JP2004360477A - Fuel injection valve - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関に噴射するための燃料噴射弁の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来オリフィスプレートを二枚重ねることで噴孔形状を構成し、第1のオリフィス出口を通過した流体の一部が第2のオリフィスを形成する内壁面に衝突し、この内壁面の上部に形成される空間部に薄い燃料膜が形成され、この薄い液膜によって流れが不安定になり、第2のオリフィスから噴射される流体の微粒化を促進するものがあった。
又、噴孔流路が一度急拡大し、その後噴孔出口で急縮小するものもあった(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平6−312147号公報(図3、図5)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の燃料噴射弁は以上のように構成されているので、上記特許文献1の図3に示された構成では、先細テーパ状のオリフィス2枚で噴孔形状が構成されるが、第1オリフィス通過時に流れが剥離して乱れエネルギーが発生したとしても、第2オリフィス形状が先細テーパ形状であるため、流れが出口で絞られてしまうため、流体エネルギーが集中し、噴流が貫徹してしまうので、微粒化促進効果は小さくなるという問題点があった。
【0005】
又、図5で示された構成においては、噴射開始時は急拡大部で流れが剥離するが、噴孔出口部で絞られるため、時間が経つと流路拡大部が流体で充満し、微粒化促進効果は得られない。
つまり、流路段差により剥離した噴流を再び噴孔壁に着地させることで空隙部が形成されるが、この空隙部が起す乱れエネルギーを利用する方法では、再び下流側で必ず流れが絞られるため、流体エネルギーの集中により乱れエネルギーが低減してしまうという問題点があり、特に高燃圧下ではその傾向が強くなってしまう。
【0006】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、一度発生した乱れエネルギーを低減させることなく、噴孔出口部より放射することにより、噴霧の微粒化を促進することのできる燃料噴射弁を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項1に係る燃料噴射弁は、中空状の弁本体と、この弁本体の一端に設けられ噴射口を有する弁座と、弁座に離接して噴射口を開閉する弁体を備えたものであって、噴射口途中に噴射口流路へ連通し、かつ径方向に広がるドーナツ状の圧力室及びこの圧力室と噴射口とを連通するドーナツ状の通路を設けたものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、この発明の一実施形態を図に基づいて説明する。
図1はこの発明の実施の形態1による燃料噴射弁を示す側面断面図、図2は図1のA−A線断面図、図3は燃料噴射弁先端部を示す断面図、図4は図3のB部拡大図、図5は図4のC方向から見た平面図である。
図において、燃料噴射弁1は、ソレノイド装置2、磁気回路のヨーク部分であるハウジング3、弁装置4から構成されている。
【0009】
そしてソレノイド装置2は、コイル5を巻回したボビン6と、このボビン6の内周部に設置されたコア7とを有し、コイル5の巻線は端子8に接続されている。
磁気回路の固定鉄心部分であるコア7はその内部が燃料通路となるように中空円筒形状になっており、その中空部には圧縮ばね9が設置されており、又磁気回路の可動鉄心部分であるアマチュア10はコア7の先端に対向するように設置されている。
【0010】
弁装置4は弁体11と中空状の弁本体12とスワラ−(旋回体)13と弁座14とストッパ15とにより構成されている。
弁本体12はハウジング3の内径部に挿入後、かしめることによって両者は結合されている。
アマチュア10は弁体11に溶接部10aで結合されている。
スワラー13は弁本体12の内径部に圧入され、更に弁座14が弁本体12に圧入された後溶接部14aで弁本体12に弁座14が結合される。
【0011】
次に図3に示すように、弁体11の下流側にはプレート16およびプレート17が弁座14に圧入され、弁座14とプレート17が溶接部14bで結合されている。
また図4に示すように、プレート16とプレート17はそれぞれが有する噴孔18と噴孔19の流路がつながるように位置合わせされている。
【0012】
次に動作について説明する。
