CN113260783B - 燃料喷射装置 - Google Patents
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Abstract
在喷孔板(13)的上游侧端面具有燃料通路(17),燃料通路供燃料从阀座开口部(12b)流入中央部,供燃料流出至与端部接合且向燃料施加回转力的多个回转室(18a、18b),喷孔(14a、14b)在所述回转室(18a、18b)开口,将所述回转室(18a、18n)以及所述喷孔(14a、14b)配置成相对于所述燃料通路的中心(17c)点对称,使所述燃料通路的中心轴(40)相对于所述阀座开口部的中心(12c)偏移,由此,使从所述阀座开口部(12b)经由所述燃料通路(17)流入喷孔(14a、14b)的燃料流的主流(30a、30b)的方向构成为远离喷孔的方向和朝向喷孔的方向这两个方向。
Description
技术领域
本申请涉及一种燃料喷射装置。
背景技术
近年来,针对装设于汽车的内燃机的排出气体限制加强,作为其中一环,要求从内燃机的燃料喷射装置喷射的燃料喷雾的微粒化,关于利用回转流实现微粒化的方式,正在进行各种研究。
专利文献1公开的现有燃料喷射装置包括阀芯、阀座以及燃料喷射器用喷嘴,其中,阀芯响应来自内燃机控制模块的控制信号而可动,阀座供该阀芯落位或背离,燃料喷射器用喷嘴设置于燃料的流通方向上紧靠阀座的下游侧的位置,在燃料喷射器用喷嘴设置有通过中心部彼此连通的多条槽形流路以及与各流路的下游侧连通的多个涡流室,在各涡流室设置有使燃料喷出的喷孔。
根据专利文献1公开的现有燃料喷射装置,从阀座流入燃料喷射用喷嘴的中央部的燃料均匀地流入多条槽形流路,在该流路中整流而流入涡流室,并且一边产生回转流一边流入喷孔。流入喷孔的燃料在喷孔的内部依旧保持回转流,并且形成沿着喷孔的内部的薄的液膜。形成于喷孔的内壁的薄的液膜从喷孔呈中空圆锥状地喷射至内燃机的燃烧室内而微粒化,从而燃料的微粒化得到促进。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-98028号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
近年来,在内燃机的吸气端口内进行燃料的喷射这一方式中,以改善燃料效率为目的,在内燃机的吸气行程中进行燃料喷射的例子增多。众所周知,在吸气行程中的燃料喷射是这样一种方法,在吸气阀打开的状态下进行燃料喷射,使燃料喷雾直接流入内燃机的燃烧室内,提高燃烧室内的气化冷却效果并使抗爆性提高,通过增加内燃机的压缩比,能够改善燃料效率。
在前述专利文献1公开的现有燃料喷射装置中,虽然燃料喷雾的微粒化性能良好,但是燃料喷雾的穿透力(penetration force)小,因此,在内燃机的吸气行程中喷射燃料时,由于吸气端口内产生的吸气流的影响,有时,燃料喷雾会流动至吸气端口的顶部侧,燃料喷雾的一部分附着于吸气端口的顶部的内壁面,流入燃烧室内的燃料喷雾的流入量会变少。因此,存在下述技术问题:燃烧室内的气化冷却效果不充分,无法提高抗爆性,无法增加内燃机的压缩比,因此,无法充分地改善燃料效率。
此外,在前述的现有燃料喷射装置中,即使在吸气阀关闭的状态下进行燃料喷射的排气行程喷射的情况下,若多气筒的内燃机的各吸气端口间产生的吸气脉动的影响以及喷射量喷射较多的期间长的情况等,那么,在排气行程中无法彻底喷射所需量的燃料的情况下,燃料喷射动作的后半部分移转至吸气行程,受到吸气流的影响,燃料喷雾会流动至吸气端口的顶部而容易附着于吸气端口的顶部的内壁,从而燃料效率的改善受到阻碍。
本申请是为了消除所述现有燃料喷射装置的问题而形成的,其目的是提供一种燃料喷射装置,能够减少燃料向吸气端口的内壁的附着而促进燃料效率的改善。
解决技术问题所采用的技术方案
