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JP2008169774A - Perforated fuel injection valve - Google Patents

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JP2008169774A
JP2008169774A JP2007004577A JP2007004577A JP2008169774A JP 2008169774 A JP2008169774 A JP 2008169774A JP 2007004577 A JP2007004577 A JP 2007004577A JP 2007004577 A JP2007004577 A JP 2007004577A JP 2008169774 A JP2008169774 A JP 2008169774A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a porous fuel injection valve suitably achieving deposit washing out effect and atomization of fuel even in an injection hole having a small tilt angle. <P>SOLUTION: In the porous fuel injection valve for forming the flat spray, a nozzle plate 28 is disposed on an end of a nozzle body. A plurality of injection holes 30A-30E having different tilt angles are provided on the nozzle plate 28. A plurality of grooves 32A-32E are provided in the vicinity of the plurality of the injection holes 30A-30E. The groove 32C provided in the vicinity of the injection hole 30C having the small tilt angle is larger than the grooves 32A and 32E provided in the vicinity of the injection holes 30A and 30E having the large tilt angles. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関用の多孔燃料噴射弁に係り、特に、扁平な噴霧を形成する多孔燃料噴射弁に関する。   The present invention relates to a porous fuel injection valve for an internal combustion engine, and more particularly to a porous fuel injection valve that forms a flat spray.

複数の噴孔を有する多孔燃料噴射弁が知られている(例えば、特許文献1参照。)。この多孔燃料噴射弁によれば、噴孔と連通する溝を設けることで、燃料に旋回流が付与されている。   A porous fuel injection valve having a plurality of injection holes is known (for example, see Patent Document 1). According to this porous fuel injection valve, the swirl flow is given to the fuel by providing the groove communicating with the injection hole.

特開2004−340121号公報JP 2004-340121 A 特開平10−43640号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-43640

ところで、多孔燃料噴射弁により扁平な噴霧を形成する場合には、複数の噴孔の傾斜角度を異ならしめる必要がある。
しかしながら、この傾斜角度が小さい噴孔では、傾斜角度が大きい噴孔に比して、噴孔に流入する燃料の旋回流が弱くなってしまう。その結果、傾斜角度が小さい噴孔において、燃料の流れの乱れが弱くなってしまい、噴孔壁面に付着するデポジットの洗い流す効果が不十分となる可能性がある。さらに、傾斜角度が小さい噴孔において、燃料の微粒化が不十分となってしまう可能性がある。
By the way, when a flat spray is formed by the porous fuel injection valve, it is necessary to make the inclination angles of the plurality of injection holes different.
However, in the nozzle hole with the small inclination angle, the swirling flow of the fuel flowing into the nozzle hole is weaker than the nozzle hole with the large inclination angle. As a result, in the nozzle hole with a small inclination angle, the turbulence of the fuel flow becomes weak, and the effect of washing away deposits adhering to the wall surface of the nozzle hole may be insufficient. Furthermore, fuel atomization may be insufficient in the nozzle holes having a small inclination angle.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、傾斜角度が小さい噴孔においてもデポジット洗い流し効果と燃料の微粒化を十分に実現可能な多孔燃料噴射弁を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a porous fuel injection valve capable of sufficiently realizing the deposit flushing effect and the atomization of fuel even in an injection hole having a small inclination angle. Objective.

第1の発明は、上記の目的を達成するため、扁平な噴霧を形成する多孔燃料噴射弁であって、
内部にニードル弁を有するノズルボディと、
前記ノズルボディの先端に設けられたノズルプレートと、
前記ノズルプレートに設けられた複数の噴孔であって、噴孔中心軸線の傾斜角度がそれぞれ異なる複数の噴孔と、
前記傾斜角度が小さい噴孔に流入する燃料の旋回流を、前記傾斜角度が大きい噴孔に流入する燃料の旋回流に比して強める旋回流調整手段とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first invention is a porous fuel injection valve that forms a flat spray,
A nozzle body having a needle valve therein;
A nozzle plate provided at the tip of the nozzle body;
A plurality of nozzle holes provided in the nozzle plate, and a plurality of nozzle holes having different inclination angles of the nozzle hole central axis;
A swirl flow adjusting means for strengthening a swirl flow of the fuel flowing into the nozzle hole having a small inclination angle as compared with a swirl flow of the fuel flowing into the nozzle hole having a large tilt angle is provided.

また、第2の発明は、第1の発明において、
前記旋回流調整手段は、前記ノズルプレートの前記噴孔付近に設けられた複数の溝であって、前記傾斜角度が小さい噴孔付近に設けられた溝は、前記傾斜角度が大きい噴孔付近に設けられた溝に比して大きいことを特徴とする。
The second invention is the first invention, wherein
The swirl flow adjusting means is a plurality of grooves provided in the vicinity of the nozzle hole of the nozzle plate, and the groove provided in the vicinity of the nozzle hole having a small inclination angle is provided near the nozzle hole having a large inclination angle. It is characterized by being larger than the provided groove.

また、第3の発明は、第1の発明において、
前記旋回流調整手段は、前記傾斜角度が小さい噴孔から前記ニードル弁までの距離を、前記傾斜角度が大きい噴孔から前記ニードル弁までの距離に比して短くするものであることを特徴とする。
The third invention is the first invention, wherein
The swirling flow adjusting means shortens the distance from the nozzle hole having a small inclination angle to the needle valve as compared with the distance from the nozzle hole having a large inclination angle to the needle valve. To do.

