JPH0777129A - 電磁操作式燃料噴射弁 - Google Patents

電磁操作式燃料噴射弁

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JPH0777129A
JPH0777129A JP6198736A JP19873694A JPH0777129A JP H0777129 A JPH0777129 A JP H0777129A JP 6198736 A JP6198736 A JP 6198736A JP 19873694 A JP19873694 A JP 19873694A JP H0777129 A JPH0777129 A JP H0777129A
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disc
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annular
valve
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Hans Kubach
クーバッハ ハンス
Guenter Dantes
ダンテス ギュンター
Karlheinz Schultheiss
シュルタイス カールハインツ
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 電磁操作式燃料噴射弁であって、マグネット
コイルの励起時に弁座から持ち上げられて燃料を放出す
るノズル針弁の弁座の下流に、それぞれ２つの互いに対
向して位置する縁エッジが配置されており、これらの縁
エッジが両者間に、ほぼ層流状に流出する円錐形の燃料
噴流層を形成させるべく、それぞれ２つの近寄って位置
するカッティングエッジ状の調量環状隙間を形成せしめ
ており、この調量環状隙間の下方の環状の縁エッジが、
定置の噴射ディスク又はノズル針弁エンドピースにより
形成されている。 【効果】 層流状の燃料噴射層の噴流角、周方向分布及
び半径方向分布が極めて良好となり、マルチポイント噴
射で吸気管が負圧の場合でも有効に作用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の燃料噴射装置
のための電磁操作式の燃料噴射弁であって、弁ケーシン
グ、マグネツトコイル及びこのマグネツトコイルの励起
時に弁座から持ち上げられて燃料を放出せしめる弁閉鎖
部材を備えている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明の先行技術の燃料噴射弁は下流方
向で弁座までは従来の燃料噴射弁、例えばＤＥ−ＰＳ第
３５３３５２１号特許明細書により公知であるピントル
ノズル形燃料噴射弁に類似している。
【０００３】この先行技術から出発して、一面において
は電磁操作式燃料噴射弁において機能的な領域、要する
に燃料の放出に関して、例えばＥＰ−ＯＳ第００５７４
０７号特許明細書から公知である旋回形ノズル式のもの
との表面的な類似が生じる。この旋回形ノズル式のもの
では、燃料噴射弁から放出された燃料はこの燃料噴射弁
から円錐形噴流層の形状で噴出する。その際、この点に
関して、旋回形ノズル式のものでは、特に著しく細かい
油滴直径の点で顕著となる著しい相違が、その構造の点
においても機能の点においても生じる。それゆえ、以下
に特に旋回形ノズルの機能について若干説明する。この
旋回形ノズルでは、ノズル針弁の座着部の手前にしばし
ば配置される旋回付加部の助けをかりて、調量隙間から
流出する燃料に旋回運動が付与される。これにより、燃
料は１つの円錐形噴流層を成して噴霧される。
【０００４】ピントルノズル式及び旋回形ノズル式の燃
料噴射弁の他に、いわゆるホールノズル式のものもＤＥ
−ＯＳ第４０２６７２１号特許明細書により公知であ
り、さらに衝突ノズル式のものもＵＳ−ＰＳ第４９８２
７１６号特許明細書により公知である。
【０００５】総てこれらの燃料噴射弁は混合気形成の点
で一般的な単口ノズルに比して良好である。例えば、燃
料が定置の有孔板によって調量される球欠ノズルを含む
噴口ノズルにおいて、一般的には球形に形成された有孔
