JPH07502585A - 内燃機関のための燃料噴射ノズル - 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】 内燃機関のための燃料噴射ノズル 技術分野 本発明は請求項１の上位概念に基く燃料噴射ノズルに関する。この種の噴射ノズ ルは、燃焼騒音の低減のために弁ニードルのストローク制御による前噴射装置及 び主噴射装置を有している。

背景技術 ヨーロッパ特許第２４０６８３号明細書によって公知のこの種の噴射ノズルにあ っては、弁ニードルが前ストロークの終了時に圧力伝達装置のピストンに突き当 り、該ピストンは、弁ニードルの運動を停止せしめて、開放方向で弁ニードル上 に作用する力が閉鎖ばねの力とピストンによって作用する力とを凌駕するように なるまで、燃料圧力を上昇せしめる。公知の噴射ノズルは、小型に作られてはい るが、圧力室を形成するために中間壁を支えており、かつ噴射ノズルの接続通路 には複雑な仕上工程が必要である。

発明の開示 請求項１に記載の特徴を備えた本発明の燃料噴射ノズルは、閉鎖ニードルの段付 き開放ストロークを達成するためピストンを除いて単一ばね保持体の場合と同じ ような同一の部材が使用されており、その際ビストンは、閉鎖ばねの閉鎖力を弁 ニードルに伝達する圧力ビンの、特別であるが簡単に製造可能な形状によって構 成されている。

請求項２以下に述べられている特徴によって、請求項１に基く噴射ノズルの有利 な別の構成が可能である図面の簡単な説明 本発明の実施例を図面に図示し、次にこれを詳しく説明する。その際図１は噴射 ノズルの縦断面図であり、図２は図１の区分Ａの拡大図であって、左側は弁ニー ドルの閉鎖位置を、右側は開放位置を夫々図示しており、図３は図２とは別の実 施例の図であって、同じ様に左側は弁ニードルの閉鎖位置を、右側は開放位置を 夫々図示している。

実施例の説明 噴射ノズルはノズル本体１ｏを有し、該本体１ｏは中間ディスク１１と一緒にキ ャップナツト１３によって保持体１２に不動に緊め付けられている。ノズル本体 １０内には弁ニードル１５がスライド可能に支承されており、該弁ニードル１５ は、弁本体１ｏ内で内方に向いて、複数の噴射口１７の前方に位置している弁座 １−６と協働している。弁ニードル１５の案内孔１８は、従来のものと同じ様に 圧力室１９への一方の位置において拡幅されており、その領域において弁ニード 、ル１５は、押圧肩部２ｏを有し、かつ燃料導管の接続のだめの通路２２及びフ ィルタ本体２３を介して保持体１２の接続導管２４に接続されている。弁ニード ル１５の押圧肩部２０に作用する燃料は、次に説明する閉鎖装置の段付きされた 力の伝達経過に抗して弁ニードル１５を上方に向ってスライドせしめる。その際 前噴射位相及び主噴射位相の燃料が噴射口１７を貫通して噴射せしめられる。

保持体１２内には閉鎖ばね２７を受容するためのばね室２６が形成されており、 該閉鎖ばね２７は、一方はディスク２８を介して室２６の底部に、他方は押圧部 材２９に、夫々支えられている。押圧部材２９はピストン３０上に載置され、該 ピストン３ｏは、中間ディスク１１内の円筒形の貫通孔３１内を密に案内されて いる。ピストン３０は、貫通孔３１を完全に貫いており、かつ弁ニードル１５を 支持して弁ニードル１５を閉鎖方向に負荷している。

