とを左右対称に形成することができる。したがって、噴射孔801と噴射孔802とを平面820に対して左右対称の流量の噴霧D11、D12を形成できる。これにより、エンジン筒内の混合気の均質度を向上させ、PNを抑制可能となる。また、噴射孔801と噴射孔802の噴射孔間の距離830は、噴射孔801と隣り合う噴射孔807との距離836および噴射孔802と隣り合う噴射孔803との距離831よりも小さくなるように構成するとよい。According to the configuration of the present embodiment described above, since the flow velocity in the state in which the
In addition, it is desirable that the areas (cross-sectional areas) of the exit surfaces (8111, 8121) of the two injection holes (801, 802) are substantially the same. Thereby, from Formula (1), the flow volume of the
ここで、図8のように、噴射孔801の出口面8111の中心と、隣り合う噴射孔802の出口面8121の中心とを結んだ直線の長さを距離830と定義する。なお、噴射孔の出口面は図9に示すように噴射孔801の小径部の出口面8111で定義される。同様に噴射孔802の出口面8121の中心と、隣り合う噴射孔803の出口面8131の中心とのを結んだ直線の長さを距離831と定義する。以下、同様に噴射孔(803−807)の出口面(8131−8171)の中心と、隣り合う噴射孔(804−807、801)の出口面(8141−8171、8111)の中心とのを結んだ直線の長さを距離(832−836)と定義する。
Here, as shown in FIG. 8, the length of a straight line connecting the center of the outlet surface 8111 of the
そして、噴射孔801の出口面8111の中心と噴射孔802の出口面8121の中心との間の距離830が噴射孔802の出口面8121の中心と噴射孔803の出口面8131の中心との間の距離831よりも小さくなるように形成される。また噴射孔801の出口面8111の中心と噴射孔802の出口面8121の中心との間の距離830が噴射孔807の出口面8171の中心と噴射孔801の出口面8111の中心との間の距離836よりも小さくなるように形成される。
A
噴射孔の間の距離831および距離836が長くなることで、噴射孔間の流体抵抗が大きくなるため、噴射孔の上流から流れてきた燃料が噴射孔801および噴射孔802に流れ込みにくくなり、第1の噴射孔801および第2の噴射孔802の流量を小さくできる。結果、図5において得に問題となっていた点火プラグ側を指向する噴射孔のペネトレーションが抑制でき、PN低減が可能となる。
By increasing the
また、第1の噴射孔801と第2の噴射孔802の噴射孔間の距離830は、第2の噴射孔802と第3の噴射孔803との距離831および第3の噴射孔803と第4の噴射孔804の距離832、第4の噴射孔804と第5の噴射孔805との距離833、第5の噴射孔805と第6の噴射孔806との距離834、第6の噴射孔806と第7の噴射孔807との距離835、第7の噴射孔807と第1の噴射孔801との距離836の何れよりも小さく構成するとよい。
Further, the
この結果、第1の噴射孔801および第2の噴射孔802の流体抵抗をその他の噴射孔に比べて大きくできるため、噴射孔の上流から流れてきた燃料が第1の噴射孔801および第2の噴射孔802に流れ込みにくくなり、第1の噴射孔801および第2の噴射孔802の流量を小さくできる。結果、第1の噴射孔801の噴霧D11および第2の噴射孔802の噴霧D12のペネトレーションが抑制でき、PN低減が可能となる。
As a result, the fluid resistance of the
なお、この二つの噴射孔(801、802)を一つの噴射孔で構成しても良い。すなわち、複数の噴射孔のうち、シート面の法線方向と噴射孔の中心軸方向とがなす噴射孔角度が他の噴射孔の噴射孔角度よりも大きくなるように形成される単一の噴射孔の出口面の面積が、他の何れの噴射孔の出口面の面積よりも大きくなるように構成しても良い。この二つの噴射孔(801、802)を一つの噴射孔で構成する場合、噴射孔の形状を例えば噴射孔の断面積を大きくし易いように楕円形状などにしてもよい。 In addition, you may comprise these two injection holes (801, 802) by one injection hole. That is, the single injection formed so that the injection hole angle formed by the normal direction of the sheet surface and the central axis direction of the injection hole is larger than the injection hole angles of the other injection holes among the plurality of injection holes. You may comprise so that the area of the exit surface of a hole may become larger than the area of the exit surface of any other injection hole. When these two injection holes (801, 802) are constituted by one injection hole, the shape of the injection hole may be, for example, an elliptical shape so that the cross-sectional area of the injection hole can be easily increased.
