KR100933407B1 - 연료 분사 밸브 - Google Patents

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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 분사구멍 플레이트를 밸브시트에 용접 후, 볼록부가 변형하여도 연료의 분사 방향은 변화하지 않고, 또한 용접 편차에 의한 연료의 분사 방향의 편차도 없고, 용접 후의 밸브 유밀의 악화를 억제한다.
본 발명은, 밸브시트를 개폐하기 위한 밸브체를 가지며, 제어 장치로부터 동작 신호를 받아서 밸브체를 동작시킴으로써, 연료가 밸브체와 밸브시트의 틈을 통과하여, 밸브시트 하류측에 용접부에서 용접된 분사구멍 플레이트에 복수 마련된 분사구멍으로부터 분사되는 연료 분사 밸브에 있어서, 상기 분사구멍 플레이트의 중앙부에는 밸브시트 축에 대해 거의 축 대칭이고 단면이 원호형상의 볼록부를 가지며, 또한 상기 용접부도 상기 밸브시트 축에 대해 거의 축 대칭이고, 또한 상기 분사구멍의 입구부는, 상기 볼록부보다 지름 방향 외측이면서 상기 밸브시트의 최소 내경인 밸브시트 개구 내벽보다 지름 방향 내측의 분사구멍 배치면에 배치하고, 또한 상기 분사구멍 배치면은, 상기 용접부를 갖는 면과 동일면상으로 하였다.

Description

연료 분사 밸브{FUEL INJECTION VALVE}
본 발명은, 엔진에 사용되는 연료 분사 밸브에 관한 것으로, 특히, 밸브시트의 하류측에 마련되어 있음과 함께 중앙부에 볼록부를 갖는 분사구멍 플레이트를 구비한 연료 분사 밸브에 관한 것이다.
도 12는 종래의 연료 분사 밸브의 주요부를 도시하는 단면도이다.
이 종래의 연료 분사 밸브에서는, 밸브의 선단부의 볼(13)이 밸브시트(10)에 이간함으로써, 연료는, 밸브시트(10)의 하단면에 접합된 분사구멍 플레이트(11A)의 복수의 분사구멍(12A)으로부터 엔진 흡기관에 분사된다.
이 분사구멍 플레이트(11A)는, 중앙부에는 밸브시트 축(10c)에 대해 거의 축 대칭이고, 또한 하류측으로 돌출한 단면이 원호형상의 볼록부(11d)를 갖고 있고, 이 볼록부(11d)에 복수의 분사구멍(12A)이 형성되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1, 2 참조).
특허 문헌 1 : 일본 특개2001-27169호 공보
특허 문헌 2 : 일본 특개2006-207419호 공보
이 연료 분사 밸브에서는, 분사구멍 플레이트(11A)의 볼록부(11d)에 복수의 분사구멍(12A)이 형성되어 있기 때문에, 분사구멍 플레이트(11A)를 밸브시트(10)에 용접부(11a)에서 용접하면, 용접부(11a)가 냉각되어 굳어질 때 수축하기 때문에, 분사구멍 플레이트(11A)의 용접부(11a)보다 내경 측에서는, 방사 방향(화살표(X) 방향)으로 당겨져서 볼록부(11d)의 높이가 작아지는 방향으로 변형하여, 용접 후에 밸브시트(10)에 발생하는 잔류 응력이 완화된다. 그 때문에, 분사구멍 플레이트(11A)에 볼록부(11d)가 없는 경우에 비하여, 분사구멍 플레이트(11A)의 용접에 의한 원추형상의 밸브시트의 시트부(10a)의 진원도의 저하가 경감되고, 밸브 유밀의 악화를 억제하는 효과가 있다.
그러나, 이 연료 분사 밸브에서는, 분사구멍(12A)이 볼록부(11d)에 배치되어 있기 때문에, 용접 후의 볼록부(11d)의 변형에 의해 연료의 분사 방향이 분사 각도(θ)가, 화살표(Y) 방향으로 변화하는데다가, 용접의 편차에 의해서도 분사구멍(12A)의 분사 방향이 흩어진다는 문제점이 있다.
본 발명은, 이러한 문제점을 해결하는 것을 과제로 하는 것으로서, 분사구멍 플레이트를 밸브시트에 용접 후, 볼록부가 변형하여도 연료의 분사 방향은 변화하지 않고, 또한 용접 편차에 의한 연료의 분사 방향의 편차도 없고, 용접 후의 밸브 유밀의 악화를 억제할 수 있는 연료 분사 밸브를 얻는 것을 목적으로 한다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
본 발명에 관한 연료 분사 밸브에서는, 밸브시트를 개폐하기 위한 밸브체를 가지며, 제어 장치로부터 동작 신호를 받아서 밸브체를 동작시킴으로써, 연료가 밸브체와 밸브시트의 틈을 통과하여, 밸브시트 하류측에 용접부에서 용접된 분사구멍 플레이트에 복수 마련된 분사구멍으로부터 분사되는 연료 분사 밸브에 있어서, 상기 분사구멍 플레이트의 중앙부에는 밸브시트 축에 대해 거의 축 대칭이고 단면이 원호형상의 볼록부를 가지며, 또한 상기 용접부도 상기 밸브시트 축에 대해 거의 축 대칭이고, 또한 상기 분사구멍의 입구부는, 상기 볼록부보다 지름 방향 외측이면서 상기 밸브시트의 최소 내경인 밸브시트 개구 내벽보다 지름 방향 내측의 분사구멍 배치면에 배치하고, 또한 상기 분사구멍 배치면은, 상기 용접부를 갖는 면과 동일면상이다.
또한, 본 발명에 관한 연료 분사 밸브는, 밸브시트를 개폐하기 위한 밸브체를 가지며, 제어 장치로부터 동작 신호를 받아서 밸브체를 동작시킴으로써, 연료가 밸브체와 밸브시트의 틈을 통과하여, 밸브시트 하류측에 마련된 분사구멍 플레이트에 복수 마련된 분사구멍으로부터 분사되는 연료 분사 밸브에 있어서, 상기 분사구멍 플레이트는, 밸브체 선단부와 거의 평행하게 하류측으로 돌출하는 볼록부를 가지며, 또한 상기 밸브시트의 시트부의 연장이 상기 볼록부의 지름 방향 외측의 분사구멍 플레이트에 교차하고, 또한 상기 분사구멍의 입구부는, 상기 볼록부보다 지름 방향 외측 이면서 상기 밸브시트의 최소 내경인 밸브시트 개구 내벽보다 지름 방향 내측에 배치하고, 또한 상기 분사구멍의 상기 입구부의 중심과 상기 밸브체 선단부의 밸브시트 축방향의 거리로 표시되는, 상기 분사구멍의 바로 위 높이(h)와 상기 분사구멍의 입구 지름(d)이 밸브개방 상태에서 h≤1.5d의 관계이다.
