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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzdüse zum Einspritzen und Zuführen von Kraftstoff zu einer Brennkraftmaschine.
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Eine herkömmliche Kraftstoffeinspritzdüse zum Einspritzen und Zuführen von Kraftstoff zu einer Brennkraftmaschine hat einen Körper, in dem ein Düsenloch ausgebildet ist, und eine Nadel, die durch Öffnen und Schließen des Düsenlochs als ein Ventilelement funktioniert. Wenn ein elektromagnetisches Ventil als ein Steuerglied einen Zylinder der Brennkraftmaschine betätigt, wird diese mit dem Kraftstoff von der Kraftstoffeinspritzdüse versorgt.
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Einige der herkömmlichen Kraftstoffeinspritzdüsen haben eine Düsenlochgruppe, in der zwei oder mehrere einzelne Düsenlöcher nahe zueinander positioniert sind, um die Zerstäubbarkeit des eingespritzten Kraftstoffs zu verbessern, wie dies in der
JP-H9-88766 A und in der
JP-S62-86665 A beschrieben ist. In der Düsenlochgruppe kollidieren einzelne Strahlen von den einzelnen Düsenlöchern miteinander und interferieren miteinander. Somit wird durch die Kollision und das Interferieren der einzelnen Strahlen ein Gruppenstrahl von der Düsenlochgruppe gebildet. Der Gruppenstrahl verbessert die Durchdringungsleistung des eingespritzten Kraftstoffs zu der Einspritzrichtung sowie die Zerstäubbarkeit des eingespritzten Kraftstoffs.
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In letzter Zeit steht zur Erhöhung einer Menge des pro Zeiteinheit eingespritzten Kraftstoffs eine Kraftstoffeinspritzdüse mit mehreren Düsenlochgruppen zur Diskussion. Jedoch wird ein durch die Nähe zwischen den benachbarten Düsenlochgruppen verursachter negativer Effekt signifikant, wenn die Anzahl der Düsenlochgruppen zu stark erhöht wird.
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Abstände zwischen den Düsenlochgruppen werden kleiner, wenn die Anzahl der Düsenlochgruppen zum Erhöhen der Menge des eingespritzten Kraftstoffs erhöht wird. Ein Konkurrenzbereich, von dem Kraftstoff zu nebeneinander liegenden mehreren Düsenlochgruppen zugeführt wird, wird größer, wenn der Abstand zwischen den Düsenlochgruppen kleiner wird.
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Wenn der Konkurrenzbereich größer wird, nehmen die Drücke des die relevanten nebeneinander liegenden Düsenlochgruppen betretenden Kraftstoffs ab. Dies verursacht, dass das Zerstäuben des Kraftstoffs schwierig wird und dadurch die Erzeugung von Schwarzrauch verstärkt wird. Außerdem wird ein Abstand zwischen Gruppenstrahlen kürzer und daher wird die Menge von in die Gruppenstrahlen eingebrachter Luft kleiner. Als Ergebnis wird noch mehr Schwarzrauch erzeugt.
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DE 11 2004 000 939 T5 offenbart eine Kraftstoffeinspritzdüse, die viele Düsenlöcher hat. Hierbei sind mehrere Düsenlochgruppen gebildet, indem eine erste Düsenlochgruppe auf einem ersten Umfang und eine zweite Düsenlochgruppe auf einem zweiten Umfang und eine dritte Düsenlochgruppe auf einem dritten Umfang angeordnet sind, die getrennt an voneinander an verschiedenen Umfängen um die Achse des Körpers angeordnet sind. Entlang der Umfangslinie sind alle Düsenlöcher der jeweiligen Gruppe gleich beabstandet.
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DE 199 58 126 A1 offenbart eine weitere Kraftstoffeinspritzdüse z. B. siehe
12, die viele Düsenlöcher hat. Hierbei sind mehrere Düsenlochgruppen gebildet, indem eine erste Düsenlochgruppe auf einem ersten Umfang und eine zweite Düsenlochgruppe auf einem zweiten Umfang angeordnet sind. Die Anzahl der Düsenlöcher der ersten Düsenlochgruppe ist nicht gleich der Anzahl der Düsenlöcher der zweiten Düsenlochgruppe.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzdüse mit mehreren Düsenlochgruppen zu schaffen, bei der die Erzeugung von Schwarzrauch unterdrückt wird und die daher eine hohe Leistung einer Kraftmaschine erreicht.
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Die Aufgabe ist durch eine Kraftstoffeinspritzdüse mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Eine alternative Kraftstoffeinspritzdüse ist in Anspruch 2 aufgezeigt. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Mit Bezug auf 11 und 12 wird eine Definition des Gruppenabstands C zwischen nebeneinander liegenden Düsenlochgruppen 101 und 102 und von einem maßgeblichen Lochabstand α einer Düsenlochgruppe gegeben.
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Wie in 11 und 12 gezeigt ist, sind drei zu einer ersten Düsenlochgruppe 101 zugehörige einzelne Düsenlöcher 101a bis 101c so angeordnet, dass Innenmündungen der einzelnen Düsenlöcher 101a bis 101c, die sich an einer Innenfläche des Körpers des Kraftstoffeinspritzventils öffnen, drei Spitzen eines gleichschenkligen Dreiecks bilden. Auf ähnliche Weise sind drei zu einer zweiten Düsenlochgruppe 102 zugehörige einzelne Düsenlöcher 102a bis 102c so angeordnet, dass Innenmündungen der einzelnen Düsenlöcher 102a bis 102c, die sich an einer Innenfläche des Körpers öffnen, drei Spitzen eines anderen gleichschenkligen Dreiecks bilden.
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Der Gruppenabstand C ist als das kleinste der Zwischengruppenintervalle definiert, die zwischen (i) Randbegrenzungen der Innenmündungen der zu der ersten Düsenlochgruppe 101 zugehörigen einzelnen Düsenlöcher 101a bis 102c und (ii) Randbegrenzungen der Innenmündungen der zu der zweiten Düsenlochgruppe 102 zugehörigen einzelnen Düsenlöcher 102a bis 102c ausgebildet sind.
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Der maßgebliche Lochabstand α einer bestimmten Düsenlochgruppe ist als das Minimum von gruppeninternen Intervallen definiert, die zwischen Randbegrenzungen der Innenmündungen der einzelnen Düsenlöchern ausgebildet sind, die in der bestimmten Düsenlochgruppe beinhaltet sind.
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Ein Konkurrenzbereich Z, von dem der Kraftstoff sowohl von der ersten Düsenlochgruppe 101 als auch von der zweiten Düsenlochgruppe 102 zugeführt wird, wird größer, je kürzer der Abstand C wird. In 11 ist der Gruppenabstand C gleich dem maßgeblichen Lochabstand α der Düsenlochgruppe 102. In 12 ist der Gruppenabstand C bei weitem kürzer als der maßgebliche Lochabstand α der Düsenlochgruppe 102.
