DE10111034A1

DE10111034A1 - Fuel injection valve has projection at one base end of needle valve and extending into fuel injection chamber with injection nozzle inclined in relation to the axis of the needle valve

Info

Publication number: DE10111034A1
Application number: DE2001111034
Authority: DE
Inventors: Kouichi Mochizuki; Yukio Sawada; Satoru Asai
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-03-08
Filing date: 2001-03-07
Publication date: 2001-09-13
Also published as: JP2001254658A

Abstract

The fuel injection valve has a projection (22) at one base end of a needle valve (14) and extending into the fuel injection chamber (19). The fuel channel from that of the fuel injection chamber to an injection nozzle (20) is circularly formed. The injection nozzle is so inclined in relation to the axis of the needle valve that the cross-sectional surface of the fuel channel is small at the point where the curvature angle of the injection chamber to the injection nozzle is small. The cross-sectional surface of thee fuel channel is large at the point at which the curvature angle is large.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzventil, bei dem Kraftstoff beim Strömen einen Drall erhält.The present invention relates to a Fuel injector, where fuel flows gets a twist.

Bei einem herkömmlichen Kraftstoffeinspritzventil ist, wie in Fig. 4 und 5 gezeigt ist, ein Nadelventil 1 in einem Ventilkörper 2 untergebracht, und eine schalenartige Kraftstoffeinspritzkammer 3 ist bei dem Boden des Ventilkörpers 2 ausgebildet. Die Kraftstoffeinspritzkammer 3 wird durch das Nadelventil 1 geöffnet und geschlossen. Eine (nicht dargestellte) Hochdruckkraftstoffpumpe fördert Kraftstoff in die Kraftstoffeinspritzkammer 3 hinein. Der Kraftstoff erhält einen Drall und fließt in die Kraftstoffeinspritzkammer 3, um seine dynamische Energie zu erhöhen. Eine Einspritzdüse 20 ist bei der Bodenmitte der Kraftstoffeinspritzkammer 3 ausgebildet, bei der die Drallenergie des Kraftstoffs maximal wird, zum Verwenden der Kraftstoffdrallenergie zum Zerstäuben des Kraftstoffs.In a conventional fuel injection valve, as shown in FIGS. 4 and 5, a needle valve 1 is housed in a valve body 2 , and a cup-like fuel injection chamber 3 is formed at the bottom of the valve body 2 . The fuel injection chamber 3 is opened and closed by the needle valve 1 . A high-pressure fuel pump (not shown) delivers fuel into the fuel injection chamber 3 . The fuel is swirled and flows into the fuel injection chamber 3 to increase its dynamic energy. An injection nozzle 20 is formed at the bottom center of the fuel injection chamber 3 , at which the swirl energy of the fuel becomes maximum, for using the fuel swirl energy to atomize the fuel.

Die Einspritzdüse 4 ist bezüglich einer Mittelachse der Kraftstoffeinspritzkammer 3 geneigt (Zentralachse des Nadelventils 2), und ein Neigungswinkel α ist so gestaltet, dass eine Kraftstoffeinspritzrichtung eingerichtet ist. Da jedoch die Einspritzdüse 4 geneigt ist, ändert sich ein Kraftstoffeinführwinkel von der inneren Fläche der Kraftstoffeinspritzkammer 3 zu dem Einlass der Einspritzdüse 4 in Übereinstimmung mit einer Position. Der Kraftstoff zeigt die Neigung, in einen C-Abschnitt zu fließen, bei dem der Krümmungswinkel von der Kraftstoffeinspitzkammer 3 zu der Einspritzdüse 4 klein ist, und weniger in einen D-Abschnitt, der dem C-Abschnitt gegenüberliegt, bei dem der Krümmungswinkel groß ist. Somit entsteht eine Polarisierung der Kraftstoffströmungsmenge bei dem Einlass der Kraftstoffeinspritzdüse 4, und die Kraftstoffstrahlverteilung wird verschlechtert. Wenn ein Neigungswinkel α der Einspritzdüse 4 groß wird und wenn ein Strahlwinkel 6 der Kraftstoffzerstäubung groß wird, wird im allgemeinen die Kraftstoffzerstäubung beträchtlich ungleichförmig, wodurch eine Verbrennungseigenschaft verschlechtert wird.The injection nozzle 4 is inclined with respect to a central axis of the fuel injection chamber 3 (central axis of the needle valve 2 ), and an inclination angle α is designed such that a fuel injection direction is set up. However, since the injector 4 is inclined, a fuel injection angle changes from the inner surface of the fuel injection chamber 3 to the inlet of the injector 4 in accordance with a position. The fuel tends to flow into a C section where the angle of curvature from the fuel injection chamber 3 to the injector 4 is small, and less toward a D section opposite to the C section where the angle of curvature is large . Thus, the fuel flow amount becomes polarized at the inlet of the fuel injector 4 , and the fuel spray distribution is deteriorated. In general, when an inclination angle α of the injector 4 becomes large and a spray angle 6 of the fuel atomization becomes large, the fuel atomization becomes remarkably non-uniform, thereby deteriorating a combustion property.

