专利名称：内燃发动机的燃料喷射阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种内燃发动机的燃料喷射阀。
背景技术：
现有技术中已知的内燃发动机的燃料喷射阀包括具有多个喷射孔的计量板，其中 已经沿计量板内壁面流动的燃料通过喷射孔到达外部。在该燃料喷射阀中，喷射孔垂直于 计量板的板表面形成，于喷射孔的在沿着计量板的内壁面的燃料流动方向上的上游内壁面 部分中形成朝喷射孔出口扩展的挖空部分，从而能够促进燃料喷雾的雾化(见日本专利申 请公开 No. 2006-105003 (JP-A-2006-105003))。然而，需要对燃料喷射阀进行喷射孔内壁面的形状方面的改进以便于促进燃料喷 雾的雾化。进而，在沿计量板内壁面的燃料流动方向上形成两个或更多喷射孔的情况下，等 等，根据喷射孔在计量板的内壁面中的形成位置，流入喷射孔的燃料的流速会不同。这导致 燃料喷雾的颗粒直径不均勻。
发明内容
本发明提供了一种能够促进燃料喷雾的雾化的内燃发动机的燃料喷射阀。本发明的第一方面涉及一种内燃发动机的燃料喷射阀，包括具有至少一个喷射孔 的计量板，在内燃发动机的燃料喷射阀中，已经沿计量板的内壁面流动的燃料通过形成于 计量板的内壁面中的喷射孔入口流入喷射孔中、经过喷射孔、并且通过形成于计量板的外 壁面中的喷射孔出口喷射。在该燃料喷射阀中，于喷射孔的在沿着计量板的内壁面的燃料 流动方向上的上游内壁面部分中、从喷射孔入口的边缘到喷射孔出口的边缘形成有凹部。换言之，当燃料喷射时，燃料在喷射孔入口的边缘处与计量板内壁面分离并流入 喷射孔，从而在凹部中产生负压。存在于燃料喷射阀外侧的气体的一部分由于该负压而流 入凹部中，并形成分离涡。喷射孔内壁面的形状为凹形。这允许流入气体沿凹部的形状流 动，从而使气体流动阻力更小。因此，形成了更强的分离涡。分离涡使喷射孔中的燃料流道 变窄。这使得当燃料被喷射到外侧时燃料形成薄液膜。因此，促进了燃料喷雾的雾化。在沿着计量板的内壁面的燃料流动方向上可以形成有包括上游喷射孔和下游喷 射孔的至少两个喷射孔。在下游喷射孔中形成的凹部的最大曲率半径可以设定为小于在上 游喷射孔中形成的凹部的最大曲率半径。换言之，在沿计量板内壁面的燃料流动方向上形成有至少两个喷射孔的情况下， 流入下游部分中形成的喷射孔中的燃料的流速比流入上游部分中形成的喷射孔中的燃料 的流速慢。因此，将下游喷射孔中形成的凹部的最大曲率半径设定成小于在上游喷射孔中 形成的凹部的最大曲率半径，从而使在下游喷射孔中形成的分离涡相对较强而使在上游喷 射孔中形成的分离涡相对较弱。其结果是，形成的分离涡的强度在上游喷射孔和下游喷射 孔中变得大致相等。因此，能够减小燃料喷雾的颗粒直径的不均勻度。可以在凹部的壁面上、于喷射孔入口与喷射孔出口之间以预定间隔形成有多个突起。在沿着计量板的内壁面的燃料流动方向上可以形成有至少两个喷射孔。此外，在下游 喷射孔中形成的突起之间的间隔可以设定为小于在上游喷射孔中形成的突起之间的间隔。换言之，在沿计量板内壁面的燃料流动方向上形成有至少两个喷射孔的情况下， 如上所述，流入下游部分中形成的喷射孔中的燃料的流速比流入上游部分中形成的喷射 孔 中的燃料的流速慢。因此，在下游喷射孔中形成的突起之间的间隔设定成小于在上游喷射 孔中形成的突起之间的间隔。因此，通过后面将描述的涟漪效应，形成的分离涡的强度在上 游喷射孔和下游喷射孔之间变得大致相等。其结果是，能够减小燃料喷雾的颗粒直径的不 均勻度。