板が設けられ、これにより、噴流角のための燃料供給の
仕方が最適にされる。このことは、有孔板が存在する場
合には、有孔板の孔を例えば斜めにすることによって達
成される。この斜めの孔はＤＥ−ＯＳ第４０２６７２１
号特許明細書で弁球の下流に位置する有孔板に明らかに
認められる。
【０００６】しかし、噴口への燃料の流入は発生渦がわ
ずかであっても非対称的であり、従って噴流角は不均一
であって、与えられた噴流角が小さくて噴流到達距離が
大きいことにより混合気形成が悪化し、噴霧化が阻害さ
れる。細かな混合気形成のためには多数の孔が必要であ
るが、孔の数はそれほど多くできない。
【０００７】旋回形ノズルにおいては、特に、微細調整
によって排除できない構造的な問題があり、要するに噴
射エッジの直径が燃料噴流層の厚さに対比して極めて小
さく、換言すればこれにより流出渦が極めて増大し、こ
れが噴流到達距離を有害に変動せしめる。この変動はさ
らに下渦により一層強められる。
【０００８】その際さらに、旋回が実際に生じるまでに
時間的な遅れが生じる。要するにこのような燃料噴射弁
は動的に反応が緩慢であり、例えば最初は紐状の噴流を
伴う。この燃料噴射弁は基本的にはサイクロンの原理で
作動するが、摩擦が比較的高い。旋回形ノズルでは燃料
噴流層の表面エネルギが比較的小さいため、円錐角を最
良の混合気形成に望まれるような大きさにすることはで
きない。
【０００９】本発明においても、噴射される燃料のいわ
ゆるホローコーン状の燃料噴流層の特別に層流状の形状
が求められており、その解決手段によれば、旋回形ノズ
ルの挙動に対する比較及び識別のために分かりやすく数
値を掲げるが、小さないわゆるザウテル直径（Sauterdu
rchmesser：ＳＭＤ）のために得られた９０度の円錐角
は効果的であるが、しかし、機能的には大きすぎる。そ
れというのは、シングルボイント噴射で≦６０°、マル
チポイント噴射で≦２５°の円錐角が要求されるに過ぎ
ないからである。
【００１０】燃料圧力がわずかしか供給されない場合が
しばしばあり、これにより燃料噴射弁の作動時に差圧力
ひいては流出する燃料の相応する速度がわずかとなり、
この結果、すでに述べた紐状の噴流が生じる。それとい
うのは、旋回螺旋形の長い液柱を形成している噴流が加
速されなければならないからであり、さらに、最初は部
分的にしか開放されていない座弁の開口横断面が旋回装
置又は調量隙間の開口横断面に比して小さく、従って弁
座に初めは混合気形成のために役立たない最大の燃料速
度が生じるからであり、さらに、燃料噴射弁の開放行程
時のポンプ容積がまずみたされなければならないからで
ある。
【００１１】補足的にさらに一言すれば、前記ＵＳ−Ｐ
Ｓ第４９８２７１６号特許明細書に開示された衝突ノズ
ルでは燃料噴流が障害物へ向けられ、この障害物で燃料
噴流が例えば乱流の円錐形燃料噴流層又はフアン状噴流
に変換される。この種の衝突ノズルでは２つの噴流が互
いに向かい合って向けられることもできる。
【００１２】この種の燃料噴射弁では混合気形成が空気
の吹き込みにより改善され、これにより、得られるザウ
テル直径がほぼ半分となるが、しかし、典型的に油滴速
度が３倍となり、このことは、油滴速度の低い細かい燃
料霧化を得るという最終的な目的に反する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は電磁操
作式燃料噴射弁を改良して燃料噴射弁のコスト的に有利
な簡単な製作を可能にすると共に、ほとんど渦の発生し
ない、要するに層流状の典型的にホローコーン状若しく
はチューリップ状の薄い燃料噴流層が生じ、全噴射時期
にわたり最小油滴の形成及び低い油滴速度が達成され、
さらに、内燃機関内に流入する空気中への燃料の良好な
混合が得られるような電磁操作式燃料噴射弁を提供する
ことにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明の構成は、弁閉鎖部材の弁座の下流に、２つの互いに
対面して位置する縁エツジが配置されており、両方の縁
エツジが、それらの間に、ほぼ層流状に流出する燃料噴
流層を一般的な円錐形からチューリップ形に移行せしめ
