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Beschreibung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Düsenvorrichtung, die Düsenlöchern aufweist. Die vorliegende Erfindung bezieht sich des Weiteren auf ein Kraftstoffeinspritzventil mit der Düsenvorrichtung.
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US 6186418 B1 (
JP2000-104647A ) schlägt beispielsweise ein Kraftstoffeinspritzventil mit einer plattenförmigen Düsenvorrichtung vor, die mehrere Düsenlöcher zum Einspritzen von Kraftstoff in sich definiert, der gruppiert und in zwei Richtungen eingespritzt wird. In der Düsenvorrichtung mit den mehreren Düsenlöchern wird eine Zerstäubung von Kraftstoffsprühnebel gefördert, wenn der Durchmesser eines jeden Düsenlochs klein wird. Die Anzahl von den Düsenlöchern in der Düsenvorrichtung muss erhöht werden, um eine vorbestimmte Einspritzmenge beizubehalten, wenn der Durchmesser der Düsenlöcher klein wird und die Einspritzmenge von jedem Düsenloch abnimmt.
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Da jedoch die Ausbreitungswinkel von Sprühnebeln und ein Ausbreitungswinkel eines Sprühnebels jeder spezifischen Leistung entsprechend definiert sind, sind die Ausbreitungswinkel der Sprühnebel und der Ausbreitungswinkel des einen Sprühnebels an sich konstant, auch wenn die Anzahl der Düsenlöcher zunimmt. Wie es in 16 gezeigt ist, erstreckt sich eine imaginäre gerade Linie bzw. eine imaginäre Gerade in einer Einspritzrichtung entlang einer Durchgangssachse eines jeden Düsenlochs 400, 402. Das bedeutet, dass sich die imaginäre gerade Linie entlang einer Verlängerungslinie erstreckt, die jeweils um einen Winkel einer Neigung eines jeden von den Düsenlöchern geneigt ist. Die imaginären geraden Linien und eine imaginäre Ebene definieren zwischen sich Schnittpunkte 412 auf einem Polygon oder einem Kreis. Bei der vorliegenden Sprühnebelform in jedem Sprühnebel 410 bei den Kraftstoffeinspritzungen in zwei Richtungen wird der Abstand zwischen den zueinander benachbarten Schnittpunkten 412 klein, wenn die Anzahl der Düsenlöcher zunimmt. Als Ergebnis überlagern sich Kraftstoffsprühnebel gegenseitig, die jeweils aus Düsenlöchern eingespritzt werden, und folglich wird eine Zerstäubung der Kraftstoffsprühnebel verschlechtert.
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Da sich die Schnittpunkte 412 auf dem Polygon oder dem Kreis befinden, wird des Weiteren eine Einspritzmenge des Sprühnebels 410 verändert. Die Einspritzmenge wird insbesondere auf dem Polygon oder dem Kreis groß, auf dem sich die Schnittpunkte 412 befinden, und eine Einspritzmenge wird in der radialen Innenseite der Schnittpunkte 412 gering. Daher wird eine Verteilungsabweichung der Einspritzmenge in dem Sprühnebel 410 groß.
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Wie es in 17 gezeigt ist, definieren zudem die imaginären geraden Linien, von denen sich jede in der Einspritzrichtung entlang der Durchgangsachse eines jeden von den Düsenlöchern 420, 422 erstreckt, und eine imaginäre Ebene zwischen sich Schnittpunkte 432 auf einem Polygon, das nach innen eingedellt ist. Selbst bei der vorliegenden Sprühnebelform in jedem Sprühnebel 430 bei den Kraftstoffeinspritzungen in zwei Richtungen wird der Abstand zwischen den zueinander benachbarten Schnittpunkten 432 klein, wenn die Anzahl der Düsenlöcher zunimmt. Folglich wird eine Zerstäubung der Kraftstoffsprühnebel verschlechtert, und eine Verteilungsabweichung der Einspritzmenge wird groß.
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Wenn die Zerstäubung des Kraftstoffsprühnebels verschlechtert wird und eine Verteilungsabweichung der Einspritzmenge groß wird, wird ein Gemisch von Kraftstoff und der Luft unzureichend, und somit nehmen unverbrannte Komponenten in dem Abgas zu, wie beispielsweise HC. Ferner offenbart die
JP 2005 - 264 757 A ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die US 2003 / 0 070 659 A1 offenbart weiteren Stand der Technik.
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Angesichts der vorangehenden Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Düsenvorrichtung zu produzieren, die in der Lage ist, eine Zerstäubung zu fördern und eine Verteilungsabweichung der Einspritzmenge zu verringern. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftstoffeinspritzventil zu produzieren, das die Düsenvorrichtung aufweist.
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Die Aufgabe wird durch eine Düsenvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
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Des Weiteren bezieht sich Anspruch 15 auf ein Kraftstoffeinspritzventil, das eine erfindungsgemäße Düsenvorrichtung aufweist.
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Die vorhergehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich. In den Zeichnungen:
- 1A ist eine Ansicht, die eine Düsenplatte zeigt, wenn diese von einer Außenseite der Einspritzdüsenlöcher gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel betrachtet wird, 1B ist eine Ansicht, die eine Vorderseite der Düsenplatte zeigt, wenn diese aus der Richtung des Pfeils IB in 1A gezeigt wird, und 1C ist eine Ansicht, die eine laterale Seite der Düsenplatte zeigt, wenn diese aus der Richtung des Pfeils IC in 1B gezeigt wird;
- 2A, 2B sind Ansichten, die jeweils Positionen von Schnittpunkten zwischen einer imaginären Ebene und Durchgangsachsen der Düsenlöcher gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigen;
- 3 ist eine Schnittansicht, die ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
- 4A ist eine Ansicht, die eine Düsenplatte zeigt, wenn diese von einer Außenseite der Einspritzdüsenlöcher gemäß einen zweiten Ausführungsbeispiel betrachtet wird, 4B ist eine Ansicht, die eine Vorderseite der Düsenplatte zeigt, wenn diese aus der Richtung des Pfeils IVB in 4A betrachtet wird, und 4C ist eine Ansicht, die eine laterale Seite der Düsenplatte zeigt, wenn diese aus der Richtung des Pfeils IVC in 4B betrachtet wird;
- 5A, 5B sind Ansichten, die jeweils Positionen von Schnittpunkten zwischen der imaginären Ebene und Durchgangsachsen der Düsenlöcher gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigen;
- 6 ist eine Ansicht, die Positionen von Schnittpunkten zwischen der imaginären Ebene und Durchgangsachsen der Düsenlöcher gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
- 7 ist eine Ansicht, die Positionen von Schnittpunkten zwischen der imaginären Ebene und Durchgangsachsen der Düsenlöcher gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel zeigt;
- 8 ist eine Ansicht, die Positionen von Schnittpunkten zwischen der imaginären Ebene und Durchgangsachsen der Düsenlöcher gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel zeigt;
- 9 ist eine Ansicht, die Positionen von Schnittpunkten zwischen der imaginären Ebene und Durchgangsachsen der Düsenlöcher gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt;
- 10 ist eine Ansicht, die Positionen von Schnittpunkten zwischen der imaginären Ebene und Durchgangsachsen der Düsenlöcher gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel zeigt;
- 11 ist eine Ansicht, die Positionen von Schnittpunkten zwischen der imaginären Ebene und Durchgangsachsen der Düsenlöcher gemäß einem achten Ausführungsbeispiel zeigt;
- 12 ist eine Ansicht, die Positionen von Schnittpunkten zwischen der imaginären Ebene und Durchgangsachsen der Düsenlöcher gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel zeigt;
- 13 ist eine Ansicht, die Positionen von Schnittpunkten zwischen der imaginären Ebene und Durchgangsachsen der Düsenlöcher gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel zeigt;
- 14A ist eine Ansicht, die eine Vorderseite der Düsenplatte gemäß einem elften Ausführungsbeispiel zeigt, und 14B ist eine Ansicht, die eine laterale Seite der Düsenplatte zeigt, wenn diese aus der Richtung des Pfeils XIVB in 14A betrachtet wird;
- 15A ist eine Ansicht, die eine Vorderseite der Düsenplatte gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel zeigt, und 15B ist eine Ansicht, die eine laterale Seite der Düsenplatte zeigt, wenn diese aus der Richtung des Pfeils XVB in 15A betrachtet wird;
- 16 ist eine Ansicht, die eine Düsenplatte zeigt, wenn diese von einer Außenseite der Einspritzdüsenlöcher gemäß einem Stand der Technik gezeigt wird; und
- 17 ist eine Ansicht, die eine Düsenplatte zeigt, wenn diese von einer Außenseite der Einspritzdüsenlöcher gemäß einem weiteren Stand der Technik gezeigt wird.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Wie es 3 gezeigt ist, ist eine Düsenvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels beispielsweise bei einem Kraftstoffeinspritzventil einer Benzinbrennkraftmaschine vorgesehen. Ein Kraftstoffeinspritzventil 10 ist bei einem Einlassrohr zum Einspritzen von Kraftstoff in zwei Richtungen jeweils zu zwei Einlassventilen hin vorgesehen, von denen jedes eine Einlassöffnung einer Brennkammer der Maschine öffnet und schließt.
