(57)【要約】【課題】内燃機関において、燃料噴霧が点火装置を直撃することを回避して、点火性と燃焼性を良好とし、燃焼の未燃ガス成分の排出量を低減する燃料噴射弁とこれを用いた内燃機関。【解決手段】燃料噴射孔を備えた燃料噴射弁において、前記燃料噴射孔の出口近傍に、前記燃料噴射孔からの噴射方向に沿って延出した突起部を備えて、該突起部は前記燃料噴射孔から噴射される燃料噴霧と部分的に干渉して、該燃料噴霧のパターンに部分的な欠損を生じさせる。【選択図】図１
2009114865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射孔を備えた燃料噴射弁において、
前記燃料噴射孔の出口近傍に、前記燃料噴射孔からの噴射方向に沿って延出した突起部を備えて、
該突起部は前記燃料噴射孔から噴射される燃料噴霧と部分的に干渉して、該燃料噴霧のパターンに部分的な欠損を生じさせることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
請求項１に記載された燃料噴射弁において、
前記燃料噴射弁は、前記燃料噴射孔と弁座を有するノズル部材と、該弁座に着離する弁体と、該弁体の駆動手段を備え、
前記突起部は、前記燃料噴射弁の出口面を含む面に対して直行する方向に延出されていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項３】
請求項１に記載された燃料噴射弁において、
前記燃料噴射弁は、前記燃料噴射孔と弁座を有するノズル部材と、該弁座に着離する弁体と、該弁体の駆動手段を備え、
前記突起部は、前記燃料噴射弁の出口面に対して直行する方向に延出した平面であることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項４】
請求項３に記載された燃料噴射弁において、
前記平面は、その延出した先端線が前記燃料噴射孔からの燃料噴霧の外形包絡線の内側にあって、かつ、略平行となるように形成されていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項５】
請求項４に記載された燃料噴射弁において、
前記平面が台形状であることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項６】
請求項５に記載された燃料噴射弁において、
前記台形状の平面の厚みは、前記燃料噴射孔の直径よりも小さいことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一つの請求項に記載された燃料噴射弁において、
前記燃料噴射孔から噴射される燃料噴霧は、略中空円錐状であることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一つの請求項に記載された燃料噴射弁を備えた内燃機関において、
前記燃料噴霧は点火装置を直撃しないことを特徴とする内燃機関。
【請求項９】
請求項８に記載された内燃機関において、
前記内燃機関が筒内噴射ガソリンエンジンであることを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ内に燃料を直接噴射する内燃機関の燃料噴射弁、特に自動車用筒内噴射ガソリンエンジンの点火性と燃焼性に優れた燃料噴霧を形成する燃料噴射弁及びこれを搭載した内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの吸気管内に燃料を噴射する吸気管内燃料噴射装置に対して、燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内燃料噴射装置が知られている。近年における更なる世界的な燃費規制の強化と燃費向上、排気ガス有害成分の低減の要求がある状況下、燃焼室内の直上中央から燃料を噴射する形式（以下「センター噴射方式」という。）の筒内噴射ガソリンエンジンが注目されている。
【０００３】
例えば、特許文献１は、燃料噴射弁のノズル先端に複数の噴射孔を適宜設けることにより、燃料噴霧の形状を調整する技術を開示している。
【０００４】
また、燃料噴射弁の弁体の駆動にピエゾ素子を用いた燃料噴射弁も実用化されている。（例えば、非特許文献２及び３参照。）
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１０５８３２号公報
