JPH1113593A - インジェクターの燃焼ガスシール - Google Patents
インジェクターの燃焼ガスシールInfo
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- JPH1113593A JPH1113593A JP10162122A JP16212298A JPH1113593A JP H1113593 A JPH1113593 A JP H1113593A JP 10162122 A JP10162122 A JP 10162122A JP 16212298 A JP16212298 A JP 16212298A JP H1113593 A JPH1113593 A JP H1113593A
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- carbon dam
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/14—Arrangements of injectors with respect to engines; Mounting of injectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
- F02M55/02—Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors
- F02M55/025—Common rails
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
- F02M2200/85—Mounting of fuel injection apparatus
- F02M2200/858—Mounting of fuel injection apparatus sealing arrangements between injector and engine
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】燃料インジェクターのシリンダーボア周辺にお
けるガス漏れを防止し、長期間にわたり劣化されること
のない燃焼ガスシールを提供する。 【解決手段】燃料インジェクターのインジェクターボア
への取り付けにおいて（特にインジェクターをボアに固
定せず、インジェクタボアに吊り下げる形式のもの）、
インジェクター外表面のまわりに２つのシールリング５
０，５１を設ける。シールリング５１はインジェクター
外表面の第１位置に設け、約２０４．４℃の温度に耐え
るものとし、この第１位置よりもインジェクターノズル
先端に対して離れた第２位置に十分な弾性のあるＯ−リ
ングからなるシールリング５０を設ける。
けるガス漏れを防止し、長期間にわたり劣化されること
のない燃焼ガスシールを提供する。 【解決手段】燃料インジェクターのインジェクターボア
への取り付けにおいて（特にインジェクターをボアに固
定せず、インジェクタボアに吊り下げる形式のもの）、
インジェクター外表面のまわりに２つのシールリング５
０，５１を設ける。シールリング５１はインジェクター
外表面の第１位置に設け、約２０４．４℃の温度に耐え
るものとし、この第１位置よりもインジェクターノズル
先端に対して離れた第２位置に十分な弾性のあるＯ−リ
ングからなるシールリング５０を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に燃料インジェク
ター周辺の燃焼ガス漏れに対しシーリングする対策に関
し、特にカーボンダムを用いるインジェクターの燃焼ガ
スシールに関する。
ター周辺の燃焼ガス漏れに対しシーリングする対策に関
し、特にカーボンダムを用いるインジェクターの燃焼ガ
スシールに関する。
【０００２】
【従来の技術】技術者は、エンジンに搭載された燃料イ
ンジェクター周辺の燃焼ガス漏れを減らす、又は排除す
る方策を探している。ディーゼル型のエンジンの場合に
は、エンジンヘッドにあるインジェクターボアが、燃焼
空間に直接開くので、燃焼ガス漏れは、特に問題であ
る。従来、該インジェクター周囲の適切なシーリング
は、延性金属（銅、真鍮等）のスリーブ、弾性Ｏ−リン
グ及びエンジンのボアに個々のインジェクターを押込む
非常に大きいクランピング力の組み合わせを用いること
によって達成されてきた。インジェクターの外側表面、
エンジンのインジェクター用ボア及び延性金属スリーブ
に必要な寸法許容誤差が原因となって、エンジンに燃料
インジェクターを取り付けるために比較的高いクランピ
ング力を用いても、依然として燃焼ガス漏れが生じるこ
とがある。つまり、全ての燃料インジェクタークランプ
が同じ高い値で締め付けられる事実にも拘わらず、エン