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Das Kraftstoffeinspritzventil 10 weist ein aus Kunststoff geformtes Gehäuse 10 auf, um ein magnetisches Rohr 14, einen stationären Kern 50, eine Spule 62 und dergleichen abzudecken. Die Spule 62 ist um einen Spulenkörper 60 gewickelt. Das magnetische Rohr 14 ist mit einem Ventilkörper 16 durch Laserschweißen oder dergleichen verbunden. Eine Düsennadel 30 als ein Ventilbauteil ist in dem magnetischen Rohr 14 und dem Ventilkörper 16 axial bewegbar. Die Düsennadel 30 ist in der Lage, an einem Kontaktabschnitt 32 auf einen Ventilsitz 18 gesetzt zu werden. Der Ventilsitz 18 ist in einem Innenumfang 17 des Ventilkörpers 16 ausgebildet. Der Innenumfang 17 des Ventilkörpers 16 definiert einen Kraftstoffdurchgang 70 im Wesentlichen in einer konischen Gestalt. Der Kraftstoffdurchgang 70 wird zu der stromabwärtigen Seite hin in einem Durchmesser verringert.
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Eine Spitzenendfläche der Düsennadel 30 und eine Endfläche einer Düsenplatte 20 auf der Seite des Kraftstoffeinlasses legen zwischen sich eine Kraftstoffkammer fest, die flach ist und im Wesentlichen eine kreisförmige Gestalt aufweist. Die Düsennadel 30 ist mit einem bewegbaren Kern 40 an einem verbundenen Abschnitt 34 auf der entgegengesetzten Seite des Kontaktabschnitts 32 verbunden. Der stationäre Kern 50 ist mit einem nicht-magnetischen Rohr 52 verbunden, und das nicht-magnetische Rohr 52 ist mit dem magnetischen Rohr 14 durch Laserschweißen oder dergleichen verbunden.
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Die Düsenplatte 20 als eine Düsenvorrichtung, die eine Gestalt einer dünnen Scheibe aufweist, ist stromabwärts des Ventilkörpers 16 angeordnet. Die Düsenplatte 20 ist mit einer unteren Außenwandfläche des Ventilkörpers 16 in Kontakt, und ist mit dem Ventilkörper 16 durch Laserschweißen verbunden. Wie es in 1A gezeigt ist, weist die Düsenplatte 20 insgesamt zwölf Düsenlöchern auf, die zwei von jedem Düsenloch 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f enthalten, welche an einem Außenumfang um eine Einspritzachse 300 als eine Mitte angeordnet sind. Die Einspritzachse 300 verläuft entlang der Mitte der Düsenplatte 20 in der Dickenrichtung. Die Düsenplatte 20 weist des Weiteren insgesamt sechs Düsenlöchern, die zwei von jedem Düsenloch 102a, 102b, 102c umfassen, auf einem Innenumfang an der Innenseite des Außenumfangs auf. Das bedeutet, dass die Düsenplatte 20 insgesamt achtzehn Düsenlöchern aufweist. Insgesamt neun Düsenlöcher sind gruppiert, die die Düsenlöcher 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f und die Düsenlöcher 102a, 102b, 102c umfassen. Zwei Gruppen der neuen Düsenlöcher sind entsprechend auf beiden Seiten mit Bezug auf eine gerade Linie angeordnet, die entlang der Einspritzrichtung 300 verläuft. Wie es in 1A gezeigt ist, sind die Düsenlöcher mit denselben Bezugszeichen in den zwei Düsenlochgruppen im Wesentlichen in achsensymmetrischen Positionen mit Bezug auf eine gerade Linie 302 angeordnet, die durch die Einspritzachse 300 verläuft. Jedes der achtzehn Düsenlöcher neigt sich von der Einspritzachse 300 weg, wenn jedes Düsenloch in die Richtung der Kraftstoffeinspritzung geht. Das bedeutet, dass sich jedes Düsenloch neigt, um von der Einspritzachse 300 stromabwärts entlang der Kraftstoffeinspritzung weg zu gehen. Kraftstoff wird von den zwei Gruppen der Düsenlöcher, die derart in zwei Richtungen festgelegt sind, eingespritzt, wobei zwei Gruppen von Sprühnebeln 110 ausgebildet werden. Die Einspritzachse 300 der Düsenplatte 20 ist zudem die Mittelachse des Abschnitts, an dem die achtzehn Düsenlöcher in der Düsenplatte 20 festgelegt sind.
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Wie es in 3 gezeigt ist, ist ein Justierrohr 54 in den stationären Kern 50 presseingepasst. Eine Feder 56 befindet sich an einem Ende mit dem bewegbaren Kern 40 in Kontakt, und sie befindet sich an dem anderen Ende mit dem Justierrohr 54 in Kontakt. Eine auf dem bewegbaren Kern 40 aufgebrachte Last der Feder 56 wird gesteuert, indem die Presseinpassung des Justierrohrs 54 relativ zu dem stationären Kern 50 eingestellt wird.
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Der Spulenkörper 60 umgibt die Umfänge des magnetischen Rohrs 14, des stationären Kerns 50 und des nicht-magnetischen Rohrs 52. Die Spule 62 ist um den Spulenkörper 60 gewickelt und ist elektrisch mit einem Anschluss 64 verbunden, durch den ein Antriebsstrom zugeführt wird.
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Als Nächstes sind die Düsenlöcher, die in der Düsenplatte 20 definiert sind, und die Kraftstoffsprühnebel von den Düsenlöchern ausführlich beschrieben.
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Wie es in 1A bis 1C gezeigt ist, wird Kraftstoff von den gruppierten Düsenlöchern 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 102a, 102b, 102c eingespritzt, um Zwei-Wege-Sprühnebel 110 auszubilden. Imaginäre gerade Linien erstrecken sich jeweils entlang Durchgangsachsen der Düsenlöcher 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 102a, 102b, 102c in der Richtung der Kraftstofffeinspritzung, die den Sprühnebel 110 ausbildet. Die imaginären geraden Linien werden durch die Pfeile gezeigt, die sich jeweils von den Düsenlöchern in 1A bis 1C erstrecken, und jede von diesen ist gleichbedeutend zu einer Verlängerungslinie eines jeden Düsenlochs entlang dem Winkel der Neigung (Neigungswinkel) eines jeden Düsenlochs. Eine imaginäre Ebene 310 ist von der Düsenplatte 20 um einen vorbestimmten Abstand (L) in der Einspritzachse 300 entlang der Richtung der Kraftstoffeinspritzung beabstandet und schneidet die Einspritzachse 300 senkrecht. Die imaginäre Ebene 310 und die imaginären geraden Linien weisen zwischen sich Schnittpunkte 112a, 112b, 112c, 112d, 113e, 112f, 112g, 112h, 112i auf. Die Schnittpunkte 112a, 112b, 112c, 112d, 113e, 112f, 112g, 112i befinden sich auf Eckpunkten eines im Wesentlichen regelmäßigen Achtecks. Der Schnittpunkt 112h befindet sich in einer Mitte 111 im Inneren des im Wesentlichen regelmäßigen Achtecks, das durch die Schnittpunkte 112a, 112b, 112c, 112d, 113e, 112f, 112g, 112i definiert ist. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Mitte 111 zudem in Wesentlichen die Mitte des Sprühnebels 110. Die Schnittpunkte 112a, 112b, 112c, 112d, 113e, 112f, 112g, 112i legen äußere Schnittpunkte fest, und der Schnittpunkte 112h legt einen inneren Schnittpunkt fest.
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Der Abstand zwischen den achtzehn Düsenlöchern, wie sie in der vorhergehenden Art und Weise angeordnet sind, die Symmetrie der achtzehn Düsenlöcher und der Kraftstoffsprühnebel der von den Düsenlöchern eingespritzt wird, sind durch die nachfolgenden Absätze (1) bis (4) beschrieben.
- (1) Wie es in 2 gezeigt ist, befinden sich die Schnittpunkte 112a, 112b, 112c, 112d, 113e, 112f, 112g, 112i auf den Eckpunkten des im Wesentlichen regelmäßigen Achtecks, wobei der Abstand zwischen den Schnittpunkten, die umlaufend zueinander benachbart sind, im Wesentlichen gleich ist. Die Anzahl der äußeren Schnittpunkte, die die Schnittpunkte 112a, 112b, 112c, 112d, 113e, 112f, 112g, 112i umfassen, ist acht, und die Anzahl des inneren Schnittpunkts der den Schnittpunkt 112h umfasst, ist eins. Das bedeutet, dass die Anzahl der äußeren Schnittpunkte in dem ersten Ausführungsbeispiel achtmal die Anzahl des inneren Schnittpunkts ist. Der Abstand zwischen dem Schnittpunkt 112h als der innere Schnittpunkt und jedem der Schnittpunkte 112a, 112b, 112c, 112d, 113e, 112f, 112g, 112i als die äußeren Schnittpunkte ist im Wesentlichen gleich.