るように、カッティングエツジ状の環状の挟搾部を備え
て燃料噴流層の厚さを規定する調量隙間を形成している
ことにある。
【００１５】
【発明の効果】本発明の効果とするところは、最小油滴
が形成されると共に、層流状の燃料噴流層の噴出角、周
方向分布及び半径方向分布が、それも、吸気管内に油滴
を不都合に制動する負圧が生じる場合（マルチポイン
ト）にそれらに対する要求がきびしくなった場合でも、
良好となることにある。
【００１６】弁座の下流に調量隙間を備えた電磁操作式
燃料噴射弁の本発明の構成は、堆積物、摩耗による行程
変化、若しくは異物の作用に対して不感度であり、特に
調量隙間と弁座との間のむだ容積が少ない場合にはそう
である。それというのは、この燃料量が高温時に通常で
は蒸発し、弁開放時にシール座を介して調量精度なしに
まず補充されなければならないからである。
【００１７】中央の噴射ディスクによって、２つの縁エ
ッジにより形成された調量環状隙間を設けたことによ
り、流出口のところに層流状に振舞う薄い円錐形の燃料
噴流層が形成される。その場合、複数の互いに同軸的に
位置する燃料噴流層を形成させることもできる。これら
の燃料噴流層は油滴への衰退箇所で特に薄く、その結
果、大きな表面エネルギが生じ、このエネルギがわずか
な損失で油滴の表面エネルギへ移送される。燃料噴流層
の表面エネルギが大きいほど、半径方向の運動エネルギ
の変換により円錐形からチューリップ形への燃料噴流層
の湾曲度も大きく、その結果、燃料噴流層は流出後所望
通り迅速に薄くなる。次いで燃料噴流層は空気の流れ方
向で吸気管の壁に対して平行に流れ、従って吸気管内で
は油滴の衝突が妨げられる。
【００１８】本発明は、孔形成による迅速かつ不規則な
燃料噴流層衰退が生じるのを阻止する次ぎに掲げる判定
基準を満たす。
【００１９】（１）燃料噴流層がすでに弁出口において
両側で案内されており、（２）弁出口においてすでに極
めて薄く、その場合（３）調量横断面を形成する環状の
狭搾部に対する流れ横断面が著しく収束されており、そ
の場合、（４）狭搾部の後方における燃料噴流層のアウ
トラインアングルがほぼ９０°であり、かつ、（５）縁
エッジひいては流れ制限部がカッティングエッジ状の環
状狭搾部までの流れに対してほぼ対称的である。
【００２０】以上により、特に弁出口における燃料噴流
層の両側での案内により、非対称的な環状隙間流れによ
る厚さの変動が阻止され、さらに、引き続く燃料噴流層
の延び内で燃料層流出箇所における低いレイノルズ数Ｒ
ｅ（Ｒｅは燃料噴流層厚に比例する）により燃料噴流層
の不均一が阻止される。さらに、燃料噴流層出口のとこ
ろの液体の高い剪断応力が慣性の影響を隠蔽し（強い収
束による狭搾部に対する流れ速度の大きな勾配は低い層
流状の境界層を生じる）、従って境界層の不定常的な剥
離が阻止される。汚れ及び堆積物は高い剪断応力により
低い境界層に基づいて排出される。
【００２１】請求項２以下に記載した構成によれは、本
発明の有利な態様及び改良が可能である。特に有利に
は、互いに同軸的に配置された２つの調量環状隙間を設
け、これらの調量環状隙間に固有の案内スリット及び環
状分配孔を介して燃料が供給される。さらに、燃料噴射
弁を下流で閉鎖する噴射ディスクを定置に組み込む代わ
りに、噴射ディスクをノズル針弁の一部として形成する
ことも可能である。これによれば、調量環状隙間を形成
する一方の鋭い環状の縁エッジが、他方の環状の縁エッ
ジに対して相対的に弁開放運動時に移動し、噴射過程の
導入状態では一定の間隔を維持する。
【００２２】
【実施例】本発明の根本思想は、電磁操作式燃料噴射弁
において旋回形ノズルにより公知である、基本的に種々
異なる機能及び構造を回避して、同様にホローコーン層
状の燃料噴流層を形成せしめることにあり、そのことの
ために、弁座の下流に調量環状隙間の形成のための噴射
ディスクが配置されており、この噴射ディスクは、旋回
形ノズルの機能と著しく異なり、燃料噴流層をホローコ
ーン形状から表面張力と空気力学的な力とによりチュー
リップ形状へ有利に移行させる基本的には層流的な挙動
を確実たらしめる。
【００２３】図１は電磁操作式燃料噴射弁の下部分を断
