JP5987754B2 - Fuel injection valve - Google Patents
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Description
本発明は、燃料噴射弁に関する。 The present invention relates to a fuel injection valve.
従来、弁孔を有するバルブボディ(以下、弁ボディと呼称する)と、弁孔を開閉するよう弁ボディの内部に設けたニードル(以下、弁体と呼称する)と、弁ボディの外部から弁孔を覆う噴孔プレートとを備え、噴孔プレートに、プレート厚み方向に貫通する噴孔を形成した燃料噴射弁が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a valve body having a valve hole (hereinafter referred to as a valve body), a needle (hereinafter referred to as a valve body) provided inside the valve body so as to open and close the valve hole, and a valve from the outside of the valve body 2. Description of the Related Art There is known a fuel injection valve that includes an injection hole plate that covers a hole, and has an injection hole that penetrates in the thickness direction of the injection hole plate (see, for example, Patent Document 1).
噴孔は、弁ボディ側に位置する開口端部(入側開口端部)から弁ボディの反対側に位置する開口端部(出側開口端部)へ向けて流路断面積が大きくなるよう形成されている。 The nozzle hole has a channel cross-sectional area that increases from an opening end (inlet opening end) located on the valve body side to an opening end (exit opening end) located on the opposite side of the valve body. Is formed.
また、噴孔は、噴孔プレートに対する平面視において、入側開口端部の中心よりも出側開口端部の中心のほうが、噴孔プレートの外縁部側に位置するよう形成されている。 In addition, the injection hole is formed such that the center of the exit opening end is located closer to the outer edge of the injection hole plate than the center of the entrance opening end in a plan view with respect to the injection hole plate.
しかしながら、噴孔の流路断面形状を、入側開口端部から出側開口端部へ向けて流路断面積が大きくなるよう形成することにより、噴孔から外部に噴霧される燃料液滴の微粒化を図ったとしても、複数の噴孔のそれぞれから噴射される燃料の噴霧範囲が干渉すると、燃料液滴の微粒化が促進されにくくなるという課題があった。 However, by forming the channel cross-sectional shape of the nozzle hole so that the channel cross-sectional area increases from the inlet opening end to the outlet opening end, the fuel droplets sprayed from the nozzle hole to the outside Even when atomization is attempted, there is a problem that atomization of fuel droplets is difficult to be promoted if the spray range of fuel injected from each of the plurality of nozzle holes interferes.
そこで、本発明は、上述したような従来の問題を解決するためになされたもので、従来のものと比較して、複数の噴孔から外部へ噴射される燃料液滴の微粒化を促進し得る燃料噴射弁を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention has been made to solve the conventional problems as described above, and promotes atomization of fuel droplets injected from a plurality of nozzle holes to the outside as compared with the conventional one. The object is to provide a fuel injection valve.
本発明に係る燃料噴射弁は、上記目的を解決するため、(1)弁孔を有する弁ボディと、前記弁孔を開閉するよう前記弁ボディの内部に設けた弁体と、前記弁孔を覆うよう弁ボディに設けた噴孔プレートとを備え、前記噴孔プレートに、プレート厚み方向に貫通する噴孔を複数形成した燃料噴射弁であって、前記噴孔は、入側開口端部と出側開口端部とを有し、前記噴孔の流路断面は、前記噴孔プレートに対する平面視において、互いに交差した第1の軸および第2の軸を有するオーバル状に形成され、前記入側開口端部に属する前記第1の軸と前記出側開口端部に属する前記第1の軸とが平行であり、前記入側開口端部に属する前記第2の軸と前記出側開口端部に属する前記第2の軸とが平行であり、前記噴孔の入側開口端部に属する第1の軸が長軸で、かつ前記入側開口端部に属する第2の軸が短軸であり、前記噴孔の出側開口端部に属する第1の軸が短軸で、かつ前記出側開口端部に属する第2の軸が長軸であり、前記出側開口端部において前記第1の軸と前記第2の軸との交点である前記出側開口部の中心は、前記入側開口端部において前記第1の軸と前記第2の軸との交点である前記入側開口端部の中心よりも前記噴孔プレートの外縁付側に位置するように形成され、前記出側開口端部の中心と前記入側開口端部の中心とを結ぶ線である前記噴孔の軸線の向きは、前記噴孔のそれぞれから噴射される燃料の噴霧範囲において互いに隣接する外縁部分が燃料噴射方向に平行に並ぶよう設定された構成となっている。 In order to solve the above-described object, the fuel injection valve according to the present invention includes (1) a valve body having a valve hole, a valve body provided inside the valve body so as to open and close the valve hole, and the valve hole. and a nozzle hole plate provided in the valve body so as to cover, in the injection hole plate, a fuel injection valve in which a plurality form nozzle holes which penetrate in the plate thickness direction, the injection hole, and the entry side opening end and an exit-side opening end portion, the flow path cross-section of said injection hole, in a plan view with respect to the injection hole plate is formed in an oval shape having a first and second axes that intersect each other, the entering The first axis belonging to the side opening end and the first axis belonging to the exit opening end are parallel to each other, and the second axis belonging to the