燃料喷射阀转让专利

申请号 : CN201480019832.6

文献号 : CN105102806B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 杉山夏树芳田光崇佐藤彰生浅野昌彦木下靖朗中山雅夫木寺健治背户土井优伊藤弘和坂井洋志

申请人 : 丰田自动车株式会社

摘要 :

在具有喷孔板(30)的燃料喷射阀(1)中,在喷孔板中形成喷孔(31),喷孔(31)形成有具有卵形形状的流路截面,该卵形形状具有长轴(X1、X2)和短轴(Y1、Y2),并且喷孔(31)形成为具有渐缩形状,其中流路截面面积从入口侧开口端部(31a)朝向出口侧开口端部(31b)变大。喷孔(31)如此形成,使得第二角度(θ2)大于第一角度(θ1),第二角度(θ2)是在沿着入口侧开口端部(31a)和出口侧开口端部(31b)的短轴(Y1、Y2)的倾斜截面中相对的喷孔内壁表面部分(31e、31f)的夹角,第一角度(θ1)是在沿着入口侧开口端部(31a)和出口侧开口端部(31b)的长轴(X1、X2)的纵向截面中相对的喷孔内壁表面部分(31c、31d)的夹角。

权利要求 :

1.一种燃料喷射阀,包括:

阀体(10),所述阀体包括阀孔(12);

阀元件(20),所述阀元件被设置在所述阀体(10)中以便打开和关闭所述阀孔(12);和喷孔板(30),所述喷孔板被设置在所述阀体(10)中以便覆盖所述阀孔(12),沿着板厚度方向贯穿的喷孔(31;32;33;34;35;36)被形成在所述喷孔板(30)中,所述喷孔(31;32;

33;34;35;36)的流路截面被形成为使得在关于所述喷孔板(30)的平面视图中,所述喷孔(31;32;33;34;35;36)的位于阀体侧上的入口侧开口端部以具有长轴(X1)和短轴(Y1)的卵形形状形成,并且所述喷孔(31;32;33;34;35;36)的位于与所述阀体(10)相反的侧上的出口侧开口端部以具有长轴(X2)和短轴(Y2)的卵形形状形成,并且,所述喷孔(31;32;33;34;

35;36)被形成为使得第二角度(θ2)大于第一角度(θ1),其中所述第二角度(θ2)是在沿着所述入口侧开口端部的短轴(Y1)和所述出口侧开口端部的短轴(Y2)的截面中相对的喷孔内壁表面部分的夹角,并且所述第一角度(θ1)是在沿着所述入口侧开口端部的长轴(X1)和所述出口侧开口端部的长轴(X2)的截面中相对的喷孔内壁表面部分的夹角。

2.根据权利要求1所述的燃料喷射阀,其中

所述喷孔(31;32;33;34;35;36)的流路截面以渐缩形状形成,使得流路截面面积从位于所述阀体侧上的所述入口侧开口端部朝向位于与所述阀体(10)相反的侧上的出口侧开口端部变大。

3.根据权利要求1所述的燃料喷射阀,其中

所述喷孔(31;32;33;34;35;36)的出口侧开口端部的中心被形成为与所述入口侧开口端部的中心相比朝向所述喷孔板(30)的外边缘部分侧更远地定位。

4.根据权利要求1所述的燃料喷射阀,其中

所述喷孔(32)被形成为使得在所述喷孔(32)的轴向视图中,出口侧开口端部的中心和所述入口侧开口端部的中心不相互重叠。

5.根据权利要求1所述的燃料喷射阀,其中

所述喷孔(33)被形成为使得在沿着所述入口侧开口端部的长轴的截面中,外侧角度(θ

1d)大于内侧角度(θ1c),其中所述外侧角度(θ1d)是所述喷孔(33)的轴线(Z)和位于所述喷孔板(30)的外边缘部分侧上的喷孔内壁表面部分(33d)的夹角,并且所述内侧角度(θ1c)是所述喷孔(33)的轴线(Z)和位于所述喷孔板(30)的中心侧上的喷孔内壁表面部分(33c)的夹角。

6.根据权利要求1到5中的任一项所述的燃料喷射阀,其中

所述喷孔(34)被形成为使得所述入口侧开口端部的长轴(X1)朝向所述阀孔(12)的中心(O)延伸。

7.根据权利要求1到5中的任一项所述的燃料喷射阀,其中

所述喷孔(35;36)被形成为使得所述入口侧开口端部(35a)与所述阀孔(12)的边缘部分相邻。

8.根据权利要求7所述的燃料喷射阀,其中

围绕所述阀孔(12)的周边的凹部(37)被形成在所述喷孔板(30)的面对所述阀体(10)的一部分中。

说明书 :

燃料喷射阀

技术领域

[0001] 本发明涉及一种燃料喷射阀。

背景技术

[0002] 例如,日本专利申请公报No.2002-221128(JP2002-221128A)描述了一种燃料喷射阀,该燃料喷射阀包括其中形成阀孔的阀体、设置在阀体内侧从而打开和关闭阀孔的针(在下文中,被称作“阀元件”),和喷孔板,该喷孔板形成沿着板厚度方向延伸通过喷孔板的喷孔。
[0003] 喷孔如此形成,使得流路截面面积从位于阀体侧上的开口端部(入口侧开口端部)朝向位于与阀体相反侧上的开口端部(出口侧开口端部)变大。
[0004] 而且,喷孔如此形成,使得在关于喷孔板的平面视图中,与入口侧开口端部的中心相比,出口侧开口端部的中心朝向喷孔板的外边缘部分侧更远地定位。
[0005] 然而,只是形成喷孔的流路截面形状从而流路截面面积从入口侧开口端部朝向出口侧开口端部变大并不促进燃料滴的雾化,这是因为,从喷孔喷出的燃料液体膜的确充分地扩散开。