また、第1の噴射孔801と第2の噴射孔802に流れる流量を小さくすることで、第1の噴射孔801と隣り合う第7の噴射孔807、第2の噴射孔802と隣り合う第3の噴射孔803の流量が増加する。よって、第3の噴射孔803および第7の噴射孔807の噴射孔出口での流速が速くなり、図11の噴霧D13および噴霧D17の貫徹力を強くし、これらの噴射孔のペネトレーションを長くできる。
Further, by reducing the flow rate flowing through the
吸気バルブ205A、205Bの近傍に形成される噴霧D13、D17は、吸気バルブ205A、205Bに近いために、流入空気の流動の影響を受け易い。そこで本実施例の上記構成を採用することで、噴霧D13、D17の貫徹力を確保してペネトレーションを長くすることによって、空気流動が強い場合であっても噴霧D13、D17の指向性を確保でき、混合気の均質度を向上できる。その結果、燃焼効率の向上とPN低減の効果が得られる。
Since the sprays D13 and D17 formed near the
また、エンジン回転数が一定の定常走行の場合に比べて、車両が加速、減速する過渡の状態では、空気流動が強く、噴霧が影響を受けて混合気の均質度が低下する場合がある。
本実施例の構成によれば、過渡の状態においても噴霧D13、D17の貫徹力を強くすることによって、混合気の均質度を向上し、PN低減効果を高められる。Further, in a transient state where the vehicle accelerates and decelerates compared to the case of steady running where the engine speed is constant, the air flow may be strong and the spray may be affected to lower the homogeneity of the air-fuel mixture.
According to the configuration of the present embodiment, the homogeneity of the air-fuel mixture can be improved and the PN reduction effect can be enhanced by increasing the penetration force of the sprays D13 and D17 even in a transient state.
また、本実施例では、第1の噴射孔801と第7の噴射孔807との距離836および第2の噴射孔802と第3の噴射孔803との距離831をその他の隣り合う噴射孔同士の距離830、距離832、距離833、距離834、距離835の何れよりも大きくする。これにより、吸気バルブ301、302を指向する噴霧D13、D17のペネトレーションが他の噴霧D11、D12、D14、D15、D16と比較して最も長くすることができる。したがって、噴霧D13、D17よりも点火プラグ203方向を指向する噴霧D11、D12のペネトレーションを短くすることが可能となる。これを吸気バルブ205と点火プラグ203とピストン209、シリンダ229とで構成する直噴エンジンに適用することで、PN低減効果が得られる。
In this embodiment, the
また本実施例では、燃料噴射装置が取り付けられた状態において、二つの噴射孔(801,802)は、それぞれの噴射孔中心軸(8013、8023)が点火プラグ203の先端部1201に対してピストン209の側を指向するように配置される。なお、二つの噴射孔(801,802)を単一の噴射孔で構成した場合には、他の何れの噴射孔(803−807)よりも大きな出口面の面積を有する当該噴射孔が何れの他の噴射孔(803−807)よりも最も点火プラグ203の側を指向するように構成されると良い。
In this embodiment, in the state where the fuel injection device is attached, the two injection holes (801, 802) each have a central axis (8013, 8023) with respect to the
さらにこの場合には、この単一の噴射孔が他の噴射孔に対して最も点火プラグ側を指向することが望ましい。さらに二つの噴射孔(801,802)で構成する場合には、二つの噴射孔(801,802)が他の噴射孔(803−807)に対して最も点火プラグ203の側を指向するように構成することが望ましい。
Furthermore, in this case, it is desirable that this single injection hole is directed most toward the spark plug with respect to the other injection holes. Further, when the two injection holes (801, 802) are configured, the two injection holes (801, 802) are directed most toward the
つまり、点火プラグ方向を指向する噴霧D11、D12は点火プラグ203の先端部1201に対してピストン209側を指向するように形成されるとよい。また、噴霧D11、噴霧D12の角度は、噴射孔801および噴射孔802の中心軸(噴射孔中心軸)の角度で決まるため、噴射孔801および噴射孔802の噴射孔の中心軸が点火プラグ203の先端部1201に対してピストン209側を指向するように構成するとよい。この結果、噴霧D11、噴霧D12が点火プラグの燃料かぶりを抑制でき、安定した混合気の着火を実現できるため、燃焼安定性を高められる。 また、図6のシートの成す角度630が小さいほど、噴射孔801および噴射孔802の噴射孔噴角θが大きくなるため、本実施例では、例えば角度630が150deg以下の範囲で有効となる。
In other words, the sprays D11 and D12 directed in the spark plug direction are preferably formed so as to be directed toward the
