專利名稱：噴射器噴嘴的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種噴射器噴嘴，適用于以二甲醚為燃料的柴油機等。
背景技術：
以往，作為適用于柴油機等的噴射器噴嘴(,乂^二夕夕乂x'》)，周知
一種如下構成的噴射器噴嘴，通過可升降地收容在噴嘴內的針閥(以下稱為 針)，對形成在前端部的多個噴孔(噴嘴噴孔)進行開閉(參照專利文獻1)。
例如，如圖6所示，噴射器噴嘴61具有收容針62的噴嘴主體63，該 噴嘴主體63由形成了多個噴孔64的罩部65和使針62落座的座部(噴嘴 座)66構成。
在圖6的噴射器噴嘴61中，座部66成為隨著到達下方而縮徑的錐形 座構造。
而且，近年以降低燃料噴射后的后泄漏導致的HC量為目的，降低了罩 部的容量的噴射器噴嘴(例如錐形的罩部、迷你罩、或VCO(Valve Covered Orifice);無罩)成為主流，例如在圖6的噴射器噴嘴61中，罩部65形成為 錐形。
在圖6的噴射器噴嘴61中，當針62提升時，儲存在未圖示的共軌等 中的加壓燃料通過針62與座部66及罩部65的間隙而流入罩部65，并從噴 孔64噴射至燃燒室。
但是，在噴射器噴嘴61噴射的燃料中，除一般的輕油以外，例如可考 慮二甲醚(以下稱為DME)等液化氣體燃料等。
在以DME為燃料的情況下，DME與輕油相比單位體積的發(fā)熱量較小， 所以相對于輕油需要噴射大約2倍的燃料。
而且，與噴射輕油的柴油機不同，在使用DME的柴油機中沒有C-C 結合(碳-碳結合)，所以不會產(chǎn)生煙，共軌壓力可使用比輕油低的區(qū)域。
根據(jù)以上所述，在DME柴油機中，為了在與現(xiàn)有的輕油柴油機相同的 區(qū)域使用發(fā)動機轉速、負荷等，并得到相同輸出，需要相對于輕油而擴大
噴射器噴嘴的噴孔徑、噴孔數(shù)的總面積(即噴嘴噴孔總面積)。
專利文獻1:日本特開2005-180253號公報
但是，在擴大噴嘴噴孔總面積、且降低了罩部容積的情況下，罩部65 的內壁面和針62之間的流路面積會變得比噴嘴噴孔總面積小。
這樣，當罩部65及針62之間的流路面積比噴嘴噴孔總面積小時，不 能得到噴孔64的期望的噴霧特性，導致最大噴射率的降低。
艮P，燃料在罩部65的入口被節(jié)流，不能得到與設定得較大的噴孔總面 積相稱的燃料噴射率。
在最大噴射率降低的情況下，為了維持總噴射量，可考慮將噴射期間 設定得較長，但在高速發(fā)動機旋轉速度區(qū)域中，可噴射的期間較短，所以 在該較短的噴射期間內不能完全噴射期望量的燃料，而引起輸出降低。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種噴射器噴嘴，能夠解決上述問題， 并實現(xiàn)燃料的最大噴射率的提高。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明為一種噴射器噴嘴，其具有罩部，形成 在噴嘴主體的前端部并儲存燃料，并且形成有噴射該儲存的燃料的噴孔； 以及座部，形成在該罩部的基端部側，使用于閉塞該罩部的針閥落座；在 該噴射器噴嘴中，上述針閥的前端部形成為隨著到達前端側而縮徑的錐狀， 并且將該錐狀前端部的、從與上述座部的抵接位置開始的前端側切除。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明為一種噴射器噴嘴，其具有罩部，形成 在噴嘴主體的前端部并儲存燃料，并且形成有噴射該儲存的燃料的噴孔； 以及座部，形成在該罩部的基端部側，使用于閉塞該罩部的針閥落座；上 述罩部的內壁面形成為隨著到達前端側而縮徑的錐狀，在該噴射器噴嘴中， 在上述罩部的與上述針閥的前端部相對的內壁面上形成擴徑部。