面して示す。この燃料噴射弁の上部分の構造については
ＤＥ−ＰＳ第３５３３５２１号特許明細書を参照された
い。ノズルボディ２のケーシング３内に、ノズル針弁７
として形成された弁閉鎖部材が、面取り部として形成さ
れた案内部分６を介して支承されている。この案内部分
６はノズル針弁７をノズルボディ２の案内孔１内で案内
すると共に、燃料を貫流せしめる軸方向通路を形成せし
めている。
【００２４】図１にはノズルボディ２を支承している弁
ケーシングが図示されておらず、たんに内部のノズルボ
ディ２が図示されているにすぎない。弁ケーシングとノ
ズルボディ２との間にパッキン２１が配置されている。
燃料は、外側の室２５から環状のフィルタ４と、ノズル
ボディ２に設けた横孔５と、前述した面取り部６とを介
して、流れ方向でみて弁座９の手前に配置された燃料環
状分配孔８に達し、そこから円対称的に弁座９に達す
る。
【００２５】この燃料噴射弁の作動時に、ノズル針弁７
がその弁座９から持ち上がり、燃料が分配孔１６を介し
て調量環状隙間に達する。その場合、流れ方向でみてま
ずノズルボディ２に続いて下向きに、噴射ディスクホル
ダ２２が設けられており、この噴射ディスクホルダは孔
を備えていてノズルボディ２に例えば締まりばめにより
固定的に結合されている。この噴射ディスクホルダ２２
はさらに、弁の座部への移行部の減径部に分配孔１６を
形成している。噴射ディスクホルダ２２に設けた下向き
に開いた孔２３は内周にわたり分配して配置されたスリ
ット１０を備えており、このスリット１０は燃料の引き
続く流れのために役立つ。噴射ディスクホルダ２２はさ
らに挿入体としての噴射ディスク１５を受容しており、
その場合、噴射ディスクホルダ２２と噴射ディスク１５
との互いに向き合う縁領域には、互いに凹設面で向かい
合った溝が形成されており、これらの溝が燃料分配孔１
１を形成している。両方の溝２３ａ，２３ｂは外側へ向
かうにつれて次第に互いに近付いており、これにより、
互いに向かい合って突出し互いに対向して位置する環状
縁１３，１４を形成しており、これら環状縁は流出方向
で軸線に対してα≡４５°の噴口隙間を鋭く形成してい
る（この場合及び以下の記載において、掲げた数値は本
発明の理解のための単なる参考であり、本発明を限定し
ない）。
【００２６】両方の環状縁１３，１４は調量環状隙間１
２を形成しており、この調量環状隙間に向かって、円対
称的に、弁座９、分配孔１６、スリット１０及び燃料分
配孔１１を介して燃料が流れる。
【００２７】噴射された燃料噴流２０はこの場合、軸線
に対して例えばα＝４５°の噴出角度で噴出し、その場
合、燃料の表面張力によりかつ燃料噴流層の内側での比
較的低い空気圧により、この燃料噴流層はチューリップ
形状に湾曲し、これにより、アウトライン直径ｄ〃にお
ける角度βは、β＜αとなる。
【００２８】両方の環状縁１３，１４の間に形成される
調量環状隙間はギャップ幅ｔ′を有する狭く小さなスリ
ットの形状を有しており、それゆえ、噴射すべき燃料量
が多い場合には調量環状隙間の直径はできるだけ大きく
設計されるのが効果的である。このことは、供給される
燃料の必然的な量の増大、これに伴う切り換え慣性の増
大及び蒸発の増大を招く結果にはならない。それという
のは、上向きに、要するに流れ方向に対して逆の方向に
円錐形にテーパした噴射ディスクの形状により、燃料量
が受け止められるからである。その際、噴射ディスクの
湾曲度が一層強く、例えば図１の破線で示すように強い
場合には、さらに一層むだ容積の著しい軽減が可能であ
る。
【００２９】これにより、著しく収束した流れが調量環
状隙間の最も狭い箇所に生じる。その場合、流れ横断面
は、（流入角に依存して）収縮率０．６４から０．９倍
だけ幾何学的な噴口に比して小さい。この実施例を含む
すべての実施例において、掲げられた数値は本発明の理
解のためのたんなる参考であつて、本発明を限定しな
い。
【００３０】噴出角αは一定であり、かつ調量環状隙間
における圧力差ΔＰに依存しない。しかし、他面におい
て本発明にて得られる燃料噴流層の効力の大きな表面張
力に基づいて、角度βが（弁開放後）圧力差ΔＰに伴い
経時的に増大するため、開弁の後、後で圧力差ΔＰが大
