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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil, das hauptsächlich in dem Kraftstoffzufuhrsystem einer Verbrennungsmaschine verwendet wird.
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Beschreibung des Stands der Technik
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In jüngster Zeit, während Restriktionen bezüglich des Abgases von Fahrzeugen und dergleichen verschärft wurden, waren Verbesserungen bezüglich der Zerstäubung von Kraftstoff, das durch ein Kraftstoffeinspritzventil eingespritzt wird, erforderlich, und folglich wurden verschiedene Arten von Studien über die Zerstäubung durchgeführt. Im Stand der Technik, der in der
JP 2003-336562 A und der
JP 2003-3365653 A offenbart ist, ist ein Kraftstoffeinspritzventil auf eine solche Weise aufgebaut, dass entsprechende Führungswege für die Einspritzöffnungen vorgesehen sind, und Kraftstoff, der mittels des Führungswegs verbessert und beschleunigt wird, strömt in eine Wirbelkammer. Der Kraftstoff bildet eine Wirbelströmung in der Wirbelkammer und wirbelt in den Einspritzöffnungen; anschließend wird ein Kraftstoffstrahl, der durch den Auslass einer Einspritzöffnungsplatte eingespritzt wird, ein hohler und zylindrischer Kraftstoffstrahl, sodass eine Zerstäubung angeblich erleichtert wird.
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Ferner wird im Stand der Technik, der in der
JP 2006-2620 A , der
JP 2006-336577 A und der
JP 2007-182767 A offenbart ist, der Kraftstofffluss basierend auf der Beziehung zwischen der Form der Kraftstoffkammer und der Position der Einspritzöffnung gesteuert, und eine Wirbelströmung wird an dem Einspritzeinlass induziert, sodass eine Zerstäubung angeblich erleichtert wird.
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Inzwischen ist im Stand der Technik, der in der
JP 2003-3356562 A und der
JP 2003-336563 A offenbart ist, ein Kraftstoffeinspritzventil auf eine solche Weise aufgebaut, dass entsprechende Führungswege für die Einspritzöffnungen vorgesehen sind, und Kraftstoff, der mittels des Führungswegs verbessert und beschleunigt wird, in eine Wirbelkammer strömt; folglich bestanden Probleme, wie sie unten beschrieben sind.
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[Wirkung auf Durchflussratencharakteristika]
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Im vorgenannten Stand der Technik, da der Fluidwiderstand auf der Stromabwärtsseite eines Ventilsitzes groß ist, ist die Druckverringerungsgeschwindigkeit auf der Stromabwärtsseite des Ventilsitzes während des Ventilkörperschließprozesses gering; folglich, da die Ventilschließverzögerungszeit, bei der ein Ventilschließsignal eingegeben wird und anschließend der Ventilkörper vollständig geschlossen wird, lang ist, wird der dynamische Bereich der Durchflussrate verschlechtert.
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[Wirkung auf Kraftstoffstrahlcharakteristika]
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Da der Fluidwiderstand auf der Stromabwärtsseite des Ventilsitzes groß ist, ist es wahrscheinlich, dass der Kraftstoffstrahl (Kraftstoffspray), der durch die Einspritzöffnung eingespritzt wird, anhaftet; folglich kann ein Spritzphänomen bewirkt werden, in dem der Kraftstoff, der nicht von der Einspritzöffnung getrennt werden konnte und an der Endfläche der Einspritzöffnungsplatte anhaftet, in der Umgebung des Einspritzöffnungsauslasses spritzt, wenn die nächste Einspritzung ausgeführt wird, wodurch ein verschlechterter Kraftstoffstrahl außerhalb der Zieleinspritzzone eingespritzt wird; folglich vergrößert sich die Kraftstoffadhäsion an verschiedenen Teilen der Verbrennungsmaschine, wodurch sich das Abgas und die Steuerbarkeit der Maschinenausgabe verschlechtern können.
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[Wirkung einer atmosphärischen Änderung]
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Unter einer Hochtemperatur- und negativen Druckbedingung wird aufgrund von Verdampfung eines Teils des Kraftstoffs in ein sogenanntes Todvolumen eine zweischichtige sogenannte Gas-Flüssigkeits-Strömung bewirkt, und der Druckverlust ist groß, wenn die zweischichtige Gas-Flüssigkeits-Strömung durch einen schmalen Strömungsweg tritt; in dem Beispiel des Stands der Technik, da der Strömungsweg auf eine solche Weise aufgebaut ist, dass der Führungsweg, d.h. eine Zwischenwand, von der Stromabwärtsseite des Ventilsitzes zur Einspritzöffnung vorgesehen ist, bestand ein Problem darin, dass sich aufgrund der Änderung der Temperatur oder des atmosphärischen Drucks die Durchflussratencharakteristika (statische Durchflussrate/dynamische Durchflussrate) und die Kraftstoffstrahlcharakteristika (Kraftstoffstrahlform/Kraftstoffstrahlpartikeldurchmesser) beträchtlich ändern.
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[Produktionskosten]
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Da die Geschwindigkeit des Kraftstoffs, der in jede Wirbelkammer strömt, von der Form des Führungswegs abhängt, hat eine Variation der Form des Führungswegs eine große Wirkung auf die Abweichung des Einspritzbetrags des Kraftstoffs, der durch die Einspritzöffnung eingespritzt wird; folglich ist ein Führungsweg mit einer eine hohe Genauigkeit aufweisenden Gestalt erforderlich, wodurch die Produktionskosten erhöht werden. Wenn die Abweichung des Einspritzbetrags groß ist, schwankt die Gestalt bzw. Form des Kraftstoffstrahls, wodurch, wenn der Kraftstoff in die Verbrennungsmaschine eingespritzt wird, der Adhäsionsbetrag in verschiedenen Teilen der Verbrennungsmaschine und die Verteilung des Kraftstoffluftgemischs variieren; folglich kann die Schwankung bei der Verbrennung eine Erhöhung des Abgasbetrags oder eine Fluktuation der Maschinendrehung verursachen.
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Um die Dicke des Kraftstoffflüssigkeitsfilms zu verringern, um den Kraftstoffstrahl zu zersprühen, ist es erforderlich, eine große Wirbelkraft auf den Kraftstoff in den Einspritzöffnungen auszuüben. Um die Wirbelkraft in der Wirbelkammer zu verstärken, ist es erforderlich, die Versetzung zwischen dem Einspritzöffnungseinlass und dem Kraftstoffweg zu vergrößern; folglich wird das Verhältnis der Tiefe zur Breite des Kraftstoffwegs groß. Dementsprechend wird die Herstellung des Kraftstoffwegs schwierig, und in dem Fall, in dem der Kraftstoffweg mit einer Pressmaschine ausgebildet wird, bestand ein Problem darin, dass die Lebensdauer der Form verkürzt ist und folglich die Produktionskosten vergrößert sind.
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In dem Fall, in dem ein Mehrfachöffnungseinspritzer zum Zweck des weiteren Zersprühens des Kraftstoffstrahls verwendet wird, wird der Durchmesser von jeder Einspritzöffnung klein, und folglich wird der Kraftstoffweg schmal, wodurch die Herstellung des Kraftstoffwegs schwierig wird; folglich bestand in dem Fall, in dem der Kraftstoffweg mit einer Pressmaschine ausgebildet wird, ein Problem darin, dass die Lebensdauer der Form verkürzt ist und folglich die Produktionskosten erhöht sind.