第1の発明によれば、扁平な噴霧を形成するために、複数の噴孔の傾斜角度が異ならしめられる。ここで、傾斜角度が小さい噴孔は、傾斜角度が大きい噴孔に比して、噴孔に流入する燃料の旋回流が弱くなる可能性がある。第1の発明によれば、旋回流調整手段によって、傾斜角度が小さい噴孔に流入する燃料の旋回流が、傾斜角度が大きい噴孔に流入する燃料の旋回流に比して強められる。これにより、傾斜角度が小さい噴孔においても、傾斜角度が大きい噴孔と同様に、燃料の流れの乱れを強くすることができ、噴孔壁面に付着したデポジットの洗い流し効果を十分に得ることができる。さらに、傾斜角度が小さい噴孔においても、傾斜角度が大きい噴孔と同様に、燃料の微粒化を十分に向上させることができる。   According to the first invention, in order to form a flat spray, the inclination angles of the plurality of nozzle holes are made different. Here, the nozzle hole with a small inclination angle may weaken the swirl flow of the fuel flowing into the nozzle hole as compared with the nozzle hole with a large inclination angle. According to the first aspect of the invention, the swirl flow adjusting means enhances the swirl flow of the fuel flowing into the nozzle hole having a small inclination angle as compared with the swirl flow of the fuel flowing into the nozzle hole having a large tilt angle. As a result, even in a nozzle hole with a small inclination angle, as with a nozzle hole with a large inclination angle, the turbulence of fuel flow can be strengthened, and the effect of washing away deposits adhering to the wall surface of the nozzle hole can be sufficiently obtained. it can. Furthermore, atomization of the fuel can be sufficiently improved even in the injection hole with a small inclination angle, similarly to the injection hole with a large inclination angle.

第2の発明によれば、旋回流調整手段は、ノズルプレートの噴孔付近に設けられた複数の溝により構成される。複数の溝のうち傾斜角度が小さい噴孔付近に設けられた溝は、傾斜角度が大きい噴孔付近に設けられた溝に比して大きくされる。ここで、大きい溝ほど、溝による旋回流の増大効果が大きくなる。従って、傾斜角度が小さい噴孔においても、強い燃料の旋回流を実現することができる。   According to the second invention, the swirl flow adjusting means is constituted by a plurality of grooves provided in the vicinity of the nozzle hole of the nozzle plate. Of the plurality of grooves, the groove provided in the vicinity of the nozzle hole having a small inclination angle is made larger than the groove provided in the vicinity of the nozzle hole having a large inclination angle. Here, the larger the groove, the greater the effect of increasing the swirling flow by the groove. Accordingly, a strong swirling flow of fuel can be realized even in the nozzle hole having a small inclination angle.

第3の発明によれば、旋回流調整手段は、傾斜角度が小さい噴孔からニードル弁までの距離を、傾斜角度が大きい噴孔からニードル弁までの距離に比して短くするように構成される。ここで、噴孔からニードル弁までの距離が短いほど、噴孔に流入する燃料の旋回流が大きくされる。従って、傾斜角度が小さい噴孔においても、強い燃料の旋回流を実現することができる。   According to the third invention, the swirl flow adjusting means is configured to shorten the distance from the injection hole having a small inclination angle to the needle valve as compared with the distance from the injection hole having a large inclination angle to the needle valve. The Here, the shorter the distance from the nozzle hole to the needle valve, the greater the swirling flow of the fuel flowing into the nozzle hole. Accordingly, a strong swirling flow of fuel can be realized even in the nozzle hole having a small inclination angle.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1による多孔燃料噴射弁10を示す縦断面図である。本実施の形態1による多孔燃料噴射弁10は、例えば、内燃機関の筒内に直接燃料を噴射する直噴型のガソリン機関において好適に用いることができる。但し、本発明に係る多孔燃料噴射弁の適用は、ガソリン機関に限るものではなく、また、直噴型の機関に限るものではない。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a porous fuel injection valve 10 according to Embodiment 1 of the present invention. The porous fuel injection valve 10 according to the first embodiment can be suitably used, for example, in a direct injection type gasoline engine that directly injects fuel into a cylinder of an internal combustion engine. However, the application of the porous fuel injection valve according to the present invention is not limited to a gasoline engine, and is not limited to a direct injection type engine.

図1に示す多孔燃料噴射弁10は、磁性体で構成された固定鉄心12を備えている。固定鉄心12と隣接する位置には、可動鉄心16が配置されている。この可動鉄心16は、コイルスプリング14によって図1中下向きに付勢されている。可動鉄心16は、燃料噴射弁10の内部を、その軸線方向に摺動することができる。固定鉄心12の外周には、電磁コイル18が設けられている。この電磁コイル18が所定の磁力を発することにより、可動鉄心16が固定鉄心12に引き寄せられる。一方、その磁力が消滅すると、コイルスプリング14の付勢力により可動鉄心16が固定鉄心12から離される。   A porous fuel injection valve 10 shown in FIG. 1 includes a fixed iron core 12 made of a magnetic material. A movable iron core 16 is disposed at a position adjacent to the fixed iron core 12. The movable iron core 16 is urged downward in FIG. 1 by a coil spring 14. The movable iron core 16 can slide in the axial direction inside the fuel injection valve 10. An electromagnetic coil 18 is provided on the outer periphery of the fixed iron core 12. When the electromagnetic coil 18 generates a predetermined magnetic force, the movable iron core 16 is attracted to the fixed iron core 12. On the other hand, when the magnetic force disappears, the movable iron core 16 is separated from the fixed iron core 12 by the biasing force of the coil spring 14.

可動鉄心16には、可動鉄心16と共に多孔燃料噴射弁10の内部を変位するニードル弁20が連結されている。多孔燃料噴射弁10は、ニードル弁20を取り囲むように形成されたノズルボディ22を備えている。すなわち、ノズルボディ22は、内部にニードル弁20を有している。ノズルボディ22は、ニードル弁20の先端部24が当接するシート部26を有している。また、ニードル弁20とノズルボディ22の間には、空間34が形成されている。この空間34には、図示しない燃料供給源から高圧の燃料が供給されている。   The movable iron core 16 is connected to a needle valve 20 that displaces the porous fuel injection valve 10 together with the movable iron core 16. The porous fuel injection valve 10 includes a nozzle body 22 formed so as to surround the needle valve 20. That is, the nozzle body 22 has the needle valve 20 inside. The nozzle body 22 has a seat portion 26 with which the tip portion 24 of the needle valve 20 abuts. A space 34 is formed between the needle valve 20 and the nozzle body 22. The space 34 is supplied with high-pressure fuel from a fuel supply source (not shown).