发明内容

[0006] 本发明因此提供一种燃料喷射阀,其能够通过充分地扩散开从喷孔喷出的燃料液体膜而促进燃料滴的雾化。
[0007] 本发明的第一方面涉及一种燃料喷射阀,该燃料喷射阀包括:包括阀孔的阀体;设置在阀体中从而打开和关闭阀孔的阀元件;和设置在阀体中从而覆盖阀孔的喷孔板,沿着板厚度方向贯穿的喷孔形成在喷孔板中。在关于喷孔板的平面视图中,喷孔的流路截面使得位于阀体侧上的入口侧开口端部以具有长轴和短轴的卵形形状形成。喷孔如此形成,使得是在沿着入口侧开口端部的短轴的截面中相对的喷孔内壁表面部分的夹角的第二角度大于是在沿着入口侧开口端部的长轴的截面中相对的喷孔内壁表面部分的夹角的第一角度。
[0008] 根据这个方面,从喷孔喷出的燃料沿着入口侧开口端部的短轴的方向扩散开,并且来自阀体外侧的空气能够与燃料喷射相关地被抽吸到喷孔中。
[0009] 因此,关于从喷孔喷出的燃料,燃料喷射阀使得沿着入口侧开口端部的长轴的方向的燃料液体膜的厚度是薄的,并且沿着入口侧开口端部的短轴的方向充分地展开液体燃料膜,从而能够有效地促进燃料滴的雾化。
[0010] 在上述方面中,喷孔的流路截面可以以渐缩形状形成,从而流路截面面积从位于阀体侧上的入口侧开口端部朝向位于与阀体相反一侧上的出口侧开口端部变大。
[0011] 根据这个结构,利用本发明的燃料喷射阀,从喷孔喷射出的燃料在其之上扩散的区域被扩大。
[0012] 在上述方面中,喷孔的出口侧开口端部的中心可以形成为与入口侧开口端部的中心相比朝向喷孔板的外边缘部分侧更远地定位。
[0013] 根据这个结构,利用本发明的燃料喷射阀,从喷孔喷射出的燃料能够从阀孔沿着径向向外喷射。
[0014] 在上述方面中,喷孔可以如此形成,使得在喷孔的轴向视图中,出口侧开口端部的中心和入口侧开口端部的中心并不相互重叠。
[0015] 根据这个结构,能够在围绕喷孔的轴线定中的非对称区域中喷射雾化的燃料。
[0016] 相应地,能够阻止本发明的燃料喷射阀妨碍从相邻的喷孔喷射的燃料,从而能够促进燃料滴的雾化。
[0017] 在上述方面中,喷孔可以如此形成,使得在沿着入口侧开口端部的长轴的截面中,是喷孔的轴线和位于喷孔板的外边缘部分侧上的喷孔内壁表面部分的夹角的外侧角度大于是喷孔的轴线和位于喷孔板的中心侧上的喷孔内壁表面部分的夹角的内侧角度。
[0018] 根据这个结构,喷孔的出口侧开口端部的流路截面关于入口侧开口端部的短轴是非对称的,从而在喷孔的内壁表面部分上燃料在此处向下流动的喷孔板的中心侧上的部分的曲率变小。
[0019] 因此,利用本发明的燃料喷射阀,相比于相关技术,与燃料喷射相关地从阀体外侧抽吸到喷孔中的空气量能够增加。而且,利用从喷孔喷出的燃料,使得沿着入口侧开口端部的长轴的方向的燃料液体膜更薄,并且燃料液体膜沿着入口侧开口端部的短轴的方向充分地扩散开,从而能够有效地促进燃料滴的雾化。
[0020] 在上述方面中,喷孔可以如此形成,使得入口侧开口端部的长轴朝向阀孔的中心延伸。
[0021] 根据这个结构,燃料流靠近喷孔的内壁表面部分的、位于喷孔板的中心侧上的部分,从而能够使得边界层剥离在流动通过喷孔的燃料中发生。
[0022] 因此,流动通过喷孔的燃料中的干扰扩大,从而利用从喷孔喷出的燃料,使得燃料液体膜沿着入口侧开口端部的长轴的方向的厚度更薄,并且燃料液体膜沿着出口侧开口端部的短轴的方向充分地扩散开,从而能够有效地促进燃料滴的雾化。
[0023] 在上述方面中,喷孔可以如此形成,使得入口侧开口端部邻近阀孔的边缘部分。
[0024] 根据这个结构,在阀体的内周表面部分和阀元件的外周表面部分之间流动的燃料能够被直接地引导到喷孔。
[0025] 因此,本发明的燃料喷射阀阻止已经通过阀体的燃料中的干扰容易地衰减,从而能够有效地促进从喷孔喷出的燃料的燃料滴的雾化。
[0026] 在上述方面中,围绕阀孔的周边的凹部可以在喷孔板的面对阀体的一部分中形成。
[0027] 这个结构阻止喷孔的入口侧开口端部与阀体的端部重叠,从而喷孔的加工精度不必是那么高的。
[0028] 而且,利用该燃料喷射阀,燃料的停滞发生在凹部和阀体的端部分之间,并且在流动通过喷孔的燃料中的干扰扩大,从而能够有效地促进从喷孔喷出的燃料的燃料滴的雾化。

附图说明

[0029] 将在下面参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义,其中类似的数字表示类似的元件,并且其中:
[0030] 图1A是根据本发明第一示例性实施例的燃料喷射阀的顶端部分的纵向截面视图;
[0031] 图1B是沿着图1A中的方向B1的视图;
[0032] 图1C是沿着图1A中的方向C1的视图;
[0033] 图1D是沿着图1C中的线D1–D1截取的截面视图;
[0034] 图2是示出根据本发明第一示例性实施例的燃料喷射阀的操作的框架格式的视图;
[0035] 图3是示意在根据本发明第一示例性实施例的燃料喷射阀中在燃料液体膜的厚度和喷孔的形状之间的关系的曲线图;
[0036] 图4A是根据本发明第二示例性实施例的燃料喷射阀的顶端部分的纵向截面视图;
[0037] 图4B是沿着图4A中的方向B2的视图;
[0038] 图4C是沿着图4A中的方向C2的视图;
[0039] 图4D是沿着图4C中的线D2-D2截取的截面视图;
[0040] 图5A是根据本发明第三示例性实施例的燃料喷射阀的顶端部分的纵向截面视图;
[0041] 图5B是沿着图5A中的方向B3的视图;
[0042] 图5C是沿着图5A中的方向C3的视图;
[0043] 图5D是沿着图5C中的线D3-D3截取的截面视图;
[0044] 图6A是根据本发明第四示例性实施例的燃料喷射阀的顶端部分的纵向截面视图;
[0045] 图6B是沿着图6A中的方向B4的视图;
[0046] 图6C是沿着图6A中的方向C4的视图;
[0047] 图6D是沿着图6C中的线D4-D4截取的截面视图;
[0048] 图6E是沿着图6A中的方向E4的视图;
[0049] 图7A是根据本发明第五示例性实施例的燃料喷射阀的顶端部分的纵向截面视图;
[0050] 图7B是沿着图7A中的方向B5的视图;
[0051] 图7C是沿着图7A中的方向C5的视图;
[0052] 图7D是沿着图7C中的线D5-D5截取的截面视图;
[0053] 图8A是根据本发明第六示例性实施例的燃料喷射阀的顶端部分的纵向截面视图;
[0054] 图8B是沿着图8A中的方向B6的视图;
[0055] 图8C是沿着图8A中的方向C6的视图;并且
[0056] 图8D是沿着图8C中的线D6-D6截取的截面视图。