本申请的燃料喷射装置具有用于对阀座进行开闭的阀芯,从控制装置接收动作信号而使所述阀芯动作,由此,燃料在流过所述阀芯和阀座座部之间后,从设置于喷孔板的多个喷孔喷射,其中,所述喷孔板安装在阀座下游侧的阀座开口部,其特征在于,在所述喷孔板的上游侧端面包括回转室、燃料通路以及所述喷孔,在所述阀座开口部的径向外侧配置有多个所述回转室,所述回转室向燃料施加回转力,燃料从所述阀座开口部流入所述燃料通路的中央部,并且燃料流出至与所述燃料通路的端部接合的所述回转室,所述喷孔在所述回转室开口,向外部喷射燃料,在沿所述阀座开口部的中心轴方向从上游侧观察所述喷孔板的上游侧端面的情况下,多个所述回转室以及所述喷孔配置成相对于所述燃料通路的中心点对称,所述燃料通路的中心轴相对于所述阀座开口部的中心偏移,在多个所述喷孔中,至少一个喷孔设置成相对于所述燃料通路的中心轴向所述阀座开口部的中心侧偏移,并且,至少一个喷孔设置成相对于所述燃料通路的中心轴向所述阀座开口部的中心的相反侧偏移。
发明效果
本申请的燃料喷射装置具有用于对阀座进行开闭的阀芯,从控制装置接收动作信号使所述阀芯动作,由此,燃料在流过所述阀芯和阀座座部之间后,从设置于喷孔板的多个喷孔喷射,其中,所述喷孔板安装在阀座下游侧的阀座开口部,其特征在于,在所述喷孔板的上游侧端面包括回转室、燃料通路以及所述喷孔,在所述阀座开口部的径向外侧配置有多个所述回转室,所述回转室向燃料施加回转力,燃料从所述阀座开口部流入所述燃料通路的中央部,并且燃料流出至与所述燃料通路的端部接合的所述回转室,所述喷孔在所述回转室开口,向外部喷射燃料,在沿所述阀座开口部的中心轴方向从上游侧观察所述喷孔板的上游侧端面的情况下,多个所述回转室以及所述喷孔配置成相对于所述燃料通路的中心点对称,所述燃料通路的中心轴相对于所述阀座开口部的中心偏移,在多个所述喷孔中,至少一个喷孔设置成相对于所述燃料通路的中心轴向所述阀座开口部的中心侧偏移,并且,至少一个喷孔设置成相对于所述燃料通路的中心轴向所述阀座开口部的中心的相反侧偏移,因此,能够提供一种燃料喷射装置,能够减少燃料向吸气端口壁的附着,能够促进燃料效率的改善。
附图说明
图1是实施方式一的燃料喷射装置的纵向剖视图。
图2是实施方式一的燃料喷射装置的一部分的纵向剖视图。
图3是从箭头方向观察沿着图2的A-A线的截面的横向剖视图。
图4是实施方式一的燃料喷射装置的喷孔板的上游侧端面的说明图。
图5是实施方式二的燃料喷射装置的喷孔板的上游侧端面的说明图。
图6是实施方式三的燃料喷射装置的一部分的纵向剖视图。
图7是从箭头方向观察沿着图6的B-B线的截面的横向剖视图。
图8是表示实施方式三的燃料喷射装置的喷孔板的上游侧端面的说明图。
图9是将实施方式四的燃料喷射装置设置于内燃机的吸气端口的情况的说明图。
图10是从箭头方向观察沿着图9的C-C线的截面的实施方式四的燃料喷射装置的喷孔板的上游侧端面的说明图。
具体实施方式
实施方式一
图1是实施方式一的燃料喷射装置的纵向剖视图,图2是实施方式一的燃料喷射装置的一部分的纵向剖视图,图3是从箭头方向观察沿着图2的A-A线的截面的横向剖视图。图1、图2和图3中,燃料喷射装置1由电磁装置4和阀装置9构成。电磁装置4由树脂制的框体71、线圈7、金属制的外壳5、芯体6以及树脂制的绝缘外罩41构成,其中,框体71在轴向的两端部具有凸缘部,线圈7卷绕于框体71的外周部,外壳5形成为配置于线圈7的外周部的轭部,芯体6形成为***框体71的内周面以及外壳5的内周面的金属制的固定铁芯,绝缘外罩41将线圈7、框体71、芯体6以及外壳5埋设在内部。
阀装置9包括阀芯10、由磁性体即金属构成的电枢8、阀座12、阀保持件11以及喷孔板13。阀保持件11的轴向一端部被压入芯体6的轴向的一端部的外周部后,通过焊接的方式固定至芯体6。阀保持件11在轴向的一端部侧的内周面具有从内周面突出的环状的引导部11a。电枢8被压入阀芯10的轴向的一端部后,通过焊接的方式固定至阀芯10。电枢8通过阀保持件11的引导部11a支承为在轴向上自由滑动,当如后文所述那样被芯体6吸引时,该电枢8沿轴向滑动,电枢8的端面8a与芯体6的端面抵接。球体15通过焊接的方式固定于阀芯10的轴向的另一端部,包括由多个倒角形成的平坦面15a。