entry opening end and the exit opening end The first axis belonging to the inlet opening end of the nozzle hole is parallel to the second axis belonging to the nozzle The axis is a major axis, the second axis belonging to the inlet opening end is a minor axis, the first axis belonging to the outlet opening end of the nozzle hole is a minor axis, and the outlet opening The second axis belonging to the end is a long axis, and the center of the exit opening that is the intersection of the first axis and the second axis at the exit opening end is the entrance opening. The exit side open end is formed so as to be located on the outer edge side of the nozzle hole plate with respect to the center of the entrance side open end that is the intersection of the first axis and the second axis at the end. The direction of the axis of the nozzle hole, which is a line connecting the center of the inlet and the center of the inlet opening end, is such that the outer edge portions adjacent to each other in the spray range of fuel injected from each of the nozzle holes are in the fuel injection direction The configuration is set so as to be arranged in parallel with each other.
この構成により、本発明の燃料噴射弁は、噴孔のそれぞれから噴射される燃料の噴霧範囲において互いに隣接する外縁部分が燃料噴射方向に平行に並ぶよう、噴孔の軸線の向きを設定しているため、複数の噴孔のそれぞれから噴射される燃料の噴霧範囲が干渉せず、燃料液滴の微粒化を促進し得る。 With this configuration, the fuel injection valve of the present invention sets the direction of the axis of the nozzle hole so that the outer edge portions adjacent to each other are aligned in parallel to the fuel injection direction in the spray range of the fuel injected from each of the nozzle holes. Therefore, the spray range of the fuel injected from each of the plurality of nozzle holes does not interfere, and atomization of the fuel droplets can be promoted.
なお、上記(1)に記載の燃料噴射弁において、(2)前記噴孔の流路断面は、前記弁ボディ側に位置する入側開口端部から前記弁ボディの反対側に位置する出側開口端部へ向けて流路断面積が大きくなるようテーパ状に形成された構成としてもよい。 In the fuel injection valve described in (1) above, (2) the flow passage cross section of the nozzle hole is located on the opposite side of the valve body from the inlet opening end located on the valve body side. It is good also as a structure formed in the taper shape so that a flow-path cross-sectional area may become large toward an opening edge part.
この構成により、本発明の燃料噴射弁は、噴孔から外部に噴射される燃料について、燃料が拡散する範囲を拡げられる。 With this configuration, the fuel injection valve of the present invention can expand the range in which the fuel diffuses with respect to the fuel that is injected from the nozzle hole to the outside.
また、上記(1)または(2)に記載の燃料噴射弁において、(3)前記噴孔は、前記入側開口端部および前記出側開口端部の第1の軸に沿った断面において相対する内壁面部がなす第1の角度よりも、前記入側開口端部および前記出側開口端部の第2の軸に沿った断面において相対する内壁面部がなす第2の角度のほうが大きくなるよう形成された構成としてもよい。 Further, in the fuel injection valve according to the above (1) or (2), (3) the nozzle hole is relatively in a cross section along the first axis of the inlet side opening end and the outlet side opening end. The second angle formed by the opposed inner wall surface portions in the section along the second axis of the inlet side opening end portion and the outlet side opening end portion is larger than the first angle formed by the inner wall surface portion to be formed. It is good also as a formed structure.
この構成により、本発明の燃料噴射弁は、入側開口端部および出側開口端部の第1の軸に沿った断面において相対する内壁面部がなす第1の角度よりも、入側開口端部および出側開口端部の第2の軸に沿った断面において相対する内壁面部がなす第2の角度のほうが大きくなるよう形成しているため、噴孔から外部へ噴射される燃料が、出側開口端部の第2の軸方向に拡がるとともに、弁ボディの外部から空気が、燃料の噴射に呼応して噴孔の内部へと巻き込まれる。 With this configuration, the fuel injection valve of the present invention has an inlet opening end that is more than the first angle formed by the opposed inner wall surfaces in the section along the first axis of the inlet opening end and the outlet opening end. Since the second angle formed by the opposed inner wall surfaces in the cross section along the second axis of the portion and the outlet opening end is larger, the fuel injected from the nozzle hole to the outside is discharged. While expanding in the second axial direction of the side opening end, air is drawn from the outside of the valve body into the inside of the injection hole in response to fuel injection.