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Im Stand der Technik, der in der
JP 2006-2620 A und der
JP 2006-336577 A offenbart ist, ist ein Kraftstoffeinspritzventil auf eine solche Weise aufgebaut, dass der Kraftstoffstrom basierend auf der Beziehung zwischen der Gestalt der Kraftstoffkammer und der Position der Einspritzöffnung gesteuert wird, und eine Wirbelströmung wird an dem Einspritzöffnungseingang induziert; somit bestanden solche Probleme, wie sie oben beschrieben sind.
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[Wirkung der Kraftstoffstrahlcharakteristika]
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Da das Kraftstoffeinspritzventil gemäß dem vorgenannten Stand der Technik keine Wirbelkammer aufweist und eine Strömung entgegengesetzt zur Wirbelströmung aufweist, bestand ein Problem darin, dass die Wirbelströmung sich nicht ausreichend entwickelt und folglich die Zerstäubung nicht erleichtert wird.
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In dem Mechanismus, in dem eine Wirbelkraft auf den Kraftstoff ausgeübt wird, um den Kraftstoff zu zerstäuben, ist es wichtig, dass der Kraftstoff gegen die Innenwand der Einspritzöffnung während der Wirbelung in der Einspritzöffnung gepresst wird, sodass der Kraftstoff nicht in die Einspritzöffnung gefüllt wird, sondern zu dünnen Flüssigkeitsfilmen wird und in einer hohlen Form durch den Einspritzöffnungsauslass eingespritzt wird, und anschließend die hohlen Flüssigkeitsfilme aufgrund der Zentrifugalkraft verteilt werden, sodass die Flüssigkeitsfilme dünner werden und die Flüssigkeitsfilme aufgrund der Scherkraft, die durch die Luft ausgeübt wird, geteilt werden. Bezüglich der Gestalt der Kraftstoffkammer wird gemäß dem Stand der Technik auf der Stromaufwärtsseite der Einspritzöffnung eine Form bzw. Gestalt bereitgestellt, mit welcher der Kraftstofffluss sich vom Rest trennt, und die Trennung des Kraftstoffs bewirkt eine Beeinträchtigung des Stroms. Wenn die eingespritzten hohlen Flüssigkeitsfilme aufgrund der Zentrifugalkraft sich verteilen, ist eine Beeinträchtigung bzw. Störung in dem Kraftstoffstrom in dem Fall des vorgenannten Stands der Technik vorhanden; folglich wird der Flüssigkeitsfilm geteilt, wobei die Dicke davon in dem Prozess des Verteilens groß gehalten wird. Es bestand ein Problem darin, dass, da der geteilte Flüssigkeitsfaden oder Flüssigkeitsfall kaum weiter geteilt werden kann, der Kraftstoff nicht einfach zerstäubt werden kann.
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[Wirkung der Schwankung der Charakteristika]
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Der Strömungsweg ist auf eine solche Weise gefertigt, dass in der Kraftstoffkammer auf der Stromaufwärtsseite der Einspritzöffnung sich der Kraftstoffstrom von dem Rest trennt; folglich bestand ein Problem darin, dass es aufgrund der Störung in dem getrennten Kraftstoff wahrscheinlich ist, dass die Durchflussratencharakteristika und die Kraftstoffstrahlcharakteristika schwanken.
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[Wirkung der atmosphärischen Änderung]
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In einem Hochtemperatur- und negativen Druckzustand bewirkt die Kraftstofftrennung eine Neigung des Kraftstoffs, unter verringertem Druck zu sieden; folglich bestand ein Problem aufgrund atmosphärischer Änderungen darin, dass sich die Durchflussratencharakteristika (statische Durchflussrate/dynamische Durchflussrate) und die Kraftstoffstrahlcharakteristika (Kraftstoffstrahlgestalt/Kraftstoffstrahlpartikeldurchmesser) beträchtlich ändern.
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Auch im Stand der Technik, der in der japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer
JP 2007-182767 A offenbart ist, wird der Kraftstoffstrom basierend auf der Beziehung zwischen der Gestalt der Kraftstoffkammer und der Position der Einspritzöffnung gesteuert, und eine Wirbelströmung wird an dem Einspritzöffnungseinlass induziert; folglich bestand ein solches Problem, wie es unten beschrieben ist.
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[Wirkung der Kraftstoffstrahlcharakteristika]
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Da das Kraftstoffeinspritzventil gemäß dem vorgenannten Stand der Technik keine Wirbelkammer aufweist und einen Strom entgegengesetzt zur Wirbelströmung aufweist, bestand ein Problem darin, dass die Wirbelströmung sich nicht ausreichend entwickeln kann und folglich die Zerstäubung nicht erleichtert wird.
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DE 10 2005 051 100 A1 beschreibt ein Fluideinspritzventil weist Folgendes auf: einen Ventilkörper, der mit einem Öffnungsabschnitt an einem seiner axialen Enden versehen ist, und der eine Zufuhr eines Fluids aus dem Öffnungsabschnitt starten und stoppen soll; und eine Einspritzanschlussplatte mit einer Vielzahl Einspritzanschlüsse, die diese durchdringen, wobei die Einspritzanschlussplatte an dem einen axialen Ende des Ventilkörpers befestigt ist, um eine Fluidkammer zwischen sich selbst und dem Ventilkörper auszubilden, um darin das Fluid zu sammeln, und in die zumindest ein Teil der Einspritzanschlüsse mündet. Eine Umfangsfläche der Fluidkammer ist zu den Einspritzanschlüssen erhaben, um so eine Querschnittsfläche der Fluidkammer zu verringern, die entlang einer radialen Richtung der Einspritzanschlussplatte verläuft, und um eine vorbestimmte Abstandslänge zwischen sich selbst und den Einspritzanschlüssen bereitzustellen.
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DE 197 03 200 A1 beschreibt ein Kraftstoffeinspritzventil, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ventilsitzkörper mit festem Ventilsitz, insbesondere an seiner stromabwärtigen Stirnseite, eine Lochscheibe angebracht ist, deren Öffnung deren Geometrie durch den Ventilsitzkörper begrenzt ist, so dass die Strömungsverhältnisse in der Lochscheibe durch den Ventilsitzkörper beeinflusst werden. Der Ventilsitzkörper überdeckt einen oberen Einlassbereich der Lochscheibe zumindest derart, dass die stromabwärtigen Auslassöffnungen der Lochscheibe abgedeckt werden. Das Kraftstoffeinspritzventil ist besonders geeignet für den Einsatz in Kraftstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen.
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US 2004 / 0 217 204 A1 beschreibt ein Kraftstoffeinspritzventil, bei dem Düsenlöcher auf einer Dosierplatte ausgebildet sind und Kraftstoff, der auf einer Fläche der Dosierplatte auf der stromaufwärtigen Seite fließt, außerhalb einer Fläche der Dosierplatte auf der stromabwärtigen Seite durch die Düsenlöcher eingespritzt wird. Das Kraftstoffeinspritzventil enthält eine Wirbelstromerzeugungseinrichtung, um einen Kraftstoffstrom, der durch jedes Düsenloch fließt, in einen Wirbelstrom zu verwandeln, wobei die Wirbelstromerzeugungseinrichtung auf der stromaufwärts gelegenen Seite der Dosierplatte vorgesehen ist. Die Wirbelströmungseinrichtung ist eine Wirbelströmungserzeugernut, die auf einer oberen Fläche der Dosierplatte vorgesehen und mit einer Wandfläche eines Eingangs des Düsenlochs verbunden ist, und ein Hauptstrom von Kraftstoff, der in der Nut strömt, wird zu einer von der Mitte des Düsenlochs verschobenen Position geleitet. Alternativ kann die Wirbelströmungseinrichtung ein Vorsprung sein, der an einer oberen Fläche der Dosierplatte ausgebildet ist. Ein Kraftstoffstrom wird in der Düsenöffnung in eine Wirbelströmung umgewandelt und aus der Düsenöffnung eingespritzt. Daher kann der Kraftstoff hervorragend zerstäubt und in Form eines Megaphons verteilt werden, ohne dass er zu einem flüssigen Säulenspray geformt wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde implementiert, um die vorgenannten Probleme zu lösen.