阀座12形成为轴向的一端部敞开且另一端部被端壁部121封堵的中空的圆筒形。在阀座12的内部,通过焊接的方式固定于阀芯10的轴向的另一端部的所述球体15配置成能够沿轴向移动。在阀座12的端壁部121的内表面形成有供球体15落位的环状的座部12a。此外,在阀座12的端壁部121的中央部设置有供端壁部121贯穿的阀座开口部12b。阀座开口部12b通过球体15落位在阀座12的座部12a的方式被封堵,通过球体15从座部12a背离而解除封堵,使阀座12的内部与外部连通。
形成为盘状的喷孔板13的上游侧端面通过焊接的方式固定于阀座12的下游侧。焊接部50表示其焊接部位。阀座12的周缘部和喷孔板13的周缘部抵接并固定于阀保持件11的轴向的另一端部的内周部。
如图3所示,在喷孔板13设置有第一回转室18a、第二回转室18b、连接第一回转室18a与第二回转室18b的燃料通路17、沿板厚方向贯穿喷孔板13的第一喷孔14a、第二喷孔14b。第一回转室18a、第二回转室18b以及燃料通路17通过使喷孔板13的上游侧端面凹陷的方式形成,并且构成为各自的底面实质上形成同一平面并连续。关于喷孔板13的结构的细节,在后文中描述。
第一喷孔14a形成于第一回转室18a的中央部,第二喷孔14b形成于第二回转室18b的中央部。喷孔板13的中心13c和阀座12的阀座开口部12b的中心12c位于燃料喷射装置1的中心轴X上。***芯体6内部的压缩弹簧16的一端部固定于芯体6,另一端部与阀芯10的轴向的一端部抵接,始终朝阀座12的方向推动阀芯10。
接着,对实施方式一的燃料喷射装置的动作进行说明。当动作信号从内燃机的控制装置(未图示)发送至燃料喷射装置1的驱动电路(未图示)时,在燃料喷射装置1的线圈7中流动有电流,在由电枢8、芯体6、外壳5、阀保持件11构成的磁路中产生磁通,电枢8克服压缩弹簧16的推压力而被吸引并移动至芯体6侧。通过电枢8被吸引并移动至芯体6侧,固定于电枢8的阀芯10的球体15背离阀座12的座部12a,阀座开口部12b被球体15封堵这一情况被解除。
当阀座开口部12b被球体15封堵这一情况被解除时,充满于阀保持件11内部的高压的燃料通过阀芯10的球体15的平坦面15a与阀座12的内周面之间的间隙、阀座12的座部12a与球体15的外周面之间的间隙以及阀座开口部12b流入喷孔板13的燃料通路17的中央部。流入燃料通路17的中央部的燃料从燃料通路17的中央部分流并流入第一回转室18a和第二回转室18b,从第一回转室18a通过第一喷孔14a被喷射至内燃机的吸气端口内,同时,从第二回转室18b通过第二喷孔14b被喷射至内燃机的吸气端口内。
接着,当从内燃机的控制装置向燃料喷射装置1的驱动电路发送用于使燃料喷射动作停止的停止信号时,线圈7的电流断流,由电枢8、芯体6、外壳5、阀保持件11构成的磁路的磁通减少,电枢8在压缩弹簧16的推压力的作用下在阀保持件11的引导部11a的表面滑动并向阀座12的方向移动。由此,阀芯10的球体15落位至阀座12的座部12a而将阀座开口部12b封堵。其结果是,燃料从第一喷孔14a和第二喷孔14b的喷射停止。
此处,对喷孔板13的结构进行更详细说明。图4是实施方式一的燃料喷射装置的喷孔板的上游侧端面的说明图。如图4所示,在喷孔板13的上游侧端面,向燃料施加回转力的第一回转室18a和第二回转室18b形成于阀座开口部12b的径向外侧。
此外,在第一回转室18a的中央部设置有第一喷孔14a,在第二回转室18b的中央部设置有第二喷孔14b。此外,在喷孔板13的上游侧端面设置有具有与阀座开口部12b相对的燃料通路17。从阀座开口部12b流出的燃料构成为:从燃料通路17的中央部流入燃料通路后分流至与燃料通路17的两端部接合的第一回转室18a和第二回转室18b。