具体实施方式

[0057] 在下文中,将参考附图描述根据本发明的燃料喷射阀的示例性实施例。
[0058] (第一示例性实施例)
[0059] 如在图1A中所示,根据本发明第一示例性实施例的燃料喷射阀1包括阀体10、阀元件20和喷孔板30。沿着板厚度方向贯穿的多个喷孔31设置在喷孔板30中。在下文中,将以单数形式描述这些喷孔31以简化说明。
[0060] 阀体10是中空结构,并且具有竖直地延伸的燃料供应通道11,和向下打开并且与燃料供应通道11的下端部连通的阀孔12。已经被未示出的泵加压的燃料被输送到燃料供应通道11。阀孔12的内周表面部分如此形成,使得内径以渐缩形状进一步向下地变得更小,并且形成阀座13。
[0061] 阀元件20是沿着竖直方向延伸并且在阀体10内侧布置在与阀体10相同的轴线上的杆状体。阀元件20的下端部如此形成,使得外径以渐缩形状进一步向下地变得更小。这个渐缩部分的外径在此处最大的全部周边是密封部21,其接触阀体10的阀座13。
[0062] 利用由未示出的弹簧和电磁铁线圈等形成的阀驱动装置,阀元件20沿着竖直方向移动,从而打开和关闭阀体10的阀孔12。
[0063] 弹簧用于相对于阀体10向下推动阀元件20。即,当电磁铁线圈未被通电时,阀元件20被弹簧的恢复力向下推动,从而密封部21接触阀体10的阀座13,由此切断在燃料供应通道1和阀孔12之间的连通。
[0064] 电磁铁线圈用于克服弹簧的恢复力向上提升阀元件20。即,当电磁铁线圈被通电时,阀元件20被磁性吸力向上提升(即,拉动),从而密封部21从阀体10的阀座13分离,并且燃料供应通道11因此变得与阀孔12连通。
[0065] 喷孔板30通过焊接等附接到阀体10的下端部,从而覆盖阀孔12。
[0066] 在关于图1B所示喷孔板30的平面视图中,喷孔31形成有具有卵形形状的流路截面,该卵形形状具有长轴X1和X2与短轴Y1和Y2。
[0067] 这里,长轴X1和短轴Y1属于位于喷孔31的阀体10侧(图1A中的上侧)上的入口侧开口端部31a,并且长轴X2和短轴Y2属于位于喷孔31的与阀体10相反的一侧上(即,图1A中的下侧上)的出口侧开口端部31b。
[0068] 在以下描述的示例性实施例中,卵形形状不限于关于至少一条轴线轴线对称的闭合曲线,诸如椭圆、蛋形或者卵形,而且还包括非对称的闭合曲线。
[0069] 喷孔31以渐缩形状形成,从而流路截面面积从入口侧开口端部31a朝向出口侧开口端部31b变大。喷孔31如此形成,使得与入口侧开口端部31a的中心(即,在长轴X1和短轴Y1之间的交点)相比,出口侧开口端部31b的中心(即,在长轴X2和短轴Y2之间的交点)朝向喷孔板30的外边缘部分侧更远地定位。
[0070] 喷孔31如此形成,使得在沿着入口侧开口端部31a和出口侧开口端部31b的短轴Y1和Y2的倾斜截面(见图1C和1D)中是相反的喷孔内壁表面部分31e和31f的夹角的第二角度θ2大于是在沿着入口侧开口端部31a和出口侧开口端部31b的长轴X1和X2的纵向截面(见图
1A)中相反的喷孔内壁表面部分31c和31d的夹角的第一角度θ1。在图中,附图标记Z代表喷孔31的轴线。
[0071] 而且,入口侧开口端部31a的流路截面可以设定为满足关系1
[0072] 接着,将参考图2描述根据这个示例性实施例的燃料喷射阀1的操作。在图2中,F代表燃料流,A代表空气流,Lf1、Lf2、Lf3和Lf4代表燃料液体膜截面,Lg代表燃料滴,并且H代表燃料液体膜的厚度。
[0073] 燃料喷射阀1利用从未示出的泵输送到阀体10的燃料供应通道11中的燃料执行燃料喷射。在燃料喷射阀1中,当阀元件20被未示出的阀驱动装置向上提升时,使得燃料供应通道11中的燃料经由在阀座13和阀元件20的下端部的外周表面部分之间的间隙和阀孔12流入喷孔31中,并且被从喷孔31的出口侧开口端部31b沿着向下方向喷出。
[0074] 结果,燃料供应通道11中的燃料经由在阀座13和阀元件20的下端部的外周表面部分之间的间隙和阀孔12流入喷孔31中,并且被从喷孔31在燃料喷射阀1下方喷射。
[0075] 关于从燃料供应通道11朝向喷孔31前进的燃料,由于通过阀座13、阀元件20和喷孔板30施加的压力损失,燃料喷射阀1在燃料流F中产生湍流,并且当燃料从入口侧开口端部31a流入喷孔31中时,使燃料靠近喷孔31的内壁表面部分31c流动,从而形成了边界层剥离。
[0076] 随着燃料变得更加远离出口侧开口端部31b,从燃料喷射阀1喷射的燃料的燃料液体膜截面从Lf1扩展到Lf2,但是燃料滴Lg从燃料主流扩散,从而燃料液体膜截面从Lf2收缩到Lf3和Lf4,并且最后消失。
[0077] 在燃料滴Lg的颗粒直径PS和燃料液体膜的厚度h之间以下表达式(1)所示关系得以满足。这个表达式被称作FRAZER表达式。
[0078] Pd=C(h/V2)1/3…(1)
[0079] 这里,V是燃料流量,并且C是系数。