優(yōu)選上述燃料為二甲醚。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明發(fā)揮的優(yōu)良效果為，能夠實現(xiàn)燃料的最大噴射率的提高。


圖1是本發(fā)明一個實施方式的噴射器噴嘴的剖面圖。圖2是圖1的II部放大圖。
圖3是用于說明噴射器噴嘴的開口面積和針提升量的關系的圖。 圖4是其他實施方式的噴射器噴嘴的剖面圖。
圖5是其他實施方式噴射器噴嘴的剖面圖及現(xiàn)有噴射器噴嘴的剖面圖。
圖6是現(xiàn)有噴射器噴嘴的剖面圖。
符號說明
1、 4噴射器噴嘴
2噴嘴主體
3針閥(針)
11噴孔
21罩部
22座部
215擴徑部
具體實施例方式
以下，根據(jù)附圖詳細說明本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式。 本實施方式的噴射器噴嘴適用于例如以二甲醚(以下稱為DME)為燃料
的柴油機的噴射器等。
如圖1所示，噴射器噴嘴1具有噴嘴主體2，具有用于噴射燃料的噴
孔ll;以及針閥(以下稱為針)3，可升降地收容在該噴嘴主體2內，用于開
閉噴孔11。
更具體地說，噴射器噴嘴l具有罩部21，形成在噴嘴主體2的前端 部(圖1中的下端部)并儲存燃料，并且形成有噴射該儲存的燃料的噴孔11; 座部22，形成在該罩部21的基端部側(圖1中的上側)，使用于閉塞該罩部 21的針3落座；以及插通孔23，從該座部22向上方延伸并收容針3。
插通孔23為大致圓形剖面并沿上下方向(針軸方向)延伸，并形成為直 徑比針3的直徑大。插通孔23經(jīng)由未圖示的燃料供給路與共軌連通，來自 該共軌的加壓燃料被供給到插通孔23和針3之間。而且，在插通孔23下 部的直徑方向外側，形成儲存被加壓的燃料并按壓后述的針3的受壓部32 的蓄油池231。
座部22，成為噴嘴主體2的內壁面，直徑比插通孔23的直徑小，且形
成為從插通孔23向下方縮徑并延伸的錐狀。在圖例中，座部22形成為漏 斗狀。座部22的上下方向的中間部，具有與后述的針3的座抵接部33大 致相同的直徑，并在針3落座時與針3的座抵接部33抵接。
詳細內容后述，但在針提升時，在該針3的座抵接部33和座部22之 間形成作為燃料流路的間隙。在本實施方式中，該流路的最小流路面積被 設定為比噴孔ll的開口面積大。在圖例中，從最大提升時的針3的座抵接 部33上端向座部22的內壁面畫垂線所到達的位置的直徑，設定為* 2.2mm(參照圖2符號Cl)。而且，座抵接部33的下端的直徑設定為小1.7mm。
罩部21具有第1錐面211，從座部22向下方延伸；第2錐面212， 從該第1錐面2U向下方延伸；以及底面213，與該第2錐面212的下端連 接。第1錐面211形成為以比座部22小的錐度隨著到達下方而縮徑。第2 錐面212形成為以比第1錐面211大的錐度隨著到達下方而縮徑。
在罩部21的內壁面上設置有多個噴孔11。在本實施方式中，這些噴孔 11隔著預定的間隔而排列形成在圓周方向上。這些噴孔11的數(shù)量或孔徑根 據(jù)噴射的燃料等而適當設定，在圖例中，以使噴孔ll的合計開口面積(以下 稱為噴孔面積)為0.67mr^的方式設定數(shù)量以及孔徑。而且，在本實施方式 中，噴孔ll配置在第1錐面211和第2錐面212的邊界部。
針3具有圓柱狀的基部31;錐狀的受壓部32，從該基部31的下端 向下方縮徑且延伸；以及座抵接部33，從該受壓部32的下端向下方延伸、 在針落座時與座部22抵接。
座抵接部33形成為以比受壓部32大的錐度隨著到達下方而縮徑的錐 狀。在本實施方式中，座抵接部33的寬度(圖中的上下方向的長度)假設為 與座部22接觸的面積的寬度。
這樣，在本實施方式中，針3的前端部形成為隨著到達前端側而縮徑 的2段的錐狀(受壓部32和座抵接部33)，并且該錐狀前端部的、從與上述 座部22的抵接位置的前端側邊界開始的前端側被切除。