きくなった場合に生じる油滴が以前の低速の油滴を衝突
なく追い越すことができるという別の利点も生じる。
【００３１】調量環状隙間の極めて狭い狭搾部の存在に
より、燃料噴流層は流出時（流出直径ｄ′）にすでに薄
く、これにより、比較的大きな円錐直径ｄ〃を有する衰
退箇所ｔ〃までの、厚さに依存しない噴流到達距離Ｌ
（図１）に至るまでに均一に更に薄く広げられる。
【００３２】それゆえ、この衰退箇所では燃料量に比し
て多くの空気量が混合気形成のために提供される。この
ような多くの空気量は、噴射時期開始時には空気と燃料
との間のエネルギ交換に要する差速度を維持するために
必要な定常値を成す。噴射のその後の経緯では、空気は
衰退箇所で燃料噴流層の運動に対して直角な渦状の固有
運動を有しており、この固有運動は減少する燃料噴流層
の厚さとあいまって混合気形成を促進し、衰退箇所の位
置を安定させ、角度γ（図１）を所望通り減小させる。
衰退箇所のこの安定は、例えば旋回形ノズルに対して対
照的にこの場合均一な燃料噴流層の厚さにより促進され
る。
【００３３】速度係数、要するに圧力エネルギから速度
エネルギへの変換の効率は旋回形ノズルではほぼ０．５
であるが、本実施例の場合１．０に近い。これにより、
本発明の実施例では著しく大きなエネルギが混合気形成
のために役立てられる。旋回形ノズルの場合の低い速度
係数は著しく時間と温度に依存する。これにより、著し
く強い、部分的には許容できない、噴射時期依存性の調
量変動が生じる。
【００３４】噴射ディスクホルダ並びに環状スリットの
ところの鋭い縁の形成により、この領域内にほとんど汚
物が堆積しない。それというのは、汚物の堆積は主に、
内燃機関の冷却過程において燃料の濡れ残りによつて生
じるが、この濡れ残りが表面張力により縁エッジから引
っ込むからであり、さらに、縁エッジに対して直角に流
れ速度の著しい勾配が生じ、この勾配が、調量される燃
料による良好な洗浄のために役立つからである。
【００３５】得られる油滴直径はほぼ５０ミクロンであ
り、それゆえ、油滴の空気抵抗が特に大きく、これに相
応して、衰退箇所ｔ〃の後方の、弁から著しく下流のと
ころで油滴により生じる空気流により角度がβからγへ
減少する。
【００３６】調量環状隙間としての環状スリットを設け
る代わりに、複数の同軸的なスリットを設けるのが有利
であり、その場合、図２の図示では２つの互いに同軸的
に配置された調量環状隙間２６ａ，２６ｂが設けられて
おり、これらの調量環状隙間には、噴射ディスク若しく
は挿入体に設けた供給スリット又は貫通路２７ａ，２７
ｂと、対応する環状分配孔２８ａ，２８ｂとを介して燃
料が供給される。
【００３７】図２に示す実施例ではノズル針弁７の弁座
９までがほぼ図１の実施例に相応しており、かつ、それ
より下流には第１の噴射ディスクホルダ２２′が設けら
れており、この噴射ディスクホルダ′は特別なリングホ
ルダ２９によりノズルボディ２のケーシング３の下端部
に固定されている。この噴射ディスクホルダ２２′は第
１の噴射ディスク挿入体３０を支持しており、この噴射
ディスク挿入体は噴射ディスクホルダ２２′とあいまっ
て、後で詳しく説明するように調量環状隙間２６ａを形
成しており、かつ他面において孔内に第２の噴射ディス
ク挿入体３１を収容しており、この噴射ディスク挿入体
３１は第１の噴射ディスク挿入体３０とあいまって第２
の調量環状隙間２６ｂを形成している。
【００３８】調量環状隙間２６ａ，２６ｂとして図２に
はたんに２つだけ示した多数のこの種の同軸的な環状隙
間は互いに相対的に適度に減径されており、その全長と
ギャップ幅と全開口とはそれぞれ同じである。この構造
の利点とするところは、（１） 旋回形ノズルに対比し
て小さなむだ容積がさらに軽減され、従って旋回形ノズ
ルの場合に比してむだ容積が極めて小さく、（２） 燃
料噴流層の直径ｄ′における燃料噴流層の厚さｔ′が噴
流到達距離ｄＬまでに得られる分散度は、式 ｄｔ／
ｔ′ｄＬ＝ｓｉｎα／ｄ′に基づき、ｄ′の減少につれ
て増大する。噴流到達距離Ｌは一定であるため、表面エ
ネルギは増加し、β＜αの関係が強化され、（３） 角
γ＜βによる油滴軌道の湾曲は複数の燃料噴流層により
強化される。それというのは、燃料噴流層が１つだけの