ノズルボディ22の先端には、ノズルプレート28が組み付けられている。詳細は後述するが、このノズルプレート28には、複数の噴孔30と、噴孔30に流入する燃料の旋回流(旋回力)を調整する溝32とが設けられている。ニードル弁20とノズルボディ22とノズルプレート28とによって、容積部36が形成されている。   A nozzle plate 28 is assembled at the tip of the nozzle body 22. As will be described in detail later, the nozzle plate 28 is provided with a plurality of nozzle holes 30 and grooves 32 for adjusting the swirling flow (swirl force) of the fuel flowing into the nozzle holes 30. A volume portion 36 is formed by the needle valve 20, the nozzle body 22, and the nozzle plate 28.

[実施の形態1の特徴]
図1に示した電磁コイル18に励磁電流が供給されていないときは、ニードル弁20はノズルボディ22のシート部26に着座する。その結果、ニードル弁20の周囲の空間34に蓄えられていた高圧の燃料が、容積部36に流入しない。このため、噴孔30から燃料は噴射されない。
[Features of Embodiment 1]
When the exciting current is not supplied to the electromagnetic coil 18 shown in FIG. 1, the needle valve 20 is seated on the seat portion 26 of the nozzle body 22. As a result, the high-pressure fuel stored in the space 34 around the needle valve 20 does not flow into the volume portion 36. For this reason, fuel is not injected from the nozzle hole 30.

一方、電磁コイル18に励磁電流が供給されると、可動鉄心16が固定鉄心12に引き寄せられることにより、ニードル弁20がシート部26から離座する。その結果、空間34に蓄えられていた高圧の燃料が、容積部36に流入する。この容積部36に流入した燃料は、更に、複数の噴孔30に流入する。   On the other hand, when an exciting current is supplied to the electromagnetic coil 18, the needle valve 20 is separated from the seat portion 26 by the movable iron core 16 being attracted to the fixed iron core 12. As a result, the high-pressure fuel stored in the space 34 flows into the volume portion 36. The fuel that has flowed into the volume portion 36 further flows into the plurality of nozzle holes 30.

上記多孔燃料噴射弁10は、複数の噴孔30により、扁平な噴霧(例えば、ファンスプレーやオーバル噴霧等)を形成するものである。かかる扁平な噴霧を実現するため、各噴孔30の燃料噴射角度が、異ならしめられている。すなわち、ニードル弁20の中心軸線(以下「ニードル弁中心軸線」という。)CNに対する各噴孔30の中心軸線CHの傾斜角度(以下「噴孔傾斜角度」という。)Aが異ならしめられている。例えば、ノズルプレート28下方40mmの位置で、各噴孔30から噴射された燃料が一直線となるように、噴孔傾斜角度Aが設定されている。   The porous fuel injection valve 10 forms a flat spray (for example, fan spray or oval spray) by the plurality of nozzle holes 30. In order to realize such flat spray, the fuel injection angle of each nozzle hole 30 is made different. That is, the inclination angle (hereinafter referred to as “injection hole inclination angle”) A of the central axis CH of each nozzle hole 30 with respect to the center axis line (hereinafter referred to as “needle valve center axis”) CN of the needle valve 20 is differentiated. . For example, the nozzle hole inclination angle A is set so that the fuel injected from each nozzle hole 30 is aligned at a position 40 mm below the nozzle plate 28.

図2は、図1に示したノズルプレート28をニードル弁20の側から見た上面図である。また、図3は、図1に示した多孔燃料噴射弁10の先端部周辺を拡大して表した縦断面図である。図3に示したノズルプレート28の断面は、図2におけるA−A断面に相当する。また、図4は、ノズルプレート28に設けられた複数の噴孔30A〜30Eを纏めて示した模式図である。   FIG. 2 is a top view of the nozzle plate 28 shown in FIG. 1 as viewed from the needle valve 20 side. FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view showing the periphery of the tip of the porous fuel injection valve 10 shown in FIG. The cross section of the nozzle plate 28 shown in FIG. 3 corresponds to the AA cross section in FIG. FIG. 4 is a schematic view collectively showing a plurality of nozzle holes 30 </ b> A to 30 </ b> E provided in the nozzle plate 28.

図2に示すように、ノズルプレート28には、5つの噴孔30A〜30Eが等間隔に形成されている。図4において、符号「CH30A〜CH30E」は、噴孔30A〜30Eの中心軸線をそれぞれ表している。また、「A30A〜A30E」は、噴孔傾斜角度をそれぞれ表している。図4に示すように、これらの噴孔傾斜角度A30A〜A30Eの大小関係は、A30A,A30E>A30B,A30D>A30Cとされている。
このような噴孔傾斜角度の大小関係となるように噴孔30A〜30Eを形成することで、図2における左右方向が長手方向となり、同図における上下方向が短手方向となる扁平な噴霧を実現することができる。
As shown in FIG. 2, five nozzle holes 30 </ b> A to 30 </ b> E are formed at equal intervals in the nozzle plate 28. In FIG. 4, the symbols “CH 30A to CH 30E ” represent the central axes of the nozzle holes 30A to 30E , respectively. Further, “A 30A to A 30E ” represent the nozzle hole inclination angles, respectively. As shown in FIG. 4, the magnitude relationship of these injection holes inclination angle A 30A to A 30E is, A 30A, A 30E> A 30B, there is a A 30D> A 30C.
By forming the nozzle holes 30A to 30E so as to have such a magnitude relationship of the nozzle hole inclination angles, a flat spray in which the horizontal direction in FIG. 2 is the longitudinal direction and the vertical direction in the figure is the short direction is shown. Can be realized.