【非特許文献１】Altenschmidt,F. et al., The Analysis of the Ignition Process on SI-engines with Direct Injection in Stratified Mode, 7th International Symposium on Internal Combustion Diagnostics, AVL Deutschland, 2006
【非特許文献２】Fischer,J. et al., Methods for the Development of the Spray Guided BMW DI Combustion System, 7th International Symposium on Internal Combustion Diagnostics, AVL Deutschland, 2006
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の従来技術では、点火性向上、燃焼性（未燃ガス排出量低減）向上、耐デポジット性向上及びコスト低減等の異なる要求に対して、これらを同時に満足し得る燃料噴霧形状とそれを実現する燃料噴射弁構造は知られていなかった。
【０００７】
上記の異なる要求を満たすため、本発明者らは、燃料の噴霧特性が内燃機関の燃焼特性にどのように関与するかについて、実験解析をして検討した結果、以下のことが明らかになった。
【０００８】
成層燃焼における点火性向上のためには、点火装置周辺の燃料粒子分布を多くして、可燃濃度の混合気の分布を高くすることが有効である。また、均質燃焼のためには、燃焼室内に噴霧が均一に分布することが重要であり、そのためには、中空軸対象な円錘状噴霧を形成することが有効である。
【０００９】
さらに、センター噴射方式においては、燃料噴射弁と点火装置が近接する構造となるため、燃料噴霧が点火装置を直撃することを回避することが必要である。燃料噴霧による点火装置の直撃を回避することにより、点火装置への燃料付着が抑制され、燃焼の未燃ガス成分（ＨＣ、ＣＯ）が減少し、燃焼性が向上する。
【００１０】
一方、燃料未燃成分であるデポジットが、燃料噴射孔等へ堆積することを抑制することにより、燃料の噴霧形状が一定に保たれ、燃焼性の経年劣化を防ぐことができる。ところが、従来の技術では、噴霧の形状を調整する手段として、噴射前の燃料液膜に注目し、複数の微細噴射孔の配列、噴射孔自体の形状等で噴霧を生成するため、噴霧形状がデポジットの影響を受け易いという欠点があった。
【００１１】
また、従来技術として、ピエゾ素子を用いた弁体駆動方式があるが、一般にピエゾ素子は、電磁コイルに比べて加工費が高く、価格競争の厳しい自動車産業においては、コストメリットがある技術ではない。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、内燃機関の点火性を良好とし、燃焼の未燃ガス成分の排出量を低減することが可能な燃料噴霧を提案し、かつ、耐デポジット性に優れ、更にコストが比較的安価な燃料噴射弁と、これを用いた内燃機関を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するため、本発明の燃料噴射弁は、燃料噴射孔を備えた燃料噴射弁において、前記燃料噴射孔の出口近傍に、前記燃料噴射孔からの噴射方向に沿って延出した突起部を備えて、該突起部は前記燃料噴射孔から噴射される燃料噴霧と部分的に干渉して、該燃料噴霧のパターンに部分的な欠損を生じさせることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の燃料噴射弁は、前記燃料噴射弁は、前記燃料噴射孔と弁座を有するノズル部材と、該弁座に着離する弁体と、該弁体の駆動手段を備え、前記突起部は、前記燃料噴射弁の出口面を含む面に対して直行する方向に延出されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の燃料噴射弁は、前記燃料噴射弁は、前記燃料噴射孔と弁座を有するノズル部材と、該弁座に着離する弁体と、該弁体の駆動手段を備え、前記突起部は、前記燃料噴射弁の出口面に対して直行する方向に延出した平面であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の燃料噴射弁は、その延出した先端線が前記燃料噴射孔からの燃料噴霧の外形包絡線の内側にあって、かつ、略平行となるように形成されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の燃料噴射弁は、前記平面が台形状であることを特徴とする燃料噴射弁。