図示しないエンジンのマイコンより燃料噴射弁1の駆動回路に動作信号が送られると、燃料噴射弁1のコイル5に電流が通電され、アマュア10、コア7、ハウジング3で構成される磁気回路に磁束が発生し、アマチュア10はコア7側へ吸引動作され、アマチュア10と一体的に構成された弁体11が弁座部14cから離れて間隙が形成されると、高圧の燃料は弁本体12内部から弁座部14cと弁体11の隙間を通って弁座14の噴射口14dに流入したのち、内燃機関に噴射される。
【0013】
次に、エンジンのマイコンより燃料噴射弁1の駆動回路に動作の停止信号が送られると、コイル5への電流の供給が停止され、磁気回路中の磁束が減少して、弁体11を閉弁方向に押している圧縮ばね9の力により、弁体11と弁座部14c間の隙間は閉じられることとなり、燃料噴射が終了する。
弁体11は弁体11と弁本体12との摺動部11a、及び弁体11とスワラー13との摺動部11bがそれぞれガイド部となって摺動動作され、開弁状態では弁体11のフランジ上面部11cがストッパ15の下面と当接する。
【0014】
摺動部11bは弁座部14cに対する弁体11の径方向の振れを規制し、同軸度を保つための手段であるので、スワラー13と弁体11との間のクリアランスはなるべく小さく設定されるのが好ましく、本実施形態においては、弁体11の耐久磨耗性を許容限度以内とするため、クリアランスは10μm以下(片側隙間5μm以下)に設定している。
燃料は弁本体12よりスワラー13の外周隙間13aを介してスワラー溝13bへ流入する。
【0015】
そして、スワラー溝13b内を通過した燃料は、スワラー溝出口部13cより流出し、弁体11と弁座14の隙間部分を通ってキャビティに到達する。
更に、燃料は噴射口14dを通って弁座14とプレート16で形成されるキャビティ20を通って噴孔18及び噴孔19を通過し、内燃機関に噴射される。
【0016】
本実施形態においては、図4に示すように、噴孔18,19の途中にプレート16及びプレート17で構成されるドーナツ状の圧力室21が構成されており、この圧力室21は通路22を介して噴孔18,19で形成される流路に連通している。そして圧力室21の高さ21hを通路22の高さ22hよりも大きくなるように構成している。
噴流が噴孔18,19で形成される流路の通路開口部23を通過する際に、圧力室21内が負圧となるので、噴流内に流入する気泡及び圧力室21のレゾネータ効果により、流体の乱れエネルギーが発生し、噴霧の微粒化を促進することができる。
尚、上記においては、噴孔の数を2個にした場合について説明したが、3個以上設けるようにしてもよい。又、上記においては、スワラー13を用いた場合を説明したが、スワラー13を用いず、弁本体12とスワラー13を一体に構成するようにしてもよい。
【0017】
以上の噴孔18,19内の流れの様子を図6において更に詳しく説明する。
噴流断面D部においては、層流が形成されており、噴流断面E部においては、流れの剥離による気泡24が発生する。そして、噴流断面Fにおいては、気泡が成長し、あるいは消滅して乱れによるエネルギーが発生し、噴霧断面Gにおいては、噴流が***する。
【0018】
以上のようにこの発明によれば、噴孔18,19の途中に流路へ連通し、かつ径方向に広がるドーナツ状の圧力室21と、噴孔18,19の外周と圧力室21内周を連通するドーナツ状の通路22を設け、かつ通路22への圧力室21開口部の円周方向全周の面積を、圧力室21の内周側面積より小さく構成したので、高燃圧時でも噴孔19の出口部で流れが詰まることなく、高燃圧化において上昇する噴孔18,19内流速に比例して、乱れによるエネルギーが大きくなり、良好な微粒化効果が得られる。これにより、燃焼性が向上し、燃料消費および排気ガスを低減することのできるエンジンが得られる。
【0019】
実施の形態2.
図7はこの発明の実施の形態2による燃料噴射弁の先端部を示す断面図、図8は図7のH部を示す拡大図、図9は図8のI方向から見た平面図である。
本実施形態においては、圧力室21によって乱れた噴流を拡散しやすくするために、プレート17に設けられた噴孔25の形状を末広がり形状としたものである。
【0020】
上記のように、通路22から下流側の噴孔25の形状を末広がり形状にしたことで、圧力室21によって乱れた噴流を拡散しやすくできるため、空気と噴流との接触面積が大きくなり、さらに噴霧の微粒子化が促進される。
それによって、噴霧の集中によるA/F(空気とガソリンの混合比)が局所的に大きくなることを回避できるので、燃焼性が向上し、燃料消費および排気ガスを低減したエンジンが得られる。
【0021】
実施の形態3.