[0080] 根据这个示例性实施例的燃料喷射阀1的喷孔板30的喷孔31如此形成,使得是沿着入口侧开口端部31a和出口侧开口端部31b的短轴Y1和Y2的倾斜截面中相对的喷孔内壁表面部分31e和31f的夹角的第二角度θ2大于是沿着入口侧开口端部31a和出口侧开口端部31b的长轴X1和X2的纵向截面中相对的喷孔内壁表面部分31c和31d的夹角的第一角度θ1。
在图中,附图标记Z代表喷孔31的轴线。
[0081] 因此,燃料喷射阀1能够向下喷射燃料,从而它从喷孔31沿着出口侧开口端部31b的短轴Y2的方向扩散开。而且,燃料喷射阀1产生靠近喷孔31的内壁表面部分31c的燃料流F,并且因此在喷孔31内侧的内壁表面部分31d侧上的区域中形成负压力。结果,外部空气流A能够被抽吸到喷孔31中。
[0082] 因此,关于从喷孔31喷出的燃料,燃料喷射阀1使得燃料液体膜沿着出口侧开口端部31b的长轴X2的方向的厚度h是薄的,并且沿着出口侧开口端部31b的短轴Y2的方向充分地扩散液体燃料膜,从而能够有效地促进燃料滴的雾化。
[0083] 而且,如在图3中所示,通过使得入口侧开口端部31a的流路截面满足关系1
[0084] (第二示例性实施例)
[0085] 如在图4A中所示,根据本发明第二示例性实施例的燃料喷射阀2包括阀体10、阀元件20和喷孔板30。沿着板厚度方向贯穿的多个喷孔32设置在喷孔板30中。在下文中,将以单数形式描述这些喷孔32以简化说明。
[0086] 阀体10、阀元件20和喷孔板30的基本结构与在以上第一示例性实施例中描述的那些相同,从而图4A到4D中的、由与在图1A到1D中的那些附图标记相同的附图标记表示的部分与图1A到1D中的部分相同。
[0087] 在关于图4B所示喷孔板30的平面视图中,喷孔32形成有具有卵形形状的流路截面,该卵形形状具有长轴X1和X2与短轴Y1和Y2。
[0088] 这里,长轴X1和短轴Y1属于位于喷孔32的阀体10侧(图4A中的上侧)上的入口侧开口端部32a,并且长轴X2和短轴Y2属于位于喷孔32的与阀体10相反的一侧上(即,图4A中的下侧上)的出口侧开口端部32b。
[0089] 喷孔32以渐缩形状形成,从而流路截面面积从入口侧开口端部32a朝向出口侧开口端部32b变大。喷孔32如此形成,使得与入口侧开口端部32a的中心(即,在长轴X1和短轴Y1之间的交点)相比,出口侧开口端部32b的中心(即,在长轴X2和短轴Y2之间的交点)朝向喷孔板30的外边缘部分侧更远地定位。
[0090] 喷孔32如此形成,使得是在沿着入口侧开口端部32a和出口侧开口端部32b的短轴Y1和Y2的倾斜截面(见图4D)中相对的喷孔内壁表面部分32e和32f的夹角的第二角度θ2大于是在沿着入口侧开口端部32a和出口侧开口端部32b的长轴X1和X2的纵向截面(见图4A)中相对的喷孔内壁表面部分32c和32d的夹角的第一角度θ1。在图中,附图标记Z代表喷孔32的轴线。
[0091] 此外,喷孔32如此形成,使得当沿着轴向方向(见图4C)观察喷孔32时,入口侧开口端部32a的长轴X1不与出口侧开口端部32b的长轴X2重叠。
[0092] 结果,喷孔32如此形成,使得在沿着入口侧开口端部32a和出口侧开口端部32b的短轴Y1和Y2的倾斜截面(见图4D)中,是在轴线Z和喷孔内壁表面部分32f之间的夹角的外侧角度θ2f大于是在轴线Z和喷孔内壁表面部分32e之间的夹角的内侧角度θ2e。
[0093] 接着,将描述根据这个示例性实施例的燃料喷射阀2的操作。这个燃料喷射阀2的基本操作与在上述第一示例性实施例中的相同,从而将省略其说明。
[0094] 燃料喷射阀2利用从未示出的泵输送到阀体10的燃料供应通道11中的燃料执行燃料喷射。在燃料喷射阀2中,当阀元件20被未示出的阀驱动装置向上提升时,使得燃料供应通道11中的燃料经由在阀座13和阀元件20的下端部的外周表面部分之间的间隙和阀孔12流入喷孔31中,并且被从喷孔32的出口侧开口端部32b沿着向下方向喷出。
[0095] 关于从燃料供应通道11朝向喷孔32前进的燃料,通过接收由阀座13、阀元件20,和喷孔板30施加的压力损失,燃料喷射阀2在燃料流F中产生湍流,并且当燃料从入口侧开口端部32a流入喷孔32中时,使燃料靠近喷孔32的内壁表面部分32c流动,从而形成了边界层剥离。
[0096] 随着燃料变得更加远离出口侧开口端部32b,从燃料喷射阀2喷射的燃料扩展燃料液体膜截面,但是燃料滴从燃料主流扩散,从而燃料液体膜截面逐渐地收缩并且最后消失。
[0097] 在根据这个示例性实施例的燃料喷射阀2中,喷孔板30的喷孔32如此形成,使得是沿着入口侧开口端部32a和出口侧开口端部32b的短轴Y1和Y2的倾斜截面中相对的喷孔内壁表面部分32e和32f的夹角的第二角度θ2大于是沿着入口侧开口端部32a和出口侧开口端部32b的长轴X1和X2的纵向截面中相对的喷孔内壁表面部分32c和32d的夹角的第一角度θ1。
[0098] 因此,燃料喷射阀2能够向下喷射燃料从而它从喷孔32沿着出口侧开口端部32b的短轴Y2的方向扩散开。而且,燃料喷射阀2产生靠近喷孔32的内壁表面部分32c的燃料流F,并且因此在喷孔32内侧的内壁表面部分32d侧上的区域中形成负压力。结果,外部空气流A能够被抽吸到喷孔32中。
