JP2006257992A - Fuel injection device - Google Patents

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JP2006257992A JP2005077403A JP2005077403A JP2006257992A JP 2006257992 A JP2006257992 A JP 2006257992A JP 2005077403 A JP2005077403 A JP 2005077403A JP 2005077403 A JP2005077403 A JP 2005077403A JP 2006257992 A JP2006257992 A JP 2006257992A
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Eriko Matsumura
恵理子 松村
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Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve combustion stability, by suppressing variation in fuel spray, in a fuel injection device. <P>SOLUTION: A fuel passage 51 is disposed in a housing 41, a suck part 44 communicating with the fuel passage 51 and an injection port 45 are formed at a tip part thereof, a needle valve 46 is movably supported by the housing 41 to open/close the fuel passage 51, and the injection port 45 is inclined upward at a predetermined angle to set an injection angle α. A spray angle β is set to be in a fan-like form widened from side to side to disperse the fuel spray to the side to side, the length La of a first injection passage 45a on a center axis O<SB>2</SB>side of the injection port 45 is set to be shorter than the length Lb of a second injection passage 45b on a side opposite to the injection axis O<SB>1</SB>. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、所定量の燃料を噴射可能とした燃料噴射装置に関するものである。   The present invention relates to a fuel injection device capable of injecting a predetermined amount of fuel.

燃料を吸気ポートではなく、燃焼室に直接噴射する筒内噴射式内燃機関が従来から知られている。この筒内噴射式内燃機関では、吸気弁の開閉時に、空気が吸気ポートから燃焼室に吸入されてピストンで圧縮され、この高圧空気に対して燃料噴射弁から燃料が直接噴射される。すると、燃焼室にて、高圧空気と霧状の燃料とが混合し、この混合気が点火プラグに導かれて着火して爆発し、排気弁の開閉時に、排気ガスが吸気ポートから排出される。   2. Description of the Related Art Conventionally, a direct injection internal combustion engine that directly injects fuel into a combustion chamber instead of an intake port is known. In this cylinder injection internal combustion engine, when the intake valve is opened and closed, air is drawn into the combustion chamber from the intake port and compressed by the piston, and fuel is directly injected from the fuel injection valve to the high-pressure air. Then, high-pressure air and mist-like fuel are mixed in the combustion chamber, the mixture is led to the ignition plug, ignites and explodes, and the exhaust gas is discharged from the intake port when the exhaust valve is opened and closed. .

このような筒内噴射式内燃機関にて、燃料噴射装置は、先端部にサック部及び噴射口を有するハウジング内に、ニードル弁が移動自在で、且つ、燃料通路を閉塞するように付勢支持されて構成されている。そして、所定のタイミングで、このニードル弁を移動して燃料通路を開放することで、燃料通路の燃料がサック部を介して噴射口から燃焼室に向けて噴射される。このような燃料噴射装置としては、下記特許文献１に記載されたものがある。   In such an in-cylinder injection internal combustion engine, the fuel injection device is energized and supported so that the needle valve is movable and the fuel passage is closed in a housing having a sac portion and an injection port at the tip. Has been configured. Then, by moving the needle valve at a predetermined timing to open the fuel passage, the fuel in the fuel passage is injected from the injection port toward the combustion chamber through the sac portion. As such a fuel injection device, there is one described in Patent Document 1 below.

特開平９−１２６０９５号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-126095

ところで、筒内噴射式内燃機関の燃料噴射装置にて、サック部内の燃料が噴射口を通して燃焼室に噴射されるとき、噴射口内で発生したキャビテーション気泡がすぐに消滅してしまうため、噴霧粒径がばらついて燃焼室内で均質な混合気を形成することができないという問題がある。   By the way, when the fuel in the sac portion is injected into the combustion chamber through the injection port in the fuel injection device of the cylinder injection type internal combustion engine, the cavitation bubbles generated in the injection port are immediately disappeared. However, there is a problem that a homogeneous air-fuel mixture cannot be formed in the combustion chamber.

図９は、従来の燃料噴射装置の先端部の縦断面図、図１０は、図９のＸ−Ｘ断面図、図１１は、従来の燃料噴射装置の噴射口でのキャビテーション発生状態を表す概略図である。   FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a tip portion of a conventional fuel injection device, FIG. 10 is a sectional view taken along line XX of FIG. 9, and FIG. 11 is a schematic diagram showing a cavitation generation state at an injection port of the conventional fuel injection device. FIG.

従来の燃料噴射装置において、図９及び図１０に示すように、ハウジング００１の先端部にサック部００２及び噴射口００３が形成され、このハウジング００１内にニードル弁００４が移動自在に支持され、燃料通路００５を開閉可能となっている。この場合、噴射口００３は左右に広角した扇形状をなし、噴射軸線Ｏ1がニードル弁００４の軸線Ｏ2に対して所定角度上方に傾斜することで、噴射角度αが設定されている。従って、ニードル弁００４を移動して燃料通路００５を開放することで、燃料通路００５の燃料がサック部００２を介して噴射口００３から噴射される。 In the conventional fuel injection device, as shown in FIGS. 9 and 10, a sac portion 002 and an injection port 003 are formed at the front end of a housing 001, and a needle valve 004 is movably supported in the housing 001. The passage 005 can be opened and closed. In this case, the injection port 003 has a fan shape with a wide angle to the left and right, and the injection angle α is set by inclining the injection axis O 1 upward by a predetermined angle with respect to the axis O 2 of the needle valve 004. Accordingly, by moving the needle valve 004 to open the fuel passage 005, the fuel in the fuel passage 005 is injected from the injection port 003 via the sac portion 002.

このサック部００２の燃料が噴射口００３を通って外部に噴射される場合、サック部００２のから噴射口００３にかけて絞り形状となっているため、サック部００２の燃料が噴射口００３に流れにくく、噴射口００３の内面にキャビテーションが発生する。そして、噴射口００３に噴射角度αが設定されているため、燃料がサック部００２から噴射口００３の上面００３ａ側には流れ込みにくく、ここに剥離部Ｅが発生する一方、噴射口００３の下面００３ｂ側にキャビテーションＣが発生する。このキャビテーションは多数の気泡を有しており、この気泡の破裂により燃料を微粒化できるものであるが、燃料に含まれる気泡が噴射口００３内で破裂して消滅してしまうため、燃料噴霧の微粒化を十分に行うことができない。そのため、燃焼室内で良質な混合気を形成することができず、燃焼が不安定となって燃費の悪化や出力の低下などを招いてしまう。   When the fuel of the sac portion 002 is injected outside through the injection port 003, the fuel is sucked from the sack portion 002 to the injection port 003 so that the fuel of the sac portion 002 hardly flows to the injection port 003. Cavitation occurs on the inner surface of the injection port 003. Since the injection angle α is set at the injection port 003, the fuel hardly flows from the sack portion 002 to the upper surface 003a side of the injection port 003, and the separation portion E is generated here, while the lower surface 003b of the injection port 003 is generated. Cavitation C occurs on the side. This cavitation has a large number of bubbles, and the fuel can be atomized by the bursting of the bubbles. However, since the bubbles contained in the fuel burst and disappear in the injection port 003, Atomization cannot be performed sufficiently. For this reason, a high-quality air-fuel mixture cannot be formed in the combustion chamber, and combustion becomes unstable, resulting in deterioration of fuel consumption and output.

