JP2000505172A - 内燃機関用の燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 内燃機関用の燃料噴射装置（１）は、後端に取り付けフランジ（２）と前端にハウジングから突き出す噴射ノズル（８）とを有する外側ハウジング（４）と、該噴射装置の内部の中央を伸長する燃料通路（３４）とを備えている。スピンドル（２６）が燃料管（１９）の外側で且つスピンドルガイド（９）内に取り付けられている。閉じばね（２１）が該スピンドルを閉じ方向に向けて前方に偏倚させ、ばねガイドはスラストブッシュ（１０）によって噴射装置ハウジング内で前方に押し付けられる。該燃料管は、環状面（１８）を介してその後方の位置に配置された弁部材と接触している別個のユニットであり、該環状面は、噴射装置の長手方向軸線に対して略垂直である。スピンドルの前方部分（３２）は、スピンドルの案内穴（２７）の内径よりも最大で８μｍだけ小さい外径と、燃料管の前方部分（２４）の外径よりも最大で８μｍだけ大きい内径とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】 内燃機関用の燃料噴射装置 本発明は、内燃機関、特に、２行程クロスヘッドエンジン用の燃料噴射装置に 関する。この燃料噴射装置は、後端に取り付けフランジと前端にハウジングから 突き出す噴射ノズルとを有する外側ハウジングと、該噴射装置内の中央にて伸長 する燃料通路とを備える。燃料通路は、取り付けフランジから少なくとも１つの スラスト部片、中央の燃料管、スピンドル、及びスピンドルガイドを貫通して伸 長し且つ噴射ノズルにて終わる。スピンドルガイドは、円筒状内面がスピンドル に対する案内面を形成する中央穴を有し、燃料管は前方部分を有し、該前方部分 は、該スピンドルガイドの中央穴内の途中以上、下方に伸長し、後方部分よりも 小径の外径を有し、これら２つの部分（前方部分と後方部分）の間の遷移部分に て、噴射ノズルの方向に軸方向に向いた環状面と、プリテンションを加えられた 閉じばね用の後方ばねガイドとを備える。スピンドルは、燃料管の前方部分が挿 入される後部に開放する中央穴と、噴射装置を開閉し得るようにスピンドルガイ ドの穴内の固定弁座面と協働する弁ニードルを有する前方スピンドル部分と、閉 じばねに対する前方ばねガイドであって、スピンドルガイドの穴から突き出す後 方スピンドル部分内に配置された前方ばねガイドとを備える。閉じばねは、スピ ンドルを閉じ方向に向けて前方に偏倚させる。スピンドルは、またその後端にて 、スピンドルの後方への開放動作によって燃料管の環状面と当接するようにされ た環状の端面を備える。スピンドルガイドは、該スピンドルガイド上の後方を向 いた環状面に当接する少なくとも１つのスラストブッシュによって噴射装置のハ ウジング内にて前方に押し付けられ、且つ閉じばねを経て後方に伸長する。スラ スト部片は、噴射装置の組立時に、閉じばねを圧縮すると同時に、取り付けフラ ンジによって前方に押し付けられる。 容易に着火可能なパイロットオイル及び気体燃料を噴射する噴射装置を記載す るデンマーク国特許第155757号から、かかる燃料噴射装置が公知である。この場 合、スラストブッシュは、気体の供給を開閉する外部の弁スライドに対するガイ ドとして機能する。その後端にて、燃料管は、逃がし弁のハウジングとして機能 し、それ故、噴射装置の長さの大部分に沿って一体に伸長する。パイロットオ イルを開閉するスピンドルは、内側の燃料管と外側のスピンドルガイドの穴との 間にて比較的大きい隙間を有する設計とされ、長い燃料管とスピンドルガイドの 穴との間の整合の不正確さに起因してスピンドルが固着するか又は不均一に摩耗 するのを防止する。 デンマーク国特許第167502号（欧州特許公開第0 606 371号）には、閉じばね がスライドガイドの中央キャビティ内に受け入れられ、中央の燃料管がスライド ガイドの後方部分と一体に形成された、燃料噴射装置が教示されている。この場 合にも、製造上の許容公差を補い且つその結果としての燃料管とスライドガイド の穴との間の完全な同軸性の欠如を補うため、スピンドルの底部分と、スライド ガイドの穴との間、及び燃料管の前方部分との間にそれぞれ比較的大きい隙間を 必要とする。 多少、相違する設計の更なる噴射装置が独国特許公開第2030445号から公知で ある。この噴射装置において、比較的薄い肉厚の中空のスピンドルが燃料管とス ピンドルガイドの穴との間の環状スペース内を摺動する。スピンドルの後端は、 閉じばねに対する極めて重く形成された前部ばねガイドを有している。この場合 、ばねガイドの背面は、その最大直径にて、噴射装置ハウジング内の突起を打撃 するということによってばねの開放動作は制限される。