燃料喷射阀 |
|||||||
| 申请号 | CN201680005818.X | 申请日 | 2016-02-05 | 公开(公告)号 | CN107110086B | 公开(公告)日 | 2019-08-13 |
| 申请人 | 日立汽车系统株式会社; | 发明人 | 长冈正树; 小林信章; 木下隆太; | ||||
| 摘要 | 一种 燃料 喷射 阀 ，具有设于供 阀体 接触 和分离的 阀座 的下游侧的燃料喷射孔(220)；在燃料喷射孔(220)的入口开放口(220i)的周围形成燃料的回转流路(212d)的回转室(212)；向内周壁(212c)开口，而向回转室(212)供给燃料的横向通路(211)，燃料喷射孔(220)的入口开放口(220i)的中心(O2)从流入燃料喷射孔(220)的燃料的回转方向上的速度分量最大的第一 位置 (O1)，向回转方向的速度分量减小，并且燃料喷射孔(220)的中 心轴 方向的速度分量增大的第二位置(O2)偏移配置。由此，能够容易地调整燃料喷射量和喷雾 角 度。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种燃料喷射阀，具有：设于供阀体接触和分离的阀座的下游侧的燃料喷射孔；具有使所述燃料喷射孔的入口开放口开口的底面和包围所述底面的周围的内周壁的回转室；下游端向所述内周壁开口而向所述回转室供给燃料的横向通路；所述回转室具有形成于所述内周壁与所述入口开放口之间的燃料的回转流路，所述横向通路具有：在回转燃料的流动方向上，与位于上游侧的内周壁部分连接的一方的宽度方向端部；与位于下游侧的内周壁部分连接的另一方的宽度方向端部，所述燃料喷射阀的特征在于， |
||||||
| 说明书全文 | 燃料喷射阀技术领域[0001] 本发明涉及在燃料喷射孔的上游生成回转燃料，并将回转燃料从燃料喷射孔喷射的燃料喷射阀。 背景技术[0002] 作为本技术领域的背景技术，公知的是特开2003-336562号公报(专利文献1)所记载的燃料喷射阀。该燃料喷射阀形成有：在阀座部件与接合于该阀座部件的前端面的喷射板之间，与阀座的下游端连通的横向通路；使该横向通路的下游端向切线方向开口的涡流室；在燃料喷射阀中，使在该涡流室施加涡流后的燃料喷射的燃料喷射孔穿设于喷射板，燃料喷射孔从涡流室的中心向横向通路的上游端侧偏离规定距离配置(参照摘要)。在该燃料喷射阀中，利用上述结构，促进喷射后的燃料的微粒化，并且提高燃料的喷射响应性。 [0003] 然而，在使横向通路、涡流室以及燃料喷射孔形成于喷射板而进行燃料喷射的燃料喷射阀中，通常调整燃料喷射孔的孔径、燃料喷射孔的长度以及涡流室的大小(径)来设定喷雾角度。为了调整该喷雾角度，在使燃料喷射孔的孔径、燃料喷射孔的长度或者涡流室的大小(径)中的任一方变化时，使从燃料喷射孔喷射的燃料量(燃料喷射量)变化。因此，为了将燃料喷射量与喷雾角度双方限制在规定的范围内地来确定燃料喷射孔的孔径、燃料喷射孔的长度以及涡流室的大小(径)，需要相当多的时间。 [0004] 现有技术文献 [0005] 专利文献 [0006] 专利文献1：特开2003-336562号公报 发明内容[0007] 本发明的目的在于提供一种能够容易调整燃料喷射量与喷雾角度的燃料喷射阀。 [0008] 为了达成上述目的，本发明的燃料喷射阀具有：设于供阀体接触和分离的阀座的下游侧的燃料喷射孔；具有使所述燃料喷射孔的入口开放口开口的底面和包围所述底面的周围的内周壁的回转室；下游端向所述内周壁开口而向所述回转室供给燃料的横向通路；所述回转室具有形成于所述内周壁与所述入口开放口之间的燃料的回转流路，所述横向通路具有：在回转燃料的流动方向上，与位于上游侧的内周壁部分连接的一方的宽度方向端部；与位于下游侧的内周壁部分连接的另一方的宽度方向端部， [0009] 在假定使所述横向通路的所述另一方的宽度方向端部向所述回转室侧延长的延长线、通过所述回转室的中心并与所述延长线垂直的直线线段的情况下， [0010] 所述燃料喷射孔的所述入口开放口的中心在从所述回转室的中心向沿着所述延长线的方向偏移的位置，配置在利用所述直线线段划分所述回转室而形成的两个区域中的、与连接所述横向通路一侧的相反侧的第一区域。 [0011] 另外在本发明的燃料喷射阀具有：设于供阀体接触和分离的阀座的下游侧的燃料喷射孔；使所述燃料喷射孔的入口开放口开口，而在所述入口开放口的周围形成燃料的回转流路的回转室；向所述回转室供给燃料的横向通路；形成有所述燃料喷射孔、回转室、所述横向通路的喷嘴板， [0012] 在通过所述燃料喷射孔的入口开放口的中心与所述喷嘴板的中心的线段上，形成于所述入口开放口的两侧的流路宽度形成为，位于回转燃料的流动方向的上游侧的流路宽度比位于下游侧的流路宽度小。 [0013] 另外，本发明的燃料喷射阀具有：设于供阀体接触和分离的阀座的下游侧的燃料喷射孔；使所述燃料喷射孔的入口开放口开口，而在所述入口开放口的周围形成燃料的回转流路的回转室；向所述回转室供给燃料的横向通路； [0014] 所述燃料喷射孔的入口开放口的中心从流入所述燃料喷射孔的燃料的回转方向上的速度分量最大的第一位置，向回转方向的速度分量减小，并且所述燃料喷射孔的中心轴方向的速度分量增大的第二位置偏移配置。 [0015] 根据本发明，提供一种在使燃料喷射量的变化率减小的状态下，能够增大喷雾角度地变化，因此容易调整燃料喷射量与喷雾角度，能够实现所期望的燃料喷射量与喷雾角度的燃料喷射阀。由此，燃料喷射阀的设计，或者设计变更变得容易。附图说明 [0016] 图1是表示沿着本发明的燃料喷射阀的阀轴心(中心轴线)的截面的纵剖视图。 [0017] 图2是放大表示图1的燃料喷射阀的阀部以及燃料喷射部的附近(喷嘴部)的纵剖视图(相当于图3的II-II向视截面的纵剖视图)。 [0018] 图3是从图1的III-III向视方向观察的喷嘴板的俯视图。 [0019] 图4是放大表示回转室以及燃料喷射孔的俯视图(图3所示的IV部的放大俯视图)。 [0020] 图5是表示图4的V-V截面的燃料流动的分析结果的图。 [0021] 图6是表示在将燃料喷射孔的入口开放口配置在回转室中心的情况下，燃料喷射孔内及其附近的燃料液膜分布的纵剖视图(图4的V-V剖视图)。 [0022] 图7是表示在将燃料喷射孔的入口开放口从回转室中心向区域A3侧偏移配置的情况下，燃料喷射孔内及其附近的燃料液膜分布的纵剖视图(图4的V-V剖视图)。 [0023] 图8是表示本发明的实施例的，使燃料喷射孔的入口开放口的位置变化的情况的流量变化率的分析结果的图。 [0024] 图9是表示本发明的实施例的，使燃料喷射孔的入口开放口的位置变化的情况的喷雾角度变化率的分析结果的图。 [0025] 图10是表示本实施例的比较例的，横向通路、回转室以及燃料喷射孔的结构的俯视图。 [0026] 图11是表示图10的VII-VII截面的燃料流动的分析结果的图。 [0027] 图12是变更回转室的形状的示例的，放大表示回转室以及燃料喷射孔的俯视图(图3所示的IV部的放大俯视图)。 [0028] 图13是表示图12的变更例的，变更相对于回转室的燃料喷射孔的位置的示例的俯视图。 [0029] 图14是进一步变更回转室的形状的示例的，放大表示回转室以及燃料喷射孔的俯视图(图3所示的IV部的放大俯视图)。 具体实施方式[0031] 在本实施例中，包含阀座部件15以及阀体17的阀部7和喷嘴板21n构成用于喷射燃料的喷嘴部。在构成阀部7的喷嘴部主体(阀座部件15)侧的前端面接合有喷嘴板21n，喷嘴板21n形成后述燃料喷射孔220、回转用通路210(横向通路211以及回转室212)。 [0033] 固定铁心25由磁性金属材料构成，压入固定于筒状体5的长边方向中间部的内侧。固定铁心25形成为筒状，具有中心部向沿着中心轴线1a的方向贯通的贯通孔25a。固定铁心 25也可以通过焊接固定于筒状体5，也可以并用焊接和压入而固定于筒状体5。 [0034] 可动子27在筒状体5的内部，配置在比固定铁心25靠近前端侧。在可动子27的基端侧设置有可动铁心27a。可动铁心27a经由固定铁心25微小间隙δ相对。在可动子27的前端侧形成有小径部27b，在该小径部27b的前端通过焊接固定有阀体17。在本实施例中，可动铁心27a与小径部27b一体(由同一材料构成的一个部件)形成，也可以将两个部件接合而构成。 可动子27具有阀体17，使阀体17向开闭阀方向位移。可动子27通过使阀体17与阀座部件15接触，并使可动铁心27a的外周面与筒状体5的内周面接触，利用阀轴心方向的2点引导沿着中心轴线1a的方向(开闭阀方向)的移动。 [0035] 在可动铁心27a上，在与固定铁心25相对的端面形成有凹部27c。在凹部27c的底面形成有弹簧(螺旋弹簧)39的弹簧座27e。在弹簧座27e的内周侧，沿着中心轴线1a形成有贯通到小径部(连接部)27b的前端侧端部的贯通孔27f。另外，在小径部27b，在侧面形成有开口部27d。贯通孔27f向凹部27c的底面开口，开口部27d向小径部27b的外周面开口，从而构成将形成于固定铁心25的燃料通路3与阀部7连通起来的燃料流路3。 [0036] 电磁线圈29在固定铁心25与可动铁心27a经由微小间隙δ相对的位置，外插于筒状体5的外周侧。电磁线圈29卷绕于由树脂材料形成为筒状的线圈架31，并外插于筒状体5的外周侧。电磁线圈29经由配线部件45电连接于设于连接器41的连接器销43。在连接器41上连接有未图示的驱动回路，经由连接器销43以及配线部件45，向电磁线圈29供给驱动电流。 [0037] 磁轭33由具有磁性的金属材料构成。磁轭33配置为在电磁线圈29的外周侧覆盖电磁线圈29，兼用作燃料喷射阀1的壳体。另外，磁轭33的下端部经由可动铁心27a的外周面和筒状体5相对，与可动铁心27a以及固定铁心25一起，构成供通过向电磁线圈29通电而产生的磁通穿过的闭磁路。 [0038] 跨越固定铁心25的贯通孔25a和可动铁心27a的凹部27c，以压缩状态配设有螺旋弹簧39。