[0099] 因此,关于从喷孔32喷出的燃料,燃料喷射阀2使得燃料液体膜沿着出口侧开口端部32b的长轴X2的方向的厚度h是薄的(见图2),并且沿着出口侧开口端部32b的短轴Y2的方向充分地展开液体燃料膜,从而能够有效地促进燃料滴的雾化。
[0100] 此外,在根据这个示例性实施例的燃料喷射阀2中,喷孔32如此形成,使得当沿着轴向方向观察喷孔板30的喷孔32时,入口侧开口端部32a的长轴X1不与出口侧开口端部32b的长轴X2重叠。
[0101] 结果,喷孔32如此形成,使得在沿着入口侧开口端部32a和出口侧开口端部32b的短轴Y1和Y2的倾斜截面(见图4D)中,是在轴线Z和喷孔内壁表面部分32f之间的夹角的外侧角度θ2f大于是在轴线Z和喷孔内壁表面部分32e之间的夹角的内侧角度θ2e。
[0102] 因此,在沿着入口侧开口端部32a和出口侧开口端部32b的短轴Y1和Y2的倾斜截面(见图4D)中,在围绕喷孔32的轴线Z定中的非对称区域中喷射雾化的燃料。这使得阻止燃料喷射阀2妨碍从相邻喷孔32喷射的燃料是可能的。
[0103] (第三示例性实施例)
[0104] 如在图5A中所示,根据本发明第三示例性实施例的燃料喷射阀3包括阀体10、阀元件20和喷孔板30。沿着板厚度方向贯穿的多个喷孔33设置在喷孔板30中。在下文中,将以单数形式描述这些喷孔33以简化说明。
[0105] 阀体10、阀元件20和喷孔板30的基本结构与在以上第一示例性实施例中描述的那些相同,从而图5A到5D中的、由与在图1A到1D中的附图标记相同的附图标记表示的部分与图1A到1D中的部分相同。
[0106] 在关于图5B所示喷孔板30的平面视图中,喷孔32形成有具有卵形形状的流路截面,该卵形形状具有长轴X1和X2与短轴Y1和Y2。
[0107] 这里,长轴X1和短轴Y1属于位于喷孔33的阀体10侧(图5A中的上侧)上的入口侧开口端部33a,并且长轴X2和短轴Y2属于位于喷孔33的与阀体10相反的一侧上(即,图5A中的下侧上)的出口侧开口端部33b。此外,喷孔33的出口侧开口端部33b的流路截面关于短轴Y2非对称地形成。
[0108] 喷孔33以渐缩形状形成,从而流路截面面积从入口侧开口端部33a朝向出口侧开口端部33b变大。喷孔33如此形成,使得与入口侧开口端部33a的中心(即,在长轴X1和短轴Y1之间的交点)相比,出口侧开口端部33b的中心(即,在长轴X2和短轴Y2之间的交点)朝向喷孔板30的外边缘部分侧更远地定位。
[0109] 喷孔33如此形成,使得是在沿着入口侧开口端部33a和出口侧开口端部33b的短轴Y1和Y2的倾斜截面(见图5C和5D)中相对的喷孔内壁表面部分33e和33f的夹角的第二角度θ2大于是在沿着入口侧开口端部33a和出口侧开口端部33b的长轴X1和X2的纵向截面(见图
5A)中相对的喷孔内壁表面部分33c和33d的夹角的第一角度θ1。在图中,附图标记Z代表喷孔33的轴线。
[0110] 此外,如上所述,喷孔33的出口侧开口端部33b的流路截面关于短轴Y2非对称地形成,从而在喷孔33处在燃料在此处向下流动的喷孔板30的中心侧上的喷孔内壁表面部分33c的曲率变小。
[0111] 结果,在沿着入口侧开口端部33a和出口侧开口端部33b的长轴X1和X2的纵向截面(见图5A)中,是在轴线Z和喷孔内壁表面部分33d之间的夹角的外侧角度θ2d大于是在轴线Z和喷孔内壁表面部分33c之间的夹角的内侧角度θ1c。
[0112] 接着,将描述根据这个示例性实施例的燃料喷射阀3的操作。这个燃料喷射阀3的基本操作与在上述第一示例性实施例中的相同,从而将省略其说明。
[0113] 燃料喷射阀3利用从未示出的泵输送到阀体10的燃料供应通道11中的燃料执行燃料喷射。在燃料喷射阀3中,当阀元件20被未示出的阀驱动装置向上提升时,使得燃料供应通道11中的燃料经由在阀座13和阀元件20的下端部的外周表面部分之间的间隙和阀孔12流入喷孔33中,并且被从喷孔33的出口侧开口端部33b沿着向下方向喷出。
[0114] 关于从燃料供应通道11朝向喷孔33前进的燃料,通过接收由阀座13、阀元件20,和喷孔板30施加的压力损失,燃料喷射阀3在燃料流F中产生湍流,并且当燃料从入口侧开口端部33a流入喷孔33中时,使其靠近喷孔33的内壁表面部分33c地流动,从而形成了边界层剥离。
[0115] 随着燃料变得更加远离出口侧开口端部33b,从燃料喷射阀3喷射的燃料扩展燃料液体膜截面,但是燃料滴从燃料主流扩散,从而燃料液体膜截面逐渐地收缩并且最后消失。
[0116] 在根据这个示例性实施例的燃料喷射阀3中,喷孔板30的喷孔33如此形成,使得是在沿着入口侧开口端部33a和出口侧开口端部33b的短轴Y1和Y2的倾斜截面中相反的喷孔内壁表面部分33e和33f的夹角的第二角度θ2大于是在沿着入口侧开口端部33a和出口侧开口端部33b的长轴X1和X2的纵向截面中相反的喷孔内壁表面部分33c和33d的夹角的第一角度θ1。
[0117] 因此,燃料喷射阀3能够向下喷射燃料,从而它从喷孔33沿着出口侧开口端部33b的短轴Y2的方向扩散开。而且,燃料喷射阀3产生靠近喷孔33的内壁表面部分33c的燃料流F,并且因此在喷孔33内侧的内壁表面部分33d侧上的区域中形成负压力。结果,外部空气流A能够被抽吸到喷孔33中。