(발명의 효과)
본 발명에 관한 연료 분사 밸브에 의하면, 분사구멍 플레이트를 밸브시트에 용접 후, 볼록부가 변형하여도 연료의 분사 방향은 변화하지 않고, 또한 용접 편차에 의한 연료의 분사 방향의 편차도 없고, 용접 후의 밸브 유밀의 악화를 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1의 연료 분사 밸브를 도시하는 단면도.
도 2는 도 1의 연료 분사 밸브의 선단부를 도시하는 확대도.
도 3A는 본 발명의 실시의 형태 2의 연료 분사 밸브의 주요부를 도시하는 단면, 및 화살표(D)에 따라 분사구멍 플레이트를 본 때의 도면.
도 3B는 도 3A의 E-E선에 따른 단면의 전개 확대도.
도 3C는 도 3AF-F선에 따른 단면의 전개 확대도.
도 4는 도 3A의 연료 분사 밸브에서의 (h/d)와 분무 평균 입경과의 관계를 도시하는 특성도.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 3의 연료 분사 밸브의 주요부를 도시하는 단면, 및 화살표(G)에 따라 분사구멍 플레이트를 본 때의 도면.
도 6A는 본 발명의 실시의 형태 4의 연료 분사 밸브의 주요부를 도시하는 단면, 및 화살표(J)에 따라 분사구멍 플레이트를 본 때의 도면.
도 6B의 (a)는 도 6A의 K-K선에 따른 전개 단면도, (b)는 도 6A의 L-L선에 따른 전개 단면도, (c)는 도 6A의 M-M선에 따른 전개 단면도.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 5의 연료 분사 밸브의 주요부를 도시하는 단면도.
도 8은 본 발명의 실시의 형태 5의 연료 분사 밸브에서의 (r/R)과 분무 평균 입경과의 관계를 도시하는 특성도.
도 9는 본 발명의 실시의 형태 6의 연료 분사 밸브의 주요부를 도시하는 단면도.
도 10은 본 발명의 실시의 형태 6의 연료 분사 밸브에서의 (α-β)와 분무 평균 입경과의 관계를 도시하는 특성도.
도 11은 본 발명의 실시의 형태 7의 연료 분사 밸브에서의 캐비티 용적과 분무 평균 입경과의 관계를 도시하는 특성도.
도 12는 종래의 연료 분사 밸브를 도시하는 주요부 단면도.
도 13A는 도 12의 연료 분사 밸브를 도시하는 주요부 단면, 및 화살표(A)에 따라 분사구멍 플레이트를 본 때의 도면.
도 13B는 도 13A의 B-B선에 따른 단면의 전개 확대도.
도 13C는 도 13A의 C-C선에 따른 단면의 전개 확대도.
이하, 본 발명의 각 실시의 형태에 관해 도면에 의거하여 설명하는데, 각 도면에서 동일, 또는 상당 부재, 부위에 대해서는, 동일 부호를 붙여서 설명한다.
(실시의 형태 1)
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1의 연료 분사 밸브(1)를 도시하는 단면도, 도 2는 도 1의 연료 분사 밸브(1)의 선단부를 도시하는 확대도이다.
이 연료 분사 밸브(1)는, 솔레노이드 장치(2)와, 솔레노이드 장치(2)의 구동에 의해 동작하는 밸브 장치(7)와, 솔레노이드 장치(2) 및 밸브 장치(7)를 덮은 케이스(50)를 구비하고 있다.
솔레노이드 장치(2)는, 자기 회로의 요크 부분인 하우징(3)과, 이 하우징(3)의 내측에 마련된 원통형상의 코어(4)와, 이 코어(4)를 둘러싼 코일(5)과, 코어(4)의 하류측에 코어(4)의 하단면(4a)에 대해 접리 가능하게 마련된 원통형상의 아마추어(6)와, 코어(4) 내에 수납된 압축 스프링(14)과, 코일(5)에 전기적으로 접속되고 선단부가 외부에 노출한 커넥터(51)를 구비하고 있다.
밸브 장치(7)는, 선단부에 볼(13)을 갖는 통형상의 밸브체(8)와, 코어(4)의 하측의 외주 측면에 압입, 용접된 원통형상의 밸브 본체(9)와, 이 밸브 본체(9)의 하단부에 압입된 밸브시트(10)와, 이 밸브시트(10)의 하류측 단면(端面)에 용접부(11a)에서 용접에 의해 면접합된 분사구멍 플레이트(11)를 구비하고 있다. 용접부(11a)에 의해 분사구멍 플레이트(11)와 일체화된 밸브시트(10)는, 밸브 본체(9)의 하류측 단부로부터 내부로 압입된 후에, 분사구멍 플레이트(11)의 절곡된 외주연부의 용접부(11b)에서 용접에 의해 밸브 본체(9)에 결합되어 있다.
분사구멍 플레이트(11)는, 판두께 방향으로 관통하는 복수의 분사구멍(12)이 둘레 방향에 따라 간격을 두고 형성되어 있다.
이 분사구멍 플레이트(11)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 분사구멍 플레이트(11)의 중앙부에는 밸브시트 축(10c)에 대해 거의 축 대칭이고, 또한 단면이 원호형상의 볼록부(11d)를 갖고 있다. 또한, 밸브시트(10) 및 분사구멍 플레이트(11)의 용접부(11a)도 밸브시트 축(10c)에 대해 거의 축 대칭이고, 또한 분사구멍(12)의 입구부(12a)는, 볼록부(11d)보다도 지름 방향 외측이며 또한 밸브시트(10)의 최소 내경인 밸브시트 개구 내벽(10b)보다도 지름 방향 내측에 배치되어 있다. 분사구멍(12)이 배치된 분사구멍 배치면(11e)은, 용접부(11a)를 갖는 분사구멍 플레이트(11)의 상류측의 윗면(11c)과 동일면상이다.
또한, 볼록부(11d)는, 본 실시의 형태 1에서는 하류 방향으로 돌출하고 있지만, 상류 방향으로 돌출한 것이라도 좋다. 또한, 분사구멍 배치면(11e)과 분사구멍 플레이트(11)의 상류측의 윗면(11c)과는 평면이지만, 원추면이라도 좋다.