本発明は、このような問題を解決するためのものであって、燃料噴霧の変動を抑制することで燃焼安定性の向上を図った燃料噴射装置を提供することを目的とする。   The present invention is for solving such a problem, and an object of the present invention is to provide a fuel injection device that improves combustion stability by suppressing fluctuations in fuel spray.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の燃料噴射装置は、燃料通路を有すると共に先端部に該燃料通路が連通するサック部及び噴射口を有するハウジングと、前記ハウジングに移動自在に支持されて前記燃料通路を断続可能である噴射弁とを具え、噴射口軸線が噴射弁軸線に対して所定角度傾斜して形成された燃料噴射装置において、前記噴射口における前記噴射弁軸線側の第１噴射通路の長さが、前記噴射口における前記噴射弁軸線と反対側の第２噴射通路の長さよりも短く設定されたことを特徴とするものである。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a fuel injection device of the present invention includes a housing having a fuel passage and a sac portion and an injection port that communicate with the fuel passage at a tip portion, and the housing moves to the housing. An injection valve that is freely supported and capable of intermittently connecting and disconnecting the fuel passage, wherein the injection axis is inclined at a predetermined angle with respect to the injection axis; The length of the first injection passage on the side is set shorter than the length of the second injection passage on the side opposite to the injection valve axis at the injection port.

本発明の燃料噴射装置では、前記噴射口は左右の広角した扇形状に形成されると共に、前記噴射弁の軸線に対して上方に所定角度傾斜して形成されたことを特徴としている。   The fuel injection device according to the present invention is characterized in that the injection port is formed in a fan shape with left and right wide angles, and is inclined upward by a predetermined angle with respect to the axis of the injection valve.

本発明の燃料噴射装置では、前記第１噴射通路の長さは、前記第２噴射通路の長さの約１／２に設定されたことを特徴としている。   In the fuel injection device of the present invention, the length of the first injection passage is set to about ½ of the length of the second injection passage.

本発明の燃料噴射装置では、前記第１噴射通路における燃料噴射方向の下流端部に曲面部が形成されたことを特徴としている。   The fuel injection device of the present invention is characterized in that a curved surface portion is formed at a downstream end portion of the first injection passage in the fuel injection direction.

本発明の燃料噴射装置では、前記第２噴射通路における燃料噴射方向の上流端部と前記サック部との間に曲面部が形成されたことを特徴としている。   In the fuel injection device according to the present invention, a curved surface portion is formed between the upstream end portion in the fuel injection direction in the second injection passage and the sac portion.

本発明の燃料噴射装置によれば、ハウジングに燃料通路を設けると共に先端部にサック部及び噴射口を設け、このハウジングに噴射弁を移動自在に支持して燃料通路を断続可能とし、噴射口軸線が噴射弁軸線に対して所定角度傾斜して形成して構成し、噴射口における噴射弁軸線側の第１噴射通路の長さを噴射口における噴射弁軸線と反対側の第２噴射通路の長さよりも短く設定したので、サック部の燃料が噴射口を通って燃焼室に噴射されるとき、第２噴射通路側で噴射燃料の剥離が発生する一方、第１噴射通路側でキャビテーションが発生するが、この第１噴射通路の長さが短く設定されているため、発生したキャビテーション気泡がここで破裂せずに良好に流れ、噴射口から燃焼室に噴射されたときに破裂することで、燃料を微粒化した状態で燃焼室に噴射することができ、燃料噴霧の微粒化を確実に行って燃焼室に良質な混合気を形成することで、燃焼安定性を向上することができる。   According to the fuel injection device of the present invention, the fuel passage is provided in the housing, the sac portion and the injection port are provided at the tip, the injection valve is movably supported in the housing, and the fuel passage can be intermittently connected. Is formed so as to be inclined at a predetermined angle with respect to the injection valve axis, and the length of the first injection passage on the injection valve axis side in the injection port is set to the length of the second injection passage on the side opposite to the injection valve axis in the injection port. Therefore, when the fuel in the sack portion is injected into the combustion chamber through the injection port, separation of the injected fuel occurs on the second injection passage side, while cavitation occurs on the first injection passage side. However, since the length of the first injection passage is set to be short, the generated cavitation bubbles flow well without being ruptured here, and ruptured when injected into the combustion chamber from the injection port. Atomize Can be injected into the combustion chamber in the state, by forming a high-quality mixture into the combustion chamber and safe atomization of fuel spray, it is possible to improve the combustion stability.

以下に、本発明に係る燃料噴射装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of a fuel injection device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

図１は、本発明の実施例１に係る燃料噴射装置を表す要部縦断面図、図２は、図１のII−II断面図、図３は、実施例１の燃料噴射装置の噴射口でのキャビテーション発生状態を表す概略図、図４は、実施例１の燃料噴射装置の噴射口の幅方向の距離に対する燃料噴霧の粒径を表すグラフ、図５は、実施例１の燃料噴射装置が適用された内燃機関の概略構成図である。   1 is a longitudinal sectional view of a main part showing a fuel injection device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1, and FIG. 3 is an injection port of the fuel injection device according to the first embodiment. FIG. 4 is a schematic diagram showing the cavitation generation state in FIG. 4, FIG. 4 is a graph showing the particle size of the fuel spray with respect to the distance in the width direction of the injection port of the fuel injection device of the first embodiment, and FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an internal combustion engine to which is applied.

実施例１の燃料噴射装置が適用された内燃機関において、図５に示すように、エンジン１０は、筒内噴射式の火花点火エンジンである。このエンジン１０にて、シリンダブロック１１上にシリンダヘッド１２が締結されており、このシリンダブロック１１に形成された複数のシリンダボア１３にピストン１４がそれぞれ上下移動自在に嵌合している。そして、シリンダブロック１１の下部にクランクシャフト１５が回転自在に支持されており、ピストン１４はコネクティングロッド１６を介してこのクランクシャフト１５にそれぞれ連結されている。   In the internal combustion engine to which the fuel injection device of the first embodiment is applied, as shown in FIG. 5, the engine 10 is a cylinder injection type spark ignition engine. In this engine 10, a cylinder head 12 is fastened on a cylinder block 11, and pistons 14 are fitted to a plurality of cylinder bores 13 formed in the cylinder block 11 so as to freely move up and down. A crankshaft 15 is rotatably supported at the lower portion of the cylinder block 11, and the pistons 14 are connected to the crankshaft 15 via connecting rods 16, respectively.

燃焼室１７は、シリンダブロック１１とシリンダヘッド１２とピストン１４により構成されており、この燃焼室１７は、上部（シリンダヘッド１２の下面）の中央部が高くなるように傾斜したペントルーフ形状をなしている。そして、この燃焼室１７の上部、つまり、シリンダヘッド１２の下面に吸気ポート１８及び排気ポート１９が対向して形成されており、この吸気ポート１８及び排気ポート１９に対して吸気弁２０及び排気弁２１の下端部がそれぞれ位置している。従って、この吸気弁２０及び排気弁２１が所定のタイミングで上下移動することで、吸気ポート１８及び排気ポート１９を開閉し、吸気ポート１８と燃焼室１７、燃焼室１７と排気ポート１９とをそれぞれ連通することができる。   The combustion chamber 17 is composed of a cylinder block 11, a cylinder head 12, and a piston 14. The combustion chamber 17 has a pent roof shape that is inclined so that the central portion of the upper portion (the lower surface of the cylinder head 12) is raised. Yes. An intake port 18 and an exhaust port 19 are formed on the upper portion of the combustion chamber 17, that is, the lower surface of the cylinder head 12, and the intake valve 20 and the exhaust valve 19 are opposed to the intake port 18 and the exhaust port 19. The lower end portions of 21 are located respectively. Accordingly, when the intake valve 20 and the exhaust valve 21 move up and down at a predetermined timing, the intake port 18 and the exhaust port 19 are opened and closed, and the intake port 18 and the combustion chamber 17, and the combustion chamber 17 and the exhaust port 19 are respectively connected. You can communicate.

