專利名稱：燃料噴射閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機中使用的燃料噴射闊，尤其涉及在抑制噴霧過度擴 散的同時能提高燃料噴霧的微?；娜剂蠂娚溟y。
背景技術(shù)：
近年來，對汽車等的廢氣的限制越來越嚴格，人們希望能提高從燃料噴射 閥噴射出的燃料噴霧噴射方向的自由度和微?；?。特別是在燃料噴霧的微?；?br> 方面進行了各種研究，例如，在日本專利特許第3183156號公報(下面稱為專 利文獻l)中披露了一種流體噴射噴嘴，其結(jié)構(gòu)如下在閥座座部下游側(cè)的流體 的主流方向與噴孔板交叉的虛擬包絡(luò)線的內(nèi)側(cè)配置噴孔，將閥芯前端部的靠座 部內(nèi)側(cè)的、與噴孔相對的部分形成為與噴孔板平行的平坦面，使噴孔相對于噴 孔板以規(guī)定角度傾斜，另外，在將噴孔徑設(shè)為d、開閥狀態(tài)下閥芯平坦面與噴 孔板間的垂線距離設(shè)為h時，滿足h〈1.5d的關(guān)系。
根據(jù)這種噴射噴嘴，燃料從閥座座部流出后，在閥芯平坦面與噴孔板之間 的腔內(nèi)，燃料流變換成沿著噴孔板流動的燃料流，產(chǎn)生直接流向噴孔的燃料流 以及經(jīng)過噴孔間后在噴孔板中心因相對流動的燃料流而U字形轉(zhuǎn)彎并流向噴孔
的燃料流，從而能形成均勻地流向噴孔的燃料流。由此，能使噴孔正上方的燃 料流相互間產(chǎn)生碰撞，能促進微?；?br> 專利文獻l:日本專利特許第3183156號公報
發(fā)明的公開
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
上述專利文獻1記載的噴射噴嘴中，利用將從閥座座部流出的燃料流 在閥芯平坦面與噴孔板之間的腔內(nèi)變換成與噴孔板平行的燃料流這點來促進燃料噴霧的微粒化，但沖入噴孔的燃料的流速容易受到腔的高度偏差的 影響，由于專利文獻1中定義的腔高度會受到加工偏差的影響和開閥時閥 芯的傾斜的影響，因此存在每一燃料噴射閥的流量精度和噴霧特性容易產(chǎn) 生偏差的缺點。
另外，雖然使流向噴孔板中心方向的燃料流與經(jīng)過噴孔間后在噴孔板 中心因相對流動的燃料流而U字形轉(zhuǎn)彎并流向噴孔的燃料流在噴孔正上方 碰撞的方法有助于微?；?，但噴霧容易擴散，噴霧的方向性變差。因此， 由于噴霧附著在吸氣端口壁面上，成為液膜而進入燃燒室，因此可能會導(dǎo) 致廢氣的惡化和發(fā)動機輸出功率控制性的惡化。
本發(fā)明為了解決上述以往裝置的問題而作，其目的在于得到一種燃料 噴射閥，在汽油發(fā)動機用燃料噴射閥中，在抑制流量精度和噴霧特性的偏 差并維持噴霧的方向性的同時，提高燃料噴霧的微?；?。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
本發(fā)明涉及的燃料噴射閥，具有開閉閥座用的閥芯，通過利用控制裝置接 收動作信號來使該閥芯動作，從安裝于閥座下游側(cè)的噴孔板上設(shè)有的多個噴孔 噴射燃料，其中，在閩芯前端部具有與上述噴孔板大致平行的平坦面，在閥座
座部下游側(cè)的內(nèi)壁的延長與噴孔板上游側(cè)平面交叉的虛擬包絡(luò)線的內(nèi)側(cè)同時 也是上述閥芯前端的平坦部的外側(cè)配置有上述噴孔的噴孔入口部，相對于噴孔 入口直徑d，開閥狀態(tài)下上述閥芯前端的平坦部與上述噴孔板上游側(cè)平面間的 垂線距離h滿足h<d的關(guān)系，并且上述噴孔相對于上述噴孔板板厚方向以規(guī) 定角度傾斜地形成。
另外，本發(fā)明涉及的燃料噴射閥，具有開閉閥座用的閥芯，通過利用控制 裝置接收動作信號來使該閥芯動作，從安裝于閥座下游側(cè)的噴孔板上設(shè)有的多 個噴孔噴射燃料，其中，在上述噴孔板中央部設(shè)置有與閥芯前端部大致平行地
