(57)【要約】【課題】燃焼室内へ燃料を直接噴射する筒内噴射方式の燃料噴射弁において、燃料が燃焼室壁へ衝突しないように燃料の噴霧角を拡大しつつ、微粒化した噴霧を形成する。【解決手段】噴孔３７の上流側で燃料を旋回させ、旋回流を維持したままの燃料を噴孔３７へ流入させて噴射する燃料噴射弁１０において、噴孔３７は、孔径が一定の入口部３７１と孔径が出口側へ向かって拡張する出口部３７２とを備える。燃料噴射弁１０から噴射される燃料は、入口部３７１で生じるバブルが混入し、出口部３７２の壁面にしたがって拡散するため、噴霧角が広く、微粒化した噴霧が形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴孔の上流側で燃料を旋回させ、旋回流を維持したままの燃料を前記噴孔へ流入させて噴射する燃料噴射弁において、
前記噴孔は、孔径が一定の入口部と孔径が出口側へ向かって拡張する出口部とを備えたことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記出口部が前記入口部の中心線に対して非対称であることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
前記出口部が円錐形状であり、前記入口部の中心線と前記出口部の中心線が交差するとともに、前記入口部の一部の壁面と前記出口部の一部の壁面とが一致していることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の燃料噴射弁が、気筒の側面から燃焼室内へ燃料を噴射するように配置されたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記燃料噴射弁の前記噴孔が１つであり、前記燃料噴射弁が取り付けられた気筒壁に近い側への噴霧長が短く、前記気筒壁から離れた側への噴霧長が長いことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内燃機関に関し、ＣＯ２低減及びエミッション低減のため、過給リーン、大量ＥＧＲ及び予混合自着火燃焼の研究が盛んに行われている。これらの研究によると、ＣＯ２低減及びエミッション低減の効果を最大限に引き出すには、より燃焼限界近傍において安定した燃焼状態を得る必要がある。また、石油燃料の枯渇化が進む中、バイオ燃料など多種の燃料でも安定して燃焼させることができるロバスト性が要求される。このような安定した燃焼を得るのに最も重要な点は混合気の着火ばらつきを低減することや膨張行程で燃料を燃やしきる速やかな燃焼が必要とされる。こうした燃料の速やかな燃焼を実現するには、燃焼室内の燃料が速やかに気化するように、噴霧を微粒化することが重要となる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、流路が楕円形状の複数の噴孔をノズルボディの中心軸を中心に放射状に設けた燃料噴射装置の構成が開示されている。この燃料噴射装置の構成によると、楕円形状の噴孔において、燃料の流れ込みが不均一となり偏流が生まれ、旋回流が形成される。この結果、噴霧角が広がり微粒化した拡散噴霧の状態を作り出す。
【０００４】
また、内燃機関の燃料供給において、過渡応答性の向上、気化潜熱による体積効率向上や低温での触媒活性化用の大幅な遅角燃焼のために燃焼室内へ燃料を直接噴射する筒内噴射方式が採用されている。ところが、筒内噴射方式を採用することにより、噴霧燃料が液滴のまま燃焼室壁に衝突するため、オイル希釈や、ＰＭ、スモークの増加が懸念される。
【０００５】