場合には内部の空気が軸方向で容易に逆流するが、燃料
噴流層が複数存在する場合にはこの逆流が阻止され、そ
の結果、空気が著しく燃料噴流の側方へ引き寄せられて
前方へ押し出され、その際、油滴が内側へ連行されるか
らである。
【００３９】図３は噴射ディスク１５′の断面のマイク
ロメカニカルな構成を示し、この場合、覆い層４７内に
は、流れ方向に狭まった２つ又はそれ以上の調量環状隙
間４０，４１が設けられている。噴射ディスク本体にお
ける覆い層の方向及び調量環状隙間の方向が、円錐状に
外向きにほぼ９０度のアウトライン角度を有する噴流角
を規定する。その場合、燃料は環状分配孔４２，４３か
ら調量環状隙間４０，４１へ流れ、この環状分配孔には
燃料が分配孔１６′から供給孔４４，４５又はスリット
を介して到達する。図３の記載において、種々の寸法に
関する数値はたんに発明の理解に役立つのみで、本発明
を限定しない。スリット即ち供給孔４４，４５は図示の
ように空間的にずれている。本発明の１実施態様では有
利に、噴出箇所がノズル針弁により運動可能に形成され
ており、例えばノズル針弁エンドピースとして形成され
ており、このノズル針弁エンドピースは図４に示すよう
に噴射ディスクとして役立てられる。その場合、本発明
にとって最も重要な部分は符号Ｘで示す円内にあり、こ
の部分を図５に示してさらに詳しく説明する。
【００４０】図４に示す実施例ではホルダ５１と弁構造
体５２との間のスペース５０に燃料が供給される。燃料
は環状フィルタ５３を通過し、ノズルボディ５５に設け
た横孔５４と、ノズルボディ５５と弁案内スリーブ５７
との間の長手スリット５６とを介して環状の燃料分配孔
５８へ達する。そこから燃料は円対称的に弁座９′を介
して調量環状隙間６０に達する。この調量環状隙間６０
を形成する互いに向かい合って位置する両方の環状の縁
エッジ６１，６２は軸線に対するα≡６０°の流出角で
鋭く形成されており、この場合、調量環状隙間の形成に
関与する構成部分の互いに向かい合った内側の面は角γ
≡９０°を挟んでおり、他面において、鋭い縁エッジへ
向けてテーパした外側の面は前記内側の面に対してそれ
ぞれ例えば３０°の角を成すことができる。
【００４１】図示の実施例では、下側の縁エッジ６２を
形成するノズル針弁エンドピースは、この意味では噴射
ディスク１５′を形成しているが、円錐形に下向きにテ
ーパした形状を備えている。調量環状隙間６０の上方の
縁エッジ６１は下向きにテーパして延びるノズルボディ
５５のスカート６３により形成されている。
【００４２】噴射されない燃料は長手スリット５６を介
して環状の分配孔６４に達し、そこより例えば磁気空気
隙間６５とマグネツトコイル６７に設けた溝６６とを介
して環状分配孔６８に達する。ここからさらに燃料は図
示しないフィルタを介して戻し回路に流れる。
【００４３】ノズル針弁７′と、支承部６９との間の遊
びの存在により、ノズル針弁は円錐状の上側のストッパ
７０内で円錐面に対して垂直な軸線上の点Ｍ（図５参
照）を中心として回転する。支承部６９から点Ｍまでの
間隔と、調量環状隙間６０から点Ｍまでの間隔に応じ
て、調量環状隙間６０に対する支承部６０の遊びは極端
に減少する。点Ｍがほぼ縁エッジ６１，６２を通る線上
にあると、調量環状隙間６０は支承部６９内の遊びによ
り第１近似的には変化しない。ストッパ７０を形成する
弁案内スリーブ５７の移動により、燃料噴射弁の静的な
量が調節される。ストッパ７０が摩耗すると、静的な量
が減少する。シール座が摩耗すると、静的な量が増加す
る。設計が適切であれば、平均値が補償される。
【００４４】燃料噴流層２０（図５参照）は図４及び図
５で示した実施例では垂直軸線に対してほぼ角α＝６０
°で噴出する。得られる油滴直径がほぼ５０μｍ及びそ
れ以下であれば、その空気抵抗は特に大きく、これによ
り噴流角αが角γへ減少する（図１参照）。
【００４５】図１から図５までの実施例で得られる付加
的な利点は、（１）縁エッジ６１，６２に対する損失の
少ない流入角δ＝９０°により、低周波の渦が回避さ
れ、（２）弁座９′の損失の少ない流出口が実現され、
（３）円対称的な鋭い縁エッジ６１，６２により、流出