また、本発明の燃料噴射弁は、前記台形状の平面の厚みは、前記燃料噴射孔の直径よりも小さいことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の燃料噴射弁は、前記燃料噴射孔から噴射される燃料噴霧は、略中空円錐状であることを特徴とする。
【００１９】
さらに、本発明の内燃機関は、前記燃料噴霧は点火装置を直撃しないことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の内燃機関は、前記内燃機関が筒内噴射ガソリンエンジンであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、内燃機関における燃料噴射弁からの燃料噴霧について、弁体軸に直交する平面における燃料噴霧のパターンの一部に欠損を生じさせるので、その位置の方向に、例えば点火装置を置く場合、燃料噴霧の直撃を回避することにより、燃料の点火性や燃焼性を向上して、燃焼の未燃ガス成分の排出量を低減する。
【００２２】
さらに、板状突起部をオリフィスからある程度離すことで、デポジットによる噴霧形状の経年変化を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明を実施するための最良の形態の一つである実施例１について、以下、図１から図６を参照して説明する。
【００２４】
図１は、本発明の電磁式燃料噴射装置1の縦断面図を示す。金属材製のノズルパイプ101は、直径が小さい小径筒状部22と直径が大きい大径筒状部23を備え、両者間には円錐断面部２４を備えている。
【００２５】
小径筒状部22の先の部分にはノズル体が形成される。このノズル体は、具体的には、小径筒状部22の先端部分の内部に形成された筒状部に、燃料旋回素子115とノズル部材119が配置され、ノズル部材119には単孔のオリフィス116が設けられ、かつ、ノズルパイプ101とノズル部材119は、筒状に溶接で固定される。また、ノズル部材119の先端には、本発明に係る板状突起部119Bが装着されている。
【００２６】
ノズル部材119は、その内面（上面）側に円錐状の弁座119Aが形成され、この弁座にはプランジャ114Aの先端に設けた弁体114Bが当接するようにされ、当接するとオリフィス116を閉じ、離れるとこれを開く。ノズル体の外周には溝95が形成されており、この溝95に樹脂製のチップシール、金属の周りにゴムが焼き付けられたガスケット等のシール部材がはめ込まれる。
【００２７】
金属材製のノズルパイプ101の大径筒状部23の内周下端部には、可動子114のプランジャ114Aをガイドするプランジャガイド113が大径筒状部23の絞り加工部25に圧入固定されている。このプランジャガイドは、中央にプランジャ114Aをガイドするガイド孔127が設けられており、その周囲に複数個の燃料通路126が穿孔されている。さらに、このプランジャガイドの中央の上面には押出し加工により凹部125が形成され、この凹部には、ばね112が保持される。
【００２８】
かくして、細長い形状のプランジャ114Aは、プランジャガイド113のガイド孔127と燃料旋回素子115のガイド孔によって、まっすぐに往復動するようにガイドされる。
【００２９】
金属材製のノズルパイプ101は、先端部から後端部まで、同一部材で一体に形成されているので、部品の管理がやり易く、かつ組立て作業性がよい。
【００３０】
プランジャ114Aの、弁体114Bが設けられている端部とは反対の端部には、プランジャの直径より大きい外径を有する頭部133を備え、その上端面にはスプリング110の座面129が設けられ、その中心にはスプリングガイド用の突起131が形成されている。
【００３１】
可動子114は、プランジャ114Aが貫通する貫通孔を中央に備えたアンカー102を有する。このアンカーは、プランジャガイド113と対面する側の面の中央にばね受け部102Ａが形成されており、プランジャガイドの凹部125とこのばね受け部102Aとの間にばね112が保持されている。
【００３２】