したがって、燃料の燃焼室壁への衝突を避けるために、噴霧のペネトレーションを抑制することが求められる。噴霧のペネトレーションは、噴霧角を広げることにより抑制できる。例えば、特許文献２には、噴孔の流入側領域の壁面が円筒状であり、流出側領域の壁面が楕円錐状である燃料噴射弁が開示されている。この他、特許文献３には、噴孔の流入側領域の壁面が円筒状であり、流出側領域の壁面が円錐状のものや、外に広がる湾曲面から成る噴射弁の構造が開示されている。特許文献４には、噴孔に抉り部が設けられた燃料噴射弁が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１０７４５９号公報
【特許文献２】特開２００５−２３８４６号公報
【特許文献３】特開２００７−３１５２７６号公報
【特許文献４】特開２００６−１０５００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のとおり、燃焼室内へ燃料を直接噴射する筒内噴射方式を採用するならば、燃料が燃焼室壁へ衝突しないように、噴孔の形状は、特許文献２などに開示された、流出側の流路断面が出口に向かって拡大する形状とするべきである。そのうえで、燃焼改善のために、特許文献１のように、旋回流を発生させて噴霧の微粒化を図ることが望ましい。ところが、特許文献１の燃料噴射弁において生じる旋回流は、単に、噴孔の構造により生み出されるため、強度の強い旋回流が発生しにくい。このため、燃料が速やかに気化できるほどに噴霧を微粒化するには十分とはいえない。さらに、噴孔の形状を、特許文献２などに開示された、流出側の流路断面が出口に向かって拡大するような形状とする場合に、噴霧コーンの外周部分の流速が遅くなり、その結果、旋回流の効果が十分に発揮されず、外周部分の噴霧の微粒化が減衰するものと考えられる。
【０００８】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、燃料の噴霧角を拡大しつつ、微粒化した噴霧を形成可能な燃料噴射弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる課題を解決する本発明の燃料噴射弁は、噴孔の上流側で燃料を旋回させ、旋回流を維持したままの燃料を前記噴孔へ流入させて噴射する燃料噴射弁において、前記噴孔は、孔径が一定の入口部と孔径が出口側へ向かって拡張する出口部とを備えたことを特徴とする。この燃料噴射弁は、燃料の噴霧角を拡大しつつ、微粒化した噴霧を形成することができる。
【００１０】
上記の燃料噴射弁において、前記出口部が前記入口部の中心線に対して非対称である構成としてもよい。また、前記出口部が円錐形状であり、前記入口部の中心線と前記出口部の中心線が交差するとともに、前記入口部の一部の壁面と前記出口部の一部の壁面とが一致している構成としてもよい。
【００１１】
また、本発明の内燃機関の燃料噴射装置は、上記のいずれかに記載の燃料噴射弁が、気筒の側面から燃焼室内へ燃料を噴射するように配置されたことを特徴とする。この内燃機関の燃料噴射装置は、前記燃料噴射弁の前記噴孔が１つであり、前記燃料噴射弁が取り付けられた気筒壁に近い側への噴霧長が短く、前記気筒壁から離れた側への噴霧長が長くなるようにしてもよい。この内燃機関の燃料噴射装置が形成する噴霧の形状が非対称になるため、燃焼室壁面への付着を抑制しつつ、燃焼室内の広範囲に亘って燃料を供給することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の燃料噴射弁は、燃料の噴霧角を拡大しつつ、微粒化した噴霧を形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１の燃料噴射弁の断面図である。
【図２】図１の燃料噴射弁の先端部分の拡大図である。
【図３】図１の噴孔の拡大図である。
【図４】図１のニードルガイドの図である。（ａ）は、ニードルガイドの外観を示した図であり、（ｂ）は、（ａ）中の矢示Ｅ方向から見たニードルガイドを示した図である。