此外,配置成:从穿过阀座开口部12b的中心的中心轴X的上游侧观察喷孔板13的上游侧端面的情况下,阀座开口部12b的中心12c与喷孔板13的中心13c一致。此外,第一回转室18a和第二回转室18b配置成相对于燃料通路17的中心17c点对称。此外,第一喷孔14a与第二喷孔14b形成为相对于燃料通路17的中心17c点对称。
此外,燃料通路17的中心轴40设置成相对于阀座开口部的中心12c以及喷孔板13的中心13c偏移规定量。其结果是,设置于第一回转室18a的第一喷孔14a相对于燃料通路17的中心轴40向阀座开口部12b的中心12c一侧偏移规定量,并且,设置于第二回转室18b的第二喷孔14b相对于燃料通路17的中心轴40向与阀座开口部12b的中心12c相反一侧偏移规定量。
从阀座12的阀座开口部12b流入喷孔板13的上游侧端面的燃料以阀座开口部12b的中心12c为中心呈放射状地流入燃料通路17的中央部,但由于设置于第一回转室18a的第一喷孔14a相对于燃料通路17的中心轴40向阀座开口部12b的中心12c的方向偏移,因此,通过燃料通路17流入设置于第一回转室18a的第一喷孔14a的燃料流的主流30a相对于燃料通路17的中心17c朝向与第一喷孔14a相反一侧的燃料通路17的侧壁17w的方向流动。因此,燃料不容易直接进入第一喷孔14a,在第一回转室18a的内部会产生燃料的较强的第一回转流30a1,形成穿透力小且充分微粒化的燃料喷雾,该燃料喷雾从第一喷孔14a被喷射至内燃机的吸气端口内。
另一方面,由于设置于第二回转室18b的第二喷孔14b相对于燃料通路17的中心轴40向与阀座开口部12b的中心12c相反一侧偏移,因此,通过燃料通路17向设置于第二回转室18b的第二喷孔14b的方向流入的燃料流的主流30b朝向第二喷孔14b的方向流动,燃料容易直接流入第二喷孔14b。因此,在第二回转室18b的内部产生比所述第一回转流30a1弱的第二回转流30b1,从而形成穿透力大的燃料喷雾,该燃料喷雾从第二喷孔14b被喷射至内燃机的吸气端口内。
如此一来,从阀座开口部流入回转室的燃料一边产生回转流一边流入喷孔,并且在喷孔内部也保持回转流动,由此,形成沿着喷孔内壁的薄液膜,通过使薄液膜从喷孔呈中空圆锥状地喷射,燃料的微粒化得到促进。
在实施方式一的燃料喷射装置中,能够将在一个喷孔板中从阀座开口部经由燃料通路流入设置于回转室内的喷孔的燃料流的主流的方向设定成朝向喷孔的方向以及远离喷孔的方向这两个方向,能够在回转室内产生弱回转流和强回转流这两个种类的回转流,因此,能够形成穿透力大的燃料喷雾以及穿透力小且微粒化良好的燃料喷雾这两种类型的燃料喷雾。因此,即使在吸气端口内存在吸气流动时进行燃料喷射的情况下,在吸气流的作用下,燃料喷雾也不容易流动,能够减少燃料喷雾向吸气端口壁的附着。因此,能够提高燃料喷雾向燃料室内的直接进入率,能够提高燃料室内的气化冷却效果,能够提高抗爆性,能够增加压缩比,能够改善燃料效率。
与之相对地,在所述专利文献1公开的现有燃料喷射装置的情况下,阀座开口部的中心与设置于喷孔板的上游侧端面且呈放射状扩展的多个燃料通路的中心一致,从阀座开口部流入各燃料通路且朝向喷孔的燃料流的主流的方向与燃料通路的中心轴实质平行,在各回转室会产生相同强度的燃料的回转流,从各喷孔喷射相同穿透力的燃料喷雾。因此,无法获得本申请的实施方式一的燃料喷射装置的所述效果。
此外,在利用通常的燃料的回转流的燃料的微粒化方式的燃料喷射装置中,在利用一个喷孔板形成穿透力不同的燃料喷雾的情况下,需要在一个喷孔板形成与穿透力不同的燃料喷雾分别对应的不同形状的喷孔、回转室、燃料通路等,燃料的流路结构复杂化,加工性变差,而与之相对地,根据本申请的实施方式一的燃料喷射装置,与燃料喷雾的不同穿透力对应的喷孔、回转室、燃料通路具有相同的形状,只要使燃料通路的中心轴相对于阀座开口部的中心偏移即可,因此,能够简化燃料的流路结构,能够改善加工性。
