[发明专利]燃料喷射阀

说明书

技术领域

本发明涉及燃料喷射阀。

背景技术

近年来，对于内燃机，为了减少CO₂及减少排放，正在积极进行增压稀燃烧、大量EGR及预混合自点火燃烧的研究。根据这些研究，为了最大限度地得到CO₂减少及减少排放的效果，需要在更靠近燃烧极限附近得到稳定的燃烧状态。另外，在石油燃料逐渐枯竭化的过程中，例如生物燃料等多种燃料要求能够稳定地进行燃烧的稳健性。为得到如上所述的稳定燃烧，最重要的点在于降低混合气体的点火偏差以及需要进行在膨胀行程中使燃料燃尽的迅速燃烧。

另外，在内燃机的燃料供给中，为了提高过度响应性、由气化热提高体积效率、以及实现低温时的催化剂活化用的大幅滞后燃烧，而采用向燃烧室内直接喷射燃料的缸内喷射方式。然而，通过采用缸内喷射方式，因喷雾燃料以保持液滴不变的状态碰到燃烧室壁而产生的油稀释、由液状燃料在喷射阀的喷孔周围生成的沉积而引起的喷雾恶化，助长了燃烧变动。

作为因如上所述的缸内喷射方式的采用而产生的油稀释和喷雾恶化的对策，并且为降低点火偏差以实现稳定的燃烧，使喷雾微粒化以使燃烧室内的燃料迅速气化是很重要的。

从燃料喷射阀喷射的喷雾的微粒化已知存在多种方法，例如使用薄膜化的液膜的剪切力的方法、使用由流动的剥离产生的空泡的方法、利用超声波的机械振动使附着在表面的燃料微粒化的方法等。在专利文献1公开的使喷雾微粒化的燃料喷射阀中，由形成有设置于阀针的螺旋槽的旋转流生成部，向喷射的燃料施加强劲的旋转流并降低旋转流的中心部的压力，并且，向旋转流的中心部供给空气。通过向燃料的旋转流供给空气，生成微细气泡，包含微细气泡的气泡燃料被喷射。而且，喷射后利用微小气泡破裂的能量使喷雾微粒化。

在专利文献2中提出有如下的喷射阀：通过设置于喷射阀的阀体的螺旋状通路对燃料施加旋转成分，提高喷雾的扩散以使燃料分散来促进与空气的混合。在专利文献3中记载有如下技术：将混合了利用气泡产生流路和气泡保持流路之间的压力差而产生的气泡的燃料喷射，在喷射后的燃料中利用气泡崩溃的能量使燃料微粒化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际申请号PCT/JP2010/056372

专利文献2:日本特开平10-141183号公报

专利文献3:日本特开2006-177174号公报

发明内容

发明要解决的课题

如上所述，通过向喷射的燃料施加强劲的旋转流并且向旋转流的中心部供给空气，可以形成包含微细气泡的气泡燃料。在该气泡燃料中，气泡破裂，从而实现燃料的喷雾的微粒化。如上所述的旋转流在燃料通过喷嘴主体内的螺旋状的通路期间，利用旋转流生成部使燃料产生强劲的旋转流。但是，在通过用于生成旋转流的流路期间，燃料受到流路阻力而产生压力损失，所以导致流速降低。因此，在燃料压力低的起动时，不能得到能够形成旋转流那样的流速，不能产生微细气泡，因此，不能使喷雾微粒化。

于是，本发明的目的在于提供燃料喷射阀，从刚起动后起向燃料施加旋转的流动，并形成包含微细气泡的喷雾以使燃料微粒化。

用于解决课题的方案

解决该课题的本发明的燃料喷射阀具有：喷嘴主体，所述喷嘴主体在前端设置有喷孔；阀针，所述阀针滑动自如地配置在所述喷嘴主体内，在该阀针与所述喷嘴主体之间形成燃料导入路径，并且，所述阀针落座于所述喷嘴主体内的阀座部；压力室，所述压力室储存从所述燃料导入路径导入的燃料；中继室，所述中继室形成在比所述阀座部更靠基端侧且比所述压力室更靠前端侧的位置；第一燃料通路，所述第一燃料通路为螺旋状，将所述压力室和所述中继室连接，并且向燃料施加绕所述阀针旋转的流动；以及第二燃料通路，所述第二燃料通路为螺旋状，将所述中继室与在所述阀针提升时形成在所述阀座部和所述阀针之间的阀座间隙连接。

由于在螺旋状的第一燃料通路和第二燃料通路之间设置有中继室，因此，可以缩短对燃料施加旋转的流动的螺旋状的通路的长度。由此，通过通路时的燃料的压力损失降低，因此，可以抑制向喷孔供给的旋转流的流速降低。由此，可以从燃料压力低的起动时起产生强劲的旋转流并喷射包含微细气泡的燃料。另外，由于燃料的压力损失降低，因此，可以降低压送燃料的泵的驱动损失，从而降低用于使燃料成为高压的成本。

发明的效果

本发明的燃料喷射阀在螺旋状的燃料通路上设置有中继室，从而可以抑制向喷孔供给的旋转流的流速降低。由此，可以从燃料压力低的起动时起产生强劲的旋转流并喷射包含微细气泡的燃料。