다음에, 상기 구성의 연료 분사 밸브(1)의 동작에 관해 설명한다.
엔진의 제어 장치로부터 연료 분사 밸브의 구동 회로에 동작 신호가 보내지면, 커넥터(51)를 통하여 코일(5)에 전류가 통전되고, 아마추어(6), 코어(4), 하우징(3), 밸브 본체(9)로 구성된 자기 회로에 자속이 발생한다. 그 결과, 아마추어(6)는, 코어(4)측으로 압축 스프링(14)의 탄성력에 반항하여 흡인 동작되고, 아마추어(6)의 상단면(6a)이 코어(4)의 하단면(4a)과 맞닿아, 아마추어(6)와 일체 구조인 밸브체(8)는, 원추형상의 밸브시트의 시트부(10a)로부터 떨어져서 틈이 형성된다.
이 틈의 형성과 동시에, 연료 통로(52) 내의 연료는, 밸브체(8)의 선단부에 마련된 볼(13)의 챔퍼(chamfer)부(13a), 상기 틈을 통과하여, 분사구멍(12)으로부터 엔진 흡기관(도시 생략)에 분사된다.
다음에, 엔진의 제어 장치로부터 연료 분사 밸브(1)의 구동 회로에 동작의 정지 신호가 보내지면, 커넥터(51)로부터의 코일(5)의 전류의 통전이 정지하고, 자기 회로중의 자속이 감소하여 밸브체(8)를 밸브폐쇄 방향으로 가압하고 있는 압축 스프링(14)의 탄성력에 의해, 밸브체(8)와 밸브시트의 시트부(10a) 사이의 틈은 닫은 상태로 되고, 연료 분사가 종료된다.
또한, 밸브체(8)의 개폐 밸브 동작시에는, 밸브체(8)는, 밸브 본체(9)의 지름 내측 방향으로 돌출한 가이드부(9a)와 활주하고, 또한 밸브체(8)의 볼(13)의 가이드부(13b)는, 밸브시트 활주부(10e)와 활주한다. 가이드(13b)는, 밸브시트 활주부(10e)에 대한 밸브체(8)의 지름 방향의 비동축도(흔들림)를 규제하는 수단이다. 따라서, 클리어런스는 가능한 한 작게 설정하는 것이 바람직하고, 밸브체(8)의 내구 마모를 허용 한도 이내로 하기 위해, 10㎛ 이하(한쪽 간극 5㎛ 이하)로 하고 있다.
본 실시의 형태에 의한 연료 분사 밸브(1)에 의하면, 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 분사구멍(12)은, 볼록부(11d)보다 지름 방향 외측이며, 또한 밸브시트 개구 내벽(10b) 보다 지름 방향 내측에 배치되고, 또한 분사구멍 배치면(11e)은, 용접부(11a)를 갖는 윗면(11c)과 동일면상이다. 따라서, 분사구멍 플레이트(11)를 밸브시트(10)에 용접할 때에, 용접부(11a)가 냉각하여 굳어질 때의 수축에 의해 볼록부(11d)가 변형하여도, 연료의 분사 방향은 변화하지 않고, 또한 용접 편차에 의 한 분사 방향의 편차도 없고, 용접 후의 밸브 유밀의 악화는 억제된다.
또한, 제조상의 조립 편차에 의해, 분사구멍 플레이트(11)의 중심축과 밸브시트(10)의 밸브시트 축(10c)이 일치하지 않고 용접되는 일이 있다. 이 경우, 용접 후의 분사구멍 플레이트(11)에 대한 방사 방향(화살표(X) 방향)의 인장응력에 불균일이 생기고, 볼록부(11d)의 변형에 의해 완화되는 응력도 방사 방향으로 불균일하게 되어, 밸브시트의 시트부(10a)의 진원도 저하를 경감하는 효과가 충분히 얻을 수 없게 되는 것이 우려된다.
이에 대해, 본 실시의 형태 1의 연료 분사 밸브(1)에 의하면, 볼록부(11d)는 단면을 원호형상으로 하였기 때문에, 원추형상이나 원통 형상의 볼록부보다도 분사구멍 플레이트(11)의 밸브시트(10)에 대한 위치 어긋남의 영향을 작게 억제할 수 있다.
또한, 일본 특개2002―4983호 공보(특허 문헌 3)에 기재된 연료 분사 밸브에서는, 분사구멍 플레이트 중앙부에 마련한 볼록부의 하류측에, 방사형상으로 퍼지는 연료 통로 및 분사구멍 입구부를 마련하고 있다. 이것에서는, 분사구멍 플레이트의 위치 어긋남이 생긴 경우, 볼록부의 중심축과 밸브시트 축과의 어긋남에 의해 연료 흐름에 치우침이 생기고, 유량이나 분무가 흩어지는 문제가 있다.
이에 대해, 본 실시의 형태 1의 연료 분사 밸브에서는, 분사구멍 입구부(12a)를 밸브시트 개구 내벽(10b)보다 지름 방향 내측에 배치하였기 때문에, 밸브시트의 시트부(10a)로부터의 연료 흐름에서, 볼록부(11d)는 분사구멍(12)의 입구부(12a)의 하류측이 되기 때문에, 상기 특허 문헌 3이 나타내는 구조보다도 분사구 멍 플레이트(11)의 위치 어긋남이 유량이나 분무에 미치는 영향이 작다.
(실시의 형태 2)
도 3A는 본 발명의 실시의 형태 2의 연료 분사 밸브(1)의 주요부를 도시하는 단면, 및 화살표(D)에 따라 분사구멍 플레이트(11)를 본 때의 도면이다.
본 실시의 형태 2의 연료 분사 밸브(1)에서는, 분사구멍 플레이트(11)의 하류측으로 돌출한 원호형상의 볼록부(11d)는, 밸브체 선단부인 볼(13)의 곡면과 거의 평행하고, 또한 밸브시트의 시트부(10a)의 시트면 연장(10d)은, 볼록부(11d)의 지름 방향 외측의 분사구멍(12)이 형성된 분사구멍 배치면(11e)에 교차하고 있다. 또한, 분사구멍(12)의 입구부(12a)는, 볼록부(11d)보다 지름 방향의 외측이며, 또한 밸브시트 개구 내벽(10b)보다 지름 방향의 내측에 배치되어 있다. 그리고, 분사구멍(12)의 입구부(12a)의 중심과 볼(13)의 밸브시트 축(10c) 방향과의 사이의 거리로 표시되는 분사구멍 바로 위 높이(h)와 분사구멍(12)의 입구 지름(b)의 관계가, 밸브개방 상태에서 h≤1.5d의 관계에 있다.