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Ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil ist durch den Patentanspruch 1 definiert.
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Ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß der vorliegenden Erfindung, das auf eine solche oben beschriebene Weise ausgebildet ist, zeigt die folgenden Wirkungen.
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[Wirkung der Durchflussratencharakteristika]
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Ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß der vorliegenden Erfindung ist auf eine solche Weise aufgebaut, dass, da der Fluidwiderstand auf der Stromabwärtsseite des Ventilsitzes klein ist, die Druckverringerungsgeschwindigkeit auf der Stromabwärtsseite des Ventilsitzes während des Ventilkörperschließprozesses groß ist, und folglich, da die Ventilschließverzögerungszeit, in der ein Ventilschließsignal eingegeben wird und anschließend der Ventilkörper vollständig geschlossen ist, kurz ist, eine Verbesserung des dynamischen Bereichs der Durchflussrate vorteilhaft durchgeführt wird.
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[Wirkung der Kraftstoffstrahlcharakteristika]
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Die vorliegende Erfindung zeigt eine Wirkung darin, dass, da der Fluidwiderstand auf der Stromabwärtsseite des Ventilsitzes klein ist, der Kraftstoffstrahl, der durch die Einspritzöffnung eingespritzt wird, keine Neigung zeigt, anzuhaften, und folglich, da der Kraftstoffstrahl von der Einspritzöffnung gelöst ist, kann das Spritzphänomen unterdrückt werden.
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Ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß der vorliegenden Erfindung ist auf eine solche Weise aufgebaut, dass, nach dem Pressen gegen die Wandfläche der Kraftstoffkammer, die sich in dem virtuellen Kreis befindet, der Kraftstoff entlang des Ventilsitzabschnitts entlang der Innenwand der Kraftstoffkammer fließt und anschließend in die Einspritzöffnung fließt, während dieser um den Einspritzöffnungseinlass wirbelt. Folglich wird, indem dieser während des Wirbelns in der Einspritzöffnung gegen die Innenwand der Einspritzöffnung gedrückt wird, der Kraftstoff nicht in die Einspritzöffnung gefüllt, sondern wird ein dünner Flüssigkeitsfilm und wird in einer hohlen Form durch den Einspritzöffnungsauslass eingespritzt.
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In der vorliegenden Erfindung ist der Kraftstofffluss verbessert und die Wirbelströmung wird in der Kraftstoffkammer verstärkt; folglich ist die Zentrifugalkraft in der Einspritzöffnung stark, wodurch eine Wirkung dargestellt wird, bei welcher der eingespritzte hohle Flüssigkeitsfilm noch dünner gemacht werden kann. Ferner unterdrückt die Verbesserung in der Kraftstoffkammer eine Störung bzw. Beeinträchtigung; folglich, wenn aufgrund der Zentrifugalkraft ein Verteilen vorliegt, zerfällt der hohle Flüssigkeitsfilm in dem Prozess des Verteilens nicht, wobei seine Dicke groß beibehalten wird; folglich kann die Dicke des Flüssigkeitsfilms weiter verringert werden. Somit wird eine Wirkung dargestellt, in der, durch ein Zerfallen des Flüssigkeitsfilms, der dünn gemacht wurde, mittels Scherkräfte der Luft, eine Zerstäubung erleichtert wird.
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[Wirkung der atmosphärischen Änderung]
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Die vorliegende Erfindung stellt einen Strömungsweg bereit, in dem es unwahrscheinlich ist, dass der Kraftstoff abreißt; folglich ist es unwahrscheinlich, dass der Kraftstoff einem Sieden aufgrund eines Unterdrucks ausgesetzt ist. Selbst wenn ein Teil des Kraftstoffs einem Sieden aufgrund eines Unterdrucks ausgesetzt ist und eine Luft-/Flüssigkeits-Doppelschichtströmung in dem Todvolumen auftritt, ist der Druckverlust aufgrund der Luft-/Flüssigkeits-Doppelschichtströmung klein, da der Strömungsweg in der vorliegenden Erfindung auf eine solche Weise aufgebaut ist, dass keine Zwischenwand zwischen der Stromabwärtsseite des Ventilsitzes und der Einspritzöffnung vorhanden ist; folglich sind Änderungen aufgrund einer atmosphärischer Änderung in den Durchflussratencharakteristika (statische Durchflussrate/dynamische Durchflussrate) und den Kraftstoffstrahlcharakteristika (Kraftstoffstrahlgestalt/Kraftstoffstrahlpartikeldurchmesser) gering.
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[Produktionskosten]
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In einem Kraftstoffeinspritzventil gemäß der vorliegenden Erfindung, im Gegensatz zum Stand der Technik, der in der
JP 2003-336562 A und der
JP 2003-336563 A offenbart ist, ist kein komplexer Führungsweg vorhanden; folglich, da die Kraftstoffkammer eine einfache Gestalt aufweist, kann eine Herstellung mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden, wodurch Schwankungen bezüglich des Einspritzbetrags bei geringen Produktionskosten unterdrückt werden können.
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Das vorgenannte und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung deutlicher werden, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Querschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
- 2 ist ein Satz aus einer Querschnittsansicht (a) und einer Draufsicht (b) des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß der Ausführungsform 1;
- 3 ist ein Satz aus einer Querschnittsansicht (a) und einer Draufsicht (b) des Vorderendabschnitts des Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer Ausführungsform 2 (die nicht in den Schutzbereich der Ansprüche fällt);
- 4 ist ein Satz aus einer Querschnittsansicht (a), einer Draufsicht (b) und einer Querschnittsdraufsicht (c) des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer Ausführungsform 3 (die nicht in den Schutzbereich der Ansprüche fällt);
- 5 ist ein Satz aus einer Querschnittsansicht (a) und einer Draufsicht (b) des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer Ausführungsform 4;
- 6 ist ein Satz aus einer Querschnittsansicht (a) und einer Draufsicht (b) des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer Ausführungsform 5;
- 7 ist ein Satz aus einer Querschnittsansicht (a) und einer Draufsicht (b) des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer Ausführungsform 6;
- 8 ist ein Satz aus einer Querschnittsansicht (a) und einer Draufsicht (b) des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer Ausführungsform 8;
- 9 ist ein Satz aus einer Querschnittsansicht (a), einer Draufsicht (b) und einer vergrößerten Ansicht eines Hauptteils des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer Ausführungsform 9;
- 10 ist ein Satz aus einer Querschnittsansicht (a), einer Draufsicht (b) und einer vergrößerten Ansicht eines Hauptteils des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer Ausführungsform 10;
- 11 ist ein Satz aus einer Querschnittsansicht (a) und einer Draufsicht (b) des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer Ausführungsform 11;
- 12 ist ein Satz aus einer Querschnittsansicht (a) und einer Draufsicht (b) des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer Ausführungsform 12;
- 13 ist ein Satz aus einer Querschnittsansicht (a) und einer Draufsicht (b) des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer Ausführungsform 13; und
- 14 ist eine Querschnittsansicht des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer Ausführungsform 15.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es werden Ausführungsformen 1 bis 14 unten beschrieben; bezüglich der Ausführungsform 2 bis 14 werden Erläuterungen für die einzelnen Elemente, welche die Ausführungsformen 1 bis 14 gemeinsam haben, ausgelassen, und es wird hauptsächlich der Unterschied zur Ausführungsform 1 beschrieben.