吸気ポート１８には、インテークマニホールド２２を介してサージタンク２３が連結され、このサージタンク２３には吸気管２４が連結されており、この吸気管２４の空気取入口にはエアクリーナ２５が取付けられている。そして、このエアクリーナ２５の下流側にスロットル弁を有する電子スロットル装置２６が設けられている。また、シリンダヘッド１２には、燃焼室１７に直接燃料を噴射するインジェクタ２７が装着されており、このインジェクタ２７は、吸気ポート１８側に位置し、上下方向に所定角度傾斜している。更に、シリンダヘッド１２には、燃焼室１７の上方に位置して混合気に着火する点火プラグ２８が装着されている。   A surge tank 23 is connected to the intake port 18 via an intake manifold 22, and an intake pipe 24 is connected to the surge tank 23, and an air cleaner 25 is attached to an air intake port of the intake pipe 24. Yes. An electronic throttle device 26 having a throttle valve is provided on the downstream side of the air cleaner 25. The cylinder head 12 is provided with an injector 27 that injects fuel directly into the combustion chamber 17. The injector 27 is located on the intake port 18 side and is inclined at a predetermined angle in the vertical direction. Further, the cylinder head 12 is provided with a spark plug 28 that is located above the combustion chamber 17 and ignites the air-fuel mixture.

一方、排気ポート１９には、エギゾーストマニホールド２９を介して排気管３０が連結されており、この排気管３０には排気ガス中に含まれるＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘなどの有害物質を浄化処理する触媒装置３１，３２が装着されている。また、吸気管２４におけるサージタンク２３の下流側と、排気管３０における各触媒装置３１，３２の間とには排気ガス再循環通路（ＥＧＲ通路）３３が設けられており、このＥＧＲ通路３３にはＥＧＲ弁３４が設けられている。   On the other hand, an exhaust pipe 30 is connected to the exhaust port 19 via an exhaust manifold 29. The exhaust pipe 30 is a catalyst device that purifies harmful substances such as HC, CO, and NOx contained in the exhaust gas. 31 and 32 are mounted. Further, an exhaust gas recirculation passage (EGR passage) 33 is provided between the downstream side of the surge tank 23 in the intake pipe 24 and between the catalyst devices 31 and 32 in the exhaust pipe 30. Is provided with an EGR valve 34.

また、車両には電子制御ユニット（ＥＣＵ）３５が搭載されており、このＥＣＵ３５は、インジェクタ２７、点火プラグ２８、ＥＧＲ弁３４などを制御可能となっている。即ち、吸気管２４の上流側にはエアフローセンサ３６が装着されると共に、サージタンク２３には吸気負圧センサ３７が装着され、計測した吸入空気量、吸気負圧をＥＣＵ３５に出力している。また、電子スロットル装置２６は現在のスロットル開度をＥＣＵ３５に出力しており、エンジン回転数センサ３８は検出したエンジン回転数をＥＣＵ３５に出力している。従って、ＥＣＵ３５は、検出した吸入空気量、吸気負圧、スロットル開度(またはアクセル開度)、エンジン回転数などのエンジン運転状態に基づいて、燃料噴射量、噴射時期、点火時期、ＥＧＲ弁開度などを決定している。   In addition, an electronic control unit (ECU) 35 is mounted on the vehicle, and the ECU 35 can control the injector 27, the spark plug 28, the EGR valve 34, and the like. That is, an air flow sensor 36 is mounted on the upstream side of the intake pipe 24, and an intake negative pressure sensor 37 is mounted on the surge tank 23, and the measured intake air amount and intake negative pressure are output to the ECU 35. Further, the electronic throttle device 26 outputs the current throttle opening degree to the ECU 35, and the engine speed sensor 38 outputs the detected engine speed to the ECU 35. Therefore, the ECU 35 determines the fuel injection amount, the injection timing, the ignition timing, the EGR valve opening, based on the detected engine operation state such as the intake air amount, intake negative pressure, throttle opening (or accelerator opening), and engine speed. The degree is determined.

このように構成されたエンジン１０に搭載されたインジェクタ２７において、図１及び図２に示すように、ハウジング４１は中空円筒形状をなし、本体部４２に対して先端部４３が小径となっており、この先端部４３に球面形状をなすサック部４４が形成されると共に、外部に開口する噴射口４５が形成されている。噴射弁としてのニードル弁４６は、円盤形状をなすフランジ部４７から円柱形状をなす弁本体４８が一体に下方に延出して構成され、フランジ部４７の外周面がハウジング４１における本体部４２の内周面に嵌合し、且つ、軸心方向（図１にて上下方向）に沿って移動自在に支持されている。また、ニードル弁４６は、弁本体４８の外周面がハウジング４１における先端部４３の内周面に所定の隙間をもって挿入され、円錐形状をなす先端面４９が先端部４３の傾斜面５０に当接し、ここにシール部が形成されている。   In the injector 27 mounted on the engine 10 thus configured, as shown in FIGS. 1 and 2, the housing 41 has a hollow cylindrical shape, and the distal end portion 43 has a small diameter with respect to the main body portion 42. A sack portion 44 having a spherical shape is formed at the distal end portion 43, and an injection port 45 opening to the outside is formed. A needle valve 46 as an injection valve is configured such that a cylindrical valve body 48 integrally extends downward from a disk-shaped flange portion 47, and the outer peripheral surface of the flange portion 47 is the inner side of the body portion 42 in the housing 41. It is fitted to the peripheral surface and supported so as to be movable along the axial direction (vertical direction in FIG. 1). In addition, the needle valve 46 has an outer peripheral surface of the valve body 48 inserted into the inner peripheral surface of the distal end portion 43 of the housing 41 with a predetermined gap, and a conical distal end surface 49 abuts against the inclined surface 50 of the distal end portion 43. Here, a seal portion is formed.

従って、ハウジング４１とニードル弁４６との間に燃料通路５１が構成されることとなり、この燃料通路５１の下端部側はサック部４４を介して噴射口４５に連通可能となっている。そして、ニードル弁４６の先端面４９がハウジング４１の傾斜面５０に当接することで燃料通路５１を遮断することができる一方、先端面４９が傾斜面５０から離れたときに燃料通路５１を開放し、燃料通路５１にある燃料をサック部４４を介して噴射口４５から外部に噴射することができる。   Therefore, the fuel passage 51 is formed between the housing 41 and the needle valve 46, and the lower end side of the fuel passage 51 can communicate with the injection port 45 via the sack portion 44. The fuel passage 51 can be blocked by the tip surface 49 of the needle valve 46 coming into contact with the inclined surface 50 of the housing 41, while the fuel passage 51 is opened when the tip surface 49 moves away from the inclined surface 50. The fuel in the fuel passage 51 can be injected to the outside from the injection port 45 via the sac portion 44.

また、ハウジング４１内には、支持リング５２を介して支持板５３が固定されており、この支持板５３とニードル弁４６との間にはコイルスプリング５４が圧縮状態で介装されている。従って、ニードル弁４６は、コイルスプリング５４の付勢力により先端面４９がハウジング４１の傾斜面５０に密着して燃料通路５１を遮断する方向に付勢されている。一方、ハウジング４１の壁内には、ニードル弁４６のフランジ部４７に対向し、且つ、若干上方に位置してソレノイド５５が内蔵されている。従って、ソレノイド５５へ通電すると、吸引力が発生してスプリング５４の付勢力に抗してニードル弁４６を上方に移動し、燃料通路５１を開放することができる。   A support plate 53 is fixed in the housing 41 via a support ring 52, and a coil spring 54 is interposed between the support plate 53 and the needle valve 46 in a compressed state. Therefore, the needle valve 46 is urged in a direction in which the tip surface 49 comes into close contact with the inclined surface 50 of the housing 41 by the urging force of the coil spring 54 and blocks the fuel passage 51. On the other hand, a solenoid 55 is built in the wall of the housing 41 so as to face the flange portion 47 of the needle valve 46 and be positioned slightly above. Accordingly, when the solenoid 55 is energized, a suction force is generated, and the needle valve 46 is moved upward against the urging force of the spring 54 to open the fuel passage 51.