于喷射孔入口的在沿着计量板的内壁面的燃料流动方向上的上游边缘附近、在计 量板的内壁面中可以形成有分离突起。分离突起的垂直于计量板的内壁面的横截面可以朝 着在沿着计量板的内壁面的燃料流动方向上的下游侧变大。换言之，于喷射孔入口的在沿着计量板的内壁面的燃料流动方向上的上游边缘附 近、在计量板的内壁面中形成有分离突起，如呈楔形的分离突起，从而促进流入喷射孔的燃 料的流动分离。本发明的第二方面涉及一种内燃发动机的燃料喷射阀，包括具有至少一个喷射孔 的计量板，在内燃发动机的燃料喷射阀中，已经从计量板周围部分沿计量板的内壁面向内 流动的燃料通过形成于计量板的内壁面中的喷射孔入口流入喷射孔中、经过喷射孔、并且 通过形成于计量板的外壁面中的喷射孔出口喷射。在该燃料喷射阀中，于喷射孔的内壁面 的在计量板的径向方向上的外侧部分中、从喷射孔入口的边缘到喷射孔出口的边缘形成有 凹部。换言之，当燃料喷射时，燃料在喷射孔入口的边缘处与计量板内壁面分离并流入 喷射孔，从而在凹部中产生负压。存在于燃料喷射阀外侧的气体的一部分由于该负压而流 入凹部中，并形成分离涡。喷射孔内壁面的形状为凹形。这允许流入气体沿凹部的形状流 动，从而使气体流动阻力更小。因此，形成了更强的分离涡。分离涡使喷射孔中的燃料流道 变窄。这使得当燃料被喷射到外侧时燃料形成薄液膜。因此，促进了燃料喷雾的雾化。在计量板中可以形成有至少两个喷射孔。在位于计量板的径向方向上的内侧的喷 射孔中形成的凹部的最大曲率半径可以设定为小于在位于计量板的径向方向上的外侧的 喷射孔中形成的凹部的最大曲率半径。换言之，由于燃料沿计量板内壁面从计量板的周边向内流动，所以流入在计量板 径向方向上的内侧形成的喷射孔中的燃料的流速比流入在径向方向上的外侧形成的喷射 孔中的燃料的流速慢。因此，将在位于计量板径向方向上的内侧的燃料喷射孔中形成的凹 部的最大曲率半径设定成小于在位于计量板径向方向上的外侧的喷射孔中形成的凹部的 最大曲率半径，从而使在位于径向方向上的内侧的喷射孔中形成的分离涡相对较强而使在 位于径向方向上的外侧喷射孔中形成的分离涡相对较弱。其结果是，形成的分离涡的强度 在位于径向方向上的外侧的喷射孔和位于径向方向上的内侧的喷射孔中变得大致相等。因 此，能够减小燃料喷雾的颗粒直径的不均勻度。在凹部的壁面上、于喷射孔入口与喷射孔出口之间以预定间隔可以形成有多个突 起。可以在计量板中形成有至少两个喷射孔。此外，在位于计量板的径向方向上的内侧的 喷射孔中形成的突起之间的间隔可以设定为小于在位于计量板的径向方向上的外侧的喷射孔中形成的突起之间的间隔。换言之，由于燃料沿计量板内壁面从计量板的周边向内流动，如上所述，所以流入 在计量板径向方向上的内侧形成的喷射孔中的燃料的流速比流入在计量板径向方向上的 外侧形成 的喷射孔中的燃料的流速慢。在位于计量板径向方向上的内侧的喷射孔中形成的 突起之间的间隔设定成小于在位于计量板径向方向上的外侧的喷射孔中形成的突起之间 的间隔。因此，通过后面将描述的涟漪效应，形成的分离涡的强度在位于径向方向上的外侧 的喷射孔和位于径向方向上的内侧的喷射孔之间变得大致相等。其结果是，能够减小燃料 喷雾的颗粒直径的不均勻度。于喷射孔入口的在计量板的径向方向上的外侧边缘附近、在计量板的内壁面上可 以形成有分离突起。分离突起的垂直于计量板的内壁面的横截面可以朝着在计量板的径向 方向上的内侧变大。换言之，于喷射孔入口的在计量板的径向方向上的外侧边缘附近、在计量板的内 壁面上形成有分离突起，如呈楔形的分离突起，从而促进流入喷射孔的燃料的流动分离。本发明的第三方面涉及一种具有内燃发动机的燃料喷射阀的燃料喷射孔的板。该 板包括在燃料喷射孔的内壁面的位于板的径向方向上的外侧的部分中、从燃料喷射孔的入 口的边缘到出口的边缘形成的凹部。本发明能够促进燃料喷雾的雾化。