ジンの１つ又はそれ以上の燃料インジェクターの周囲に
燃焼ガス漏れが起こる。加えて、エンジン振動及び、又
は熱負荷によって、１つ又はそれ以上のインジェクター
クランピングボルトが長時間の間に僅かに緩み、結果と
して燃焼ガス漏れが起こることがある。
ンジェクター周辺の燃焼ガス漏れを減らす、又は排除す
る方策を探している。ディーゼル型のエンジンの場合に
は、エンジンヘッドにあるインジェクターボアが、燃焼
空間に直接開くので、燃焼ガス漏れは、特に問題であ
る。従来、該インジェクター周囲の適切なシーリング
は、延性金属（銅、真鍮等）のスリーブ、弾性Ｏ−リン
グ及びエンジンのボアに個々のインジェクターを押込む
非常に大きいクランピング力の組み合わせを用いること
によって達成されてきた。インジェクターの外側表面、
エンジンのインジェクター用ボア及び延性金属スリーブ
に必要な寸法許容誤差が原因となって、エンジンに燃料
インジェクターを取り付けるために比較的高いクランピ
ング力を用いても、依然として燃焼ガス漏れが生じるこ
とがある。つまり、全ての燃料インジェクタークランプ
が同じ高い値で締め付けられる事実にも拘わらず、エン
ジンの１つ又はそれ以上の燃料インジェクターの周囲に
燃焼ガス漏れが起こる。加えて、エンジン振動及び、又
は熱負荷によって、１つ又はそれ以上のインジェクター
クランピングボルトが長時間の間に僅かに緩み、結果と
して燃焼ガス漏れが起こることがある。
【０００３】燃焼ガス漏れに対する適切なシーリング
が、従来の弾性Ｏ−リングシーリング技術に部分的にし
か頼れないのは、従来のＯ−リング材料が、比較的高い
温度や燃料インジェクターの先端付近で遭遇する周期的
圧力に耐えられないのが普通だからである。従来のＯ−
リングは、普通約１４９℃までの温度にしか耐えられ
ず、この温度範囲の上限ではそのＯ−リングの耐用期間
は比較的短い。燃料インジェクター周囲の燃焼ガス漏れ
に対して保護する問題は、比較的高いクランピング力に
頼れなくなると、技術者にとって一層困難になる。燃料
インジェクション装置の作動からエンジンへの騒音の伝
達を減らそうとして、技術者達は、エンジンから燃料イ
ンジェクション装置を遮断する方法を探してきた。この
遮断を成し遂げる一つの方法は、従来のようにインジェ
クターをインジェクターボアに固定せず、個々のインジ
ェクターをそのインジェクターボアに吊り下げることで
ある。燃料インジェクターが、インジェクターボアに固
定されず、単にインジェクターボアに吊り下げられるだ
けでは、燃焼ガス漏れを防止する問題は、悪化する。
が、従来の弾性Ｏ−リングシーリング技術に部分的にし
か頼れないのは、従来のＯ−リング材料が、比較的高い
温度や燃料インジェクターの先端付近で遭遇する周期的
圧力に耐えられないのが普通だからである。従来のＯ−
リングは、普通約１４９℃までの温度にしか耐えられ
ず、この温度範囲の上限ではそのＯ−リングの耐用期間
は比較的短い。燃料インジェクター周囲の燃焼ガス漏れ
に対して保護する問題は、比較的高いクランピング力に
頼れなくなると、技術者にとって一層困難になる。燃料
インジェクション装置の作動からエンジンへの騒音の伝
達を減らそうとして、技術者達は、エンジンから燃料イ
ンジェクション装置を遮断する方法を探してきた。この
遮断を成し遂げる一つの方法は、従来のようにインジェ
クターをインジェクターボアに固定せず、個々のインジ
ェクターをそのインジェクターボアに吊り下げることで
ある。燃料インジェクターが、インジェクターボアに固
定されず、単にインジェクターボアに吊り下げられるだ
けでは、燃焼ガス漏れを防止する問題は、悪化する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の問題
の１つ又はそれ以上を克服することを目的としている。
の１つ又はそれ以上を克服することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】燃料インジェクターの燃
焼ガスシールは、破損せずに燃料インジェクターの外表
面の第１位置に取り付けるのに十分な弾力性を持った第
１材料から形成されるリング型カーボンダムを有する。
第２材料から形成されるＯ−リングは、破損せずに燃料
インジェクターの外表面の第２位置に取り付けるのに十
分な弾力性がある。第２位置は、第１位置よりも燃料イ
ンジェクターのノズル吐出口から遠い位置にある。最後
に、該第１材料は、著しく劣化されず長時間にわたり約
２０４．４℃までの温度に耐えることができる。本発明
の他の実施例において、燃料インジェクターの燃焼ガス
シールを備えたエンジンは、インジェクターボアを備え
るヘッドを有する。外表面及びノズル吐出口を有する燃
料インジェクターは、インジェクターボア内に配置され