段付き部114Cの直径より貫通孔128の直径の方が小さいので、プランジャ114Aをノズル部材の弁座119Aに向かって押付けるスプリング110の付勢力の作用下において、ばね112によって保持されたアンカー102の上側面に形成された凹所の底面123Aにプランジャ114Aの段付き部114Cが当接し、アンカーとプランジャは一体化している。それゆえ、ばね112の付勢力に逆らう上方へのアンカー102の動き、または、ばね112の付勢力に沿った下方へのプランジャ114Aの動きに対して、アンカーとプランジャは協働して動くことになる。
【００３３】
しかし、ばね112の付勢力に関係なく、プランジャ114Aを上方へ動かす力、またはアンカー102を下方へ動かす力が、相互に独立して別々に作用したときは、両者は別々の方向に動こうとする。このとき、貫通孔128の部分でプランジャ114Aの外周面とアンカー102の内周面との間の５〜１５ミクロンの微小ギャップに存在する流体の膜が、両者の異なる方向への動きに対して摩擦を生じ、両者の動きを抑制するので、両者の急速な変位に対してブレーキをかける。これに対し、ゆっくりした動きに対しては、ほとんど抵抗を示さない。かくして、プランジャとアンカーの反対方向への瞬間的な動作は、短時間で減衰することとなる。
【００３４】
ここで、アンカー102は、大径筒状部23の内周面とアンカー102の外周面との間ではなく、アンカーの貫通孔128の内周面とプランジャ114Aの外周面とによって中心位置が保持されている。そして、プランジャの外周面はアンカー102が、単独で軸方向に移動するときのガイドとして機能する。アンカー102の下端面は、プランジャガイド113の上端面に対面するが、ばね112が介在しているので、接触することはない。
【００３５】
金属材製のノズルパイプ101の大径筒状部23の内周面とアンカー102の外周面との間には、サイドギャップ130が設けられている。このサイドギャップはアンカーの軸方向の動きを許容するために、貫通孔128の部分においてプランジャ114Aの外周面とアンカー102の内周面との間に形成される５〜１５ミクロンの微小ギャップより大きな、例えば、０.１ミリメートル程度とする。この間隔をあまり大きくすると磁気抵抗が大きくなるので、このギャップは磁気抵抗との兼ね合いで決定される。
【００３６】
金属材製のノズルパイプ101の大径筒状部23の内周部には、固定コア107が圧入される。固定コアの上端部には燃料導入部108があり、ノズルパイプ101の大径筒状部23と固定コア107との圧入接触位置で溶接接合されている。この溶接接合により、金属材製のノズルパイプ101の大径筒状部23の内部と外気との間に形成される燃料漏れ隙間が密閉される。
【００３７】
燃料導入部108と固定コア107は、中心にプランジャ114Aの頭部133の直径より僅かに大きい直径ＤＣの貫通孔107Dが設けられている。燃料導入部108の貫通孔はＤＣよりも大きい。
【００３８】
初期荷重設定用のスプリング110は、その下端がプランジャ114Aの頭部133の上端面に形成された座面129に当接し、その上端は、固定コアの貫通孔107Dの内部に圧入された調整子94で受け止められることにより、プランジャの頭部133と調整子94の間に固定される。調整子の固定位置を調整することで、スプリング110がプランジャ114Aを弁座119Aに押付ける初期荷重を調整することができる。
【００３９】
本発明の電磁式燃料噴射弁を組立てる際、ノズルパイプの大径筒状部23外周に電磁コイル105とヨーク103を装着した後、アンカー102をノズルパイプの大径筒状部内にセットし、プランジャ114Aをアンカーに挿通して、これを冶具により閉弁位置に押下し、電磁コイル105へ通電したときの可動子114のストロークを検出することで固定コア107の圧入位置を決定することにより、可動子114のストロークを適宜調整する。
【００４０】
金属材製のノズルパイプ101の大径筒状部23の外周には、カップ状のヨーク103が固定され、そのカップ状のヨークの底部には中央に貫通孔が設けられており、この貫通孔に金属材製のノズルパイプ101の大径筒状部23が挿通されている。カップ状のヨーク103によって形成された筒状空間内には、環状若しくは筒状の電磁コイル105が配置されている。この電磁コイルは、半径方向外側に向かって開口する断面がＵ字状の溝を持つ環状のコイルボビン104と、この溝の中に巻回された銅線で形成される環状のコイル105から構成される。
【００４１】
導体93Cの先端部に形成されたコネクタ93Aには、バッテリ電源より電力を供給されるプラグが接続され、図示しないコントローラによって通電と非通電のオンオフ制御がなされる。
【００４２】
