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公開番号2025036840
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-17
出願番号2023143423
出願日2023-09-05
発明の名称燃料噴射弁
出願人日立Astemo株式会社
代理人ポレール弁理士法人
主分類F02M 61/18 20060101AFI20250310BHJP(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】
本発明は、横方向通路の曲り通路部における燃料流れの偏りを抑制することができ、旋回用通路の向きの調整代を大きくすることができる燃料噴射弁を提供する。
【解決手段】
本発明の燃料噴射弁は、中心21noから径方向外側に向かって形成される複数の旋回用通路210、燃料噴射孔220、燃料導入孔300を備える。旋回用通路210は旋回室212と横方向通路211とを有する。横方向通路211は曲り通路部2111と下流側通路部2112とを有する。下流側通路部2112の中心線2112Axに平行で、かつ燃料導入孔300の開口縁に接する接線SL1を仮定した場合に、内周側側壁2111aと燃料導入孔300の開口縁との交点2111a3は、接線SL1の法線SL2に対して、燃料噴射孔220の側とは反対側に位置するように配置される。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
中心から径方向外側に向かって形成され、燃料に旋回力を付与する複数の旋回用通路と、
前記旋回用通路の下流側に設けられ燃料を噴射する燃料噴射孔と、
前記旋回用通路に燃料を導入する燃料導入孔と、
を備え、
前記旋回用通路は、前記燃料噴射孔の上流側に設けられ燃料を旋回させる旋回室と、前記燃料導入孔と前記旋回室とに接続される横方向通路と、を有し、
前記横方向通路は、曲線通路で構成され燃料の流れる方向を変える曲り通路部と、前記曲り通路部の下流側に設けられる下流側通路部と、を有し、
前記曲り通路部の内周側側壁の上流側端部は、前記燃料導入孔の開口縁の内側に位置して、前記燃料導入孔の開口面に露出するように配置され、
前記下流側通路部の中心線の上流側端部と下流側端部とを結ぶ線分に平行で、かつ前記燃料導入孔の開口縁に接する接線を仮定した場合に、前記内周側側壁と前記燃料導入孔の開口縁との交点は、前記接線の法線に対して、前記燃料噴射孔の反対側に位置するように配置される燃料噴射弁。
続きを表示（約 550 文字）【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射弁において、
個々の前記燃料噴射孔は、断面形状が円形からずれている偏向噴霧を噴射する燃料噴射弁。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料噴射弁において、
前記下流側通路部は、直線通路部で構成される燃料噴射弁。
【請求項４】
請求項２に記載の燃料噴射弁において、
前記下流側通路部は、曲線通路で構成され、
前記下流側通路部の曲線の曲率は、前記曲り通路部の曲線の曲率よりも小さい燃料噴射弁。
【請求項５】
請求項２に記載の燃料噴射弁において、
前記曲り通路部の上流側端部は、前記中心に位置し、前記横方向通路の上流側端部に一致する燃料噴射弁。
【請求項６】
請求項２に記載の燃料噴射弁において、
前記曲り通路部の上流側端部は、前記横方向通路の上流側端部に一致し、前記中心からずれた位置に配置される燃料噴射弁。
【請求項７】
請求項２に記載の燃料噴射弁において、
前記曲り通路部の上流側に、屈折部を有する上流側通路部が設けられる燃料噴射弁。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の燃料噴射弁を備えた内燃機関。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射孔の上流で旋回燃料を生成し、旋回燃料を燃料噴射孔から噴射する燃料噴射弁に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、旋回室を十分に旋回することなく燃料噴射孔に流入する燃料と、旋回室を十分に旋回して燃料噴射孔に流入する燃料とが記載されている。前者は燃料流速（軸方向速度）が大きく、貫徹力が強く、かつ噴霧角度の小さい燃料噴霧を形成し、後者は燃料の軸方向速度が小さく、貫徹力が弱く、かつ噴霧角度の大きい燃料噴霧を形成する（段落００７１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１６５５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発明者等は、特許文献１のような旋回室及び燃料噴射孔を備えた燃料噴射弁を用いて、断面形状が扁平な形状（以下、扁平形状噴霧という）をした燃料噴霧を噴射できることを発見した。