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Als ein Ergebnis der intensiven Untersuchungen durch die Erfinder werden Beziehungen bezüglich einer dimensionsfreien Zahl C/α erhalten, wie in 9 gezeigt ist. Ein Graph (a) in 9 zeigt eine Beziehung zwischen einer bestimmten Locheinströmmenge und der dimensionsfreien Zahl C/α. Die spezifische Locheinströmmenge zeigt eine Menge des in ein sich an einem Ende des Gruppenabstand C befindliches einzelnes Düsenloch strömenden Kraftstoffs an. Ein Graf (b) in 9 zeigt eine Beziehung zwischen einem Schwarzraucherhöhungsverhältnis und der dimensionsfreien Zahl C/α an. Das Schwarzraucherhöhungsverhältnis zeigt ein Verhältnis aus einer Menge von erzeugtem Schwarzrauch relativ zu einer Menge an, wenn der Gruppenabstand C ausreichend größer als der maßgebliche Lochabstand α ist.
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Wie in (a) von 9 gezeigt ist, ist die spezifische Locheinströmmenge konstant, während die Dimensionsfreie Zahl C/α innerhalb eines Bereichs liegt, der größer als 0,8 ist, wohingegen die spezifische Locheinströmmenge mit abnehmender dimensionsfreier Zahl C/α abnimmt, wenn die dimensionsfreie Zahl C/α in einem Bereich von kleiner als 0,8 liegt. Mit anderen Worten nimmt die spezifische Locheinströmmenge ab, wenn in dem Bereich von C/α, der kleiner als 0,8 ist, der Gruppenabstand C relativ zu dem maßgeblichen Lochabstand α kleiner wird.
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Gemäß den in Fig. (b) von 9 gezeigten Charakteristiken, ist das Schwarzraucherhöhungsverhältnis konstant, während die dimensionsfreie Zahl C/α innerhalb eines Bereichs liegt, der größer als 0,8 ist; das Schwarzraucherhöhungsverhältnis nimmt mit abnehmender dimensionsfreier Zahl C/α exponentiell zu, während C/α innerhalb eines Bereichs liegt, der kleiner als 0,8 ist. Mit anderen Worten nimmt das Schwarzraucherhöhungsverhältnis exponentiell zu, wenn der Gruppenabstand C in dem Bereich von C/α, der kleiner als 0,8 ist, relativ zu dem maßgeblichen Lochabstand α kleiner wird.
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Mit anderen Worten nimmt die spezifische Locheinströmmenge nicht ab und das Schwarzraucherhöhungsverhältnis steigt nicht an, wenn der Gruppenabstand C innerhalb eines Bereichs fällt, in dem er 0,8 oder mehr mal so groß wie der maßgebliche Lochabstand α ist. Daher kann dann, wenn der Gruppenabstand C dem maßgeblichen Lochabstand α gleicht, eine Zunahme des Schwarzrauchs verhindert werden und die hohe Ausgabeleistung der Kraftmaschine kann erreicht werden.
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Zusätzlich können die einzelnen Düsenlöcher der ersten Düsenlochgruppe und die einzelnen Düsenlöcher der zweiten Düsenlochgruppe rotationssymmetrisch zueinander ausgerichtet sein. Daher kann der tote Raum zwischen den ersten und zweiten Düsenlochgruppen reduziert werden, indem der Rotationswinkel der ersten Düsenlochgruppe relativ zu der zweiten Düsenlochgruppe auf geeignete Weise festgelegt wird.
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Zusätzlich können zumindest zwei der mehreren Düsenlochgruppen entlang einer Axialrichtung des Körpers abweichen bzw. versetzt sein. Daher kann der tote Raum zwischen der ersten und zweiten Düsenlochgruppe reduziert werden, indem die Anordnung der Düsenlochgruppen entlang der Axialrichtung auf geeignete Weise festgelegt wird.
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Die Erfindung wird zusammen mit ihren zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen am besten aus der nachstehenden Beschreibung, den beiliegenden Ansprüche und den begleitenden Zeichnungen verstanden. In den Zeichnungen:
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1 ist eine Schnittansicht einer Kraftstoffeinspritzdüse gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2A ist eine Schnittansicht senkrecht zu der Achse der Kraftstoffeinspritzdüse, die einen Hauptabschnitt der Düse zeigt;
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2B ist eine Schnittansicht entlang der Achse der Kraftstoffeinspritzdüse, die den Hauptabschnitt der Düse zeigt;
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3A und 3B sind Abwicklungsansichten, die eine Anordnung von Düsenlochgruppen an einer Innenfläche der Düse zeigen;
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4A und 4B sind Abwicklungsansichten, die eine Anordnung von Düsenlochgruppen einer Innenfläche einer Kraftstoffeinspritzdüse gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen;
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5A und 5B sind Abwicklungsansichten, die eine Anordnung von Düsenlochgruppen an einer Innenfläche einer Kraftstoffeinspritzdüse gemäß einem dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigen;
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6A und 6B sind Abwicklungsansichten, die eine Anordnung von Düsenlochgruppen an einer Innenfläche einer Kraftstoffeinspritzdüse gemäß einem vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigen;
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7A und 7B sind Abwicklungsansichten, die eine Anordnung von Düsenlochgruppen an einer Innenfläche einer Kraftstoffeinspritzdüse gemäß einem fünften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigen;
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8A und 8B sind Abwicklungsansichten, die eine Anordnung von Düsenlochgruppen an einer Innenfläche einer Kraftstoffeinspritzdüse gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigen;
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9 ist ein Korrelationsschaubild, das (a) eine Beziehung zwischen einer dimensionsfreien Zahl C/α und einer Einströmmenge zu einem bestimmten Düsenloch und (b) eine Beziehung zwischen einer dimensionsfreien Zahl C/α und einem Zunahmeverhältnis von Schwarzrauch zeigen;
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10A und 10B sind Abwicklungsansichten sind, die eine Anordnung von Düsenlochgruppen an einer Innenfläche einer Kraftstoffeinspritzdüse gemäß einer Modifikation der Ausführungsbeispiele zeigt;
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11 zeigt einen Konkurrenzbereich Z in der Düse, in dem ein Gruppenabstand C dem maßgeblichen Lochabstand α gleicht; und
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12 zeigt einen Konkurrenzbereich Z in der Düse, in dem ein Gruppenabstand C bei weitem kleiner als der maßgebliche Lochabstand α ist.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Wie in 1 gezeigt ist, hat eine Kraftstoffeinspritzdüse 1 eines ersten Ausführungsbeispiels einen Körper 3 und eine Nadel 4 und ist durch einen Nadelhalter (nicht gezeigt) gestützt. Der Körper 3 hat eine Vielzahl von Düsenlochgruppen 2. Die Nadel 4 dient als ein Ventilelement, das in dem Körper 3 eingegliedert ist, wobei ihr ermöglicht wird, sich in dem Körper 3 zum Öffnen und Schließen der Düsenlochgruppen 2 zu bewegen. Die Düse 1 bildet zusammen mit einem elektromagnetischen Ventil (nicht gezeigt), das in Antwort auf Anweisungen von einer ECU arbeitet, ein Kraftstoffeinspritzventil. Das Kraftstoffeinspritzventil befindet sich nahe eines jeden Zylinders einer mehrzylindrigen Dieselkraftmaschine und wird zum Einspritzen und Zuführen von Kraftstoff in den Zylinder verwendet.