Des weiteren bleibt unmittelbar nach dem Anhalten der Kraftstoffeinspritzung Kraftstoff in der Kraftstoffeinspritzkammer 3 zurück aufgrund der Oberflächenspannung. Der Restkraftstoff wird zunächst bei einem Beginn der nächsten Kraftstoffeinspritzung eingespritzt. Da der Restkraftstoff hier keine Drallenergie hat, ist ein Kraftstoffzerstäubungszustand bei dem Beginn der nächsten Kraftstoffeinspritzung verschlechtert. Infolgedessen wird die Partikelgröße des zerstäubten Kraftstoffs bei dem Beginn der nächsten Kraftstoffeinspritzung vergrößert, wodurch eine Verbrennungseigenschaft reduziert wird.Furthermore, immediately after the fuel injection is stopped, fuel remains in the fuel injection chamber 3 due to the surface tension. The residual fuel is first injected at the beginning of the next fuel injection. Since the residual fuel has no swirl energy here, a fuel atomization state is deteriorated at the start of the next fuel injection. As a result, the atomized fuel particle size is increased at the start of the next fuel injection, thereby reducing a combustion property.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Verbesserung einer Gleichförmigkeit der Kraftstoffzerstäubung und in der Reduktion der Partikelgrößen des zerstäubten Kraftstoffs bei dem Beginn der Kraftstoffeinspritzung, wodurch die Verbrennungseigenschaft verbessert wird.The object of the present invention is that Improve fuel atomization uniformity and in reducing the particle sizes of the atomized Fuel at the start of fuel injection, thereby the combustion property is improved.

Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Vorsprung bei einem unteren Ende eines Nadelventils vorgesehen und der Vorsprung steht in eine Kraftstoffeinspritzkammer hinein vor. Somit wird der Kraftstoffkanal von der Kraftstoffeinspritzkammer zu einer Einspritzdüse in einem Kreis gebildet. Da des weiteren eine Einspritzdüse bezüglich der Achse des Nadelventils geneigt ist, ist die Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals von der Kraftstoffeinspritzkammer zu der Einspritzdüse klein bei der Stelle, an der der Krümmungswinkel von der Einspritzkammer zu der Einspritzdüse klein ist, und die Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals ist groß bei der Stelle, bei der der Krümmungswinkel groß ist. Wenn Kraftstoff relativ einfach dazu neigt, von der Kraftstoffeinspritzkammer in die Einspritzdüse hinein zu fließen, ist deshalb die Kraftstoffströmung begrenzt aufgrund der kleinen Querschnittsfläche. Wenn im Gegensatz hierzu der Kraftstoff nicht dazu neigt, hinein zu fließen, ist die Kraftstoffströmung kaum begrenzt, weil die Querschnittsfläche groß ist. Infolgedessen wird der Kraftstoff gleichförmig bei dem Einlass der Einspritzdüse verteilt, wodurch die Kraftstoffzerstäubung verbessert wird.According to a first aspect of the present Invention is a head start at a lower end Needle valve provided and the projection is in one Into the fuel injection chamber. Thus the Fuel channel from the fuel injection chamber to one Injector formed in a circle. Since one more Injector is inclined with respect to the axis of the needle valve, is the cross-sectional area of the fuel passage from the Fuel injection chamber to the injector small at the Point where the angle of curvature from the injection chamber to the injector is small, and the cross-sectional area of the Fuel channel is large at the point where the Angle of curvature is large. If fuel is relatively easy to do so tends from the fuel injection chamber into the injector To flow into it, the fuel flow is therefore limited due to the small cross-sectional area. If contrary the fuel does not tend to flow into it the fuel flow hardly limited because the Cross-sectional area is large. As a result, the fuel evenly distributed at the inlet of the injector, which improves fuel atomization.