다른 구성은, 실시의 형태 1과 같다.
도 12에 도시한 상기 특허 문헌 2에 기재된 연료 분사 밸브에서는, 도 13A에 도시하는 바와 같이, 밸브개방시에, 밸브시트의 시트부(10a)를 통과한 연료의 주 흐름(16a)은, 분사구멍(12A)의 볼록부(11d)측의 내벽면에 직접 충돌하도록, 분사구멍(12A)은 고리형상으로 배치되어 있다.
연료 분사 밸브의 경우, 인접한 분사구멍(12A) 사이를 통과한 연료는, 분사구멍 플레이트(11A)의 중심으로 대향하여 흘러온 연료와 충돌하고, U턴 흐름(16b) 하여 분사구멍(12A)에 지향한 흐름으로 방향이 변하는데, 이 방사형상의 U턴 흐름(16b)을 어떻게 다루는지가 중요하다.
이 특허 문헌 2에 기재된 연료 분사 밸브에서는, 볼(13)과 거의 평행하게 하류측으로 돌출하는 볼록부(11d)에 분사구멍(12A)이 배치되어 있고, 또한 연료가 통과하는 분사구멍 플레이트(11A)와 볼(13) 사이의 거리는 상류로부터 분사구멍(12A)까지, 실시의 형태 2의 것과 비교하여 한결같이 좁다. 그 때문에, 상기 U턴 흐름(16b)과, 직접 분사구멍(12A)을 향하여 흐르는 주 흐름(16a)이 분사구멍(12A)의 입구부(12a)에서 정면 충돌하여, 상기 특허 문헌 2의 것이 목표로 하는 주 흐름(16a)의 분사구멍(12A)의 내벽면에의 직접 충돌은, 밸브개방 직후만이고, 모든 개방 상태의 안정 기간에서는, 분사구멍(12A)의 내벽면에 충돌하지 않기 때문에, 연료 분무는 줄기형상이 되고, 도 13B, 도 13C에 도시하는 바와 같이, 충분한 미립화 효과는 얻어지지 않는다.
이에 대해, 본 실시의 형태 2의 연료 분사 밸브에서는, 도 3A에 도시하는 바와 같이, 시트면 연장(10d)이 볼록부(11d)의 지름 방향 외측의 분사구멍 배치면(11e)과 교차하고 있고, 시트면 연장(10d)에 따라 흐르는 연료의 주 흐름(16a)은, 분사구멍 배치면(11e)에 착지한다. 또한, 분사구멍 플레이트(11)의 상류측의 윗면(11c)과 밸브시트 축(10c) 방향의 볼(13)까지의 거리인 캐비티 높이는, 분사구멍 플레이트(11)의 중심부터 볼록부(11d)의 최대 외경부(11f)까지는 거의 일정하게 되어 있지만, 볼록부의 최대 외경부(11f)부터 밸브시트 개구 내벽(10b)까지의 분사구멍 배치면(11e)의 영역에서는 증가하고 있다.
그 때문에, 밸브개방시의 연료의 주 흐름(16a)은, 최외경부(11f)로부터 볼록부(11d)의 형상에 따라 방사된 U턴 흐름(16b)의 아래로 잠입할 수 있어서, 연료 주 흐름(16a)과 U턴 흐름(16b)의 서로의 정면 충돌은 회피되고, U턴 흐름(16b)에 의한 연료 주 흐름(16a)의 감속이 억제된다.
본원 발명자는, 분사구멍 바로 위 높이(h) 및 분사구멍 입구 지름(d)과 분무 평균 입경과의 관계를 실험에 의해 구하였다. 도 4는 그 때의 실험 결과를 도시하는 도면이다.
이 도면으로부터, 밸브개방 상태에 있어서 (h/d)>1.5인 경우에는, 분무 평균 입경이 현저하게 커지고, (h/d)≤1.5인 때에는, 안정되게 작은 분무 입경을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.
이 관계에 있으면, 연료의 주 흐름(16a)과 U턴 흐름(16b)의 정면 충돌이 회피되고, 충돌에 의한 감속이 억제된 연료 주 흐름(16a)은, 빠른 유속을 유지한 채로 분사구멍(12)의 입구부(12a)에서 분사구멍벽(12b)에 충돌하여 흐름 방향이 급변한다.
그 때문에, 도 3B에 도시하는 바와 같이 분사구멍(12)의 입구부(12a)에서의 흐름 박리에 의해 액막(19a)이 형성되고, 연료가 분사구멍벽(12b)에 꽉눌려짐으로써 분사구멍(12) 내의 흐름은 분사구멍(12)의 곡률에 따른 흐름(16d)이 되어, 분사구멍(12) 내에서 공기(20)와의 혼합이 촉진된다. 그리고, 도 3C에 도시하는 바와 같이, 분사구멍(12)의 출구에서 초승달형상의 액막(19b)으로서 확산되어, 연료의 미립화가 촉진된다.
또한, 부압 분위기에의 분사시에는, 밸브폐쇄 완료 후에 밸브체(8), 밸브시트(10) 및 분사구멍 플레이트(11)로 둘러싸인 캐비티(17) 내의 연료의 일부가 부압에 의해 분사구멍(12)으로부터 엔진 흡기관 내로 흡출된다. 이 경우, 일본 특허 제31831556호 명세서(특허 문헌 4)에 기재된 연료 분사 밸브에서는, 밸브체와 밸브시트의 틈을 통과하여 직접 분사구멍을 향하는 주 흐름과 인접한 분사구멍 사이를 통과하여 분사구멍 플레이트 중심에서 대향하는 흐름에 의해 U턴하는 방사형상의 U턴 흐름을 분사구멍 바로 위에서 균등하게 충돌시켜서 흐트러짐에 의한 미립화를 겨냥한 것이다.
그 때문에, 부압하에서의 밸브폐쇄 완료 후에 흡출되는 캐비티 연료의 분사구멍 내 유속은 작고, 밸브폐쇄 완료 직후에 입경이 좋지 않은 연료 분무가 분사되거나, 연료가 분사구멍으로부터 이탈할 수 없어서 분사구멍 출구 주변의 분사구멍 플레이트 단면에의 연료 부착을 초래할 우려가 있다.