る。第１材料から形成される弾性リング状のカーボンダ
ムは、エンジンヘッドと接触するように、該外表面の第
１位置に取付けられる。第２材料から形成される弾性Ｏ
−リングは、該ヘッドと接触するように、燃料インジェ
クターの外表面の第２位置に取付けられる。該第２位置
は、該第１位置よりも該燃料インジェクターのノズル吐
出口から離れた位置にある。最後に、該第１材料は、著
しく劣化されず長時間にわたり約２０４．４℃までの温
度に耐えることができる。
焼ガスシールは、破損せずに燃料インジェクターの外表
面の第１位置に取り付けるのに十分な弾力性を持った第
１材料から形成されるリング型カーボンダムを有する。
第２材料から形成されるＯ−リングは、破損せずに燃料
インジェクターの外表面の第２位置に取り付けるのに十
分な弾力性がある。第２位置は、第１位置よりも燃料イ
ンジェクターのノズル吐出口から遠い位置にある。最後
に、該第１材料は、著しく劣化されず長時間にわたり約
２０４．４℃までの温度に耐えることができる。本発明
の他の実施例において、燃料インジェクターの燃焼ガス
シールを備えたエンジンは、インジェクターボアを備え
るヘッドを有する。外表面及びノズル吐出口を有する燃
料インジェクターは、インジェクターボア内に配置され
る。第１材料から形成される弾性リング状のカーボンダ
ムは、エンジンヘッドと接触するように、該外表面の第
１位置に取付けられる。第２材料から形成される弾性Ｏ
−リングは、該ヘッドと接触するように、燃料インジェ
クターの外表面の第２位置に取付けられる。該第２位置
は、該第１位置よりも該燃料インジェクターのノズル吐
出口から離れた位置にある。最後に、該第１材料は、著
しく劣化されず長時間にわたり約２０４．４℃までの温
度に耐えることができる。
【０００６】
【実施例】図１を参照すると、騒音減少型の燃料インジ
ェクション装置は、騒音減少ブラケット１０によって作
動流体共通レール４０及びエンジン４に接続される１対
の液圧作動燃料インジェクター３０を有する。騒音減少
ブラケット１０は、ボルト１８のような従来の留め具に
よってエンジン４のヘッド５に取付けるサポート１２を
有する。しかし、ブラケット１０は、適切な弾性材料か
ら形成される１対のワッシャ１６、１７によってエンジ
ンから振動的に隔離されている。ワッシャ１６、１７
は、１つ又はそれ以上のベルビル型ワッシャとすること
もできる。ワッシャ１７は、サポート１２とボルト１８
の間に配置され、ワッシャ１６は、サポート１２とエン
ジンヘッド５の間に配置される。サポート１２に加え
て、騒音減少ブラケット１０は、第１アーム部１３によ
ってサポート１２から離される第１クランピング部１１
及び、第２アーム部１５によってサポート１２から離さ
れる第２クランピング部１４を有する。アーム１３、１
５は、サポート１２の両側に配置されることが好まし
い。
ェクション装置は、騒音減少ブラケット１０によって作
動流体共通レール４０及びエンジン４に接続される１対
の液圧作動燃料インジェクター３０を有する。騒音減少
ブラケット１０は、ボルト１８のような従来の留め具に
よってエンジン４のヘッド５に取付けるサポート１２を
有する。しかし、ブラケット１０は、適切な弾性材料か
ら形成される１対のワッシャ１６、１７によってエンジ
ンから振動的に隔離されている。ワッシャ１６、１７
は、１つ又はそれ以上のベルビル型ワッシャとすること
もできる。ワッシャ１７は、サポート１２とボルト１８
の間に配置され、ワッシャ１６は、サポート１２とエン
ジンヘッド５の間に配置される。サポート１２に加え
て、騒音減少ブラケット１０は、第１アーム部１３によ
ってサポート１２から離される第１クランピング部１１
及び、第２アーム部１５によってサポート１２から離さ
れる第２クランピング部１４を有する。アーム１３、１
５は、サポート１２の両側に配置されることが好まし
い。
【０００７】クランピング部１１、１４の各々は、作動
流体レール４０から出る供給パイプ４１の供給パイプフ
ランジ４８内のねじ開口部に受け入れられた１対のボル
ト２０によって、それぞれの燃料インジェクター３０に
固定される。このようにして、燃料インジェクター本体
の１部分は、騒音減少ブラケット１０より囲まれ、該騒
音減少ブラケットに対して、実質上剛性を持った位置に
保持される。クランプ負荷は、インジェクターの内部の
部品及び通路の変形を避けるため、該インジェクターの
中心線を通って与えられることが好ましい。インジェク
ター３０は、供給パイプフランジ４８が当てられる平面
を有する。従来の”Ｄ”リングは、供給パイプ４１がク
ランピング部１１、１４に合わせられるとき、漏れを防
止する。燃料インジェクター３０の全体を一層剛性のあ
るものにし、作動流体レール４０と結合するために、各
クランピング部１１、１４は、上面上に延びる伸張部２