在参照附图对本发明示例性实施方式的以下详细描述中，将描述本发明的特征、 优点和技术及工业意义，在附图中相似的附图标记指代相似的元件，并且其中图1是根据本发明实施方式的燃料喷射阀的局部截面图；图2是示出沿图1的箭头Y方向观察的燃料喷射阀的喷射孔的图；图3是图1的圈C部分的放大图；图4是类似于图3的视图，示出了处于燃料喷射期间的根据实施方式的燃料喷射 阀中的喷射孔；图5是示出处于燃料喷射期间的根据本发明另一实施方式的燃料喷射阀中的喷 射孔的图；图6是示出根据本发明又一实施方式的燃料喷射阀中的喷射孔的图；图7是示出喷射孔的位置与颗粒直径之间的关系的图；图8是示出根据本发明又一实施方式的燃料喷射阀中的喷射孔的图；图9A和9B是示出喷射孔中的凹部壁面上形成的突起的图；图10是示出根据本发明又一实施方式的喷射阀中的喷射孔的图；以及图11是示出处于燃料喷射期间的现有技术燃料喷射阀中的喷射孔的图。
具体实施例方式以下将参照附图描述本发明的实施方式。图1示出了燃料喷射阀的末端的结构。 该实施方式的燃料喷射阀主要用于直接将燃料喷射到燃烧室中的内燃发动机。然而，如果 需要以下将描述的本发明燃料喷射阀的作用和效果，也可将该燃料喷射阀应用于不直接将燃料喷射到燃烧室中( 例如，将燃料喷射到进气口中)的内燃发动机。在各个图中，相似的 参考标号和符号指代相似的物体。计量板2为圆形且大致平坦的构件，并具有多个喷射孔4(如图2所示，在该实施 方式中为8个喷射孔)。如图2所示，喷射孔4包括四个外侧喷射孔和四个内侧喷射孔，其 中四个外侧喷射孔距燃料喷射阀的纵向轴线Z相对较远并且定位在沿径向方向上的外侧， 四个内侧喷射孔距燃料喷射阀的纵向轴线Z相对较近并且定位在沿径向方向上的内侧。然 而，本发明也可应用于具有不同数量的喷射孔和不同布置的计量板。针阀1通过已知装置在燃料喷射阀中(具体地，在喷嘴主体3中)沿图1的轴线 Z往复运动。针阀1的端壁面5是平坦的。计量板2的内壁面6也是平坦的。针阀1的外 周壁面7的下部能够与喷嘴主体3的内周壁面8相接触。当针阀1的外周壁面7的下部与 喷嘴主体3的内周壁面8相接触时，喷射孔4因针阀1的外周壁面7的下部而被闭塞，并且 在这种情况下不从喷射孔4中喷射燃料。另一方面，当针阀1外周壁面7的下部与喷嘴主 体3的内周壁面8相分离时，储存在针阀1周围的空间9( S卩，形成于针阀1的外周壁面7 的下部与喷嘴主体3的内周壁面8之间的空间)中的高压燃料从针阀1的端壁面5周围的 部分流入形成于针阀1的端壁面5与计量板2的内壁面6之间的空间10 (以下称之为“底 部空间”)中。燃料流入喷射孔4中，并最终从喷射孔4喷出。图3是沿穿过图2所示四个喷射孔4的中心的X轴线截取的横截面图，如图3所 示，在燃料喷射时，已经流入底部空间10的燃料呈薄膜状地沿计量板2的内壁面6流动(图 中的箭头表示燃料流)。换言之，燃料从计量板2的内壁面6的周边向内流动。当沿计量板 2的内壁面6流动的燃料到达喷射孔4时，燃料在喷射孔4的入口边缘12 (由计量板2的 内壁面6与限定出喷射孔4的圆柱形内壁面11限定的圆形边缘的边缘部分，特别地，其远 离轴线Z并靠近针阀1的端壁面5周围的部分，以下称之为“喷射孔入口边缘”)与计量板 2的内壁面6分离并流入喷射孔4。