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Jede Düsenlochgruppe 2 ist durch Anordnen von zwei oder mehreren einzelnen Düsenlöchern 5 nahe aneinander ausgebildet. Die Düsenlochgruppe 2 ist so gestaltet, dass sie dem Zerstäuben von Kraftstoff durch Verringern der Durchmesser der einzelnen Düsenlöchern 5 und durch Erhöhen der Anzahl der einzelnen Düsenlöcher 5 hilft, und um die Durchdringungsleistung des Kraftstoffs in der Einspritzrichtung zu verbessern, indem die einzelnen Düsenlöcher 5 nahe versammelt werden und indem dadurch durch Kollisionen und die Interferenz von einzelnen durch die einzelnen Düsenlöchern 5 eingespritzten Strahlen ein Gruppenstrahl erzeugt wird.
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Der von der Düse 1 einzuspritzende Kraftstoff wird komprimiert und im Vorfeld durch eine wohlbekannte Einspritzpumpe (nicht gezeigt) geliefert und wird durch eine wohlbekannte Commonrail (nicht gezeigt) zu dem Kraftstoffeinspritzventil zugeführt. Wenn das elektromagnetische Ventil arbeitet, wird die Nadel 4 in einer Richtung zum Öffnen der Düsenlochgruppe 2 angetrieben, um das Einspritzen des Kraftstoffs auszuführen. Wenn das elektromagnetische Ventil seinen Betrieb stoppt wird die Nadel 4 in einer Richtung zum Schließen der Düsenlochgruppen 2 angetrieben, um die Einspritzung des Kraftstoffs zu stoppen.
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Der Körper 3 hat einen Kraftstoffzuführpfad 8, einen Kraftstoffsumpf 9, einen Führungsschacht 12 und ein Gleitloch 13. Der Kraftstoffzuführpfad 8 führt den Kraftstoff von der Commonrail zu dem Kraftstoffsumpf 9. Der Führungsschacht 12 ist entlang der Achse der Düse 1 ausgebildet, beherbergt einen Hauptkörper 10 der Nadel 4 und bildet einen Kraftstoffpfad 11 von dem Kraftstoffsumpf 9 zu den Düsenlochgruppen 2. Das Gleitloch 13 stützt den Hauptkörper 10 so, dass dieser entlang der Achse gleiten kann.
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Eine Sitzfläche 16 mit einer konischen Gestalt ist an dem spitzenseitigen Ende (d.h., der dem Kraftstoffsumpf 9 entgegengesetzten Seitenende) des Führungsschachts 12 ausgebildet und ist zu dem spitzenseitigen Ende abgeschrägt. Ein Sitzabschnitt 17 der Nadel 14 sitzt wiederholtermaßen auf der Sitzfläche 16 auf und verlässt diese. Ein Ansaugraum 18 ist an dem spitzenseitigen Ende der Sitzfläche 16 vertieft. Innenmündungen 20 der Düsenlochgruppen 2 befinden sich an einer Innenfläche 19, die den Ansaugraum 18 bildet. Wenn sich der Sitzabschnitt 17 von der Sitzfläche 16 abhebt, öffnen sich die Düsenlochgruppen 2 und die Kraftstoffeinspritzung startet. Wenn der Sitzabschnitt 17 auf der Sitzfläche 16 aufsitzt, sind die Düsenlochgruppen 2 geschlossen und die Kraftstoffeinspritzung stoppt.
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Wie in 2A gezeigt ist, sind die Düsenlochgruppen 2 mit Bezug auf die Achse der Düse 1 oder des Körpers 3 radial mit Intervallen eines konstanten Winkels ausgebildet, sodass ein Intervall zwischen einem Abschnitt von einer der Düsenlochgruppen 2 und einem Abschnitt von einer anderen der Düsenlochgruppen 2 länger wird wenn die Abschnitte von der Innenfläche 19 des Körpers 3 weiter weg kommen und zu der Außenfläche 21 des Körpers 3 näher hinkommen. Die einzelnen Düsenlöcher 5 in jeder der Düsenlochgruppen 2 sind parallel zueinander ausgebildet.
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Wie in 2B gezeigt ist, kommt ein Abschnitt eines jeden einzelnen Düsenlochs 5 näher zu der Spitze der Düse 1, wenn er näher zu dem äußeren des Körpers 3 kommt. Daher ist jede Außenmündung 22 an dem äußeren Ende eines jeden einzelnen Düsenlochs 5 näher an der Spitze der Düse 1 als eine entsprechende Innenmündung 20, die dem gleichen einzelnen Düsenloch 20 wie die Außenmündung 22 zugehörig ist. Ein Innendurchmesser einer jeden Innenmündung 20 ist so lang wie ein Innendurchmesser der entsprechenden Außenmündung 22, und wird als ein Mündungsinnendurchmesser d bezeichnet.
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Wie in 1 gezeigt ist, hat die Nadel 4 einen an der Spitze des Hauptkörpers 10 ausgebildeten Spitzenabschnitt 24 sowie den Hauptkörper 10 mit einer zylindrischen Gestalt. Die Umfangsfläche 25 des Hauptkörpers 10 bildet zusammen mit dem Führungsschacht 12 den Kraftstoffpfad 11. Ein Abschnitt des Hauptkörpers 10 in der Nähe eines rückseitigen Endes (d. h. das dem spitzenseitigen Ende des Hauptkörpers entgegengesetzten Ende) bildet einen Gleitachsenabschnitt 26, der in Kontakt mit dem Gleitloch 13 gleitet. Der Spitzenabschnitt 24 hat zwei konische Flächen 27 und 28, die in Richtung der Spitze der Nadel 4 abgeschrägt sind. Ein Grat (oder eine Grenze) zwischen den konischen Flächen 27 und 28 bildet den Sitzabschnitt 17.
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Charakteristik des ersten Ausführungsbeispiels
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Jede der Düsenlochgruppen 2 des vorliegenden Ausführungsbeispiels besteht aus drei einzelnen Düsenlöchern 5. Wie in 3A und 3B gezeigt ist, bilden die zu den gleichen Düsenlochgruppen 2 zugehörigen Innenmündungen 20 ein gleichschenkliges Dreieck. Mit anderen Worten bilden die zu der gleichen Düsenlochgruppe 2 zugehörigen Innenmündungen 20 die drei Spitzen eines gleichschenkligen Dreiecks.
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Unter all den Düsenlochgruppen 2 werden die Düsenlochgruppen 2, die alle ein nach unten zeigendes bzw. vorstehendes Dreieck 31 bilden, als eine erste Düsenlochgruppe 2A bezeichnet. Unter all den Düsenlochgruppen 2, werden alle die Düsenlochgruppen 2, die einer der ersten Düsenlochgruppen 2A benachbart sind und ein nach oben zeigendes Dreieck bilden, als eine zweite Düsenlochgruppe 2B bezeichnet.