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Ausführungsform 1
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1 und 2 stellen die Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung dar; 1 ist eine Querschnittansicht eines Kraftstoffeinspritzventils; 2(a) ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Vorderendabschnitts des Kraftstoffeinspritzventils; 2(b) ist eine Draufsicht des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils in dem Fall, in dem die Ebene, die entlang der Linie A-A in 2(a) genommen ist, entlang der Pfeile betrachtet wird.
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Ein Kraftstoffeinspritzventil 1 ist mit einer Solenoideinrichtung 2, einem Gehäuse 3, das ein Jochabschnitt eines Magnetkreises ist, einem Kern 4, der ein fixierter Eisenkernabschnitt des Magnetkreises ist, einer Wicklung 5, die um einen Spulenkörper gewickelt ist, der auf dem Umfang des Kerns 4 vorgesehen ist, einem Anker 6, der ein sich bewegender Eisenkernabschnitt des Magnetkreises ist, und einer Ventileinrichtung 7 vorgesehen. Die Ventileinrichtung 7 ist mit einem Ventilkörper 8, einem Ventilhauptkörper 9 und einem Ventilsitz 10 aufgebaut. An dem Vorderende des Ventilkörpers 8 ist ein Ventilkörpervorderendabschnitt 13, der einen Teil einer Kugel ausbildet, beispielsweise mittels Verschweißens angebracht.
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Der Ventilhauptkörper 9 wird mittels Druck mit dem Außenumfang des Kerns 4 angepasst und anschließend mit dem Kern 4 verschweißt. Der Anker 6 wird mittels Druck an den Ventilkörper 8 angepasst und anschließend an den Ventilkörper 8 geschweißt, um mit dem Ventilkörper 8 integral gekoppelt zu sein. Ein Ventilsitzöffnungsabschnitt 10b ist an einem Ort vorgesehen, wo der Durchmesser des Ventilsitzes 10 sich allmählich zur Stromabwärtsseite verringert. Eine Einspritzöffnungsplatte 11 ist auf eine solche Weise in den Ventilhauptkörper 9 eingebracht, um mit der Bodenseite des Ventilsitzes 10 an einem Schweißabschnitt 11a gebunden zu sein. Ferner ist die Einspritzöffnungsplatte 11 mit dem Ventilhauptkörper 9 an einem Schweißabschnitt 11b gebunden.
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In der Einspritzöffnungsplatte 11 sind zwei oder mehr Kraftstoffkammern 15 durch Aussparungsabschnitte auf der Stromaufwärtsseite der Einspritzöffnungsplatte 11 ausgebildet. Eine Mehrzahl von (sechs in dem Fall von 2) Kraftstoffkammern 15 ist an einem Umfang entlang des Ventilsitzöffnungsabschnitts 10b ausgebildet. Auf der Bodenseite 15c von jeder Kraftstoffkammer 15 sind zwei Einspritzöffnungen 12 auf eine solche Weise vorgesehen, um die Bodenseite 15c zu durchdringen.
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Der Ventilkörpervorderendabschnitt 13 ist ungefähr in einer Kugelgestalt ausgebildet, und der Kugelabschnitt ist in den Ventilsitz 10 eingebracht und ist dem Ventilsitzabschnitt 10a zugewandt. In einem Umfangsabschnitt des Ventilkörpervorderendabschnitts 13, der dem Führungsabschnitt 10c zugewandt ist, des Ventilsitzes 10, der eine Gleitoberfläche 13b des Ventilkörpervorderendabschnitts 13 führt, der sich in dem Ventilsitz 10 bewegt, sind zwei oder mehr Nuten 13a auf eine solche Weise vorgesehen, um gleichmäßig voneinander beabstandet zu sein.
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Wenn eine Maschinensteuereinrichtung ein Betriebssignal an einen Antriebsschaltkreis für das Kraftstoffeinspritzventil 1 überträgt, fließt ein Strom in die Spule 5 des Kraftstoffeinspritzventils 1; ein Magnetfluss wird in einem Magnetkreis erzeugt, der den Anker 6, den Kern 4, das Gehäuse 3 und den Ventilhauptkörper 9 enthält; anschließend wird der Anker 6 zum Kern 4 angezogen. Der Ventilkörper 8, der mit dem Anker 6 integriert ist, bewegt sich in dem Ventilhauptkörper 9 nach oben. In dieser Situation verschieben sich die Oberfläche 6a des Ankers 6 und der Ventilhauptkörper 9 aufeinander; die Gleitoberfläche 13b des Ventilkörpervorderendabschnitts 13 verschiebt sich auf dem Führungsabschnitt 10c, wodurch der Ventilkörpervorderendabschnitt 13 durch den Führungsabschnitt 10c geführt wird.
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Wenn das Ventil geöffnet wird, gerät eine obere Endfläche des Ankers 6b mit der Bodenendfläche des Kerns 4 in Kontakt. Wenn der Anker 6 sich zu einer Ventilöffnungsposition bewegt, verlässt der Ventilkörpervorderendabschnitt 13 des Ventilkörpers 8, der mit dem Anker 6 integriert ist, den Ventilsitzabschnitt 10a, wodurch ein Zwischenraum ausgebildet wird. Der Kraftstoff bildet einen Kraftstofffluss 16a; der Kraftstoff startet von jeder der Mehrzahl von Nuten 13a, die in dem Ventilkörpervorderendabschnitt 13 vorgesehen sind, und erreicht die Kraftstoffkammer 15 durch den Zwischenraum zwischen dem Ventilsitzabschnitt 10a und dem Ventilkörpervorderendabschnitt 13 und wird durch die Mehrzahl von Einspritzöffnungen 12 in das Luftansaugrohr der Verbrennungsmaschine eingespritzt.
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Wenn die Maschinensteuereinrichtung ein Betriebsstoppsignal zum Antriebsschaltkreis des Kraftstoffeinspritzventils überträgt, wird die Leistungszufuhr der Spule 5 unterbrochen; der Magnetfluss in dem Magnetkreis wird verringert; eine Kompressionsfeder 14, welche den Ventilkörper 8 immer in eine Ventilschließrichtung presst, schließt den Zwischenraum zwischen dem Ventilkörpervorderendabschnitt 13 und dem Ventilsitzabschnitt 10a; anschließend wird das Einspritzen des Kraftstoffs beendet. Die Gleitoberfläche 6a des Ventilkörpers 8 gleitet auf dem Ventilhauptkörper 9 und die Gleitoberfläche 13b davon gleitet auf dem Führungsabschnitt 10c, wodurch der Ventilkörper 8 geführt wird.
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In der Ausführungsform 1, wie es in 2 dargestellt ist, ist die Einspritzöffnungsplatte 11 auf eine solche Weise angeordnet, dass eine erweiterte Linie 10d (angezeigt durch eine gestrichelte Linie) entlang der Ebene des Ventilsitzabschnitts 10a des Ventilsitzes 10, dessen Durchmesser sich in der Stromabwärtsrichtung allmählich verringert, und eine Stromaufwärtsebene 11c der Einspritzöffnungsplatte 11 sich einander schneiden, sodass ein virtueller Kreis 11d ausgebildet wird, und durch Aussparen eines Teils der Stromaufwärtsseite der Einspritzöffnungsplatte 11 an einer Mehrzahl von Positionen, die gleichmäßig voneinander entlang des Ventilsitzöffnungsabschnitts 10b beabstandet sind, wird eine Mehrzahl von Kraftstoffkammern 15 ausgebildet.