以上の通り、本実施例では、弁体のシートの法線方向と各噴射孔の中心軸とがなす噴射孔角度θが大きい噴射孔の流速が、他の噴射孔の流速よりも遅くなるよう構成する。噴射孔角度θが大きい噴射孔から流れる燃料が少なくなると、噴射孔を流れる燃料の流速が低下し、噴射孔入口での燃料の剥離が小さくなる。その結果、噴射孔角度θが大きい噴射孔の全体に燃料が均等に流れられるため、実質的な噴射孔径が大きくなり、噴射孔角度θが大きい噴射孔の出口での流速が低下する。したがって、噴射孔角度θが大きい噴射孔から噴射される噴霧の貫徹力が小さくなるため、ペネトレーションを短くでき、PNを抑制できる。これにより、ペネトレーションを短くして燃料の筒内壁面への付着を抑制し、PN低減が可能となる。 As described above, in this embodiment, the flow velocity of the injection hole having a large injection hole angle θ formed by the normal direction of the seat of the valve body and the central axis of each injection hole is made slower than the flow velocity of the other injection holes. Configure. When the amount of fuel flowing from the injection hole with a large injection hole angle θ decreases, the flow rate of the fuel flowing through the injection hole decreases, and the separation of the fuel at the injection hole inlet decreases. As a result, the fuel flows evenly over the entire injection hole with the large injection hole angle θ, so that the substantial injection hole diameter becomes large, and the flow velocity at the outlet of the injection hole with the large injection hole angle θ decreases. Therefore, since the penetration force of the spray injected from the injection hole having the large injection hole angle θ becomes small, the penetration can be shortened and the PN can be suppressed. As a result, the penetration is shortened to prevent the fuel from adhering to the inner wall surface of the cylinder, and the PN can be reduced.
次に、図13を用いて本発明の実施例2について説明する。図13は、本実施例における燃料噴射装置204の先端方向から見た本実施例のオリフィス形成部116の噴射孔の近傍の拡大図である。図13において図8と同様の部品については同じ符号を用いて説明を省略する。
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is an enlarged view of the vicinity of the injection hole of the
本実施例と実施例1との差異は、第1の噴射孔801、第2の噴射孔802にそれぞれ隣接する噴射孔1303と噴射孔1307の噴射孔の内径が噴射孔801と噴射孔802の噴射孔の内径よりも大きくしたことを明確にした点である。
The difference between the present embodiment and the first embodiment is that the inner diameters of the injection holes 1303 and 1307 adjacent to the
実施例1と同様に、第1の噴射孔801、及び第2の噴射孔802の噴射孔角度(8014、8024)は何れの他の噴射孔(1303、804−806、1307)の噴射孔角度よりも大きくなるように形成されている。そして、周方向においてこれらの二つの噴射孔(801、802)を挟むように位置する二つの噴射孔(1303、1307)の出口面の内径が、二つの噴射孔(801、802)の出口面(8111、8121)の内径よりも大きくなるように構成する。別の言い方をすると、周方向においてこれらの二つの噴射孔(801、802)を挟むように位置する二つの噴射孔(1303、1307)の出口面の面積が、二つの噴射孔(801、802)の出口面(8111、8121)の面積よりも大きくなるように構成する。なお、二つの噴射孔(1303、1307)の出口面の定義は実施例1と同様であるため、説明を省略する。
As in the first embodiment, the injection hole angles (8014, 8024) of the
このように構成することで、第1の噴射孔801、及び第2の噴射孔802よりも第3の噴射孔1303、及び第7の噴射孔1307から噴射される燃料の割合を多くすることができ、相対的に第1の噴射孔801および第2の噴射孔802から噴射される燃料は少なくなる。第1の噴射孔801、及び第2の噴射孔802を流れる燃料が少なくなった場合、第1の噴射孔801、及び第2の噴射孔802の噴射孔内の燃料の流速が低下する。
よって、図9において噴射孔入口での燃料の剥離が小さくなり、燃料は噴射孔壁面8019を沿って噴射孔から噴射され易くなる。したがって、剥離が小さいことで、第1の噴射孔801、及び第2の噴射孔802の全体に燃料が流れるため、式(1)の関係より、実質的な噴射孔径Doが大きくなり、流速Voが低下する。By configuring in this way, the ratio of the fuel injected from the
Therefore, in FIG. 9, the separation of the fuel at the injection hole inlet is reduced, and the fuel is easily injected from the injection hole along the injection
