[发明专利]具备涡流喷射式喷嘴的高压共轨喷射器

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压共轨喷射器，尤其涉及一种具备能够以涡流(swirl)方式向燃烧室内部喷射燃料的喷嘴的高压共轨喷射器。

背景技术

一般来说，高压共轨系统(common rail system)具备能够在高压泵的引擎控制部的控制下接收高压共轨供给的燃料并将此燃料向引擎的燃烧室内部喷射的一个以上喷射器。

尤其是，为了提高引擎性能并提高燃料效率，高压共轨系统的喷射器需要能够更加精细地控制燃料的雾化(atomization)即颗粒大小。在专利文献1中记载有这种高压共轨喷射器。

在专利文献1中记载的高压共轨喷射器如众所周知由壳体、燃料管路、喷嘴针及喷嘴构成。

以往技术的高压共轨喷射器在壳体内部具备能够收容喷嘴针的内部空间。而且，喷嘴针可在壳体的内部空间往返移动。通过燃料供给管路供给到喷射器内部的燃料通过喷嘴针的上升，穿过位于壳体下端的开放喷嘴后喷射到燃烧室。

由这种结构构成的高压共轨喷射器在壳体的下端具备多个喷嘴。多个喷嘴在壳体的下端沿辐射方向贯穿形成，并以直射流方式(straight spray)向燃烧室内部高压喷射燃料。

此外，喷嘴整体以圆筒状的直管或漏斗状剖面形状形成在壳体下端。并且其特征在于，越比喷嘴进口处更靠近出口处，越变成缩管形状。

因此，以往技术的高压共轨喷射器被形成为加速通过直管或缩管形状剖面的燃料并促进燃料的雾化。

这种高压共轨喷射器如前所述那样以直射流方式喷雾燃料，以直射流方式喷雾的燃料中的一部分在燃烧室内部无法与吸入空气充分接触。

此外，直射流方式的燃料喷射不能保证与燃烧室形状精确配合，由于高速喷射的燃料的特性上的原因，不能与被吸入燃烧室内部的吸入空气混合而与燃烧室内壁冲撞。

因此，燃料冲撞于燃烧室内部而冷却，不完全燃烧而生成烟灰(soot)。烟灰若附着在燃烧室内部，则会导致引擎的性能下降。

为了弥补这种燃料的直射流方式，在专利文献2中公开了能够以涡流(swirl)方式供给喷射燃料的内燃机用涡流喷射喷射器。

专利文献2的喷射器在针的外周面上形成有螺旋槽。此外，喷射器使高压供给的燃料沿着在针上形成的螺旋槽移动，并经过圆筒状排出孔而喷射至燃烧室的内部。此时，燃料在通过螺旋槽的过程中以涡流状流动，将被喷向通过针的上升而开放的圆筒状排出孔的燃料产生压降(pressure drop)现象，无法广泛地扩散在燃烧室内部。

此外，沿着针的螺旋槽而喷射的燃料在针的末端和圆筒状排出孔之间的空间内同样以涡流方式喷射，可以预料，这将在圆筒状排出孔的流入部引发相当大的冲撞，这种冲撞具有降低燃料喷射速度的同时降低涡流流动的问题。

于是，为了解决前述问题，现在本领域技术人员正在研究能够实现燃料在燃烧室内部的扩散并且使燃料的液滴大小进一步雾化的其他方案。

专利文献1：韩国专利公开公报第10-2005-0070393号

专利文献2：美国专利第US6,510,836号

发明内容

技术课题

因此，本发明要解决的技术课题是提供一种高压共轨喷射器，该高压共轨喷射器能够在最大限度减少喷射器的结构变更的情况下使燃料广泛地扩散至燃烧室内部。

本发明要解决的技术课题，不局限于上面提到的技术课题，本领域技术人员可通过以下的记载能够清楚理解未提到的其他技术课题。

解决技术课题的技术方案

为了实现上述目的，本发明的具备涡流喷射式喷嘴的高压共轨喷射器具备：中空部；在该中空部沿上下方向往返移动的喷嘴针；及在下端具有孔的尖端，从而向燃烧室内部喷射燃料。

尤其是，本发明的尖端通过杯状喷嘴部封闭上部，其特征在于，喷嘴部具备：圆筒状的侧壁面；用于收尾该侧壁面的上部的扁平状基部；及用于连通中空部和孔的一个以上喷孔，该喷孔在孔的切线方向上形成，从而以涡流方式喷射燃料。

在本发明中，孔优选形成为从其上部到下部逐渐增加直径的扩管形状的圆锥形剖面。

在本发明中，喷孔穿设于侧壁面的上端。

尤其是，本发明的喷孔沿侧壁面的圆周方向等间距排列，从而帮助燃料的均匀喷射。

进一步，本发明朝向孔向下倾斜排列有喷孔。此外，喷孔在孔的切线方向以及从该喷射器的中心轴辐射的方向，即在从切线方向到与之成90°的角度范围内穿设到孔。