時の燃料噴流層の制動並びに周期的な油滴剥離が回避さ
れ、（４）燃料噴流層２０が、縁エッジの円錐形の外
面、要するに、縁エッジの形成のために互いに近寄って
延びる、噴射ディスクとしてのノズル針弁エンドピース
１５′の外面７１と、ノズルボディ５５の外面７２とに
対してほぼ直角であることにある。
【００４６】角γは空気７３の静止状態ではマルチポイ
ントでの使用時に所望されるよりはるかに大きく、これ
に対して流れる空気７３は全速度で薄い燃料噴流層の流
出に作用する。この全速度は更に高い空気抵抗を燃料噴
流層に与えて油滴を最小にし、これにより角βが減少す
るのみならず、多気筒内燃機関では燃料が所望通り、特
に噴射時期が適切に選択されている場合には、開いた入
口弁に吹き込まれる。これにより、吸気管の濡れが排除
される。
【００４７】これまで説明した機構は、特に旋回形ノズ
ルに基づく公知機構に対比して静的又は動的にほぼ４０
％及びそれ以上直径の小さな油滴を形成させることがで
きる。その場合、噴出箇所がノズル針弁によって可動で
ある図４及び図５の実施例に関連して付加的に、燃料噴
流層の噴出角αは行程中に減少し、燃料噴流層のオーバ
ホール効果が最小となる。さらに、燃料噴流層は付加的
に運動方向に対向して回転され、このことが、混合気形
成のために決定的な利点となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃料噴射弁の下方の開口内に定置に挿入された
不動の噴射ディスクを備えた本発明の１実施例の下方部
分の縦断面図である。
【図２】２つの調量環状隙間を備えた本発明の別の実施
例の縦断面図である。
【図３】流れ方向で狭められた２つ又はそれ以上の調量
環状隙間を備えた噴射ディスクの部分拡大断面図であ
る。
【図４】噴射ディスクとしてノズル針弁エンドピースを
使用して調量環状隙間を形成した本発明のさらに別の実
施例の縦断面図である。
【図５】図４に一点鎖線の円で囲った部分の拡大図であ
って、調量環状隙間を形成する環状の縁エッジを示す図
である。本発明は図示の実施例に限定されない。
【符号の説明】
１ 案内孔、 ２ ノズルボディ、 ３ ケーシング、
４ フィルタ、 ５横孔、 ６ 案内部分、 ７ ノ
ズル針弁、 ８ 環状分配孔、 ９，９′弁座、 １０
スリット、 １１ 環状分配孔、１２ 調量環状隙
間、 １３，１４ 縁エッジ、 １５，１５′ 噴射デ
ィスク、 ２０ 燃料噴流層、 ２２，２２′ 噴射デ
ィスクホルダ、 ２３ 孔、 ２３ａ，２３ｂ 溝、
２６ａ，２６ｂ 調量環状隙間、 ２７ａ，２７ｂ 貫
通路、 ２８ａ，２８ｂ 分配孔、 ２９ リングホル
ダ、 ３０ 噴射ディスク挿入体、 ４０，４１ 調量
環状隙間、 ４２，４３ 分配孔、 ４４，４５ スリ
ット、 ５０ 室、 ５１ ホルダ、 ５２ 弁構造
体、 ５３ 環状フィルタ、 ５４ 横孔、 ５５ノズ
ルボディ、 ５６ 長手スリット、 ５７ 弁案内スリ
ーブ、 ５８ 分配孔、 ６０ 調量環状隙間、 ６
１，６２ 縁エッジ、 ６３ スカート、６４ 分配
孔、 ６５ 磁気空気隙間、 ６６ 溝、 ６７ マグ
ネットコイル、 ６８ 分配孔、 ６９ 支承部、 ７
０ ストッパ、 ７１，７２ 外面
フロントページの続き (72)発明者 ギュンター ダンテス ドイツ連邦共和国 エバーディンゲン カ ールシュトラーセ 20 (72)発明者 カールハインツ シュルタイス ドイツ連邦共和国 ヴァインスベルク シ ュタインブルーフヴェーク ２アー

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の燃料噴射装置のための電磁操
    作式の燃料噴射弁であって、弁ケーシング、マグネツト
    コイル及びこのマグネツトコイルの励起時に弁座から持
    ち上げられて燃料を放出せしめる弁閉鎖部材を備えてい
    る形式のものにおいて、弁閉鎖部材（７，７′）の弁座
    （９，９′）の下流に、２つの互いに対面して位置する
    縁エツジ（１３，１４；６１，６２）が配置されてお
    り、両方の縁エツジが、それらの間に、ほぼ層流状に流
    出する燃料噴流層を一般的な円錐形からチューリップ形