接著，說明本實施方式的噴射器噴嘴1的作用。
在噴射器的閉閥時，針3落座在座部22上，罩部21被從上方側閉塞。 此時，燃料未被供給到罩部21內，并不進行從噴孔ll的燃料噴射。
如圖2所示，在噴射器的開閥時，通過未圖示的促動器等來提升針3(圖 2中向上方移動)。
通過該針3的提升，在針3和座部22之間形成間隙。通過該縫隙，插 通孔23的燃料被供給到罩部21內，供給到該罩部21的燃料從噴孔11向 燃燒室噴射。
在此，在本實施方式中，針3的比與座部22的抵接位置靠前端側的部 分被切除。因此，燃料在罩部21的入口不被節(jié)流地流入罩部21。并且，在 針3的提升時，由于以在該針3和座部22之間形成的間隙的最小剖面積(最 小流路面積)比噴孔面積大的方式，來設定座部22的直徑以及錐度，因此在 從共軌到噴孔11的燃料流路中燃料不會被節(jié)流。
這樣，在本實施方式中，使針3的前端部與罩部21的內壁面盡可能地 隔開距離而確保流路面積，由此能夠防止到達噴孔ll之前的壓力損失。結 果，通過將噴孔面積設定得較大，能夠實現(xiàn)燃料的最大噴射率的提高。
接著，根據(jù)圖3說明噴射器噴嘴1的開口面積(流路面積)和針3的提升 量的關系。
在圖3中，線Ll表示本實施方式的噴射器噴嘴1的燃料流路上的最小 開口面積和針提升量的關系。線L2表示在座部中直徑為4>2.2mm的位置的 開口面積和針提升量的關系。線L3表示在座部中直徑為d> 1.7mm的位置的 開口面積和針提升量的關系。線L4表示噴孔11的噴孔面積(0.67mm2)。
線Lll表示使用圖6所示的現(xiàn)有針62時的罩部65上端(cj) l.Omm)的開 口面積和針提升量的關系。
線L21表示輕油噴嘴(罩直徑4)1.0mm、座直徑》1.8mm、噴孔面積 0.15mm"的燃料流路上的最小開口面積和針提升量的關系。線L22表示輕 油噴嘴的噴孔面積(0.15mm2)。
如圖3的線Ll所示，燃料流路上的最小開口面積隨著針提升量的增大 而增大，并在接近噴孔面積的位置收束而成為與噴孔面積大致相同。該最 小開口面積收束時的針提升量為，為了以噴孔面積來噴射燃料(即得到最大 噴射率)所需的針提升量(以下稱為需要針提升量)。
例如，在輕油噴嘴L21中，需要針提升量為0.25mm左右。
在本實施方式中，DME噴嘴的噴孔面積L4達到0.67mm2，但通過座 直徑的擴大、和將針3的前端形成為截頭圓錐狀而提高罩部21的流路面積， 由此如圖2所示、座部22的直徑d) 1.7mm部分L3成為最小開口面積(參照 圖2符號C1)，需要針提升量為0.35mm左右。對此，在現(xiàn)有的噴射器噴嘴61(參照圖6)的情況下，由于罩部65的入 口為最小流路面積Lll(參照圖2符號C2)，所以當根據(jù)圖3的線Lll進行 推定時，需要針提升量為0.55mm以上。因此，在現(xiàn)有的噴嘴61中，針62 的響應性(當使基于共軌壓力的針速度為一定時)惡化，控制室容量也增加， 噴射器的響應性惡化。而且，在使針提升量為0.55mm以下的情況下，即使 將噴孔面積設定得大也不能有效利用。
如上所述，在本實施方式中，隨著DME噴射器噴嘴1的噴嘴噴孔面積 的增大，能夠將罩部21的內壁面和針3之間的流路面積增大，并能夠有效 地利用預定的噴嘴噴孔面積。
而且，即使擴大噴孔面積，由于能夠將需要針提升量抑制為比以往小， 所以能夠防止響應性的惡化。
此外，在本實施方式中，由于能夠通過切除前端這種簡單的加工來形 成針3，所以能夠實現(xiàn)加工成本抑制和工序簡化，且容易進行精度管理。
另外，罩容量增大與切除的針前端相應的量，但當比較輕油和DME的 每個分子的碳數(shù)量時，輕油的碳數(shù)量為14~16左右，而DME的碳數(shù)量為2、 非常少，所以噴射結束后，即使DME滯留在針閉閥后的罩部21并產(chǎn)生后 泄漏，該滯留DME對廢氣中的HC排出的影響也較小。