换言之，燃料沿着沿计量板2的内壁面6的方向流入喷 射孔4。当燃料以这种方式与计量板2的内壁面6分离并流入喷射孔4时，促进了从喷射孔 4喷射的燃料的雾化。在该实施方式中，如图3所示，喷射孔4从计量板2的内壁面6到外壁面13的延 伸方式使得孔相对于轴线ζ倾斜地、并且在径向方向上远离轴线Z地延伸。S卩，喷射孔4的 中轴线从轴线Z上的点朝径向方向延伸。在沿计量板2的内壁面6的方向与喷射孔4的延 伸方向(喷射孔4从计量板2的内壁面6朝计量板2的外壁面13延伸的方向)之间形成 的角度是锐角。换言之，喷射孔4从计量板2的内壁面6延伸到计量板2的外壁面13，使得 燃料在流入喷射孔4的同时其流动方向从沿计量板2的内壁面6的方向向后以锐角角度转 折到一方向。由于喷射孔4沿这样的方向延伸，所以当燃料到达喷射孔4并流入喷射孔4 时，促进了燃料与限定出喷射孔4的内壁面11的喷射孔入口边缘12的流动分离。这进一 步促进了待喷射燃料的雾化。此外，在该实施方式中，内壁面11的燃料流入侧的一部分被挖空，从而形成从喷 射孔入口边缘12到喷射孔4的对应出口的边缘14 (由计量板2的外壁面13与限定出喷射 孔4的圆柱形内壁面11限定的圆形边缘的边缘部分，特别地，其远离轴线Z，以下称之为“喷 射孔出口边缘”)的弯曲的凹部11a。换言之，如果图3中的虚线示出了形成凹部Ila之前 的圆柱形内壁面11，它指示出形成了凹部11a，从而在保持喷射孔4的入口和出口面积相同的同时在喷射孔4中造成大空间。凹部Ila的弯曲形状在图3所示的横截面中具有最大曲率半径，其中图3所示的横截面经过喷射孔4的中轴线和贯穿四个喷射孔4的中心或计量 板2中心的X轴线。 接下来，将参照图4描述燃料喷射期间喷射孔4中的燃料和空气的流动。为了方 便，将喷射孔4称为喷射孔4a和喷射孔4b。喷射孔4a定位在燃料从计量板2的内壁面6 周边向内流动的燃料流动方向上的上游。喷射孔4b定位在下游。在该实施方式中，由于燃 料沿计量板2的内壁面6从周边向内流到中心附近，所以“沿计量板2内壁面的燃料流动方 向”与“计量板2的径向方向”具有相同的含义，沿计量板2内壁面的燃料流动方向上的“上 游，，和“下游，，分别与计量板2的径向方向上的“外侧，，和“内侧，，具有相同的含义。因此， 在以下描述中，将使用“沿计量板2的内壁面的燃料流动方向”与“上游”和“下游”作为描 述相对位置的表述。首先，将以喷射孔4a作为示例进行描述。如上所述，在燃料喷射时已经沿计量板2 的内壁面6流动的燃料在喷射孔入口边缘12处与计量板2的内壁面6分离并流入喷射孔 4a。这时，流动分离在喷射孔4a的内壁面11中燃料流入的部分、即凹部Ila中造成负压。 由于该负压，存在于燃料喷射阀外部的气体的一部分流入凹部Ila中并形成分离涡A。这 里，喷射孔4a的内壁面11形成为凹形，因此已经流入的气体沿该凹部的形状流动。因此， 与现有技术的圆柱形内壁面相比，该喷射孔具有较小的阻力和较大的空间，并且形成强分 离涡A。图4中喷射孔4a中的加点区F是当燃料流入喷射孔4时燃料填充的区域(以下称 之为“燃料区域”)。分离涡A使喷射孔中的燃料流道变窄。这使得当燃料被喷射到外部时 燃料形成薄液膜。因此，促进了燃料喷雾的雾化。强分离涡A在与燃料区域F的交界处具 有强剪切力。这促进了燃料喷雾的雾化。以下在图4的上述横截面图中，提供了沿箭头D的方向观察的燃料喷射期间的喷 射孔4a和4b的图。