- (2) Wie es in 2A gezeigt ist, treten zwischenmittige Linien 320 jeweils durch die Mitten der zwei Gruppen der Sprühnebel 110. Eine orthogonale Linie 322 scheidet die zwischenmittigen Linien 320 im rechten Winkel. Die orthogonale Linie 322 tritt durch die Mitten 111 der im Wesentlichen regelmäßigen Achtecke hindurch, die durch die Schnittpunkte 112a, 112b, 112c, 112d, 113e, 112f, 112g, 112i als die äußeren Schnittpunkte definiert sind. Die orthogonale Linie 322 ist im Wesentlichen parallel zu der imaginären Ebene 310. Die Schnittpunkte 112b, 122c, 112d, 112e und die Schnittpunkte 112a, 112g, 112i, 112f sind mit Bezug auf die orthogonale Linie 322 im Wesentlichen achsensymmetrisch zueinander.
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Wie es in 2B gezeigt ist, sind die Schnittpunkte 112c, 112b, 112a, 112g und die Schnittpunkte 112d, 112e, 112f, 112i mit Bezug auf die zwischenmittige Linie 320 im Wesentlichen achsensymmetrisch zueinander.
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Die Schnittpunkte 112a, 112b, 112c, 112d, 113e, 112f, 112g, 112i befinden sich auf den Eckpunkten des im Wesentlichen regelmäßigen Achtecks. Der Schnittpunkt 112h befindet sich im Inneren des im Wesentlichen regelmäßigen Achtecks. Der Neigungswinkel eines jeden Düsenlochs ist derart festgelegt, dass jeder Schnittpunkt in der durch die vorhergehenden Absätze (1) und (2) festgelegten Position angeordnet ist. Somit können die Kraftstoffsprühnebel, die von den Düsenlöchern eingespritzt werden, davon abgehalten werden, einander zu beeinträchtigen. Daher kann eine Zerstäubung des Kraftstoffsprühnebels gefördert werden. Des Weiteren kann eine Einspritzmenge der Sprühnebel 110 gleichmäßig auf der imaginären Ebene 310 verteilt werden, ohne unausgeglichen zu sein.
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(3) 1B zeigt eine Vorderseite der Düsenplatte, wenn diese senkrecht zu der zwischenmittigen Linie 320 und entlang der imaginären Ebene 310 betrachtet wird. Wenn der Sprühnebel 110 von der Vorderseite in 1B betrachtet wird, schneidet jeder der Schnittpunkte 112c, 112d die imaginäre Ebene 310 im Wesentlichen in derselben Position und die Schnittpunkte 112c, 112d sind zu einer Schnittpunktgruppe gruppiert. Ähnlich dazu sind die Schnittpunkte 112b, 112e, der Schnittpunkt 112h, die Schnittpunkte 112a, 112f und die Schnittpunkte 112b, 112i ebenfalls jeweils zu Schnittpunktgruppen gruppiert. Wenn der Sprühnebel 110 von der Vorderseite in 1B betrachtet wird, erstreckt sich die Verlängerungslinie einer jede Durchgangsachse, die durch den Pfeil gezeigt wird, von jedem Düsenloch entlang der Richtung der Kraftstoffeinspritzung. Die Verlängerungslinie, die jeder Schnittpunktgruppe entspricht, erstreckt sich entlang der Richtung der Kraftstoffeinspritzung und ist um einen Neigungswinkel geneigt. Der Neigungswinkel wird groß, wenn die Schnittpunktgruppe mehr Abstand von der Einspritzachse 300 einnimmt. Die Schnittpunkte 112c, 112d sind von der Einspritzachse 300 am meisten beabstandet, und die Schnittpunkte 112g, 112i befinden sich in am nahesten zu der Einspritzachse 300. Der Abstand zu der Einspritzachse 300 wird in der Reihenfolge der Schnittpunkte 112c, 112d, der Schnittpunkte 112b, 112e, des Schnittpunkts 112h, der Schnittpunkte 112a, 112f und der Schnittpunkte 112g, 112i geringer. Das bedeutet, dass die Schnittpunkte 112c, 112d von der Einspritzachse 300 am meisten beabstandet sind. Die Schnittpunkte 112g, 112i befinden sich am nahesten zu der Einspritzachse 300.
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Die Durchgangsachsen der Düsenlöcher, die den Schnittpunkten 112c, 112d entsprechend, sind relativ zu der Einspritzachse 300 um einen Neigungswinkel α1 geneigt. Die Durchgangsachsen der Düsenlöcher, die den Schnittpunkten 112b, 112e entsprechen, sind relativ zu der Einspritzachse 300 um einen Neigungswinkel α2 geneigt. Die Durchgangsachse des Düsenlochs, das dem Schnittpunkt 112h entspricht, ist relativ zu der Einspritzachse 300 um einen Neigungswinkel α3 geneigt. Die Durchgangsachsen der Düsenlöcher, die den Schnittpunkten 112a, 112f entsprechen, sind relativ zu der Einspritzachse 300 um einen Neigungswinkel α4 geneigt. Die Durchgangsachsen der Düsenlöcher, die den Schnittpunkten 112g, 112i entsprechen, sind relativ zu der Einspritzachse 300 um einen Neigungswinkel α5 geneigt. Die Winkel α1 bis α5 zeigen folgende Beziehung: α1 > α2 > α3 > α4 > α5. Die Neigungswinkel α1 bis α5, die jeweils den Schnittpunktgruppen entsprechen, sind nicht notwendigerweise dieselben in jeder Gruppe, und die Werte der Neigungswinkel können in jeder Gruppe innerhalb eines bestimmten Bereichs derart variieren, dass die Neigungswinkel Folgendes erfüllen: α1 > α2 > α3 > α4 > α5. Die Werte der Unterschiede zwischen den Neigungswinkeln von benachbarten Durchgangsachsen sind im Wesentlichen gleich, wenn sie von der in 1B gezeigten Vorderseite betrachtet werden. Das bedeutet, dass die Werte der Unterschiede die folgende Beziehung zeigen: α1 - α2 ≈ α2 - α3 ≈ α3 - α4 ≈ α4 - α5.
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(4) 1C zeigt eine laterale Seite der Düsenplatte, wenn diese entlang der zwischenmittigen Linie 320 betrachtet wird. Wenn der Sprühnebel 110 von der lateralen Seite in 1C betrachtet wird, schneidet jeder der Schnittpunkte 112a, 112b die imaginäre Ebene 310 im Wesentlichen in derselben Position, und die Schnittpunkte 112a, 112b sind zu einer Schnittpunktgruppe gruppiert. Ähnlich dazu sind die Schnittpunkte 112e, 112f, die Schnittpunkte 112c, 112g, die Schnittpunkte 112d, 112i und der Schnittpunkt 112h ebenfalls jeweils zu Schnittpunktgruppen gruppiert. Wenn der Sprühnebel 110 von der lateralen Seite in 1C betrachtet wird, erstreckt sich die Verlängerungslinie einer jeden Durchgangsachse, die durch den Pfeil gezeigt ist, von jedem Düsenloch entlang der Richtung einer Kraftstoffeinspritzung. Die Verlängerungslinie, die jeder Schnittpunktgruppe entspricht, erstreckt sich entlang der Richtung der Kraftstoffeinspritzung und ist um einen Neigungswinkel geneigt. Der Neigungswinkel wird groß, wenn die Schnittpunktgruppe einen größeren Abstand von der Einspritzachse 300 einnimmt.
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Die Schnittpunkte 112a, 112b und Schnittpunkte 112e, 112f sind von der Einspritzachse 300 weiter als die Schnittpunkte 112c, 112g und die Schnittpunkte 112d, 112i beabstandet. Die Durchgangsachsen der Düsenlöcher, die den Schnittpunkten 112a, 112b entsprechen, und die Durchgangsachsen der Düsenlöcher, die den Schnittpunkten 112e, 112f entsprechen, sind relativ zu der Einspritzachse 300 im Wesentlichen mit dem selben Neigungswinkel β1 geneigt. Die Durchgangsachsen der Düsenlöcher, die den Schnittpunkten 112c, 112g entsprechen, und die Durchgangsachsen der Düsenlöcher, die den Schnittpunkte 112d, 112i entsprechen, sind relativ zu der Einspritzachse 300 im Wesentlichen um denselben Neigungswinkel β2 geneigt. Die Winkel β1 und β2 haben die folgenden Beziehung: β1 > β2. Die Verlängerung der Durchgangsachse des Düsenlochs, das dem Schnittpunkt 112h entspricht, stimmt im Wesentlichen mit der Einspritzachse 300 überein, wenn diese von der lateralen Seite in 1C betrachtet wird, und daher ist der Neigungswinkel des Schnittpunkts 112h relativ zu der Einspritzachse 300 im Wesentlichen 0°. Die Werte der Unterschiede zwischen den Neigungswinkeln von benachbarten Durchgangsachsen sind im Wesentlichen gleich, wenn sie von der lateralen Seite betrachtet werden, die in 1C gezeigt ist.