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Mit anderen Worten werden unter all den Düsenlochgruppen 2, die Düsenlochgruppen 2, die jeweils drei Spitzen eines gleichschenkligen Dreiecks bilden, wobei sich eine der Spitzen direkt unterhalb der Mitte des Dreiecks befindet, als erste Düsenlochgruppen 2A bezeichnet. Zusätzlich werden unter allen den Düsenlochgruppen 2, die Düsenlochgruppen 2, die jeweils benachbart zu einer der ersten Düsenlochgruppen 2A sind und die die drei Spitzen eines gleichschenkligen Dreiecks bilden, wobei sich eine der Spitzen direkt unterhalb der Mitte des Dreiecks befindet, als eine zweite Düsenlochgruppe 2B bezeichnet.
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Drei zu einer der ersten Düsenlochgruppen 2A zugehörige einzelne Düsenlöcher 5 werden als einzelne Düsenlöcher 5a, 5b und 5c bezeichnet. Zusätzlich werden drei einzelne zu einer der zweiten Düsenlochgruppen 2B zugehörige Düsenlöcher 5 als einzelne Düsenlöcher 5a’–5c’ bezeichnet.
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Ein Gruppenabstand C ist als das minimale Intervall aller Intervalle definiert, die zwischen (i) einzelnen Randbegrenzungen (oder Randkantenlinien) der Innenmündungen 20 der einzelnen Düsenlöcher 5a–5c und (ii) einzelnen Randbegrenzungen der Innenmündungen 20 der einzelnen Düsenlöcher 5a’–5c’, ausgebildet sind. Außerdem wird ein gruppeninternes Intervall als ein Intervall definiert, das zwischen (i) einer Randbegrenzung einer Innenmündung 20 einer einzelnen Düse einer bestimmten Düsengruppe 2A und (ii) einer Randbegrenzung einer Innenmündung 20 einer einzelnen Düse einer vorgegebenen Düsenlochgruppe 2B, die der bestimmten Düsenlochgruppe 2A benachbart ist, ausgebildet ist. Das heißt, der Gruppenabstand C ist zudem als ein minimales Zwischengruppenintervall aller Zwischengruppenintervalle definiert.
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Ein maßgeblicher Lochabstand α ist als das minimale Intervall aller gruppeninternen Intervalle definiert, die zwischen mehreren Randbegrenzungen von den Innenmündungen 20 der einzelnen Düsenlöcher 5 ausgebildet sind, die zu der gleichen Düsenlochgruppe 2 gehören.
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Die Positionen der einzelnen Düsenlöcher 5a–5c sind mit Bezug auf die Positionen der einzelnen Düsenlöcher 5a’–5c’ rotationssymetrisch. Insbesondere überlappen die einzelnen Düsenlöcher 5a bis 5c die einzelnen Düsenlöcher 5a’–5c’ jeweils durch Drehen der einzelnen Düsenlöcher 5a–5c um 60 Grad und dann durch Bewegen der gedrehten Düsenlöcher 5a–5c um die Achse des Körpers 3 oder der Düse 1.
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Der Gruppenabstand C gleicht dem maßgeblichen Lochabstand α. Außerdem sind die Zwischengruppenintervalle zwischen der ersten Düsenlochgruppe 2A und der zweiten Düsenlochgruppe 2B gleich dem Gruppenabstand C. Insbesondere kann, wie in 3B gezeigt ist, der Gruppenabstand C mit Bezug auf jedes der drei Zwischengruppenintervalle zwischen dem einzelnen Düsenloch 5a und dem einzelnen Düsenloch 5b’, zwischen dem einzelnen Düsenloch 5b und dem einzelnen Düsenloch 5b’, und zwischen dem einzelnen Düsenloch 5b und dem einzelnen Düsenloch 5c’ gleich definiert werden.
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Betrieb des ersten Ausführungsbeispiels
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Im weiteren Verlauf wird unter Bezugnahme auf 1 der Betrieb der Düse 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. Wenn das elektromagnetische Ventil seinen Betrieb in Antwort auf die Anweisungen von der ECU startet, wird die Nadel 4 in der Richtung zum Öffnen der Düsenlochgruppen 2 angetrieben. Mit anderen Worten verlässt der Sitzabschnitt 17 die Sitzfläche 16 dann, wenn das elektromagnetische Ventil seinen Betrieb startet, um die Düsenlochgruppen 2 mit dem Kraftstoffpfad 11 in Fluidverbindung zu bringen. Somit wird der in der Commonrail gespeicherte Hochdruckkraftstoff in die Zylinder eingespritzt und zugeführt. Wenn das elektromagnetische Ventil seinen Betrieb stoppt, wird die Nadel 4 in der Richtung zum Schließen der Düsenlochgruppen 2 angetrieben. Mit anderen Worten sitzt der Sitzabschnitt 17 auf der Sitzfläche 16 auf, wenn das elektromagnetische Ventil seinen Betrieb stoppt, um die Düsenlochgruppen 2 von dem Kraftstoffpfad 11 zu trennen. Somit stoppt die Einspritzung des Kraftstoffs zu den Zylindern.
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Wirkung des ersten Ausführungsbeispiels
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Wie vorstehend beschrieben ist, hat die Düse 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels den Körper 3 und die Nadel 4, wobei der Körper 3 die Mehrzahl von Düsenlochgruppen 2 aufweist und die Nadel 4 als ein in den Körper 3 eingegliedertes Ventilelement funktioniert, dem ermöglicht ist, sich in dem Körper 3 zum Öffnen und Schließen der Düsenlochgruppen 2 zu bewegen. Zusätzlich gleicht der Gruppenabstand C dem maßgeblichen Lochabstand α.
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Entsprechend den Untersuchungen der Erfinder hat eine dimensionsfreie Zahl C/α die in 9 gezeigte Charakteristik. Gemäß der in (a) von 9 gezeigten Charakteristiken, ist die spezifische Locheinströmmenge konstant, während die Dimensionsfreie Zahl C/α größer als 0,8 ist; die spezifische Locheinströmmenge nimmt mit kleiner werdender dimensionsfreier Zahl C/α in einem Bereich unterhalb 0,8 ab. Mit anderen Worten nimmt die spezifische Locheinströmmenge ab, wenn der Gruppenabstand C relativ zu dem maßgeblichen Lochabstand α in dem Bereich unterhalb von 0,8 kleiner wird.
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Gemäß den in (b) von 9 gezeigten Charakteristiken, ist das Schwarzrauchzunahmeverhältnis konstant, während die dimensionsfreie Zahl C/α größer als 0,8 ist; das Schwarzrauchzunahmeverhältnis nimmt mit einer Abnahme der Dimensionsfreien Zahl C/α in einem Bereich unterhalb 0,8 exponentiell zu. Mit anderen Worten nimmt das Schwarzrauchzunahmeverhältnis exponentiell zu, wenn der Gruppenabstand C relativ zu dem maßgeblichen Lochabstand α in dem Bereich unterhalb 0,8 kleiner wird.