ところで、上記多孔燃料噴射弁10のような多孔燃料噴射弁においては、噴孔傾斜角度Aに関わらず、燃料(流体)が旋回しながら噴孔30内に流入する。
また、既述した特許文献1によれば、噴孔と連通する溝を設けることで、燃料に旋回流が付与されている。
By the way, in the porous fuel injection valve such as the porous fuel injection valve 10, regardless of the injection hole inclination angle A, the fuel (fluid) flows into the injection hole 30 while turning.
Further, according to Patent Document 1 described above, a swirl flow is imparted to the fuel by providing a groove communicating with the injection hole.

しかしながら、本実施の形態1による多孔燃料噴射弁10に対して、特許文献1の技術をそのまま適用することができない。本発明者の検討の結果、噴孔傾斜角度が小さい噴孔(例えば、噴孔30C)は、噴孔傾斜角度が大きい噴孔(例えば、30A,30E)に比して、噴孔に流入する燃料の旋回流が弱くなることが分かった。   However, the technique of Patent Document 1 cannot be applied as it is to the porous fuel injection valve 10 according to the first embodiment. As a result of the study by the present inventor, the nozzle hole with a small nozzle hole tilt angle (for example, the nozzle hole 30C) flows into the nozzle hole as compared with the nozzle hole with a large nozzle hole tilt angle (for example, 30A, 30E). It turns out that the swirl flow of fuel becomes weak.

図2及び図4を参照して説明すると、噴孔30Cの噴孔傾斜角度A30Cは、噴孔30A,30Eの噴孔傾斜角度A30A,A30Eに比して小さい。本発明者の検討によれば、そのままの状態では、噴孔30Cに流入する燃料の旋回流は、噴孔30A,30Eに流入する燃料の旋回流に比して弱くなってしまう。特に、後述するよどみ領域R(図2)側における旋回流が弱くなってしまう。 Referring to FIGS. 2 and 4, the nozzle hole inclination angle A 30C of the nozzle hole 30C is smaller than the nozzle hole inclination angles A 30A and A 30E of the nozzle holes 30A and 30E. According to the study by the present inventors, in the state as it is, the swirl flow of the fuel flowing into the nozzle hole 30C becomes weaker than the swirl flow of the fuel flowing into the nozzle holes 30A and 30E. In particular, the swirl flow on the stagnation region R (FIG. 2) side described later becomes weak.

そうすると、かかる噴孔傾斜角度が小さい噴孔において、噴孔傾斜角度が大きい噴孔に比して燃料の流れの乱れが弱くなるため、噴孔内壁に付着したカーボンデポジット(以下「デポジット」と略す。)の洗い流し効果が不十分となってしまう可能性がある。   As a result, in such a nozzle hole with a small nozzle hole inclination angle, the turbulence of the fuel flow becomes weaker than that of a nozzle hole with a large nozzle hole inclination angle, so carbon deposits (hereinafter abbreviated as “deposit”) attached to the inner wall of the nozzle hole. )) May be insufficient.

さらに、噴孔傾斜角度が小さい噴孔では、噴孔傾斜角度が大きい噴孔に比して、噴霧の貫徹力が弱くなり、燃料の微粒化が不十分となってしまう可能性がある。その結果、多孔燃料噴射弁により燃料微粒化が均一である扁平な噴霧を形成することができなくなってしまう可能性がある。   Furthermore, in a nozzle hole with a small nozzle hole tilt angle, the penetration force of the spray becomes weaker and the atomization of fuel may be insufficient as compared with a nozzle hole with a large nozzle hole tilt angle. As a result, there is a possibility that a flat spray with uniform fuel atomization cannot be formed by the porous fuel injection valve.

そこで、本実施の形態1では、図2に示すように、ノズルプレート28に形成された各噴孔30A〜30Eの近くに、溝32A〜32Eを設けることとする。   Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG. 2, grooves 32 </ b> A to 32 </ b> E are provided near the nozzle holes 30 </ b> A to 30 </ b> E formed in the nozzle plate 28.

ところで、図2における破線Lは、ニードル弁中心軸線CN側の噴孔壁面を結ぶ線である。この破線Lよりも内側(ニードル弁中心軸線CN側)の領域Rは、燃料の流れがないか或いは著しく少ない、いわゆる「よどみ領域」である。このよどみ領域Rに、上記のような溝を形成しても、もともと燃料の流れが少ないため、その溝により燃料の旋回力を強めることができない。
本実施の形態1では、図2に示すように、よどみ領域R以外の領域、すなわち、破線Lよりも外側の領域に、複数の溝32A〜32Eを形成するようにする。
Incidentally, the broken line L in FIG. 2 is a line connecting the nozzle hole wall surface on the needle valve central axis CN side. A region R inside the broken line L (on the needle valve center axis CN side) is a so-called “stagnation region” in which there is no or extremely little fuel flow. Even if the groove as described above is formed in the stagnation region R, the flow of fuel is originally small, so that the turning force of the fuel cannot be increased by the groove.
In the first embodiment, as shown in FIG. 2, a plurality of grooves 32 </ b> A to 32 </ b> E are formed in a region other than the stagnation region R, that is, a region outside the broken line L.

これらの溝32A〜32Eの長さは、対応する噴孔30A〜30Eの噴孔傾斜角度A30A〜A30Eに応じて異ならしめられている。具体的には、噴孔傾斜角度が小さい噴孔30Cの近くの溝32Cの長さが、噴孔傾斜角度が大きい噴孔30A,30Eの近くの溝32A,32Eの長さに比して長くされている。すなわち、溝32Cが、溝32A,32Eよりも大きく形成されている。また、傾斜角度が中間である噴孔30B,30dの近くの溝32B,32dの長さは、溝32Cの長さと溝32A,32Eの長さの間の長さにされている。 The lengths of these grooves 32A to 32E are made different according to the injection hole inclination angles A30A to A30E of the corresponding injection holes 30A to 30E . Specifically, the length of the groove 32C near the nozzle hole 30C with a small nozzle hole tilt angle is longer than the length of the grooves 32A and 32E near the nozzle holes 30A and 30E with a large nozzle hole tilt angle. Has been. That is, the groove 32C is formed larger than the grooves 32A and 32E. Further, the length of the grooves 32B and 32d near the nozzle holes 30B and 30d having an intermediate inclination angle is set between the length of the groove 32C and the length of the grooves 32A and 32E.