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Die Kraftstoffsprühnebel können daran gehindert werden, einander zu überschneiden und sich gegenseitig zu beeinträchtigen, indem der Neigungswinkel des Kraftstoffsprühnebels, der von jedem Düsenloch eingespritzt wird, so bestimmt wird, wie es in den Absätzen (3) und (4) beschrieben ist. Daher kann die Zerstäubung des Kraftstoffsprühnebels gefördert werden.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Zerstäubung von Kraftstoffsprühnebel gefördert werden, und eine Verteilung der Einspritzmenge kann gleichmäßig gemacht werden, indem die in den Absätzen (1) bis (4) beschriebenen Strukturen verwendet werden. Somit kann das Gemisch von Kraftstoffsprühnebel und Luft verbessert werden, und nichtverbrannte Komponenten, wie z.B. HC, können in dem Abgas verringert werden.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Das zweite Ausführungsbeispiel ist mit Bezug auf 4, 5 beschrieben. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Struktur des Kraftstoffeinspritzventils, abgesehen von der Düsenplatte 80 im Wesentlichen die gleiche wie die Struktur in dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Wie es in 4A gezeigt ist, hat die Düsenplatte 80 insgesamt sechzehn Düsenlöcher, wobei zwei von jedem Düsenloch 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g, 120h enthalten sind, die an der Außenumfangsumgebung um die Einspritzachse 300 als eine Mitte angeordnet sind. Die Düsenplatte 80 weist des Weiteren insgesamt acht Düsenlöchern, die zwei von jedem Düsenloch 122a, 122b, 122c, 122d enthalten, auf einem Innenumfang an der Innenseite des Außenumfangs auf. Das bedeutet, dass die Düsenplatte 80 insgesamt vierundzwanzig Düsenlöchern aufweist. Insgesamt zwölf Düsenlöchern, die die Düsenlöcher 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g, 120h und die Düsenlöcher 122a, 122b, 122c, 122d enthalten, sind gruppiert. Zwei Gruppen von den zwölf Düsenlöchern sind entsprechend an beiden Seiten mit Bezug auf eine gerade Linie angeordnet, die entlang der Einspritzachse 300 verläuft. Wie es in 4A gezeigt ist, sind die Düsenlöcher mit denselben Bezugszeichen in den zwei Düsenlöchergruppen im Wesentlichen in achsensymmetrischen Positionen relativ zu der geraden Linie 302 angeordnet, die durch die Einspritzachse 300 verläuft. Jedes von den vierundzwanzig Düsenlöchern ist von der Einspritzachse 300 weg geneigt, wenn jedes Düsenloch in die Richtung der Kraftstoffeinspritzung geht. Das bedeutet, dass jedes Düsenloch von der Einspritzachse 300 stromabwärts entlang der Kraftstoffeinspritzung weg geneigt ist. Kraftstoff wird von den beiden Gruppen der Düsenlöcher, die auf eine derartige Art und Weise in zwei Richtungen festgelegt sind, eingespritzt, wodurch zwei Gruppen von Sprühnebeln 130 ausgebildet werden.
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Als Nächstes sind die Düsenplatte 80 und der Kraftstoffsprühnebel von den Düsenlöchern ausführlich beschrieben.
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Wie es in 4 gezeigt ist, wird Kraftstoff von den gruppierten Düsenlöchern 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g, 120h, 122a, 122b, 122c, 122d eingespritzt, um Zwei-Wege-Sprühnebel 130 auszubilden. Imaginäre gerade Linien erstrecken sich jeweils entlang Durchgangsachsen der Düsenlöcher 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g, 120h, 122a, 122b, 122c, 122d in der Richtung der Kraftstoffeinspritzung, die den Sprühnebel 139 ausbildet. Die imaginären geraden Linien werden durch die Pfeile, die sich jeweils von den Düsenlöchern erstrecken, in 1A bis 1C gezeigt, und jede von diesem ist äquivalent zu einer Verlängerungslinie eines jeden Düsenlochs entlang dem Neigungswinkel eines jeden Düsenlochs. Die imaginäre Ebene 310 ist von der Düsenplatte 20 mit einem vorbestimmten Abstand (L) in der Einspritzachse 300 entlang der Richtung der Kraftstoffeinspritzung beabstandet, und schneidet die Einspritzachse 300 senkrecht. Die imaginäre Ebene 310 und die imaginären geraden Linien weisen zwischen sich Schnittpunkte 132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g, 132h, 132i, 132j, 132k, 132m auf. Die Schnittpunkte 132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g, 132h befinden sich auf Eckpunkten eines im Wesentlichen regelmäßigen Achtecks. Die Schnittpunkte 132i, 132j, 132k, 132m befinden sich auf einem im Wesentlichen vollständigen Kreis mit der Mitte 113, die mit der Mitte des im Wesentlichen regelmäßigen Achtecks übereinstimmt, welches durch die Schnittpunkte 132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g, 132h definiert ist, und befinden sich im Inneren des im Wesentlichen regelmäßigen Achtecks. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Mitte 131 zudem im Wesentlichen die Mitte des Sprühnebels 130. Die Schnittpunkte 132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g, 132h legen äußere Schnittpunkte fest, und die Schnittpunkte 132i, 132j, 132k, 132m legen innere Schnittpunkte fest.
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Der Abstand zwischen den vierundzwanzig Düsenlöchern, wie sie in der vorhergehenden Weise angeordnet sind, die Symmetrie der vierundzwanzig Düsenlöcher und der Sprühnebel, der von Düsenlöchern eingespritzt wird, sind durch die nachfolgenden Absätze (5) bis (8) beschrieben.
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(5) Wie es in 5 gezeigt ist, befinden sich die Schnittpunkte 132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g, 132h an den Eckpunkten des im Wesentlichen regelmäßigen Achtecks, wobei der Abstand zwischen den Schnittpunkten, die im Wesentlichen umliegend zueinander benachbart sind, im Wesentlichen gleich ist. Bei den Schnittpunkten 132i, 132j, 132k, 132m, die sich auf demselben Kreis befinden, ist der Abstand zwischen den Schnittpunkten, die umlaufend zueinander benachbart sind, ebenfalls im Wesentlichen gleich.
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Die Anzahl der äußeren Schnittpunkte, die die Schnittpunkte 132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g, 132h enthalten, ist acht, und die Anzahl der inneren Schnittpunkte, die die Schnittpunkte 132i, 132j, 132k, 132m enthalten, ist vier. Das bedeutet, dass die Anzahl der äußeren Schnittpunkte in dem zweiten Ausführungsbeispiel zweimal die Anzahl der inneren Schnittpunkte ist. Der Abstand zwischen dem Schnittpunkt 132i und dem Schnittpunkt 132a ist im Wesentlichen derselbe wie der Abstand zwischen dem Schnittpunkt 132i und dem Schnittpunkt 132b. Der Abstand zwischen dem Schnittpunkt 132j und dem Schnittpunkt 132c ist im Wesentlichen derselbe wie der Abstand zwischen dem Schnittpunkt 132j und dem Schnittpunkt 132d. Der Abstand zwischen dem Schnittpunkt 132k und dem Schnittpunkt 132e ist im Wesentlichen derselbe wie der Abstand zwischen dem Schnittpunkt 132k und dem Schnittpunkt 132f. Der Abstand zwischen dem Schnittpunkt 132m und dem Schnittpunkt 132g ist im Wesentlichen derselbe wie der Abstand zwischen dem Schnittpunkt 132m und dem Schnittpunkt 132h.
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(6) Wie es in 5A gezeigt ist, verlaufen die zwischenmittigen Linien 320 jeweils durch die Mitten der zwei Gruppen der Sprühnebel 130. Die orthogonale Linie 322 schneidet die zwischenmittigen Linien 320 senkrecht. Die orthogonale Linie 322 verläuft durch die Mitten 313 der im Wesentlichen regelmäßigen Achtecke, die durch die Schnittpunkte 132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g, 132h als die äußeren Schnittpunkte definiert sind. Die orthogonale Linie 322 ist im Wesentlichen parallel zu der imaginären Ebene 310. Die Schnittpunkte 132c, 132d, 132e, 132f, 132j, 132k und die Schnittpunkte 132b, 132a, 132h, 132g, 132i, 132m sind mit Bezug auf die orthogonale Linie 322 im Wesentlichen zueinander achsensymmetrisch.
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Wie es in 5B gezeigt ist, sind die Schnittpunkte 132d, 132c, 132b, 132a, 132j, 132i und die Schnittpunkte 132e, 132f, 132g, 132h, 132k, 132m mit Bezug auf die zwischenmittige Linie 320 im Wesentlichen zueinander achsensymmetrisch.