電磁コイル105に通電中は、磁気吸引ギャップ136において可動子のアンカー102と固定コア107との間に磁気吸引力が発生し、アンカー102がスプリング110の設定荷重を超える力で吸引されることで上方へ動く。このときアンカーは段付き部114Cと係合して、プランジャ114Aと共に上方へ移動し、アンカー102の上端面が固定コア107の下端面に衝突するまで移動する。その結果、プランジャの先端の弁体114Bが弁座119Aより離間し、燃料が燃料通路118を通過して、オリフィス116から燃焼室内に噴出される。
【００４３】
電磁コイル105への通電が断たれると、磁気吸引ギャップ136における磁気吸引力も消滅する。この状態では、プランジャの頭部133を下方に押す初期荷重設定用のスプリング110のばね力が、ばね112の力に打ち勝って可動子114（アンカー102及びプランジャ114A）に作用する。その結果、磁気吸引力を失った可動子のアンカーは、スプリング１１０のばね力により、弁体114Bが弁座119Aに接触する閉位置に押し戻される。このとき、段付き部114Cがアンカー102の凹所の底面123Aに当接してアンカーを、ばね112の力に打ち勝って、プランジャガイド113側へ移動させる。
【００４４】
弁体114Bが弁座119Aに勢いよく衝突すると、プランジャ114Aは、スプリング110を圧縮する方向へ跳ね返る。しかし、アンカーはプランジャとは別体であるため、プランジャ114Aはアンカー102から離れてアンカーの動きとは反対方向に動こうとするが、このときプランジャ114Aの外周とアンカー102の内周との間に流体による摩擦が発生し、跳ね返るプランジャのエネルギが、いまだ慣性力によって反対方向（弁の閉方向）に移動しようとしているアンカーの慣性質量によって吸収される。この跳ね返り時には、慣性質量の大きなアンカーがプランジャから切り離されるので、跳ね返りエネルギ自体も小さくなる。
【００４５】
また、プランジャ114Aの跳ね返りエネルギを吸収したアンカー102は、自らの慣性力がその分だけ減少するので、ばね112を圧縮するエネルギが減少して、ばね112の反発力が小さくなり、アンカー自体の跳ね返り現象によってプランジャが開弁方向に動かされる現象は発生し難くなる。かくして、プランジャの跳ね返りは最小限に抑えられる結果、電磁コイル105への通電が断たれた後に弁が開いて燃料が不作為に噴射される二次噴射現象が抑制される。
【００４６】
次に、本発明に係る実施例１の板状突起部を形成したノズル部材について説明する。図２は、電磁式燃料噴射弁１の先端部の拡大図を示しており、図２Ａはその縦断面図、図２Ｂは、図２Ａに示した矢印a方向から見た平面図を示す。
【００４７】
図２Ａは、弁体114Bが弁座119Aから微小量リフトした状態を示す。通常リフト量は、２０〜１００ミクロン程度に設定されている。燃料旋回素子115は、ノズルパイプ101とノズル部材119とに接している。燃料は、燃料通路118を通過した後、燃料旋回素子115と、ノズルパイプ101との隙間とノズル部材119との隙間を通り、旋回力を与えられながら燃料流れ120となって弁座119Aに至り、ここを通過した燃料は、オリフィス116に流入して、ここから噴射される。オリフィス116は、その流路断面が直径ｄの円形であって、その中心が弁体114Bの軸線と一致し、かつ、流路壁面が弁体の軸線と平行に形成されている。
【００４８】
ノズル部材119の外側には、オリフィス出口面に直交して、厚さｔ、高さＨの板状突起部119Bが備わっている。この板状突起部は、中空円錐状の噴霧170が噴霧角θで噴射されるとき、線分イ−ロで示される領域で、噴霧と干渉するように形成されている。そして、高さＨは、噴霧の仕様が決まれば、次式によって幾何学的に一義的に決まる値である。
（数１）    Ｈ＝（Ｄ／２−ｄ／２）／ｔａｎ（θ／２）
【００４９】
なお、上記の板状突起部は、その加工方法が限定されるものではなく、例えば型材を用いたプレス加工（塑性加工）や鋳造等の加工により、ノズル部材119と一体に成形されてもよいし、切削加工等を用いて加工されたものでもよいし、溶接により付加されたものでもよい。この点は、後に説明する他の実施例においても同様である。
【００５０】