１−２４を有する。伸張部２１−２４は、通常のボルト
２５によって据付け台４２において流体レール４０に剛
に取付けられる。従って、騒音減少ブラケット１０は、
インジェクター３０の作動流体入口が流体レール４０に
接続される手段として、／及び、流体レール４０の本体
がインジェクターの本体に連結される手段としての両方
の作用をする。
流体レール４０から出る供給パイプ４１の供給パイプフ
ランジ４８内のねじ開口部に受け入れられた１対のボル
ト２０によって、それぞれの燃料インジェクター３０に
固定される。このようにして、燃料インジェクター本体
の１部分は、騒音減少ブラケット１０より囲まれ、該騒
音減少ブラケットに対して、実質上剛性を持った位置に
保持される。クランプ負荷は、インジェクターの内部の
部品及び通路の変形を避けるため、該インジェクターの
中心線を通って与えられることが好ましい。インジェク
ター３０は、供給パイプフランジ４８が当てられる平面
を有する。従来の”Ｄ”リングは、供給パイプ４１がク
ランピング部１１、１４に合わせられるとき、漏れを防
止する。燃料インジェクター３０の全体を一層剛性のあ
るものにし、作動流体レール４０と結合するために、各
クランピング部１１、１４は、上面上に延びる伸張部２
１−２４を有する。伸張部２１−２４は、通常のボルト
２５によって据付け台４２において流体レール４０に剛
に取付けられる。従って、騒音減少ブラケット１０は、
インジェクター３０の作動流体入口が流体レール４０に
接続される手段として、／及び、流体レール４０の本体
がインジェクターの本体に連結される手段としての両方
の作用をする。
【０００８】共通流体レール４０は、据付け台４３及
び、ボルト４５のような普通の留め具によってエンジン
４に取付けられる。しかし、騒音減少ブラケット１０の
サポート１２におけると同様に、流体レール４０は、ボ
ルト４５と据付け台４３の間に弾性ワッシャ４４を配置
することによってエンジンから隔離されることが好まし
い。ワッシャ４４は、ベルビル型ワッシャとすることも
できる。図示していないが、別の弾性ワッシャ又はベル
ビルワッシャを、据付け台４３とエンジンヘッド５の間
に配置することが好ましい。取付ブラケット１０及び共
通流体レール４０をエンジン４に取り付ける際に弾性ワ
ッシャを使用することによって、燃料インジェクター３
０と流体レール４０の結合部分は、エンジンから隔離さ
れる。該結合された質量の剛性は、取付ワッシャの低剛
性によってエンジンから隔離される。更に、クランピン
グ部分１１、１４と流体レール４０との間の非常に剛性
のある結合部は、各燃料インジェクター３０の有効質量
を増大させるように働く。当業者は、この取付方法が、
該燃料インジェクター内から該エンジンへ騒音の伝達を
減らす意図のものであることを認識するであろう。例え
ば、この騒音は、インジェクター内の様々な部品がシー
トを打つことによって、又は、燃料インジェクション装
置の作動中に急激な液圧変化が起こることによって生じ
得る。
び、ボルト４５のような普通の留め具によってエンジン
４に取付けられる。しかし、騒音減少ブラケット１０の
サポート１２におけると同様に、流体レール４０は、ボ
ルト４５と据付け台４３の間に弾性ワッシャ４４を配置
することによってエンジンから隔離されることが好まし
い。ワッシャ４４は、ベルビル型ワッシャとすることも
できる。図示していないが、別の弾性ワッシャ又はベル
ビルワッシャを、据付け台４３とエンジンヘッド５の間
に配置することが好ましい。取付ブラケット１０及び共
通流体レール４０をエンジン４に取り付ける際に弾性ワ
ッシャを使用することによって、燃料インジェクター３
０と流体レール４０の結合部分は、エンジンから隔離さ
れる。該結合された質量の剛性は、取付ワッシャの低剛
性によってエンジンから隔離される。更に、クランピン
グ部分１１、１４と流体レール４０との間の非常に剛性
のある結合部は、各燃料インジェクター３０の有効質量
を増大させるように働く。当業者は、この取付方法が、
該燃料インジェクター内から該エンジンへ騒音の伝達を
減らす意図のものであることを認識するであろう。例え
ば、この騒音は、インジェクター内の様々な部品がシー
トを打つことによって、又は、燃料インジェクション装
置の作動中に急激な液圧変化が起こることによって生じ
得る。
【０００９】取付ブラケット１０は、従来の技術のよう
に該ヘッドに直接ボルトで締め付けられず、本質的に燃
料インジェクター３０がエンジンヘッド５内の各インジ
ェクターボア６内に吊り下げられることになるので、イ
ンジェクター３０内に生じる振動衝撃のエンジンへの伝
達は減少する。この取付技術の騒音減少は、エンジン作
動中にインジェクターボア６に対して僅かな距離だけイ
ンジェクターが上下できるようにする柔軟性と剛性の組