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Die Schnittpunkte 132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g, 132h befinden sich auf den Eckpunkten des im Wesentlichen regelmäßigen Achtecks. Die Schnittpunkte 132i, 132j, 132k, 132m befinden sich auf dem im Wesentlichen vollständigen Kreis im Inneren des im Wesentlichen regelmäßigen Achtecks. Der Neigungswinkel eines jeden Düsenlochs ist derart festgelegt, das jeder Schnittpunkt in der Position angeordnet ist, die durch die vorhergehenden Absätze (5) und (6) festgelegt ist. Somit können die Kraftstoffsprühnebel, die von den Düsenlöchern eingespritzt werden, daran gehindert werden, einander zu beeinträchtigen. Dadurch kann eine Zerstäubung des Kraftstoffsprühnebels gefördert werden. Des Weiteren kann eine Einspritzmenge der Sprühnebel 130 gleichmäßig auf der imaginären Ebene 310 verteilt werden, ohne unausgeglichen zu sein.
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(7) 4B zeigt eine Vorderseite der Düsenplatte, wenn diese senkrecht zu der zwischenmittigen Linie 320 und entlang der imaginären Ebene 310 betrachtet wird. Wenn der Sprühnebel 130 von der Vorderseite in 4B betrachtet wird, schneidet jeder Schnittpunkt 132d, 132e die imaginäre Ebene 310 im Wesentlichen in derselben Position, und diese sind zu einer Schnittpunktgruppe gruppiert. Ähnlich dazu sind die Schnittpunkte 132c, 132f, 132j, 132k, die Schnittpunkte 132b, 132g, 132i, 132m und die Schnittpunkte 132a, 132h ebenfalls jeweils zu Schnittpunktgruppen gruppiert. Wenn der Sprühnebel 130 von der Vorderseite in 4B betrachtet wird, erstreckt sich die Verlängerungslinie einer jeden Durchgangsachse, die durch den Pfeil gezeigt ist, von jedem Düsenloch entlang der Richtung der Kraftstoffeinspritzung. Die Verlängerungslinie, die jeder Schnittpunktgruppe entspricht, erstreckt sich entlang der Richtung der Kraftstoffeinspritzung und ist um einen Neigungswinkel geneigt. Der Neigungswinkel wird groß, wenn die Schnittpunktgruppe einen größeren Abstand zu der Einspritzachse 300 einnimmt. Die Schnittpunkte 132d, 132e sind am meisten von der Einspritzachse 300 beabstandet, und die Schnittpunkte 132a, 132h sind die nahesten zu der Einspritzachse 300. Der Abstand von der Einspritzachse 300 wird in der Reihenfolge der Schnittpunkte 132d, 132e, der Schnittpunkte 132c, 132f, 132j, 132k, der Schnittpunkte 132b, 132g, 132i, 132m und der Schnittpunkte 132a, 132h weniger. Das bedeutet, dass die Schnittpunkte 132d, 132e am meisten von der Einspritzachse 300 beabstandet sind. Die Schnittpunkte 132a, 132h befinden sich am nahesten an der Einspritzachse 300.
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Die Durchgangsachsen der Düsenlöcher, die den Schnittpunkten 132d, 132e entsprechen, sind relativ zu der Einspritzachse 300 um einen Neigungswinkel α1 geneigt. Die Durchgangsachsen der Düsenlöcher, die den Schnittpunkten 132c, 132f, 132j, 132k entsprechen, sind relativ zu der Einspritzachse 300 um einen Neigungswinkel α2 geneigt. Die Durchgangsachsen der Düsenlöcher, die den Schnittpunkten 132b, 132g, 132i, 132m entsprechen, sind relativ zu der Einspritzachse 300 um einen Neigungswinkel α3 geneigt. Die Durchgangsachsen der Düsenlöcher, die den Schnittpunkten 132a, 132h entsprechend, sind relativ zu der Einspritzachse 300 um einen Neigungswinkel α4 geneigt. Die Winkel α1 bis α4 haben die folgende Beziehung: α1 > α2 > α3 > α4. Die Neigungswinkel α1 bis α4, die jeweils den Schnittpunktgruppen entsprechen, sind nicht notwendigerweise in jeder Gruppe die gleichen, und die Werte der Neigungswinkel können in jeder Gruppe innerhalb eines bestimmten Bereichs variieren, sodass die Neigungswinkel folgende Beziehung erfüllen: α1 > α2 > α3 > α4. Die Werte der Unterschiede zwischen den Neigungswinkel von benachbarten Durchgangsachsen sind im Wesentlichen gleich, wenn diese von der Vorderseite betrachtet werden, die in 4B gezeigt ist. Das bedeutet, dass die Werte der Unterschiede die folgende Beziehung aufweisen: α1 - α2 ≈ α2 - α3 ≈ α3 - α4.
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(8) 4C zeigt eine laterale Seite der Düsenplatte, wenn diese entlang der zwischenmittigen Linie 320 betrachtet wird. Wenn der Sprühnebel 130 von der lateralen Seite in 4C betrachtet wird, schneidet jeder der Schnittpunkte 132b, 132c die imaginäre Ebene 310 im Wesentlichen in derselben Position und die Schnittpunkte 132b, 132c sind zu einer Schnittpunktgruppe gruppiert. Ähnlich dazu sind die Schnittpunkte 132f, 132g, die Schnittpunkte 132a, 132d, 132i, 132j und die Schnittpunkte 132e, 132h, 132k, 132m ebenfalls jeweils zu Schnittpunktgruppen gruppiert. Wenn der Sprühnebel 130 von der lateralen Seite in 4C betrachtet wird, erstreckt sich die Verlängerungslinie einer jeden Durchgangsachse, die durch den Pfeil gezeigt ist, von jedem Düsenloch entlang der Richtung der Kraftstoffeinspritzung. Die Verlängerungslinie, die jeder Schnittpunktgruppe entspricht, erstreckt sich entlang der Richtung der Kraftstoffeinspritzung und ist um einen Neigungswinkel geneigt. Der Neigungswinkel wird groß, wenn die Schnittpunktgruppe einen größeren Abstand zu der Einspritzachse 300 einnimmt.
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Die Schnittpunkte 132b, 132c und die Schnittpunkte 132f, 132d sind von der Einspritzachse 300 weiter als die Schnittpunkte 132a, 132d, 132i, 132j und die Schnittpunkte 132e, 132h, 132k, 132m beabstandet. Die Durchgangsachsen der Düsenlöcher, die den Schnittpunkten 132b, 132c entsprechen, und die Durchgangsachsen der Düsenlöcher, die den Schnittpunkten 132f, 132g entsprechen, sind relativ zu der Einspritzachse 300 im Wesentlichen um denselben Neigungswinkel β1 geneigt. Die Durchgangsachsen der Düsenlöcher, die den Schnittpunkten 132a, 132d, 132i, 132j entsprechen, und die Durchgangsachsen der Düsenlöcher, die den Schnittpunkten 132e, 132h, 132k, 132m entsprechen, sind relativ zu der Einspritzachse 300 im Wesentlichen um denselben Neigungswinkel β2 geneigt. Die Winkel β1 und β2 haben die folgende Beziehung: β1 > β2. Die Einspritzachse 300 wird als eine Durchgangsachse angenommen, und die Werte der Unterschiede zwischen den Neigungswinkeln von benachbarten Durchgangsachsen sind im Wesentlichen gleich, wenn diese von der lateralen Seite betrachtet werden, die in 4C gezeigt ist.
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Die Kraftstoffsprühnebel können daran gehindert werden, sich zu überschneiden und einander zu beeinträchtigen, indem der Neigungswinkel eines Kraftstoffsprühnebels, der von jedem Düsenloch eingespritzt wird, festgelegt wird, wie es in den Absätzen (7) und (8) beschrieben ist. Dadurch kann eine Zerstäubung des Kraftstoffsprühnebels gefördert werden.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann eine Zerstäubung von Kraftstoffsprühnebel gefördert und eine Verteilung von Einspritzmenge gleichmäßig gemacht werden, indem die in den Absätzen (5) bis (8) beschriebene Strukturen eingesetzt werden. Somit kann ein Gemisch aus Kraftstoffsprühnebel und Luft verbessert werden, und nichtverbrannte Komponenten, wie z.B. HC, können in Abgas verringert werden.
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(Drittes bis zwölftes Ausführungsbeispiel)
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Das dritte bis zwölfte Ausführungsbeispiel ist mit Bezug auf 6 bis 15 beschrieben. In jedem Ausführungsbeispiel ist die Struktur des Kraftstoffeinspritzventils abgesehen von der Düsenplatte im Wesentlichen dieselbe wie die Struktur in dem ersten Ausführungsbeispiel. Komponenten, die im Wesentlichen äquivalent zu den der vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiele sind, sind durch dieselben Zeichen gekennzeichnet.