实施方式二
接着,对本申请的实施方式二的燃料喷射装置进行说明。在实施方式一的燃料喷射装置中,在喷孔板的上游侧端面设置有两个喷孔,不过,实施方式二的燃料喷射装置中,在喷孔板的上游侧端面设置有四个喷孔。图5是实施方式二的燃料喷射装置的喷孔板的上游侧端面的说明图。
图5中,在喷孔板13的上游侧端面,第一燃料通路17、第二燃料通路171被设置成在彼此共通的中心17c处交叉且彼此正交。在第一燃料通路17的一端部连接有第一回转室18a,在第一燃料通路17的另一端部连接有第二回转室18b。在第二燃料通路171的一端部连接有第三回转室18c,在第二燃料通路171的另一端部连接有第四回转室18d。第一回转室18a、第二回转室18b、第三回转室18c以及第四回转室18d分别形成于阀座开口部12b的径向外侧。
第一燃料通路17、第二燃料通路171、第一回转室18a、第二回转室18b、第三回转室18c、第四回转室18d以使所述喷孔板13的上游侧端面凹陷的方式形成,且形成为各自的底面实质上形成同一平面并连续。
在第一回转室18a的中央部,沿板厚方向贯穿喷孔板13的第一喷孔14a开口,在第二回转室18b的中央部,沿板厚方向贯穿喷孔板13的第二喷孔14b开口,在第三回转室18c的中央部,沿板厚方向贯穿喷孔板13的第三喷孔14c开口,在第四回转室18d的中央部,沿板厚方向贯穿喷孔板13的第四喷孔14d开口。
此外,从穿过阀座开口部12b的中心12c的中心轴X的上游侧观察喷孔板13的上游侧端面的情况下,阀座开口部12b的中心12c与喷孔板13的中心13c一致。此外,第一回转室18a和第二回转室18b配置成相对于第一燃料通路17和第二燃料通路171共通的中心17c点对称,第一喷孔14a和第二喷孔14b配置成相对于第一燃料通路17和第二燃料通路171共通的中心17c点对称。此外,第三回转室18c和第四回转室18d配置成相对于第一燃料通路17和第二燃料通路171共通的中心17c点对称,第三喷孔14c和第四喷孔14d配置成相对于第一燃料通路17和第二燃料通路171共通的中心17c点对称。
此外,第一燃料通路17的中心轴40和第二燃料通路171的中心轴401设置成相对于阀座开口部12b的中心12c偏移规定量。此外,设置于第一回转室18a的第一喷孔14a和设置于第三回转室18c的第三喷孔14c设置成分别相对于第一燃料通路17的中心轴40和第二燃料通路171的中心轴401向阀座开口部12b的中心12c的方向偏移规定量,并且,设置于第二回转室18b的第二喷孔14b和设置于第四回转室18d的第四喷孔14d设置成分别相对于第一燃料通路17的中心轴40和第二燃料通路171的中心轴401向与阀座开口部12b的中心12c相反一侧的方向偏移规定量。
从阀座开口部12b流入喷孔板13的上游侧端面的燃料以阀座开口部12b的中心12c为中心呈放射状地流入第一燃料通路17和第二燃料通路171的中央部,但由于设置于第一回转室18a的第一喷孔14a相对于第一燃料通路17的中心轴40向阀座开口部12b的中心12c的方向偏移,因此,通过第一燃料通路17流入设置于第一回转室18a的第一喷孔14a的燃料流的主流30a相对于第一燃料通路17的中心轴40向与第一喷孔14a相反一侧的第一燃料通路17的侧壁17w的方向流动。因此,燃料不容易直接进入第一喷孔14a,在第一回转室18a的内部会产生燃料的较强的第一回转流30a1,形成穿透力小且充分微粒化的燃料喷雾,并且该燃料喷雾从第一喷孔14a被喷射至内燃机的吸气端口内。