よって、本発明の燃料噴射弁は、噴孔から外部へ噴射される燃料について、出側開口端部の第1の軸方向の燃料液膜の厚さを薄くするとともに、燃料液膜を出側開口端部の第2の軸方向に十分に拡げて、燃料液滴の微粒化を効果的に促進し得る。 Therefore, the fuel injection valve of the present invention reduces the thickness of the fuel liquid film in the first axial direction of the outlet opening end portion of the fuel injected from the nozzle hole to the outside, and removes the fuel liquid film from the outlet side. It can expand sufficiently in the second axial direction of the opening end, and can effectively promote atomization of fuel droplets.
また、上記(1)ないし(3)に記載の燃料噴射弁において、(4)前記噴孔の前記出側開口端部の中心は、前記噴孔プレートに対する平面視において、前記噴孔の前記入側開口端部の第1の軸および第2の軸のいずれにも重ならないよう設定された構成としてもよい。 In the fuel injection valve according to (1) to (3) above, (4) the center of the outlet opening end of the nozzle hole is the entrance of the nozzle hole in a plan view with respect to the nozzle hole plate. It is good also as a structure set so that it may not overlap with any of the 1st axis | shaft of a side opening edge part, and a 2nd axis | shaft.
この構成より、本発明の燃料噴射弁は、噴孔の前記出側開口端部の中心を、噴孔プレートに対する平面視において、噴孔の入側開口端部の第1の軸および第2の軸のいずれにも重ならないよう設定しているため、微粒化された燃料を噴孔の軸線を中心に非対称な範囲に噴霧する。 With this configuration, the fuel injection valve of the present invention has the center of the outlet opening end of the nozzle hole in the plan view with respect to the nozzle hole plate, the first axis and the second axis of the inlet opening end of the nozzle hole. Since it is set so as not to overlap any of the shafts, the atomized fuel is sprayed in an asymmetrical range around the axis of the nozzle hole.
よって、本発明の燃料噴射弁は、複数の噴孔のそれぞれから噴射される燃料の噴霧範囲が干渉せず、燃料液滴の微粒化を効果的に促進し得る。 Therefore, in the fuel injection valve of the present invention, the spray range of the fuel injected from each of the plurality of injection holes does not interfere and can effectively promote atomization of the fuel droplets.
本発明によれば、従来のものと比較して、複数の噴孔から外部へ噴射される燃料液滴の微粒化を促進し得る燃料噴射弁を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a fuel injection valve that can promote atomization of fuel droplets injected from a plurality of nozzle holes to the outside as compared with the conventional one.
以下、本発明に係る燃料噴射弁の実施の形態について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of a fuel injection valve according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
第1の実施の形態に係る燃料噴射弁1は、図1(a)、図2に示すように、弁ボディ10、弁体20および噴孔プレート30を備え、噴孔プレート30に、プレート厚み方向に貫通する噴孔31を複数形成している。
(First embodiment)
As shown in FIGS. 1A and 2, the fuel injection valve 1 according to the first embodiment includes a