また、第1の噴射孔801、及び第2の噴射孔802での出口での流速分布が均一化されることで、流速ベクトルの最大値が低下する。したがって、噴霧の貫徹力が小さくなるため、ペネトレーションが短くできる。その結果、筒内壁面210への燃料付着を低減でき、PNを抑制できる。
また、噴射孔1303の大径部1313と、噴射孔1307の大径部1317の内径は、大径部811、812の内径よりも大きくなるように構成するとよい。噴射孔径と大径部の隙間には、噴射孔から噴射された燃料が大径部の内径に付着しないように一定のクリアランスを設ける必要があるため、噴射孔径に応じて大径部の内径を決定することで、大径部への燃料付着を抑制し、付着した燃料によって発生するPNを抑制できる。In addition, since the flow velocity distribution at the outlets at the
Further, the inner diameters of the
101・・・ノズルホルダ
102・・・可動子
103・・・ハウジング
104・・・ボビン
105・・・コイル
107・・・磁気コア
110・・・スプリング
112・・・ゼロスプリング
114・・・弁体
116・・・オリフィス形成部
118・・・弁座
119・・・噴射孔
120・・・ガイド部
121・・・シール部材
124・・・アジャスタピン
153・・・駆動回路
154・・・ECU
203・・・点火プラグ
204・・・燃料噴射装置
205・・・吸気バルブ
209・・・ピストン
211・・・排気バルブ
220・・・シリンダDESCRIPTION OF
203 ...
Claims (12)
複数の噴射孔のうち、シート面の法線方向と噴射孔の中心軸方向とがなす噴射孔角度が何れの他の噴射孔の噴射孔角度よりも大きくなるように形成される噴射孔が、当該噴射孔の出口面での開弁時流速が他の何れの噴射孔の出口面での開弁時流速よりも小さくなるように構成された燃料噴射装置。In a fuel injection device having a plurality of injection holes,
Of the plurality of injection holes, the injection hole formed such that the injection hole angle formed by the normal direction of the sheet surface and the central axis direction of the injection hole is larger than the injection hole angle of any other injection hole, A fuel injection device configured such that a valve opening flow velocity at the outlet surface of the injection hole is smaller than a valve opening flow velocity at the outlet surface of any other injection hole.
複数の噴射孔のうち、シート面の法線方向と噴射孔の中心軸方向とがなす噴射孔角度が何れの他の噴射孔の噴射孔角度よりも大きくなるように形成される噴射孔の出口面の面積が、何れの他の噴射孔の出口面の面積よりも大きくなるように構成された燃料噴射装置。In a fuel injection device having a plurality of injection holes,
Outlet of the injection hole formed such that the injection hole angle formed by the normal direction of the sheet surface and the central axis direction of the injection hole is larger than the injection hole angle of any other injection hole among the plurality of injection holes A fuel injection device configured such that the surface area is larger than the area of the exit surface of any other injection hole.
複数の噴射孔のうち、シート面の法線方向と噴射孔の中心軸方向とがなす噴射孔角度が何れの他の噴射孔の噴射孔角度よりも大きくなるように形成される二つの噴射孔の出口面の面積のそれぞれが、何れの他の噴射孔の出口面の面積よりも小さくなるように構成され、かつ二つの噴射孔の出口面の面積の合計面積が他の何れの噴射孔の出口面の面積よりも大きくなるように構成された燃料噴射装置。In a fuel injection device having a plurality of injection holes,
Two injection holes formed so that the injection hole angle formed by the normal direction of the sheet surface and the central axis direction of the injection hole is larger than the injection hole angle of any other injection hole among the plurality of injection holes Each of the exit surface areas of the two injection holes is configured to be smaller than the area of the exit surface of any other injection hole, and the total area of the exit surface areas of the two injection holes is that of any other injection hole. A fuel injection device configured to be larger than the area of the outlet surface.