図２に示す実施例１では、燃料旋回素子115の外周部を平面にセットして形成された軸方向溝125と、径方向溝126が設けてある。この軸方向溝125は、環状通路等の他の形状であってもよい。この軸方向溝と径方向溝は、燃料旋回素子115の上方より導入される燃料の通路であるが、軸方向溝125を通過した燃料は、径方向溝126を通過する際に、中心軸より偏心した方向に向けて導入されるので、燃料に旋回力が付与され、この旋回力は、ノズル部材119に設けられたオリフィス116より噴射される燃料の微粒化を促進する。ここで、燃料旋回素子により付与される旋回強度（スワール数Ｓ）は次式で求められる。
【００５１】
（数２）  Ｓ＝（角運動量）／（（噴射軸方向の運動量）×（噴射孔半径））
＝２・ｄ・Ｌｓ／（ｎ・ｄｓ２・ｃｏｓ（θb／２））
ここで、  ｄ ：燃料噴射孔の直径
Ｌｓ：溝の偏心量（弁軸心と溝（幅）中心間の距離）
ｎ  ：溝の数
θb ：弁座の角度
ｄs ：流れ学的等価直径、
【００５２】
なお、上記ｄｓは、溝幅Ｗと溝高さｈを用いて、次式で得られる。
（数３）  ｄｓ＝２・Ｗ・ｈ／（Ｗ＋ｈ）
上記のスワール数を大きくすると、微粒化が促進され噴霧が分散される。
【００５３】
次に、図３を用いて、本実施例の噴射弁によって得られる噴霧構造を説明する。
図３Ａは、実施例１の燃料噴射弁が、燃料を大気中に噴射する際の、噴霧形状を模式的に示し、図３Ｂは、この噴霧形状の、弁体軸線と直行する横断面図を模式的に示したものである。
【００５４】
図３Ａに示されたように、実施例１の燃料噴射弁1から噴射される噴霧170は、軸対象の中空円錐状噴霧であるが、その噴霧の一部に欠損部Gがある。図３Ｂにおいては、この欠損部を、噴霧切れ角θＧと定義して、定量的に表す。
【００５５】
次に、実施例１の燃料噴射弁におけるデポジット抑制方法を説明する。図４Ａは、デポジットがオリフィス出口部に堆積した様子を示し、図４Ｂは、板状突起部119Bの位置を調整した場合のデポジットの堆積した様子を示している。
【００５６】
図４Ａに示されたように、板状突起部119Bが、オリフィス端に近い位置にある場合、オリフィスの出口部にデポジットが堆積し易くなり、噴霧形状が中空円錐状を保てなくなることが起り得る。これに対し、図４Ｂに示されたように、板状突起部119Bをオリフィスから離れた位置とすることにより、デポジット190が噴霧形状に与える影響を緩和することが可能となる。
【００５７】
図５は、板状突起部の位置と形成される噴霧切れ角との関係を実験的に求めた関係図である。図５において、横軸が板状突起部119Bの弁体軸線からの距離Ｘを、縦軸は、噴霧切れ角θＧを示している。図２を参照すると、Ｘは、実際上、次式で決まる範囲に限定される。
（数４）    ｄ／２  ≦  Ｘ  ≦  Ｄ／２
【００５８】
噴霧切れ角は、Ｘ＝ｄ／２の時、最大となり、その値をθＧ＿ＭＡＸとする。燃料噴射弁からの噴霧が噴霧切れ角θＧを有するとともに、デポジットの影響を受けにくいという本発明の噴霧を実現するための設計パラメータとして、本発明者は、次式で示す領域ロの範囲のＸを用いることがよいことを見出した。
（数５）    Ｘ１  ≦  Ｘ  ≦  Ｘ２
【００５９】
これに対し、領域イ内のＸでは、十分な噴霧切れ角θＧを実現できるものの、デポジットの影響を受けやすいという問題点があり、また、領域ハ内のＸでは、デポジットの影響は受けにくいが、十分な切れ角θＧを得ることが難しいという問題点がある。なお、領域ロの範囲を具体的にどの程度とするかは、燃料噴射弁のスペックに応じて調整することとなる。
【００６０】
図６は、実施例１の燃料噴霧形状を、燃料噴射弁の軸線に直交する面において観察した写真であり、切れ角θＧのある燃料噴霧形状を実験的に生成できたことを示している。
【００６１】
板状突起部119Bの側面形状は、必ずしも長方形状に限定されるものではなく、要するに、噴霧170の外形包絡線と干渉するようにその側面が設けられていればよい。
【００６２】
図７は、板状突起部の側面形状が略台形状である実施例２を示し、図８は板状突起部の側面形状が略蒲鉾状である実施例３を示す。図７及び８に示されたような側面形状の板状突起部でも、線分イ−ロにおいて、噴霧を遮断することができるので、図２に示した実施例１の板状突起部と同様の効果がある。そして、実施例２では、図７に示されたように、板状突起部119Cの辺181Aが噴霧170の外形包絡線と略平行であり、側面面積を小さくすることができるので、材料費の削減と質量の軽減を図る上で有利である。また、実施例３では、図８に示されたように、板状突起部119Dの辺181Bが曲線で形成されているので、鋭利な部分がなく、燃料噴射弁1を取り扱う作業者の安全を確保する上で有利である。
【００６３】
