燃料噴射閥的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機的燃料噴射閥，尤其涉及一種向內(nèi)燃機的氣缸內(nèi)噴射燃料的燃料噴射閥。
【背景技術】
[0002]作為用于向內(nèi)燃機的氣缸內(nèi)噴射燃料的燃料噴射閥而已知有一種如下的噴射閥，該噴射閥具備:噴嘴體，其為筒狀并且頂端部被形成為圓錐狀；噴孔，其從所述噴嘴體的內(nèi)周面貫穿至外周面；閥體，其以滑動自如的方式被收納于噴嘴體內(nèi)，并對所述噴孔進行開閉，并且形成噴孔的方式為，經(jīng)由階梯部而使被配置于噴嘴體的內(nèi)周面?zhèn)鹊男≈睆讲?、和被配置于噴嘴體的外周面?zhèn)惹遗c所述小直徑部相比而較大孔徑的大直徑部連通(例如，參照專利文獻1)。
[0003]在先技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2007-107459號公報
[0006]專利文獻2:日本特開2004-245194號公報
[0007]專利文獻3:日本特開2013-199876號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明所要解決的問題
[0009]然而，雖然在前述的現(xiàn)有技術中考慮了噴射燃料的顆?；蛧婌F角度，但是未考慮到噴射燃料的射程(penetrat1n)，因此有可能無法充分獲得在噴孔的出口部分設置大直徑部的效果。因此，對于未在噴孔的出口部分設置大直徑部的燃料噴射閥，也有可能無法使廢氣排放充分改善。
[0010]本發(fā)明為鑒于上述情況而完成的發(fā)明，其目的在于提供一種具有以經(jīng)由階梯部而使小直徑部和大直徑部連通的方式而構(gòu)成的噴孔的燃料噴射閥能夠使廢氣排放改善的技術。
[0011 ] 用于解決問題的方法
[0012]本發(fā)明為了解決上述問題而采用如下所述的方法。
[0013]S卩，本發(fā)明為一種用于向內(nèi)燃機的氣缸內(nèi)噴射燃料的燃料噴射閥，其具備:噴嘴體，其為筒狀并且頂端部被形成為圓錐狀；噴孔，其從所述噴嘴體的內(nèi)周面貫穿至外周面；閥體，其以滑動自如的方式被收納于噴嘴體內(nèi)，并對所述噴孔進行開閉，所述燃料噴射閥的特征在于，所述噴孔被構(gòu)成為，經(jīng)由階梯部而使位于所述噴嘴體的內(nèi)周面?zhèn)鹊男≈睆讲俊⒑臀挥谒鰢娮祗w的外周面?zhèn)惹揖哂信c所述小直徑部相比而較大的孔徑的大直徑部連通，所述大直徑部的孔徑相對于所述小直徑部的孔徑的比為，3.1以上且4.0以下，所述大直徑部的長度相對于所述小直徑部的長度的比為，0.25以上且0.55以下，所述大直徑部的長度相對于所述大直徑部的孔徑的比為，0.4以上且1.6以下。
[0014]根據(jù)以此方式構(gòu)成的燃料噴射閥，與未在噴孔的出口部分設置大直徑部的燃料噴射閥(換言之，噴孔僅由小直徑部構(gòu)成的燃料噴射閥)相比，能夠?qū)⑷剂蠂娚鋲毫^低且燃料噴射量較少時的射程抑制為相同，并且能夠?qū)⑷剂蠂娚鋲毫^高且燃料噴射量較多時的射程設為較長。而且，根據(jù)以上述方式構(gòu)成的燃料噴射閥，與未在噴孔的出口部分設置大直徑部的燃料噴射閥相比，能夠使噴霧角度增大。
[0015]如果能夠?qū)崿F(xiàn)上述這種特性的射程，由于在燃料噴射壓力較低且燃料噴射量較少時噴射燃料難以附著于氣缸膛(cylinder bore)壁面上，因此從內(nèi)燃機而被排出的未燃燒燃料成分(例如，碳氫化合物(HC))的量會減少。此外，由于在燃料噴射壓力較高且燃料噴射量較多時噴射燃料與燃燒室內(nèi)更多的空氣混合，因此在氧不足的狀態(tài)下而被燃燒的燃料減少，進而從內(nèi)燃機而被排出的煙霧的量減少。而且，由于通過噴霧角度的擴大效果而促進了噴射燃料的霧化，因此可促進燃料與空氣均勻的混合，進而使未燃燒燃料或煙霧的排出量進一步減少。
[0016]因此，根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射閥，與未在噴孔的出口部分設置大直徑部的燃料噴射閥相比，能夠改善廢氣排放。
[0017]另外，本發(fā)明的燃料噴射閥適用于，燃料噴射壓力至少在40Mpa至180Mpa的范圍內(nèi)被調(diào)節(jié)的內(nèi)燃機。
【附圖說明】