Da des weiteren der Vorsprung vorgesehen ist bei dem Bodenende des Nadelventils, ist das Volumen der Kraftstoffeinspritzkammer reduziert. Selbst nachdem die Kraftstoffeinspritzung angehalten ist, wird somit der Kraftstoffrest in der Kraftstoffeinspritzkammer reduziert. D. h., dass Kraftstoff ohne eine Drallenergie für die Einspritzung reduziert ist, so dass der Kraftstoffzerstäubungszustand verbessert ist und die Partikelgröße des zerstäubten Kraftstoffs bei dem Beginn der Kraftstoffeinspritzung klein wird, wodurch die Verbrennungseigenschaft verbessert wird.Furthermore, since the projection is provided in the Bottom end of the needle valve, is the volume of the Fuel injection chamber reduced. Even after that Fuel injection is stopped, the Reduced fuel remaining in the fuel injection chamber. That is, fuel without a swirl energy for the Injection is reduced, so the Fuel atomization condition is improved and the Particle size of the atomized fuel at the beginning of the Fuel injection becomes small, causing the Combustion property is improved.

Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung befindet sich die Einspritzdüse bei einer Position zu einer Richtung hin versetzt, die um 90 Grad gedreht ist in einer Kraftstoffdrallrichtung von einer Neigungsrichtung der Einspritzdüse. Da die Einspritzdüse zu einer Richtung hin versetzt ist, die um 90 Grad gedreht ist, ist die Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals bei einer Position vermindert, die um 270 Grad gedreht ist, in die Kraftstoff relativ leicht fließt, und eine Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals bei einer Position ist erhöht, die um 90 Grad gedreht ist, in die der Kraftstoff kaum fließt. Somit sind Querschnittsflächen der Kraftstoffkanäle in derartigen besonderen Richtungen geeignet eingestellt, die nicht allein durch den Vorsprung gestützt sind. D. h., dass die Kraftstoffströmungsverteilung in den besonderen Richtungen geeignet eingestellt sind, wodurch die Gleichförmigkeit der Kraftstoffzerstäubung weiter verbessert wird.According to a second aspect of the present Invention, the injector is in one position offset in a direction that is rotated 90 degrees in a fuel swirl direction from an inclination direction of the Injector. Because the injector is in one direction that is rotated by 90 degrees is Cross-sectional area of the fuel passage at one position diminished, which is rotated 270 degrees in the fuel flows relatively easily, and a cross-sectional area of the Fuel channel at one position is increased by 90 degrees is rotated, into which the fuel hardly flows. So are Cross-sectional areas of the fuel channels in such appropriately set special directions that are not alone are supported by the projection. This means that the Fuel flow distribution in the special directions are set appropriately, thereby ensuring the uniformity of the Fuel atomization is further improved.

Zusätzliche Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leicht ersichtlich aus der folgenden detaillierten Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen.Additional features and advantages of the present Invention will be readily apparent from the following detailed description of their preferred Embodiments in connection with the accompanying Drawings.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines unteren Abschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils (erstes Ausführungsbeispiel). Fig. 1 shows a sectional view of a lower portion of a fuel injection valve (first embodiment).

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Schrittansicht eines Spitzenendes eines Nadelventils und dessen Umgebung (erstes Ausführungsbeispiel). Fig. 2 is an enlarged view showing the step of a tip end of a needle valve and the vicinity thereof (first embodiment).

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht einer physikalischen Beziehung zwischen einer Kraftstoffeinspritzkammer und einer Einspritzdüse (zweites Ausführungsbeispiel). Fig. 3 is a sectional view showing a physical relationship between a fuel injection chamber and a fuel injector (second embodiment).

Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht eines unteren Abschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils (Stand der Technik). Fig. 4 shows a sectional view of a lower portion of a fuel injection valve (prior art).

Und Fig. 5 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht eines Spitzenendes eines Nadelventils und dessen Umgebung (Stand der Technik).And Fig. 5 shows an enlarged sectional view of a tip end of a needle valve and the vicinity thereof (prior art).