み合わせをアーム部１３、１５に与えることによってさ
らに達成させる。このわずかな距離は、もちろんエンジ
ンの寸法、想定される振動の大きさ及び、他の要因によ
って変化するが、約０．２ミリメートルより短いことが
好ましい。さらに図２を参照すると、インジェクター３
０は、エンジンヘッド５に形成されるインジェクターボ
ア６内に取付ブラケット１０によって吊り下げられるの
で、エンジンの燃焼室８は、インジェクター３０の先端
とインジェクターボア６内で受け入れられた通常の形式
のスリーブ７の間の空間に対応する環状通路９を通る燃
焼ガスの流出に対し適切にシールされることが重要であ
る。本実施例の場合、適切なシーリングが、インジェク
ター３０の外表面のまわりに２つのシーリングリング５
０、５１を設けることによって達成される。下部のシー
リングリング５１は、著しく劣化されず長時間にわたり
華氏約４００℃までの温度に耐えることができる第１材
料から形成されるカーボンダムであることが好ましい。
経験から、従来の弾性Ｏ−リングは、燃料インジェクタ
ーの先端付近で生じる比較的高い温度と圧力に対し、急
激な劣化をせずに耐えられないことが知られている。カ
ーボンダム５１は、インジェクター３０の先端３５の側
部に形成されるくぼみ３６に受け入られ、その位置に保
持される。それに加えてのシーリングが、通常のＯ−リ
ングシール５０を設けることによって達成され、このＯ
−リングシールは、適当な弾性材料から形成され、燃料
インジェクター３０のノズル吐出口３７から離れたカー
ボンダム５１より上方の位置のへこみ３２に配置される
ことが好ましい。
に該ヘッドに直接ボルトで締め付けられず、本質的に燃
料インジェクター３０がエンジンヘッド５内の各インジ
ェクターボア６内に吊り下げられることになるので、イ
ンジェクター３０内に生じる振動衝撃のエンジンへの伝
達は減少する。この取付技術の騒音減少は、エンジン作
動中にインジェクターボア６に対して僅かな距離だけイ
ンジェクターが上下できるようにする柔軟性と剛性の組
み合わせをアーム部１３、１５に与えることによってさ
らに達成させる。このわずかな距離は、もちろんエンジ
ンの寸法、想定される振動の大きさ及び、他の要因によ
って変化するが、約０．２ミリメートルより短いことが
好ましい。さらに図２を参照すると、インジェクター３
０は、エンジンヘッド５に形成されるインジェクターボ
ア６内に取付ブラケット１０によって吊り下げられるの
で、エンジンの燃焼室８は、インジェクター３０の先端
とインジェクターボア６内で受け入れられた通常の形式
のスリーブ７の間の空間に対応する環状通路９を通る燃
焼ガスの流出に対し適切にシールされることが重要であ
る。本実施例の場合、適切なシーリングが、インジェク
ター３０の外表面のまわりに２つのシーリングリング５
０、５１を設けることによって達成される。下部のシー
リングリング５１は、著しく劣化されず長時間にわたり
華氏約４００℃までの温度に耐えることができる第１材
料から形成されるカーボンダムであることが好ましい。
経験から、従来の弾性Ｏ−リングは、燃料インジェクタ
ーの先端付近で生じる比較的高い温度と圧力に対し、急
激な劣化をせずに耐えられないことが知られている。カ
ーボンダム５１は、インジェクター３０の先端３５の側
部に形成されるくぼみ３６に受け入られ、その位置に保
持される。それに加えてのシーリングが、通常のＯ−リ
ングシール５０を設けることによって達成され、このＯ
−リングシールは、適当な弾性材料から形成され、燃料
インジェクター３０のノズル吐出口３７から離れたカー
ボンダム５１より上方の位置のへこみ３２に配置される
ことが好ましい。
【００１０】従来のＯ−リング材料は、燃料インジェク
ターの先端付近で経験される比較的高い温度に適さない
ので、カーボンダム５１は、テフロンという商標で一般
に広く知られているテトラフルオロエチレンポリマーの
ような樹脂を含む適当なほぼ純粋な合成フルオロカーボ
ンから作られることが好ましい。そのような材料は、燃
料インジェクターの外表面に破損されずに取付けられる
のに十分な弾性力があり、著しく劣化されず長時間にわ
たり約２０４．４℃までの温度に耐えられ、該インジェ
クターの滑りを阻止しないほどに摩擦係数は低い。この
場合、長時間とは、作動するエンジン４における何時間
ものオーダーに相当し、著しい劣化とは、大量の高温燃
焼ガスがカーボンダム５１を通り抜け、Ｏ−リング５０
が損傷を受けるようになる劣化の大きさに相当する。Ｏ
−リング５０は、従来のＯ−リングシールの温度最大許
容限度である約１４９℃より高い温度を受けないよう
に、カーボンダム５１から十分に離れて配置されること
が好ましい。これは、十分な体積と長さの冷却通路５７
によってＯ−リング５０からカーボンダム５１を離し、