[0018]圖1為表示應用本發(fā)明的燃料噴射閥的主要部分的結(jié)構(gòu)的圖。
[0019]圖2為表示噴孔的詳細結(jié)構(gòu)的圖。
[0020]圖3為表示在內(nèi)燃機處于特定的運轉(zhuǎn)狀態(tài)時的Dout/Din與過濾器排氣煙濃度值的關系的圖。
[0021]圖4為表示在內(nèi)燃機的整個運轉(zhuǎn)區(qū)域所使用的燃料噴射壓力的范圍內(nèi)對與各燃料噴射壓力對應的下限值ddmin和上限值ddmax進行計算的結(jié)果的圖。
[0022]圖5為表示Dout/Din與噴孔周邊的空氣流動的相關的圖。
[0023]圖6為表示在內(nèi)燃機處于特定的運轉(zhuǎn)狀態(tài)時的Lout/Lin與過濾器排氣煙濃度值的關系的圖。
[0024]圖7為表示在內(nèi)燃機的整個運轉(zhuǎn)區(qū)域所使用的燃料噴射壓力的范圍內(nèi)對與各燃料噴射壓力對應的下限值llmin和上限值llmax進行計算的結(jié)果的圖。
[0025]圖8為表不Lout/Lin與嗔孔周邊的空氣流動的相關的圖。
[0026]圖9為表示在內(nèi)燃機處于特定的運轉(zhuǎn)狀態(tài)時的Lout/Dout與過濾器排氣煙濃度值的關系的圖。
[0027]圖10為表示在內(nèi)燃機的整個運轉(zhuǎn)區(qū)域所使用的燃料噴射壓力的范圍內(nèi)對與各燃料噴射壓力對應的下限值ldmin和上限值ldmax進行計算的結(jié)果的圖。
[0028]圖11為表不燃料噴射壓力與射程的關系的圖。
[0029]圖12為表示燃料噴射壓力與噴霧角度的關系的圖。
[0030]圖13為表示Lout/Lin與從低負載運轉(zhuǎn)狀態(tài)的內(nèi)燃機而被排出的排氣的HC濃度的關系的圖。
[0031]圖14為表示高負載運轉(zhuǎn)時的過濾器排氣煙濃度值與低負載運轉(zhuǎn)時的HC濃度的關系的圖。
[0032]圖15為表示Dout/Din與從低負載狀態(tài)的內(nèi)燃機而被排出的N0X的量的關系的圖。
[0033]實施方式
[0034]以下，根據(jù)附圖對本發(fā)明的具體的實施方式進行說明。在本實施方式中所記載的結(jié)構(gòu)部件的尺寸、材質(zhì)、形狀、相對配置等只要沒有特別地記載，則并不將發(fā)明的技術范圍僅限定于此的含義。
[0035]圖1表示本發(fā)明所涉及的燃料噴射閥的主要部分的結(jié)構(gòu)。圖1所示的燃料噴射閥1為向氣缸內(nèi)噴射作為內(nèi)燃機的燃料的輕油或汽油等的液體燃料的構(gòu)件，并對從機械式栗而被噴射出的燃料進行噴射，所述機械式栗利用內(nèi)燃機的輸出(曲軸的旋轉(zhuǎn)力)而被驅(qū)動。
[0036]在圖1中，燃料噴射閥1具備噴嘴體2，所述噴嘴體2為筒狀且頂端被形成為圓錐狀。在噴嘴體2的頂端附近設置有多個噴孔3，所述噴孔3從該噴嘴體2的內(nèi)周面貫穿至外周面。此外，用于對噴孔3進行開閉的針閥(閥體)4以滑動自如的方式被收納于噴嘴體2的內(nèi)部。
[0037]在此，圖2表示噴孔3的詳細結(jié)構(gòu)。噴孔3具有小直徑部30和大直徑部31，所述小直徑部30被配置于燃料的流動方向的入口側(cè)，所述大直徑部31被配置于燃料的流動方向的出口側(cè)并具有與所述小直徑部30相比而較大的孔徑，這兩個小直徑部30和大直徑部31經(jīng)由階梯部而連通。另外，圖2中的Din表示小直徑部30的孔徑，圖2中的Dout表示大直徑部31的孔徑。此外，圖2中的Lin表示小直徑部30的長度，圖2中的Lout表示大直徑部31的長度。
[0038]然而，若不經(jīng)意地決定了構(gòu)成噴孔3的各個部的尺寸時，則無法充分獲得在噴孔3的出口部分設置大直徑部31的效果，并且相對于使用僅具備小直徑部的噴孔(未設置有大直徑部的噴孔)的情況而有可能無法使廢氣排放充分改善。
[0039]另外，在噴孔3的出口部分設置大直徑部31的目的在于，通過有效地利用燃料從小直徑部30被噴射出時從大直徑部31的外部(燃燒室)向內(nèi)部流入的空氣以及該空氣的流動，從而使廢氣排放改善。因此，在本實施例中，以向大徑部31流入的空氣的量以及該空氣的流動成為適當?shù)牧亢土鲃拥姆绞綐?gòu)成噴孔3。具體而言，以與向大直徑部31流入的空氣的量以及該空氣的流動相關的三個尺寸比收斂于適當?shù)姆秶姆绞綐?gòu)成噴孔3。在