ピストン３０と弁ニードル１５との互いに向い合った側部は、ノズル本体１ｏの 案内孔１８の拡径部３２と協働して、中間ディスク１１及び近くに位置する中間 ディスク１１の部分面の近傍で圧力室３３を制限している。ピストン３０の套面 の長手方向溝３５がこの圧力室３３とばね室２６とを時折り接続し、該ばね２６ はａ洩通路３８及び接続導管３９を介して放圧せしめられる。長手方向溝３５は 、圧力室３３を制限しているピストン３０の側部の近傍において制御エツジ３６ によって制限されており、該制御エツジ３６は、弁ニードル１５と弁ニードル１ ５上に支持されたピストン３０との閉鎖位置において、移行部のリングエツジ３ ７から中間ディスク１１の貫通孔３１内に距離り、を有しており、該距離り、は 弁ニードル１１の所要前ストロークに一致している。ピストン３０の外周面にお ける長手方向溝３５の代りに例へば面研摩区分のような平らな切除部をピストン ３０に配置することも可能である。

ピストン３０の直径ｄｋ乃至作用面は弁ニードルの直径ＤＮ乃至作用面よりも小 さい。図２の実施例にあっては、圧力室３３を制限している弁ニードル１５の端 面４１が平らに形成され、かつ向い合って位置するピストン３０の端面４２が球 状に形成されている。これに対し図３の実施例にあっては、弁ニードル１５が従 来のものと同じ様に、肩部４３を超えて突出した押圧ビン４４を有し、該押圧ビ ン４４は、遊びを有してピストン３０の盲孔４５内に突入し、かつピストン３０ を盲孔４５の底４６で支えている。

公知の噴射ノズルは次のように作動する。燃料は噴射ポンプによって通路２２を 貫通して圧力室１９内に供給される。所定の開放圧力が達成されると弁ニードル １５が、ピストン３０を介して直接負荷されている閉鎖ばね２７の力に抗して、 弁ニードル１５を弁座１６から持ち揚げる。かくして噴射が開始される。圧力の 上昇が続くと弁ニードル１５が更に弁座から持ち揚げられて、その制御エツジ３ ６が前ストロークｈ１の後に圧力室３３とばね室２６との接続を遮断するように なるまで、ピストン３０をスライドせしめる。この前位相ストローク中井ニード ル１５は、その直径が大きいため、より小さな直径を有するピストン３０の直接 的なスライドによって自由になる量よりもより多くの、圧力室内の燃料量を押し 除ける。その際この容積の差が、圧力室３３からピストン３０内の長手方向溝３ ５を貫通して圧力の放圧されたばね室２６内に押し除けられる。閉鎖ばね２７は この前ストローク位相中、摩擦損失を無視し乍ら弁ニードル１５の作用面に関連 して上昇する燃料供給圧力から形成される力によって緊張されている。ピストン ３０の制御エツジ３６が圧力室３３を遮断する、前ストロークｈ、の終了時に、 更に上昇する供給圧力によって負荷される弁ニードルの作用の元で、引続いて圧 力室３３内に制御圧力が増圧され、該制御圧力がピストン３０に負荷される。