Fig. 1 und 2 zeigen Schnittansichten eines Kraftstoffeinspritzventils bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Eine zylindrische Drallerzeugungseinrichtung 12 ist in einen unteren Abschnitt eines Ventilkörpers 11 des Kraftstoffeinspritzventils eingepresst. Ein zylindrisches Gleitelement 13 ist in die Drallerzeugungseinrichtung 12 eingepasst. Das Gleitelement 13 stützt einen unteren Abschnitt eines Nadelventils 14, das in diesem vertikal gleitfähig ist. D. h., dass das Nadelventil 14 auf gleitfähige Weise das Gleitelement 13 durchdringt. Die Drallerzeugungseinrichtung 12 umfasst eine Kraftstoffeinführnut (nicht dargestellt), die Kraftstoff abwärts leitet, und eine Kreisnut 15, die mit der Kraftstoffeinführnut verbunden ist. Eine Drallkammer 16 ist auf der radialen Innenseite der Drallerzeugungseinrichtung 12 vorgesehen. Die Drallerzeugungseinrichtung 12 umfasst eine oder mehrere Drallöffnungen 17, die Kraftstoff zu der Drallkammer 15 leiten. Die Drallöffnung 17 erstreckt sich in einer tangentialen Richtung der Drallkammer 16. Der in diE: Kreisnut 15 eingeführte Kraftstoff fließt durch die Drallöffnung 17 und in die Drallkammer 16 hinein, so dass eine Kraftstoffdrallströmung in der Drallkammer 16 ausgebildet wird. Fig. 1 and 2 show sectional views of a fuel injection valve in the present embodiment. A cylindrical swirl generating device 12 is pressed into a lower section of a valve body 11 of the fuel injection valve. A cylindrical sliding member 13 is fitted in the swirl generating device 12 . The sliding member 13 supports a lower portion of a needle valve 14 which is vertically slidable therein. That is, the needle valve 14 slidably penetrates the sliding member 13 . The swirl generator 12 includes a fuel introduction groove (not shown) that directs fuel downward and a circular groove 15 that is connected to the fuel introduction groove. A swirl chamber 16 is provided on the radial inside of the swirl generating device 12 . The swirl generating device 12 comprises one or more swirl openings 17 which conduct fuel to the swirl chamber 15 . The swirl opening 17 extends in a tangential direction of the swirl chamber 16 . The fuel introduced into the circular groove 15 flows through the swirl opening 17 and into the swirl chamber 16 , so that a fuel swirl flow is formed in the swirl chamber 16 .

Ein Ventilsitz 18 ist bei dem Boden des Ventilkörpers 11 vorgesehen. Der Ventilsitz 18 ist mit einer konischen Fläche ausgebildet und das untere Ende des Nadelventils 14 befindet sich in Kontakt mit dem Ventilsitz 18 und hebt von diesem ab. Eine schalenartige Kraftstoffeinspritzkammer 19 ist auf der radialen Innenseite des Ventilsitzes 18 ausgebildet. Das untere Ende des Nadelventils 14 öffnet und schließt die obere Öffnung der Kraftstoffeinspritzkammer 19. Eine Einspritzdüse 20 ist bei dem Bodenende des Ventilkörpers 11 ausgebildet. Die Einspritzdüse 20 erstreckt sich diagonal von der Bodenmitte der Kraftstoffeinspritzkammer 19. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel befindet sich eine Einlassmitte der Einspritzdüse 20 an der Bodenmitte der Kraftstoffeinspritzkammer 19. Der Ventilkörper 11 umfasst einen flachen Abschnitt 21 bei einem Auslass der Einspritzdüse 20. Der flache Abschnitt 21 ist senkrecht zu der Einspritzdüse 20. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist ein Einlassrand der Einspritzdüse 20 abgerundet zum Reduzieren des Strömungswiderstands und ein Auslassrand davon ist senkrecht abgekantet zum Fördern einer Zerstäubung des Kraftstoffs.A valve seat 18 is provided at the bottom of the valve body 11 . The valve seat 18 is formed with a conical surface and the lower end of the needle valve 14 is in contact with the valve seat 18 and lifts off from it. A shell-like fuel injection chamber 19 is formed on the radial inside of the valve seat 18 . The lower end of the needle valve 14 opens and closes the upper opening of the fuel injection chamber 19 . An injection nozzle 20 is formed at the bottom end of the valve body 11 . The injector 20 extends diagonally from the bottom center of the fuel injection chamber 19 . In the present exemplary embodiment, an inlet center of the injection nozzle 20 is located at the bottom center of the fuel injection chamber 19 . The valve body 11 includes a flat portion 21 at an outlet of the injector 20 . The flat portion 21 is perpendicular to the injector 20 . As shown in FIG. 2, an inlet edge of the injector 20 is rounded to reduce flow resistance, and an outlet edge thereof is bent vertically to promote atomization of the fuel.

