JPH04501450A - 噴霧化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 噴霧化装置 従来技術 本発明は請求項１に記載した形式の、液体を噴霧化する装置に関する。すなわち 、本発明は外部で形成した圧縮空気を用いるか又は内燃機関の吸気管内の負圧を 利用して液体を噴霧化する分野を対象とするものである。液体としては内燃機関 の混合気を形成するために外部の混合装置で準備される燃料が用いられる。従来 は燃料を噴霧化するためには圧縮空気もしくは吸気管内の負圧が用いられ、リン グギャップにおいて弛緩された高速の空気が噴射弁から噴射される燃料流を捕え るようになっている。空気と燃料との間の速度差は燃料の噴霧化を行う。

しかしながらこのような形式の噴霧化は、噴霧化プロセスから生ぜしめられる空 気流内の細かい滴が高い速度に加速され、滴が部分的に吸気流の変向に追従でき ないという欠点を有する。滴は吸気管壁にあたり、壁膜を形成する。燃料を空気 流内にもたらすＩ；めの偏心性にはきわめて僅かな誤差しか許容されない。この 範囲における大きすぎる製作誤差は噴霧化された燃料が側方へ変向されるという 結果をもたらす。このためにセントラル噴射の場合には多シリンダ機関の個々の シリンダの間での燃料分配誤差が大きくなる内燃機関の燃料噴射装置であって、 噴射弁の開口が補助空気ノズル内に向けられており、その中に形成された渦流室 内で燃料と空気とが渦流により調質される形式のものも公知である。この場合に は空気の供給は補助ノズルの内室に接線方向で行われる。

発明の利点 これに対して請求項１に記載した特徴を有する本発明による液体を噴霧化する装 置は装置から出る液体滴の速度が低いために液体滴が吸気流の変向に追従できる という利点を有する。これによって多シリンダ機関の個々のシリンダの間の燃料 の分配誤差は例えばセントラル噴射の場合、特に全負荷範囲で効果的に減少され る。壁膜状の液体量は同様に減少され、これにより内燃機関においてインスティ ショナル特性がポジティブに影響される。装置からでる噴霧化された液体流はき わめて良好な噴流対称性を有するので、分配誤差、特に液体流の側方への変向は 生じない。これは特に内燃機関においては有意義である。

請求項２以下に記載した特徴によっては請求項１に記載した装置の有利な実施態 様が可能である。

相上下して位置する平面に設けられた種々のスリットがそれぞれ１つのリング通 路に開口し、これらのリング通路が減少する半径で先細になりかつシリンダ開口 に開口していると有利である。さらに各シリンダ通路には複数、特に２つのスリ ットが配属されていると有利である。渦流平面あたりの、接線方向に開口するス リットの数が選択可能であり、上方もしくは下方の渦流平面のスリット相互の幾 何学的位置が選択可能であることにより、噴霧化された液体流の幾何学的形状が 調整でき、燃料を用いた場合には個々の噴射流における燃料滴の分布濃度が調整 される。これにより燃料の噴霧化によって側々のシリンダの間の燃料分配誤差を 減少させる別の手段が達成される。

図面 図面には本発明の１実施例が示しである。第１図は本発明の装置を有するセント ラル噴射装置の断面図、第２図は本発明の装置を示した第１図の詳細図、第３図 は第２図のＡ−Ａ線に沿った断面図、第４図は第２図のＢ−Ｂ線に沿った断面図 、第５図と第６図は本発明による装置の空気及び液体流を示した図である。

実施例の説明 本発明はセントラル噴射装置を用いて説明するが、このようなセントラル噴射装 置における使用に限定されるものではない。本発明の装置では噴霧化されなけれ ばならないあらゆる液体を使用することができる。

第１図のセントラル噴射装置は噴射弁ｌを有し、吸気管の上に直接的に取付けら れ、機関に細かく準備された燃料を供給する。装置は噴射弁の他に該噴射弁と導 管７を介して接続された圧力調整器２とスロットルバルブＩＯを有するスロット ルバルブケーシング９とを有している。このようなセントラル噴射装置の構造は 公知であり、ここで説明することは省略する。

スロットルバルブケーシング９と噴射弁を支承する上部ケーシング８との間には 中間リング６が設けられ、該中間リング６は本発明の装置１１を取り囲んでいる 。本発明の装置１１には２つの空気導管が通じている。この本発明の装置１１は 第２図に詳細に示しである。

噴射弁は公知の形式で弁座を有し、該弁座を介して弁が開閉される。弁開口３の 下側、つまり弁座の後ろ側にはケーシング１２がシールされて噴射弁１にリング 円板１３を介して配置さている、この場合、ケーシング１２は種々の平面にリン グ状の空気供給部４．５を備えている。該空気供給部４．５はウェブ２１で互い に分離されている。この空気供給部４．５には圧縮空気が空気導管３０．３１に より供給される。ウェブ２１の上に位置決めされてケーシング１２内には分離リ ング２２が配置されている。該分離リング２２内には少なくとも１つの上方の空 気供給部４と接続された上方のスリット１５ど少なくとも１つの下方の空気供給 部５と接続された下方のスリ７）１６が形成されている。第３図と第４図とに示 すように図示の実施例においては２つの上方のスリット１５と２つの下方のスリ ット１６とが設けられている。上方の平面の上方の各スリット１５は接線方向に 上方のリング通路２３に開口し、下方の平面の下方の各スリット１６は接線方向 に下方のリング通路２４が開口している。減少する半径でスリット１５．１６は 屑方向に先細になている。リング通路２３．２４は減少する半径で軸方向に上方 のギャップ２５もしくは下方のギャップ２６まで先細になり、中央のシリンダ開 口１４に開口している。