開弁時に低流速となる前記噴射孔は、二つの噴射孔で構成され、これらの噴射孔を挟むように位置する二つの噴射孔の出口面の面積に対して、開弁時に低流速となる前記噴射孔の出口面の面積の何れもが小さくなるように形成された燃料噴射装置。The fuel injection device according to claim 1,
The injection hole, which has a low flow rate when the valve is opened, is composed of two injection holes, and has a low flow rate when the valve is opened with respect to the area of the outlet surface of the two injection holes positioned so as to sandwich the injection holes. A fuel injection device formed so that any area of the exit surface of the injection hole is reduced.
前記二つの噴射孔は、これらを挟むように位置する何れの二つの噴射孔の出口面に対しても、その出口面の面積が小さくなるように形成された燃料噴射装置。The fuel injection device according to claim 3, wherein
The fuel injection device, wherein the two injection holes are formed so that the area of the outlet surface of any two injection holes positioned so as to sandwich them is small.
前記二つの噴射孔の出口面の面積がほぼ同じ大きさとなるように形成された燃料噴射装置。The fuel injection device according to claim 3, wherein
A fuel injection device formed such that the areas of the exit surfaces of the two injection holes have substantially the same size.
開弁時に低流速となる前記噴射孔は、二つの噴射孔で構成され、これらの出口面の中心の間の距離が、一方の噴射孔の出口面の中心と隣り合う噴射孔の出口面の中心との間の距離より小さく、かつ他方の噴射孔の出口面の中心と隣り合う噴射孔の出口面の中心との間の距離よりも小さくなるように構成された燃料噴射装置。The fuel injection device according to claim 1,
The injection hole, which has a low flow velocity when the valve is opened, is composed of two injection holes, and the distance between the centers of these outlet surfaces is that of the outlet surface of the injection hole adjacent to the center of the outlet surface of one injection hole. A fuel injection device configured to be smaller than a distance between the center and smaller than a distance between a center of an outlet surface of the other injection hole and a center of an outlet surface of an adjacent injection hole.
前記二つの噴射孔の出口面の中心同士の間の距離が、一方の噴射孔の出口面の中心と隣り合う噴射孔の出口面の中心との間の距離より小さく、かつ他方の噴射孔の出口面の中心と隣り合う噴射孔の出口面の中心との間の距離よりも小さくなるように構成された燃料噴射装置。The fuel injection device according to claim 3, wherein
The distance between the centers of the outlet surfaces of the two injection holes is smaller than the distance between the center of the outlet surface of one injection hole and the center of the outlet surface of the adjacent injection hole, and A fuel injection device configured to be smaller than a distance between a center of an outlet surface and a center of an outlet surface of an adjacent injection hole.
他の何れの噴射孔よりも大きな出口面の面積を有する前記噴射孔の噴射孔中心軸が点火プラグの先端部に対してピストン側を指向するように配置された燃料噴射装置。The fuel injection device according to claim 2, wherein
A fuel injection device arranged such that an injection hole central axis of the injection hole having a larger exit surface area than any other injection hole is directed to a piston side with respect to a tip portion of a spark plug.
前記二つの噴射孔の噴射孔中心軸が点火プラグの先端部に対してピストン側を指向するように配置された燃料噴射装置The fuel injection device according to claim 3, wherein
The fuel injection device is arranged such that the injection hole central axis of the two injection holes is directed to the piston side with respect to the tip end portion of the spark plug.
他の何れの噴射孔よりも大きな出口面の面積を有する前記噴射孔が何れの他の噴射孔よりも最も点火プラグ側を指向するように構成された燃料噴射装置。The fuel injection device according to claim 2, wherein
A fuel injection device configured such that the injection hole having a larger exit surface area than any other injection hole is directed to the spark plug side more than any other injection hole.
前記二つの噴射孔が他の噴射孔に対して最も点火プラグ側を指向するように構成された燃料噴射装置。The fuel injection device according to claim 3, wherein
A fuel injection device configured such that the two injection holes are oriented most toward the spark plug with respect to the other injection holes.
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