ここで、溝32の長さが長いほど、その溝32の近くにある噴孔30に流入する燃料の旋回流を強くすることができる。従って、噴孔傾斜角度A30Cが小さい噴孔30Cに流入する燃料の旋回流が、噴孔傾斜角度A30A,A30Eが大きい噴孔30A,30Eに流入する燃料の旋回流に比して強められる。図2において矢印L1で示すように、噴孔30Cに流入する燃料の旋回流が強められると、よどみ領域R内の燃料の一部がかき回され、噴孔30Cに流入することとなる。その結果、噴孔傾斜角度A30Cが小さい噴孔30Cにおいても、噴孔傾斜角度A30A,A30Eが大きい噴孔30A,30Eと同様に、噴孔内の燃料の流れの乱れが強くされ、噴孔壁面に付着するデポジットを洗い流す効果を十分に得ることができる。さらに、噴孔傾斜角度が小さい噴孔30Cにおいても、噴霧貫徹力が強められ、燃料の微粒化を向上させることができる。従って、本実施の形態1による多孔燃料噴射弁10によれば、燃料微粒化が均一である扁平な噴霧を形成することができる。 Here, the longer the length of the groove 32, the stronger the swirling flow of the fuel flowing into the nozzle hole 30 near the groove 32. Therefore, the swirling flow of the fuel flowing into the nozzle hole 30C having the small nozzle hole inclination angle A 30C is stronger than the swirling flow of the fuel flowing into the nozzle holes 30A, 30E having the large nozzle hole inclination angles A 30A and A 30E. It is done. As shown by the arrow L1 in FIG. 2, when the swirling flow of the fuel flowing into the nozzle hole 30C is strengthened, a part of the fuel in the stagnation region R is stirred and flows into the nozzle hole 30C. As a result, even in the nozzle hole 30C having the small nozzle hole inclination angle A 30C , the turbulence of the fuel flow in the nozzle hole is strengthened in the same manner as the nozzle holes 30A and 30E having the large nozzle hole inclination angles A 30A and A 30E . The effect of washing away deposits adhering to the wall surface of the nozzle hole can be sufficiently obtained. Further, even in the nozzle hole 30C having a small nozzle hole inclination angle, the spray penetration force is strengthened, and fuel atomization can be improved. Therefore, according to the porous fuel injection valve 10 according to the first embodiment, a flat spray with uniform fuel atomization can be formed.

ところで、本実施の形態1では、噴孔傾斜角度が大きい噴孔30A,30Eの近くにも長さが短い溝32A,32Eを形成しているが、かかる溝32A,32Eは必ずしも形成しなくてもよい。溝32A,32Eを形成しない場合であっても、噴孔傾斜角度が大きい噴孔30A,30Eの入口付近で有る程度の旋回流が生じるため、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   In the first embodiment, the grooves 32A and 32E having a short length are formed near the nozzle holes 30A and 30E having a large nozzle tilt angle. However, the grooves 32A and 32E are not necessarily formed. Also good. Even in the case where the grooves 32A and 32E are not formed, a swirling flow is generated to some extent in the vicinity of the inlets of the nozzle holes 30A and 30E where the nozzle hole inclination angle is large, so that the same effect as in the first embodiment can be obtained. it can.

また、本実施の形態1では、噴孔傾斜角度Aに応じて溝32の長さを異ならしめているが、図5に示すように、溝の幅を異ならしめてもよい。図5は、本実施の形態1の第1変形例を示す図である。本第1変形例では、溝の長さは一定とし、噴孔傾斜角度の小さい噴孔30C付近の溝32Cの幅が、噴孔傾斜角度の大きい噴孔30A,30E付近の溝32A,32Eの幅よりも広くされている。すなわち、溝32Cが、溝32A,32Eよりも大きく形成されている。また、噴孔30B,30D付近の溝32B,32Dの幅は、その中間の幅に設定されている。このような溝32A〜32Eを形成することで、実施の形態1と同様に、噴孔傾斜角度の小さい噴孔30Cに流入する燃料の旋回流を、噴孔傾斜角度の大きい噴孔30A,30Eに流入する燃料の旋回流に比して強めることができる。   In the first embodiment, the length of the groove 32 is made different according to the injection hole inclination angle A. However, as shown in FIG. 5, the width of the groove may be made different. FIG. 5 is a diagram showing a first modification of the first embodiment. In the first modification, the length of the groove is constant, and the width of the groove 32C in the vicinity of the nozzle hole 30C having a small nozzle hole inclination angle is equal to that of the grooves 32A and 32E in the vicinity of the nozzle holes 30A and 30E having a large nozzle hole inclination angle. It is wider than the width. That is, the groove 32C is formed larger than the grooves 32A and 32E. Further, the widths of the grooves 32B and 32D in the vicinity of the nozzle holes 30B and 30D are set to intermediate widths. By forming such grooves 32A to 32E, as in the first embodiment, the swirling flow of the fuel flowing into the nozzle hole 30C having a small nozzle hole tilt angle is converted into the nozzle holes 30A and 30E having a large nozzle hole tilt angle. It can be strengthened as compared with the swirling flow of the fuel flowing into the fuel.