図10はこの発明の実施の形態3による燃料噴射弁の先端部を示す断面図、図11は図10のJ部を示す拡大図、図12は図11のK方向から見た平面図である。
本実施形態においては、プレート16に形成される噴孔26を傾斜させるとともに、プレート17に形成される噴孔27も傾斜させて構成したものである。
尚、図においては、噴孔27を末広がりに形成した例を示したが、ストレート形状であってもよい。
このように噴孔26,27を傾斜させて構成することにより、噴流の方向、及び形状を工夫することができ、噴霧の方向,形状の自由度を向上させることができる。
【0022】
【発明の効果】
この発明の請求項1に係る燃料噴射弁によれば、中空状の弁本体と、この弁本体の一端に設けられ噴射口を有する弁座と、弁座に離接して噴射口を開閉する弁体を備えたものであって、噴射口途中に噴射口流路へ連通し、かつ径方向に広がるドーナツ状の圧力室及びこの圧力室と噴射口とを連通するドーナツ状の通路を設けたので、噴霧の微粒子化を促進することができ、燃焼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1による燃料噴射弁を示す断面図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】この発明の実施の形態1による燃料噴射弁の先端部を示す断面図である。
【図4】図3のB部拡大図である。
【図5】図4のC方向から見た平面図である。
【図6】図3のB部拡大図である。
【図7】この発明の実施の形態2による燃料噴射弁の先端部を示す断面図である。
【図8】図7のH部を示す拡大図である。
【図9】図8のI方向から見た平面図である。
【図10】この発明の実施の形態3による燃料噴射弁の先端部を示す断面図である。
【図11】図10のJ部を示す拡大図である。
【図12】図11のK方向から見た平面図である。
【符号の説明】
11 弁体、12 弁本体、14 弁座、14d 噴射口、21 圧力室、22 通路。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure of a fuel injection valve for injecting into an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an orifice plate is formed by stacking two orifice plates, and a part of the fluid that has passed through the first orifice outlet collides with the inner wall surface forming the second orifice and is formed on the upper portion of the inner wall surface. In some cases, a thin fuel film is formed in the space, and the flow of the thin liquid film becomes unstable, thereby promoting the atomization of the fluid injected from the second orifice.
In some cases, the injection hole flow path suddenly expands and then rapidly decreases at the injection hole outlet (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-6-321147 (FIGS. 3 and 5)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional fuel injection valve is configured as described above, in the configuration shown in FIG. 3 of
[0005]
Further, in the configuration shown in FIG. 5, at the start of the injection, the flow separates at the sharply expanding portion, but is narrowed at the outlet of the injection hole. No promoting effect can be obtained.
In other words, a gap is formed by causing the jet flow separated by the flow path step to land again on the injection hole wall, but in the method using the turbulent energy generated by the gap, the flow is always throttled downstream again. However, there is a problem that the turbulence energy is reduced due to the concentration of the fluid energy, and this tendency is particularly strong under a high fuel pressure.
[0006]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and it is possible to promote atomization of spray by radiating from an injection hole outlet without reducing turbulence energy once generated. It is an object to provide a fuel injection valve.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A fuel injection valve according to
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side sectional view showing a fuel injector according to
In the figure, a
[0009]
The
The core 7, which is a fixed core portion of the magnetic circuit, has a hollow cylindrical shape so that the inside thereof serves as a fuel passage. A
[0010]
The valve device 4 includes a
After the
The
The
[0011]
Next, as shown in FIG. 3, on the downstream side of the
Further, as shown in FIG. 4, the
[0012]
Next, the operation will be described.