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In dem dritten bis zwölften Ausführungsbeispiel werden Kraftstoffsprühnebel in zwei Richtungen eingespritzt, und jeder Sprühnebel hat äußere Schnittpunkte, die sich auf einem konvexen Polygon oder einem Kreis an der Außenseite befinden, und wenigstens einen inneren Schnittpunkt, der sich an der Innenseite der äußeren Schnittpunkte befindet. Dabei können Abstände der Kraftstoffsprühnebel, die von den Düsenlöchern eingespritzt werden, möglicherweise groß festgesetzt werden. Folglich können Sprühnebel an einem gegenseitigen Beeinträchtigen gehindert werden, und ein Zerstäuben der Kraftstoffsprühnebel kann gefördert werden. Des Weiteren kann eine Einspritzmenge eines jeden Sprühnebels in dessen Querschnitt gleichmäßig verteilt werden, ohne unausgeglichen zu sein. In 6 bis 13 ist einer der zwei Sprühnebel dargestellt.
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(Drittes Ausführungsbeispiel)
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Wie es in 6 gezeigt ist, hat ein Sprühnebel 140 in dem dritten Ausführungsbeispiel Schnittpunkte 142a, 142b, 142c, 142d, 142e, 142f, 142g, 142h, die sich auf Eckpunkten eines Achtecks befinden, um äußere Schnittpunkte zu definieren, und Schnittpunkte 142i, 142j, 142k, 142m, die sich auf einem im Wesentlichen vollständigen Kreis befinden, um innere Schnittpunkte zu definieren.
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Die zwischenmittigen Linien 320 verlaufen jeweils durch Mitten 141a der zwei Gruppen der Sprühnebel 140. Die orthogonale Linie 322 schneidet die zwischenmittigen Linien 320 senkrecht. Die orthogonale Linie 322 verläuft durch Mitten 141b der Achtecke, die durch die Schnittpunkte 142a, 142b, 142c, 142d, 142e, 142f, 142g, 142h als die äußeren Schnittpunkte definiert sind. Die orthogonale Linie 322 ist im Wesentlichen parallel zu der imaginären Ebene 310. Die Schnittpunkte 142c, 142d, 142e, 142f, 142j, 142k und die Schnittpunkte 142b, 142a, 142h, 142g, 142i, 142m sind mit Bezug auf die orthogonale Linie 322 im Wesentlichen achsensymmetrisch zueinander. Dabei kann eine Einspritzmenge der Sprühnebel 140 auf beiden Seiten mit Bezug auf die orthogonale Linie 322 gleichmäßig verteilt werden. Hier sind die zwölf Schnittpunkte des Sprühnebels 140 nicht achsensymmetrisch mit Bezug auf die zwischenmittige Linie 320. Der Abstand zwischen zwei der Schnittpunkte 142a, 142b, 142c, 142d, 142e, 142f, 142g, 142h, die auf dem Achteck zueinander benachbart sind, ist nicht gleich. In dem dritten Ausführungsbeispiel ist die Position der Mitte 141a des Sprühnebels 140 relativ zu der Mitte 141b der äußeren Schnittpunkte versetzt.
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(Viertes Ausführungsbeispiel)
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Wie es in 7 gezeigt ist, hat ein Sprühnebel 150 in den vierten Ausführungsbeispiel 152a, 152b, 152c, 152d, 152e, 152f, 152g, 152h, die sich auf Eckpunkten eines Achtecks befinden, um äußere Schnittpunkte zu definieren, und Schnittpunkte 152i, 152j, 152k, 152m, die sich auf einem im Wesentlichen vollständigen Kreis befinden, um innere Schnittpunkte zu definieren.
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Die Schnittpunkte 152d, 152c, 152b, 152a, 152j, 152i und die Schnittpunkte 152e, 152f, 152g, 152h, 152k, 152m sind mit Bezug auf die zwischenmittigen Linien 320, die jeweils durch Mitten 151a von zwei Gruppen des Sprühnebels 150 verlaufen, im Wesentlichen achsensymmetrisch zueinander. Dabei kann eine Einspritzmenge der Sprühnebel 150 auf beiden Seiten mit Bezug auf jede zwischenmittige Linie 320 gleichmäßig verteilt werden. Hier sind die zwölf Schnittpunkte des Sprühnebels 150 nicht achsensymmetrisch mit Bezug auf die orthogonale Linie 322, die die zwischenmittigen Linien 320 senkrecht schneidet und durch Mitten 151b der Achtecke verläuft, die durch die Schnittpunkte 152a bis 152h als die äußeren Schnittpunkte definiert sind.
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Der Abstand zwischen zwei der Schnittpunkte 152a, 152b, 152c, 152d, 152e, 152f, 152g, 152h, die zueinander auf dem Achteck benachbart sind, ist nicht gleich. In dem vierten Ausführungsbeispiel ist die Position der Mitte 151a des Sprühnebels 150 relativ zu der Mitte 151b der äußeren Schnittpunkte versetzt.
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(Fünftes Ausführungsbeispiel)
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Wie es in 8 gezeigt ist, hat ein Sprühnebel 160 in dem fünften Ausführungsbeispiel Schnittpunkte 162a, 162b, 162c, 162d, 162e, 162f, 162g, 162h, 162i, die sich auf einem im Wesentlichen vollständigen Kreis befinden, um äußere Schnittpunkte zu definieren, und Schnittpunkte 162j, 162k, um innere Schnittpunkte zu definieren. Der Abstand zwischen zwei der Schnittpunkte 162a, 162b, 162c, 162d, 162e, 162f, 162g, 162h, 162i, die auf dem im Wesentlichen vollständigen Kreis zueinander benachbart sind, ist nicht gleich.
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Die Schnittpunkte 162j, 162k befinden sich auf der orthogonalen Linie 322 als eine Mittellinie, die durch Mitten 161 der Schnittpunkte 162a, 162b, 162c, 162d, 162e, 162f, 162g, 162h, 162i als die äußeren Schnittpunkte verläuft. Dabei kann der Abstand zwischen jedem der äußeren Schnittpunkte auf einer Seite in Bezug auf die orthogonale Linie 322 und jedem der Schnittpunkte 162j, 162k auf der orthogonalen Linie 322 mit dem Abstand zwischen jedem der äußeren Schnittpunkte auf der anderen Seite mit Bezug auf die orthogonale Linie 322 und jedem der Schnittpunkte 162j, 162k abgeglichen werden. Das bedeutet, dass eine Verteilung der äußeren Schnittpunkte mit Bezug auf die orthogonale Linie 322 abgeglichen werden kann, auf der sich die Schnittpunkte 162j, 162k befinden. Dabei kann eine Einspritzmenge der Sprühnebel 160 gleichmäßig verteilt werden.
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(Sechstes Ausführungsbeispiel)
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Wie es in 9 gezeigt ist, hat ein Sprühnebel 170 in dem sechsten Ausführungsbeispiel Schnittpunkte 172a, 172b, 172c, 172d, 172e, 172f, 172g, 172h, 172i, die sich auf einem im Wesentlichen vollständigen Kreis befinden, um äußere Schnittpunkte zu definieren, und Schnittpunkte 172j, 172k, die innere Schnittpunkte definieren. Der Abstand zwischen zwei der Schnittpunkte 172a, 172b, 172c, 172d, 172e, 172f, 172g, 172h, 172i, die auf dem im Wesentlichen vollständigen Kreis zueinander benachbart sind, ist nicht gleich.
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Die Schnittpunkte 172j, 172k befinden sich auf Mittellinien der äußeren Schnittpunkte, und die Mittellinien entsprechen den zwischenmittigen Linien 320, die jeweils durch Mitten 171 der zwei Gruppen der Sprühnebel 170 verlaufen. Dabei kann der Abstand zwischen jedem der äußeren Schnittpunkte auf einer Seite mit Bezug auf die zwischenmittigen Linien 320 und jedem der Schnittpunkte 172j, 172k auf den zwischenmittigen Linien 320 mit dem Abstand zwischen jedem der äußeren Schnittpunkte auf der anderen Seite mit Bezug auf die orthogonale Linie 322 und jedem der Schnittpunkte 172j, 172k abgeglichen werden. Dabei kann eine Verteilung der äußeren Schnittpunkte mit Bezug auf die zwischenmittigen Linien 320 abgeglichen werden, auf denen sich die Schnittpunkte 172j, 172k befinden. Dabei kann eine Einspritzmenge der Sprühnebel 170 gleichmäßig verteilt werden.
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(Siebtes Ausführungsbeispiel)
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Wie es in 10 gezeigt ist, hat ein Sprühnebel 180 in dem siebten Ausführungsbeispiel Schnittpunkte 182a, 182b, 182c, 182d, 182e, 182f, 182g, 182h, die sich auf einem im Wesentlichen vollständigen Kreis befinden, um äußere Schnittpunkte zu definieren, und Schnittpunkte 182i, 182j, 182k, 182m, die sich auf einem im Wesentlichen vollständigen Kreis befinden, um innere Schnittpunkte zu definieren. Der Abstand zwischen zwei der Schnittpunkte 182a, 182b, 182c, 182d, 182e, 182f, 182g, 182h, die auf dem im Wesentlichen vollständigen Kreis zueinander benachbart sind, ist nicht gleich. Der Abstand zwischen zwei der Schnittpunkte 182i, 182j, 182k, 182m, die auf dem im Wesentlichen vollständigen Kreis zueinander benachbart sind, ist nicht gleich. Der Abstand zwischen einem der Schnittpunkte 182i, 182j, 182k, 182m und einem benachbarten der äußeren Schnittpunkte ist nicht gleich.