弁ボディ10は、中空構造体であり、上下に延びる燃料供給通路11と、燃料供給通路11の下端部に連通して下向きに開口する弁孔12を有している。燃料供給通路11には、図示していないポンプにより加圧された燃料が送給されるようになっている。弁孔12の内周面部は、下方に向けて内径がテーパ状に縮小するよう形成され、弁座13となっている。
The
弁体20は、上下方向に延びる棒状体であり、弁ボディ10の内部に同軸に配置されている。弁体20の下端部は、下方に向けて外径がテーパ状に縮小するよう形成されている。このテーパ部分の最も外径が大きい個所の全周がシール部21として、弁ボディ10の弁座13に接するようになっている。
The
弁体20は、図示していないスプリングおよびソレノイドコイル等で構成される弁駆動装置により上下方向へ移動し、弁ボディ10の弁孔12を開閉するようになっている。
The
スプリングは、弁体20を弁ボディ10に対して下向きに押圧する役割を担っている。すなわち、弁体20は、ソレノイドコイルが励磁されていないと、スプリングの復元力により下方へ向けて押圧され、シール部21が弁ボディ10の弁座13に接した状態となるため、燃料供給通路11と弁孔12との連通を遮断されることになる。
The spring plays a role of pressing the
ソレノイドコイルは、スプリングの復元力に抗して弁体20を引き上げる役割を担っている。すなわち、弁体20は、ソレノイドコイルが励磁されると、磁気吸引力により引き上げられ、シール部21が弁ボディ10の弁座13から離れた状態となるため、燃料供給通路11と弁孔12とが連通することになる。
The solenoid coil plays a role of pulling up the
噴孔プレート30は、弁孔12を覆うよう弁ボディ10の下端部に溶接等によって取り付けられている。
The
噴孔31は、図1(b)に示す噴孔プレート30に対する平面視において、流路断面が第1の軸X1,X2および第2の軸Y1,Y2を有するオーバル状に形成されている。
The
図1(b)および図1(c)では、第1の軸X1,X2が長軸であり、第2の軸Y1,Y2が短軸である。そして、第1の軸X1および第2の軸Y1は、噴孔31において、弁ボディ10側(図中上側)に位置する入側開口端部31aに属し、第1の軸X2および第2の軸Y2は、噴孔31において、弁ボディ10の反対側(図中の下側)に位置する出側開口端部31bに属している。
In FIG. 1B and FIG. 1C, the first axes X1 and X2 are major axes, and the second axes Y1 and Y2 are minor axes. The first axis X1 and the second axis Y1 belong to the inlet side opening
なお、以下説明する各実施の形態において、オーバル状とは、楕円形、卵形、長円形等のような、少なくとも1つの軸に線対称な閉じた曲線に限定されるものではなく、線対称ではない閉じた曲線も含むものとする。 In each of the embodiments described below, the oval shape is not limited to a closed curve that is axisymmetric about at least one axis, such as an ellipse, an oval, an oval, etc. It also includes closed curves that are not.
噴孔31は、入側開口端部31aから出側開口端部31bへ向けて流路断面積が大きくなるようテーパ状に形成されている。噴孔31は、入側開口端部31aの中心(第1の軸X1と第2の軸Y1との交点)よりも出側開口端部31bの中心(第1の軸X2と第2の軸Y2との交点)のほうが、噴孔プレート30の外縁部側に位置するよう形成されている。
The
噴孔31は、入側開口端部31aおよび出側開口端部31bの第1の軸X1,X2に沿った縦断面(図1(a)参照)において、相対する内壁面部31c,31dがなす第1の角度θ1に比べて、入側開口端部31aおよび出側開口端部31bの第2の軸Y1,Y2に沿った斜断面(図1(c)および図1(d)参照)において、相対する内壁面部31e,31fがなす第2の角度θ2が大きくなるよう形成されている。なお、図中、Zは、噴孔31の軸線を表している。
The
噴孔31の軸線Zの向きは、図3(a)および図3(b)に示すように、噴孔プレート30の外部に向けて噴射される燃料の噴霧範囲Pの外縁において最も近接する部分が互いに平行に並ぶよう設定されている。
The direction of the axis Z of the
次に、本実施の形態に係る燃料噴射弁1の作用を図2、図3を用いて説明する。なお、図2において、Fは燃料の流れ、Aは空気の流れ、Lf1,Lf2,Lf3,Lf4は燃料液膜断面、Lgは燃料液滴、hは燃料液膜の厚さを表している。 Next, the operation of the fuel injection valve 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. In FIG. 2, F represents the flow of fuel, A represents the flow of air, Lf1, Lf2, Lf3, and Lf4 represent fuel liquid film cross sections, Lg represents fuel droplets, and h represents the thickness of the fuel liquid film.