为了与此进行对比，图11以类似的方式示出了现有技术的具有圆柱形 内壁面的喷射孔的燃料喷射阀。比较沿箭头D方向上观察的喷射孔4a和4b的燃料区域F 的形状，图4的燃料区域F具有比图11的燃料区域F更薄的月芽形。换言之，喷射的燃料 形成更薄的液膜，并且这促进了燃料喷雾的雾化。此外，比较上游喷射孔4a和下游喷射孔4b的燃料区域F的形状，上游喷射孔4a 的燃料区域F具有比下游喷射孔4b的燃料区域F薄的月牙形。出现这种状态的原因是由 于流入上游喷射孔4a的燃料的燃料流速比流入下游喷射孔4b的燃料的燃料流速发生的速 度衰减小，因此流入上游喷射孔4a的燃料流速更快。因此，在上游喷射孔4a中形成强分离 涡A并且使燃料的流道变窄。因此，与图11所示的现有技术的燃料喷射阀相比，能够促进 燃料喷雾的雾化。然而，从上游喷射孔4a喷射的燃料喷雾的颗粒直径比从下游喷射孔4b 喷射的燃料喷雾的颗粒直径小，因此喷射孔之间颗粒直径不均勻。关于这个问题，当凹部Ila的最大曲率半径较小、或者说当凹部Ila的曲率较大 时，用于增强分离涡A的上述机构促进了分离涡A的形成和更强的分离涡A的产生。因此， 如图5所示，下游喷射孔4b的凹部Ila的最大曲率半径被设定成比上游喷射孔4a的凹部 Ila的最大曲率半径小。换言之，下游喷射孔4b的内壁面11比上游喷射孔4a的内壁面11 内凹得更深，从而使喷射孔中的空间更大。通过调整最大曲率半径，能够使流入燃料的流速 较快但最大曲率半径较大的喷射孔4a与流入燃料的流速较慢但最大曲率半径较小的喷射孔4b之间形成 的分离涡A的强度大致相同。其结果是，能够使燃料区域F的形状、或者说 液膜的形状大致相同。这能够促进燃料喷雾的雾化并能够降低燃料喷雾的颗粒直径的不均勾度。基于各个喷射孔在计量板2中的位置、或者说基于沿计量板2的内壁面6流入各 喷射孔的燃料的流动方向和流速通过实验或计算预先确定各喷射孔的对于调整分离涡A 强度而言理想的最大曲率半径。图6示出了调整最大曲率半径从而调整燃料喷雾的颗粒直径的示例性应用。上游 喷射孔4a是具有不带凹部的常规圆柱形内壁面的喷射孔。下游喷射孔4b是具有凹部Ila 的喷射孔。采用这种结构，有意使从上游喷射孔4a喷射的燃料喷雾的颗粒直径比从下游喷 射孔4b喷射的燃料喷雾的颗粒直径大。因此，能够通过从上游喷射孔4a喷射而获得高喷 射率(每单位时间的燃料喷射量)，并且同时能够通过从下游喷射孔4b喷射而获得雾化的 燃料喷雾。因此，从整个燃料喷射阀中喷射的燃料包括来自位于外侧的上游喷射孔4a的穿 透力强且颗粒直径大的燃料喷雾、以及来自位于内侧的下游喷射孔4b的穿透力弱且颗粒 直径小的燃料喷雾。能够想到图6所示的实施方式是图5所示实施方式的变型，并且上游喷射孔4a的 最大曲率半径比下游喷射孔4b的最大曲率半径大，其中上游喷射孔4a的最大曲率半径被 设定成无穷大。图7是示出图2所示计量板2上的X轴线上喷射孔中心所在位置与在X轴线上该 位置处喷射的燃料喷雾的颗粒直径之间的关系图。如图2所示，计量板2的中心是X轴线 的原点。曲线Pdl表示如图5所示那样调节最大曲率半径并且使分离涡的强度大致相等。 曲线Pd2表示在两端——即X轴上最大值和最小值处一一如图6的上游喷射孔4a所示那 样将凹部Ila的最大曲率半径设定成无穷大，且在计量板2中心附近的喷射孔中将凹部Ila 的最大曲率半径设定成较小。曲线Pd3表示喷射孔具有如图11的现有技术所示的、与X轴 线上的位置无关的圆柱形内壁面。