燃料噴射器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種將燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中的燃料噴射器。
【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)地，第一燃料噴射器具有恒定的內(nèi)直徑，或者第一燃料噴射器是具有朝向燃料的下游減小的直徑的截頭圓錐形狀。
[0003]可替代地，根據(jù)JP-2005-131539A，第二燃料噴射器包括具有內(nèi)壁面的噴射端口，所述內(nèi)壁面設(shè)置有螺旋形狀的突起部。流動(dòng)通過噴射端口的燃料成為渦旋燃料并且被噴射為具有更大噴霧寬度的噴霧。
[0004]然而，由于從第一燃料噴射器噴射的燃料的噴霧的噴霧寬度小，燃料難以擴(kuò)散以填充燃燒室。因此，燃燒室中的空氣-燃料等值比的變動(dòng)劣化。而且，由于噴霧寬度小，噴霧的穿透力大。因此，噴霧與燃燒室的壁面碰撞而冷卻并且熱效率劣化。
[0005]由于渦旋燃料從第二燃料噴射器噴射，燃燒室中的空氣容易地與噴霧外邊緣附近的噴霧中的渦旋燃料混合以成為稀的空氣-燃料混合物。而且，由于燃燒室中的空氣難以與噴霧中心附近的噴霧中的渦旋燃料混合，空氣和渦旋燃料成為富的空氣-燃料混合物。因此，燃燒室中的空氣-燃料等值比的變動(dòng)劣化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明鑒于上述問題而作出并且本發(fā)明的目的是提供一種燃料噴射器，所述燃料噴射器能夠通過抑制噴霧的微粒直徑的變動(dòng)而抑制空氣-燃料等值比的變動(dòng)并且能夠得到大的噴霧寬度。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一方面，燃料噴射器包括噴嘴體和噴嘴針狀件。噴嘴體包括將燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中的噴射端口。噴嘴針狀件能夠沿著噴嘴體的中心軸線相對(duì)于噴嘴體滑動(dòng)以打開或關(guān)閉噴射端口。噴射端口包括矯直燃料的流動(dòng)的矯直區(qū)域和增大區(qū)域，所述增大區(qū)域是連接到矯直區(qū)域的下游端并且朝向所述增大區(qū)域的下游端增大流動(dòng)的橫截面面積的狹縫。燃料從增大區(qū)域的下游端噴射。當(dāng)矯直區(qū)域的下游端的橫截面面積表示為S1、增大區(qū)域的下游端的橫截面面積表示為S2并且形狀特性值表示為等于S2/S1的X時(shí)，形狀特性值X設(shè)置為大于1.0并且小于或者等于4.0o
[0008]因此，燃料噴射器能夠抑制空氣-燃料等值比的變動(dòng)并且能夠得到大的噴霧寬度。
【附圖說明】
[0009]從下面的參考附圖作出的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。在附圖中:
[0010]圖1是示出設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的燃料噴射器的內(nèi)燃機(jī)的前視圖；
[0011]圖2是示出圖1的燃料噴射器的前視圖；
[0012]圖3是圖2的區(qū)域III的放大圖；
[0013]圖4是沿著圖3的箭頭IV截取的橫截面圖；
[0014]圖5是示出根據(jù)常規(guī)示例的燃料噴射器的噴霧的形狀的圖；
[0015]圖6是示出根據(jù)第一實(shí)施例的燃料噴射器的噴霧的形狀的圖；
[0016]圖7是示出根據(jù)第一實(shí)施例的燃料噴射器的噴霧特性的圖；
[0017]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的燃料噴射器的噴射端口的形狀的圖；和
[0018]圖9是沿著圖8的線IX-1X截取的橫截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]將在下文中參考附圖描述本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例。在各個(gè)實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)于前述實(shí)施例中描述的物體的部分可以被指定相同的附圖標(biāo)記，并且可以省略對(duì)于所述部分的冗余說明。當(dāng)在實(shí)施例中僅僅描述構(gòu)造中的一部分時(shí)，另一前述實(shí)施例可以適用于所述構(gòu)造的其他部分。即使沒有明確描述各個(gè)部分可以被組合，所述部分可以被組合。即使沒有明確描述各個(gè)實(shí)施例能夠被組合，只要組合沒有損害，則各個(gè)實(shí)施例可以部分地組合。
[0020]在下文中將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。此外，在下面的實(shí)施例中，基本上相同的部件和部件通過相同的附圖標(biāo)記表示。