燃料噴射弁1は、弁ボディ10の燃料供給通路11に、図示していないポンプから燃料が送給されている状態で燃料噴射を行う。燃料噴射弁1は、図示していない弁駆動装置によって弁体20が引き上げられると、燃料供給通路11の燃料を、弁座13と弁体20の下端部の外周面部との間隙、および弁孔12を経て噴孔31に流入させ、噴孔31の出側開口端部31bから外部下方へ噴射する。
The fuel injection valve 1 performs fuel injection in a state where fuel is supplied to a
これにより、燃料供給通路11の燃料は、弁座13と弁体20の下端部の外周面部との間隙、および弁孔12を経て噴孔31に流入し、噴孔31から燃料噴射弁1の下方に噴射される。
As a result, the fuel in the
燃料噴射弁1は、燃料供給通路11から噴孔31へと向かう燃料について、弁座13、弁体20および噴孔プレート30により圧力損失を与えて燃料の流れFに乱れを生じさせ、また、入側開口端部31aから噴孔31に流入する際に、噴孔31の内壁面部31cに密になるように流入させ、境界層剥離を生じさせる。
The fuel injection valve 1 causes a loss of pressure by the
燃料噴射弁1から噴射された燃料は、出側開口端部31bから離れるのにしたがい、燃料液膜断面がLf1からLf2に拡大していくが、燃料主流から燃料液滴Lgが拡散するため、燃料液膜断面がLf2からLf3,Lf4に縮小し、最終的には、燃料液膜断面が解消する。
As the fuel injected from the fuel injection valve 1 moves away from the
燃料液滴Lgの粒径PSと燃料液膜の厚さhとの間には、下記(1)の式に表す関係が成立する。この式は、FRAZERの式と呼ばれるものである。 The relationship expressed by the following equation (1) is established between the particle size PS of the fuel droplet Lg and the thickness h of the fuel liquid film. This equation is called the FRAZER equation.
Pd=C(h/V2)1/3…(1)
ここで、V:燃料流速、C:係数である。
Pd = C (h / V 2 ) 1/3 (1)
Here, V: fuel flow velocity, C: coefficient.
本実施の形態に係る燃料噴射弁1は、噴孔プレート30の噴孔31を、入側開口端部31aおよび出側開口端部31bの第1の軸X1,X2に沿った縦断面において相対する内壁面部31c,31dの交差角である第1の角度θ1に比べて、入側開口端部31aおよび出側開口端部31bの第2の軸Y1,Y2に沿った斜断面において相対する内壁面部31e,31fの交差角である第2の角度θ2が大きくなるよう形成している。
In the fuel injection valve 1 according to the present embodiment, the nozzle holes 31 of the
このため、燃料噴射弁1は、燃料を噴孔31から出側開口端部31bの第2の軸Y2方向に拡がるように下方へ噴射し得る。また、燃料噴射弁1は、噴孔31の内壁面部31cで密な燃料を流れFを生じさせ、噴孔31の内部の内壁面部31d側の領域に負圧を発生させ、これにより、噴孔31の内部へ外部空気の流れAを巻き込むことができる。
For this reason, the fuel injection valve 1 can inject fuel downward from the
よって、燃料噴射弁1は、噴孔31から外部へ噴射する燃料について、出側開口端部31bの第1の軸X2方向の燃料液膜の厚さhを薄くするとともに、燃料液膜を出側開口端部31bの第2の軸Y2方向に十分に拡げて、燃料液滴の微粒化が効果的に促進し得る。
Therefore, the fuel injection valve 1 reduces the thickness h of the fuel liquid film in the direction of the first axis X2 of the
本実施の形態に係る燃料噴射弁1は、噴孔プレート30の噴孔31の軸線Zの向きを、噴孔31のそれぞれから噴射される燃料の噴霧範囲Pにおいて互いに隣接する外縁部分が、燃料噴射方向に平行に並ぶよう設定している。
In the fuel injection valve 1 according to the present embodiment, the outer edge portions adjacent to each other in the spray range P of the fuel injected from each of the nozzle holes 31 in the direction of the axis Z of the
このため、燃料噴射弁1は、図3(a)および図3(b)に示すように、噴孔プレート30の側面視および底面視において、それぞれの噴孔31から噴射される燃料の噴霧範囲Pを干渉させず、図3(c)に示すように、燃料液滴の微粒化Lgを促進し得る。
For this reason, as shown in FIGS. 3A and 3B, the fuel injection valve 1 has a spray range of fuel injected from each
また、それぞれの噴孔31から噴射される燃料の噴霧範囲Pが干渉しないので、隣接する噴霧範囲Pの外縁部分を流通する燃料液滴Lgに作用する空気の影響が減り、燃料液滴Lgが、図3(a)に示す矢印S方向に巻き上げられる。この結果、燃料液滴Lgがさらに微粒化されることになる。 In addition, since the spray ranges P of the fuel injected from the respective injection holes 31 do not interfere with each other, the influence of air acting on the fuel droplets Lg flowing through the outer edge portion of the adjacent spray range P is reduced, and the fuel droplets Lg are reduced. Then, it is wound up in the direction of arrow S shown in FIG. As a result, the fuel droplets Lg are further atomized.