螺旋弹簧39作为使可动子27向阀体17抵接于阀座15b的方向(闭阀方向)施力的施力部件发挥作用。在固定铁心25的贯通孔25a的内侧配设有调节器(调整子)35，螺旋弹簧39的基端侧端部与调节器35的前端侧端面抵接。通过调整沿着中心轴线1a的方向的调节器35在贯通孔25a内的位置，来调整螺旋弹簧39对可动子27(即阀体17)的施力。 [0039] 调节器35具有中心部贯通沿着中心轴线1a的方向的燃料流路3。燃料在沿着调节器35的燃料流路3流动后，沿着固定铁心25的贯通孔25a的前端侧部分的燃料流路3流动，流向在可动子27内构成的燃料流路3。 [0040] 在筒状体5的前端部外插有O型环46。O型环46具有在燃料喷射阀1安装于内燃机时，在形成于内燃机侧的插入口109a(参照图5)的内周面与磁轭33的外周面之间确保液密以及气密的密封件发挥作用。 [0041] 从燃料喷射阀1的中间部到基端侧端部的附近，树脂罩47被塑模覆盖。树脂罩47的前端侧端部覆盖磁轭33的基端侧的一部分。 [0042] 另外，树脂罩47覆盖配线部件45，利用树脂罩47，连接器41被一体形成。 [0043] 接着，说明燃料喷射阀1的动作。 [0044] 在未向电磁线圈29通电(即驱动电流不流动)的情况下，可动子27利用螺旋弹簧39向闭阀方向施力，阀体17处于抵接(落座)于阀座15b的状态。在该情况下，在固定铁心25的前端侧端面与可动铁心27a的基端侧端面之间存在间隙δ。此外，在本实施例中，该间隙δ与可动子27(即阀体17)的行程相等。 [0045] 在向电磁线圈29通电而使驱动电流流动时，在由可动铁心27a、固定铁心25、磁轭33构成的闭磁路产生磁通。利用该磁通，在隔着间隙δ相对的固定铁心25与可动铁心27a之间产生磁吸引力。如果该磁吸引力比螺旋弹簧39的施力或者相对于可动子27作用闭阀方向的燃料压力等合力大时，可动子开始向开阀方向移动。在阀体17从阀座15b分离时，在阀体 17与阀座15b之间形成间隙(燃料流路)，开始喷射燃料。在本实施例中，在可动子27向开阀方向移动与间隙δ相等的距离δ，而使可动铁心27a与固定铁心25抵接时，可动铁心27a使向开阀方向的移动停止，开阀而成为静止状态。 [0046] 在停止电磁线圈29的通电时，磁吸引力减少，最终消失。在磁吸引力减少的阶段，在磁吸引力比螺旋弹簧39的施力小时，可动子27开始向闭阀方向移动。在阀体17与阀座15b抵接时，阀体17使阀部7闭阀而成为静止状态。 [0047] 接着，参照图2以及图3，对阀部7以及燃料喷射部21的构造进行详细说明。图2是放大表示图1所示的燃料喷射阀1的阀部7以及燃料喷射部21的附近(喷嘴部)的纵剖视图(与图3的II-II向视截面对应的纵剖视图)。图3是从图1的III-III向视方向观察的喷嘴板21n的俯视图。 [0048] 此外，图3的俯视图是从燃料喷射孔的入口侧观察喷嘴板21n的俯视图，是喷嘴板21n的上端面21nu侧的俯视图。上端面21nu是与阀座部件15的前端面15t相对的面。与上端面21nu相对，将相反侧的端面称作下端面21nb。 [0049] 在本实施例中，如图2所示，喷嘴板21n是两端面由平面构成的板状部件形成的部件，上端面21nu与下端面21nb平行。即，喷嘴板21n由板厚均匀的平板构成。此外，在本实施例中，如图3所示，中心轴线1a与喷嘴板21n在中心21no交叉地构成燃料喷射阀1。 [0050] 阀座部件15的前端面(下端面)15t由与中心轴线1a垂直的平滑的面(平坦面)构成。在阀座部件15的前端面15t接合有喷嘴板21n，前端面15t与喷嘴板21n的上端面21nu抵接。 [0051] 如图3所示，在喷嘴板21n上形成有横向通路211-1、211-2、211-3、211-4，回转室(涡流室)212-1、212-2、212-3、212-4以及燃料喷射孔220-1、220-2、220-3、220-4。横向通路211-1、211-2、211-3、211-4与回转室212-1、212-2、212-3、212-4构成在燃料喷射孔220的上游侧用于对燃料施加回转力的回转用通路210-1、210-2、210-3、210-4。四组回转用通路 210-1、210-2、210-3、210-4和燃料喷射孔220-1、220-2、220-3、220-4分别同样构成，因此不对其进行区别，作为回转用通路210、横向通路211、回转室212以及燃料喷射孔220进行说明。在各组中改变结构的情况下进行适当说明。 [0052] 如图2所示，在阀座部件15形成有朝向下游侧缩径的圆锥状的阀座15b。阀座15b的下游端与燃料导入孔300连接。燃料导入孔300的下游端向阀座部件15的前端面15t开口。燃料导入孔300构成向回转用通路210导入燃料的燃料通路。 [0053] 回转用通路210为了从燃料导入孔300接收燃料的供给，横向通路211的上游端部与燃料导入孔300的开口面相对设置。在本实施例中，如图3所示，四组横向通路211-1、211-2、211-3、211-4是上游端部连通的结构，各横向通路211-1、211-2、211-3、211-4也可以是独立结构。 [0054] 在图2中，在由一块板状部件构成的喷嘴板21n上形成横向通路211、回转室212以及燃料喷射孔220。喷嘴板21n例如能够沿厚度方向分割等，而由多个板构成。例如，横向通路211以及回转室212形成于一块板，燃料喷射孔220形成于其他板。并且也可以将这两块板层叠，构成喷嘴板21n。 [0055] 另外，在本实施例中，如图2所示，燃料喷射孔220沿中心轴线1a平行地形成，也可以相对于中心轴线1a，以比0°大的角度倾斜。也可以通过使倾斜方向不同，使向多个方向喷射燃料。 [0056] 在本实施例中，如图3所示，回转用通路210-1和燃料喷射孔220-1形成一个燃料通路，回转用通路210-2和燃料喷射孔220-2形成一个燃料通路，回转用通路210-3和燃料喷射孔220-3形成一个燃料通路，回转用通路210-4和燃料喷射孔220-4形成一个燃料通路。回转用通路210-1由横向通路211-1和回转室212-1构成，回转用通路210-2由横向通路211-2和回转室212-2构成，回转用通路210-3由横向通路211-3和回转室212-3构成，回转用通路210-4由横向通路211-4和回转室212-4构成。 [0057] 在本实施例中，在喷嘴板21n上构成由全部四组回转用通路210以及燃料喷射孔220形成的燃料通路。四组燃料通路分别从喷嘴板21n的中心21no侧向外周以放射状形成。 即，横向通路211从喷嘴板21n的中心21no侧向外周侧以放射状设置，并向喷嘴板21n的径向延伸设置。另外，各个燃料通路在周向以90°的角度间隔形成。 [0058] 回转用通路210以及燃料喷射孔220不限于四组，也可以是两组或三组，也可以设置为五组以上。或者，回转用通路210以及燃料喷射孔220也可以设置一组。 [0059] 在此，参照图4，对回转室212与燃料喷射孔220的关系进行详细说明。图4是放大表示回转室212以及燃料喷射孔220的俯视图(图3所示的IV部的放大俯视图)。 [0060] 横向通路211相对于回转室212的中心O1偏置地与回转室212连接。横向通路211的一方的宽度方向端部(侧壁)212o在回转燃料的流动方向上，与位于上游侧的内周壁212c部分连接，另一方的宽度方向端部(侧壁)212i与位于下游侧的内周壁212c部分连接。因此，在回转室212的内周壁(侧壁)212c中，在横向通路211的连接部形成有开口212co。 [0061] 回转室212的内周壁212c使从横向通路211向回转室212流入的燃料回转地，形成为在燃料喷射孔220的入口开放口220i的周围形成圆周。即，在回转室212的内周壁212c和燃料喷射孔220的入口开放口220i之间形成有燃料的回转流路212d。 [0062] 横向通路211相对于其延伸设置方向或者燃料的流动方向垂直的截面(横截面)形成为矩形。横向通路211的侧壁(侧面)211o，211i以及底面211b由喷嘴板21n构成。另外，横向通路211的上表面(顶面)211u(参照图2)由阀座部件15的前端面15t构成。 [0063] 横向通路211的侧壁211o以与回转室212的内周壁212c接触的角度连接于回转室212。侧壁211o的下游端连接于回转室212的内周壁212c的始端部212cs。 [0064] 另外，横向通路211的侧壁211i以与回转室212的内周壁212c交叉的角度连接于回转室212。在此，交叉表示侧壁211i及其延长线横穿内周壁212c，不包含侧壁211i及其延长线与内周壁212c接触的结构。侧壁211i的下游端连接于回转室212的内周壁212c的终端部212ce。 [0065] 回转室212的内周壁212c的始端部212cs是在燃料的回转方向上位于上游侧的端部。内周壁212c的终端部212ce是在燃料的回转方向上位于下游侧的端部。有时在终端部212ce形成倾斜部或者圆形部等倒角部。在这种情况下，将内周壁212c与侧壁211i分别延长的假想线交叉的交点设定为终端部(下游侧端部)212ce即可。 [0066] 在本实施例中，从回转室212的始端部212cs到终端部212ce之间的内周壁212c形成为距离中心O1的半径R一定的圆弧形状。即，内周壁212c利用正圆或形成正圆的圆周的一部分构成。另一方面，燃料喷射孔220的入口开放口220i形成具有比回转室212的内周壁212c的半径R小的半径r的圆形。由此，在燃料喷射孔220的入口开放口缘220ic与回转室212的内周壁212c之间构成回转流路212d的底面212b。此外，在燃料喷射孔220的中心轴线相对于底面212b倾斜的情况下，即便燃料喷射孔220的横截面为圆形，入口开放口220i也不为圆形，而呈椭圆形。与倾斜的有无无关，燃料喷射孔220的中心轴线穿过入口开放口220i的中心O2。 [0067] 图4是俯视图，是在垂直于燃料喷射阀1的中心轴线1a的平面(投影面)将燃料喷射孔220、回转室212、横向通路211投影的图。