なお、インジェクタ２７の基端部には、図示しないデリバリパイプを介して燃料ポンプ、燃料タンクなどが連結されており、ハウジング４１内を通して燃料通路５１の上流側に所定圧の燃料が供給されている。   A fuel pump, a fuel tank, and the like are connected to the base end portion of the injector 27 via a delivery pipe (not shown), and fuel of a predetermined pressure is supplied to the upstream side of the fuel passage 51 through the housing 41. .

ところで、本実施例では、インジェクタ２７は、吸気ポート１８側に装着され、鉛直状態から排気ポート１９側に所定角度傾斜しており、噴射口４５は、噴射軸線（噴射口軸線）Ｏ1がインジェクタ２７の中心軸線（噴射弁軸線）Ｏ2に対して所定角度上方に傾斜することで、噴射角度αが設定されている。また、噴射口４５は、この噴射口４５から噴射される燃料噴霧が左右に拡散するように、左右に広角した扇形状に形成され、その噴霧角度βが設定されている。 By the way, in this embodiment, the injector 27 is mounted on the intake port 18 side, is inclined at a predetermined angle from the vertical state to the exhaust port 19 side, and the injection port 45 has an injection axis (injection port axis) O 1 at the injector. The injection angle α is set by inclining upward by a predetermined angle with respect to 27 central axis (injection valve axis) O 2 . Further, the injection port 45 is formed in a fan shape that is wide-angled left and right so that the fuel spray injected from the injection port 45 diffuses left and right, and the spray angle β is set.

そして、この噴射口４５において、この噴射口４５における中心軸線Ｏ2側、つまり、図１にて上面側の第１噴射通路４５ａの長さＬａが、噴射軸線Ｏ1と反対側、つまり、下面側の第２噴射通路４５ｂの長さＬｂよりも短く設定されている。即ち、ハウジング４１の先端部４３にて、噴射口４５が形成された側（図１にて右側）の下部外周面４３ｂをサック部４４の中心Ｏを支点とする球面形状に形成する一方、噴射口４５が形成されていない側（図１にて左側）の下部外周面４３ａをサック部４４の中心Ｏよりやや上方の支点（図示略）とする球面形状に形成し、先端部４３の下部外周面に噴射口４５の位置で段差が形成されるような形状とすることで、第１噴射通路４５ａの長さＬａと第２噴射通路４５ｂの長さＬｂとが異なるようにしている。この場合、第１噴射通路４５ａの長さＬａは、第２噴射通路４５ｂの長さＬｂの約１／２に設定することが好ましい。そして、第２噴射通路４５ｂに対して第１噴射通路４５ａが存在しない区間Ｌｃを燃料噴霧の助走区間として設定している。 In this injection port 45, the length La of the first injection passage 45 a on the central axis O 2 side of the injection port 45, that is, the upper surface side in FIG. 1 is opposite to the injection axis O 1 , that is, the lower surface. The length is set shorter than the length Lb of the second injection passage 45b on the side. That is, the lower outer peripheral surface 43b on the side where the injection port 45 is formed (the right side in FIG. 1) is formed in a spherical shape with the center O of the sack portion 44 as a fulcrum at the tip portion 43 of the housing 41, The lower outer peripheral surface 43a on the side where the opening 45 is not formed (left side in FIG. 1) is formed in a spherical shape having a fulcrum (not shown) slightly above the center O of the sack portion 44, and the lower outer periphery of the tip portion 43 By forming the surface so that a step is formed at the position of the injection port 45, the length La of the first injection passage 45a and the length Lb of the second injection passage 45b are made different. In this case, the length La of the first injection passage 45a is preferably set to about ½ of the length Lb of the second injection passage 45b. A section Lc in which the first injection passage 45a does not exist with respect to the second injection passage 45b is set as a fuel spray run-up section.

従って、図１に示すように、インジェクタ２７にて、ニードル弁４６がコイルスプリング５４の付勢力により燃料通路５１を閉止している状態から、ソレノイド５５へ通電すると、ニードル弁４６がコイルスプリング５４の付勢力に抗して上方に移動することで燃料通路５１を開放し、燃料通路５１の燃料がサック部４４に供給され、このサック部４４から噴射口４５を通して燃焼室１７に噴射される。そして、所定期間が経過すると、ソレノイド５５への通電が停止され、ニードル弁４６がコイルスプリング５４の付勢力により下方に移動することで燃料通路５１を閉止し、燃料通路５１からサック部４４への燃料供給が停止され、噴射口４５からの燃料噴射が終了する。   Therefore, as shown in FIG. 1, when the solenoid valve 55 is energized from the state in which the needle valve 46 closes the fuel passage 51 by the biasing force of the coil spring 54 in the injector 27, the needle valve 46 moves to the coil spring 54. By moving upward against the urging force, the fuel passage 51 is opened, and the fuel in the fuel passage 51 is supplied to the sac portion 44 and is injected from the sac portion 44 into the combustion chamber 17 through the injection port 45. When the predetermined period has elapsed, the energization of the solenoid 55 is stopped, and the needle valve 46 is moved downward by the urging force of the coil spring 54 to close the fuel passage 51, and the fuel passage 51 is connected to the sack portion 44. Fuel supply is stopped, and fuel injection from the injection port 45 ends.

このインジェクタ２７による燃料噴射時、図３に示すように、燃料通路５１からサック部４４に供給された燃料が噴射口４５に流入するとき、サック部４４から噴射口４５の第１噴射通路４５ａに流入する燃料Ｆａよりも、サック部４４から噴射口４５の第２噴射通路４５ｂに流入する燃料Ｆｂの方が流れにくいため、第２噴射通路４５ｂ側で噴射燃料の剥離Ｅが発生する一方、第１噴射通路４５ａ側でキャビテーションＣが発生する。この場合、本実施例では、噴射口４５における第１噴射通路４５ａの長さＬａが第２噴射通路４５ｂの長さＬｂより短く設定されているため、発生したキャビテーションの気泡が第１噴射通路４５ａでは破裂せずに良好に流れ、噴射口４５から燃焼室１７に至る助走区間Ｌｃで圧力が開放されて気泡が破裂しながら噴射されることとなる。そのため、燃料噴霧は、キャビテーションの気泡の破裂により適正に微粒化されることとなり、この微粒化された状態で燃焼室１７に噴射されることとなり、この燃焼室１７にて良質な混合気が形成される。   When the fuel is injected by the injector 27, as shown in FIG. 3, when the fuel supplied from the fuel passage 51 to the sac portion 44 flows into the injection port 45, the sac portion 44 enters the first injection passage 45a of the injection port 45. The fuel Fb flowing from the sack portion 44 into the second injection passage 45b of the injection port 45 is less likely to flow than the fuel Fa flowing in, so that the injection fuel peeling E occurs on the second injection passage 45b side, Cavitation C occurs on the side of one injection passage 45a. In this case, in this embodiment, since the length La of the first injection passage 45a at the injection port 45 is set shorter than the length Lb of the second injection passage 45b, the generated cavitation bubbles are generated in the first injection passage 45a. Then, the gas flows well without being ruptured, and the pressure is released in the running section Lc from the injection port 45 to the combustion chamber 17 so that the bubbles are injected while being ruptured. Therefore, the fuel spray is properly atomized by the burst of cavitation bubbles, and is injected into the combustion chamber 17 in the atomized state, and a high-quality air-fuel mixture is formed in the combustion chamber 17. Is done.