接著，根據(jù)圖4以及圖5說明其他實施方式。
本實施方式與上述圖1的實施方式相比，針和罩部的形狀不同，其他 都相同。因此，對與上述實施方式相同的要素在圖中賦予相同的符號，并 省略詳細的說明。
另外，在圖5中，通過中央線C而分割左右，左側表示本實施方式的 噴射器噴嘴4，右側表示現(xiàn)有的噴射器噴嘴61 。
在本實施方式中，在罩部21上設置擴徑部215，而擴大罩部21和針3 之間所劃分的流路面積，由此將從插通孔23到噴孔11的燃料流路上的最 小流路面積設定得比噴孔面積大。
具體地說，本實施方式的噴射器噴嘴4具有罩部21，形成在噴嘴主 體2的前端部并儲存燃料，并且形成有噴射該儲存的燃料的噴孔11;以及 座部22，形成在該罩部21的基端部側，使用于閉塞該罩部21的針3落座。
針3具有基部31;受壓部32;以及座抵接部35，從該受壓部32的 下端向下方延伸，并形成為上下顛倒的圓錐狀。在本實施方式中，在針落
座時，僅座抵接部35的上端部與座部22抵接。
罩部21為，其內壁面形成為隨著到達前端側而縮徑的錐狀(在圖例中為
2段的錐狀)，在本實施方式中，在罩部21的與針3的前端部相對的內壁面
上形成有擴徑部215。
本實施方式的擴徑部215為，從座部22的下端呈剖面圓形地向下方延
伸預定長度。在圖例中，擴徑部215從座部22的下端延伸至針落座時的針
3的前端位置。擴徑部215的內徑設定為，在針提升時該針3和擴徑部215
之間的最小流路面積比噴孔面積大。并且，針3和座部22之間的最小流路
面積也設定得比噴孔面積大。
而且，擴徑部215的內壁面在下端部向直徑方向內側彎曲并形成R形
狀。該R形狀例如通過圓頭加工形成。
在本實施方式中，也能得到與上述圖1的實施方式相同的效果。 另外，本發(fā)明不限于上述實施方式，可考慮各種變形例或應用例。 例如，燃料不限于DME，可考慮輕油、汽油等各種液體燃料。 而且，在上述實施方式中設置了剖面圓形的擴徑部215，但不限于此，
例如可考慮使罩部21的內壁面在與噴孔11對應的圓周方向位置上凹陷，
而設置槽狀的擴徑部。
權利要求
1、一種噴射器噴嘴，具有罩部，形成在噴嘴主體的前端部并儲存燃料，并且形成有噴射該儲存的燃料的噴孔；以及座部，形成在該罩部的基端部側，使用于閉塞該罩部的針閥落座；其特征在于，上述針閥的前端部形成為隨著到達前端側而縮徑的錐狀，并且將該錐狀前端部的從與上述座部的抵接位置開始的前端側切除。
2、 一種噴射器噴嘴，具有罩部，形成在噴嘴主體的前端部并儲存燃 料，并且形成有噴射該儲存的燃料的噴孔；以及座部，形成在該罩部的基 端部側，使用于閉塞該罩部的針閥落座；上述罩部的內壁面形成為隨著到 達前端側而縮徑的錐狀，該噴射器噴嘴的特征在于，在上述罩部的與上述針閥的前端部相對的內壁面上形成擴徑部。
3、 如權利要求1或2所述的噴射器噴嘴，其中， 上述燃料為二甲醚。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠實現(xiàn)燃料的最大噴射率的提高的噴射器噴嘴。該噴射器噴嘴(1)，具有罩部(21)，形成在噴嘴主體(2)的前端部并儲存燃料，并且形成有噴射該儲存的燃料的噴孔(11)；以及座部(22)，形成在該罩部(21)的基端部側，使用于閉塞該罩部(21)的針閥(3)落座；上述針閥(3)的前端部形成為隨著到達前端側而縮徑的錐狀，并且將該錐狀前端部的從與上述座部(22)的抵接位置開始的前端側切除。
文檔編號F02M61/18GK101379286SQ20068005310
公開日2009年3月4日 申請日期2006年12月8日 優(yōu)先權日2006年2月21日
發(fā)明者高瀨繁壽 申請人:五十鈴自動車株式會社