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公開番号2024113720
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-23
出願番号2023018837
出願日2023-02-10
発明の名称燃料噴射装置
出願人日立Astemo株式会社
代理人弁理士法人信友国際特許事務所
主分類F02M 61/18 20060101AFI20240816BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】複数の噴孔に加工を施すことなく、噴霧に旋回を付与することができる燃料噴射装置を提供する。
【解決手段】燃料噴射装置100の噴孔部材109は、複数の噴孔201a～201fと、複数の噴孔201a～201fに燃料を案内する複数の噴孔上流側流路202a～202dとを有する。弁体110は、複数の噴孔201a～201fを開閉する。噴孔間角度が最大である最大噴孔間角度をαmaxとしたとき、αmaxの範囲内に複数の噴孔上流側流路202a～202dのうちの1つの噴孔上流側流路202aの中心線(流路群対称軸303)が存在する。そして、1つの噴孔上流側流路202aの中心線は、αmaxを構成する噴孔対201c,201fから等距離に定義される対称軸(噴孔群対称軸302)に対して、角度γ変位している。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
複数の噴孔と、前記複数の噴孔に燃料を案内する複数の噴孔上流側流路とを有する噴孔部材と、
前記噴孔部材に対して着座又は離座し、前記複数の噴孔を開閉する弁体と、を備え、
前記複数の噴孔及び前記複数の噴孔上流側流路は、それぞれ前記弁体の周方向に並んでおり、
前記周方向に隣接した噴孔対と前記噴孔部材の中心軸で定義される噴孔間角度が最大である最大噴孔間角度をαｍａｘとしたとき、前記αｍａｘの範囲内に前記複数の噴孔上流側流路のうちの１つの噴孔上流側流路の中心線が存在し、前記１つの噴孔上流側流路の中心線は、前記αｍａｘを構成する噴孔対から等距離に定義される対称軸に対して、角度γ変位している
燃料噴射装置。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記周方向に隣接した２つの噴孔上流側流路の中心と前記噴孔部材の中心軸で定義される噴孔上流側流路間の角度をβとした場合に、下記関係式が成立する
請求項１に記載の燃料噴射装置。
（数１）
γ≦（β－αｍａｘ／２）・・・（１）
【請求項３】
前記αｍａｘを除く噴孔間角度を構成する噴孔対の間に、前記複数の噴孔上流側流路の中心点が１つ存在する又は存在しない
請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
複数の噴孔と、前記複数の噴孔に燃料を案内する複数の噴孔上流側流路とを有する噴孔部材と、
前記噴孔部材に対して着座又は離座し、前記複数の噴孔を開閉する弁体と、を備え、
前記複数の噴孔及び前記複数の噴孔上流側流路は、それぞれ前記弁体の周方向に並んでおり、
前記周方向に隣接した噴孔対と前記噴孔部材の中心軸で定義される噴孔間角度が最大である最大噴孔間角度をαｍａｘ１、２番目に大きい噴孔間角度をαｍａｘ２としたとき、前記αｍａｘ１及び前記αｍａｘ２のそれぞれの範囲内に、前記複数の噴孔上流側流路のうちの１つの噴孔上流側流路の中心線が存在し、前記αｍａｘ１の範囲内に存在する１つの噴孔上流側流路と、前記αｍａｘ２の範囲内に存在する１つの噴孔上流側流路は、前記αｍａｘ１及び前記αｍａｘ２のそれぞれを構成する噴孔対から等距離に定義される対称軸に対して、非対称位置に配置されている
燃料噴射装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に用いられる燃料噴射装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
内燃機関には、シリンダ内に燃料を直接噴射する筒内噴射方式の燃料噴射装置が多く用いられている。燃料噴射装置では、噴孔から吐出する燃料の速度を増加させることで燃料噴霧の微粒化を促進して、燃焼効率を向上させている。そのため、近年の燃料噴射装置は、燃料供給圧力（以下，「燃圧」と略記する）が上昇する傾向にある。
【０００３】
噴孔から吐出する燃料の速度を増大させると、燃料噴霧の到達距離が伸びる。しかし、噴霧の先端がシリンダの壁面に到達してしまうことがある。この場合は、噴霧が液膜に変化するため、燃焼不良が生じて排ガス性能が悪化してしまう。そこで、燃料噴霧に旋回を付与して、噴霧の到達距離を縮小することが考えられている。
【０００４】
例えば、特許文献1に記載された燃料噴射弁は、ノズル本体の先端部に周上に並ぶように配置された一部ないし全部の噴孔において、噴孔出口の周縁に対し噴孔の配置方向に沿った切り欠き部を設けている。この切り欠き部は、シリンダ側から噴孔内に流入するガスの流れを周方向にガイドして、燃料噴霧に旋回を付与する。
【０００５】
また、特許文献２には、噴孔の入口側にテーパー部を設けるとともに噴孔の内壁に螺旋溝が設けられた燃料噴射ノズルが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１６－８９７７０号公報
特開２０１０－４８２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載された燃料噴射装置は、噴孔を通過する燃料に旋回を付与して噴霧の到達距離を縮小する。そのため、噴孔の出口もしくは噴孔の入口及び内壁に、燃料の流動を制御する機構が必要であった。したがって、製造時に噴孔周囲に微細な加工が必要となり、加工コストが増大してしまう。さらに、噴孔周囲の微細な構造は、摩耗や汚れの影響を受けやすいという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、複数の噴孔に加工を施すことなく、噴霧に旋回を付与することができる燃料噴射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の一態様である燃料噴射装置は、噴孔部材と、弁体とを備える。噴孔部材は、複数の噴孔と、複数の噴孔に燃料を案内する複数の噴孔上流側流路とを有する。弁体は、噴孔部材に対して着座又は離座し、複数の噴孔を開閉する。複数の噴孔及び複数の噴孔上流側流路は、それぞれ弁体の周方向に並んでいる。周方向に隣接した噴孔対と噴孔部材の中心軸で定義される噴孔間角度が最大である最大噴孔間角度をαｍａｘとしたとき、αｍａｘの範囲内に複数の噴孔上流側流路のうちの１つの噴孔上流側流路の中心線が存在する。そして、１つの噴孔上流側流路の中心線は、αｍａｘを構成する噴孔対から等距離に定義される対称軸に対して、角度γ変位している。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成の燃料噴射装置によれば、複数の噴孔に加工を施すことなく、噴霧に旋回を付与することができる。
なお、上述した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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