[0118] 因此,关于从喷孔33喷出的燃料,燃料喷射阀3使得燃料液体膜沿着出口侧开口端部33b的长轴X2的方向的厚度h是薄的(见图2),并且沿着出口侧开口端部33b的短轴Y2的方向充分地展开液体燃料膜,从而能够有效地促进燃料滴的雾化。
[0119] 此外,在根据这个示例性实施例的燃料喷射阀3中,喷孔板30的喷孔33如此形成,使得在关于喷孔板30的平面视图中,出口侧开口端部33b的流路截面关于短轴Y2非对称地形成。
[0120] 结果,在沿着入口侧开口端部33a和出口侧开口端部33b的长轴X1和X2的纵向截面(见图5A)中,是在轴线Z和喷孔内壁表面部分33d之间的夹角的外侧角度θ1d大于是在轴线Z和喷孔内壁表面部分33c之间的夹角的内侧角度θ1c。
[0121] 因此,燃料喷射阀3沿着出口侧开口端部33b的长轴X2的方向充分地展开燃料液体膜,并且增加从外部抽吸到喷孔33中的空气的量,从而能够有效地促进燃料滴的雾化。
[0122] (第四示例性实施例)
[0123] 如在图6A中所示,根据本发明第四示例性实施例的燃料喷射阀4包括阀体10、阀元件20和喷孔板30。沿着板厚度方向贯穿的多个喷孔34设置在喷孔板30中。在下文中,将以单数形式描述这些喷孔34以简化说明。
[0124] 阀体10、阀元件20和喷孔板30的基本结构与在以上第一示例性实施例中描述的那些相同,从而图6A到6E中的、由与在图1A到1D中的附图标记相同的附图标记表示的部分与图1A到1D中的部分相同。
[0125] 在关于图6B所示喷孔板30的平面视图中,喷孔34形成有具有卵形形状的流路截面,该卵形形状具有长轴X1和X2与短轴Y1和Y2。
[0126] 这里,长轴X1和短轴Y1属于位于喷孔34的阀体10侧(图6A中的上侧)上的入口侧开口端部34a,并且长轴X2和短轴Y2属于位于喷孔34与阀体10相反的一侧上(即,图6A中的下侧上)的出口侧开口端部34b。
[0127] 喷孔34以渐缩形状形成,从而流路截面面积从入口侧开口端部34a朝向出口侧开口端部34b变大。喷孔34如此形成,使得与入口侧开口端部34a的中心(即,在长轴X1和短轴Y1之间的交点)相比,出口侧开口端部34b的中心(即,在长轴X2和短轴Y2之间的交点)朝向喷孔板30的外边缘部分侧更远地定位。
[0128] 喷孔34如此形成,使得是在沿着出口侧开口端部34b的短轴Y2的倾斜截面(见图6C和6D)中相对的喷孔内壁表面部分34e和34f的夹角的第二角度θ2大于是在沿着出口侧开口端部34b的长轴X2的纵向截面(见图6A)中相对的喷孔内壁表面部分34c和34d的夹角的第一角度θ1。在图中,附图标记Z代表喷孔34的轴线。
[0129] 此外,喷孔34如此形成,使得在关于喷孔板30的平面视图(见图6E)中,入口侧开口端部34a的长轴X1朝向阀孔12的中心O延伸。
[0130] 接着,将描述根据这个示例性实施例的燃料喷射阀4的操作。这个燃料喷射阀4的基本操作与在上述第一示例性实施例中的相同,从而将省略其说明。
[0131] 燃料喷射阀4利用从未示出的泵输送到阀体10的燃料供应通道11中的燃料执行燃料喷射。在燃料喷射阀4中,当阀元件20被未示出的阀驱动装置向上提升时,使得燃料供应通道11中的燃料经由在阀座13和阀元件20的下端部的外周表面部分之间的间隙和阀孔12流入喷孔34中,并且被从喷孔34的出口侧开口端部34b沿着向下方向喷出。
[0132] 随着燃料变得更加远离出口侧开口端部34b,从燃料喷射阀4喷射的燃料扩展燃料液体膜截面,但是燃料滴从燃料主流扩散,从而燃料液体膜截面逐渐地收缩并且最后消失。
[0133] 在根据这个示例性实施例的燃料喷射阀4中,喷孔板30的喷孔34如此形成,使得是在沿着入口侧开口端部34a和出口侧开口端部34b的短轴Y1和Y2的倾斜截面中相对的喷孔内壁表面部分34e和34f的夹角的第二角度θ2大于是在沿着入口侧开口端部34a和出口侧开口端部34b的长轴X1和X2的纵向截面中相对的喷孔内壁表面部分34c和34d的夹角的第一角度θ1。
[0134] 因此,燃料喷射阀4能够向下喷射燃料,从而它从喷孔34沿着出口侧开口端部34b的短轴Y2的方向扩散开。而且,燃料喷射阀4产生靠近喷孔34的内壁表面部分34c的燃料流F,并且因此在喷孔34内侧的内壁表面部分34d侧上的区域中形成负压力。结果,外部空气流A能够被抽吸到喷孔34中。
[0135] 而且,在根据这个示例性实施例的燃料喷射阀4中,喷孔板30的喷孔34如此形成,使得入口侧开口端部34a的长轴X1朝向阀孔12的中心O延伸,从而产生靠近喷孔34的内壁表面部分34c侧的燃料流F,这使得在通过喷孔34流动的燃料中发生边界层剥离。
[0136] 因此,关于从喷孔34喷出的燃料,燃料喷射阀4使得燃料液体膜沿着出口侧开口端部34b的长轴X2的方向的厚度h是薄的(见图2),并且沿着出口侧开口端部34b的短轴Y2的方向充分地展开液体燃料膜,从而能够有效地促进燃料滴的雾化。
[0137] (第五示例性实施例)