(第2の実施形態)
第2の実施の形態に係る燃料噴射弁2は、図4(a)に示すように、弁ボディ10、弁体20および噴孔プレート30を備え、噴孔プレート30に、プレート厚み方向に貫通する噴孔32を複数形成している。
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 4A, the fuel injection valve 2 according to the second embodiment includes a
弁ボディ10、弁体20および噴孔プレート30の基本的な構造は、前述の第1の実施の形態のものと同様であり、図4(a)〜(d)において図1(a)〜(d)と同じ符号を付した部分は、同一物を表している。
The basic structure of the
噴孔32は、図4(b)に示す噴孔プレート30に対する平面視において、流路断面が第1の軸X1,X2および第2の軸Y1,Y2を有するオーバル状に形成されている。
The
図4(b)および図4(c)では、第1の軸X1、第2の軸Y2が長軸であり、第1の軸X2、第2の軸Y1が短軸である。そして、第1の軸X1および第2の軸Y1は、噴孔32において、弁ボディ10側(図中上側)に位置する入側開口端部32aに属し、第1の軸X2および第2の軸Y2は、噴孔32において、弁ボディ10の反対側(図中の下側)に位置する出側開口端部32bに属している。
Shown in FIG. 4 (b) and FIG. 4 (c), the first axis X1, a second axis Y2 is the long axis, the first axis X2, the second axis Y1 is the minor axis. The first axis X1 and the second axis Y1 belong to the inlet side opening
噴孔32は、入側開口端部32aから出側開口端部32bへ向けて流路断面積が大きくなるようテーパ状に形成されている。噴孔32は、入側開口端部32aの中心(第1の軸X1と第2の軸Y1との交点)よりも出側開口端部32bの中心(第1の軸X2と第2の軸Y2との交点)のほうが、噴孔プレート30の外縁部側に位置するよう形成されている。
The
また、出側開口端部32bの中心は、噴孔プレート30に対する平面視において、入側開口端部32aに属する第1の軸X1および第2の軸Y1のいずれにも重ならないよう設定されている。
Further, the center of the outlet side opening
噴孔32は、入側開口端部32aおよび出側開口端部32bの第1の軸X1,X2に沿った斜断面(図4(a)参照)において、相対する内壁面部32c,32dがなす第1の角度θ1に比べて、入側開口端部32aおよび出側開口端部32bの第2の軸Y1,Y2に沿った斜断面(図4(c)および図4(d)参照)において、相対する内壁面部32e,32fがなす第2の角度θ2が大きくなるよう形成されている。なお、図中、Zは、噴孔32の軸線を表している。
The
噴孔32の軸線Zの向きは、図5(a)および図5(b)に示すように、噴孔プレート30の外部に向けて噴射される燃料の噴霧範囲Pの外縁において最も近接する部分が互いに平行に並ぶよう設定されている。
The direction of the axis Z of the
次に、本実施の形態に係る燃料噴射弁2の作用を説明する。この燃料噴射弁2の基本的な作用は、前述した第1の実施の形態のものと同様であるので、記載を省略する。 Next, the operation of the fuel injection valve 2 according to the present embodiment will be described. Since the basic operation of the fuel injection valve 2 is the same as that of the first embodiment described above, description thereof is omitted.