    に移行せしめるように、カッティングエツジ状の環状狭
    搾部を備えて燃料噴流層の厚さ（ｔ′）を規定する調量
    隙間（１２，６０）を形成していることを特徴とする電
    磁操作式燃料噴射弁。
  2. 【請求項２】 下流方向で見て燃料噴射弁の端部に噴射
    ディスクが定置に固定されており、この噴射ディスクが
    調量隙間（１２）の下方の環状の縁エツジ（１４）を形
    成している請求項１記載の電磁操作式燃料噴射弁。
  3. 【請求項３】 弁閉鎖部材がノズル針弁（７′）として
    形成されており、かつ、一体のノズル針弁エンドピース
    によつて、ノズル針弁（７′）の行程によって相対位置
    を変化せしめる噴射ディスク（１５′）が形成されてお
    り、この噴射ディスク（１５′）が調量環状隙間（６
    ０）を規定する下方の縁エツジ（６２）を形成している
    請求項１記載の電磁操作式燃料噴射弁。
  4. 【請求項４】 噴射ディスク（１５）が噴射ディスクホ
    ルダ（２２）によって支承されており、噴射ディスク
    （１５）がこの噴射ディスクホルダ（２２）とあいまっ
    て、調量環状隙間（１２）を形成する縁エツジ（１３，
    １４）に内側で隣接して、弁座（９）から流出する燃料
    のための環状分配孔を形成している請求項１又は２記載
    の電磁操作式燃料噴射弁。
  5. 【請求項５】 噴射ディスク（１５）がむだ容積の削減
    のため噴射ディスクホルダ（２２）の受容孔内へ突入し
    ており、かつ、噴射ディスクホルダ（２２）には燃料の
    流れを環状分配孔（１１）へ流入せしめるスリット（１
    ０）が配置されている請求項１から３までのいずれか１
    項記載の電磁操作式燃料噴射弁。
  6. 【請求項６】 互いに同軸的に配置されそれぞれ初めは
    層流状の円錐形燃料噴流を噴出せしめる複数の調量環状
    隙間（２６ａ，２６ｂ）が設けられている請求項１から
    ５までのいずれか１項記載の電磁操作式燃料噴射弁。
  7. 【請求項７】 第１の噴射ディスクホルダ（２２′）が
    噴射ディスク（３０）を収容しており、この噴射ディス
    クが、共に第１の外側の調量環状隙間（２６ａ）のため
    の第１の環状分配孔（２８ａ）を形成しており、噴射デ
    ィスクホルダ（２２′）によって収容された噴射ディス
    ク（３０）内に挿入体（３１）が配置されており、この
    挿入体（３１）が噴射ディスク（３０）と共に第２の環
    状分配孔（２８ｂ）を形成しており、この第２の環状分
    配孔が第２の調量環状隙間（２６ｂ）内に開口している
    請求項６記載の電磁操作式燃料噴射弁。
  8. 【請求項８】 噴射ディスク（１５，１５′）の覆い層
    （４７）内に、流れ方向へ狭まった少なくとも１つの調
    量隙間（４０，４１）が設けられており、噴射ディスク
    の長手方向での覆い層の方向及び隙間が、それぞれの調
    量環状隙間（４０，４１）の円錐状に外向きに延びる噴
    流角を規定しており、これらの調量環状隙間に、噴射デ
    ィスク（１５，１５′）の材料内に加工された環状分配
    孔（４２，４３）を介して燃料が供給されるようになっ
    ており、この環状分配孔（４２，４３）がさらに続く供
    給孔又はスリット（４４，４５）に接続されている請求
    項１から７までのいずれか１項記載の電磁操作式燃料噴
    射弁。
  9. 【請求項９】 鋭角的に互いに向かい合った環状の縁エ
    ッジが、ノズルボディ（２）若しくは案内孔（１）の下
    向きの延長部と、定置の噴射ディスク（１５）若しくは
    ノズル針弁エンドピースから成る可動の噴射ディスク
    （１５′）の外周とにより形成されており、これらの環
    状の縁エッジが、２０°≦α≦６０°の間の噴流角αで
    燃料噴流層が噴射されるように互いに鋭角的に配置され
    てる請求項１から８までのいずれか１項記載の電磁操作
    式燃料噴射弁。
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