또한, 상기 특허 문헌 4에 기재된 연료 분사 밸브에서는, 방사 방향의 U턴 흐름이 강하기 때문에, 입경이 좋지 않은 연료 분무가 겨누었던 분사 방향보다 외측으로 분사되거나, 또는 분사구멍으로부터 이탈할 수 없어서 분사구멍 출구 주변의 분사구멍 플레이트 단면에 부착한 연료가 다음의 분사시에 튀겨져서, 좋지 않은 연료 분무가 겨누었던 분사 방향보다 외측으로 분사된다는 스플래싱 현상을 야기한다.
그 때문에, 흡기 포트 벽면에의 연료 부착이 증가하고, 액막이 되어 연소실로 흘러 들어감으로써, 배출 가스의 악화나 엔진 출력의 제어성의 악화를 초래할 우려가 있다.
이에 대해, 본 실시의 형태 2의 연료 분사 밸브에서는, U턴 흐름(16b)과 연료의 주 흐름(16a)의 정면 충돌을 억제함에 의해, 분사구멍(12)에의 흐름에서 흐트러짐이 억제되기 때문에, 부압하에서의 밸브폐쇄 완료 후에 흡출되는 캐비티(17) 내의 연료의 분사구멍(12) 내에서의 유속은 크고, 스플래싱 현상은 억제된다.
또한, 분사구멍 플레이트(11)에 볼(13)과 거의 평행하게 하류측으로 돌출하는 볼록부(11d)를 형성하였기 때문에, 밸브체(8)와 분사구멍 플레이트(11)의 간섭을 회피하면서, 밸브체(8), 밸브시트(10) 및 분사구멍 플레이트(11)로 둘러싸인 캐비티(17)의 용적을 저감하는데도 유리하다. 따라서, 밸브개방 직후에 캐비티 내의 연료압 상승의 상승 속도를 높일 수 있어서, 밸브개방 직후에도 양호한 미립화 특성을 얻을 수 있다.
또한, 분사구멍 플레이트(11)의 볼록부(11d)에 분사구멍(12)을 배치한 것보다도, 볼록부(11d)의 지름 방향의 외측의 평면에 분사구멍을 배치한 쪽이, 분사구멍(12)의 가공시에 있어서 분사구멍(12)의 위치 결정 정밀도가 높고, 유량 불균형이나 분무 분산이 작은 이점도 있다.
(실시의 형태 3)
도 5는 본 발명의 실시의 형태 3의 연료 분사 밸브(1)의 주요부를 도시하는 단면, 및 화살표(G)에 따라 분사구멍 플레이트(11)를 본 때의 도면이다.
본 실시의 형태 3의 연료 분사 밸브(1)에서는, 밸브시트 축(10c)을 중심으로 한 동일원상에 분사구멍(12)을 배치하고, 복수의 분사구멍(12)으로부터 분사되는 분무가 하나의 집합 분무를 형성하는 분사구멍군(群)(15)을 2개 가지고 있고, 2개의 집합 분무는 각각 다른 방향으로 분사하도록 되어 있다.
분사구멍군(15)중에서 인접한 분사구멍(12)의 입구부(12a)의 중심 사이의 거리를 i1, i2로 하고, 또는 피치각을 α1, α2로 하였을 때, i1<i2 또는 α1<α2가 되도록 분사구멍(12)은 배치되어 있다.
다른 구성은 실시의 형태 2와 같다.
본 실시의 형태 3에서는, 분사구멍(12)의 입구부(12a)의 중심 사이의 거리를 i1, i2로 하고, 또는 피치각을 α1, α2로 하였을 때, i1<i2 또는 α1<α2가 되도록 분사구멍(12)은 배치되어 있기 때문에, 인접한 분사구멍(12) 사이를 통과하는 연료끼리에서 강약이 생기고, U턴 흐름(16b)은, 인접한 짧은 분사구멍(12) 사이의 영역에 주로 흐르고, 연료의 주 흐름(16a)과 대향하는 분사구멍(12)으로 흘러 들어가는 것이 방지된다.
따라서, U턴 흐름(16b)에 의한 연료의 주 흐름(16a)의 감속은 억제되고, 또한 밸브개방 상태에서 h≤1.5d의 관계에 있기 때문에, 연료 주 흐름(16a)은, 빠른 유속을 유지한 채로 분사구멍(12)의 입구부(12a)에서 흐름 방향을 급변하기 때문에, 분사구멍(12)의 입구부(12a)에서 연료 흐름이 박리하고, 미립화가 촉진된다.
또한, 본 실시의 형태 3에서는, i1<i2 또는 α1<α2가 되도록 분사구멍(12)은 배치되어 있기 때문에, 각 분사구멍(12)으로부터 분사되는 분무끼리의 간섭이 억제된다.
또한, 본 실시의 형태 3에서는, 분사구멍군(15)을 2개 가진 연료 분사 밸 브(1)에 관해 설명하였지만, 각각 다른 방향으로 분사되는, 3개 이상의 분사군을 갖은 연료 분사 밸브라도 좋다.
(실시의 형태 4)
도 6A는 본 발명의 실시의 형태 4의 연료 분사 밸브(1)의 주요부를 도시하는 단면, 및 화살표(J)에 따라 분사구멍 플레이트(11)를 본 때의 도면, 도 6B(a)는 도 6A의 K-K선에 따른 전개 단면도, 도 6B(b)는 도 6A L-L선에 따른 전개 단면도, 도 6B(c)는 도 6A의 M-M선에 따른 전개 단면도이다.
본 실시의 형태 4에서는, 분사구멍(112A, 112B, 112C)은, 분사구멍 플레이트(11)의 분사구멍 배치면(11e)에, 피치각을 αL, α2로 하였을 때, α1<α2가 되도록 간격을 두고 배치되어 있다. 또한, 이 각 분사구멍(112A, 112B, 112C)은, 연료가 분사되는 방향이 다르도록 형성되어 있다.
즉, 각 분사구멍(112A, 112B, 112C)은, 각 분사구멍(112A, 112B, 112C)의 중심축선과, 밸브시트 축(10c)과 기준의 분사구멍(112A)의 입구부의 중심을 연결한 기준선(L1)에 대해 평행하게 분사구멍(112B, 112C)의 입구부의 중심을 통과한 평행선이 교차하는 각도를, 밸브시트 축(10c)에 따라 본 때의 분사구멍 밖으로 향한 각도(β1, β2)가 분사구멍(112A)보다도 분사구멍(112B)이 크고, 또한 분사구멍(112B)보다도 분사구멍(112C)이 커지도록 형성되어 있다.