[0021](第一實(shí)施例)
[0022]將描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。
[0023]如圖1所示，內(nèi)燃機(jī)I包括汽缸蓋2、汽缸體3和活塞4，所述汽缸蓋2、汽缸體3和活塞4形成燃燒室5。根據(jù)該實(shí)施例，內(nèi)燃機(jī)I是壓縮點(diǎn)火型內(nèi)燃機(jī)。
[0024]汽缸體3的內(nèi)周部設(shè)置有汽缸襯套6?；钊?的頂部設(shè)置有腔41，所述腔41是燃燒室5的一部分。
[0025]燃料噴射器7放置在汽缸蓋2的與燃燒室5的中心軸線相鄰的位置處。燃料噴射器7連接到蓄壓高壓燃料的共軌(未示出)并且將所述高壓燃料噴射到燃燒室5。具體地，燃料噴射器7將從共軌供應(yīng)的高壓燃料噴射到腔41中。
[0026]如圖2所示，燃料噴射器7包括基本上是筒形的噴嘴體71和基本上是柱形的噴嘴針狀件72。
[0027]噴嘴體71包括高壓燃料通道711和噴射端口 712。高壓燃料通道711是從共軌供應(yīng)的高壓燃料的通道。噴射端口 712放置在高壓燃料通道711的下游。燃料噴射器7通過噴射端口 712將高壓燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)I的燃燒室5中。根據(jù)該實(shí)施例，多個(gè)噴射端口 712沿著噴嘴體71的周向方向放置。具體地，設(shè)置四個(gè)噴射端口 712。每個(gè)噴射端口 712的噴霧是放射狀的。
[0028]噴嘴針狀件72設(shè)置在噴嘴體71中并且能夠沿著噴嘴體71的中心軸線z滑動(dòng)地移動(dòng)以打開或關(guān)閉噴射端口 712。
[0029]如圖3和圖4所示，噴射端口 712包括矯直高壓燃料的流動(dòng)的矯直區(qū)域712a以及增大區(qū)域712b，所述增大區(qū)域712b是連接到矯直區(qū)域712a的下游端并且朝向增大區(qū)域712b的下游端增大所述流動(dòng)的橫截面面積的狹縫。高壓燃料從增大區(qū)域712b的下游端噴射。根據(jù)該實(shí)施例，增大區(qū)域712b的下游端是燃料噴射部。
[0030]矯直區(qū)域712a在所述流動(dòng)的橫截面中是圓形形狀的并且在矯直區(qū)域712a中的所述流動(dòng)的橫截面面積恒定。矯直區(qū)域712a與增大區(qū)域712b同心。
[0031]增大區(qū)域712b在所述流動(dòng)的橫截面中是圓形形狀的并且所述增大區(qū)域712b是截頭圓錐形狀的，所述截頭圓錐形狀具有朝向增大區(qū)域712b的下游以恒定的比率增大的直徑。
[0032]流過增大區(qū)域712b的高壓燃料的最外周部沿著增大區(qū)域712b的壁面流動(dòng)。因此，高壓燃料在流過增大區(qū)域712b的同時(shí)在增大區(qū)域712b中擴(kuò)散，并且在燃燒室5中的噴霧大大地?cái)U(kuò)散。
[0033]矯直區(qū)域712a的下游端的橫截面面積稱為S1、增大區(qū)域712b的下游端的橫截面面積稱為S2并且橫截面面積S2除以橫截面面積SI稱為形狀特性值X。而且，矯直區(qū)域712a的下游端的直徑稱為d0并且增大區(qū)域712b的下游端的直徑稱為dl。橫截面面積SI和橫截面面積S2能夠通過公式(I)和(2)計(jì)算。
[0034]SI = JT /4X dO2...(I)
[0035]S2 = JT /4 Xdl2...(2)
[0036]如圖5所示，在根據(jù)常規(guī)示例的燃料噴射器中，噴射端口 712僅僅包括矯直區(qū)域712a。因此，當(dāng)在燃料噴射器的燃料噴射開始之后已經(jīng)經(jīng)過Ims時(shí)，噴霧C具有最大噴霧寬度W1。如圖6所示，在根據(jù)該實(shí)施例的燃料噴射器7中，噴射端口 712包括矯直區(qū)域712a和增大區(qū)域712b。因此，當(dāng)在燃料噴射器7的燃料噴射開始之后已經(jīng)經(jīng)過Ims時(shí)，噴霧C具有最大噴霧寬度W2。最大噴霧寬度W2除以最大噴霧寬度Wl稱為噴霧寬度參照Rw。
[0037]如圖7所示，在形狀特性值X大于1.0的區(qū)域中，噴霧寬度參照Rw大于I。在這種情況下，根據(jù)該實(shí)施例的燃料噴射器7的最大噴霧寬度W2大于根據(jù)常規(guī)示例的燃料噴射器的最大噴霧寬度Wl。
[0038]在形狀特性值X大于1.0并且小于或等于4.0的區(qū)域中，噴霧寬度參照Rw根據(jù)形狀特性值X的增大而增大。在形狀特性值X大于4.0的區(qū)域中，噴霧寬度參照Rw幾乎不根據(jù)形狀特性值X的增大而增大。
[0039]噴霧的空氣-燃料等值比的變動(dòng)根據(jù)形狀特性值X的增大而減小。
[0040]在形狀特性值X大于4.0的區(qū)域中，噴霧寬度參照Rw幾乎不根據(jù)