Das untere Ende des Nadelventils 14 ist konisch und ein zylindrischer Vorsprung 2-2 ist einstückig bei seiner Mitte ausgebildet. Der Vorsprung 22 steht abwärts vor in die Kraftstoffeinspritzkammer 19 hinein und das untere Ende des Vorsprungs 22 befindet sich nahe dem Einlass der Einspritzdüse 20. Eine Zentralachse des Vorsprungs 22 entspricht der Zentralachse der Kraftstoffeinspritzkammer 19 und der Zentralachse des Nadelventils 14. Eine radiale Abmessung und eine Vorsprungsabmessung des Vorsprungs 22 sind so gestaltet, uni eine Kraftstoffeinspritzmengeneffizienz aufrechtzuerhalten.The lower end of the needle valve 14 is conical and a cylindrical projection 2-2 is integrally formed at its center. The protrusion 22 protrudes downward into the fuel injection chamber 19 and the lower end of the protrusion 22 is near the inlet of the injector 20 . A central axis of the protrusion 22 corresponds to the central axis of the fuel injection chamber 19 and the central axis of the needle valve 14 . A radial dimension and a protrusion dimension of the protrusion 22 are designed to maintain fuel injection quantity efficiency.

Bei dem in Fig. 4 und 5 gezeigten herkömmlichen Kraftstoffeinspritzventil zeigt der Kraftstoff die Neigung, in den C-Abschnitt hinein zu fließen, bei dem der Krümmungswinkel von einer Kraftstoffeinspritzkammer 3 zu einer Einspritzdüse 4 klein ist, und nicht in den D-Abschnitt hinein, der dem C- Abschnitt gegenüberliegt, bei dem der Krümmungswinkel groß ist. Somit entsteht eine Polarisierung der Kraftstoffströmungsmenge bei dem Einlass der Kraftstoffeinspritzdüse 4 und die Kraftstoffstrahlverteilung ist verschlechtert. Unmittelbar nach dem Anhalten der Kraftstoffeinspritzung bleibt des weiteren Kraftstoff in der Kraftstoffeinspritzkammer 3 zurück aufgrund der Oberflächenspannung. Der Restkraftstoff verschlechtert den Kraftstoffzerstäubungszustand und vergrößert Partikelgrößen des zerstäubten Kraftstoffs bei einem Beginn der nächsten Kraftstoffeinspritzung, wodurch eine Verbrennungseigenschaft reduziert wird.In the conventional fuel injection valve shown in Figs. 4 and 5, the fuel tends to flow into the C section where the angle of curvature from a fuel injection chamber 3 to an injection nozzle 4 is small and not into the D section, which is opposite to the C section at which the angle of curvature is large. Thus, the fuel flow amount becomes polarized at the inlet of the fuel injector 4 and the fuel jet distribution is deteriorated. Immediately after the fuel injection has stopped, fuel remains in the fuel injection chamber 3 due to the surface tension. The residual fuel deteriorates the fuel atomization state and increases particle sizes of the atomized fuel at the start of the next fuel injection, thereby reducing a combustion property.