比较曲线Pdl与Pd3，显著促进了雾化，并且取决于计量 板2中的位置的颗粒直径不均勻度非常小。参见曲线Pd2，由于颗粒直径朝计量板2的中央 减小，所以可以设想穿透力比外侧位置变弱。在JP-A-2006-105003中，从计量板的喷射孔内壁面的中央部分到外壁面形成挖 空部分。然而，如JP-A-2006-105003的图4中所示的燃料喷射阀的横截面图中清晰可见， 喷射孔的内壁面不是内凹状而是突起状。因此，显然本发明具有更适于形成更强的分离涡 的形状。在图8所示的实施方式中，在图3和图4所示的所有喷射孔4的凹部Ila具有相 同的最大曲率半径的情况下，在喷射孔4的入口与出口之间在凹部Ila的壁面上以预定间 隔形成呈长方体状的多个突起15。预定间隔设定成在上游喷射孔4a中比在下游喷射孔4b 中大。图9A和图9B示出了凹部Ila的壁面。图9A示出了上游喷射孔4a中的凹部Ila的 壁面。图9B示出了下游喷射孔4b的凹部Ila的壁面。在各个图中这些壁面被展开成平面。 在图9A和图9B中，上侧对应于喷射孔的入口而下侧对应于喷射孔的出口。因此，图中的箭 头示出了沿凹部Ila的壁面流动的分离涡A的涡流部分。以预定间隔沿流动布置的多个突起15产生涟漪效应，从而减小凹部Ila壁面上的 抵抗所述涡流部分(由图9A和图9B中的箭头表示)的流动阻力。该涟漪效应是表面上形成的涟漪降低当流体流过表面时的表面流动阻力的效应。
如上所述，流入上游喷射孔4a的燃料流比流入下游喷射孔4b的燃料流发生的速 度衰减小，所以流入上游喷射孔4a的燃料流速度更快。因此，在将最大曲率半径设定成对 于所有凹部Ila都相同的情况下，在上游喷射孔4a中形成的分离涡A的涡流速度比在下游 喷射孔4b中形成的分离涡A的涡流速度快。在下游喷射孔4b中形成的突起之间的间隔被 设定成小于在上游喷射孔4a中形成的突起之间的间隔，因此，涟漪效应对下游喷射孔4b中 形成的分离涡A的涡流的流动阻力的降低比例被设定成更大。其结果是，上游喷射孔4a中 形成的分离涡A的涡流速度被降低得更多，因此其强度变得基本上等于下游喷射孔4b中形 成的分离涡A的强度。因此，能够使燃料区域F的形状或液膜形状相等。这能够促进燃料 喷雾的雾化并且能够降低燃料喷雾的颗粒直径的不均勻度。该实施方式中的突起15具有长方体形状。但是，突起15可以具有其它形状。基 于各个喷射孔4在计量板2中的位置、或者说基于沿计量板2的内壁面6流入各喷射孔4 的燃料的流动方向和流速通过实验或计算而预先确定突起15的对于调整分离涡A强度而 言理想的间隔、高度等。在该实施方式中，通过使用突起来获得涟漪效应。然而，可在凹部Ila的壁面中形 成多个凹部来代替突起，从而获得类似的效应。在图10中所示的实施方式中，在如图3和图4所示那样所有喷射孔4的凹部Ila 都具有相同的曲率半径的情况下，于计量板2的内壁面6的在喷射孔入口边缘12的沿计量 板2的内壁面6的燃料流动方向上的上游处周围的部分上形成有分离突起16。在该实施 方式中，分离突起16的垂直于图10所示计量板2的内壁面6且平行于沿计量板2的内壁 面6的燃料流动方向的横截面呈楔形。分离突起16设置成使楔形的尖端指向燃料流动方 向上的上游。分离突起16能够促进流入喷射孔4的燃料流的分离。这使得能够获得更强 的分离涡A。在该实施方式中，当分离角度——即楔形尖端的角度——越大，即，当分离突起16 在垂直于图10中的计量板2的方向上越高时，越能够促进沿计量板2的内壁面6的燃料流 的分离。