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Mit anderen Worten nimmt die spezifische Locheinströmmenge nicht ab und das Schwarzrauchzunahmeverhältnis steigt nicht an, wenn der Gruppenabstand C 0,8 Mal oder mehrere Male größer als der maßgebliche Lochabstand α gehalten wird. Daher kann eine Zunahme des Schwarzrauchs verhindert werden und die hohe Ausgabeleistung der Kraftmaschine erreicht werden, wenn der Gruppenabstand C dem maßgeblichen Lochabstand α gleicht.
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Außerdem sind die drei Zwischengruppenintervalle zwischen der ersten Düsenlochgruppe 2A und der zweiten Düsenlochgruppe 2B gleich dem Gruppenabstand C. Der Gruppenabstand C ist das minimale Intervall zwischen den einzelnen Innenmündungen 20, die einer bestimmten Düsenlochgruppe 2 (d.h., der erste Düsenlochgruppe 2A) zugehörig sind, und den einzelnen Innenmündungen 20, die einer anderen, der bestimmten Düsenlochgruppe 2 benachbarten Düsenlochgruppe 2 (d. h., der zweiten Düsenlochgruppe 2B) zugehörig sind. Daher bedeutet, dass viele Zwischengruppenintervalle dem Gruppenabstand C gleichen, dass ein Intervall zwischen den beiden Gruppen in vielen Pfaden sein Minimum wird. Es kann auch gesagt werden, dass ein toter Raum zwischen den beiden benachbarten Düsenlochgruppen 2 kleiner wird, wenn die Anzahl der Zwischengruppenintervalle, die dem Gruppenabstand C gleichen, zunimmt.
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Daher kann durch Anordnen der Düsenlochgruppen 2 und der einzelnen Düsenlöcher 5 in den Düsenlochgruppen 2 zum Erhalten mehrerer dem Gruppenabstand C gleichender Zwischengruppenintervallen der tote Raum effizienter verkleinert werden und daher kann die Anzahl der Düsenlochgruppen 2 erhöht werden. In dem Fall, dass jede Düsenlochgruppe 2 drei oder mehrere einzelne Düsenlöcher 5 aufweist, war die Anzahl der Zwischengruppenintervalle, die dem Gruppenabstand C gleichen, herkömmlicher Weise maximal (N – 2), wobei N die Anzahl der einzelnen Düsenlöcher 5 in jeder Düsenlochgruppe 2 ist. Daher kann durch Anordnen der Düsenlochgruppen 2 und der einzelnen Düsenlöcher 5, um die Anzahl der gruppeninternen Intervalle, die dem Gruppenabstand C gleichen, zu (N – 1) oder mehr zu machen, der tote Raum noch effizienter als je zuvor verringert werden und die Anzahl der Düsenlochgruppen 2 kann mehr als je zuvor erhöht werden.
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In der Düse 1 des ersten Ausführungsbeispiels, in der jede Düsenlochgruppe 2 drei einzelne Düsenlöcher 5 hat, gleichen die drei Zwischengruppenintervalle dem Gruppenabstand C. Daher kann die Düse 1 den toten Raum verringern und die Anzahl der Düsenlochgruppen 2 mehr als je zuvor erhöhen.
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Zusätzlich sind die Düsenlochgruppen 2 so angeordnet, dass ein Abschnitt von einer der Düsenlochgruppen 2 und ein Abschnitt von einer anderen der Düsenlochgruppen 2 von einander radial weg gehen, wenn sie von der Innenfläche 19 zu der Außenfläche 21 gehen. Daher sind die Außenmündungen 22 der ersten Düsenlochgruppe 2A und die Außenmündung 22 der zweiten Düsenlochgruppe 2B voneinander beabstandet und ein Gruppenstrahl von der ersten Düsenlochgruppe 2A und ein Gruppenstrahl von der zweiten Düsenlochgruppe 2B sind in voneinander wegzeigenden Richtungen ausgebildet. Somit kann eine Interferenz zwischen den Gruppenstrahlen unterdrückt werden.
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In der Düse 1 ist die Anordnung der einzelnen Düsenlöcher 5a–5c und die Anordnung der einzelnen Düsenlöcher 5a’–5c’ rotationssymetrisch. Daher kann der tote Raum zwischen den ersten und zweiten Düsenlochgruppen 2 verringert werden.
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(zweites Ausführungsbeispiel)
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Charakteristiken des zweiten Ausführungsbeispiels
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Eine Kraftstoffeinspritzdüse 1 eines zweiten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von der Kraftstoffeinspritzdüse 1 des ersten Ausführungsbeispiels darin, dass die Düsenlochgruppen 2 der Düse 1 des zweiten Ausführungsbeispiels so angeordnet sind, wie in 4A und 4B gezeigt ist.
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In jeder Düsenlochgruppe 2 des zweiten Ausführungsbeispiels sind drei einzelne Düsenlöcher 5 so angeordnet, dass ihre Innenmündungen 20 Spitzen eines gleichschenkligen Dreiecks 31 bilden, das direkt nach unten vorsteht. Zusätzlich sind jede zweiten benachbarten Düsenlochgruppen 2 der Düsenlochgruppen 2 in der Axialrichtung der Düse 1 versetzt. Insbesondere sind die Düsenlochgruppen 2 so angeordnet, dass die Düsenlochgruppen 2 ihre Innenmündungen 20 alternierend an einem oberen Umfang und an einem unteren Umfang öffnen.
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Jede Düsenlochgruppe 2, deren Innenmündungen 20 sich an dem oberen Umfang befinden, wird als eine erste Düsenlochgruppe 2A bezeichnet. Jede Düsenlochgruppe 2, deren Innenmündungen 20 sich an dem unteren Umfang befinden, wird als eine zweite Düsenlochgruppe 2B bezeichnet. Die drei einzelnen Düsenlöcher 5, die zu der gleichen ersten Düsenlochgruppe 2A gehören, werden als einzelne Düsenlöcher 5a, 5b und 5c bezeichnet. Die drei einzelnen Düsenlöcher 5, die zu der gleichen zweiten Düsenlochgruppe 2B gehören, werden als einzelne Düsenlöcher 5a’, 5b’ und 5c’ bezeichnet.
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In diesem Fall gleichen zwei Zwischengruppenintervalle zwischen der ersten Düsenlochgruppe 2A und der zweiten Düsenlochgruppe 2B, die der ersten Düsenlochgruppe 2A benachbart ist, dem Gruppenabstand C. Die zwei Zwischengruppenintervalle sind Intervalle zwischen dem einzelnen Düsenloch 5a und dem einzelnen Düsenloch 5b’ und zwischen dem einzelnen Düsenloch 5c und dem einzelnen Düsenloch 5b’.
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Zusätzlich gleicht der Gruppenabstand C dem maßgeblichen Lochabstand α. Der Mündungsinnendurchmesser d, der maßgebliche Lochabstand α und der Betrag β des Versatzes oder der Ausrichtung entlang der Axialrichtung zwischen den benachbarten Düsenlochgruppen 2A und 2B haben eine durch folgende Gleichung wiedergegebene Beziehung Β = cos30° × (α + d).