また、図6に示すように、噴孔傾斜角度に応じて溝の長さと幅を共に異ならしめてもよい。図6は、本実施の形態1の第2変形例を示す図である。本第2変形例では、溝32Cの幅が、溝32A,32Eの幅よりも太くされている。さらに、溝32Cの長さが、溝32A,32Eの長さよりも長くされている。本第2変形例によれば、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   Further, as shown in FIG. 6, both the length and width of the groove may be made different according to the nozzle hole inclination angle. FIG. 6 is a diagram illustrating a second modification of the first embodiment. In the second modification, the width of the groove 32C is made larger than the width of the grooves 32A and 32E. Further, the length of the groove 32C is longer than the length of the grooves 32A and 32E. According to the second modification, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

また、本実施の形態1では、噴孔30と溝32とが離間しているが、図7に示すように、噴孔30と溝32とを連通させてもよい。図7は、本実施の形態1の第3変形例を示す図である。本第3変形例によっても、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   In the first embodiment, the nozzle hole 30 and the groove 32 are separated from each other, but the nozzle hole 30 and the groove 32 may be communicated with each other as shown in FIG. FIG. 7 is a diagram showing a third modification of the first embodiment. Also according to the third modification, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

さらに、噴孔30の形成位置や、溝32の形状および形成位置は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更してもよい。例えば、溝32の長さや幅が徐々に変化するようにすることもできる。   Furthermore, the formation position of the injection hole 30 and the shape and formation position of the groove 32 may be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, the length and width of the groove 32 can be gradually changed.

尚、本実施の形態1及びその変形例においては、ニードル弁20が第1の発明における「ニードル弁」に、ノズルボディ22が第1の発明における「ノズルボディ」に、ノズルプレート28が第1の発明における「ノズルプレート」に、噴孔30A〜30Eが第1の発明における「複数の噴孔」に、溝32A〜32Eが第1及び第2の発明における「旋回流調整手段」に、それぞれ相当する。   In the first embodiment and its modification, the needle valve 20 is the “needle valve” in the first invention, the nozzle body 22 is the “nozzle body” in the first invention, and the nozzle plate 28 is the first. In the “nozzle plate” of the present invention, the nozzle holes 30A to 30E are the “plurality of nozzle holes” in the first invention, and the grooves 32A to 32E are the “swirl flow adjusting means” in the first and second inventions, respectively. Equivalent to.

実施の形態2.
次に、図8及び図9を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。
上記実施の形態1及びその変形例によれば、噴孔傾斜角度Aに応じて溝32の大きさ(長さや幅等)が異ならしめられている。これにより、噴孔傾斜角度A30Cの小さい噴孔30Cにおける旋回流が、噴孔傾斜角度A30A,A30Eの大きい噴孔30A,30Eにおける旋回流に比して強められている。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
According to the first embodiment and the modification thereof, the size (length, width, etc.) of the groove 32 is made different according to the injection hole inclination angle A. Thereby, the swirl flow in the nozzle hole 30C having the small nozzle hole tilt angle A 30C is strengthened compared to the swirl flow in the nozzle holes 30A and 30E having the large nozzle hole tilt angles A 30A and A 30E .

これに対して、本実施の形態2では、噴孔30からニードル弁20までの距離を、噴孔30の傾斜角度Aに応じて異ならしめるようにする。換言すれば、噴孔30上方に位置する容積部36の容積を、噴孔30の傾斜角度Aに応じて異ならしめるようにする。これは、以下に説明するように、ニードル弁先端部24にスペーサ33を形成し、そのスペーサ33の厚みを噴孔30の噴孔傾斜角度Aに応じて異ならしめることで実現される。   On the other hand, in the second embodiment, the distance from the nozzle hole 30 to the needle valve 20 is made different according to the inclination angle A of the nozzle hole 30. In other words, the volume of the volume portion 36 located above the nozzle hole 30 is made different according to the inclination angle A of the nozzle hole 30. As described below, this is realized by forming a spacer 33 at the needle valve tip 24 and making the thickness of the spacer 33 different according to the injection hole inclination angle A of the injection hole 30.

図8は、本実施の形態2において、噴孔30A〜30Eとスペーサ33A〜33Eとの位置関係を示す上面図である。図9は、図8に示したスペーサ33A〜33Eを纏めて示す図である。
図8及び図9に示すように、噴孔30A〜30Eに対向するニードル弁先端部24にスペーサ33A〜33Eが形成されている。これらのスペーサ33A〜33Eの材料は、ニードル弁20と同じ材料であることが好適である。
FIG. 8 is a top view showing the positional relationship between the nozzle holes 30A to 30E and the spacers 33A to 33E in the second embodiment. FIG. 9 is a diagram collectively showing the spacers 33A to 33E shown in FIG.
As shown in FIGS. 8 and 9, spacers 33 </ b> A to 33 </ b> E are formed at the needle valve tip 24 facing the nozzle holes 30 </ b> A to 30 </ b> E. The spacers 33 </ b> A to 33 </ b> E are preferably made of the same material as the needle valve 20.

図9に示すように、スペーサ33A〜33Eの厚みTは、噴孔30A〜30Eの傾斜角度に応じて異ならしめられている。具体的には、噴孔傾斜角度の小さい噴孔30Cに対向するスペーサ33Cの厚みT1は、噴孔傾斜角度の大きい噴孔30A,30Eに対向するスペーサ33A,33Eの厚みT3に比して厚くされている。噴孔傾斜角度が中間の噴孔30B,30Dに対向するスペーサ33B,33Dの厚みT2は、上記の厚みT1と厚みT3との間に設定されている。   As shown in FIG. 9, the thicknesses T of the spacers 33A to 33E are made different according to the inclination angles of the nozzle holes 30A to 30E. Specifically, the thickness T1 of the spacer 33C facing the nozzle hole 30C with a small nozzle hole tilt angle is thicker than the thickness T3 of the spacers 33A and 33E facing the nozzle holes 30A and 30E with a large nozzle hole tilt angle. Has been. The thickness T2 of the spacers 33B and 33D facing the nozzle holes 30B and 30D having an intermediate nozzle hole inclination angle is set between the thickness T1 and the thickness T3.