【図５】実施例１において、噴孔から噴射される燃料の液膜の形状を示した図である。
【図６】実施例１の燃料噴射弁を組み込んだ内燃機関の燃料噴射装置の断面図である。
【図７】図６中の燃料噴射弁の周辺の拡大図である。
【図８】実施例２の燃料噴射弁の噴孔の拡大図である。
【図９】実施例２において、噴孔から噴射される燃料の液膜の形状を示した図である。
【図１０】（ａ）は実施例１の変形例の噴孔の図である。（ｂ）は実施例２の変形例の噴孔の図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１４】
本発明の実施例１について図面を参照しつつ説明する。図１は本実施例１の燃料噴射弁１０の断面図である。図１は燃料噴射弁１０の中心軸Ａを通る面を切断面としている。図２は図１の燃料噴射弁１０の先端部分の拡大図である。燃料噴射弁１０は、噴射弁本体２０、ノズルボディ３０、ニードル４０、ニードルガイド５０を備えている。ニードル４０は中心軸Ａの方向に移動するものとし、以下の説明において、先端側とはニードル４０が閉弁するときの移動方向、すなわち図面中の下側を示す。また、基端側とはニードル４０が開弁するときの移動方向、すなわち図面中の上側を示す。
【００１５】
噴射弁本体２０は燃料噴射弁１０の基部を成す部材である。噴射弁本体２０の中心はニードル４０が収容されるとともに、燃料が先端側に供給されるように孔が貫通している。ノズルボディ３０は中空円筒状部材であり、噴射弁本体２０に組みつけられる。ノズルボディ３０の内部にはニードル４０及びニードルガイド５０が収容される。ノズルボディ３０の内部は、内径の変わらない円筒部３０ａと先端に向かって内径が狭まるテーパ部３０ｂとが形成されており、テーパ部の先端位置にはシート部３１が設けられている。ノズルボディ３０のシート部３１よりも先端側には、シート延長面３２が形成されており、さらにシート延長面３２の先端側に半球状の凹部３３が形成されている。ノズルボディ３０の先端にはノズル先端部３４が組みつけられている。ノズル先端部３４の基端側には、半球状の凹部３５が形成されており、組付け時に凹部３３と凹部３５とが球状のサック室３６を区画する。さらに、ノズル先端部３４には、噴孔３７が１つ形成されている。噴孔３７は、孔径が一定の入口部３７１と孔径が出口側へ向かって拡張する出口部３７２とを備える。
【００１６】
入口部３７１（噴孔３７）はサック室３６に開口している。入口部３７１の中心線ｂは、燃料噴射弁１０の中心軸Ａに対して傾斜している。出口部３７２は、入口部３７１の中心線ｂに対して非対称である。ここで、出口部３７２の形状について図３を参照しながら詳細に説明する。図３は噴孔３７の拡大図である。図３中のＰは、噴孔３７の出口の投影図である。図３に示すように、噴孔３７の入口部３７１と出口部３７２の接合部の形状が一致している。また、出口部３７２は底面が楕円、頂面が円の錐形を成している。さらには、出口部３７２の底面の中心ｃが入口部３７１の中心線ｂ上に位置しないように、出口部３７２が形成されている。さらに述べると、出口部３７２の底面の中心ｃが入口部３７１の中心線ｂよりも、中心軸Ａから離れた側に位置するように出口部３７２が形成されている。この結果、出口部３７２の中心軸Ａ側の壁面３７２ａよりも中心軸Ａから離れた側の壁面３７２ｂの方が、出口側に向かって広がる角度が大きくなる（θｂ＞θａ）。
【００１７】