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Die Kraftstoffkammer 15 liegt ungefähr in einer Gestalt eines Herzens vor, wobei die Hälften davon zueinander bezüglich einer Linie, die sich von dem Zentrum der Einspritzöffnungsplatte 1 erstreckt, symmetrisch sind, und ist an einem Ort angeordnet, der sich von der Innenseite des virtuellen Kreises 11d bezüglich des Innenumfangs des Ventilsitzöffnungsabschnitts 10b nach außen erstreckt; in jeder der Kraftstoffkammern 15 sind ein Paar von (zwei) Einspritzöffnungen 12 an Positionen außerhalb des Innenumfangs des Ventilsitzöffnungsabschnitts 10b auf eine solche Weise angeordnet, um die radiale Zentrumslinie der Kraftstoffkammer 15 zu flankieren.
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Die Gestalt der Kraftstoffkammer 15 wird detaillierter beschrieben. Eine Wandfläche 15a, die in dem virtuellen Kreis 11d der Kraftstoffkammer 15 positioniert ist, ist aus einem Bogen ausgebildet, wobei die Hälften davon zueinander bezüglich einer radialen Linie symmetrisch sind, die sich von dem Zentrum der Einspritzöffnungsplatte 11 erstreckt; ferner liegen Wandflächen 15b, die außerhalb des Innenumfangs des Ventilsitzöffnungsabschnitts 10b der Kraftstoffkammer 15 liegen, jeweils in der Form eines Bogens vor, der bezüglich der entsprechenden Einspritzöffnung 12 konzentrisch ist. In 2(b) ist die Gestalt der Kraftstoffkammer 15 durch Verbinden der entsprechenden Enden der zwei Bögen ausgebildet.
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Entsprechende Einspritzöffnungseinlässe 12a der zwei Einspritzöffnungen 12 sind auf eine solche Weise angeordnet, um bezüglich der radialen Zentrumslinie der entsprechenden Kraftstoffkammer 15 zueinander symmetrisch zu sein. Jede der Einspritzöffnungen 12 durchdringt die Einspritzöffnungsplatte 11 auf eine solche Weise, um einen gegebenen Gradienten bezüglich einer Richtung senkrecht zur Einspritzöffnungsplatte 11 aufzuweisen. In 2(b) sind die Einspritzöffnungen 12, die in den drei Kraftstoffkammern 15 vorgesehen sind, die auf der rechten Seite bezüglich der Zentrumslinie der Einspritzöffnungsplatte 11 liegen, jeweils auf eine solche Weise ausgebildet, um nach rechts geneigt zu sein, wenn sie sich zum Einspritzöffnungsauslass erstrecken; die Einspritzöffnungen 12, die in den drei Kraftstoffkammern 15 vorgesehen sind, die auf der linken Seite bezüglich der Zentrumslinie der Einspritzöffnungsplatte 11 liegen, sind jeweils auf eine solche Weise vorgesehen, um sich nach links zu neigen, wenn diese sich zu dem Einspritzöffnungsauslass erstrecken.
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In einem Kraftstoffeinspritzventil, das eine solche Struktur, wie sie oben beschrieben ist, aufweist, tritt der Kraftstoff durch die Nut 13a des Ventilkörpervorderendabschnitts 13 und bildet den Kraftstoffstrom 16a; der Kraftstoffstrom 16a von dem Ventilsitzabschnitt 10a kollidiert mit der Bodenseite 15c der Kraftstoffkammer 15; danach fährt der Kraftstoffstrom 16a entlang der Wandfläche 15a, die in dem Innenumfang der Kraftstoffkammer liegt, fort, und verzweigt sich in zwei Ströme, die zueinander bezüglich der entsprechenden radialen Zentrumslinie der Kraftstoffkammer 15 symmetrisch sind; anschließend fließt der Kraftstoff radial. Danach, während eines Fortschreitens entlang der Wandfläche 15b um die Einspritzöffnung 12 der Kraftstoffkammer herum, bildet der Kraftstoff eine Wirbelströmung 16b bezüglich des Einspritzöffnungseinlasses 12a aus. Der Kraftstoff, der in den Einspritzöffnungseinlass 12a fließt bzw. strömt, wird durch den stromabwärtsseitigen Auslass der Einspritzöffnung 12 eingespritzt, während dieser in der Einspritzöffnung 12 wirbelt; folglich, da ein hohler und konischer Kraftstoffstrahl ausgebildet wird, wird die Zerstäubung erleichtert.
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Ausführungsform 2 (fällt nicht in den Schutzbereich der Ansprüche)
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3 stellt den Vorderendabschnitt eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß der Ausführungsform 2 dar; 3(a) ist eine Querschnittsansicht des Vorderendabschnitts; 3(b) ist eine Draufsicht des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils in dem Fall, in dem die Ebene, die entlang der Linie B-B in 3(a) genommen ist, entlang der Pfeile betrachtet wird. In der Ausführungsform 2 sind Kraftstoffkammern 15, die in einer Einspritzöffnungsplatte 11 ausgebildet sind, ellipsoidförmig; eine einzige Einspritzöffnung 12 ist in jeder der Kraftstoffkammern 15 vorgesehen; die Einspritzöffnung 12 ist außerhalb des Innenumfangs eines Ventilsitzöffnungsabschnitts 10b angeordnet.
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Wie es in 3 dargestellt ist, sind zwei oder mehr (10 in dem Fall der 3) Kraftstoffkammern 15 an einem Ort vorgesehen, der sich von dem Innenbereich eines virtuellen Kreises 11d bezüglich des Innenumfangs des Ventilsitzöffnungsabschnitts 10b nach außen erstreckt. Die Kraftstoffkammer 15 ist ellipsoidförmig; die Hauptachse davon ist um α° bezüglich einer radialen Linie geneigt, die sich von dem Zentrum der Einspritzöffnungsplatte 11 erstreckt. Folglich sind sowohl eine Wandfläche 15a innerhalb eines virtuellen Kreises 11d der Kraftstoffkammer 15 als auch eine Wandfläche 15b außerhalb des Innenumfangs des Ventilsitzöffnungsabschnitts 10b bezüglich der radialen Linie geneigt, die sich von dem Zentrum der Einspritzöffnungsplatte 11 erstreckt.
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In einer solchen Struktur, wie sie oben beschrieben ist, tritt der Kraftstoff durch eine Nut 13a eines Ventilkörpervorderendabschnitts 13 und bildet einen Kraftstoffstrom 16a aus; der Kraftstoffstrom 16a von einem Ventilsitzabschnitt 10a strömt zum Zentrum der Einspritzöffnungsplatte 11; allerdings, da die Wandfläche 15a in einem virtuellen Kreis 11d der Kraftstoffkammer 15 bezüglich des Kraftstoffstroms 16a geneigt ist, der zum Zentrum der Einspritzöffnungsplatte 11 zusteuert, bildet der Kraftstoff eine unidirektionalen Wirbelströmung 16b in der Kraftstoffkammer 15 aus und strömt in einen Einspritzöffnungseinlass 12a. Folglich wird der Kraftstoff ein hohler und konischer Kraftstoffstrahl, wodurch die Zerstäubung erleichtert wird. Die Konfigurationen, die sich von den oben beschriebenen unterscheiden, sind gleich denen der Ausführungsform 1; folglich werden Erläuterungen dafür ausgelassen.