このシリンダ開口１４には燃料流も供給される。ギャップ２５と２６は同様にリ ング状に構成されている。

上方のスリット１５、上方のリング通路２３及び上方のギャップは上方へリング 円板１３により制限されている。リング円板１３は弁開口３と整合する貫通開口 ２９を有し、該貫通開口２９にはギャップ２５の流動方向でシリンダ開口１４と 下方のギャップ２６とが続いている。シリンダ開口１４は軸方向に分離リング２ ２を介してケーシング１２内まで延びている。弁開口３を介して該弁開口３と整 合するシリンダ開口１４に流入する燃料流は上方の渦流平面において上方のギャ ップ２５から流出する渦流（渦流空気）により捕えられ、ここで空気と燃料との 間でインパルス交換が行われる。下方の渦流平面における上方のスリット１５を 介して空気が流れる方向は反対方向に向けられているので、下方の渦流平面にお いては上方の渦流平面に対して反対の旋回方向の燃料空気渦流が生じる。渦流の 旋回方向が反対であることにより流れ全体の旋回運動は下方のギャップ２６の下 流側で相殺されるので、遠心力に基づき装置１１の流出開口２８を介して流出す る燃料空気混合流から燃料滴が飛び散ることは回避される。

リング通路２３．２４が減少する半径で先細になっていることにより、リング通 路２３．２４の半径が減少するにつれて空気流の速度成分は半径方向及び接線方 向に上昇し、このようにして渦流空気の所望の高い速度が達成される。

明確にするために第５図においては上方の渦流平面が示され、第６図においては 下方の渦流平面が示されている。第５図においては空気流１７は時計回り方向に 上方のスリット１５を介してリング通路２３に供給され、上方のスリット１５を 介して燃料流１９に渦流を与え、上方の渦流平面をシリンダ開口１４を通って後 にする。第６図に示された下方の渦流面においては空気の供給は下方のスリット １６を介して行われ、空気流１８は燃料流１９の周囲を時計回り方向とは反対の 方向に流れ、下方の渦流平面を同様にシリンダ開口１４を介して後にする。空気 流１７と１８との渦流が同じ大きさであると、下方のギャップ２６の下流側にお いて流れ全体の旋回が相殺され、吸気管に良好に混合された燃料空気混合物が供 給される。

スリット１５の面のそのつどの和に対する鉛直方向のシリンダ開口１４の横断面 の比を適当な大きさに選択すると、弁長手軸線の方向での速度成分は僅かに保た れる。これによって流出開口２８からの燃料滴の流出速度が小さくなることが保 証される。

さらに排ガス戻しを行い、空気流１７．１８を排ガス流により置換えることもも ちろん可能である。

国際調査報告 −１１，□ゆ１１．−１ＰＣＴ／ＤＥ　９０１００４０２国際調査報告

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．液体、特に内燃機関の噴射弁から噴出された燃料を噴霧化するための装置で あって、１つの室内で圧縮空気又は排ガスによって生ぜしめられた渦流が液体に 作用する形式のものにおいて、前記室がシリンダ開口（１４）により形成され、 該シリンダ開口（１４）内に相上下する２つの平面内で２つの別個の渦流（１７ ，１８）が互いに反対の流れ方向で流入しかつ液体に作用することを特徴とする 、液体を噴霧化する装置。
2. ２．上方の平面に上方のリング通路（２３）に接線方向に開口する少なくとも１ つの上方のスリット（１５）が設けられ、下方の平面に下方のリング通路（２４ ）に接線方向に開口する少なくとも１つの下方のスリット（１６）が設けられて おり、下方のリング通路（２４）において、上方のリング通路（２３）とは反対 の流れ方向の渦流が形成される、請求項１記載の装置。
3. ３．スリット（１５．１６）が減少する半径で軸方向に先細になっている、請求 項２記載の装置。
4. ４．リング通路（２３．２４）が減少する半径で軸方向に先細になっている、請 求項２又は３記載の装置。
5. ５．上方のリング通路（２３）が上方のギャップ（２５）を介してかつ下方のリ ング通路（２４）が下方のギャップ（２６）を介して、噴射された液体を受容す るリング開口（１４）に開口している、請求項４記載の装置。
6. ６．各スリット（１５，１６）の横断面の和に対してシリンダ開口（１４）の横 断面が大きい、請求項２記載の装置。
7. ７．両方の渦流（１７，１８）が同じ大きさである請求項１記載の装置。