ニードル４０は、噴射弁本体２０、及びノズルボディ３０内に摺動自在に配置されている。図１に示すように、ニードル４０は、噴射弁本体２０との間に燃料導入路１１を形成し、ノズルボディ３０内のシート部３１に着座するように配置される。ニードル４０の摺動方向は中心軸Ａの方向と一致し、ニードル４０の中心軸は中心軸Ａと一致する。燃料噴射弁１０の基端側には、駆動機構４１が設けられている。駆動機構４１はニードル４０の摺動動作を制御する。駆動機構４１は、例えば、圧電素子、電磁石などを用いたアクチュエータやニードル４０へ適切な圧力を付与する弾性部材など、ニードル４０が動作するのに適する部品を備えた従来から知られる機構である。駆動機構４１が作動し、ニードル４０を基端側へリフトすることにより、ニードル４０がシート部３１から離間する。駆動機構４１が停止すると、弾性部材による復元力によりニードル４０が先端側へ戻り、シート部３１に着座する。
【００１８】
ニードルガイド５０は中空円筒状の部材である。図４はニードルガイド５０の図である。図４（ａ）は、ニードルガイド５０の外観を示した図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）中の矢示Ｅ方向から見たニードルガイド５０を示した図である。ニードルガイド５０は径が一定の円筒部５１と、径が先端へ向かって縮小するテーパ部５２とを備えている。テーパ部５２は、円筒部５１よりも先端側に位置する。テーパ部５２には中心軸Ａを中心に螺旋を描くように螺旋溝５３が形成されている。螺旋溝５３は一本でもよいが、複数形成されているのが望ましい。なお、本実施例では、４本の螺旋溝５３がテーパ部５２に形成されている。また、ニードルガイド５０の内周面５４をニードル４０が摺動可能に貫通する。ニードルガイド５０の内周面５４はニードル４０を案内する。
【００１９】
ニードルガイド５０はノズルボディ３０の内部に組み込まれ圧入固定されている。図２に示すように、ノズルボディ３０の円筒部３０ａの内壁とニードルガイド５０の円筒部５１の外壁との間には燃料の通る連通路１２が区画される。また、図２に示すように、ノズルボディ３０の円筒部３０ａとテーパ部３０ｂとの接続部分には、ノズルボディ３０の内壁とニードルガイド５０の外壁とにより圧力室１３が区画される。この圧力室１３は、連通路１２により燃料導入路１１と繋がれている。圧力室１３よりも先端側では、ノズルボディ３０のテーパ部３０ｂの内壁とニードルガイド５０のテーパ部５２に形成された螺旋溝５３とにより螺旋通路１４が区画されている。ニードル４０が開弁した場合、すなわち、ニードル４０がシート部３１から離間した場合、螺旋通路１４は、圧力室１３と、ニードル４０の先端面４２とシート延長面３２とにより区画される空間とを接続する。このとき、圧力室１３内の燃料が螺旋通路１４を通り、ニードル４０の先端側に位置するサック室３６へ流れ込む。燃料は螺旋通路１４を通る間に中心軸Ａ周りに旋回するので、サック室３６へ流れ込む燃料は、旋回流となる。
【００２０】
サック室３６内の燃料の旋回流は、さらに径の小さい噴孔３７に流入する際に加速され、強い旋回流となる。この強い旋回流により、噴孔３７の入口部３７１の中心に負圧が発生し、燃料噴射弁１０の外部からガスが吸引される。吸引されたガスは噴孔３７内に気柱を形成し、気柱の界面から気泡が発生する。発生した気泡は噴孔３７を通る燃料に混入する。
【００２１】
続いて、噴孔３７から噴射される燃料について説明する。図５は噴孔３７から噴射される燃料の液膜の形状を示した図である。図５は中心軸Ａを通る断面図である。図５に示すように、気泡が混入した燃料（以下、「バブル燃料」という。）は、中空円錐状の液膜として噴射される。燃料の液膜の形状が図５に示すようになる理由の１つには、燃料の旋回流の遠心力の影響が挙げられる。さらに、本実施例の燃料噴射弁１０では、噴孔３７の出口部３７２が、出口へ向かって孔径が拡大する形状であることも燃料の液膜の形状を決定する大きな要因である。すなわち、噴孔３７の出口部３７２が、出口へ向かって孔径が拡大する形状であるため、液膜が出口部３７２の壁に沿うように拡散して、噴霧角が拡大される。特に、出口に向かって拡大する角度が大きい、中心軸Ａから離れた側の壁面３７２ｂでは、燃料の噴流に係るコアンダ効果により噴霧角がより大きくなる。このため、噴射された液膜が急激に引き伸ばされ、薄膜化が進み、気泡の分裂を誘発する。気泡が分裂することにより、バブル燃料がミスト化し、液膜の状態での飛行距離が短くなる。