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Ausführungsform 3 (fällt nicht in den Schutzbereich der Ansprüche)
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4 stellt den Vorderendabschnitt eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß der Ausführungsform 3 dar; 4(a) ist eine Querschnittsansicht des Vorderendabschnitts; 4(b) ist eine Draufsicht des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils in dem Fall, in dem die Ebene, die entlang der Linie C-C in 4(a) genommen ist, entlang der Pfeile betrachtet wird; 4(c) ist eine Querschnittsansicht des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils, die entlang der Linie D-D genommen ist. In der Ausführungsform 3 unterscheiden sich die Struktur des Ventilkörpervorderendabschnitts 13 und eine Kraftstoffkammer 15 von denen in der Ausführungsform 1.
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In der Ausführungsform 3, wie es in 4 dargestellt ist, ist eine Mehrzahl von Nuten 13a auf eine solche Weise ausgebildet, um in einem kugelförmigen Umfangsabschnitt des Ventilkörpervorderendabschnitts 13 gleichmäßig voneinander beabstandet zu sein; jede der Nuten 13a ist aus einer halbkreisförmigen Ebene 13d und einer weiteren Ebene 13c, welche die Ebene 13d schneidet, ausgebildet. Die Ebene 13c ist auf eine solche Weise vorgesehen, dass diese um einen vorbestimmten Winkel β bezüglich der Zentrumsachse des Ventilkörpers 8 geneigt ist, und bildet eine Wirbelnut, die als ein Kraftstoffweg fungiert.
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Die Innenwand des Ventilsitzes 10 in der Umgebung des Abschnitts, wo der Ventilsitzabschnitt 10a und ein Führungsabschnitt 10c verbunden sind, d.h. in der Umgebung des Auslasses der Wirbelnut, die aus der Ebene 13c ausgebildet ist, weist eine gekrümmte Oberfläche mit einem Krümmungsradius R auf.
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Auf der anderen Seite ist eine Kraftstoffkammer 15 ungefähr eiförmig und an einem Ort vorgesehen, der sich von dem Innenbereich eines virtuellen Kreises 11d nach außen bezüglich des Innenumfangs eines Ventilsitzöffnungsabschnitts 10b erstreckt; in jeder der Kraftstoffkammern 15 ist eine einzelne Einspritzöffnung 12 außerhalb des Innenumfangs des Ventilsitzöffnungsabschnitts 10b angeordnet. Eine Wandfläche 15a innerhalb des virtuellen Kreises 11d der Kraftstoffkammer 15 ist in der Form eines Bogens ausgebildet, wobei die Hälften davon zueinander bezüglich einer radialen Linie von dem Zentrum der Einspritzöffnungsplatte 11 symmetrisch sind; eine Wandfläche 15b, die außerhalb des Innenumfangs des Ventilsitzöffnungsabschnitts 10b der Kraftstoffkammer 15 liegt, ist in der Form eines Bogens, der bezüglich der entsprechenden Einspritzöffnung 12 konzentrisch ist.
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In einem Kraftstoffeinspritzventil, das eine solche oben beschriebene Struktur aufweist, strömt, aufgrund der Ebene 13d des Ventilkörpervorderendabschnitts 13, ein Kraftstoffstrom 16c in die Kraftstoffkammer 15 auf eine solche Weise, dass dieser um γ° bezüglich einer radialen Linie geneigt ist, die sich von dem Zentrum der Einspritzöffnungsplatte 11 erstreckt; folglich bildet der Kraftstoff eine unidirektionalen Wirbelströmung 16b in der Kraftstoffkammer 15 und strömt in einen Einspritzöffnungseinlass 12a. Folglich wird an dem Einspritzöffnungsauslass der Kraftstoff ein hohler und konischer Kraftstoffstrahl, wodurch die Zerstäubung erleichtert wird. In dieser Situation wird eine Wirkung dargestellt, in welcher der gekrümmte Oberflächenabschnitt des Ventilsitzes 10 die Wirbelströmung 16c aufrechterhält, die durch die Ebene 13c ausgebildet wird. Die Konfigurationen, die sich von den oben beschriebenen unterscheiden, sind gleich denen der Ausführungsform 1; folglich werden Erläuterungen davon ausgelassen.
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Ausführungsform 4
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5 stellt den Vorderendabschnitt eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß der Ausführungsform 4 dar; 5(a) ist eine Querschnittsansicht des Ventilkörpervorderendabschnitts; 5(b) ist eine Querschnittsansicht des Ventilkörpervorderendabschnitts, betrachtet entlang E-E in 5(a). In der Ausführungsform 4, wie es in 5 dargestellt ist, ist eine Nut 13a in einem kugelförmigen Umfangsabschnitt des kugelförmigen Ventilkörpervorderendabschnitts 13 ausgebildet; die Nut 13a weist eine ungefähr halbkreisförmige Ebene 13b und eine weitere Ebene 13c auf, welche die Ebene 13d schneidet. Beide Ebenen 13c und 13d bilden einen Kraftstoffweg aus, der zum Achsenzentrum des Ventilkörpers 8 parallel ist; eine Mehrzahl der Kraftstoffwege sind in und um den Ventilkörpervorderendabschnitt 13 auf eine solche Weise vorgesehen, um gleichmäßig voneinander beabstandet zu sein.
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Da eine Mehrzahl von Kraftstoffwegen mittels der Nut 13a ausgebildet werden kann, die aus den Ebenen 13d und 13c ausgebildet ist, können Kraftstoffströme 16a von einem Ventilsitzabschnitt 10a in Umfangsrichtung homogenisiert werden. Folglich strömt der Kraftstoff homogen und gleichmäßig in entsprechende Kraftstoffkammern 15, und der Kraftstoffstrom in der Kraftstoffkammer 15 wird stabilisiert; folglich kann eine Wirkung erwartet werden, in der Schwankungen des Kraftstoffstrahls unterdrückt werden. Die Kraftstoffkammer 15 ist gleich der in der Ausführungsform 1 oder Ausführungsform 2. Die anderen Konfigurationen sind gleich denen der Ausführungsform 1; folglich werden Erläuterungen davon ausgelassen.
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Ausführungsform 5
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6 stellt den Vorderendabschnitt eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß der Ausführungsform 5 dar; 6(a) ist eine Querschnittsansicht des Ventilkörpervorderendabschnitts; 6(b) ist eine Draufsicht des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils in dem Fall, in dem die Ebene, die entlang der Linie F-F in 6(a) genommen ist, entlang der Pfeile betrachtet wird. In der Ausführungsform 5, wie es in 6 dargestellt ist, bezeichnet die Bezeichnung h1 die Tiefe auf der Innenumfangsseite einer Einspritzöffnungsplatte 11 einer Kraftstoffkammer 15 und h2 bezeichnet die Tiefe auf der Außenumfangsseite der Einspritzöffnungsplatte 11 einer Kraftstoffkammer 15, wobei h1 größer vorgesehen ist als h2. Mit anderen Worten wird die Tiefe der Kraftstoffkammer allmählich zur Umgebung einer Einspritzöffnung 12 flacher. Wie es oben beschrieben ist, wird der Querschnittsbereich der Kraftstoffkammer 15 zur Einspritzöffnung 12 allmählich verringert; wobei eine Wirbelströmung 16d um einen Einspritzöffnungseinlass 12a beschleunigt wird; anschließend wird die Wirbelkraft, die auf den Kraftstoff ausgeübt wird, verstärkt. Folglich, da die Dicke des eingespritzten hohlen Flüssigkeitsfilms weiter verringert werden kann, stellt sich eine Wirkung dar, in der die Zerstäubung erleichtert wird. Die Konfigurationen, die sich von den oben beschriebenen unterscheiden, sind gleich denen der Ausführungsform 1; folglich werden Erläuterungen davon ausgelassen.