When an operation signal is sent from the microcomputer of the engine (not shown) to the drive circuit of the
[0013]
Next, when an operation stop signal is sent from the microcomputer of the engine to the drive circuit of the
In the
[0014]
Since the sliding
Fuel flows from the
[0015]
Then, the fuel that has passed through the
Further, the fuel passes through the
[0016]
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, a donut-shaped
When the jet flows through the passage opening 23 of the flow path formed by the injection holes 18 and 19, the inside of the
In the above description, the case where the number of injection holes is two has been described, but three or more injection holes may be provided. In the above description, the case where the
[0017]
The state of the flow in the injection holes 18 and 19 will be described in more detail with reference to FIG.
A laminar flow is formed at the jet cross section D, and bubbles 24 are generated at the jet cross section E due to separation of the flow. Then, in the jet cross section F, the bubble grows or disappears to generate energy due to turbulence, and in the spray cross section G, the jet is split.
[0018]
As described above, according to the present invention, a donut-shaped
[0019]
7 is a cross-sectional view showing a tip portion of a fuel injection valve according to
In the present embodiment, the shape of the
[0020]
As described above, by making the shape of the
As a result, it is possible to prevent the A / F (mixing ratio of air and gasoline) from locally increasing due to the concentration of the spray, so that an engine with improved flammability and reduced fuel consumption and exhaust gas can be obtained.
[0021]
FIG. 10 is a sectional view showing a tip portion of a fuel injection valve according to
In the present embodiment, the injection holes 26 formed in the
In addition, in the figure, the example in which the
By configuring the injection holes 26 and 27 to be inclined in this manner, the direction and shape of the jet can be devised, and the degree of freedom in the direction and shape of the spray can be improved.
[0022]
【The invention's effect】
According to the fuel injection valve according to the first aspect of the present invention, a hollow valve body, a valve seat provided at one end of the valve body and having an injection port, and a valve that opens and closes the injection port while being separated from and connected to the valve seat. Since a donut-shaped pressure chamber communicating with the injection port flow path and extending in the radial direction and a donut-shaped passage communicating the pressure chamber and the injection port are provided in the middle of the injection port. This can promote atomization of spray and improve flammability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a fuel injection valve according to
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
FIG. 3 is a sectional view showing a tip portion of the fuel injection valve according to
FIG. 4 is an enlarged view of a portion B in FIG. 3;
FIG. 5 is a plan view seen from a direction C in FIG. 4;
FIG. 6 is an enlarged view of a portion B in FIG. 3;
FIG. 7 is a sectional view showing a tip portion of a fuel injection valve according to
FIG. 8 is an enlarged view showing a portion H in FIG. 7;
FIG. 9 is a plan view seen from a direction I in FIG. 8;
FIG. 10 is a sectional view showing a distal end portion of a fuel injection valve according to
FIG. 11 is an enlarged view showing a portion J in FIG. 10;
FIG. 12 is a plan view seen from a K direction in FIG. 11;
[Explanation of symbols]
11 valve body, 12 valve body, 14 valve seat, 14d injection port, 21 pressure chamber, 22 passage.
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JP2010037966A (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Toyota Motor Corp | Fuel supply device and fuel supply method |
JP2010174792A (en) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Toyota Motor Corp | Fuel injection valve |
WO2014170956A1 (en) * | 2013-04-16 | 2014-10-23 | 三菱電機株式会社 | Fuel injection valve |
CN109983218A (en) * | 2016-11-21 | 2019-07-05 | 罗伯特·博世有限公司 | Injector with three-member type valve seat |
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010037966A (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Toyota Motor Corp | Fuel supply device and fuel supply method |
JP2010174792A (en) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Toyota Motor Corp | Fuel injection valve |
WO2014170956A1 (en) * | 2013-04-16 | 2014-10-23 | 三菱電機株式会社 | Fuel injection valve |
JP5901844B2 (en) * | 2013-04-16 | 2016-04-13 | 三菱電機株式会社 | Fuel injection valve |
US10400729B2 (en) | 2013-04-16 | 2019-09-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Fuel injection valve |
CN109983218A (en) * | 2016-11-21 | 2019-07-05 | 罗伯特·博世有限公司 | Injector with three-member type valve seat |
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