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(Achtes Ausführungsbeispiel)
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Wie es in 11 gezeigt ist, hat ein Sprühnebel 190 in dem achten Ausführungsbeispiel Schnittpunkte 192a, 192b, 192c, 192d, 192e, 192f, 192g, 192h, die sich auf einem im Wesentlichen vollständigen Kreis befinden, um äußere Schnittpunkte zu definieren, und Schnittpunkte 192i, 192j, 192k, 192m, die sich auf einer im Wesentlichen ellipsenartigen Form befinden, um innere Schnittpunkte zu definieren. Der Abstand zwischen zwei der Schnittpunkte 192a, 192b, 192c, 192d, 192e, 192f, 192g, 192h, die auf dem im Wesentlichen vollständigen Kreis zueinander benachbart sind, ist nicht gleich. Der Abstand zwischen zwei der Schnittpunkten 192i, 192j, 192k, 192m, die auf der im Wesentlichen ellipsenartigen Form zueinander benachbart sind, ist nicht gleich. Der Abstand zwischen einem der Schnittpunkte 192i, 192j, 192k, 192m und einem benachbarten der äußeren Schnittpunkte ist nicht gleich.
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(Neuntes Ausführungsbeispiel)
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Wie es in 12 gezeigt ist, hat ein Sprühnebel 200 in dem neunten Ausführungsbeispiel Schnittpunkte 202a, 202b, 202c, 202d, 202e, 202f, 202g, 202h, 202i, die sich auf einem im Wesentlichen vollständigen Kreis befinden, um äußere Schnittpunkte zu definieren, und Schnittpunkte 202j, 202k, die innere Schnittpunkte definieren. Der Abstand zwischen zwei der Schnittpunkte 202a, 202b, 202c, 202d, 202e, 202f, 202g, 202h, 202i, die auf dem im Wesentlichen vollständigen Kreis zueinander benachbart sind, ist nicht gleich. Der Abstand zwischen einem der Schnittpunkte 202i, 202j und einem benachbarten der äußeren Schnittpunkte ist nicht gleich.
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(Zehntes Ausführungsbeispiel)
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Wie es in 13 gezeigt ist, hat ein Sprühnebel 210 in dem zehnten Ausführungsbeispiel Schnittpunkte 212a, 212b, 212c, 212d, 212e, 212f, 212g, 212h, die sich auf einer im Wesentlichen ellipsenartigen Form befinden, um äußere Schnittpunkte festzulegen, und einen Schnittpunkte 212i, der einen inneren Schnittpunkt definiert. Der Abstand zwischen zwei der Schnittpunkte 212a, 212b, 212c, 212d, 212e, 212f, 212g, 212h, die auf der im Wesentlichen ellipsenartigen Form zueinander benachbart sind, ist nicht gleich. Der Abstand zwischen dem Schnittpunkt 212i und einem der äußeren Schnittpunkte ist nicht gleich.
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(Elftes Ausführungsbeispiel)
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Wie es in 14 gezeigt ist, ist in dem elften Ausführungsbeispiel eine Düsenplatte 220 vorgesehen, um Sprühnebel 222 in zwei Richtungen auszubilden, und die Düsenplatte 220 ist gebogen, um in einer konvexen Gestalt vorzuliegen, um die Neigungswinkel der Düsenlöcher in der Düsenplatte 220 und die Einspritzrichtungen der Düsenplatte 220 festzulegen.
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(Zwölftes Ausführungsbeispiel)
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Wie es in 15 gezeigt ist, ist in dem zwölften Ausführungsbeispiel eine Düsenplatte 230 vorgesehen, um Sprühnebel 232 in zwei Richtungen auszubilden, und die Düsenplatte 230 hat einen Düsenabschnitt, der die Düsenlöcher festlegt, und weist im Wesentlichen eine konische Gestalt auf. Der Düsenabschnitt tritt hervor, um die Neigungswinkel der Düsenlöcher und die Einspritzrichtungen der Düsenplatte 230 festzulegen.
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Gemäß den vorhergehenden Ausführungsbeispielen schneidet die imaginäre Ebene die Einspritzachse der Düsenvorrichtung senkrecht. Die imaginäre Ebene befindet sich in einem vorbestimmten Abstand von der Düsenvorrichtung bezüglich der Einspritzrichtung. Die imaginären geraden Linien erstrecken sich jeweils in den Richtungen der Kraftstoffeinspritzungen entlang der Durchgangsachsen der Düsenlöcher. Die Schnittpunkte zwischen der imaginären Ebene und den imaginären geraden Linien enthalten die mehrfachen äußeren Schnittpunkte und den wenigstens einen inneren Schnittpunkt in wenigstens einer Gruppe von mehreren Gruppen von Sprühnebeln. Die Neigungswinkel der Düsenlöcher sind derart bestimmt, dass: sich die äußeren Schnittpunkte auf dem konvexen Polygon, das nach außen konvex ist, oder auf dem Kreis befinden; und der wenigstens eine innere Schnittpunkt befindet sich auf der Innenseite der äußeren Schnittpunkte. Hier umfasst der Kreis einen im Wesentlichen vollständigen Kreis und eine Ellipse.
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Auf diese Weise wird Kraftstoff von den Düsenlöchern derart eingespritzt, dass sich der wenigstens eine Schnittpunkt an der Innenseite der äußeren Schnittpunkte befindet, zusätzlich dazu, dass sich die äußeren Schnittpunkte auf dem konvexen Polygon oder dem Kreis befinden. Somit können die Kraftstoffsprühnebel, die von den Düsenlöchern eingespritzt werden, eventuell voneinander entfernt gehalten werden. Folglich können Sprühnebel daran gehindert werden, einander zu beeinträchtigen, und ein Zerstäuben der Kraftstoffsprühnebel kann gefördert werden.
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Da Kraftstoff von den Düsenlöchern derart eingespritzt wird, dass sich der wenigstens eine innere Schnittpunkt im Inneren der äußeren Schnittpunkte befindet, kann des Weiteren die Verteilungsabweichung der Einspritzmenge in dem Querschnitt des Sprühnebels verringert werden.
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Gemäß dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel befinden sich alle von dem wenigstens einen inneren Schnittpunkt auf der einen Mittellinie, die sich entlang der imaginären Ebene durch die Mitte des konvexen Polygons oder des Kreises erstreckt, der durch die äußeren Schnittpunkte definiert ist. Daher kann der innere Schnittpunkt daran gehindert werden, zu nahe an den äußeren Schnittpunkten zu sein, die sich auf beiden Seiten mit Bezug auf die Mittellinie befinden. Folglich können die Sprühnebel, die den äußeren Schnittpunkten entsprechen, und der Sprühnebel, der dem wenigstens einen inneren Schnittpunkt entspricht, daran gehindert werden, einander zu beeinträchtigen. Somit kann eine Zerstäubung der Kraftstoffsprühnebel gefördert werden. Des Weiteren kann eine Einspritzmenge eines jeden Sprühnebels in dessen Querschnitt gleichmäßig verteilt werden, ohne unausgeglichen zu sein.
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Gemäß dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel kann die Anzahl des wenigstens einen inneren Schnittpunkts eins sein. In diesem Fall kann sich der eine innere Schnittpunkt im Wesentlichen in der Mitte des konvexen Polygons oder des Kreises befinden. In dieser Gestaltung ist der Abstand zwischen dem einen inneren Schnittpunkt und jedem der äußeren Schnittpunkte im Wesentlichen gleich. Dadurch können die Sprühnebel, die den äußeren Schnittpunkten entsprechen, und der Sprühnebel, der dem einen inneren Schnittpunkt entspricht, daran gehindert werden, einander zu beeinträchtigen. Somit kann eine Zerstäubung der Kraftstoffsprühnebel gefördert werden. Des Weiteren kann die Einspritzmenge eines jeden Sprühnebels in dessen Querschnitt gleichmäßig verteilt werden, ohne unausgeglichen zu sein.
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Gemäß dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel kann sich der innere Schnittpunkt im Wesentlichen in der Mitte eines konvexen Polygons oder einer im Wesentlichen kreisartigen Form befinden, das mit dem durch die äußeren Schnittpunkte definierten konvexen Polygon bzw. dem durch die äußeren Schnittpunkte definierten Kreis koaxial ist. Bei dieser Gestaltung kann eine Abweichung in dem Abstand zwischen dem inneren Schnittpunkt und einem der äußeren Schnittpunkte verringert werden. Dadurch können die Sprühnebel, die den äußeren Schnittpunkten entsprechen, und der Sprühnebel, der dem einen inneren Schnittpunkt entspricht, daran gehindert werden, einander zu beeinträchtigen. Somit kann eine Zerstäubung der Kraftstoffssprühnebel gefördert werden. Des Weiteren kann die Einspritzmenge eines jeden Sprühnebels in dessen Querschnitt gleichmäßig verteilt werden, ohne unausgeglichen zu sein.