此外,同样地,由于设置于第三回转室18c的第三喷孔14c相对于第二燃料通路171的中心轴401向阀座开口部12b的中心12c的方向偏移,因此,通过第二燃料通路171流入设置于第三回转室18c的第三喷孔14c的燃料流的主流30c相对于第二燃料通路171的中心轴401向与第三喷孔14c相反一侧的第二燃料通路171的侧壁171w的方向流动。因此,燃料不容易直接进入第三喷孔14c,在第三回转室18c的内部会产生燃料的较强的第三回转流30c1,形成穿透力小且充分微粒化的燃料喷雾,该燃料喷雾从第三喷孔14c被喷射至内燃机的吸气端口内。
另一方面,由于设置于第二回转室18b的第二喷孔14b相对于第一燃料通路17的中心轴40向与阀座开口部12b的中心12c相反一侧的方向偏移,因此,通过第一燃料通路17向设置于第二回转室18b的第二喷孔14b的方向流入的燃料流的主流30b朝向第二喷孔14b的方向流动,燃料容易直接流入第二喷孔14b。因此,在第二回转室18b的内部会产生比所述第一回转流30a1弱的第二回转流30b1,由此,形成穿透力大的燃料喷雾,该燃料喷雾从第二喷孔14b被喷射至内燃机的吸气端口内。
同样地,由于设置于第四回转室18d的第四喷孔14d相对于第二燃料通路171的中心轴401向与阀座开口部12b的中心12c相反的方向偏移,因此,通过第二燃料通路171向设置于第四回转室18d的第四喷孔14d的方向流入的燃料流的主流30d朝向第四喷孔14d的方向流动,燃料容易直接流入第四喷孔14d。因此,在第四回转室18d的内部会产生比所述第三回转流30c1弱的第四回转流30d1,由此,形成穿透力大的燃料喷雾,该燃料喷雾从第四喷孔14d被喷射至内燃机的吸气端口内。
如上所述,根据实施方式二的燃料喷射装置,喷孔的个数设置成四个,能够在一个喷孔板形成穿透力不同的两种燃料喷雾、即穿透力大的燃料喷雾和穿透力小且微粒化良好的燃料喷雾这两种燃料喷雾,能够获得与实施方式一的燃料喷射装置相同的效果。
此外,形成穿透力小且微粒化良好的燃料喷雾的第一喷孔14a和第三喷孔14c彼此接近而配置在一块,并且,形成穿透力大的燃料喷雾的第二喷孔14b和第四喷孔14d彼此接近而配置在一块,此外,第一喷孔14a与第三喷孔14c、第二喷孔14b与第四喷孔14d配置成相对于第一燃料通路17和第二燃料通路171共通的中心17c呈线对称地分离,因此,从各喷孔喷射的燃料喷雾不容易干涉彼此,能够抑制微粒化变差。
另外,在上述实施方式二的燃料喷射装置中,示出了喷孔个数为四个的情况,不过,也可进一步增加喷孔个数,通过形成穿透力不同的多种燃料喷雾,能够获得与前述相同的效果,能够通过多喷孔化扩大喷射流量,也能够应对对燃料喷射装置要求的流量是大流量的情况。
实施方式三
接着,对本申请的实施方式三的燃料喷射装置进行说明。在所述实施方式一的燃料喷射装置中,设置成燃料通路的中心与喷孔板的中心不一致且燃料通路的中心相对于喷孔板的中心偏移,不过,在实施方式三的燃料喷射装置中,在从穿过阀座开口部的中心的中心轴的上游侧观察喷孔板的上游侧端面的情况下,使喷孔板的中心与燃料通路的中心一致,使喷孔板的中心以及燃料通路的中心相对阀座开口部的中心偏移。其他结构与实施方式一的燃料喷射装置的结构相同。
图6是实施方式三的燃料喷射装置的一部分的纵向剖视图,图7是从箭头方向观察沿着图6的B-B线的截面的横向剖视图,图8是实施方式三的燃料喷射装置的喷孔板的上游侧端面的说明图。图6、图7以及图8中,燃料通路17的中心17c与喷孔板13的中心13c一致,设置于喷孔板13的第一喷孔14a、第二喷孔14b、第一回转室18a、第二回转室18b以及燃料通路17配置成相对于喷孔板的中心13c以及燃料通路的中心17c点对称。喷孔板13形成为平坦的圆板形状,此外,喷孔板13的外径形成为小于阀座12的外径。
在所述实施方式一中,使喷孔板13形成为盘状,不过,在实施方式三中,喷孔板13形成为平坦的圆板状,因此,具有喷孔板13易于制造或加工这一优点。此外,在实施方式三中,喷孔板13的外径形成为小于阀座12的外径。因此,即使阀座12与喷孔板13并未严格地同心固定,也能够在喷孔板13的外缘部不抵接阀保持件11的内壁的情况下,容易地组装阀座12与阀保持件11。