在图4中还进一步对横向通路211的侧壁211o的延长线211ol(第一延长线)、侧壁211i的延长线211il(第二延长线)投影而表示。第一延长线211ol是沿着侧壁211o延长的假想线。第二延长线211il是沿着侧壁211i延长的假想线。 [0068] 第二延长线211il将回转室212的底面(回转流路212d的底面212b)划分为两个区域A1、A2。区域A1是相对于第二延长线211il，位于侧壁211o或其延长线211ol侧的区域。内周壁212c的始端部212cs位于区域A1，由内周壁212c的始端部212cs侧的回转流路部分构成。区域A2是相对于第二延长线211il，位于与侧壁211o或其延长线211ol侧的相反侧的区域。区域A2由内周壁212c的终端部212ce侧的回转流路部分构成。此外，区域A1，A2不包含第二延长线211il的线上。 [0069] 燃料喷射孔220的入口开放口缘220ic的一部分跨越第二延长线211il，配置在区域A1侧。即，燃料喷射孔220的入口开放口220i的一部向区域A1侧开口。 [0070] 在本实施例中，燃料喷射孔220的入口开放口220i的中心O2位于第二延长线211il上。因此，燃料喷射孔220的入口开放口220i以燃料喷射孔220的半径r量跨越第二延长线211il，而向区域A1侧突出。因此，燃料喷射孔220的入口开放口缘220ic在第二延长线211il和两点220ia、220ib相交。即，燃料喷射孔220的入口开放口220i配置为第二延长线211il与入口开放口缘220ic在两点220ia、220ib交叉。此外，入口开放口220i向区域A1侧的突出量不限于燃料喷射孔220的半径r量的大小。该突出量可以比半径r大，也可以比半径r小。 [0071] 本实施例中，进一步地将燃料喷射孔220的入口开放口220i的中心O2配置在从回转室212的中心O1向沿着第二延长线211il的方向偏移的位置。即，燃料喷射孔220的入口开放口220i的中心O2相对于回转室212的中心O1偏心。 [0072] 在此，对于区域A1，A2不同的回转室212的划分进行说明。首先，设定通过回转室212的中心O1而与第二延长线211il垂直的线段L1。然后，利用线段L1将回转室212划分为两个区域A3、A4。区域A3相对于线段L1，划分与连接横向通路211侧的相反侧。区域A4相对于线段L1，换分与横向通路211连接侧。区域A4由回转流路212d的最上游侧部分和最下游侧部分构成。区域A3由回转流路212d的中间流路部分构成。此外，区域A3、A4不包含线段L1的线上。 [0073] 偏移中心O2的方向是沿着第二延长线211il的方向，是隔着燃料喷射孔220的入口开放口220i位于与内周壁212c的终端部212ce相反侧的交点212cf侧。交点212cf是第二延长线211il与内周壁212c的交点212cf。 [0074] 在本实施例中，由于回转室212的中心O1以及入口开放口220i的中心O2配置在第二延长线211il上，因此入口开放口220i的中心O2存在于使第二延长线211il上从回转室212的中心O1向交点212cf偏移的位置。另外，入口开放口220i的中心O2在第二延长线211il上，配置在比将交点212cf与终端部212ce之间二等分的中央点即中心O1更靠近交点212cf侧的区域A3。 [0075] 但是，偏移中心O2的方向不限于本实施例的方向，使入口开放口220i的中心O2配设为位于区域A3即可。在该情况下，通过入口开放口220i的中心O2而与第二延长线211il垂直的线段(假想线段)L2不与假想线段L1重合而平行。即，假想线段L1与假想线段L2具有实质的间隔，具有平行的关系。在此，具有实质的间隔不包括间隔为0的情况。 [0076] 与燃料喷射孔220的入口开放口220i的中心O2与回转室212的中心O1一致的情况相比，通过将中心O2配置在交点212cf侧，在第二延长线211il方向上，形成于入口开放口220i的两侧的流路宽度W21，W22相对于流路宽度W21，流路宽度W22一方窄。流路宽度W21相当于第二延长线211il与内周壁212c的假想交点即终端部212ce和第二延长线211il与入口开放口缘212ic的第一交点220ia之间的距离。流路宽度W22相当于第二延长线211il与入口开放口缘212ic的第二交点220ib和第二延长线211il与内周壁212c的始端部212cs侧的交点212cf之间的距离。 [0077] 参照图5，说明从回转室212流入燃料喷射孔220，并从燃料喷射孔220喷射的燃料的流动。图5是表示图4的V-V截面的燃料流动的分析结果的图。 [0078] 从横向通路211流入回转室212的燃料流沿着回转室212的内周壁212c流动，在燃料喷射孔220的入口开放口220i的周围回转。在该阶段，对燃料施加回转力。被施加了回转力的燃料流一边回转一边向燃料喷射孔220流入。从燃料喷射孔220喷射的燃料维持回转力地形成液膜，进一步地一边回转一边分裂为液滴。