Da gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Vorsprung 22, der in die Kraftstoffeinspritzkammer 19 hinein vorsteht, bei der Spitzenmitte des Nadelventils 14 vorgesehen ist, wird der Kraftstoffkanal von der Kraftstoffeinspritzkammer 19 zu dem Einlass der Einspritzdüse 20 in einem Kreis ausgebildet. Da des weiteren die Einspritzdüse 20 bezüglich der Achse des Nadelventils 14 geneigt ist (Achse des Vorsprungs 22), ist die Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals von der Kraftstoffeinspritzkammer 19 zu der Einspritzdüse 20 nicht gleichförmig um den Vorsprung 22 herum. D. h., dass die Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals klein ist bei der Stelle, bei der der Krümmungswinkel klein ist (A-Abschnitt), und die Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals groß ist bei der Stelle, bei der der Krümmungswinkel groß ist (B-Abschnitt). Hier befindet sich der B-Abschnitt gegenüber dem A-Abschnitt. Wenn Kraftstoff relativ einfach dazu neigt, von der Kraftstoffeinspritzkammer 19 in den Einlass der Einspritzdüse 20 hinein zu fließen (A-Abschnitt), ist deshalb die Kraftstoffströmung begrenzt aufgrund der kleinen Querschnittsfläche. Wenn im Gegensatz hierzu der Kraftstoff nicht dazu neigt, in den (B-Abschnitt) hinein zu fließen, ist die Kraftstoffströmung kaum begrenzt, weil die Querschnittsfläche groß ist. Infolgedessen wird der Kraftstoff gleichförmig verteilt bei dem Einlass der Einspritzdüse 20, wodurch die Kraftstoffzerstäubung verbessert wird.According to the present embodiment, since the protrusion 22 protruding into the fuel injection chamber 19 is provided at the tip center of the needle valve 14 , the fuel passage from the fuel injection chamber 19 to the inlet of the injector 20 is formed in a circle. Further, since the injector 20 is inclined with respect to the axis of the needle valve 14 (axis of the protrusion 22 ), the cross sectional area of the fuel passage from the fuel injection chamber 19 to the injector 20 is not uniform around the protrusion 22 . That is, the cross-sectional area of the fuel passage is small at the point where the bend angle is small (A section), and the cross-sectional area of the fuel passage is large at the point where the bend angle is large (B section) . Here the B section is located opposite the A section. Therefore, when fuel tends to flow relatively easily from the fuel injection chamber 19 into the inlet of the injector 20 (A section), the fuel flow is limited due to the small cross-sectional area. On the contrary, if the fuel does not tend to flow into the (B section), the fuel flow is hardly limited because the cross sectional area is large. As a result, the fuel is uniformly distributed at the inlet of the injector 20 , thereby improving fuel atomization.

Da des weiteren der Vorsprung 22 bei dem Bodenende des Nadelventils 14 vorgesehen ist, ist das Volumen der Kraftstoffeinspritzkammer 19 reduziert. Selbst nachdem die Kraftstoffeinspritzung angehalten ist, wird somit der Kraftstoffrest in der Kraftstoffeinspritzkammer 19 reduziert. D. h., dass Kraftstoff ohne eine Drallenergie für die Einspritzung reduziert ist, so dass der Kraftstoffzerstäubungszustand verbessert ist, und die Partikelgröße des zerstäubten Kraftstoffs bei dem Beginn der nächsten Kraftstoffeinspritzung klein wird im Vergleich mit dem herkömmlichen Einspritzventil, wodurch die Verbrennungseigenschaft verbessert wird.Furthermore, since the protrusion 22 is provided at the bottom end of the needle valve 14 , the volume of the fuel injection chamber 19 is reduced. Thus, even after the fuel injection is stopped, the remaining fuel in the fuel injection chamber 19 is reduced. That is, fuel is reduced without a swirl energy for injection, so that the fuel atomization state is improved, and the atomized fuel particle size becomes small at the start of the next fuel injection compared to the conventional injection valve, thereby improving the combustion property.

Bei dem in Fig. 4 und 5 gezeigten herkömmlichen Kraftstoffeinspritzventil wird die Kraftstoffzerstäubung sehr ungleichförmig, wenn ein Neigungswinkel α der Einspritzdüse 4 groß wird und wenn ein Strahlwinkel θ der Kraftstoffzerstäubung groß wird. Somit müssen der Neigungswinkel α und der Strahlwinkel θ klein eingerichtet werden in einem gewissen Grad zum Erzielen einer Gleichförmigkeit der Kraftstoffzerstäubung. In the conventional fuel injection valve shown in FIGS. 4 and 5, the fuel atomization becomes very non-uniform when an inclination angle α of the injector 4 becomes large and when a spray angle θ of the fuel atomization becomes large. Thus, the inclination angle α and the jet angle θ must be made small to a certain degree in order to achieve uniformity of fuel atomization.

Selbst wenn gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Neigungswinkel α der Einspritzdüse 20 und der Strahlwinkel θ der Kraftstoffzerstäubung größer eingerichtet sind als bei dem herkömmlichen Einspritzventil, wird jedoch die Gleichförmigkeit der Kraftstoffzerstäubung erzielt. Somit können der Neigungswinkel α der Einspritzdüse 20 und der Strahlwinkel θ der Kraftstoffzerstäubung frei gestaltet werden.However, even if the inclination angle α of the injection nozzle 20 and the jet angle θ of the fuel atomization are set larger than that of the conventional injection valve according to the present embodiment, the uniformity of the fuel atomization is achieved. Thus, the angle of inclination α of the injection nozzle 20 and the jet angle θ of the fuel atomization can be designed freely.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der zylindrische Vorsprung 22 konzentrisch ausgebildet bei der Spitzenmitte des Nadelventils 14, so dass eine Drehbank einfach den Vorsprung genau ausbildet, während das Nadelventil 14 gebildet wird, wodurch die Herstellungsgenauigkeit verbessert wird und die Herstellkosten reduziert werden.According to the present embodiment, the cylindrical protrusion 22 is formed concentrically at the tip center of the needle valve 14 so that a lathe simply precisely forms the protrusion while the needle valve 14 is being formed, thereby improving manufacturing accuracy and reducing manufacturing costs.