【００２２】
反対に、出口へ向かって広がる角度が小さい、中心軸Ａ側の壁面３７２ａでは、燃料の噴流に係るコアンダ効果が小さく、噴霧角の拡大は旋回流の遠心力により支配される。このため、燃料の液膜が緩やかに引き伸ばされるため、気泡の分裂までに時間がかかる。この結果、出口へ向かって広がる角度が小さい、中心軸Ａ側の壁面３７２ａから噴射された燃料は、出口に向かって拡大する角度が大きい、中心軸Ａから離れた側の壁面３７２ｂから噴射された燃料と比べて、液膜の状態での飛行距離が長くなる。
【００２３】
このように噴射されたバブル噴霧は、投網形状、または中空円錐形状を成し、その後、バブル噴霧の気泡の自己加圧作用によって気泡径がさらに小さくなり、ついに圧壊を起し超微細化噴霧となる。以上で説明したように、燃料噴射弁１０は、噴霧角を拡大したバルブ噴霧を噴射しつつ、微粒化した噴霧を形成することを実現する。
【００２４】
図６は燃料噴射弁１０を組み込んだ内燃機関の燃料噴射装置１００の断面図である。図７は、図６中の燃料噴射弁１０の周辺の拡大図である。内燃機関の燃料噴射装置１００は、シリンダブロック１０１、シリンダヘッド１０２、ピストン１０３を備えている。内燃機関は、シリンダブロック１０１、シリンダヘッド１０２、ピストン１０３により区画した燃焼室１０４内で燃料を燃焼させて得られる動力をクランクシャフト（図示していない）へ伝達し、回転運動を生み出すエンジンである。燃料噴射弁１０は、内燃機関のシリンダ（気筒）１０５の側面の一部から燃焼室１０４内へ燃料を噴射するように配置されている。さらに、燃料噴射弁１０は、噴孔３７から燃料をピストン１０３に向けて噴射するように配置されている。すなわち、図７に示すように、出口部３７２の中心軸Ａ側の壁面３７２ａがシリンダヘッド１０２側に位置し、出口部３７２の中心軸Ａから離れた側の壁面３７２ｂがピストン１０３側に位置する。
【００２５】
燃料噴射弁１０は、バブル燃料の液膜を図６に示すような形状に噴射する。液膜の形状は、燃料噴射弁１０が取り付けられた側のシリンダ壁１０６に近い側への噴霧長が短く、シリンダ壁１０６から離れた側（遠い側）への噴霧長が長い。言い換えると、シリンダ壁１０６に近い側の噴霧のペネトレーションが弱く、シリンダ壁１０６から離れた側への噴霧のペネトレーションが強い。
【００２６】
例えば、従来の燃料噴射弁のように、噴霧長が均等な噴霧が形成された場合、配置の関係上、ピストン頂面に燃料が付着するおそれがある。しかしながら、本実施例の燃料噴射弁１０の噴霧は、シリンダ壁１０６に近い側への噴霧長が短いことから、ピストン１０３の頂面に燃料の液滴の衝突が抑制される。これにより、ＰＭやスモークの発生を防止できる。また、シリンダ壁１０６から離れた側への噴霧長が長いことから、燃料噴射弁１０から離れた領域へ燃料が届くため、燃焼室１０４内全体へ燃料を行き渡らせることができる。これにより、吸入空気と燃料とのミキシングを向上することができる。この結果、内燃機関の燃焼効率を高めることができる。
【００２７】
また、燃焼室１０４に対する燃料噴射弁１０の配置条件や、燃料噴射弁１０の中心軸Ａに対する噴孔３７の入口部３７１の中心線ｂの傾斜角を適切に定めることにより、内燃機関の運転状態や燃焼室の構造など様々な条件に適合する噴霧形状を形成することが可能である。
【実施例２】
【００２８】
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例２の燃料噴射弁６０は、噴孔６７の形状が実施例１の燃料噴射弁１０の噴孔３７と異なる。本実施例２の燃料噴射弁６０の噴孔６７以外の構成要素は、実施例１の燃料噴射弁１０と同様である。図８は、本実施例２の燃料噴射弁６０の噴孔６７の拡大図である。なお、その他の実施例１と同一の構成についての詳細な説明は省略し、図８中、必要な構成について、実施例１と同一の参照番号を付して説明する。