ところで、噴射口４５において、第１噴射通路４５ａの長さＬａを、第２噴射通路４５ｂの長さＬｂの約１／２に設定したが、この長さの関係は噴射角度αによって適正な長さに設定される。即ち、本実施例では、噴射角度αが２０度のとき、Ｌａ＝（１／２）Ｌｂの関係が成立する。図４は、噴射口４５の幅方向の位置に対する燃料噴霧の粒径を表すグラフであり、第１噴射通路４５ａの長さＬａと第２噴射通路４５ｂの長さＬｂの関係を、Ｌａ＝Ｌｂ、Ｌａ＝（１／２）Ｌｂ、Ｌａ＝（１／３）Ｌｂ、Ｌａ＝（１／４）Ｌｂと変更した場合について解析したグラフである。この図４のグラフに示すように、第１噴射通路４５ａの長さＬａと第２噴射通路４５ｂの長さＬｂの関係が、Ｌａ＝（１／２）Ｌｂのとき、噴霧粒径が最も小さくなっていることがわかる。そして、噴射角度αが大きくなるに伴って、第１噴射通路４５ａの長さＬａを第２噴射通路４５ｂの長さＬｂに対してさらに短く設定すると良い。   Incidentally, in the injection port 45, the length La of the first injection passage 45a is set to about ½ of the length Lb of the second injection passage 45b. Is set. That is, in this embodiment, when the injection angle α is 20 degrees, the relationship La = (1/2) Lb is established. FIG. 4 is a graph showing the particle size of the fuel spray with respect to the position in the width direction of the injection port 45. The relationship between the length La of the first injection passage 45a and the length Lb of the second injection passage 45b is expressed as La = Lb. , La = (1/2) Lb, La = (1/3) Lb, and La = (1/4) Lb. As shown in the graph of FIG. 4, when the relationship between the length La of the first injection passage 45a and the length Lb of the second injection passage 45b is La = (1/2) Lb, the spray particle size is the smallest. You can see that As the injection angle α increases, the length La of the first injection passage 45a may be set shorter than the length Lb of the second injection passage 45b.

このように実施例１の燃料噴射装置にあっては、ハウジング４１内に燃料通路５１を設けると共に、先端部にこの燃料通路５１に連通するサック部４４及び噴射口４５を形成し、このハウジング４１にニードル弁４６を移動自在に支持して燃料通路５１を開閉可能とし、噴射口４５を所定角度上方に傾斜することで噴射角度αを設定すると共に、燃料噴霧が左右に拡散するように左右の広角した扇形状に形成した噴霧角度βを設定し、噴射口４５における中心軸線Ｏ2側の第１噴射通路４５ａの長さＬａを、噴射軸線Ｏ1と反対側の第２噴射通路４５ｂの長さＬｂよりも短く設定している。 As described above, in the fuel injection device according to the first embodiment, the fuel passage 51 is provided in the housing 41, and the sack portion 44 and the injection port 45 communicating with the fuel passage 51 are formed at the front end portion. The needle valve 46 is movably supported so that the fuel passage 51 can be opened and closed, and the injection angle 45 is set by tilting the injection port 45 upward by a predetermined angle, and the left and right sides of the fuel spray are diffused so that the fuel spray spreads to the left and right. A spray angle β formed in a wide-angle fan shape is set, and the length La of the first injection passage 45a on the central axis O 2 side in the injection port 45 is set to the length of the second injection passage 45b on the side opposite to the injection axis O 1. The length is set shorter than Lb.

従って、サック部４４の燃料が噴射口４５を通って燃焼室１７に噴射されるとき、第２噴射通路４５ｂ側で噴射燃料の剥離Ｅが発生する一方、第１噴射通路４５ａ側でキャビテーションＣが発生するが、この第１噴射通路４５ａの長さが短く設定されているため、発生したキャビテーション気泡がここで破裂せずに良好に流れ、噴射口４５から燃焼室１７に噴射されたときに破裂することで、燃料を微粒化した状態で燃焼室に噴射することができ、燃料噴霧の微粒化を確実に行って燃焼室に良質な混合気を形成することで、燃焼安定性を向上することができる。   Accordingly, when the fuel in the sack portion 44 is injected into the combustion chamber 17 through the injection port 45, the fuel E is separated on the second injection passage 45b side, while the cavitation C is generated on the first injection passage 45a side. Although generated, the length of the first injection passage 45a is set to be short, so that the generated cavitation bubbles flow well without rupturing here, and rupture when injected into the combustion chamber 17 from the injection port 45. In this way, the fuel can be injected into the combustion chamber in the atomized state, and the combustion stability can be improved by reliably atomizing the fuel spray and forming a good mixture in the combustion chamber. Can do.

図６は、本発明の実施例２に係る燃料噴射装置を表す要部縦断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。   FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a main part showing a fuel injection device according to Embodiment 2 of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as what was demonstrated in the Example mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施例２の燃料噴射装置において、図６に示すように、インジェクタ２７の噴射口４５は、噴射軸線Ｏ1がインジェクタ２７の中心軸線Ｏ2に対して所定角度上方に傾斜することで、噴射角度αが設定されている。そして、この噴射口４５において、この噴射口４５における中心軸線Ｏ2側、つまり、図１にて上面側の第１噴射通路４５ａの長さＬａが、噴射軸線Ｏ1と反対側、つまり、下面側の第２噴射通路４５ｂの長さＬｂよりも短く設定されている。即ち、ハウジング４１の先端部４３にて、下部外周面をサック部４４の中心Ｏを支点とする球面形状に形成すると共に、噴射口４５におけるインジェクタ２７の中心軸線Ｏ2側を削り取って開口部６１を形成することで、第１噴射通路４５ａの長さＬａと第２噴射通路４５ｂの長さＬｂとが異なるようにしている。この場合、第１噴射通路４５ａの長さＬａは、第２噴射通路４５ｂの長さＬｂの約１／２に設定することが好ましい。そして、第２噴射通路４５ｂに対して第１噴射通路４５ａが存在しない区間Ｌｃを燃料噴霧の助走区間として設定している。 In the fuel injection apparatus according to the second embodiment, as shown in FIG. 6, the injection port 45 of the injector 27 is such that the injection axis O 1 is inclined upward by a predetermined angle with respect to the central axis O 2 of the injector 27. α is set. In this injection port 45, the length La of the first injection passage 45 a on the central axis O 2 side of the injection port 45, that is, the upper surface side in FIG. 1 is opposite to the injection axis O 1 , that is, the lower surface. The length is set shorter than the length Lb of the second injection passage 45b on the side. That is, at the distal end 43 of the housing 41, to form a lower outer peripheral surface into a spherical shape with the fulcrum center O of the sac portion 44, the opening scraped off a central axis O 2 side of the injector 27 in the injection port 45 61 Thus, the length La of the first injection passage 45a and the length Lb of the second injection passage 45b are made different from each other. In this case, the length La of the first injection passage 45a is preferably set to about ½ of the length Lb of the second injection passage 45b. A section Lc in which the first injection passage 45a does not exist with respect to the second injection passage 45b is set as a fuel spray run-up section.

従って、インジェクタ２７にて、ニードル弁４６が上方に移動して燃料通路５１を開放することで、燃料通路５１の燃料がサック部４４に供給され、このサック部４４から噴射口４５を通して燃焼室１７に噴射される。このインジェクタ２７による燃料噴射時、第２噴射通路４５ｂ側で噴射燃料の剥離が発生する一方、第１噴射通路４５ａ側でキャビテーションが発生する。この場合、本実施例では、噴射口４５における第１噴射通路４５ａの長さＬａが第２噴射通路４５ｂの長さＬｂより短く設定されているため、発生したキャビテーションの気泡が第１噴射通路４５ａでは破裂せずに良好に流れ、噴射口４５から燃焼室１７に至る助走区間Ｌｃで圧力が開放されて気泡が破裂しながら噴射されることとなる。そのため、燃料噴霧は、キャビテーションの気泡の破裂により適正に微粒化されることとなり、この微粒化された状態で燃焼室１７に噴射されることとなり、この燃焼室１７にて良質な混合気が形成される。   Accordingly, when the needle valve 46 moves upward in the injector 27 to open the fuel passage 51, the fuel in the fuel passage 51 is supplied to the sac portion 44, and the combustion chamber 17 is supplied from the sack portion 44 through the injection port 45. Is injected into. At the time of fuel injection by the injector 27, separation of the injected fuel occurs on the second injection passage 45b side, while cavitation occurs on the first injection passage 45a side. In this case, in this embodiment, since the length La of the first injection passage 45a at the injection port 45 is set shorter than the length Lb of the second injection passage 45b, the generated cavitation bubbles are generated in the first injection passage 45a. Then, the gas flows well without being ruptured, and the pressure is released in the run-up section Lc from the injection port 45 to the combustion chamber 17 so that the bubbles are injected while being ruptured. Therefore, the fuel spray is properly atomized by the burst of cavitation bubbles, and is injected into the combustion chamber 17 in the atomized state, and a high-quality air-fuel mixture is formed in the combustion chamber 17. Is done.