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Wirkung des zweiten Ausführungsbeispiels
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Wie vorstehend beschrieben ist, sind die Düsenlochgruppen 2 so angeordnet, dass die Düsenlochgruppen 2 ihre Innenmündungen 20 an dem oberen Umfang und an dem unteren Umfang alternierend öffnen. Daher kann der tote Raum zwischen den benachbarten Düsenlochgruppen 2 vermindert werden. Außerdem kann die Anzahl der Düsenlochgruppen 2 erhöht werden, ohne einen Abstand zwischen Gruppenstrahlen von der ersten Düsenlochgruppe 2A und der zweiten Düsenlochgruppen 2B zu verringern. Daher kann die Anzahl der Düsenlochgruppen 2 erhöht werden, ohne eine Menge von in jeden Gruppenstrahl eingemischter Luft zu verringern.
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(drittes Ausführungsbeispiel)
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Eine Kraftstoffeinspritzdüse 1 eines dritten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von der Kraftstoffeinspritzdüse des ersten Ausführungsbeispiels darin, dass die Düsenlochgruppen 2 der Düse 1 des dritten Ausführungsbeispiels so angeordnet sind, wie in 5A und 5B gezeigt ist.
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In jeder Düsenlochgruppe 2 des dritten Ausführungsbeispiels sind die einzelnen Düsenlöcher 5 so angeordnet, dass deren Innenmündungen 20 Spitzen eines gleichschenkligen Dreiecks 31 bilden, das nach unten vorsteht. Außerdem sind die Düsenlochgruppen 2 mit deren Innenmündungen 20 an einem oberen Umfang, einem mittleren Umfang und einem unteren Umfang in einer Reihenfolge des oberen Umfangs, des mittleren Umfangs, des unteren Umfangs, des mittleren Umfangs und des oberen Umfangs um die Achse der Düse 1 ausgerichtet.
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Jede Düsenlochgruppe 2, deren Innenmündungen 20 an der oberen Seite der beiden benachbarten Düsenlochgruppen 2 angeordnet sind, wird als eine erste Düsenlochgruppe 2A bezeichnet. Jede Düsenlochgruppe 2, deren Innenmündung 20 an der unteren Seite der beiden benachbarten Düsenlochgruppen 2 angeordnet sind, wird als eine zweite Düsenlochgruppe 2B bezeichnet. Die drei einzelnen Düsenlöcher 5, die zu der ersten Düsenlochgruppe 2A gehören, werden als einzelne Düsenlöcher 5a, 5b und 5c bezeichnet. Die drei einzelnen Düsenlöcher 5, die zu der zweiten Düsenlochgruppe 2B gehören, werden als einzelne Düsenlöcher 5a’, 5b’ und 5c’ bezeichnet.
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In diesem Fall gleichen zwei Zwischengruppenintervalle zwischen der ersten Düsenlochgruppe 2A und der zweiten Düsenlochgruppe 2B dem Gruppenabstand C. Die beiden Zwischengruppenintervalle sind Intervalle zwischen dem einzelnen Düsenloch 5a und dem einzelnen Düsenloch 5b’ und dem einzelnen Düsenloch 5c und dem einzelnen Düsenloch 5b’.
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Außerdem gleicht der Gruppenabstand C dem maßgeblichen Lochabstand α. Der Mündungsinnendurchmesser d, der maßgebliche Lochabstand α und der Betrag β der Abweichung in der Axialrichtung zwischen der Düsenlochgruppe 2A an dem oberen Umfang und deren benachbarten Düsenlochgruppe 2B an dem mittleren Umfang haben eine durch eine Gleichung β = cos30° × (α + d) wiedergegebene Beziehung. Auf ähnliche Weise haben der Mündungsinnendurchmesser d, der maßgebliche Lochabstand α und der Betrag β des Versatzes in der Axialrichtung zwischen der Düsenlochgruppe 2A an dem mittleren Umfang und deren benachbarten Düsenlochgruppe 2B an dem unteren Umfang eine durch eine Gleichung β = cos30° × (α + d) wiedergegebene Beziehung.
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(viertes Ausführungsbeispiel)
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Eine Kraftstoffeinspritzdüse 1 eines vierten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von der Kraftstoffeinspritzdüse 1 des ersten Ausführungsbeispiels darin, dass sich die Düsenlochgruppen 2 der Düse 1 des vierten Ausführungsbeispiels so angeordnet sind, wie in 6A und 6B gezeigt ist. Wie in 6A und 6B gezeigt ist, sind die Innenmündungen 20 der Düsenlochgruppen 2 alternierend an dem oberen Umfang und an dem unteren Umfang angeordnet. Außerdem sind die zu einer bestimmten Düsenlochgruppe 2 zugehörigen einzelnen Düsenlöcher an dem oberen Umfang mit den zu einer anderen Düsenlochgruppe 2 zugehörigen einzelnen Düsenlöchern rotationssymmetrisch ausgerichtet, die der bestimmten Düsenlochgruppe 2 benachbart ist und an dem unteren Umfang liegt.
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Unter all den Düsenlochgruppen 2 wird jede Düsenlochgruppe 2 an dem oberen Umfang als eine erste Düsenlochgruppe 2A bezeichnet. Unter all den Düsenlochgruppen 2 wird jede Düsenlochgruppe 2, die der ersten Düsenlochgruppe 2 benachbart ist und sich an dem unteren Umfang befindet, als eine zweite Düsenlochgruppe 2B bezeichnet.
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Drei einzelne Düsenlöcher 5, die zu der ersten Düsenlochgruppe 2A gehören, werden als einzelne Düsenlöcher 5a, 5b, und 5c bezeichnet. Außerdem werden drei einzelne Düsenlöcher 5, die zu der zweiten Düsenlochgruppe 2B gehören, als einzelne Düsenlöcher 5a’, 5b’ und 5c’ bezeichnet. Die einzelnen Düsenlöcher 5a–5c überlappen die einzelnen Düsenlöcher 5a’–5c’ jeweils durch Drehen der einzelnen Düsenlöcher 5a–5c um 60° mit Bezug auf eine Mitte der Rotationssymetrie und dann durch Bewegen der gedrehten Düsenlöcher 5a–5c um die Achse des Körpers 3 oder der Düse 1.
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In diesem Fall gleichen die drei Zwischengruppenintervalle zwischen der ersten Düsenlochgruppe 2A und der zweiten Düsenlochgruppe 2B dem Gruppenabstand C. Die drei Zwischengruppenintervalle sind Intervalle zwischen dem einzelnen Düsenloch 5a und dem einzelnen Düsenloch 5b´, zwischen dem einzelnen Düsenloch 5c und dem einzelnen Düsenloch 5b´, und zwischen dem einzelnen Düsenloch 5c und dem einzelnen Düsenloch 5c´.