Da bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Einspritzdüse 20 bei der Bodenmitte der Kraftstoffeinspritzkammer 19 ausgebildet ist, ist die Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals bei dem E- Abschnitt in Fig. 3 dieselbe wie die Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals bei dem F-Abschnitt. Hier befindet sich der E- Abschnitt bei einer Position, die um 90 Grad in einer Kraftstoffdrallrichtung gedreht ist von einer Neigungsrichtung der Einspritzdüse 20, und der F-Abschnitt befindet sich bei einer Position, die um 270 Grad gedreht ist in der Kraftstoffdrallrichtung von der Neigungsrichtung der Einspritzdüse 20. D. h., dass der F-Abschnitt dem E-Abschnitt gegenüberliegt. Die Kraftstoffströmungsmenge bei dem E- Abschnitt zeigt die Neigung, kleiner zu sein als die Kraftstoffströmungsmenge bei dem F-Abschnitt in Übereinstimmung mit einer Beziehung zwischen einer Kraftstoffdrallströmung und dem Neigungswinkel der Einspritzdüse 20.In the first embodiment, since the injector 20 is formed at the bottom center of the fuel injection chamber 19 , the cross-sectional area of the fuel passage in the E section in FIG. 3 is the same as the cross-sectional area of the fuel passage in the F section. Here, the E section is at a position rotated 90 degrees in a fuel swirl direction from an inclination direction of the injector 20 , and the F section is at a position rotated 270 degrees in the fuel swirl direction from the inclination direction the injector 20 . That is, the F section faces the E section. The fuel flow amount at the E section tends to be smaller than the fuel flow amount at the F section in accordance with a relationship between a fuel swirl flow and the inclination angle of the injector 20 .

Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist die Einspritzdüse 20 positioniert, um zu dem E-Abschnitt hin versetzt zu sein bezüglich der Bodenmitte der Kraftstoffeinspritzkammer 19. D. h., dass sich die Einspritzdüse 20 bei einer Position befindet, die zu einem E-Abschnitt von der Mitte der Kraftstoffeinspritzkammer 19 hin versetzt ist, d. h., in eine Richtung hin versetzt ist, die um 90 Grad in der Kraftstoffdrallrichtung gedreht ist von der Neigungsrichtung der Einspritzdüse 20.According to the second embodiment, as shown in FIG. 3, the injector 20 is positioned to be offset toward the E portion with respect to the bottom center of the fuel injection chamber 19 . That is, the injector 20 is at a position offset to an E portion from the center of the fuel injection chamber 19 , that is, offset in a direction rotated 90 degrees in the fuel swirl direction from the direction of inclination of the injector 20 .

Da die Einspritzdüse 20 zu einem E-Abschnitt versetzt ist, ist die Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals bei dem F- Abschnitt vermindert, in den der Kraftstoff relativ einfach fließt, und die Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals bei dem E-Abschnitt ist erhöht, in den der Kraftstoff kaum fließt. Somit sind Querschnittsflächen der Kraftstoffkanäle in den besonderen Richtungen geeignet eingestellt, die nicht durch den Vorsprung 22 allein geschützt sind. D. h., dass die Kraftstoffströmungsverteilung in den besonderen Richtungen geeignet eingestellt sind, die nicht durch den Vorsprung 22 geschützt sind, wodurch die Gleichförmigkeit der Kraftstoffzerstäubung weiter verbessert ist.Since the injector 20 is offset to an E-section, the cross-sectional area of the fuel passage is reduced at the F-section into which the fuel flows relatively easily, and the cross-sectional area of the fuel passage at the E-section into which the fuel hardly flows flows. Thus, cross-sectional areas of the fuel passages are suitably set in the particular directions that are not protected by the protrusion 22 alone. That is, the fuel flow distribution is appropriately set in the particular directions that are not protected by the protrusion 22 , thereby further improving the fuel atomization uniformity.