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Gemäß dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel kann der Abstand zwischen zwei der äußeren Schnittpunkte, die mit Bezug auf deren Umfangsrichtung zueinander benachbart sind, gleich sein. In dieser Gestaltung können die Kraftstoffsprühnebel, die den äußeren Schnittpunkten entsprechen, daran gehindert werden, einander zu beeinträchtigen. Dadurch kann eine Zerstäubung des Kraftstoffsprühnebels gefördert werden. Des Weiteren kann die Einspritzmenge eines jeden Sprühnebels, der den äußeren Schnittpunkten entspricht, gleichmäßig verteilt werden, ohne unausgeglichen zu sein.
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In dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel kann die Anzahl der äußeren Schnittpunkte ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der inneren Schnittpunkte sein. In diesem Fall ist der Abstand zwischen jedem Punkt des inneren Schnittpunkts und jedem der äußeren Schnittpunkte, die nahe zueinander sind, im Wesentlichen gleich.
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Dabei können die Sprühnebel, die den äußeren Schnittpunkten entsprechen, und der Sprühnebel, der dem wenigstens einen inneren Schnittpunkt entspricht, daran gehindert werden, einander zu beeinträchtigen. Somit kann eine Zerstäubung der Kraftstoffsprühnebel gefördert werden. Des Weiteren kann die Einspritzmenge eines jeden Sprühnebels in dessen Querschnitt gleichmäßig verteilt werden, ohne unausgeglichen zu sein.
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In dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel kann die zwischenmittige Linie durch die Mitten der zwei Sprühnebel in der imaginären Ebene verlaufen. Die orthogonale Linie kann durch jede Mitte des konvexen Polygons oder des Kreises verlaufen und kann die zwischenmittige Linie senkrecht schneiden. In diesem Fall können die äußeren Schnittpunkte und der innere Schnittpunkt im Wesentlichen achsensymmetrisch mit Bezug auf die orthogonale Linie sein. In dieser Gestaltung wird eine Verteilung der Einspritzmenge auf beiden Seiten der orthogonalen Linie im Wesentlichen gleichmäßig.
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Gemäß dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel können sich die imaginäre Ebene und die Durchgangsachsen der Düsenlöcher in der im Wesentlichen selben Position in einer Schnittpunktgruppe schneiden, wenn sie von der Vorderseite aus betrachtet werden. Die Einspritzachse tritt durch die Mitte der Düsenvorrichtung in der Dickenrichtung. Die Durchgangsachsen sind um den Neigungswinkel geneigt, um von der Einspritzachse zu der Einspritzrichtung hin weg orientiert zu sein. Wenn die Schnittpunktgruppe von der Einspritzachse einen größeren Abstand einnimmt, kann der Neigungswinkel der Durchgangsachsen, die der Schnittpunktgruppe entsprechen, bei dieser Gestaltung groß werden. Somit können Sprühnebel, die von den Düsenlöchern eingespritzt werden, daran gehindert werden, einander zu beeinträchtigen, und eine Zerstäubung der Kraftstoffsprühnebel kann gefördert werden.
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In dieser Gestaltung kann der Unterschied zwischen den Neigungswinkeln der benachbarten Durchgangsachsen im Wesentlichen gleich sein, wenn diese von der Vorderseite aus betrachtet werden. In diesem Fall können die Kraftstoffsprühnebel, die von den Düsenlöchern eingespritzt werden, daran gehindert werden, einander zu schneiden. Dabei kann eine Zerstäubung des Kraftstoffsprühnebels gefördert werden.
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In dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel können die äußeren Schnittpunkte und der innere Schnittpunkt mit Bezug auf die zwischenmittige Linie, die entlang der imaginären Ebene durch die Mitten der Zweisprühnebel verläuft, im Wesentlichen achsensymmetrisch sein. Bei dieser Gestaltung wird eine Verteilung der Einspritzmenge auf beiden Seiten mit Bezug auf die zwischenmittige Linie im Wesentlichen gleichmäßig.
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Gemäß dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel kann die imaginäre Ebene die Durchgangsachsen der Düsenlöcher in der im Wesentlichen selben Position bei einer Schnittpunktgruppe schneiden, wenn diese von der lateralen Seite betrachtet werden. Die Einspritzachse verläuft durch die Mitte der Düsenvorrichtung in der Dickenrichtung. Die Durchgangsachsen sind um den Neigungswinkel geneigt, um von der Einspritzachse zu der Einspritzrichtung hin weg orientiert zu sein. Wenn die Schnittpunktgruppe zu der Einspritzachse einen größeren Abstand einnimmt, kann der Neigungswinkel der Durchgangsachsen, die der Schnittpunktgruppe entsprechen, bei dieser Gestaltung groß werden. In diesem Fall können Sprühnebel, die von den Düsenlöchern eingespritzt werden, daran gehindert werden, einander zu beeinträchtigen, und ein Zerstäuben der Kraftstoffsprühnebel kann gefördert werden.
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In dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel kann der Unterschied zwischen den Neigungswinkeln der benachbarten Durchgangsachsen in einem Fall, in dem angenommen wird, dass die Einspritzachse eine Durchgangsachse ist, im Wesentlichen gleich sein, wenn diese von der lateralen Seite betrachtet werden. In diesem Fall können die Kraftstoffsprühnebel, die von den Düsenlöchern eingespritzt werden, daran gehindert werden, einander zu beeinträchtigen. Dabei kann ein Zerstäuben des Kraftstoffsprühnebels gefördert werden.
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(Anderes Ausführungsbeispiel)
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In jedem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele sind die Neigungswinkel der Düsenlöcher in beiden Zwei-Wege-Sprühnebeln in den zwei Richtungen derart festgelegt, dass die äußeren Schnittpunkte in dem konvexen Polygon oder dem Kreis an der Außenseite vorkommen, und der wenigstens eine innere Schnittpunkt an der Innenseite der äußeren Schnittpunkte vorkommt. Alternativ können die Neigungswinkel der Düsenlöcher derart festgelegt sein, dass ein innerer Schnittpunkt nicht in einem der Zwei-Wege-Sprühnebel vorkommt, ähnlich zu einem der Sprühnebel, die in 16, 17 gezeigt sind. Die Anzahl der Richtungen der Kraftstoffeinspritzungen ist nicht auf zwei begrenzt. Kraftstoff kann in drei oder mehr Richtungen eingespritzt werden, um drei oder mehrere Gruppen von Sprühnebeln auszubilden.
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In den vorhergehenden Ausführungsbeispielen wird die Düsenvorrichtung auf das Kraftstoffeinspritzventil der Benzinbrennkraftmaschine angewendet. Alternativ kann die Düsenvorrichtung auf jegliche andere Kraftstoffeinspritzventile angewendet werden, die zum Zerstäuben und Einspritzen von Kraftstoff verwendet werden.
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Die Düsenvorrichtung ist nicht darauf begrenzt, für ein Kraftstoffeinspritzventil verwendet zu werden, und kann bei einem Einspritzgerät für jedes andere Fluid verwendet werden, wie z. B. Tinte.
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Auf diese Weise ist die Erfindung nicht auf die vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt, sondern ist auf verschiedene Ausführungsbeispiele innerhalb eines Umfangs anwendbar, der nicht von dessen Kern abweicht. Beispielsweise können die Merkmale der vorhergehenden Ausführungsbeispiele beliebig kombiniert werden.
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Eine Düsenvorrichtung hat Düsenlöcher zum Einspritzen von Sprühnebeln, die jeweils in Sprühnebelgruppen gruppiert sind, in Einspritzrichtungen. Die Düsenvorrichtung hat eine Einspritzachse, die sich durch die Mitte in dessen Dickenrichtung erstreckt. Die Einspritzachse schneidet eine imaginäre Ebene senkrecht, die sich in einem vorbestimmten Abstand von der Düsenvorrichtung befindet. Die Düsenlöcher weisen jeweilige Durchgangsachsen auf, von denen sich jeweilige imaginäre Linien erstrecken. Die imaginäre Ebene und die imaginären Linien weisen zwischen sich Schnittpunkte auf, die entsprechend äußere Schnittpunkte und einen inneren Schnittpunkt in wenigstens einer der Sprühnebelgruppen festlegen. Jedes der Düsenlöcher ist um einen Neigungswinkel geneigt, der auf eine derartige Weise bestimmt ist, dass die äußeren Schnittpunkte in einem Polygon oder einem Kreis vorkommen, und der innere Schnittpunkt im Inneren der äußeren Schnittpunkte vorkommt.