【００２９】
噴孔６７はノズル先端部３４に形成されている。噴孔６７の数は１つである。噴孔６７は、孔径が一定の入口部６７１と孔径が出口側へ向かって拡張する出口部６７２とを備える。入口部６７１（噴孔６７）はサック室３６に開口している。入口部６７１の中心線ｆは、燃料噴射弁６０の中心軸Ａに対して傾斜している。出口部６７２は、入口部６７１の中心線ｆに対して非対称である。ここで、出口部６７２の形状について図８を参照しながら詳細に説明する。図８中のＱは、噴孔６７の出口の投影図である。図８に示すように、出口部６７２は円錐台形状を成している。出口部６７２の中心線ｇは入口部６７１の中心線ｆに角度φをなして交差している。すなわち、出口部６７２の中心線ｇは入口部６７１の中心線ｆと一致しない。また、噴孔６７は、入口部６７１と出口部６７２の接合部において、入口部６７１の形状と出口部６７２の形状が一致しており、さらには、入口部６７１の中心軸Ａ側の壁面６７１ａと出口部６７２の中心軸Ａ側の壁面６７２ａとが一致するように形成されている。また、出口部６７２の出口端面６８が中心線ｇに垂直に形成されている。なお、本実施例２の燃料噴射弁６０は、実施例１同様に、内燃機関に組み込み、燃料噴射装置を構成することができる。
【００３０】
続いて、噴孔６７から噴射される燃料について説明する。図９は噴孔６７から噴射される燃料の液膜の形状を示した図である。図９は中心軸Ａを通る断面図である。図９に示すように、気泡が混入した燃料（以下、「バブル燃料」という。）が、中空円錐状の液膜として噴射される。
【００３１】
本実施例２においても、実施例１のように、出口に向かって拡大する角度が大きい、中心軸Ａから離れた側の壁面６７２ｂでは、燃料の噴流に係るコアンダ効果により噴霧角がより大きくなる。このため、噴射された液膜が急激に引き伸ばされ、薄膜化が進み、気泡の分裂を誘発する。気泡が分裂することにより、バブル燃料がミスト化し、液膜の状態での飛行距離が短くなる。その結果、ペネトレーションも低下する。
【００３２】
一方、出口へ向かって広がる角度が小さい、中心軸Ａ側の壁面６７２ａは、噴孔６７の入口部６７１の中心軸Ａ側の壁面６７１ａと出口部６７２の中心軸Ａ側の壁面６７２ａとが一致するように形成されているので、燃料の液膜の広がりが最小限に抑えられる。このため、液膜の状態での飛行距離が長くなり、ペネトレーションが高いまま維持される。このように壁面６７２ａの方向（図９中の点線矢印ｈ）と、ペネトレーションが最大となる方向とが一致するので、この方向ｈを基準として噴射方向を定めることができる。このため、燃料の噴射方向を確定することにより、燃料噴射弁６０を容易に設計することができる。
【００３３】
また、本実施例２の燃料噴射弁６０は、出口部６７２を円錐台形状とするため、実施例１の場合に比べて噴孔６７を容易に加工することができる。このため、コストダウンできる。さらには、噴孔６７出口である出口端面６８を中心線ｇに対し、垂直とすることによって、噴霧の形状が円形の投網形状となるので、内燃機関の燃焼室全体にバブル噴霧を噴射することができる。
（変形例）
【００３４】
上記で説明した実施例１の燃料噴射弁１０の噴孔３７、及び実施例２の燃料噴射弁６０の噴孔６７は、以下に示すように変形することもできる。図１０（ａ）は、ここで説明する変形例の燃料噴射弁７０にかかる噴孔７１の拡大図である。図１０（ｂ）は、ここで説明する変形例の燃料噴射弁８０にかかる噴孔８１の拡大図である。
【００３５】