このように実施例２の燃料噴射装置にあっては、噴射口４５を所定角度上方に傾斜することで噴射角度αを設定し、噴射口４５における中心軸線Ｏ2側の第１噴射通路４５ａの長さＬａを、噴射軸線Ｏ1と反対側の第２噴射通路４５ｂの長さＬｂよりも短く設定している。従って、サック部４４の燃料が噴射口４５を通って燃焼室１７に噴射されるとき、第１噴射通路４５ａ側でキャビテーションＣが発生するが、この第１噴射通路４５ａの長さが短く設定されているため、発生したキャビテーション気泡が第１噴射通路４５ａで破裂せずに燃焼室１７に噴射されたときに破裂することで、燃料を微粒化した状態で燃焼室に噴射することができ、燃焼室に良質な混合気を形成することで、燃焼安定性を向上することができる。 Thus, in the fuel injection device of the second embodiment, the injection angle α is set by inclining the injection port 45 upward by a predetermined angle, and the first injection passage 45a on the central axis O 2 side in the injection port 45 is set. the length La, is set shorter than the length Lb of the second injection passage 45b on the side opposite to the injection axis O 1. Accordingly, when the fuel in the sac portion 44 is injected into the combustion chamber 17 through the injection port 45, cavitation C is generated on the first injection passage 45a side, but the length of the first injection passage 45a is set to be short. Therefore, when the generated cavitation bubbles are injected into the combustion chamber 17 without being ruptured in the first injection passage 45a, the fuel can be injected into the combustion chamber in the atomized state, and the combustion is performed. Combustion stability can be improved by forming a high-quality air-fuel mixture in the chamber.

また、この実施例２では、噴射口４５におけるインジェクタ２７の中心軸線Ｏ2側を削り取って開口部６１を形成することで、第１噴射通路４５ａの長さＬａを第２噴射通路４５ｂの長さＬｂより短く設定している。従って、ハウジング４１の先端部４３の形状を大幅に変更することなく第１噴射通路４５ａの長さＬａを短くすることができ、製造コストの増加を抑制することができる。 In the second embodiment, the opening 61 is formed by scraping the central axis O 2 side of the injector 27 at the injection port 45, so that the length La of the first injection passage 45a is the length of the second injection passage 45b. It is set shorter than Lb. Accordingly, the length La of the first injection passage 45a can be shortened without significantly changing the shape of the distal end portion 43 of the housing 41, and an increase in manufacturing cost can be suppressed.

図７は、本発明の実施例３に係る燃料噴射装置を表す要部縦断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。   FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a main part showing a fuel injection device according to Embodiment 3 of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as what was demonstrated in the Example mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施例３の燃料噴射装置において、図７に示すように、インジェクタ２７の噴射口４５は、噴射軸線Ｏ1がインジェクタ２７の中心軸線Ｏ2に対して所定角度上方に傾斜することで、噴射角度αが設定されている。そして、この噴射口４５において、この噴射口４５における中心軸線Ｏ2側、つまり、図７にて上面側の第１噴射通路４５ａの長さＬａが、噴射軸線Ｏ1と反対側、つまり、下面側の第２噴射通路４５ｂの長さＬｂよりも短く設定されている。即ち、ハウジング４１の先端部４３にて、下部外周面をサック部４４の中心Ｏを支点とする球面形状に形成すると共に、噴射口４５におけるインジェクタ２７の中心軸線Ｏ2側を削り取って開口部６１を形成することで、第１噴射通路４５ａの長さＬａと第２噴射通路４５ｂの長さＬｂとが異なるようにし、第１噴射通路４５ａにおける燃料噴射方向の下流端部に曲面部６２を形成している。この場合、第１噴射通路４５ａの長さＬａは、第２噴射通路４５ｂの長さＬｂの約１／２に設定することが好ましい。そして、第２噴射通路４５ｂに対して第１噴射通路４５ａが存在しない区間Ｌｃを燃料噴霧の助走区間として設定している。 In the fuel injection device according to the third embodiment, as shown in FIG. 7, the injection port 45 of the injector 27 is such that the injection axis O 1 is inclined upward by a predetermined angle with respect to the central axis O 2 of the injector 27. α is set. In this injection port 45, the length La of the first injection passage 45a on the central axis O 2 side in this injection port 45, that is, the upper surface side in FIG. 7, is opposite to the injection axis O 1 , that is, the lower surface. The length is set shorter than the length Lb of the second injection passage 45b on the side. That is, at the distal end 43 of the housing 41, to form a lower outer peripheral surface into a spherical shape with the fulcrum center O of the sac portion 44, the opening scraped off a central axis O 2 side of the injector 27 in the injection port 45 61 Is formed such that the length La of the first injection passage 45a and the length Lb of the second injection passage 45b are different, and the curved surface portion 62 is formed at the downstream end portion of the first injection passage 45a in the fuel injection direction. is doing. In this case, the length La of the first injection passage 45a is preferably set to about ½ of the length Lb of the second injection passage 45b. A section Lc in which the first injection passage 45a does not exist with respect to the second injection passage 45b is set as a fuel spray run-up section.

従って、インジェクタ２７にて、ニードル弁４６が上方に移動して燃料通路５１を開放することで、燃料通路５１の燃料がサック部４４に供給され、このサック部４４から噴射口４５を通して燃焼室１７に噴射される。このインジェクタ２７による燃料噴射時、第２噴射通路４５ｂ側で噴射燃料の剥離が発生する一方、第１噴射通路４５ａ側でキャビテーションが発生する。この場合、本実施例では、噴射口４５における第１噴射通路４５ａの長さＬａが第２噴射通路４５ｂの長さＬｂより短く設定されているため、発生したキャビテーションの気泡が第１噴射通路４５ａでは破裂せずに良好に流れる。また、第１噴射通路４５ａにおける燃料噴射方向の下流端部に曲面部６２が形成されているため、噴射口４５内の燃料の気泡は、第１噴射通路４５ａから曲面部６２に到達したときに圧力が開放されて気泡が破裂し、微粒化された燃料噴霧が曲面部６２に沿って流動して噴射されることとなる。そのため、燃料噴霧は、キャビテーションの気泡の破裂により適正に微粒化されることとなり、この微粒化された状態で燃焼室１７に噴射されることとなり、この燃焼室１７にて良質な混合気が形成される。   Accordingly, when the needle valve 46 moves upward in the injector 27 to open the fuel passage 51, the fuel in the fuel passage 51 is supplied to the sac portion 44, and the combustion chamber 17 is supplied from the sack portion 44 through the injection port 45. Is injected into. At the time of fuel injection by the injector 27, separation of the injected fuel occurs on the second injection passage 45b side, while cavitation occurs on the first injection passage 45a side. In this case, in this embodiment, since the length La of the first injection passage 45a at the injection port 45 is set shorter than the length Lb of the second injection passage 45b, the generated cavitation bubbles are generated in the first injection passage 45a. Then it flows well without bursting. In addition, since the curved surface portion 62 is formed at the downstream end portion of the first injection passage 45a in the fuel injection direction, the bubbles of fuel in the injection port 45 reach the curved surface portion 62 from the first injection passage 45a. The pressure is released, the bubbles burst, and the atomized fuel spray flows along the curved surface portion 62 and is injected. Therefore, the fuel spray is appropriately atomized by the burst of cavitation bubbles, and is injected into the combustion chamber 17 in the atomized state, and a high-quality air-fuel mixture is formed in the combustion chamber 17. Is done.