このようにスペーサ33A〜33Eの厚みを設定することで、図9に示すように、噴孔傾斜角度の小さい噴孔30Cからニードル弁20までの距離D1が、噴孔傾斜角度の大きい噴孔30A,30Eからニードル弁20までの距離D3に比して短くされる。すなわち、噴孔30C上方に位置する容積部36の容積が、噴孔30A,30E上方に位置する容積部36の容積に比して小さくされる。なお、傾斜角度が中間の噴孔30B,30Dからニードル弁20までの距離D2は、上記の距離D1と距離D3との間となる。   By setting the thicknesses of the spacers 33A to 33E in this way, as shown in FIG. 9, the distance D1 from the injection hole 30C having a small injection hole inclination angle to the needle valve 20 is the injection hole 30A having a large injection hole inclination angle. 30E to the needle valve 20 is made shorter than the distance D3. That is, the volume of the volume part 36 located above the nozzle hole 30C is made smaller than the volume of the volume part 36 located above the nozzle holes 30A, 30E. In addition, the distance D2 from the nozzle holes 30B and 30D having an intermediate inclination angle to the needle valve 20 is between the distance D1 and the distance D3.

ここで、噴孔30からニードル弁20までの距離Dが短いほど、すなわち、噴孔30上方の容積部36の容積が小さいほど、燃料が噴孔30に流入する際の縮流率が高くなり、噴孔30に流入する燃料の旋回流が強くなり、燃料の流れの乱れが強くなる。   Here, the shorter the distance D from the injection hole 30 to the needle valve 20, that is, the smaller the volume of the volume portion 36 above the injection hole 30, the higher the rate of contraction when the fuel flows into the injection hole 30. The swirling flow of the fuel flowing into the nozzle hole 30 becomes stronger and the turbulence of the fuel flow becomes stronger.

従って、上記のスペーサ33A〜33Eにより、噴孔傾斜角度が小さい噴孔30Cに流入する燃料の旋回流が、噴孔傾斜角度が大きい噴孔30A,30Eに流入する燃料の旋回流に比して強められる。その結果、噴孔傾斜角度A30Cが小さい噴孔30Cにおいても、噴孔傾斜角度A30A,A30Eが大きい噴孔30A,30Eと同様に、噴孔内の燃料の流れの乱れが強くされ、噴孔壁面に付着するデポジットを洗い流す効果を十分に得ることができる。さらに、噴孔傾斜角度が小さい噴孔30Cにおいても、燃料の微粒化を向上させることができる。従って、本実施の形態2によれば、燃料微粒化が均一である扁平な噴霧を形成することができる。 Therefore, by the spacers 33A to 33E, the swirling flow of the fuel flowing into the nozzle hole 30C having the small nozzle hole tilt angle is compared with the swirling flow of the fuel flowing into the nozzle holes 30A, 30E having the large nozzle hole tilt angle. Strengthened. As a result, even in the nozzle hole 30C having the small nozzle hole inclination angle A 30C , the turbulence of the fuel flow in the nozzle hole is strengthened in the same manner as the nozzle holes 30A and 30E having the large nozzle hole inclination angles A 30A and A 30E . The effect of washing away deposits adhering to the wall surface of the nozzle hole can be sufficiently obtained. Further, atomization of fuel can be improved also in the nozzle hole 30C having a small nozzle hole inclination angle. Therefore, according to Embodiment 2, a flat spray with uniform fuel atomization can be formed.

ところで、本実施の形態2では、直方体のスペーサ33A〜33Eをニードル弁先端部24に設けているが、かかるスペーサ33A〜33Eの形状は直方体に限定されず、例えば、円柱形状のスペーサを設けてもよい。   By the way, in this Embodiment 2, although the rectangular parallelepiped spacer 33A-33E is provided in the needle valve front-end | tip part 24, the shape of this spacer 33A-33E is not limited to a rectangular parallelepiped, For example, a cylindrical spacer is provided. Also good.

また、本実施の形態2では、ニードル弁先端部24にスペーサ33を形成しているが、図10に示すように、ニードル弁先端部24を加工するようにしてもよい。
図10は、本実施の形態2の変形例を示す図である。具体的には、図10(A)は、噴孔30A,30E近傍の断面図、図10(B)は、噴孔30B,30D近傍の断面図、図10(C)は、噴孔30C近傍の断面図である。
図10に示すように、ニードル弁先端部24は、複数の噴孔30A〜30Eに対向する位置に複数の凸部25A〜25Eを有するように加工されている。これらの凸部25A〜25Eにより、噴孔30A〜30Eからニードル弁20までの距離が異ならしめられている。具体的には、図10(A)に示すように、厚みT3の凸部25A,25Eにより、噴孔傾斜角度が大きい噴孔30A,30Eからニードル弁20までの距離がD3にされている。また、図10(C)に示すように、厚みT1(>T3)の凸部25Cにより、噴孔傾斜角度が小さい噴孔30Cからニードル弁20までの距離が上記D3よりも短いD1にされている。さらに、図10(B)に示すように、厚みT2の凸部25B,25Dにより、噴孔傾斜角度が中間である噴孔30B,30Dからニードル弁20までの距離がD2,D4にされている。
本変形例によれば、噴孔傾斜角度の小さい噴孔30Cからニードル弁20までの距離D1が、噴孔傾斜角度の大きい噴孔30A,30Eからニードル弁20までの距離D3に比して短くされるため、上記実施の形態2と同様の効果を得ることができる。
In the second embodiment, the spacer 33 is formed on the needle valve tip 24. However, as shown in FIG. 10, the needle valve tip 24 may be processed.
FIG. 10 is a diagram illustrating a modification of the second embodiment. Specifically, FIG. 10A is a sectional view in the vicinity of the nozzle holes 30A and 30E, FIG. 10B is a sectional view in the vicinity of the nozzle holes 30B and 30D, and FIG. 10C is in the vicinity of the nozzle hole 30C. FIG.
As shown in FIG. 10, the needle valve tip portion 24 is processed so as to have a plurality of convex portions 25 </ b> A to 25 </ b> E at positions facing the plurality of injection holes 30 </ b> A to 30 </ b> E. The distances from the nozzle holes 30A to 30E to the needle valve 20 are made different by the convex portions 25A to 25E. Specifically, as shown in FIG. 10A, the distance from the nozzle holes 30A, 30E having a large nozzle hole inclination angle to the needle valve 20 is set to D3 by the convex portions 25A, 25E having a thickness T3. Further, as shown in FIG. 10C, the distance from the injection hole 30C having a small injection hole inclination angle to the needle valve 20 is set to D1 shorter than D3 by the convex part 25C having a thickness T1 (> T3). Yes. Further, as shown in FIG. 10B, the distances from the nozzle holes 30B, 30D having the intermediate nozzle hole inclination angle to the needle valve 20 are set to D2, D4 by the convex portions 25B, 25D having the thickness T2. .
According to this modification, the distance D1 from the nozzle hole 30C having a small nozzle hole tilt angle to the needle valve 20 is shorter than the distance D3 from the nozzle holes 30A, 30E having a large nozzle hole tilt angle to the needle valve 20. Therefore, the same effect as in the second embodiment can be obtained.