カーボンダム５１を通って漏れ、Ｏ−リング５０と接触
する燃焼ガスが、十分に低い温度になってＯ−リング５
０は、エンジン４の少なくとも１０億回の燃焼周期に対
してほとんど劣化されないようにすることによって達成
される。
ターの先端付近で経験される比較的高い温度に適さない
ので、カーボンダム５１は、テフロンという商標で一般
に広く知られているテトラフルオロエチレンポリマーの
ような樹脂を含む適当なほぼ純粋な合成フルオロカーボ
ンから作られることが好ましい。そのような材料は、燃
料インジェクターの外表面に破損されずに取付けられる
のに十分な弾性力があり、著しく劣化されず長時間にわ
たり約２０４．４℃までの温度に耐えられ、該インジェ
クターの滑りを阻止しないほどに摩擦係数は低い。この
場合、長時間とは、作動するエンジン４における何時間
ものオーダーに相当し、著しい劣化とは、大量の高温燃
焼ガスがカーボンダム５１を通り抜け、Ｏ−リング５０
が損傷を受けるようになる劣化の大きさに相当する。Ｏ
−リング５０は、従来のＯ−リングシールの温度最大許
容限度である約１４９℃より高い温度を受けないよう
に、カーボンダム５１から十分に離れて配置されること
が好ましい。これは、十分な体積と長さの冷却通路５７
によってＯ−リング５０からカーボンダム５１を離し、
カーボンダム５１を通って漏れ、Ｏ−リング５０と接触
する燃焼ガスが、十分に低い温度になってＯ−リング５
０は、エンジン４の少なくとも１０億回の燃焼周期に対
してほとんど劣化されないようにすることによって達成
される。
【００１１】カーボンダム５１の効果を一層高めるため
に、カーボンダム５１は、その周辺の大部分が、エンジ
ンヘッド又は燃料インジェクター３０の外表面と接触す
る断面形状とすることが望ましい。この場合、スリーブ
７は、エンジンヘッドの一部と考える。これは、カーボ
ンダム５１をコーナー部によって分離された複数の直線
部５４、５５を有する断面形状とし、これら直線部をエ
ンジンの対応する形状、及び／又は燃料インジェクター
の外表面のくぼみ３６内に保持されるようにすることに
よって達成される。好ましい実施例において、カーボン
ダム５１は、多角形状であり、この実施例では、矩形で
あり、この矩形の縦軸インジェクターの中心線に揃えら
れることが好ましい。この実施例の場合、くぼみ３６
は、エンジンヘッド５のスリーブ７に対して平坦な表面
５４を押しつけるのを助長する突出部３４を有する。燃
焼中に生じる比較的高い圧力が作用する間に、カーボン
ダム５１に大きな変形が生じるのを防止するために、カ
ーボンダムの変形を防止する何らかの手段が設けられ
る。この例では、金属リング６０が、カーボンダム５１
の真上に配置され、カーボンダムの大きな変形を防止す
る。別の手段として、燃焼中のそのような変形を防止す
るために、インジェクターの外表面上に異なる形状を与
えることもできる。
に、カーボンダム５１は、その周辺の大部分が、エンジ
ンヘッド又は燃料インジェクター３０の外表面と接触す
る断面形状とすることが望ましい。この場合、スリーブ
７は、エンジンヘッドの一部と考える。これは、カーボ
ンダム５１をコーナー部によって分離された複数の直線
部５４、５５を有する断面形状とし、これら直線部をエ
ンジンの対応する形状、及び／又は燃料インジェクター
の外表面のくぼみ３６内に保持されるようにすることに
よって達成される。好ましい実施例において、カーボン
ダム５１は、多角形状であり、この実施例では、矩形で
あり、この矩形の縦軸インジェクターの中心線に揃えら
れることが好ましい。この実施例の場合、くぼみ３６
は、エンジンヘッド５のスリーブ７に対して平坦な表面
５４を押しつけるのを助長する突出部３４を有する。燃
焼中に生じる比較的高い圧力が作用する間に、カーボン
ダム５１に大きな変形が生じるのを防止するために、カ
ーボンダムの変形を防止する何らかの手段が設けられ
る。この例では、金属リング６０が、カーボンダム５１
の真上に配置され、カーボンダムの大きな変形を防止す
る。別の手段として、燃焼中のそのような変形を防止す
るために、インジェクターの外表面上に異なる形状を与
えることもできる。
【００１２】
【産業上の利用可能性】本発明は、エンジンのインジェ
クターボア内に吊り下げられる液圧作動燃料インジェク
ターを使用することが示されているが、本発明の原理
は、カム作動燃料インジェクターを含め、実質上どの燃
料インジェクターにも適用される。加えて、燃料インジ
ェクターがインジェクターボアに固定される場合にも、
本発明は採用できる。そのような場合、上記に教示され
た燃焼シーリング技術は、インジェクターに与えられた
クランピング荷重に対する燃焼ガスシーリングの感度を
減らす。作動において、燃焼ガス漏れを防止するカーボ