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Zusätzlich gleicht der Gruppenabstand C dem maßgeblichen Lochabstand α. Der Mündungsinnendurchmesser d, der maßgebliche Lochabstand α und der Betrag β des Versatzes entlang der Axialrichtung zwischen den Düsenlochgruppen 2A und 2B haben einen durch einen Gleichung β = cos30° × (α + d) wiedergegebenes Verhältnis.
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(Fünftes Ausführungsbeispiel)
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Charakteristiken des fünften Ausführungsbeispiels.
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Eine Kraftstoffeinspritzdüse 1 eines fünften Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von der Kraftstoffeinspritzdüse 1 des ersten Ausführungsbeispiels darin, dass die Düsenlochgruppen 2 der ersten Düse 1 des fünften Ausführungsbeispiels so angeordnet sind, wie in 7A und 7B gezeigt ist.
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Jede Düsenlochgruppe 2 des dritten Ausführungsbeispiels besteht aus zwei einzelnen Düsenlöchern 5, die um die Achse der Düse 1 ausgerichtet sind. Die Düsenlochgruppen 2 sind in der Axialrichtung der Düse 1 ausgerichtet, wobei deren Innenmündungen 20 alternierend an einem oberen Umfang und an einem unteren Umfang angeordnet sind.
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Jede Düsenlochgruppe 2, deren Innenmündungen 20 sich an dem oberen Umfang befinden, wird als eine erste Düsenlochgruppe 2A bezeichnet. Jede Düsenlochgruppe 2, deren Innenmündungen 20 sich an dem unteren Umfang befinden, wird als eine zweite Düsenlochgruppe 2B bezeichnet. Die drei einzelnen Düsenlöcher 5, die zu jeder ersten Düsenlochgruppe 2A gehören, werden als einzelne Düsenlöcher 5a, 5b und 5c bezeichnet. Die drei einzelnen Düsenlöcher 5, die zu jeder zweiten Düsenlochgruppe 2B gehören, werden als einzelne Düsenlöcher 5a´, 5b´ und 5c´, bezeichnet.
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In diesem Fall gleichen die drei Zwischengruppenintervalle zwischen der ersten Düsenlochgruppe 2A und der zweiten Düsenlochgruppe 2B, die der ersten Düsenlochgruppe 2A benachbart ist, dem Gruppenabstand C. Die drei Zwischengruppenintervalle sind Intervalle zwischen dem einzelnen Düsenloch 5a und dem einzelnen Düsenloch 5a´, zwischen dem einzelnen Düsenloch 5b und dem einzelnen Düsenloch 5a´, und zwischen dem einzelnen Düsenloch 5b und dem einzelnen Düsenloch 5b´.
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Zusätzlich gleicht der Gruppenabstand C dem gruppeninternen Lochabstand α. Der Mündungsinnendurchmesser b, der maßgebliche Lochabstand β und der Betrag b der Abweichung zwischen den benachbarten Düsenlochgruppen 2A und 2B in der Axialrichtung haben ein durch eine Gleichung β = 0,5 × (α + d) wiedergegebene Beziehung.
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Wirkung des fünften Ausführungsbeispiels
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Wie vorstehend beschrieben ist, gleichen die drei Zwischengruppenintervalle zwischen der ersten Düsenlochgruppe 2A und der zweiten Düsenlochgruppe 2B dem Gruppenabstand C. In dem Fall, dass jede Düsenlochgruppe 2 zwei einzelne Düsenlöcher 5 aufweist, war die Anzahl der Zwischengruppenintervalle, die dem Gruppenabstand 2 gleicht, herkömmlicher Weise maximal zwei. Hier sind die Düsenlochgruppen 2 und die einzelnen Düsenlöcher 5 so angeordnet, dass sie die Anzahl der gruppeninternen Intervalle, die den Gruppenabstand C gleichen, größer als zwei wird. Daher kann der tote Raum wirkungsvoller als je zuvor verringert werden und die Anzahl der Düsenlochgruppen 2 kann mehr als je zuvor erhöht werden.
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Außerdem hat jede Düsenlochgruppe 2 zwei einzelne Düsenlöcher 5. Überdies haben der Mündungsinnendurchmesser d, der maßgebliche Lochabstand α und der Versatzbetrag β eine durch eine Gleichung β = 0,5 × (α + d) wiedergegebene Beziehung.
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In dem Fall, dass jede Düsenlochgruppe 2 zwei einzelne Düsenlöcher 5 hat, wird der tote Raum zwischen zwei Düsenlochgruppen 2 am kleinsten, wenn die Beziehung β = 0,5 × (α + d) erfüllt ist. Daher kann durch Anordnen der Düsenlochgruppen 2 so, dass die Beziehung β = 0,5 × (α + d) erfüllt ist, der tote Raum vermindert werden.
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In dem Fall, dass jede Düsenlochgruppe 2 zwei einzelne Düsenlöcher 5 hat und die Beziehung β ≥ 1,5 × (α + d) erfüllt ist, wird der tote Raum kleiner wenn der Versatzbetrag β größer wird. Daher kann durch Anordnen der Düsenlochgruppen 2 so, dass die Beziehung β ≥ 1,5 × (α + b) erfüllt ist, der tote Raum vermindert werden.
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(Sechstes Ausführungsbeispiel)
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Charakteristiken des sechsten Ausführungsbeispiels
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Eine Kraftstoffeinspritzdüse 1 eines sechsten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von der Kraftstoffeinspritzdüse 1 des ersten Ausführungsbeispiels darin, dass die Düsenlochgruppen 2 der Düse 1 des sechsten Ausführungsbeispiels so angeordnet sind, wie in den 8A und 8B gezeigt ist.
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In jeder Düsenlochgruppe 2 des sechsten Ausführungsbeispiels sind vier einzelne Düsenlöcher 5 so angeordnet, dass deren Innenmündungen 20 die Ecken eines Quadrats 34 bilden. Außerdem sind zwei benachbarte Quadrate 34 in der Achsrichtung von Düse 1 versetzt. Mit anderen Worten öffnen die Düsenlochgruppen 2 ihre Innenmündungen 20 alternierend an einem oberen Umfang und an einem unteren Umfang.
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Jede Düsenlochgruppe 2, deren Innenmündungen 20 sich an dem oberen Umfang befinden, wird als eine erste Düsenlochgruppe 2A bezeichnet. Jede Düsenlochgruppe 2, deren Innenmündung 20 sich an dem untern Umfang befinden, wird als eine zweite Düsenlochgruppe 2B bezeichnet. Die vier einzelnen Düsenlöcher 5, die zu jeder ersten Düsenlochgruppe 2A gehören, werden als einzelnen Düsenlöcher 5a, 5b, 5c und 5d bezeichnet. Die drei einzelnen Düsenlöcher 5, die zu jeder zweiten Düsenlochgruppe 2B gehören, werden als einzelne Düsenlöcher 5a´, 5b´, 5c´, und 5d´ bezeichnet.