또한, 각 분사구멍(112A, 112B, 112C)은, 각 분사구멍(112A, 112B, 112C)의 중심축선과, 밸브시트 축(10c)에 대해 평행으로 분사구멍(112A, 112B, 112C)의 입구부의 중심을 통과하는 수직선이 교차하는 분사구멍 각도(γ0, γ1, γ2)가 분사 구멍(112C)보다도 분사구멍(112B)이 크고, 또한 분사구멍(112B)보다도 분사구멍(112A)이 커지도록 형성되어 있다.
그 밖의 구성은, 실시의 형태 2와 같다.
본 실시의 형태 4의 연료 분사 밸브(1)에 의하면, 각 분사구멍(112A, 112B, 112C)은, 서로 분사구멍 밖으로 향한 각도(β1,β2), 분사구멍 각도(γ0, γ1, γ2)가 다르기 때문에, 각 분사구멍(112A, 112B, 112C)으로부터 분사된 분무의 간섭이 억제된다.
(실시의 형태 5)
도 7은 본 발명의 실시의 형태 5의 연료 분사 밸브(1)의 주요부를 도시하는 단면도이다.
본 실시의 형태 5의 연료 분사 밸브(1)에서는, 밸브폐쇄시에 밸브체(8)의 볼(13)이 밸브시트(10)의 밸브시트의 시트부(10a)에 착좌하는 시트 반경을 R, 밸브시트 축(10c)부터 분사구멍(12)의 입구부(12a)의 중심까지의 거리를 r로 하였을 때, 시트 반경(R)과 거리(r)와는 관계가, 0.5≤r/R≤0.8이다.
다른 구성은, 실시의 형태 2와 같다.
상기 특허 문헌 4에 기재된 연료 분사 밸브에서는, 분사구멍은, 밸브 선단에 마련된 평면부에 대향하도록 배치되어 있고, 밸브시트의 시트부로부터 멀고, 또한 압력손실이 많은 유로 구성이기 때문에, 전개 상태의 안정 영역에서의 미립화 효과가 충분히 얻어지지 않을 뿐만 아니라, 밸브개방 직후의 분사구멍의 입구부의 연료압의 상승 속도도 느리고, 밸브개방 직후의 입경 레벨이 나쁘다는 문제점이 있다.
이에 대해, 본 실시의 형태 5에 관한 연료 분사 밸브(1)에서는, 밸브체(8)와 밸브시트(10)의 틈으로부터 분사구멍(12)의 입구부(12a)까지는 거의 직선으로 압력손실이 적은 유로 구성으로 되어 있고, 또한 h≤1.5d이며, 또한 0.5≤r/R≤0.8의 관계에 있다.
따라서, 밸브시트의 시트부(10a)부터 분사구멍(12)의 입구부(12a)까지의 거리가 작기 때문에, 밸브개방 시작시에 분사구멍(12)의 입구부(12a)에 연료가 빨리 도달하고, 또한 밸브시트의 시트부(10a)로부터의 연료의 주 흐름(16a)이 순조롭게 분사구멍(12)에 흘러 들어간다.
도 8은, 본원 발명자가 실험에 의해, 밸브개방 직후에 있어서의 (r/R)과 분무 평균 입경과의 관계를 구한 때의 도면이다. 이 도면으로부터도, 시트 반경(R)과 거리(r)의 관계에 있어서, 0.5≤(r/R)≤0.8의 범위에서는 밸브개방 직후에도 분무 평균 입경이 작은 것을 알 수 있다.
(실시의 형태 6)
도 9는 본 발명의 실시의 형태 6의 연료 분사 밸브(1)를 도시하는 주요부 단면도이다.
본 실시의 형태 6에 관한 연료 분사 밸브(1)에서는, 밸브시트의 시트부(10a)와 밸브시트 축(10c)의 끼우는 각도를 α로 하고, 밸브시트의 시트부(10a)와 밸브시트 개구 내벽(10b) 사이의 테이퍼부(18)와 밸브시트 축(10c)의 끼우는 각도를 β로 하였을 때에, 20°≤(α-β)≤40°의 관계에 있다.
다른 구성은, 실시의 형태 2와 같다.
분사구멍(12)의 위치 어긋남, 분사구멍 플레이트(11)와 밸브시트(10) 사이의 수평 방향의 위치 어긋남에 의해 야기되는 분무 분배의 치우침을 해소하는데는, 분사구멍(12)의 입구부(12a)와 밸브시트 개구 내벽(10b)과는 거리를 크게 하는 것이 유효하다.
그러나, 밸브시트 개구 내벽(10b)의 지름을 크게 하면, 경사각도가 일정한 발부시트부(10a)에서는 필연적으로 밸브시트 개구 내벽(10b)의 높이가 높아지고, 연료는, 발부시트부(10a)로부터 밸브시트 개구 내벽(10b)에 따라 분사구멍(12)에 흐를 때에, 도중 흐름이 박리하고, 흐트러짐에 의해 유체 에너지가 손실하여, 미립화가 손상되는 문제가 있다.
본 실시의 형태 6에 관한 연료 분사 밸브(1)에서는, 밸브시트의 시트부(10a)와 밸브시트 축(10c) 사이에 테이퍼부(18)를 마련함에 의해, 밸브시트 개구 내벽(10b)의 지름을 크게 하여도 밸브시트 개구 내벽(10b)의 내벽 높이를 작게 할 수 있고, 또한 20°≤(α-β)≤40°의 관계에 있기 때문에, 밸브시트의 시트부(10a), 테이퍼부(18) 및 밸브시트 개구 내벽(10b)에서의 연료의 박리가 최소한으로 억제된다.
또한, 분사구멍(12)의 입구부(12a)와 밸브시트 개구 내벽(10b) 사이의 거리가 크게 되어, 분사구멍(12)의 위치 어긋남, 분사구멍 플레이트(11)와 밸브시트(10) 사이의 수평 방향의 위치 어긋남에 의한 분무 분배의 치우침을 억제하는 것이 가능하다.
도 10은, 본원 발명자가 실험에 의해, (α-β)와 분무 평균 입경과의 관계를 구한 때의 도면이다. 이 도면으로부터, 40°<(α-β), 20°>(α-β)로 한다면, 밸브시트의 시트부(10a), 테이퍼부(18) 및 밸브시트 개구 내벽(10b)에서의 연료의 흐름이 크게 박리하고, 흐트러짐에 의해 유체 에너지가 손실하고, 소망하는 분무 입경을 얻을 수 없고, 20°<(α―β)<40°의 범위에서 소망하는 분무 입경을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.