燃料噴射弁７０の噴孔７１は、入口部３７１と出口部３７２とを備える。入口部３７１と出口部３７２の構成は実施例１の燃料噴射弁１０と同様であり、ここでは、その詳細な説明は省略する。噴孔７１には、入口部３７１と出口部３７２の接合部にフィレット面７２が設けられている。このフィレット面７２を設けることにより、入口部３７１と出口部３７２の接合部の段差が消滅するので、バブル燃料の液膜の旋回流に剥離が発生することを防止することができる。この結果、コアンダ効果を助長し、より噴霧を拡散できる。また、図１０（ａ）に示すように、入口部３７１の孔径Ｄ１、経路長さＬ１とした場合の孔径に対する経路長さＬ１／Ｄ１が１以上となるように形成されている。孔径に対する経路長さＬ１／Ｄ１が１以上であれば、噴孔内の強い旋回流で生成される負圧によって、噴孔の外から吸引したガスにより生じる気柱の長さが確保できる。気柱の長さが確保できると、燃料に混入する気泡が十分に発生できるので、良好な燃焼を可能とするバブル燃料を噴射することができる。なお、ここで説明した変形例の燃料噴射弁７０は、実施例１同様に、内燃機関に組み込み、燃料噴射装置を構成することができる。
【００３６】
また、燃料噴射弁８０の噴孔８１は、入口部６７１と出口部６７２とを備える。入口部６７１と出口部６７２の構成は実施例２の燃料噴射弁６０と同様であり、ここでは、その詳細な説明は省略する。噴孔８１も上記同様に、フィレット面８２が設けられている。このフィレット面８２を設けることにより、バブル燃料の液膜の旋回流に剥離が発生することを防止することができる。この結果、コアンダ効果を助長し、より噴霧を拡散できる。また、図１０（ｂ）に示すように、入口部６７１の孔径Ｄ２、経路長さＬ２とした場合の孔径に対する経路長さＬ２／Ｄ２が１以上となるように形成されている。噴孔８１では、入口部６７１の経路長さＬ２は経路が最短となる部分の壁面の長さとする。すなわち、中心軸Ａから離れた側の壁面６７１ｂの長さを経路長さＬ２としてＬ２／Ｄ２が１以上が満たされるように設定する。このように、燃料噴射弁８０は、噴孔内の気柱の長さを確保し、燃料に混入する気泡を十分に確保する。これにより、良好な燃焼を可能とするバブル燃料を噴射する。なお、ここで説明した変形例の燃料噴射弁８０は、実施例２同様に、内燃機関に組み込み、燃料噴射装置を構成することができる。
【００３７】
以上のように、燃料噴射弁１０，６０，７０，８０は、噴霧の角度を広げて、燃焼室壁面への付着を抑制し、排気エミッションを向上するとともに、噴孔の上流において発生した旋回流を維持したまま噴孔へ供給し、燃料の噴霧を微粒化する。この結果、燃焼室内における速やかな火炎伝播が実現され、安定した燃焼を実現する。特に、燃料噴射弁を燃焼室の側面に設けた場合に、噴霧の形状が非対称に形成されるため、ピストンの頂面への燃料の付着を抑制し、燃焼室内へ広範囲に亘って燃料噴霧を拡散することができる。
【００３８】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、さらに本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【符号の説明】
【００３９】
１０，６０，７０，８０  燃料噴射弁
２０  噴射弁本体
３０  ノズルボディ
４０  ニードル
５０  ニードルガイド
３６  サック室
３７，６７，７１，８１  噴孔
３７１，６７１  入口部
３７２，６７２  出口部
１００  燃料噴射装置
１０４  燃焼室
１０５  シリンダ
【図１】
2013249826.tif 000003
【図２】
2013249826.tif 000004
【図３】
2013249826.tif 000005
【図４】
2013249826.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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