朝下游側(cè)突出的凸部，并且，相對于噴孔入口直徑d，開閥狀態(tài)下上述閥芯前 端部與上述噴孔板中央部間的最短距離r滿足r<d的關(guān)系，在閥座最小內(nèi)徑 的內(nèi)側(cè)的、上述噴孔板外周側(cè)的平面部上配置有上述噴孔的噴孔入口部。發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射閥，由于在來自閥座座部的燃料流的主流的內(nèi)側(cè)配 置有噴孔入口部，并且噴孔正上方的腔流路面積急劇縮小，因此朝向噴孔入口 的沖入角較大的燃料流得到強化，能得到噴霧的過度擴散被抑制并被微?；?燃料噴霧。
另外，由于腔的噴孔正上方的流路的一個面由高精度的球構(gòu)成，因此噴孔 正上方流路的尺寸偏差較小，且不會因開閥時閥芯的傾斜而引起腔高度的不均 等，因此，噴孔正上方的腔流速的偏差也小，能抑制流量精度(靜流量)和噴霧 特性(噴霧形狀、噴霧粒子直徑)的偏差。
上述及其它的本發(fā)明的目的、特征，效果將通過以下實施方式中詳細的說 明和附圖的記載而得以明確。


圖1是本發(fā)明實施方式1的燃料噴射閥的剖視圖。
圖2是本發(fā)明實施方式1的燃料噴射閥前端部的細節(jié)剖視圖。
圖3是說明本發(fā)明實施方式1的燃料噴射閥前端部的流路面積的變化的圖。
圖4是表示從本發(fā)明實施方式1的燃料噴射閥噴孔噴射出的燃料噴霧的狀 態(tài)的圖。
圖5是本發(fā)明實施方式2的燃料噴射閥的剖視圖。 圖6是本發(fā)明實施方式3的燃料噴射閥的剖視圖。 圖7是本發(fā)明實施方式4的燃料噴射閥的剖視圖。 圖8是本發(fā)明實施方式5的燃料噴射閥的剖視圖。
具體實施方式
實施方式1
圖1是本發(fā)明實施方式1的燃料噴射閥的剖視圖，圖2是實施方式1 的燃料噴射閥前端部的細節(jié)剖視圖。在圖1中，符號l表示燃料噴射閥，符號2是螺線管裝置，符號3是 作為磁回路的軛部分的外殼，符號4是作為磁回路的固定鐵心部分的鐵心， 符號5是線圈，符號6是作為磁回路的可動鐵心部分的電樞，符號7是閥 裝置，閥裝置7由閥芯8、閥主體9、閥座10構(gòu)成。
閥主體9在壓入鐵心4的外徑部后被焊接。電樞6在壓入閥芯8后被 焊接。噴孔板11利用焊接部lla在閥座下游側(cè)與閥座10結(jié)合，在此狀態(tài) 下插入閥芯9，利用焊接部11b與閥芯9結(jié)合。如圖2所示，在噴孔板ll 上設(shè)置有沿板厚方向貫穿的多個噴孔12。
接著對圖1的燃料噴射閥的開閉動作進行說明。
在由發(fā)動機的控制裝置將動作信號發(fā)送至燃料噴射閥的驅(qū)動回路時， 燃料噴射閥1的線圈5通電，由電樞6、鐵心4、外殼3、閥主體9構(gòu)成的 磁回路中產(chǎn)生磁通，電樞6被朝鐵心4側(cè)吸引。由此，與電樞6呈一體構(gòu) 造的閥芯8從閥座座部10a離開而形成間隙，燃料從焊接在閥芯8的前端 部上的球13的倒角部13a經(jīng)由閩座座部10a與閥芯8的間隙，從多個噴孔 朝發(fā)動機吸氣管噴射。
接著，在由發(fā)動機的控制裝置將動作的停止信號發(fā)送至燃料噴射閥的 驅(qū)動回路時，線圈5的通電停止，磁回路中的磁通減少，通過將閥芯8朝 閉閥方向推壓的壓縮彈簧14的作用，閥芯8與閥座座部10a間的間隙消失， 燃料噴射結(jié)束。
閥芯8借助電樞側(cè)面6a、導(dǎo)向部13b與閥主體9的導(dǎo)向部相對滑動， 在開閥狀態(tài)下，電樞上表面6b與鐵心4的下表面抵接。上述導(dǎo)向部13b是 限制閥芯8相對于閥座面在徑向上的非同軸度(偏斜)的裝置，因此，空隙 最好盡可能設(shè)定得小，在本實施方式1中，為使閥芯的耐磨損性處在允許 限度以內(nèi)，空隙為10iim以下(單側(cè)間隙5um以下)。
接著，使用圖2 圖4，對本發(fā)明實施方式1的燃料噴射閥的主要部分 的結(jié)構(gòu)和作用進行說明。
如圖2所示，實施方式1的燃料噴射閥在閥芯前端部具有與噴孔板11 大致平行的平坦面13c，在位于閥座座部10a下游側(cè)的內(nèi)壁的延長10b與噴孔板上游側(cè)平面lie交叉的虛擬包絡(luò)線15的內(nèi)側(cè)并位于閥芯前端的平坦部 13c的外側(cè)的、噴孔板的部分上，配設(shè)有噴孔12的噴孔入口部12a。