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Ausführungsform 6
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7 stellt den Vorderendabschnitt eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß der Ausführungsform 6 dar; 7(a) ist eine Querschnittsansicht des Ventilkörpervorderendabschnitts; 7(b) ist eine Draufsicht des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils in dem Fall, in dem die Ebene, die entlang der Linie G-G in 7(a) genommen ist, entlang der Pfeile betrachtet wird. In der Ausführungsform 6, wie es in 7 dargestellt ist, verringert sich die Seitenwandbreite einer Kraftstoffkammer 15 allmählich zur Umgebung einer Einspritzöffnung 12 auf eine solche Weise, dass die Breite davon an einer Position auf dem Innenumfang eines Ventilsitzöffnungsabschnitts 10b W1 x 2 ist und dass die Breite davon an einer Position außerhalb des Außenumfangs eines Ventilsitzöffnungsabschnitts 10b W2 x 2 (Wl>W2) ist.
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Auf eine solche Weise, wie es oben beschrieben ist, wird der Querschnittsbereich der Kraftstoffkammer 15 zur Einspritzöffnung 12 allmählich verringert; folglich, da, wie es mit der Ausführungsform 5 der Fall ist, die Wirbelkraft, die auf eine Wirbelströmung 16b ausgeübt wird, verstärkt ist, stellt sich eine Wirkung dar, in der die Zerstäubung erleichtert wird. Die Konfigurationen, die sich von den oben beschriebenen unterscheiden, sind gleich denen der Ausführungsform 1; folglich werden Erläuterungen davon ausgelassen.
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Ausführungsform 7
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In der Ausführungsform 7 wird eine Kraftstoffkammer 15 durch Prägen auf einer Förderlinie, die während der Herstellung einer Einspritzöffnungsplatte verwendet wird, ausgebildet. Folglich, da die Genauigkeit der Position einer Einspritzöffnung in der Kraftstoffkammer 15 einfach sichergestellt werden kann, können Schwankungen des Kraftstoffstrahls bei geringen Produktionskosten unterdrückt werden.
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Ausführungsform 8
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8 stellt den Vorderendabschnitt eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß der Ausführungsform 8 dar; 8(a) ist eine Querschnittsansicht des Ventilkörpervorderendabschnitts; 8(b) ist eine Draufsicht des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils in dem Fall, in dem die Ebene, die entlang der Linie H-H in 8(a) genommen ist, entlang der Pfeile betrachtet wird. In der Ausführungsform 8, wie es in 8 dargestellt ist, ist eine Zwischenplatte 17 zwischen dem Ventilsitz 10 und einer Einspritzöffnungsplatte 11 vorgesehen.
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Eine Kraftstoffkammer 15 wird in der Zwischenplatte 17 durch Pressbearbeitung ausgebildet; in der Einspritzöffnungsplatte 11 ist lediglich eine Einspritzöffnung 12 ausgebildet. Nachdem die Positionen eines Einspritzöffnungseinlasses 12a und der Kraftstoffkammer 15 eingestellt sind, werden die Zwischenplatte 17 und die Einspritzöffnungsplatte 11 aneinander geschweißt. Der Durchmesser der Zwischenplatte 17 ist kleiner vorgesehen als der der Einspritzöffnungsplatte 11; die Zwischenplatte 17 wird in Aussparungen 10e eingebracht, die durch Aussparen der Stromabwärtsseitenendfläche des Ventilsitzes um die Dicke der Zwischenplatte 17 ausgebildet werden.
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Da die Zwischenplatte 17 vorgesehen ist, kann die Dicke der Einspritzöffnungsplatte 11 verringert werden. Folglich, da, wenn die Einspritzöffnungsplatte 11 mit dem Ventilsitz 10 verschweißt wird, der Betrag der Schweißwärme verringert werden kann, wird die thermische Verformung in einem Ventilsitzabschnitt 10a unterdrückt; folglich kann eine Wirkung erwartet werden, bei der die Gasdichtigkeit des Ventils erhöht ist. Die Gestalt der Kraftstoffkammer 15 ist gleich der in irgendeiner der Ausführungsformen 1 bis 6. Die anderen Konfigurationen sind gleich denen der Ausführungsform 1; folglich werden Erläuterungen davon ausgelassen.
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Ausführungsform 9
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9 stellt den Vorderendabschnitt eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß der Ausführungsform 9 dar; 9(a) ist eine Querschnittsansicht des Ventilkörpervorderendabschnitts; 9(b) ist eine Draufsicht des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils in dem Fall, in dem die Ebene, die entlang der Linie I-I in 9(a) genommen ist, entlang der Pfeile betrachtet wird; 9(c) ist eine vergrößerte Ansicht des Querschnitts, der entlang der Linie J-J genommen ist, des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils. In der Ausführungsform 9, wie es in 9 dargestellt ist, ist um einen Einspritzöffnungseinlass 12a eine Wirbelkammer 18 vorgesehen, die ein Raum ist, der eine zylindrische Seitenwand 18a aufweist, deren Durchmesser größer als der des Einspritzöffnungseinlasses 12a ist, auf eine solche Weise, um bezüglich einer Einspritzöffnung 12 konzentrisch zu sein. Folglich, da der gesamte Umfang der Einspritzöffnung 12 von einer Wirbelkammer umgeben ist, wird die Wirbelwirkung verstärkt, wodurch die Zerstäubung erleichtert wird. Die anderen Konfigurationen sind gleich denen der Ausführungsform 1; folglich werden Erläuterungen davon ausgelassen.
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Ausführungsform 10
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10 stellt den Vorderendabschnitt eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß der Ausführungsform 10 dar; 10(a) ist eine Querschnittsansicht des Ventilkörpervorderendabschnitts; 10(b) ist eine Draufsicht des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils in dem Fall, in dem die Ebene, die entlang der Linie K-K in 10(a) genommen ist, entlang der Pfeile betrachtet wird; 10(c) ist eine vergrößerte Ansicht des Querschnitts, der entlang der Linie L-L genommen ist, des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils. In der Ausführungsform 10, wie es in 10 dargestellt ist, ist der Querschnitt einer Wirbelkammer 18 kugelförmig vorgesehen. Andere Komponenten sind gleich denen in der Ausführungsform 9.
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Folglich, da der Kraftstoffstrom von der Wirbelkammer 18 zur Einspritzöffnung 12 gleichmäßig wird, ist in dem Kraftstoffstrom kein Verlust vorhanden, wodurch die Wirbelwirkung verbessert wird; folglich wird die Zerstäubung erleichtert. Ferner, da der Kraftstoff gleichmäßig in die geneigte Einspritzöffnung 12 strömt, kann eine Formänderung des Kraftstoffstroms in der Einspritzöffnung 12 unterdrückt werden; folglich kann eine Wirkung erwartet werden, in der Schwankungen des Kraftstoffstrahls unterdrückt werden.
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Ausführungsform 11
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11 stellt den Vorderendabschnitt eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß der Ausführungsform 11 dar; 11(a) ist eine Querschnittsansicht des Ventilkörpervorderendabschnitts; 11(b) ist eine Draufsicht des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils in dem Fall, in dem die Ebene, die entlang der Linie M-M in 11(a) genommen ist, entlang der Pfeile betrachtet wird; in der Ausführungsform 11, wie es in 11 dargestellt ist, wenn eine tangentiale Linie an einem Punkt gezogen wird, wo die Seitenwand einer Kraftstoffkammer 15 und ein Ventilsitzöffnungsabschnitt 10b einander schneiden, ist der Abstand 11 zwischen den tangentialen Linien an einem Ort, an dem die Kraftstoffkammer 15 ausgebildet ist, größer als der Abstand 12 zwischen den tangentialen Linien an einem Ort, wo die Kraftstoffkammer 15 nicht ausgebildet ist.