因此，使下游喷射孔4b的喷射孔入口边缘12附近形成的分离突起16比上游喷射 孔4a的喷射孔入口边缘12附近形成的分离突起16在垂直于计量板2的方向上更高，从而 能够使分离涡A的强度大致相等。其结果是，能够使燃料区域F的形状、即液膜的形状相同。 这能够促进燃料喷射的雾化并且能够降低燃料喷雾的颗粒直径的不均勻度。该实施方式的分离突起16具有楔形横截面。然而，分离突起16的横截面可以具 有其它形状。例如，分离突起16可以具有任意的这样的形状其垂直于计量板2的内壁面 6的横截面朝沿计量板2的内壁面6的燃料流动方向上的下游侧变大。基于各个喷射孔4 在计量板2中的位置、或者说基于沿计量板2的内壁面6流入各喷射孔4的燃料的流动方 向和流速通过实验或计算而预先确定突起16的对于调整分离涡A强度而言理想的分离角 和高度。在上述实施方式中，凹部形成于具有圆柱形内壁面的喷射孔中。然而，例如，凹部 也可以形成在具有其它形状一一如圆锥形的部分——的喷射孔中，并且各实施方式的构造 均适用于此。在上述实施方式中，凹部呈弯曲形。然而，凹部也可以呈其它凹形。在应用其 它凹形的情况下，具有大的最大曲率半径指的是凹部的深度小，即喷射孔内壁面中的挖空形状的空间小。相反，具有小的最大曲率半径指的是凹部的深度大，即喷射孔内壁面中的挖 空形状的空间大。
此外，可以以任意的组合应用各个上述实施方式。即，如图5所示的实施方式那 样，对于上游喷射孔的凹部和下游喷射孔的凹部将最大曲率半径设定成不同的值。同时，以 如图8所示的实施方式那样在凹部的壁面上形成突起。另外，具有楔形横截面的分离突起 可以在喷射孔入口边缘附近形成在计量板的内壁面上。
权利要求
1.一种内燃发动机的燃料喷射阀，包括具有至少一个喷射孔的计量板，在所述的内燃 发动机的燃料喷射阀中，已经沿所述计量板的内壁面流动的燃料通过形成于所述计量板的 所述内壁面中的喷射孔入口流入所述喷射孔中、经过所述喷射孔、并且通过形成于所述计 量板的外壁面中的喷射孔出口喷射，所述的内燃发动机的燃料喷射阀的特征在于，于所述喷射孔的在沿着所述计量板的所述内壁面的燃料流动方向上的上游内壁面部 分中、从所述喷射孔入口的边缘到所述喷射孔出口的边缘形成有凹部。
2.如权利要求2所述的燃料喷射阀，其中，在沿着所述计量板的所述内壁面的所述燃 料流动方向上形成有包括上游喷射孔和下游喷射孔的至少两个喷射孔，并且在所述下游喷 射孔中形成的所述凹部的最大曲率半径小于在所述上游喷射孔中形成的所述凹部的最大 曲率半径。
3.如权利要求1或2所述的燃料喷射阀，其中，在所述凹部的壁面上、于所述喷射孔入 口与所述喷射孔出口之间以预定间隔形成有多个突起，在沿着所述计量板的所述内壁面的 所述燃料流动方向上形成有至少两个喷射孔，并且在所述下游喷射孔中形成的所述突起之 间的间隔小于在所述上游喷射孔中形成的所述突起之间的间隔。
4.如权利要求1至3中任一项所述的燃料喷射阀，其中，于所述喷射孔入口的在沿着所 述计量板的所述内壁面的所述燃料流动方向上的上游边缘附近、在所述计量板的内壁面中 形成有分离突起，并且所述分离突起的垂直于所述计量板的所述内壁面的横截面朝着在沿 着所述计量板的所述内壁面的所述燃料流动方向上的下游侧变大。
5.如权利要求1至4中任一项所述的燃料喷射阀，其中，所述喷射孔入口的直径等于所 述喷射孔出口的直径。
6.如权利要求1至5中任一项所述的燃料喷射阀，其中，所述喷射孔的轴线相对于所述 燃料喷射阀的轴线倾斜。