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In diesem Fall gleichen die drei Zwischengruppenintervalle zwischen der ersten Düsenlochgruppe 2A und der zweiten Düsenlochgruppe 2B, der ersten Düsenlochgruppe 2A benachbart ist, dem Gruppenabstand C. Die drei Zwischengruppenintervalle sind Intervalle zwischen dem einzelnen Düsenloch 5b und dem einzelnen Düsenloch 5a`, zwischen dem einzelnen Düsenloch 5c und dem einzelnen Düsenloch 5a´, und zwischen dem einzelnen Düsenloch 5c und dem einzelnen Düsenloch 5d´.
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Außerdem gleicht der Gruppenabstand C dem maßgeblichen Lochabstand α. Der Mündungsinnendurchmesser d, der maßgebliche Lochabstand α und der Betrag β des Versatzes zwischen den benachbarten Düsenlochgruppen 2A und 2B in der Axialrichtung haben eine durch eine Gleichung β = 0,5 × (α + d) wiedergegebene Beziehung.
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Wirkung des sechsten Ausführungsbeispiels
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Wie vorstehend beschrieben ist, hat jede Düsenlochgruppe 2 vier einzelne Düsenlöcher 5 und die drei Zwischengruppenintervalle zwischen der ersten Düsenlochgruppe 2A und der zweiten Düsenlochgruppe 2B gleichen dem Gruppenabstand C. In dem Fall, dass jede Düsenlochgruppe 2 vier einzelne Düsenlöcher 5 aufweist, lag die Anzahl der Zwischengruppenintervalle, die dem Gruppenabstand C gleichen, bislang maximal bei zwei. Daher kann durch Anordnen der Düsenlochgruppen 2 und der einzelnen Düsenlöcher 5 so, dass die Anzahl der Zwischengruppenintervalle, die dem Gruppenabstand C gleichen, zu drei gemacht wird, der tote Raum wirkungsvoller als je zuvor vermindert werden und die Anzahl der Düsenlochgruppen 2 kann mehr als je zuvor erhöht werden. Als ein Ergebnis kann in dem Fall, dass jede Düsenlochgruppe 2 vier einzelne Düsenlöcher 5 aufweist, der tote Raum effektiver als je zuvor vermindert werden und die Anzahl der Düsenlochgruppen 2 kann mehr als je zuvor erhöht werden.
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Außerdem haben der Mündungsinnendurchmesser d, der maßgebliche Lochabstand α und der Versatzbetrag β eine durch eine Gleichung β = 0,5 × (α + d) wiedergegebene Beziehung.
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In dem Fall, dass jede Düsenlochgruppe 2 vier einzelne Düsenlöcher 5 hat, wird der tote Raum zwischen den beiden Düsenlochgruppen 2 am kleinsten, wenn die Beziehung β = 0,5 × (α +d) erfüllt ist. Daher kann durch Anordnen der Düsenlochgruppen 2 so, dass die Beziehung β = 0,5 × (α + d) erfüllt ist, der tote Raum vermindert werden.
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In dem Fall, dass jede Düsenlochgruppe 2 vier einzelne Düsenlöcher 5 hat und die Beziehung β ≥ 1,5 × (α + d) erfüllt ist, wird der tote Raum kleiner wenn der Versatzbetrag β größer wird. Daher kann durch Anordnen der Düsenlochgruppen 2 so, dass die Beziehung β ≥ 1,5 × (α + d) erfüllt ist, der tote Raum vermindert werden.
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(Modifikation)
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Wie in 10A und 10B gezeigt ist, kann der Gruppenabstand C größer als der maßgebliche Abstand α sein, solange eine Beziehung C/α ≥ 0,8 erfüllt ist. Um eine höhere Kraftausgabe der Kraftmaschine zu erzielen, ist es vorzuziehen, den Gruppenabstand C kleiner als das zweifache des maßgeblichen Lochabstands α zu machen. Es ist noch mehr vorzuziehen, den Gruppenabstand C kleiner als das 1,8-fache des maßgeblichen Lochabstands α zu machen. Es ist ferner vorzuziehen, den Gruppenabstand c kleiner als das 1,2-fache des maßgeblichen Lochabstands α zu machen.
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Außerdem kann jede Düsenlochgruppe 2 mehr als vier einzelne Düsenlöcher 5 haben, die nahe zueinander angeordnet sind.
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Außerdem können die Innenmündungen 20 der zu jeder Düsenlochgruppe 2 zugehörigen einzelnen Düsenlöcher 5 die Eckpunkte einer Form bilden, die sich von einem gleichseitigen Polygon unterscheidet.
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Außerdem sind in den vorgenannten Ausführungsbeispielen die zu einer gleichen Düsenlochgruppe 2 zugehörigen einzelnen Düsenlöcher 5 so angeordnet, dass sie sich parallel zueinander zwischen den individuellen Innenflächen 19 und den individuellen Außenflächen 21 erstrecken oder verlaufen. Jedoch können die einzelnen Düsenlöcher 5 alternativ so angeordnet sein, dass sie mit Bezug auf die Achse der Düse 1 radial verlaufen. Ferner können die einzelnen Düsenlöcher 5 so angeordnet sein, dass die einzelnen Düsenlöcher 5 an den Außenflächen 21 näher zueinander sind als an den Innenflächen 19.
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Mit anderen Worten können die zu einer gleichen Düsenlochgruppe 2 zugehörigen einzelnen Düsenlöcher 5 so angeordnet sein, dass ein Intervall zwischen einem Abschnitt eines der einzelnen Düsenlöcher 5 und einem Abschnitt eines anderen der einzelnen Düsenlöcher 5 länger wird, wenn sich die Abschnitte von der Innenfläche 19 entfernen und an die Außenfläche 21 annähern. Alternativ können die zu der gleichen Düsenlochgruppe 2 zugehörigen einzelnen Düsenlöcher 5 so angeordnet sein, dass ein Intervall zwischen einem Abschnitt eines der einzelnen Düsenlöcher 5 und einem Abschnitt des anderen der einzelnen Düsenlöcher 5 kürzer wird, wenn sich die Abschnitte von der Innenfläche 19 entfernen und an die Außenfläche 21 annähern.
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In einer Kraftstoffeinspritzdüse (21) mit einer Vielzahl von Düsenlochgruppen (2), die jeweils eine Vielzahl von einzelnen Düsenlöchern (5) aufweisen, ist ein Gruppenabstand C zwischen zwei der Düsenlochgruppen (5) 0,8 Mal oder mehrere Male größer als ein maßgeblicher Lochabstand α in einer Düsenlochgruppe (2). Der Gruppenabstand C ist das minimale Intervall der Zwischengruppenintervalle, die zwischen (i) Randbegrenzungen von einzelnen Düsenlöcher, die zu einer ersten Düsenlochgruppe (2A) gehören, und (ii) Randbegrenzungen von einzelnen Düsenlöchern, die zu einer der ersten Düsenlochgruppe benachbarten zweiten Düsenlochgruppe (2B) gehören, ausgebildet sind. Der maßgebliche Lochabstand α ist das Minimum aus Intervallen zwischen zu jeder Düsenlochgruppe (2) zugehörigen Randbegrenzungen.