另外，相對于噴孔入口直徑d，開閥狀態(tài)下閥芯前端的平坦部13c與 上述噴孔板上游側(cè)平面間的垂線距離h構(gòu)成為滿足h〈d的關(guān)系，并且，噴 孔12相對于噴孔板板厚方向以規(guī)定角度傾斜地形成。
圖3表示燃料噴射閥前端部的流路面積的變化。
在具有上述結(jié)構(gòu)的實施方式1的燃料噴射閥中，如圖2和圖3所示， 對于由閥芯前端13、閥座IO和噴孔板11圍住的腔17內(nèi)的燃料流來說，由 于到達噴孔板11后到閥芯前端的平坦部13c為止腔流路面積急劇縮小，因 此朝虛擬包絡(luò)線15的中心方向流動的燃料流16a得到強化，此外，由于h <d的關(guān)系，經(jīng)過噴孔間后在噴孔板中心因相對流動的燃料流而U字形轉(zhuǎn)彎 并朝噴孔流動的燃料流16b被抑制，從而使從一個方向朝噴孔的流入得到 強化。
因此，如圖4所示，因噴孔入口部12a處的燃料流脫流而形成液膜22a， 燃料被推壓在噴孔壁12b上，噴孔內(nèi)的燃料流成為沿著噴孔的曲率流動的 燃料流16d，燃料流在噴孔內(nèi)與空氣23的混合得到促進(圖4(b))，并從噴 孔出口以月牙形的液膜22的形態(tài)擴散(圖4(c))，從而能一邊抑制噴霧的過 度擴散一邊促進微?；?。
另外，由于腔17中噴孔正上方的流路的一個面由球構(gòu)成，因此，尺寸 偏差比閥芯前端平面部13c小，且不會因開閥時閥芯的傾斜而引起腔高度 的不均等，因此，噴孔正上方的腔流速的偏差也小，流量特性(靜流量)和 噴霧特性(噴霧形狀、噴霧粒子直徑)的偏差較小。
此外，根據(jù)實施方式1的燃料噴射閥，由于閥座座部下游的死區(qū)容積 較小，因此噴射開始時未經(jīng)加速而被噴出的、噴霧粒子直徑較大的初期噴 霧的噴射量也少，高溫負壓下的死區(qū)容積內(nèi)的燃料蒸發(fā)量也少，從而能抑 制氣氛變化產(chǎn)生的流量特性(靜流量、動流量)和噴霧特性(噴霧形狀、噴霧 粒子直徑)的變化。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明實施方式1，由于吸氣閥期望的噴霧的方向性良好且容易與空氣混合的噴霧特性，因此能得到一種可得到能降低廢氣排 放和燃料消耗量的燃料噴霧的燃料噴射閥。 實施方式2
圖5是本發(fā)明實施方式2的燃料噴射閥的剖視圖。圖中，與圖1 圖4 相同的符號表示相同或相當?shù)牟糠帧?br> 如圖5所示，在實施方式2的燃料噴射閥中，在上述噴孔板中央部設(shè) 置有與閥芯前端部大致平行地朝下游側(cè)突出的凸部lle，并且，相對于噴孔 入口直徑d，開閥狀態(tài)下閥芯前端部與噴孔板間的最短距離r滿足r<d的 關(guān)系，在閥座最小內(nèi)徑10d內(nèi)側(cè)的、噴孔板外周側(cè)的平面部上配置有噴孔 入口部。
該實施方式2也與實施方式1 一樣，能一邊抑制燃料噴霧的過度擴散 一邊促進微粒化，能獲得與實施方式1相同的效果。 實施方式3
圖6是本發(fā)明實施方式3的燃料噴射閥的剖視圖。 如圖6所示，在實施方式3的燃料噴射閥中，將閥座座部的夾角設(shè)為 a，在座面下游側(cè)設(shè)置夾角P的錐面18，滿足a〉e的關(guān)系。 另外，其它結(jié)構(gòu)與實施方式l一樣，省略說明。
根據(jù)該實施方式3，通過將流向噴孔板11的燃料流的主流16a朝噴孔 入口 12a的外周側(cè)引導(dǎo)并使其碰撞，能將其變換成沿著噴孔板流動的燃料 流16c，并能增大朝向噴孔入口 12a的沖入角Y，因此，噴孔入口部的燃料 流的脫流得到進一步強化，液膜變薄，具有可促進燃料噴霧微?；男Ч?。
另外，該實施方式3不僅可應(yīng)用于實施方式1，當然也可應(yīng)用于實施 方式2的燃料噴射閥。
實施方式4
圖7是本發(fā)明實施方式4的燃料噴射閥的剖視圖。