燃料噴射弁2は、弁ボディ10の燃料供給通路11に、図示していないポンプから燃料が送給されている状態で燃料噴射を行う。燃料噴射弁2は、図示していない弁駆動装置によって弁体20が引き上げられると、燃料供給通路11の燃料を、弁座13と弁体20の下端部の外周面部との間隙、および弁孔12を経て噴孔32に流入させ、噴孔32の出側開口端部32bから外部下方へ噴射する。
The fuel injection valve 2 performs fuel injection in a state where fuel is supplied from a pump (not shown) to the
これにより、燃料供給通路11の燃料は、弁座13と弁体20の下端部の外周面部との間隙、および弁孔12を経て噴孔32に流入し、噴孔32から燃料噴射弁1の下方に噴射される。
Thus, the fuel in the
燃料噴射弁1は、燃料供給通路11から噴孔32へと向かう燃料について、弁座13、弁体20および噴孔プレート30により圧力損失を与えて燃料の流れFに乱れを生じさせ、また、入側開口端部31aから噴孔32に流入する際に、噴孔31の内壁面部31cに密になるように流入させ、境界層剥離を生じさせる。
The fuel injection valve 1 causes a loss of pressure by the
燃料噴射弁2から噴射された燃料は、出側開口端部32bから離れるのにしたがい、燃料液膜断面が拡大していくが、燃料主流から燃料液滴が拡散するため、燃料液膜断面が徐々に縮小し、最終的には、燃料液膜断面を解消する。
As the fuel injected from the fuel injection valve 2 moves away from the
本実施の形態に係る燃料噴射弁2は、噴孔プレート30の噴孔32を、入側開口端部32aおよび出側開口端部32bの第1の軸X1,X2に沿った斜断面において相対する内壁面部32c,32dの交差角である第1の角度θ1に比べて、入側開口端部32aおよび出側開口端部32bの第2の軸Y1,Y2に沿った斜断面において相対する内壁面部32e,32fの交差角である第2の角度θ2が大きくなるよう形成している。
In the fuel injection valve 2 according to the present embodiment, the
このため、燃料噴射弁2は、燃料を噴孔32から出側開口端部32bの第2の軸Y2方向に拡がるように下方へ噴射し得る。また、燃料噴射弁2は、噴孔32の内壁面部32cで密な燃料を流れFを生じさせ、噴孔32の内部の内壁面部32d側の領域に負圧を発生させ、これにより、噴孔32の内部へ外部空気の流れAを巻き込むことができる。
For this reason, the fuel injection valve 2 can inject the fuel downward from the
よって、燃料噴射弁2は、噴孔32から外部へ噴射する燃料について、出側開口端部32bの第1の軸X2方向の燃料液膜の厚さh(図2参照)を薄くするとともに、燃料液膜を出側開口端部32bの第2の軸Y2方向に十分に拡げて、燃料液滴の微粒化が効果的に促進し得る。
Therefore, the fuel injection valve 2 reduces the thickness h (see FIG. 2) of the fuel liquid film in the first axis X2 direction of the outlet opening
本実施の形態に係る燃料噴射弁2は、出側開口端部32bの中心を、噴孔プレート30に対する平面視において、入側開口端部32aに属する第1の軸X1および第2の軸Y2のいずれにも重ならないよう設定している。
The fuel injection valve 2 according to the present embodiment has a first axis X1 and a second axis Y2 belonging to the
よって、燃料噴射弁2は、微粒化した燃料を、入側開口端部32aおよび出側開口端部32bの第2の軸Y1,Y2に沿った斜断面(図5(d)参照)において、噴孔32の軸線Zを中心に非対称な範囲に噴霧する。
Therefore, the fuel injection valve 2 causes the atomized fuel to flow into the oblique cross-section (see FIG. 5 (d)) along the second axes Y1 and Y2 of the inlet side opening
本実施の形態に係る燃料噴射弁2は、噴孔プレート30の噴孔32の軸線Zの向きを、噴孔32のそれぞれから噴射される燃料の噴霧範囲Pにおいて互いに隣接する外縁部分が、燃料噴射方向に平行に並ぶよう設定している。
In the fuel injection valve 2 according to the present embodiment, the direction of the axis Z of the
このため、燃料噴射弁2は、図5(a)および図5(b)に示すように、噴孔プレート30の側面視および底面視において、それぞれの噴孔32から噴射される燃料の噴霧範囲Pを干渉させず、図5(c)に示すように、燃料液滴の微粒化を促進し得る。
For this reason, as shown in FIGS. 5A and 5B, the fuel injection valve 2 has a spray range of fuel injected from each
また、それぞれの噴孔32から噴射される燃料の噴霧範囲Pが干渉しないので、隣接する噴霧範囲Pの外縁部分を流通する燃料液滴に作用する空気の影響が減り、燃料液滴が、図5(a)に示す矢印S方向に巻き上げられる。この結果、燃料液滴がさらに微粒化されることになる。 Further, since the spray ranges P of the fuel injected from the respective injection holes 32 do not interfere with each other, the influence of air acting on the fuel droplets flowing through the outer edge portion of the adjacent spray range P is reduced, and the fuel droplets are It is wound up in the direction of arrow S shown in FIG. As a result, the fuel droplets are further atomized.
なお、本発明に係る燃料噴射弁の技術的範囲は、上述した実施の形態に限定されるものでなく、本発明の範囲を逸脱しない限り、特許請求の範囲に記載した各構成要素の種々の変更を含むものである。 It should be noted that the technical scope of the fuel injection valve according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various components of the constituent elements described in the claims can be made without departing from the scope of the present invention. Includes changes.