このように実施例３の燃料噴射装置にあっては、噴射口４５を所定角度上方に傾斜することで噴射角度αを設定し、噴射口４５における中心軸線Ｏ2側の第１噴射通路４５ａの長さＬａを、噴射軸線Ｏ1と反対側の第２噴射通路４５ｂの長さＬｂよりも短く設定すると共に、第１噴射通路４５ａにおける燃料噴射方向の下流端部に曲面部６２を形成している。従って、サック部４４の燃料が噴射口４５を通って燃焼室１７に噴射されるとき、第１噴射通路４５ａ側で発生したキャビテーション気泡が第１噴射通路４５ａで破裂せずに曲面部６２の近傍で破裂し、微粒化された燃料噴霧がこの曲面部６２に誘導されながら燃焼室１７に噴射されることとなり、燃料を微粒化した状態で燃焼室に噴射することができ、燃焼室に良質な混合気を形成することで、燃焼安定性を向上することができる。 Thus, in the fuel injection device of the third embodiment, the injection angle α is set by inclining the injection port 45 upward by a predetermined angle, and the first injection passage 45a on the central axis O 2 side in the injection port 45 is set. the length La, as well as shorter than the length Lb of the second injection passage 45b on the side opposite to the injection axis O 1, to form a curved portion 62 at the downstream end of the fuel injection direction in the first injection duct 45a Yes. Therefore, when the fuel in the sac portion 44 is injected into the combustion chamber 17 through the injection port 45, the cavitation bubbles generated on the first injection passage 45a side are not ruptured in the first injection passage 45a and in the vicinity of the curved surface portion 62. The fuel spray that has been ruptured and atomized is injected into the combustion chamber 17 while being guided by the curved surface portion 62, so that the fuel can be injected into the combustion chamber in the atomized state. Combustion stability can be improved by forming an air-fuel mixture.

図８は、本発明の実施例４に係る燃料噴射装置を表す要部縦断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。   FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a main part showing a fuel injection device according to Embodiment 4 of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as what was demonstrated in the Example mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施例４の燃料噴射装置において、図８に示すように、インジェクタ２７の噴射口４５は、噴射軸線Ｏ1がインジェクタ２７の中心軸線Ｏ2に対して所定角度上方に傾斜することで、噴射角度αが設定されている。そして、この噴射口４５において、この噴射口４５における中心軸線Ｏ2側、つまり、図８にて上面側の第１噴射通路４５ａの長さＬａが、噴射軸線Ｏ1と反対側、つまり、下面側の第２噴射通路４５ｂの長さＬｂよりも短く設定されている。即ち、ハウジング４１の先端部４３にて、噴射口４５が形成された側の下部外周面４３ｂをサック部４４の中心Ｏを支点とする球面形状に形成する一方、噴射口４５が形成されていない側の下部外周面４３ａをサック部４４の中心Ｏよりやや上方の支点（図示略）とする球面形状に形成し、先端部４３の下部外周面に噴射口４５の位置で段差が形成されるような形状とすることで、第１噴射通路４５ａの長さＬａと第２噴射通路４５ｂの長さＬｂとが異なるようにしている。この場合、第１噴射通路４５ａの長さＬａは、第２噴射通路４５ｂの長さＬｂの約１／２に設定することが好ましい。そして、第２噴射通路４５ｂに対して第１噴射通路４５ａが存在しない区間Ｌｃを燃料噴霧の助走区間として設定している。そして、噴射口４５にて、第２噴射通路４５ｂにおける燃料噴射方向の上流端部とサック部４４との間に曲面部６３が形成されている。 In the fuel injection device according to the fourth embodiment, as shown in FIG. 8, the injection port 45 of the injector 27 is such that the injection axis O 1 is inclined upward by a predetermined angle with respect to the central axis O 2 of the injector 27. α is set. In this injection port 45, the length La of the first injection passage 45a on the central axis O 2 side of the injection port 45, that is, the upper surface side in FIG. 8, is opposite to the injection axis O 1 , that is, the lower surface. The length is set shorter than the length Lb of the second injection passage 45b on the side. That is, the lower outer peripheral surface 43b on the side where the injection port 45 is formed is formed in a spherical shape with the center O of the sack portion 44 as a fulcrum at the tip end portion 43 of the housing 41, but the injection port 45 is not formed. The lower outer peripheral surface 43a on the side is formed into a spherical shape having a fulcrum (not shown) slightly above the center O of the sack portion 44, and a step is formed at the position of the injection port 45 on the lower outer peripheral surface of the tip portion 43. By adopting a simple shape, the length La of the first injection passage 45a and the length Lb of the second injection passage 45b are made different. In this case, the length La of the first injection passage 45a is preferably set to about ½ of the length Lb of the second injection passage 45b. A section Lc in which the first injection passage 45a does not exist with respect to the second injection passage 45b is set as a fuel spray run-up section. A curved surface portion 63 is formed at the injection port 45 between the upstream end portion of the second injection passage 45b in the fuel injection direction and the sac portion 44.

従って、インジェクタ２７にて、ニードル弁４６が上方に移動して燃料通路５１を開放することで、燃料通路５１の燃料がサック部４４に供給され、このサック部４４から噴射口４５を通して燃焼室１７に噴射される。このインジェクタ２７による燃料噴射時、本実施例では、第２噴射通路４５ｂとサック部４４との間に曲面部６３が形成されているため、サック部４４から噴射口４５に流入する燃料の流動性がよくなり、各噴射通路４５ａ，４５ｂにおけるキャビテーションＣの発生が促進される。そして、噴射口４５における第１噴射通路４５ａの長さＬａが第２噴射通路４５ｂの長さＬｂより短く設定されているため、発生したキャビテーションの気泡が第１噴射通路４５ａでは破裂せずに良好に流れ、噴射口４５から燃焼室１７に至る助走区間Ｌｃで圧力が開放されて気泡が破裂しながら噴射されることとなる。そのため、燃料噴霧は、キャビテーションの気泡の破裂により適正に微粒化されることとなり、この微粒化された状態で燃焼室１７に噴射されることとなり、この燃焼室１７にて良質な混合気が形成される。   Accordingly, when the needle valve 46 moves upward in the injector 27 to open the fuel passage 51, the fuel in the fuel passage 51 is supplied to the sac portion 44, and the combustion chamber 17 is supplied from the sack portion 44 through the injection port 45. Is injected into. At the time of fuel injection by the injector 27, in this embodiment, since the curved surface portion 63 is formed between the second injection passage 45b and the sac portion 44, the fluidity of the fuel flowing into the injection port 45 from the sac portion 44 is formed. And the generation of cavitation C in each of the injection passages 45a and 45b is promoted. Since the length La of the first injection passage 45a at the injection port 45 is set to be shorter than the length Lb of the second injection passage 45b, the generated cavitation bubbles are good without bursting in the first injection passage 45a. The pressure is released in the running section Lc from the injection port 45 to the combustion chamber 17, and the bubbles are injected while bursting. Therefore, the fuel spray is properly atomized by the burst of cavitation bubbles, and is injected into the combustion chamber 17 in the atomized state, and a high-quality air-fuel mixture is formed in the combustion chamber 17. Is done.