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Der vorgenannte Aufbau stellt eine Wirkung dar, in der ein Kraftstoffstrom 16d, der einen Ort durchläuft, wo die Kraftstoffkammer 15 nicht ausgebildet ist, und ein Kraftstoffstrom 16e, der radial von dem Zentrum des Kraftstoffeinspritzventils zur Kraftstoffkammer 15 zuläuft, unterdrückt sind. Der radiale Kraftstoffstrom 16e ist dem Kraftstoffstrom 16a zugewandt, der in einen Ort strömt, wo die Kraftstoffkammer 15 ausgebildet ist; folglich wird durch Unterdrücken des radialen Kraftstoffstroms 16e die Wirbelkraft verstärkt, wodurch eine Wirkung erwartet werden kann, in der eine Zerstäubung erleichtert wird. Die anderen Konfigurationen sind gleich denen der Ausführungsform 1; folglich werden Erläuterungen dafür ausgelassen.
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Ausführungsform 12
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12 stellt den Vorderendabschnitt eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß der Ausführungsform 12 dar; 12(a) ist eine Querschnittsansicht des Ventilkörpervorderendabschnitts; 12(b) ist eine Draufsicht des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils in dem Fall, in dem die Ebene, die entlang der Linie N-N in 12(a) genommen ist, entlang der Pfeile betrachtet wird. In der Ausführungsform 12, wie es in 12 dargestellt ist, ist eine Zwischenplatte 19 zwischen einem Ventilsitz 12 und einer Einspritzöffnungsplatte 11 vorgesehen; in der Zwischenplatte 19 ist eine Düsenöffnung 19a, welche mit einer Kraftstoffkammer 15 kommuniziert, ausgebildet.
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Die Düsenöffnung 19a weist eine Gestalt auf, deren Hälften bezüglich einer radialen Linie, die sich von dem Zentrum der Einspritzöffnungsplatte 11 erstreckt, zueinander symmetrisch sind; die Düsenöffnung 19a weist eine Gestalt auf, deren Hälften bezüglich der radialen Zentrumslinie der Kraftstoffkammer 15 zueinander symmetrisch sind und die in der radialen Richtung verlängert ist; der Durchflussratenkoeffizient der Düsenöffnung ist ausreichend größer als der der Einspritzöffnung. Der Kraftstoff strömt in die Kraftstoffkammer 15 durch die Düsenöffnung 19a.
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Folglich kann ein Kraftstoffstrom 16d, der einen Ort durchläuft, wo die Kraftstoffkammer 15 nicht ausgebildet ist, und ein Kraftstoffstrom 16e unterdrückt werden, der von dem Zentrum des Kraftstoffeinspritzventils zur Kraftstoffkammer 15 zuläuft; folglich wird die Wirbelkraft verstärkt, wodurch eine Wirkung erwartet werden kann, bei der eine Zerstäubung erleichtert wird. Die anderen Konfigurationen sind gleich denen der Ausführungsform 1; folglich werden Erläuterungen davon ausgelassen.
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Ausführungsform 13
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13 stellt den Vorderendabschnitt eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß der Ausführungsform 13 dar; 13(a) ist eine Querschnittsansicht des Ventilkörpervorderendabschnitts; 13(b) ist eine Draufsicht des Vorderendabschnitts eines Kraftstoffeinspritzventils in dem Fall, in dem die Ebene, die entlang der Linie O-O in 13(a) genommen ist, entlang der Pfeile betrachtet wird. In der Ausführungsform 13, wie es in 13 dargestellt ist, an einem Ort auf einer Einspritzöffnungsplatte 11, die noch näher am Zentrum eines virtuellen Kreises vorgesehen ist, als eine Wandfläche 15a, einer Kraftstoffkammer 15, die sich in dem virtuellen Kreis befindet, ist eine Wand 20 vorgesehen, die zur Stromaufwärtsseite hervorsteht, auf eine solche Weise, um der Gestalt der Wandfläche 15a zu folgen, die in dem Innenumfang des virtuellen Kreises liegt. Folglich kann ein radialer Kraftstoffstrom 16a unterdrückt werden, der von dem Zentrum des Kraftstoffeinspritzventils zur Kraftstoffkammer 15 strömt. Als ein Resultat wird die Wirbelströmung 16a verstärkt, wodurch eine Wirkung erwartet werden kann, in der die Zerstäubung erleichtert wird. Die anderen Konfigurationen sind gleich denen der Ausführungsform 1; Erläuterungen dafür werden ausgelassen.
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Ausführungsform 14
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Ausführungsform 14 wird durch Bereitstellen, in 2, eines flachen Abschnitts 13g erhalten, der von dem Ventilsitzabschnitt 10a des Ventilkörpervorderendabschnitts 13 zur Stromabwärtsseite hervorsteht und nahezu parallel zur Einspritzöffnungsplatte 11 ist. Folglich wird das Volumen (Todvolumen), das von dem Ventilkörper, dem Ventilsitz und der Einspritzöffnungsplatte umgeben ist, während das Ventil geschlossen ist, verringert. Somit wird der Betrag des Kraftstoffs, der in dem Todvolumen unter einem Hochtemperatur- und negativen Druckzustand verdampft, verringert; folglich können Schwankungen aufgrund einer atmosphärischen Änderung in den Durchflussratencharakteristika (statische Durchflussrate/dynamische Durchflussrate) und den Kraftstoffstrahlcharakteristika (Kraftstoffstrahlgestalt/Kraftstoffstrahlpartikeldurchmesser) unterdrückt werden.
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Ausführungsform 15
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14 ist eine Querschnittsansicht, welche den Vorderendabschnitt eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß der Ausführungsform 15 darstellt. In der Ausführungsform 15, wie es in 14 dargestellt ist, ist an dem Mittelabschnitt einer Einspritzöffnungsplatte 11 ein Vorsprungsabschnitt 11e ausgebildet, der zur Stromabwärtsseite auf eines solche Weise hervorsteht, dass dieser ungefähr parallel zur kugelförmigen Gestalt eines Ventilkörpervorderendabschnitts 13 ist, der von einem Ventilsitzabschnitt 10a hervorsteht, und Kraftstoffkammern 15 sind in der Umgebung des Vorsprungsabschnitts 11e angeordnet. Folglich wird das Volumen (Todvolumen), das von dem Ventilkörper, dem Ventilsitz und der Einspritzöffnungsplatte umgeben wird, während das Ventil geschlossen ist, verringert.
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Als ein Resultat wird der Betrag des Kraftstoffs, der in dem Todvolumen unter einem Hochtemperatur- und negativen Druckzustand verdampft, verringert; folglich können Durchflussratencharakteristika (statische Durchflussrate/dynamische Durchflussrate) und die Kraftstoffstrahlcharakteristika (Kraftstoffstrahlgestalt/Kraftstoffstrahlpartikeldurchmesser) unterdrückt werden. Die anderen Konfigurationen sind gleich denen der Ausführungsform 1; folglich werden Erläuterungen davon ausgelassen.
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Verschiedene Modifikationen und Abwandlungen dieser Erfindung werden für den Fachmann deutlich, ohne sich vom Gegenstand dieser Erfindung zu entfernen, und es sollte verstanden werden, dass dieser nicht auf die dargestellten Ausführungsformen, die hierin dargelegt sind, beschränkt ist.