如圖7所示，在實施方式4的燃料噴射閥中，在閥座座面下游側(cè)設(shè)有 夾角為P的錐面18，并且相對于座角a設(shè)置成a 〉 P ，在錐面18上，設(shè)置 有多個小坑19。另外，其它結(jié)構(gòu)與實施方式l一樣，省略說明。
根據(jù)該實施方式4，在錐面18上會產(chǎn)生較小的渦流20，渦流使得經(jīng)過 閥座座面10c后的燃料流在錐面18上不容易發(fā)生脫流，因此，能進一步將 燃料流的主流16a朝錐面?zhèn)纫龑?dǎo)。其結(jié)果是，能將燃料流與噴孔板11的碰 撞朝噴孔入口 12a的更為外周側(cè)引導(dǎo)，因此，朝噴孔入口 12a流入的燃料 流能以與噴孔板11更為平行的形態(tài)流動，能進一步增大朝向噴孔入口 12a 的沖入角Y，燃料噴霧的微?；玫綇娀?。
另外，該實施方式4不僅可應(yīng)用于實施方式1，當然也可應(yīng)用于實施 方式2的燃料噴射閥。
實施方式5
圖8是本發(fā)明實施方式5的燃料噴射閥的剖視圖。 在實施方式5的燃料噴射閥中，如圖8所示，在錐面18上設(shè)置多個槽 21來取代上述實施方式4的小坑，能獲得與實施方式4相同的效果。
權(quán)利要求
1.一種燃料噴射閥，具有開閉閥座用的閥芯，通過利用控制裝置接收動作信號來使該閥芯動作，從安裝于閥座下游側(cè)的噴孔板上設(shè)有的多個噴孔噴射燃料，其特征在于，在閥芯前端部具有與所述噴孔板大致平行的平坦面，在閥座座部下游側(cè)的內(nèi)壁的延長與噴孔板上游側(cè)平面交叉的虛擬包絡(luò)線的內(nèi)側(cè)同時也是所述閥芯前端的平坦部的外側(cè)，配置有所述噴孔的噴孔入口部，相對于噴孔入口直徑d，開閥狀態(tài)下所述閥芯前端的平坦部與所述噴孔板上游側(cè)平面間的垂線距離h滿足h＜d的關(guān)系，并且所述噴孔相對于所述噴孔板板厚方向以規(guī)定角度傾斜地形成。
2. —種燃料噴射閥，具有開閉閥座用的閥芯，通過利用控制裝置接收 動作信號來使該閥芯動作，從安裝于閥座下游側(cè)的噴孔板上設(shè)有的多個噴 孔噴射燃料，其特征在于，在所述噴孔板中央部設(shè)置有與閥芯前端部大致 平行地朝下游側(cè)突出的凸部，并且，相對于噴孔入口直徑d，開閥狀態(tài)下所 述閥芯前端部與所述噴孔板中央部間的最短距離r滿足r<d的關(guān)系，在閥 座最小內(nèi)徑的內(nèi)側(cè)的、所述噴孔板外周側(cè)的平面部上配置有所述噴孔的噴 孔入口部。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的燃料噴射閥，其特征在于，將所述閥座座部的夾角設(shè)為a，在所述閥座座部的座面下游側(cè)設(shè)置有夾角e的錐面，滿足a >0的關(guān)系。
4. 如權(quán)利要求3所述的燃料噴射閥，其特征在于，在所述座面下游側(cè) 的夾角P的錐面上設(shè)置有多個小坑。
5. 如權(quán)利要求3所述的燃料噴射閥，其特征在于，在所述座面下游側(cè) 的夾角P的錐面上設(shè)置有多個環(huán)狀槽。
全文摘要
一種燃料噴射閥，在閥芯前端部具有與噴孔板(11)大致平行的平坦面(13c)，在閥座座部下游側(cè)的內(nèi)壁的延長(10b)與噴孔板上游側(cè)平面(11c)交叉的虛擬包絡(luò)線(15)的內(nèi)側(cè)同時也是閥芯前端的平坦部的外側(cè)配置有噴孔入口部(12a)，相對于噴孔入口直徑d，開閥狀態(tài)下閥芯前端的平坦部與噴孔板上游側(cè)平面間的垂線距離h滿足h＜d的關(guān)系，并且噴孔(12)相對于噴孔板板厚方向以規(guī)定角度傾斜。
文檔編號F02M61/18GK101589222SQ20078004870
公開日2009年11月25日 申請日期2007年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月29日
發(fā)明者中野敬士, 宗實毅, 橋居直也 申請人:三菱電機株式會社