由此，形成微粒化的燃料喷雾。 [0079] 在本实施例中，燃料喷射孔220的入口开放口220i跨越侧壁211i的延长线211il，而向区域A1侧突出，从而使从横向通路211向回转室212流入的燃料的一部分保持在回转室212不回转地流入燃料喷射孔220。即，燃料容易流入燃料喷射孔220。通过改变燃料喷射孔 220向区域A1侧的突出量，能够调整燃料流向燃料喷射孔220流入的难易度。由此，能够调整流入燃料喷射孔220的燃料的流量，即喷射量。通常，向区域A1侧的突出越大，流入燃料喷射孔220的燃料的流量(喷射量)增加。 [0080] 在图5中，表示流动的箭头的浓淡越浓，流速越大。在本实施例中，在燃料不在回转室212充分回转而流入燃料喷射孔220的一侧501，燃料喷射孔220的轴向的燃料的流速(轴向速度)增大，并且形成穿透力强的燃料喷雾。另外，在501侧，喷雾角度减小，渗透增长。另一方面，在502侧，通过在回转室212回转，被施加回转力的燃料流从燃料喷射孔220喷射。因此，在502侧，与501侧相比，燃料的轴向速度减小，形成穿透力弱的燃料喷雾。另外，在502侧，与501侧相比，由于回转力强，喷雾角度增大，渗透缩短。 [0081] 进一步地，在本实施例中，使燃料喷射孔220的入口开放口220i的中心O2从回转室212的中心O1偏离而配置在图4所示的区域A3。即，使燃料喷射孔220的入口开放口220i的中心O2在沿着第二延长线211il的方向上，配置在从回转室212的中心O1向交点212cf侧偏移的位置。通过调整从回转室212的中心O1向沿着第二延长线211il的方向的偏移量，能够调整燃料喷雾的喷雾角度。 [0082] 另外，图4所示的燃料流F2的流速与燃料流F1的流速相比，燃料流F2的流速比燃料流F1的流速快。燃料流F1是流入回转室212的燃料在更上游侧流入燃料喷射孔220的燃料流，燃料流F2是流入回转室212流入的燃料在更下游侧流入燃料喷射孔220的燃料流。 [0083] 通过使燃料喷射孔220的入口开放口220i的中心O2向比假想线段L1更靠区域A3侧偏移，能够使流速快的燃料流向燃料喷射孔220流入。因此，燃料喷射孔220内的燃料流的直行线增加，燃料喷射孔220的中心轴线220cl方向的速度分量增大。通过使燃料喷射孔220内的燃料流的直行线增加，能够使从燃料喷射孔220喷射的燃料喷雾的喷雾角度变窄。因此在本实施例中，不仅在于燃料喷雾的喷雾角度的调整，在要求窄喷雾角度的燃料喷雾的情况下也能够利用。 [0084] 在此，参照图6以及图7，说明利用本实施例的燃料喷射孔形成的燃料液膜的分布。图6是表示在将燃料喷射孔的入口开放口配置在回转室中心的情况下，燃料喷射孔内及其附近的燃料液膜分布的纵剖视图(图4的V-V剖视图)。图7是表示在将燃料喷射孔的入口开放口从回转室中心向区域A3侧偏移配置的情况，燃料喷射孔内及其附近的燃料液膜分布的纵剖视图(图4的V-V剖视图)。此外，在图6以及图7中，液膜的状态利用两个阶段的浓淡表示，浓的部分是燃料为100％的部分，淡的部分是通过混入空气而使燃料的比例比100％小的部分。 [0085] 在图6以及图7中，都是相对于502侧的燃料液膜，501侧的燃料液膜厚。 [0086] 但是，图6与图7相比，图7相对于图6，502侧的燃料液膜在燃料喷射孔220内非常薄。而在501侧，向燃料喷射孔220的燃料流入量增加，其对应的燃料液膜增厚。另外，由于流入燃料喷射孔220的燃料的直行性增加，因此喷雾的到达距离增长。501侧相对于502侧，在燃料的回转方向上位于上游侧。 [0087] 参照图8以及图9，对本实施例的燃料喷射量(流量)变化率与喷雾角度变化率进行说明。图8是表示本实施例的，使燃料喷射孔的入口开放口的位置变化的情况的流量变化率的分析结果的图。图9是表示本实施例的，使燃料喷射孔的入口开放口的位置变化的情况的喷雾角度变化率的分析结果的图。此外，在图8以及图9中，横轴是入口开放口220i的开口位置相对于回转室212的直径的偏移量的比例。 [0088] 如图8以及图9所示，在使入口开放口220i的开口位置偏移的情况下，相对于喷雾角度增大地变化，流量几乎不变化。即，在本实施例的结构中，即便在调整了燃料喷射量后调整喷雾角度，也能够使燃料喷射量不变化地来调整喷雾角度。另外，根据图9，通过使入口开放口220i的中心O2向区域A3侧偏移，而使喷雾角度变窄。 [0089] 在本实施例中，在调整燃料喷射孔220的入口开放口220i的，向区域A1侧的突出量而确定燃料喷射量后，通过使入口开放口220i的中心O2向区域A3偏移配置，能够调整燃料喷雾的喷雾角度。因此，燃料喷射量与喷雾角度的调整变得容易，能够调高燃料喷射阀的设计自由度。 [0090] 参照图10以及图11，关于本实施例的比较例，对从回转室212’流入燃料喷射孔220’，并从燃料喷射孔220’喷射的燃料的流动进行说明。图10是表示本实施例的比较例的，横向通路、回转室以及燃料喷射孔的结构的俯视图。图11是表示图10的VII-VII截面的燃料流的分析结果的图。 [0091] 在图10的比较例的结构中，燃料喷射孔220’的入口开放口220i’的整体存在于比侧壁211i的延长线(第二延长线)211il更靠区域A1侧。即，第二延长线211il与入口开放口220i’的开口缘212ic’不交叉。在该情况下，遍及燃料喷射孔220’的入口开放口220i’的全周，流入被施加了回转力的燃料流。因此，在比较例中，如图11所示，701侧的喷雾角度以及燃料流速和702侧的喷雾角度以及燃料流速形成均匀的燃料喷雾。 [0092] 在本实施例中，在501侧，由于燃料流的回转力弱，因此利用回转力的微粒化的效果小。但是，通过增大中心轴220lcl’方向的速度，能够利用与空气的摩擦热而抑制微粒化性能的降低，或者维持、提高微粒化性能。因此，在本实施例中，能够抑制微粒化性能的降低，而容易调整燃料喷射量。另外，如上所述，虽然燃料的喷雾形态(角度以及粒径)变化，但与为了调整流量，而使横向通路211以及燃料喷射孔220的横截面积变化的情况相比，能够减小喷雾形态的变化量。 [0093] 通过使燃料喷射孔220的入口开放口212i向区域A1侧突出，而改变该突出量，能够调整燃料喷射量。在此，在需要调整喷雾角度的情况下，为了进行调整而改变入口开放口212i的向区域A1侧的突出量时，燃料喷射量变化。为了调整燃料喷射量和喷雾角度的双方，在根据燃料喷射孔的孔径、燃料喷射孔的长度以及涡流室的大小(径)的设计而重新设定时，需要相当大的劳力和时间。 [0094] 以下，参照如图12至图14，说明变更了本发明的回转室212的形状的变更例。 [0095] 在图4中，回转室212的内周壁212c为正圆或由正圆形成。如图12至图14所示，回转室212的内周壁212c也可以形成为螺旋曲线渐开线曲线那样的描绘涡旋的形状。此外，在利用螺旋曲线形成内周壁212c的情况下，回转室212的中心O1是螺旋曲线的回转中心。另外，在内周壁212c由渐开线曲线形成的情况下，回转室212的中心O1为基础圆的中心。这样，回转室212的中心O1定义为几何学的中心或者为了作图而设定的圆的中心。 [0096] 图12是关于变更回转室的形状的示例的，放大表示回转室以及燃料喷射孔的俯视图(图3所示的IV部的放大俯视图)。 [0097] 本例的回转室212的内周壁212c形成为螺旋曲线或渐开线曲线。第二延长线211il、区域A1～A4以及假想线段L1，L2与图4同样地被定义。在图12中，利用虚线表示燃料喷射孔220的入口开放口220i的中心O2配置在回转室212的中心O1的情况的入口开放口 220i。 [0098] 燃料喷射孔220的入口开放口220i跨越第二延长线211il而向区域A1侧突出。因此，第二延长线211il与燃料喷射孔220的入口开放口缘220ic在两个交点220ia、220ib交叉。 [0099] 另外，燃料喷射孔220的入口开放口220i的中心O2位于从回转室212的中心O1分离的位置，并配置在区域A3。假想线段L1和假想线段L2与图4的情况同样，具有实质的间隔，具有平行的关系。 [0100] 入口开放口220i的中心O2配置在区域A3，但在线段L4上，配置在比将交点212cg与交点212ci之间二等分的中央点O4更靠近交点212ci侧。线段L4是通过回转室212的中心O1和入口开放口220i的中心O2的假想线段，与第二延长线211il平行。假想线段L4与第二延长线211il不需要平行，以下，对假想线段L4与第二延长线211il平行的情况进行说明。 [0101] 在本例中，入口开放口220i的中心O2位于从回转室212的中心O1偏离的位置，并配置在区域A3，但在第二延长线211il上，形成于入口开放口220i的两侧的流路宽度W21，W22相对于流路宽度W21使流路宽度W22增大。流路宽度W21是终端部212ce与交点220ia的间隔(距离)。流路宽度W22是交点220ib与交点212cf的间隔(距离)。终端部212ce以及交点220ia、220ib、220cf与图4同样地被定义。 [0102] 在假想线段L4上，形成于入口开放口220i的两侧的流路宽度W31，W32相对于流路宽度W31而使流路宽度W32增大。流路宽度W31是交点212ci与交点220if的间隔(距离)。流路宽度W32是交点220id与交点212cg的间隔(距离)。交点212cg、212ci是假想线段L4与内周壁212c的交点。交点220id、220if是假想线段L4与入口开放口缘220ic的交点。 [0103] 另外，在本例中，能够对图4中不能定义的流路宽度W11，W12进行定义。流路宽度W11，W12是在线段L5上形成于入口开放口220i的两侧的流路宽度。流路宽度W11，W12相对于流路宽度W11使流路宽度W12一方增大。线段L5是通过入口开放口220i的中心O2与喷嘴板21n的中心21no的假想线段。流路宽度W11是交点212cj与交点220ig的间隔(距离)。流路宽度W12是交点220ie与交点212ch的间隔(距离)。