此外,根据实施方式三,相对设置于阀座12的中心轴X上的阀座开口部12b的中心12c,喷孔板13的中心13c以及燃料通路17的中心17c配置成在与燃料通路17的中心轴40正交的方向上偏移规定量。
因此,从阀座12的阀座开口部12b流入喷孔板13的上游侧端面的燃料以阀座开口部12b的中心12c为中心呈放射状地流入燃料通路17的中央部,但由于设置于第一回转室18a的第一喷孔14a相对于燃料通路17的中心轴40向阀座开口部12b的中心12c的方向偏移,因此,通过燃料通路17流入设置于第一回转室18a的第一喷孔14a的燃料流的主流30a相对于燃料通路17的中心轴40朝向与第一喷孔14a相反一侧的燃料通路17的侧壁17w的方向流动。因此,燃料不容易直接进入第一喷孔14a,在第一回转室18a的内部会产生燃料的较强的第一回转流30a1,形成穿透力小且充分微粒化的燃料喷雾,并且该燃料喷雾从第一喷孔14a被喷射至内燃机的吸气端口内。
另一方面,由于设置于第二回转室18b的第二喷孔14b相对于燃料通路17的中心轴40向与阀座开口部12b的中心12c相反一侧的方向偏移,因此,通过燃料通路17向设置于第二回转室18b的第二喷孔14b的方向流入的燃料流的主流30b朝向第二喷孔14b的方向流动,燃料容易直接流入第二喷孔14b。因此,在第二回转室18b的内部会产生比所述第一回转流30a1弱的第二回转流30b1,由此,形成穿透力大的燃料喷雾,该燃料喷雾从第二喷孔14b被喷射至内燃机的吸气端口内。
如此一来,根据实施方式三的燃料喷射装置,与实施方式一的情况相同的是,能够将从阀座开口部12b流入第一喷孔14a以及第二喷孔14b的燃料流设定成朝向喷孔的方向的主流30b以及远离喷孔的方向的主流30a这两个方向,能够形成穿透力大的燃料喷雾以及穿透力小且充分微粒化的燃料喷雾这两种燃料喷雾,能够获得与实施方式一相同的效果。
此外,在实施方式三的燃料喷射装置中,在不改变形成于喷孔板13的上游侧端面的燃料通路17、第一回转室18a、第二回转室18b的流路的形状的情况下,将阀座12的中心与喷孔板13的中心错开并相互固定在一起,由此,通过仅调节燃料通路17的中心轴40相对于阀座开口部的中心12c的偏移量,能够对燃料从阀座开口部12b向第一喷孔14a以及第二喷孔14b的燃料流的方向进行调节,能够将燃料喷雾的穿透力调节成与各种内燃机对应的最合适的大小的穿透力。因此,在利用通常的回转流的微粒化方式的燃料喷射装置中,当调节燃料喷雾的穿透力时,与改变并调节向形成于喷孔板的上游侧端面的燃料施加回转流的喷孔、回转室、燃料通路等的流路形状的情况相比,能够减少该调节所需的设计工时,并且,不需要花费喷孔板的模具变更等的费用,能够降低成本。
实施方式四
接着,对本申请的实施方式四的燃料喷射装置进行说明。图9是将实施方式四的燃料喷射装置设置于内燃机的吸气端口的情况的说明图,图10是表示从箭头方向观察沿着图9的C-C线的截面的实施方式四的燃料喷射装置的喷孔板的上游侧端面的说明图。图9中,在与内燃机的燃料室60连通的吸气端口70的顶部70b装设有所述实施方式一至实施方式三中任一实施方式记载的燃料喷射装置1,燃料从燃料喷射装置1朝向内燃机的吸气阀80喷射。
在内燃机的吸气行程中进行喷射燃料的吸气行程喷射的情况下,虽然在吸气端口70的内部从燃料的流通方向的上游侧朝向下游侧产生吸气流90,但是,由于在所述现有燃料喷射装置中,燃料喷雾的穿透力小,因此,在吸气流90的作用下,燃料喷雾流动至吸气端口70的顶部70b并附着于顶部70b的内壁面,流入燃烧室60内的燃料的流入量变少,因此,燃料室60内的气化冷却效果变得不充分,抗爆性未提高,无法增加压缩比,因此,无法充分地获得充分的燃料效率改善效果。