Der Vorsprung 22 ist bei einem Bodenende des Nadelventils 14 vorgesehen und der Vorsprung 22 steht in die Kraftstoffeinspritzkammer 19 hinein vor. Somit ist der Kraftstoffkanal 20 von der Kraftstoffeinspritzkammer 19 zu der Einspritzdüse 20 kreisförmig ausgebildet. Des weiteren ist die Einspritzdüse 20 bezüglich der Achse des Nadelventils 14 so geneigt, dass die Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals klein ist an der Stelle, an der ein Krümmungswinkel der Einspritzkammer 19 zu der Einspritzdüse 20 klein ist und wobei die Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals groß ist an der Stelle, bei der der Krümmungswinkel groß ist.The protrusion 22 is provided at a bottom end of the needle valve 14 , and the protrusion 22 protrudes into the fuel injection chamber 19 . Thus, the fuel passage 20 from the fuel injection chamber 19 to the injection nozzle 20 is circular. Further, the injector 20 is inclined with respect to the axis of the needle valve 14 so that the cross-sectional area of the fuel passage is small at the point where an angle of curvature of the injection chamber 19 to the injector 20 is small, and the cross-sectional area of the fuel passage is large at the point at which the angle of curvature is large.

Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Vorsprung 22 zylindrisch ausgebildet. Alternativ kann der Vorsprung konisch ausgebildet sein.According to the exemplary embodiments described above, the projection 22 is cylindrical. Alternatively, the projection can be conical.

Bei der vorliegenden Erfindung kann die Form der Drallerzeugungseinrichtung 12 geeignet geändert werden. In the present invention, the shape of the swirl generator 12 can be changed appropriately.

Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ward das Kraftstoffeinspritzventil der vorliegenden Erfindung für einen Motor mit Zylindereinspritzung verwendet. Alternativ kann das Kraftstoffeinspritzventil für einen Motor mit Ansaugkanaleinspritzung verwendet werden.According to the exemplary embodiments described above was the fuel injection valve of the present invention used for a cylinder injection engine. Alternatively can use the fuel injector for an engine Intake channel injection can be used.

Claims

1. Fuel injector with:
a valve body ( 11 );
a fuel injection chamber ( 19 ) provided in the valve body ( 11 );
a needle valve ( 14 ) slidably installed in the valve body ( 11 ) and opening and closing the fuel injection chamber ( 19 );
an injector ( 20 ) formed in the valve body ( 11 ), the injector ( 20 ) extending diagonally from a bottom of the fuel injection chamber ( 19 ), and
a protrusion ( 22 ) provided at a bottom end of the needle valve ( 14 ) and protruding from the bottom end of the needle valve ( 14 ) into the fuel injection chamber ( 19 ).

2. The fuel injector of claim 1, further comprising:
a swirl generator ( 12 ) provided in the valve body ( 11 ), the swirl generator ( 12 ) having a circular groove ( 15 ), and
a swirl chamber ( 16 ) which is provided on a radial inside of the swirl generating device ( 12 ),
wherein the swirl generating device ( 12 ) comprises a swirl opening ( 17 ) which guides fuel from the circular groove ( 15 ) to the swirl chamber ( 16 ) for introducing the fuel into the fuel injection chamber ( 19 ) with a swirl flow.

3. Fuel injection valve according to claim 1, wherein the projection ( 22 ) is cylindrical.

4. Fuel injection valve according to claim 1,
the injection nozzle ( 20 ) being inclined with respect to a central axis of the needle valve ( 14 ),
being the. Projection is provided in such a way that the fuel channel from the fuel injection chamber ( 19 ) to the injection nozzle ( 20 ) is formed in a circle,
and the cross-sectional area of the fuel passage is small at the point where the angle of curvature from the fuel injection chamber ( 19 ) to the injector ( 20 ) is small, and the cross-sectional area of the fuel passage is large at the point where the angle of curvature is large.

5. The fuel injection valve according to claim 1, wherein a central axis of the projection ( 22 ) corresponds to a central axis of the needle valve ( 14 ) and a central axis of the fuel injection chamber ( 19 ).

6. The fuel injection valve according to claim 1, wherein the injector ( 20 ) is at a position offset from a direction rotated 90 degrees in a fuel swirl direction from an inclination direction of the injector ( 20 ).