交点212ch、212cj是假想线段L4与内周壁 212c的交点。交点220ie、220ig是假想线段L4与入口开放口缘220ic的交点。 [0104] 利用本例的结构中，能够获得与图4的结构同样的效果。 [0105] 图13是关于图12的变更例的，表示变更相对于回转室的燃料喷射孔的位置的示例的俯视图。第二延长线211il、区域A1～A4以及假想线段L1，L2与图4同样地被定义。另外，假想线段L4，L5以及流路宽度W11，W12，W21，W22，W31，W32与图12同样地被定义。 [0106] 在本例中，使燃料喷射孔220的中心从O2的位置进一步偏移到O3的位置。在图13中，利用虚线表示燃料喷射孔220的入口开放口220i的中心位于图12的O2的情况的入口开放口220i。此外，线段L3是通过燃料喷射孔220的中心O3，与第二延长线211il垂直地引导的假想线段。 [0107] 入口开放口220i的中心O3配置在区域A3，并且，在假想线段L4上，配置在比将交点212cf与终端部212ce之间二等分的中央点O4更靠近交点212cf侧。 [0108] 在本例中，相对于流路宽度W21，流路宽度W22小。相对于流路宽度W11，流路宽度W12小。流路宽度W32比流路宽度W31小。这样，即便在回转室212的内周壁212c由螺旋曲线或者渐开线曲线形成的情况下，有时也能够使流路宽度W12，W22或者流路宽度W32相对于流路宽度W11，W21流路宽度W31减小。 [0109] 本例的结构能够获得与图4的结构同样的效果。 [0110] 图14是进一步变更回转室的形状的示例，是放大表示回转室以及燃料喷射孔的俯视图(图3所示的IV部的放大俯视图)。第二延长线211il，区域A1～A4以及假想线段L1，L2与图4同样地被定义。另外，假想线段L4，L5，流路宽度W11，W12，W31，W32以及中央点O4与图12同样地被定义。 [0111] 本例的回转室212的内周壁212c由螺旋曲线或者渐开线曲线形成。但是，燃料喷射孔220的入口开放口220i的整体形成在比第二延长线211il更靠近回转室212的中心O1侧。 [0112] 在如上所述的形态中，不能定义流路宽度W21，W22。但是，流路宽度W11，W12，W21，W22能够与图12以及图13同样地被定义。并且，在流路宽度W11，W12中，相对于流路宽度W11，有时使流路宽度W12增大，有时减小。另外，在流路宽度W31，W32中，相对于流路宽度W31，有时使流路宽度W32增大，有时减小。流路宽度W11，W12，W21，W22的大小关系利用相对于中央点O4的入口开放口220i的中心O2的位置关系确定，具有与图12以及图13同样的关系。 [0113] 在本例的情况下，不能通过使燃料喷射孔220的入口开放口220i向区域A1侧突出而获得流量调整的效果。但是，通过将燃料喷射孔220的入口开放口220i的中心配置在区域A3侧，能够获得使喷射角度变窄的效果，或者调整喷射角度的效果。 [0114] 此外，上述线段L1～L5是直线。 [0115] 在图10的比较例中，燃料喷射孔220’的入口开放口220i’配置为其中心O2’与回转室212’的中心O1’一致。由此，能够使流入燃料喷射孔220’的燃料的回转方向上的速度分量最大。另一方面，在上述实施例以及变更例中，入口开放口220i的中心O2从燃料的回转方向的能够使速度分量最大的回转室212的中心(第一位置)O1，向使回转方向的速度分量减小，并且使燃料喷射孔220的中心轴线220cl方向的速度分量增大的第二位置偏移配置。由此，能够提高流入燃料喷射孔的燃料的直行性，能够使喷射角度变窄。 [0116] 参照图15，对搭载了本发明的燃料喷射阀的内燃机进行说明。图15是搭载了燃料喷射阀1的内燃机的剖视图。 [0117] 在内燃机100的发动机缸体101形成有液压缸102，在液压缸102的顶部设置有进气口103、排气口104。在进气口103上，设置有开闭进气口103的进气阀105，另外在排气口104设置有开闭排气口104的排气阀106。在形成于发动机缸体101，并在与进气口103连通的进气流路107的入口侧端部107a连接有进气管108。 [0118] 在燃料喷射阀1的燃料供给口2(参照图1)连接有燃料配管110。 [0119] 在进气管108形成有燃料喷射阀1的安装部109，在安装部109形成有插入燃料喷射阀1的插入口109a。插入口109a贯通到进气管108的内壁面(进气流路)，从插入插入口109a的燃料喷射阀1喷射的燃料向进气流路内喷射。在双方向喷雾的情况下，将在发动机缸体101设置两个进气口103的方式的内燃机作为对象，各自的燃料喷雾指向各进气口103(进气阀105)喷射。 [0120] 此外，本发明不限于上述实施例或者变更例，能够删除一部分结构，也可以添加未记载的其他结构。另外，在实施例与变更例之间，能够替换或添加实施例或者变更例中记载的结构。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