[0138] 如在图7A中所示,根据本发明第五示例性实施例的燃料喷射阀5包括阀体10、阀元件20和喷孔板30。沿着板厚度方向贯穿的多个喷孔35设置在喷孔板30中。在下文中,将以单数形式描述这些喷孔35以简化说明。
[0139] 阀体10、阀元件20和喷孔板30的基本结构与在以上第一示例性实施例中描述的那些相同,从而图7A到7D中的、由与在图1A到1D中的附图标记相同的附图标记表示的部分与图1A到1D中的部分相同。
[0140] 在关于图7B所示喷孔板30的平面视图中,喷孔35形成有具有卵形形状的流路截面,该卵形形状具有长轴X1和X2与短轴Y1和Y2。
[0141] 这里,长轴X1和短轴Y1属于位于喷孔35的阀体10侧(图7A中的上侧)上的入口侧开口端部35a,并且长轴X2和短轴Y2属于位于喷孔35与阀体10相反的一侧上(即,图7A中的下侧上)的出口侧开口端部35b。
[0142] 喷孔35以渐缩形状形成,从而流路截面面积从入口侧开口端部35a朝向出口侧开口端部35b变大。喷孔35如此形成,使得与入口侧开口端部35a的中心(即,在长轴X1和短轴Y1之间的交点)相比,出口侧开口端部35b的中心(即,在长轴X2和短轴Y2之间的交点)朝向喷孔板30的外边缘部分侧更远地定位。
[0143] 喷孔35如此形成,使得是在沿着入口侧开口端部35a和出口侧开口端部35b的短轴Y1和Y2的倾斜截面(见图7C和7D)中相对的喷孔内壁表面部分35e和35f的夹角的第二角度θ2大于是在沿着入口侧开口端部35a和出口侧开口端部35b的长轴X1和X2的纵向截面(见图
7A)中相对的喷孔内壁表面部分35c和35d的夹角的第一角度θ1。在图中,附图标记Z代表喷孔35的轴线。
[0144] 此外,喷孔35的入口侧开口端部35a邻近于阀体10的内周边缘部分地形成。
[0145] 接着,将描述根据这个示例性实施例的燃料喷射阀5的操作。这个燃料喷射阀5的基本操作与在上述第一示例性实施例中的相同,从而将省略其说明。
[0146] 燃料喷射阀5利用从未示出的泵输送到阀体10的燃料供应通道11中的燃料执行燃料喷射。即,在燃料喷射阀5中,当阀元件20被未示出的阀驱动装置向上提升时,使得燃料供应通道11中的燃料经由在阀座13和阀元件20的下端部的外周表面部分之间的间隙和阀孔12流入喷孔35中,并且被从喷孔35的出口侧开口端部35b沿着向下方向喷出。
[0147] 随着燃料变得更加远离出口侧开口端部35b,从燃料喷射阀5喷射的燃料扩展燃料液体膜截面,但是燃料滴从燃料主流扩散,从而燃料液体膜截面逐渐地收缩并且最后消失。
[0148] 在根据这个示例性实施例的燃料喷射阀5中,喷孔板30的喷孔35如此形成,使得是沿着入口侧开口端部35a和出口侧开口端部35b的短轴Y1和Y2的倾斜截面中相对的喷孔内壁表面部分35e和35f的夹角的第二角度θ2大于是沿着入口侧开口端部35a和出口侧开口端部35b的长轴X1和X2的纵向截面中相对的喷孔内壁表面部分35c和35d的夹角的第一角度θ1。
[0149] 因此,燃料喷射阀5能够向下喷射燃料,从而它从喷孔35沿着出口侧开口端部35b的短轴Y2的方向扩散开。而且,燃料喷射阀5产生靠近喷孔35的内壁表面部分35c的燃料流F,并且因此在喷孔35内侧的内壁表面部分35d侧上的区域中形成负压力。结果,外部空气流A能够被抽吸到喷孔35中。
[0150] 因此,关于从喷孔35喷出的燃料,燃料喷射阀5使得燃料液体膜沿着出口侧开口端部35b的长轴X2的方向的厚度h是薄的(见图2),并且沿着出口侧开口端部35b的短轴Y2的方向充分地展开液体燃料膜,从而能够有效地促进燃料滴的雾化。
[0151] 而且,在根据这个示例性实施例的燃料喷射阀5中,喷孔板30的喷孔35如此形成,使得入口侧开口端部35a邻近于阀体10的阀孔12的内周边缘部分。因此,燃料喷射阀5将在阀体10的阀座13和阀元件20的外周表面部分之间流动的燃料直接地引导到喷孔35。
[0152] 因此,关于从喷孔35喷出的燃料,燃料喷射阀5阻止在通过阀体10流动的燃料流中的干扰容易地衰减,从而能够有效地促进燃料滴的雾化。
[0153] (第六示例性实施例)
[0154] 如在图8A中所示,根据本发明第五示例性实施例的燃料喷射阀6包括阀体10、阀元件20和喷孔板30。沿着板厚度方向贯穿的多个喷孔36设置在喷孔板30中。在下文中,将以单数形式描述这些喷孔36以简化说明。
[0155] 阀体10、阀元件20和喷孔板30的基本结构与在以上第一示例性实施例中描述的那些相同,从而图8A到8D中的、由与在图1A到1D中的附图标记相同的附图标记表示的部分与图1A到1D中的部分相同。
[0156] 在这个燃料喷射阀6中,围绕阀孔12的内周边缘部分的周边并且面对阀体10的凹部37形成在喷孔板30上。
[0157] 在关于图8B所示喷孔板30的平面视图中,喷孔36形成有具有卵形形状的流路截面,该卵形形状具有长轴X1和X2与短轴Y1和Y2。
[0158] 这里,长轴X1和短轴Y1属于位于喷孔36的阀体10侧(图8A中的上侧)上的入口侧开口端部36a,并且长轴X2和短轴Y2属于位于喷孔36与阀体10相反的一侧上(即,图8A中的下侧上)的出口侧开口端部36b。