また、本実施の形態2では、噴孔傾斜角度が大きい噴孔30A,30Eに対向する位置にも凸部25A,25Eを形成しているが、ニードル弁先端部24にかかる凸部25A,25Eを必ずしも形成しなくてもよい。   In the second embodiment, the convex portions 25A and 25E are also formed at positions facing the nozzle holes 30A and 30E having a large nozzle hole inclination angle, but the convex portions 25A and 25E on the needle valve tip portion 24 are formed. Is not necessarily formed.

尚、本実施の形態2及びその変形例においては、スペーサ33A〜33E及び凸部25A〜25Eが第2の発明における「旋回流調整手段」に相当する。   In the second embodiment and its modifications, the spacers 33A to 33E and the convex portions 25A to 25E correspond to the “swirl flow adjusting means” in the second invention.

本発明の実施の形態1による多孔燃料噴射弁10を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the porous fuel injection valve 10 by Embodiment 1 of this invention. 図1に示したノズルプレート28をニードル弁20の側から見た上面図である。FIG. 3 is a top view of the nozzle plate 28 shown in FIG. 1 viewed from the needle valve 20 side. 図1に示した多孔燃料噴射弁10の先端部周辺を拡大して表した縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view which expanded and represented the front-end | tip part periphery of the porous fuel injection valve 10 shown in FIG. ノズルプレート28に設けられた噴孔30A〜30Eを纏めて示した模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram collectively showing nozzle holes 30A to 30E provided in the nozzle plate 28. 本発明の実施の形態1の第1変形例を示す図である。It is a figure which shows the 1st modification of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1の第2変形例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd modification of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1の第3変形例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd modification of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2において、噴孔30A〜30Eとスペーサ33A〜33Eとの位置関係を示す上面図である。In Embodiment 2 of this invention, it is a top view which shows the positional relationship of nozzle hole 30A-30E and spacer 33A-33E. 図8に示したスペーサ33A〜33Eを纏めて示した模式図である。It is the schematic diagram which showed collectively the spacers 33A-33E shown in FIG. 本発明の実施の形態2の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of Embodiment 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 多孔燃料噴射弁
20 ニードル弁
22 ノズルボディ
24 ニードル弁先端部
25 凸部
28 ノズルプレート
30 噴孔
32 溝
33 スペーサ
36 容積部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Porous fuel injection valve 20 Needle valve 22 Nozzle body 24 Needle valve front-end | tip part 25 Convex part 28 Nozzle plate 30 Injection hole 32 Groove 33 Spacer 36 Volume part

Claims (3)

扁平な噴霧を形成する多孔燃料噴射弁であって、
内部にニードル弁を有するノズルボディと、
前記ノズルボディの先端に設けられたノズルプレートと、
前記ノズルプレートに設けられた複数の噴孔であって、噴孔中心軸線の傾斜角度がそれぞれ異なる複数の噴孔と、
前記傾斜角度が小さい噴孔に流入する燃料の旋回流を、前記傾斜角度が大きい噴孔に流入する燃料の旋回流に比して強める旋回流調整手段とを備えたことを特徴とする多孔燃料噴射弁。
A porous fuel injection valve that forms a flat spray,
A nozzle body having a needle valve therein;
A nozzle plate provided at the tip of the nozzle body;
A plurality of nozzle holes provided in the nozzle plate, and a plurality of nozzle holes having different inclination angles of the nozzle hole central axis;
Porous fuel comprising swirl flow adjusting means for strengthening swirl flow of fuel flowing into the nozzle hole having a small inclination angle as compared with swirl flow of fuel flowing into the nozzle hole having a large tilt angle Injection valve.
請求項1に記載の多孔燃料噴射弁において、
前記旋回流調整手段は、前記ノズルプレートの前記噴孔付近に設けられた複数の溝であって、前記傾斜角度が小さい噴孔付近に設けられた溝は、前記傾斜角度が大きい噴孔付近に設けられた溝に比して大きいことを特徴とする多孔燃料噴射弁。
The porous fuel injection valve according to claim 1,
The swirl flow adjusting means is a plurality of grooves provided in the vicinity of the nozzle hole of the nozzle plate, and the groove provided in the vicinity of the nozzle hole having a small inclination angle is provided near the nozzle hole having a large inclination angle. A porous fuel injection valve characterized by being larger than a provided groove.
請求項1に記載の多孔燃料噴射弁において、
前記旋回流調整手段は、前記傾斜角度が小さい噴孔から前記ニードル弁までの距離を、前記傾斜角度が大きい噴孔から前記ニードル弁までの距離に比して短くするものであることを特徴とする多孔燃料噴射弁。
The porous fuel injection valve according to claim 1,
The swirling flow adjusting means shortens the distance from the nozzle hole having a small inclination angle to the needle valve as compared with the distance from the nozzle hole having a large inclination angle to the needle valve. Perforated fuel injection valve.
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