以上のように、本発明に係る燃料噴射弁は、複数の噴孔から外部へ噴射される燃料液滴の微粒化を促進できるという効果を奏するもので、各種の内燃機関に有用である。 As described above, the fuel injection valve according to the present invention has an effect of promoting atomization of fuel droplets injected from a plurality of nozzle holes to the outside, and is useful for various internal combustion engines.
1,2…燃料噴射弁、10…弁ボディ、12…弁孔、20…弁体、30…噴孔プレート、31,32…噴孔、31a,32a…入側開口端部、31b,32b…出側開口端部、31c,32c…内壁面部、31d,32d…内壁面部、31e,32e…内壁面部、31f,32f…内壁面部、P…噴霧範囲、X1,X2…第1の軸、Y1,Y2…第2の軸、Z…軸線、θ1…第1の角度、θ2…第2の角度 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 ... Fuel injection valve, 10 ... Valve body, 12 ... Valve hole, 20 ... Valve body, 30 ... Injection hole plate, 31, 32 ... Injection hole, 31a, 32a ... Inlet side opening end part, 31b, 32b ... Outlet opening end, 31c, 32c ... inner wall surface portion, 31d, 32d ... inner wall surface portion, 31e, 32e ... inner wall surface portion, 31f, 32f ... inner wall surface portion, P ... spraying range, X1, X2 ... first axis, Y1, Y2 ... second axis, Z ... axis, θ1 ... first angle, θ2 ... second angle
Claims (4)
前記弁孔を開閉するよう前記弁ボディの内部に設けた弁体と、
前記弁孔を覆うよう弁ボディに設けた噴孔プレートとを備え、
前記噴孔プレートに、プレート厚み方向に貫通する噴孔を複数形成した燃料噴射弁であって、
前記噴孔は、入側開口端部と出側開口端部とを有し、
前記噴孔の流路断面は、前記噴孔プレートに対する平面視において、互いに交差した第1の軸および第2の軸を有するオーバル状に形成され、
前記入側開口端部に属する前記第1の軸と前記出側開口端部に属する前記第1の軸とが平行であり、
前記入側開口端部に属する前記第2の軸と前記出側開口端部に属する前記第2の軸とが平行であり、
前記噴孔の入側開口端部に属する第1の軸が長軸で、かつ前記入側開口端部に属する第2の軸が短軸であり、
前記噴孔の出側開口端部に属する第1の軸が短軸で、かつ前記出側開口端部に属する第2の軸が長軸であり、
前記出側開口端部において前記第1の軸と前記第2の軸との交点である前記出側開口部の中心は、前記入側開口端部において前記第1の軸と前記第2の軸との交点である前記入側開口端部の中心よりも前記噴孔プレートの外縁付側に位置するように形成され、
前記出側開口端部の中心と前記入側開口端部の中心とを結ぶ線である前記噴孔の軸線の向きは、前記噴孔のそれぞれから噴射される燃料の噴霧範囲において互いに隣接する外縁部分が燃料噴射方向に平行に並ぶよう設定されていることを特徴とする燃料噴射弁。 A valve body having a valve hole;
A valve body provided inside the valve body to open and close the valve hole;
An injection hole plate provided in the valve body so as to cover the valve hole,
A fuel injection valve in which a plurality of injection holes penetrating in the plate thickness direction is formed in the injection hole plate,
The nozzle hole has an inlet opening end and an outlet opening end,
The flow passage cross section of the nozzle hole is formed in an oval shape having a first axis and a second axis intersecting each other in a plan view with respect to the nozzle hole plate,
The first axis belonging to the entry-side opening end and the first axis belonging to the exit-side opening end are parallel,
The second axis belonging to the entry-side opening end and the second axis belonging to the exit-side opening end are parallel,
The first axis belonging to the inlet side opening end of the nozzle hole is a long axis, and the second axis belonging to the inlet side opening end is a short axis,
The first axis belonging to the outlet side opening end of the nozzle hole is a short axis, and the second axis belonging to the outlet side opening end is a long axis,
The center of the outlet opening that is the intersection of the first axis and the second axis at the outlet opening end is the first axis and the second axis at the inlet opening end. Is formed so as to be located on the outer edge side of the nozzle hole plate from the center of the entrance-side opening end that is the intersection with
The direction of the axis of the nozzle hole, which is a line connecting the center of the outlet opening end and the center of the inlet opening end, is an outer edge adjacent to each other in the spray range of fuel injected from each of the nozzle holes A fuel injection valve characterized in that the portion is set so as to be aligned in parallel to the fuel injection direction.
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