このように実施例４の燃料噴射装置にあっては、噴射口４５を所定角度上方に傾斜することで噴射角度αを設定し、第２噴射通路４５ｂとサック部４４との間に曲面部６３を形成すると共に、噴射口４５における中心軸線Ｏ2側の第１噴射通路４５ａの長さＬａを短く設定している。従って、サック部４４から噴射口４５に燃料が流入しやすくなってキャビテーションＣの発生が促進され、この第１噴射通路４５ａで発生したキャビテーション気泡が第１噴射通路４５ａで破裂せずに燃焼室１７に噴射されるときに破裂することとなり、このキャビテーション気泡の破裂により燃料を微粒化した状態で燃焼室に噴射することができ、燃焼室に良質な混合気を形成することで、燃焼安定性を向上することができる。 As described above, in the fuel injection device according to the fourth embodiment, the injection angle α is set by inclining the injection port 45 upward by a predetermined angle, and the curved surface portion 63 is provided between the second injection passage 45 b and the sac portion 44. And the length La of the first injection passage 45a on the central axis O 2 side in the injection port 45 is set to be short. Accordingly, the fuel easily flows into the injection port 45 from the sac portion 44 and the generation of cavitation C is promoted, and the cavitation bubbles generated in the first injection passage 45a are not ruptured in the first injection passage 45a, and the combustion chamber 17 When the fuel is injected into the combustion chamber, the fuel can be injected into the combustion chamber in a state where the fuel is atomized by the rupture of the cavitation bubbles. By forming a high-quality air-fuel mixture in the combustion chamber, combustion stability is improved. Can be improved.

なお、上述した各実施例にて、インジェクタ２７の噴射口４５に対して噴射角度α及び噴霧角度βを設定したが、噴霧角度βは０度であっても良い。また、各実施例では、本発明の燃料噴射装置を筒内噴射式内燃機関に適用したが、燃料を吸気ポートに噴射するポート噴射式内燃機関に適用することもでき、同様の作用効果を奏することができる。   In each of the above-described embodiments, the injection angle α and the spray angle β are set for the injection port 45 of the injector 27, but the spray angle β may be 0 degrees. In each embodiment, the fuel injection device of the present invention is applied to a direct injection internal combustion engine. However, the fuel injection device can also be applied to a port injection internal combustion engine that injects fuel into an intake port. be able to.

以上のように、本発明に係る燃料噴射装置は、噴射口における噴射弁軸線側の第１噴射通路の長さを噴射口における噴射弁軸線と反対側の第２噴射通路の長さよりも短く設定することで、キャビテーション気泡の破裂による微粒化を可能としたものであり、いずれの種類の内燃機関に用いても好適である。   As described above, the fuel injection device according to the present invention sets the length of the first injection passage on the injection valve axis side in the injection port to be shorter than the length of the second injection passage on the opposite side of the injection valve axis in the injection port. Thus, atomization by bursting of cavitation bubbles is possible, and it is suitable for use in any kind of internal combustion engine.

本発明の実施例１に係る燃料噴射装置を表す要部縦断面図である。It is a principal part longitudinal cross-sectional view showing the fuel-injection apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 図１のII−II断面図である。It is II-II sectional drawing of FIG. 実施例１の燃料噴射装置の噴射口でのキャビテーション発生状態を表す概略図である。It is the schematic showing the cavitation generation | occurrence | production state in the injection opening of the fuel injection apparatus of Example 1. FIG. 実施例１の燃料噴射装置の噴射口の幅方向の距離に対する燃料噴霧の粒径を表すグラフである。2 is a graph showing the particle size of fuel spray with respect to the distance in the width direction of the injection port of the fuel injection device of Example 1; 実施例１の燃料噴射装置が適用された内燃機関の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an internal combustion engine to which a fuel injection device of Embodiment 1 is applied. 本発明の実施例２に係る燃料噴射装置を表す要部縦断面図である。It is a principal part longitudinal cross-sectional view showing the fuel-injection apparatus which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例３に係る燃料噴射装置を表す要部縦断面図である。It is a principal part longitudinal cross-sectional view showing the fuel-injection apparatus which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例４に係る燃料噴射装置を表す要部縦断面図である。It is a principal part longitudinal cross-sectional view showing the fuel-injection apparatus which concerns on Example 4 of this invention. 従来の燃料噴射装置の先端部の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the front-end | tip part of the conventional fuel injection apparatus. 図９のＸ−Ｘ断面図である。It is XX sectional drawing of FIG. 従来の燃料噴射装置の噴射口でのキャビテーション発生状態を表す概略図である。It is the schematic showing the cavitation generation | occurrence | production state in the injection port of the conventional fuel injection apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１０ エンジン
１７ 燃焼室
２７ インジェクタ（燃料噴射弁）
２８ 点火プラグ
３５ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
４１ ハウジング
４４ サック部
４５ 噴射口
４５ａ 第１噴射通路
４５ｂ 第２噴射通路
４６ ニードル弁（噴射弁）
５１ 燃料通路
５４ コイルスプリング
５５ ソレノイド
６２，６３ 曲面部
Ｅ 剥離
Ｃ キャビテーション 10 Engine 17 Combustion chamber 27 Injector (fuel injection valve)
28 Spark plug 35 Electronic control unit (ECU)
41 Housing 44 Suck Part 45 Injection Port 45a First Injection Passage 45b Second Injection Passage 46 Needle Valve (Injection Valve)
51 Fuel passage 54 Coil spring 55 Solenoid 62, 63 Curved surface E Separation C Cavitation

Claims (5)

燃料通路を有すると共に先端部に該燃料通路が連通するサック部及び噴射口を有するハウジングと、前記ハウジングに移動自在に支持されて前記燃料通路を断続可能である噴射弁とを具え、噴射口軸線が噴射弁軸線に対して所定角度傾斜して形成された燃料噴射装置において、前記噴射口における前記噴射弁軸線側の第１噴射通路の長さが、前記噴射口における前記噴射弁軸線と反対側の第２噴射通路の長さよりも短く設定されたことを特徴とする燃料噴射装置。   An injection port axis comprising: a housing having a fuel passage and a sac portion and an injection port communicating with the fuel passage at the tip; and an injection valve movably supported by the housing and capable of interrupting the fuel passage. In the fuel injection device formed by tilting at a predetermined angle with respect to the injection valve axis, the length of the first injection passage on the injection valve axis side at the injection port is opposite to the injection valve axis at the injection port A fuel injection device characterized in that it is set shorter than the length of the second injection passage. 請求項１に記載の燃料噴射装置において、前記噴射口は左右の広角した扇形状に形成されると共に、前記噴射弁の軸線に対して上方に所定角度傾斜して形成されたことを特徴とする燃料噴射装置。   2. The fuel injection device according to claim 1, wherein the injection port is formed in a left and right wide-angle fan shape and is inclined at a predetermined angle upward with respect to an axis of the injection valve. Fuel injection device. 請求項１に記載の燃料噴射装置において、前記第１噴射通路の長さは、前記第２噴射通路の長さの約１／２に設定されたことを特徴とする燃料噴射装置。   2. The fuel injection device according to claim 1, wherein a length of the first injection passage is set to about ½ of a length of the second injection passage. 3. 請求項１に記載の燃料噴射装置において、前記第１噴射通路における燃料噴射方向の下流端部に曲面部が形成されたことを特徴とする燃料噴射装置。   2. The fuel injection device according to claim 1, wherein a curved surface portion is formed at a downstream end portion of the first injection passage in the fuel injection direction. 請求項１に記載の燃料噴射装置において、前記第２噴射通路における燃料噴射方向の上流端部と前記サック部との間に曲面部が形成されたことを特徴とする燃料噴射装置。
2. The fuel injection device according to claim 1, wherein a curved surface portion is formed between an upstream end portion of the second injection passage in a fuel injection direction and the sack portion.
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