[发明专利]燃料喷射阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料喷射阀。

背景技术

近年来，关于内燃机，为了实现CO₂的减少以及排放的减少，正积极开展增压稀燃、大量EGR和预混合自动点火燃烧的研究。根据这些研究，为了最大限度地发挥CO₂的降低以及排放的降低的效果，需要在更加靠近燃烧极限的位置获得稳定的燃烧状态。另外，在石油燃料枯竭化的发展过程中，需要具有即使使用生物燃料等多种燃料，也能稳定地燃烧的鲁棒性。为了获得这种稳定的燃烧而最重要的因素是需要降低混合气体的点火偏差、实现在膨胀行程内使燃料完全燃烧的快速的燃烧。

另外，在进行内燃机的燃料供给时，为了实现过度响应性的提高、由气化潜热产生的容积效率的提高、进行低温下的催化剂活化用的大幅的滞后角燃烧，采用向燃烧室内直接喷射燃料的缸内直喷方式。但是，通过采用缸内直喷方式，因喷雾燃料在仍为液滴的状态下与燃烧室壁碰撞而发生的油的稀释、因液状燃料而产生在喷射阀的喷孔周围的沉积物所导致的喷雾恶化，助长了燃烧变动。

为了做出因采用这种缸内直喷方式而发生的油的稀释、喷雾劣化的对策，并且使点火偏差得到降低而实现稳定的燃烧，使喷雾微粒化以使燃烧室内的燃料快速气化的这一点是重要的。

为了实现自燃料喷射阀喷射的喷雾的微粒化，公知利用形成为薄膜的液膜的剪切力的技术、利用由液流的剥离而发生的气蚀的技术、通过超声波的机械性振动而使附着在表面的燃料微粒化的技术等。

在专利文献1中提出了一种燃料喷嘴，该燃料喷嘴使通过了螺旋状通路的燃料在作为环状腔的燃料积存部内成为旋转流，该螺旋状通路形成在喷嘴主体的中空孔的壁面与针阀的滑动面之间。该燃料喷嘴将在燃料积存部内旋转的燃料自设置在燃料积存部的下游且具有末端扩宽的锥形面的单喷孔喷射。使喷出的燃料分散，促进与空气的混合。

在专利文献2中提出了一种燃料喷射阀，该燃料喷射阀将混合有利用气泡产生流路与气泡保持流路的压力差而产生的气泡的燃料喷射出来，利用在喷射后的燃料中使气泡崩溃的能量使燃料微粒化。

像这样，关于燃料喷嘴和燃料喷射阀，提出了各种提案。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10–141183号公报

专利文献2：日本特开2006–177174号公报

发明内容

发明要解决的问题

另外，考虑到燃料喷射阀向燃烧室的各种安装形态，优选燃料喷射阀的燃料喷射方向的自由度较高。例如形成为所谓的侧喷射阀时，优选燃料喷射方向为侧面。

但是，上述专利文献1公开的燃料喷嘴中的喷孔与针的滑动方向一致，所以很难应对向期望方向进行燃料喷射。

因此，本发明的要解决的问题在于，谋求燃料的微粒化，并且向期望方向喷射燃料。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本说明书公开的燃料喷射阀的特征在于，该燃料喷射阀包括喷嘴体、针、回旋流产生部、回旋增速部和气泡积存部，上述喷嘴体设有喷孔，上述针配置为在上述喷嘴体内滑动自如，在上述针与上述喷嘴体之间形成燃料导入通路，并且上述针落座于上述喷嘴体内的座部，上述回旋流产生部设置在比上述座部靠上游侧的位置，对自上述燃料导入通路导入的燃料施加相对于上述针的滑动方向回旋的流动，上述回旋增速部设置在比上述座部靠下游侧的位置，使在上述回旋流产生部产生的回旋流的回旋速度增大，上述气泡积存部设置在比上述回旋增速部靠下游侧的位置，将通过上述回旋增速部而产生的气泡贮存起来，上述喷孔在上述气泡积存部开口。

通过使由燃料产生的回旋流增速，能够在回旋流的中心部产生气柱。在所产生的气柱与燃料的交界产生微细气泡。所产生的微细气泡自喷孔喷射，随后破裂而使喷雾燃料微细化。这样，实现喷雾燃料的微粒化。在喷嘴体内产生的气泡被暂时贮存在气泡积存部内。喷孔只要在该气泡积存部开口即可，可以向期望的方向设置，燃料喷射方向的自由度较高。即，能使喷孔的轴线（喷孔轴线）与针的滑动方向（沿滑动方向延伸的滑动轴线）错开，所以燃料喷射方向的自由度增高。

优选的是，上述喷孔在上述气泡积存部的包含距上述针的滑动轴线最远的点的区域开口。被暂时贮存在气泡积存部内的气泡在气泡积存部内回旋，从而依据其气泡直径分离。即，直径大的气泡集中在气泡积存部的中心部，直径小的气泡被逼到气泡积存部的外侧。通过使喷孔在直径小的气泡集中的部位开口，能够喷射直径小的微细气泡，形成微细的喷雾。