以下、図１２Ａ乃至図１２Ｄを用いて、この扁平形状噴霧について説明する。図１２Ａは、本発明との比較例となる旋回室２１２－１～２１２－４及び燃料噴射孔２２０－１～２２０－４を備えたノズルプレート２１ｎを示す平面図である。図１２Ｂは、旋回用通路２１０－１～２１０－４から噴射される燃料噴霧ＳＰＳ－１～ＳＰＳ４の配置を示す概念図である。図１２Ｃは、旋回用通路２１０－１～２１０－４から噴射される燃料噴霧（全体噴霧）について、燃料の分布率を示す図である。図１２Ｄは、本発明との比較例に係る燃料噴霧の断面形状を示す図である。なお以下の説明では、燃料噴霧の断面形状について説明する場合、特に説明する場合を除いて、燃料噴射弁の中心軸線に垂直な断面について説明するものとする。
【０００５】
図１２Ａに示す４組の旋回用通路２１０－１～２１０－４は、横方向通路２１１－１～２１１－４と旋回室２１２－１～２１２－４とを備えて構成され、旋回室２１２－１～２１２－４を旋回することなく、直接、燃料噴射孔２２０－１～２２０－４に流入する燃料と、旋回室２１２－１～２１２－４を旋回して燃料噴射孔２２０－１～２２０－４に流入する燃料と、を生成する。４組の旋回用通路２１０－１～２１０－４は、周方向に９０°の角度間隔で形成されている。
【０００６】
燃料噴射孔２２０－１～２２０－４から噴射される４つの燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４は図１２Ｂに示すように配置され、４つの燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の集合体である全体噴霧ＳＰＨはその断面形状が概ね円形に形成される。全体噴霧ＳＰＨは、断面形状及び燃料噴霧の分布率が図１２Ｃのようになり、中心部の分布率が高くなる。個々の燃料噴射孔２２０－１～２２０－４から噴射される個々の燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の断面形状は、図１２Ｄに示すように、長軸Ａｘ１と短軸Ａｘ２とを有する扁平形状である。本例の燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の個々の断面形状は、概ね、長軸Ａｘ１と短軸Ａｘ２とを有する楕円形状となっている。このような楕円形状を含めて、断面形状が円形からずれて偏り（偏向）を生じた燃料噴霧を「偏向噴霧」と呼ぶことにする。
【０００７】
偏向噴霧では、その偏向方向は、横方向通路２１１－１～２１１－４と、この横方向通路２１１－１～２１１－４に接続される旋回室２１２－１～２１２－４との位置関係によって決定されるが、複数の燃料噴霧によって構成される全体噴霧の断面形状を変形させたり、全体噴霧の断面内における燃料分布率を変化させたりしたい場合がある。その場合、複数の燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４において、個々の燃料噴霧の偏向方向を変化させる必要がある。なお偏向方向は、楕円噴霧においては長軸Ａｘ１及び短軸Ａｘ２の配置（向き）に相当し、偏向方向を変化させることは楕円噴霧の長軸Ａｘ１及び短軸Ａｘ２の配置（向き）を変化させることに相当する。本明細書では、特に長軸Ａｘ１に沿う方向を偏向方向として定義する。
【０００８】
燃料噴霧の偏向方向を変化させる場合、横方向通路２１１－１～２１１－４の上流端と下流端との間に、燃料の流れる方向が変わる曲り通路部を設けるとよい。
【０００９】
以下、図１２Ｅ及び図１２Ｆを用いて、曲り通路部２１１１について説明する。図１２Ｅは、本発明との比較例に係るノズルプレート２１ｎの平面図である。図１２Ｆは、本発明との比較例に係る旋回用通路２１０が形成されたノズルプレート２１ｎの上端面を上方から見たときの旋回用通路２１０の平面図である。
【００１０】
図１２Ｅの旋回用通路２１０－１～２１０－４では、横方向通路２１１－１～２１１－４は、ノズルプレート２１ｎの中心２１ｎｏ側から外周側に向けて設けられ、上流端と下流端との間に曲り通路部２１１１－１～２１１１－４が設けられている。その他の構成は、図１２Ａの旋回用通路２１０－１～２１０－４と概ね同様である。図１２Ｆでは、４つの旋回用通路２１０－１～２１０－４のうち１つの旋回用通路を拡大して図示している。４つの旋回用通路２１０－１～２１０－４は同様に形成されているので、ここでは４組の旋回用通路２１０－１～２１０－４を区別せず、旋回用通路２１０として説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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