(실시의 형태 7)
본 실시의 형태 7에 관한 연료 분사 밸브(1)에서는, 밸브폐쇄시에 있어서, 밸브체(8)의 볼(13), 밸브시트(10) 및 분사구멍 플레이트(11)로 둘러싸인 캐비티 용적이 0.8㎣ 이하이다.
다른 구성은 실시의 형태 2와 같다.
본 실시의 형태 7에서는, 부압하에서의 밸브폐쇄 완료 후의 캐비티 연료의 흡출량을 작게 함으로써, 스플래싱 현상을 억제할 수 있다.
또한, 대기압하에 대해 부압하에서 악화하는 분무 입경의 악화 정도를 저감할 수 있다.
도 11은, 본원 발명자가 실험에 의해, 캐비티 용적과 대기압하에 대한 부압(- 500㎜Hg)하에서의 분무 평균 입경과의 관계를 구한 때의 도면이다.
이 도면으로부터, 캐비티 용적이 0.8㎜3를 초과하면 현저하게 분무 평균 입경이 커지고, 악화하고, 양호한 분무상태를 얻을 수 없으며, 0.8㎜3 이하에서는, 안정된 작은 분무 입경을 얻을 수 있고, 분무 입경의 악화 정도가 저감되고 있는 것 을 알 수 있다.
또한, 상기한 실시의 형태 1 내지 7에서는, 모두 분사구멍 플레이트(11)와 밸브시트(10)가 별체인 연료 분사 밸브(1)에 관해 설명하였지만, 실시의 형태 2 내지 7에서는 분사구멍 플레이트와 밸브시트가 일체인 동일 부재로 구성하여도 좋다.
동일 부재로 함으로써, 볼록부와 밸브체의 볼과의 동축도가 향상하고, 연료 흐름의 치우침이 저감되고, 분무의 지름 방향의 편차를 저감할 수 있다.

Claims (9)

  1. 밸브시트를 개폐하기 위한 밸브체를 가지며, 제어 장치로부터 동작 신호를 받아서 밸브체를 동작시킴으로써, 연료가 밸브체와 밸브시트의 틈을 통과하여, 밸브시트 하류측에 용접부에서 용접된 분사구멍 플레이트에 복수 마련된 분사구멍으로부터 분사되는 연료 분사 밸브에 있어서,
    상기 분사구멍 플레이트의 중앙부에는 밸브시트 축에 대해 거의 축 대칭이고 단면이 원호형상의 볼록부를 가지며, 또한 상기 용접부도 상기 밸브시트 축에 대해 거의 축 대칭이고, 또한 상기 분사구멍의 입구부는, 상기 볼록부보다 지름 방향 외측이면서 상기 밸브시트의 최소 내경인 밸브시트 개구 내벽보다 지름 방향 내측의 분사구멍 배치면에 배치하고, 또한 상기 분사구멍 배치면은, 상기 용접부를 갖는 면과 동일면상으로 하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
  2. 밸브시트를 개폐하기 위한 밸브체를 가지며, 제어 장치로부터 동작 신호를 받아서 밸브체를 동작시킴으로써, 연료가 밸브체와 밸브시트의 틈을 통과하여, 밸브시트 하류측에 마련된 분사구멍 플레이트에 복수 마련된 분사구멍으로부터 분사되는 연료 분사 밸브에 있어서,
    상기 분사구멍 플레이트는, 밸브체 선단부와 거의 평행하게 하류측으로 돌출하는 볼록부를 가지며, 또한 상기 밸브시트의 밸브시트의 시트부의 연장이 상기 볼록부의 지름 방향 외측의 분사구멍 플레이트에 교차하고, 또한 상기 분사구멍의 입 구부는, 상기 볼록부보다 지름 방향 외측이면서 상기 밸브시트의 최소 내경인 밸브시트 개구 내벽보다 지름 방향 내측에 배치하고, 또한 상기 분사구멍의 상기 입구부의 중심과 상기 밸브체 선단부의 밸브시트 축방향의 거리로 나타내는, 상기 분사구멍의 바로 위 높이(h)와 상기 분사구멍의 입구 지름(d)이 밸브개방 상태에서 h≤1.5d의 관계로 한 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 분사구멍 플레이트와 상기 밸브시트가 일체의 동일 부재인 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 상기 분사구멍으로부터 분사되는 분무가 하나의 집합 분무를 형성하도록 배치된 분사구멍군을 하나 이상 가지며, 또한 상기 분사구멍군의 각 상기 분사구멍은, 인접한 상기 분사구멍의 입구부의 중심 사이 거리가 교대로 대소가 되도록 배치되고 있는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    인접한 각 상기 분사구멍은, 분사구멍의 중심축선과, 상기 밸브시트 축과 기준의 분사구멍의 입구부의 중심을 잇는 기준선에 대해 평행하고 분사구멍의 입구부의 중심을 통과하는 평행선이 교차하는 각도를, 상기 밸브시트 축에 따라 본 때의 분사구멍 밖으로 향하는 각도가 서로 다른 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    인접한 각 상기 분사구멍은, 분사구멍의 중심축선과, 상기 밸브시트 축에 대해 평행하고 분사구멍의 입구부의 중심을 통과하는 수직선이 교차하는 분사구멍 각도가 서로 다른 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
  7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    밸브폐쇄시에 상기 밸브체가 상기 밸브시트에 착좌하는 밸브시트의 시트부의 반경(R)에 대해, 상기 밸브시트 축으로부터 상기 분사구멍의 상기 입구부의 중심까지의 거리(r)를, 0.5≤(r/R)≤0.8의 관계로 한 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
  8. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    밸브폐쇄시에 상기 밸브체, 상기 밸브시트 및 상기 분사구멍 플레이트로 둘러싸인 캐비티 용적을 0.8㎣ 이하로 한 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
  9. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    밸브폐쇄시에 상기 밸브체가 상기 밸브시트에 착좌한 때의, 밸브시트의 시트부와 상기 밸브시트 축과의 끼움각을 α로 하고, 상기 밸브시트의 시트부와 상기 밸브시트 개구 내벽 사이에 형성된 테이퍼부와 상기 밸브시트 축과의 끼움각을 β로 하였을 때에, 20°≤(α-β)≤40°의 관계로 한 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008093387A1 (ja) * 2007-01-29 2008-08-07 Mitsubishi Electric Corporation 燃料噴射弁
JP5363228B2 (ja) 2009-07-27 2013-12-11 株式会社ケーヒン 電磁式燃料噴射弁
JP5161853B2 (ja) * 2009-09-29 2013-03-13 三菱電機株式会社 燃料噴射弁
US8317112B2 (en) * 2010-01-25 2012-11-27 Continental Automotive Systems Us, Inc. High pressure fuel injector seat that resists distortion during welding
CN102906414B (zh) * 2010-03-05 2015-07-15 丰田自动车株式会社 燃料喷射阀
EP2570650B1 (en) * 2010-05-12 2015-06-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel injection valve
KR101154579B1 (ko) * 2010-11-23 2012-06-08 현대자동차주식회사 엔진의 인젝터홀 구조
JP5295311B2 (ja) 2011-06-09 2013-09-18 三菱電機株式会社 燃料噴射弁
JP5295315B2 (ja) * 2011-06-22 2013-09-18 三菱電機株式会社 燃料噴射弁