7.一种内燃发动机的燃料喷射阀，包括具有至少一个喷射孔的计量板，在所述的内燃 发动机的燃料喷射阀中，已经从所述计量板周围部分沿所述计量板的内壁面向内流动的燃 料通过形成于所述计量板的所述内壁面中的喷射孔入口流入所述喷射孔中、经过所述喷射 孔、并且通过形成于所述计量板的外壁面中的喷射孔出口喷射，所述的内燃发动机的燃料 喷射阀的特征在于，于所述喷射孔的内壁面的在所述计量板的径向方向上的外侧部分中、从所述喷射孔入 口的边缘到所述喷射孔出口的边缘形成有凹部。
8.如权利要求7所述的燃料喷射阀，其中，在所述计量板中形成有至少两个喷射孔，并 且在位于所述计量板的所述径向方向上的内侧的所述喷射孔中形成的所述凹部的最大曲 率半径小于在位于所述计量板的所述径向方向上的外侧的所述喷射孔中形成的所述凹部 的最大曲率半径。
9.如权利要求7或8所述的燃料喷射阀，其中，在所述凹部的壁面上、于所述喷射孔入 口与所述喷射孔出口之间以预定间隔形成有多个突起，在所述计量板中形成有至少两个喷 射孔，并且在位于所述计量板的所述径向方向上的内侧的所述喷射孔中形成的所述突起之 间的间隔小于在位于所述计量板的所述径向方向上的外侧的所述喷射孔中形成的所述突 起之间的间隔。
10.如权利要求7至9中任一项所述的燃料喷射阀，其中，于所述喷射孔入口的在所述计量板的所述径向方向上的外侧边缘附近、在所述计量板的所述内壁面上形成有分离突 起，并且所述分离突起的垂直于所述计量板的所述内壁面的横截面朝着在所述计量板的所 述径向方向上的内侧变大。
11.如权利要求7至10中任一项所述的燃料喷射阀，其中，所述喷射孔入口的直径等于 所述喷射孔出口的直径。
12.如权利要求7至11中任一项所述的燃料喷射阀，其中，所述喷射孔的轴线相对于所 述燃料喷射阀的轴线倾斜。
13.一种内燃发动机的燃料喷射阀，包括喷嘴主体；在所述喷嘴主体中往复运动的针阀；以及具有燃料喷射孔的板，当所述针阀的外周面与所述喷嘴主体的内周面相接触时，所述 燃料喷射孔被闭塞，其中，于所述喷射孔的在沿着所述板的所述内壁面的燃料流动方向上的上游内壁中、 从所述燃料喷射孔的入口的边缘到所述燃料喷射孔的出口的边缘形成有凹部。
14.一种内燃发动机的燃料喷射阀，包括喷嘴主体；在所述喷嘴主体中往复运动的针阀；以及具有燃料喷射孔的板，当所述针阀的外周面与所述喷嘴主体的内周面相接触时，所述 燃料喷射孔被闭塞，其中，于所述燃料喷射孔的内壁面的在所述板的径向方向上的外侧部分中、从所述燃 料喷射孔的入口的边缘到所述燃料喷射孔的出口的边缘形成有凹部。
15.一种具有内燃发动机的燃料喷射阀的燃料喷射孔的板，包括在所述燃料喷射孔的内壁面的位于所述板的径向方向上的外侧的部分中、从所述燃料 喷射孔的入口的边缘到出口的边缘形成的凹部。
全文摘要
一种内燃发动机的燃料喷射阀，包括具有至少一个喷射孔(4)的计量板(2)。已经沿计量板(2)的内壁面(6)流动的燃料通过形成于计量板(2)的内壁面(6)中的喷射孔入口流入喷射孔(4)中、经过喷射孔(4)、并且通过形成于计量板(2)的外壁面(13)中的喷射孔出口喷射。于喷射孔的在沿着计量板(2)的内壁面(6)的燃料流动方向上的内壁面(11)上游部分中、从喷射孔入口边缘(12)到喷射孔出口边缘(14)形成有凹部(11a)。
文档编号F02M61/18GK102144087SQ200980134740
公开日2011年8月3日 申请日期2009年9月7日 优先权日2008年9月8日
发明者坂井洋志 申请人:丰田自动车株式会社