ンダム５１の効果は、その下面５３上に燃焼により生じ
るカーボンが堆積することによって一層高められる。カ
ーボンダム５１の下面５３上へのカーボンのこの堆積
は、エンジン４を作動させる際に時間に対応して通常発
生し、カーボンダム５１の劣化を防止し、本発明のシー
リング特性を一層高める。つまり、カーボンダム５１と
エンジンヘッドの間の比較的広い接触面とインジェクタ
ーの表面に沿った下面５３上へのカーボンの堆積は、高
温燃焼ガスを通常のＯ−リングシール５０に接触させな
いようにする。
クターボア内に吊り下げられる液圧作動燃料インジェク
ターを使用することが示されているが、本発明の原理
は、カム作動燃料インジェクターを含め、実質上どの燃
料インジェクターにも適用される。加えて、燃料インジ
ェクターがインジェクターボアに固定される場合にも、
本発明は採用できる。そのような場合、上記に教示され
た燃焼シーリング技術は、インジェクターに与えられた
クランピング荷重に対する燃焼ガスシーリングの感度を
減らす。作動において、燃焼ガス漏れを防止するカーボ
ンダム５１の効果は、その下面５３上に燃焼により生じ
るカーボンが堆積することによって一層高められる。カ
ーボンダム５１の下面５３上へのカーボンのこの堆積
は、エンジン４を作動させる際に時間に対応して通常発
生し、カーボンダム５１の劣化を防止し、本発明のシー
リング特性を一層高める。つまり、カーボンダム５１と
エンジンヘッドの間の比較的広い接触面とインジェクタ
ーの表面に沿った下面５３上へのカーボンの堆積は、高
温燃焼ガスを通常のＯ−リングシール５０に接触させな
いようにする。
【００１３】上記の説明は、図解だけを目的とし、本発
明の範囲を全く限定するものではない。当業者は、本発
明の性質から外れず、図示された実施例に様々な修正が
されると認識するであろう。例えば、カーボンダム５１
及びＯ−リング５０は、同じ材料から作ることができ、
また、好ましい実施例で示された２つ以外に、追加のシ
ーリングリングを用いることもできる。加えて、燃料イ
ンジェクターの使用可能な寿命期間の間にカーボンダム
の劣化が生じると予期される場合は、複数のカーボンダ
ムを用いて十分なカーボン堆積を確保し、シーリングを
高めることもできる。いずれにしても、発明の範囲は、
特許請求の範囲によって定められる。
明の範囲を全く限定するものではない。当業者は、本発
明の性質から外れず、図示された実施例に様々な修正が
されると認識するであろう。例えば、カーボンダム５１
及びＯ−リング５０は、同じ材料から作ることができ、
また、好ましい実施例で示された２つ以外に、追加のシ
ーリングリングを用いることもできる。加えて、燃料イ
ンジェクターの使用可能な寿命期間の間にカーボンダム
の劣化が生じると予期される場合は、複数のカーボンダ
ムを用いて十分なカーボン堆積を確保し、シーリングを
高めることもできる。いずれにしても、発明の範囲は、
特許請求の範囲によって定められる。
【図１】本発明の実施例による燃料インジェクター燃焼
ガスシールを備えたエンジンの一部の斜視図である。
ガスシールを備えたエンジンの一部の斜視図である。
【図２】本発明の好ましい実施例による燃料インジェク
ター燃焼ガスシールを備えたエンジンの一部切断正面図
である。
ター燃焼ガスシールを備えたエンジンの一部切断正面図
である。
４ エンジン ５ エンジンヘッド ６ インジェクターボア ７ スリーブ ８ エンジン燃焼室 ９ 環状通路 １０ 騒音減少ブラケット １１ 第１クランピング部 １２ サポート １３ 第１アーム部 １４ 第２クランピング部 １５ 第２アーム部 １６、１７ ワッシャ １８、２０、２５、４５ ボルト ２１、２４ 伸張部 ３０ 液圧作動燃料インジェクター ３２、３６ くぼみ ３４ 突出部 ３５ 傾斜 ３７ 差込口 ４０ 作動流体共通レール ４１ 供給パイプ ４２、４３ 据付け台 ４４ 弾性ワッシャ ４８ 供給パイプフランジ ５０ Ｏ−リング ５１ カーボンダム ５３ 下面 ５４、５５ 直線部 ５７ 冷却通路 ６０ 金属リング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アレン アール ストックナー アメリカ合衆国 イリノイ州 61548 メ タモーラ アールアール ４ ボックス 69
Claims (11)
- 【請求項１】 燃料インジェクターの燃焼ガスシールで
あって、 第１材料から形成され、燃料インジェクターの外表面の
第１位置に破損せずに取付けられるのに十分な弾力性の
あるリング型カーボンダムと、 第２材料から形成され、燃料インジェクターの外表面の
前記第１位置よりも該燃料インジェクターのノズル吐出
口から離れた第２位置に破損せずに取付けられるのに十
分な弾力性のあるＯ−リングと、からなり、前記第１材
料は、著しく劣化されず長時間にわたり約２０４．４℃