この制御圧力は、弁ニードル１５の供給側の作用面と圧力室３３を制限している 側の作用面とが等しい大きさであるため、供給圧力にほぼ等しくなっている。し かし圧力室３３が遮断された時点から弁ニードル１５によって押し除けられた容 積が、前ストロークｈ、だけ更に緊張された閉鎖はね２６によって負荷されたピ ストンを押し除けるようになる。しかしピストン３０の作用面は弁ニードル１５ の作用面よりも小さいので、ひいては前ストロークｈ、終了時にピストン３０に よって形成された力が弁ニードル１５によって形成された、閉鎖はね力に等しい 力よりも小さいので、ピストン３０は、供給圧力ひいては圧力室３３内の制御圧 力を上昇せしめて、ピストンによって生成された力が、閉鎖はね２７の、前スト ロークの終了時に達成される予張力を前ストローク位置において凌駕するように なるまで、弁ニードル１５に当接したままになっている。この期間中弁ニードル １５も前ストローク位置に留まっている。その後供給圧力ひいては圧力室３３内 の制御圧力が、それに基いてピストンに予め張設された閉鎖はね２６の力に匹敵 するより大きな力が負荷せしめられうるようなある値に到達した場合に、流体的 なストローク置換が弁ニードル１５からピストン３０上に開始され、それに基い て閉鎖ばね２７の緊張がピストン３０によって行われうるようになる。弁ニード ル１５とピストン３０との直径の差違に依存してピストン３０は、弁ニードル１ ５のストローク単位毎の更なる圧力上昇の際より大きなストローク単位でストラ イドする。これによってピストン３０は弁ニードル１５の端面４１から持ち揚げ られ、かつ弁ニードル１５がその端面４１乃至肩部４３と共に全ストロークｈ１ を貫走した後中間ディスク１１に突き当るようになるまで前記端面４１から更に 離反せしめられる。既に説明したように、ピストン３０の作用面は弁ニードル１ ５の作用面よりも小さいので、前ストロークｈ、の終了後は、ピストン３０のス トロークが弁ニードル１５のストロークよりも大きい。その結果、ばね剛性が等 しい場合、ピストン３０から圧力室３３内の流体的なりッノヨンを介し弁ニード ル１５上に作用する閉鎖力がより大きくなり、前述の噴射ノズルの特性が２重は ね保持体の特性に一致するようになる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内燃機関のための燃料噴射ノズルであって、内方に向って開放する弁ニード ルをスライド可能に支承しているノズル本体と、中間壁を介してノズル本体を支 えている保持体と、中間壁を貫通して閉鎖ばねの力を弁ニードル上に伝達してい る力伝達装置とを備えており、前記保持体内には弁ニードルを閉鎖方向で負荷す る閉鎖ばねを受容するための室が形成されており、かつ前記力伝達装置が、圧力 室を制限しているピストンを有し、該ピストンの流体的な作用面は弁ニードルの 作用面よりも小さな作用面である形式のものにおいて、 弁ニードル（１５）がその弁側とは反対の側で圧力室（３３）を制限し、ピスト ン（３０）は、一方では圧力室（３３）を弁ニードル（１５）に向って制限し、 他方では閉鎖ばね（２７）によって負荷されており、かつピストン（３０）は、 放圧側（２６）と圧力室（３３）との接続を制御する制御エッジ（３６）を有し 、該制御エッジ（３６）を介して、弁ニードル（１５）が閉鎖位置にある場合及 びピストン（３０）が閉鎖ばね（２７）の力を受けて弁ニードル（１５）に向っ て押圧されている前ストローク中に、圧力室（３３）と放圧側（２６）との間に 接続が形成され、かつこの接続は、前ストローク（ｈｖ）の終了後、弁ニードル （１５）及びピストン（３０）の残余ストロークにおいては遮断されており、そ のためにピストン（３０）の残余ストロークが、流体的なストローク変換によっ て行われうるようになっていることを特徴とする、内燃機関のための燃料噴射ノ ズル。 ２．中間壁（１１）がノズル本体（１０）と保持体（１２）との間に締込まれた 中間ディスク（１１）によって形成されており、かつ圧力室（３３）がノズル本 体（１０）と中間ディスク（１１）との、互いに隣接する終端領域に位置してい ることを特徴とする、請求項１記載の燃料噴射ノズル。 ３．圧力室（３３）が、中間ディスク（１１）に近いノズル本体端部において、 弁ニードル（１５）のための案内孔（１８）の拡径部（３２）によって取り囲ま れていることを特徴とする、請求項２記載の燃料噴射ノズル。 ピストン（３０）の制御エッジ（３６）には保持体（１２）のばね室（２６）に 通じる長手方向溝（３５）又は切除部が接続していることを特徴とする、請求項 １から３までのいづれか１項記載の燃料噴射ノズル。 ピストン（３０）が弁ニードル（１５）に向い合うその端面において球面を有し ており、かつ向い合って位置する弁ニードル（１５）の端面（４１）は平らであ ることを特徴とする、請求項４記載燃料噴射ノズル。 ６．ピストン（３０）が盲孔（４５）を有し、該盲孔（４５）に弁ニードル（１ ５）の押圧ピン（４４）が係合していることを特徴とする、請求項４記載の燃料 噴射ノズル。