図９Ａは、本発明に係る燃料噴射弁を搭載した内燃機関の実施例を示す縦断面図、図９Ｂは、噴霧を弁体軸線と直行する平面で見た断面図である。
【００６４】
シリンダ51内に往復動可能に設けられたピストン53は、図示しないクランクシャフトの回転に応じてシリンダ51内を上下動する。シリンダ51の上部には、シリンダヘッド51Aが取り付けられ、シリンダ51と共に密閉空間を形成する。シリンダヘッドには、スロットルバルブを内蔵した吸入空気量制御装置（図示を省略）を介して外部空気をシリンダ内に導く吸気マニホールド56と、燃焼室52内で燃焼した燃焼ガスを排気装置へ導く排気マニホールド59とが形成されている。
【００６５】
シリンダヘッドの吸気マニホ−ルド56側には吸気弁57が、中央部には点火装置54が、この吸気弁と反対側に排気弁58がそれぞれ設けられている。吸気弁57と排気弁58は、燃焼室52内に延在して設けられている。ここで、燃料噴射弁1は、シリンダヘッドの中央に取り付けられており、燃料の噴射弁の軸がピストン53の頂面に直行するように設定されている。内燃機関2の燃料は、吸気のタイミングに合わせて燃料噴射弁により直接燃焼室５２内へ噴射され、着火の直前には、図９Bに示された領域170のように分布する。噴射により霧化した燃料は、燃焼室52において、吸気マニホールド56を経て導かれた空気との混合が促進される。しかる後の混合気は、圧縮行程中に圧縮され、点火装置にて安定して着火され、未然ガスの排出量が抑制された安定した燃焼が実現される。
【００６６】
図９Bに示されたように、噴霧の切れ角θＧが点火装置54を含むように燃料噴射弁を配置することにより、燃料噴霧が点火装置を直撃することを回避することが可能であり、上記の実施例のいずれにおいても、点火装置への燃料噴霧の直撃が回避されるため、未燃成分の発生の防止に有効である。また、燃料噴射弁1のオリフィス116の長さを適宜調整することにより、噴霧角θを広角化することも可能であり、成層燃焼領域の拡大に有効である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、内燃機関の燃料噴射弁として、燃費向上、排気低減、コスト削減が望めるため、自動車用の筒内噴射ガソリンエンジンをはじめとして、自動車用のその他の内燃機関、自動車用以外の内燃機関一般に広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の電磁式燃料噴射弁の縦断面図を示す。
【図２Ａ】本発明の実施例１の電磁式燃料噴射弁の先端部を拡大した縦断面図を示す。
【図２Ｂ】本発明の実施例１の電磁式燃料噴射弁の先端部の平面図（図２Ａにおける矢印ａ方向から見た図）を示す。
【図３Ａ】実施例１の噴霧形状を模式的に示す。
【図３Ｂ】実施例１の噴霧形状の、弁体軸線と直行する横断面図を模式的に示す。
【図４Ａ】電磁式燃料噴射弁においてオリフィス端に近い位置に形成された板状突起部に堆積したデポジットの様子を示す。
【図４Ｂ】電磁式燃料噴射弁においてオリフィス端から離れた位置に形成された板状突起部に堆積したデポジットの様子を示す。
【図５】板状突起部の位置と形成される噴霧切れ角との関係を示す。
【図６】実施例１の燃料噴霧形状を、燃料噴射弁の軸線に直交する面において観察した写真を示す。
【図７】本発明の実施例２の電磁式燃料噴射弁の先端部を拡大した縦断面図を示す。
【図８】本発明の実施例３の電磁式燃料噴射弁の先端部を拡大した縦断面図を示す。
【図９Ａ】本発明に係る電磁式燃料噴射弁を筒内噴射ガソリンエンジンに装着した実施の態様の要部縦断面図を示す。
【図９Ｂ】本発明に係る電磁式燃料噴射弁を筒内噴射ガソリンエンジンに装着した実施の態様における燃料噴霧状態の、弁体軸線と直行する断面図を示す。
【符号の説明】
【００６９】
１…燃料噴射装置、１０１…ノズルパイプ、１１４Ｂ…弁体
１１９…ノズル部材
１１９Ｂ，１１９Ｃ，１１９Ｄ…板状突起部
１１６…オリフィス
１０２…アンカー、１１３…プランジャガイド
１０５…電磁コイル
１１０…スプリング、１１２…バネ、１１５…燃料旋回素子
１７０…噴霧
１９０…デポジット
１０７…コア、９４…調整子
２…内燃機関、５２…燃焼室、５３…シリンダ、５４…点火プラグ
５６…吸気マニホールド、５７…吸気弁、５８…排気弁、５９…排気マニホールド
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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