在实施方式四的燃料喷射装置中,如图10所示,相对于燃料通路17的中心轴40向阀座开口部12b的中心12c的方向偏移的第一喷孔14a配置成相对于燃料通路17的中心17c位于靠近吸气端口的底部70a的一侧Y1,相对于燃料通路17的中心轴40向阀座开口部12b的中心12c的相反方向偏移的第二喷孔14b配置于相对于燃料通路17的中心17c靠近吸气端口的顶部70b的一侧Y2。因此,穿透力小且充分微粒化的第一燃料喷雾F1从第一喷孔14a朝向吸气端口70的底部70a侧喷射,穿透力大的第二燃料喷雾F2从第二喷孔14b朝向吸气端口70的顶部70b侧喷射。
根据实施方式四,通过穿透力大的第二燃料喷雾F2,能够抑制下述情况:由于吸气行程喷射的情况下产生的吸气流90而使得穿透力小且充分微粒化的第一燃料喷雾F1向吸气端口70的顶部70b流动并附着于壁面。
本申请记载有各种各样的例示的实施方式和实施例,但一个或多个实施方式所记载的各种各样的特征、方式以及功能并不局限于应用于特定的实施方式,能单独或以各种组合的方式应用于实施方式。因此,未被例示的无数的变形例被设想在本申请所公开的技术范围内。例如,包含对至少一个构成要素进行变形的情况、追加的情况或省略的情况,另外,还包含将至少一个构成要素抽出并与其他实施方式的构成要素组合的情况。
工业上的可利用性
本申请的燃料喷射装置能够用于内燃机领域,进而用于汽车工业领域。
符号说明
1燃料喷射装置;4电磁装置;5外壳;6芯体;7线圈;8电枢;9阀装置;10阀芯;11阀保持件;12阀座;12b阀座开口部;13喷孔板;14a第一喷孔;14b第二喷孔;14c第三喷孔;14d第四喷孔;15球体;16压缩弹簧;17燃料通路;17第一燃料通路;171第二燃料通路;18a第一回转室;18b第二回转室;18c第三回转室;18d第四回转室;50焊接部;60燃烧室;70吸气端口;80吸气阀;90吸气流;F1第一燃料喷雾;F2第二燃料喷雾。
Claims (4)
1.一种燃料喷射装置,具有用于对阀座进行开闭的阀芯,从控制装置接收动作信号而使所述阀芯动作,由此,燃料在流过所述阀芯和阀座座部之间后,从设置于喷孔板的多个喷孔喷射,其中,所述喷孔板安装在阀座下游侧的阀座开口部,其特征在于,
在所述喷孔板的上游侧端面包括回转室、燃料通路以及所述喷孔,在所述阀座开口部的径向外侧配置有多个所述回转室,所述回转室向燃料施加回转力,燃料从所述阀座开口部流入所述燃料通路的中央部,并且燃料流出至与所述燃料通路的端部接合的所述回转室,所述喷孔在所述回转室开口,向外部喷射燃料,
在沿所述阀座开口部的中心轴方向从上游侧观察所述喷孔板的上游侧端面的情况下,多个所述回转室以及所述喷孔配置成相对于所述燃料通路的中心点对称,所述燃料通路的中心轴相对于所述阀座开口部的中心偏移,
在多个所述喷孔中,至少一个喷孔设置成相对于所述燃料通路的中心轴向所述阀座开口部的中心侧偏移,并且,至少一个喷孔设置成相对于所述燃料通路的中心轴向所述阀座开口部的中心的相反侧偏移。
2.如权利要求1所述的燃料喷射装置,其特征在于,
在多个所述喷孔中,相对于所述燃料通路的中心轴向所述阀座开口部的中心侧偏移的至少两个喷孔以及相对于所述燃料通路的中心轴向所述阀座开口部的中心的相反侧偏移的至少两个喷孔分别靠近而配置在一块。
3.如权利要求1或2所述的燃料喷射装置,其特征在于,
在沿所述阀座开口部的中心轴方向从上游侧观察所述喷孔板的上游侧端面的情况下,所述喷孔板的中心与所述燃料通路的中心一致,
所述喷孔板的中心相对于所述阀座开口部的中心偏移。
4.如权利要求1至3中任一项所述的燃料喷射装置,其特征在于,
所述燃料喷射装置设置于与内燃机的燃烧室连通的吸气端口的顶侧,
在多个所述喷孔中,相对于所述燃料通路的中心轴向所述阀座开口部的中心侧偏移的喷孔配置于所述喷孔板上的所述吸气端口的底侧,
相对于所述燃料通路的中心轴向所述阀座开口部的中心的相反侧偏移的喷孔配置于所述喷孔板上的所述吸气端口的顶侧。
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