までの温度に耐えられるものである燃料インジェクター
の燃焼ガスシール。 - 【請求項２】 請求項１に記載したシールであって、該
第１材料は、フッ素含有合成樹脂を含むシール。 - 【請求項３】 請求項２に記載したシールであって、第
１材料は、ほぼ純粋なテトラフルオロエチレンポリマー
であるシール。 - 【請求項４】 請求項１、２又は３のいずれか１項に記
載したシールであって、該カーボンダムは、 横軸と該横軸よりも認識できるほど長く、該インジェク
ターの中心線に揃った方向に向いた縦軸と、 該縦軸の第１の側にある第１の周辺長さ及び該縦軸の第
２の側にある第２の周辺長さからなる周辺とを有する断
面積を持ち、 前記断面積は、第１の周辺長さの大部分が燃料インジェ
クターの表面に対してシーリング状態で嵌まるように形
成されたシール。 - 【請求項５】 燃料インジェクターの燃焼ガスシールを
備えるエンジンであって、 インジェクターボアを備えたヘッドと、 外表面及び前記インジェクターボア内に配置されたノズ
ル吐出口を備える燃料インジェクターと、 該ヘッドと接触するように前記外表面の第１位置に取付
けられる第１材料から形成される弾性リング型カーボン
ダムと、 該ヘッドと接触するように前記外表面の第２位置に取付
けられる第２材料から形成される弾性Ｏ−リングと、か
らなり、前記第２位置は、前記第１位置よりも前記燃料
インジェクターのノズル吐出口から離れた位置にあり、 前記第１材料は、著しく劣化されず長時間にわたり約２
０４．４℃の温度まで耐えられるものである、ことを特
徴とするエンジン。 - 【請求項６】 請求項５に記載したエンジンであって、
該カーボンダム、該Ｏ−リング、該ヘッド及び該燃料イ
ンジェクターの表面は、十分な体積と長さのある冷却通
路を構成し、該カーボンダムを通って漏れ、該Ｏ−リン
グと接触する燃焼ガスが約１４９度より低い温度になる
エンジン。 - 【請求項７】 請求項５又は６に記載したエンジンであ
って、該第１材料は、フッ素含有合成樹脂であるエンジ
ン。 - 【請求項８】 請求項６に記載したエンジンであって、
該第１材料は、ほぼ純粋のテトラフルオロエチレンポリ
マーであるエンジン。 - 【請求項９】 請求項５乃至８のいずれか１項に記載し
たエンジンであって、該カーボンダムと該Ｏ−リングの
間に配置された金属リングを有し、燃焼中に該ガーボン
ダムが比較的高い圧力を受けるとき、該カーボンダムが
ひどく変形されることを防止するエンジン。 - 【請求項１０】 請求項５乃至９のいずれか１項に記載
したエンジンであって、該カーボンダムは、大部分がヘ
ッド又は該燃料インジェクターの外表面と接触する周辺
部を持った断面形状を備えるエンジン。 - 【請求項１１】 請求項５乃至１０のいずれか１項に記
載したエンジンであって、該エンジンと燃料インジェク
ターに取付けられた取付ブラケットを備え、該燃料イン
ジェクターは、該取付ブラケットによって該インジェク
ターボアに吊り下げられ、エンジン作動中に、該インジ
ェクターボア内で上下に動かすことができるようになっ
たエンジン。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/872,864 US5752487A (en) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | Injector combustion gas seal |
| US08/872864 | 1997-06-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1113593A true JPH1113593A (ja) | 1999-01-19 |
Family
ID=25360467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10162122A Pending JPH1113593A (ja) | 1997-06-11 | 1998-06-10 | インジェクターの燃焼ガスシール |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5752487A (ja) |
| JP (1) | JPH1113593A (ja) |
| GB (1) | GB2326193B (ja) |
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| WO2022009471A1 (ja) * | 2020-07-07 | 2022-01-13 | 株式会社クボタ | エンジンヘッド構造 |
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