JP5295337B2 (ja) 2011-10-19 2013-09-18 三菱電機株式会社 流体噴射弁による噴霧生成方法、流体噴射弁、及び噴霧生成装置
JP5949908B2 (ja) * 2012-05-11 2016-07-13 トヨタ自動車株式会社 燃料噴射弁及びこれを備えた燃料噴射装置
CN104520577B (zh) * 2012-08-09 2018-01-23 三菱电机株式会社 燃料喷射阀
JP5855270B2 (ja) * 2012-10-23 2016-02-09 三菱電機株式会社 燃料噴射弁
JP6035648B2 (ja) 2012-11-05 2016-11-30 株式会社ケーヒン 電磁式燃料噴射弁
JP5491612B1 (ja) 2012-12-11 2014-05-14 三菱電機株式会社 流体噴射弁及び噴霧生成装置
JP5748796B2 (ja) * 2013-04-16 2015-07-15 三菱電機株式会社 燃料噴射弁
JP6311472B2 (ja) * 2014-06-16 2018-04-18 株式会社デンソー 燃料噴射弁
JP6412379B2 (ja) * 2014-09-18 2018-10-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射弁
DE102016200700A1 (de) 2016-01-20 2017-07-20 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Betreiben einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine und fremdgezündete Brennkraftmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens
JP6451663B2 (ja) * 2016-02-24 2019-01-16 株式会社デンソー 燃料噴射装置
CN105834014A (zh) * 2016-06-07 2016-08-10 杭州中策清泉实业有限公司 炭黑生产用原料油喷嘴
JP2020159253A (ja) * 2019-03-26 2020-10-01 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射弁
JP6888146B1 (ja) * 2020-03-27 2021-06-16 日立Astemo株式会社 直噴式燃料噴射弁

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004308648A (ja) 2003-03-25 2004-11-04 Hitachi Unisia Automotive Ltd 燃料噴射弁
JP2005090233A (ja) 2003-09-12 2005-04-07 Hitachi Unisia Automotive Ltd 燃料噴射弁
JP2006514724A (ja) 2003-01-09 2006-05-11 シーメンス　ヴィディーオー　オートモーティヴ　コーポレイション 嚢体積減少手段を有する隆起させた燃料噴射計量ディスク上に形成された斜角でないオリフィスによるスプレーパターンの制御
JP2007100515A (ja) 2005-09-30 2007-04-19 Mitsubishi Electric Corp 燃料噴射弁

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2677275B2 (ja) 1989-12-12 1997-11-17 富士通株式会社 冷却媒体
DE4445358A1 (de) * 1994-12-20 1996-06-27 Bosch Gmbh Robert Ventil und Verfahren zur Herstellung eines Ventiles
DE19503269A1 (de) * 1995-02-02 1996-08-08 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
JP3183156B2 (ja) 1995-04-27 2001-07-03 株式会社デンソー 流体噴射ノズル
JPH08303321A (ja) * 1995-05-02 1996-11-19 Unisia Jecs Corp フューエルインジェクタ
DE19640782A1 (de) * 1996-10-02 1998-04-09 Bosch Gmbh Robert Ventil und Verfahren zur Herstellung eines Ventiles
JP3750768B2 (ja) * 1996-10-25 2006-03-01 株式会社デンソー 流体噴射ノズル
JP2001027169A (ja) * 1999-07-15 2001-01-30 Unisia Jecs Corp 燃料噴射弁
US6742727B1 (en) 2000-05-10 2004-06-01 Siemens Automotive Corporation Injection valve with single disc turbulence generation
DE10055513B4 (de) * 2000-11-09 2006-03-09 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
JP3556899B2 (ja) * 2000-12-04 2004-08-25 三菱電機株式会社 燃料噴射弁
DE10118164B4 (de) * 2001-04-11 2007-02-08 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
DE10130685A1 (de) * 2001-06-26 2003-01-02 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
JP3865603B2 (ja) * 2001-07-13 2007-01-10 株式会社日立製作所 燃料噴射弁
JP3927534B2 (ja) * 2003-11-07 2007-06-13 三菱電機株式会社 燃料噴射弁
US7048202B2 (en) * 2004-03-04 2006-05-23 Siemens Vdo Automotive Corporation Compound-angled orifices in fuel injection metering disc
JP4332124B2 (ja) 2005-01-26 2009-09-16 株式会社ケーヒン 燃料噴射弁
JP2006242046A (ja) * 2005-03-01 2006-09-14 Hitachi Ltd 燃料噴射弁
JP4906466B2 (ja) * 2006-10-16 2012-03-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射弁およびそれを搭載した内燃機関の燃料噴射装置
WO2008093387A1 (ja) 2007-01-29 2008-08-07 Mitsubishi Electric Corporation 燃料噴射弁

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006514724A (ja) 2003-01-09 2006-05-11 シーメンス　ヴィディーオー　オートモーティヴ　コーポレイション 嚢体積減少手段を有する隆起させた燃料噴射計量ディスク上に形成された斜角でないオリフィスによるスプレーパターンの制御
JP2004308648A (ja) 2003-03-25 2004-11-04 Hitachi Unisia Automotive Ltd 燃料噴射弁
JP2005090233A (ja) 2003-09-12 2005-04-07 Hitachi Unisia Automotive Ltd 燃料噴射弁
JP2007100515A (ja) 2005-09-30 2007-04-19 Mitsubishi Electric Corp 燃料噴射弁

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