[0159] 喷孔36以渐缩形状形成,从而流路截面面积从入口侧开口端部36a朝向出口侧开口端部36b变大。喷孔36如此形成,使得与入口侧开口端部36a的中心(即,在长轴X1和短轴Y1之间的交点)相比,出口侧开口端部36b的中心(即,在长轴X2和短轴Y2之间的交点)朝向喷孔板30的外边缘部分侧更远地定位。
[0160] 喷孔36如此形成,使得是在沿着入口侧开口端部36a和出口侧开口端部36b的短轴Y1和Y2的倾斜截面(见图8C和8D)中相对的喷孔内壁表面部分36e和36f的夹角的第二角度θ2大于是在沿着入口侧开口端部36a和出口侧开口端部36b的长轴X1和X2的纵向截面(见图
8A)中相对的喷孔内壁表面部分36c和36d的夹角的第一角度θ1。在图中,附图标记Z代表喷孔36的轴线。
[0161] 此外,喷孔36的入口侧开口端部36a邻近于阀体10的内周边缘部分地形成。
[0162] 接着,将描述根据这个示例性实施例的燃料喷射阀6的操作。这个燃料喷射阀6的基本操作与在上述第一示例性实施例中的相同,从而将省略其说明。
[0163] 燃料喷射阀6利用从未示出的泵输送到阀体10的燃料供应通道11中的燃料执行燃料喷射。即,在燃料喷射阀6中,当阀元件20被未示出的阀驱动装置向上提升时,使得燃料供应通道11中的燃料经由在阀座13和阀元件20的下端部的外周表面部分之间的间隙和阀孔12流入喷孔36中,并且被从喷孔36的出口侧开口端部36b沿着向下方向喷出。
[0164] 随着燃料变得更加远离出口侧开口端部36b,从燃料喷射阀6喷射的燃料扩展燃料液体膜截面,但是燃料滴从燃料主流扩散,从而燃料液体膜截面逐渐地收缩并且最后消失。
[0165] 在根据这个示例性实施例的燃料喷射阀6中,喷孔板30的喷孔36如此形成,使得是沿着入口侧开口端部36a和出口侧开口端部36b的短轴Y1和Y2的倾斜截面中相对的喷孔内壁表面部分36e和36f的夹角的第二角度θ2大于是沿着入口侧开口端部36a和出口侧开口端部36b的长轴X1和X2的纵向截面中相对的喷孔内壁表面部分36c和36d的夹角的第一角度θ1。
[0166] 因此,燃料喷射阀6能够向下喷射燃料,从而它从喷孔36沿着出口侧开口端部36b的短轴Y2的方向扩散开。而且,燃料喷射阀6产生靠近喷孔36的内壁表面部分36c的燃料流F,并且因此在喷孔36内侧的内壁表面部分36d侧上的区域中形成负压力。结果,外部空气流A能够被抽吸到喷孔36中。
[0167] 因此,关于从喷孔36喷出的燃料,燃料喷射阀6使得燃料液体膜沿着出口侧开口端部36b的长轴X2的方向的厚度h是薄的(见图2),并且沿着出口侧开口端部36b的短轴Y2的方向充分地展开液体燃料膜,从而能够有效地促进燃料滴的雾化。
[0168] 而且,在根据这个示例性实施例的燃料喷射阀6中,喷孔板30的喷孔36如此形成,使得入口侧开口端部36a邻近于阀体10的阀孔12的内周边缘部分。因此,燃料喷射阀6将在阀体10的阀座13和阀元件20的外周表面部分之间流动的燃料直接地引导到喷孔36。
[0169] 因此,关于从喷孔36喷出的燃料,燃料喷射阀6阻止在通过阀体10流动的燃料中的干扰容易地衰减,从而能够有效地促进燃料滴的雾化。
[0170] 进而,在根据这个示例性实施例的这个燃料喷射阀6中,围绕阀孔12的内周边缘部分的周边并且面对阀体10的凹部37形成在喷孔板30上。这个结构阻止喷孔36的入口侧开口端部36a与阀体10的端部重叠,从而喷孔36的加工精度不必是那么高的。
[0171] 而且,利用燃料喷射阀6,燃料在凹部37和阀体10的端部之间发生停滞,并且在通过喷孔36流动的燃料中的干扰扩大,从而能够更加有效地促进从喷孔喷出的燃料的燃料滴的雾化。
[0172] 本发明的燃料喷射阀的技术范围不被限制为上述示例性实施例,而是包括在不偏离本发明的范围的情况下对于在权利要求中描述的构成元件的各种修改。
[0173] 在上述示例性实施例中,喷孔31到33、35,和36的入口侧开口端部31a到33a、35a,和36a的长轴X1和喷孔31到33、35,和36的出口侧开口端部31b到33b、35b,和36b的长轴X2沿着基本相同的方向延伸,并且喷孔31到33、35,和36的入口侧开口端部31a到33a、35a,和36a的短轴Y1和喷孔31到33、35,和36的出口侧开口端部31b到33b、35b,和36b的短轴Y2沿着基本相同的方向延伸。可替代地,喷孔31到33、35,和36的入口侧开口端部31a到33a、35a,和36a的长轴X1和喷孔31到33、35,和36的出口侧开口端部31b到33b、35b,和36b的短轴Y2可以沿着基本相同的方向延伸,并且喷孔31到33、35,和36的入口侧开口端部31a到33a、35a,和
36a的短轴Y1和喷孔31到33、35,和36的出口侧开口端部31b到33b、35b,和36b的长轴X2可以沿着基本相同的方向延伸。
[0174] 如上所述,本发明的燃料喷射阀充分地扩散开从喷孔喷出的燃料液体膜,并且因此有效地促进燃料滴的雾化。通常地在各种类型的内燃机中,这个燃料喷射阀是有用的。