このことは、スピンドル の薄い肉厚の壁に曲げモーメントを加え、その結果、該壁は、外方に曲がる。ス ピンドルが引っかかるのを防止するため、スピンドルと該スピンドルの両側部の 環状面との間には、比較的大きい隙間が必要とされる。この燃料管は、２つの部 分に分かれており、継手面は、後方ばねガイドの上方に配置されている。噴射装 置を組み立てるとき、管を共に押し付ける直前に、その２つの管部分を最初に位 置決めするための要素は何もないから、管の当接面を誤って位置決めする虞れが ある。このように、継手面にて漏洩が生じ、その結果、噴射される燃料の量が変 化することになる。圧縮ばねのプリテンションの程度（圧縮ばねに予め加えるば ね力の程度）がスラスト部片を噴射装置のハウジング内に押し込む程度によって 決まることがこの噴射装置の更なる不利益な点である。その結果、多数の同一の 噴射装置の開放圧力に差が生ずる。 中央の燃料管とスピンドルガイドの穴との間に配置された中空のスピンドルを 有する型式の公知の燃料噴射装置は、可動スピンドルの質量が中実なスピンドル の場合よりも著しく小さいことと、噴射装置の可動部品の質量が比較的小さいこ とが弁の迅速な動作を促進することという有利な点を提供する。しかしながら、 中空のスピンドルは、該スピンドルが２つの環状面の間を摺動し、これに伴い、 スピンドル壁が変形したならば、スピンドルが引っかかる虞れがあるという不利 益な点がある。これを防止し且つ上記の同軸性の欠如を補うため、スピンドルと 隣接する環状面との間の隙間を比較的大きくすると、必然的にスピンドルが横方 向に僅かに変位されて僅かに偏心位置となり、この位置にて、スピンドルとスピ ンドルのガイド穴との間、及び燃料管との間の隙間がそれぞれ噴射装置の長手方 向軸線の一側部にてその反対側側部よりも大きくなる可能性がある。横断方向へ の変位は極めて小さいが、その変位の結果、噴射段階中、隙間を貫通して上方に 漏洩する燃料の量に変化が生ずる。スピンドルが完全に同軸状に配置されたとき 、この漏洩量は、スピンドルが横断方向に変位された位置にあるときよりも50％ 乃至70％少なく、その結果、同一の弁から吐出圧力及び噴射装置への燃料の量と いった噴射パラメータが一定の状態にて異なる燃料噴射を行うとき、実際に噴射 される燃料の量に差が生ずる。また、幾つかの異なる噴射装置が同一の設定量を 有し、同一の方法にて燃料が供給されるときであっても、その幾つかの異なる噴 射装置から噴射される燃料の量に差が生ずる。 本発明の目的は、導入部分に記載した型式の燃料噴射装置において、噴射され る燃料の量の再現性を改善し且つ噴射段階をより正確に制御し得るようにするこ とである。 このことに鑑みて、本発明による燃料噴射装置は、燃料管の後方ばねガイドの 外径がスラストブッシュの内径よりも小さいことと、燃料管が別個のユニットで あり、該ユニットが、後方ばねガイドの背面に配置された当接面であって、中央 の燃料通路を取り巻き且つ噴射装置の長手方向軸線に対して略垂直である環状面 を有する当接面を貫通してその後方の位置に配置された弁部材にのみ接触するこ とと、スピンドルの案内穴内に挿入されたスピンドルの前方部分において、該ス ピンドルが、スピンドルの案内穴の内径よりも最大で８μｍだけ小さい外径と、 燃料管の前方部分の外径よりも最大で８μｍだけ大きい内径とを有することとを 特徴とするものである。 該スピンドルのこの設計は、燃料管よりも僅かだけ大きく、スライド弁の穴よ りも僅かに小さく、異なる噴射段階の間にてスピンドルが横断方向に変位する可 能性は、典型的に、この型式の従来技術の噴射装置にて生ずる変位の１／２以下 まで実質的に制限される。円筒面に対する流体の摩擦によって燃料の漏洩が略防 止されるため、その面の間の可能な最大の隙間を僅かに制限すれば、漏洩量の変 化を感知し得る程度に軽減することができる。このようにして得られる、噴射燃 料のより均一な量は、所望のエネルギ開発に伴ってより正確に燃焼することを促 進し、エンジンの燃料消費量を低減し、ＮＯ ｘのような、環境にとって有害な 望ましくない排出生成物の発生を制限することをより一層可能にし、また、シリ ンダ部材に加わる熱負荷及びシリンダ部材における燃焼残留物の析出をより一層 良く制御することを可能にする。このことは、極めて低質の燃料を燃焼すること がしばしばである大型の２行程ディーゼルエンジンにて特に有利なことである。 スピンドルと燃料管、及びスピンドルとスピンドルの案内穴がそれぞれ緊密に 嵌まるためには、噴射装置が作動するとき、３つの弁部材を互いに正確に整合さ せることが１つの条件である。これに反して、従来技術の噴射装置の場合、３つ の弁部材間の整合程度が少しでも不正確になるか、又は現在の管状薄肉厚型のス ピンドルに不均一な荷重が加わったとき、例えば、スピンドル壁が僅かに外方に 曲がる結果として、スピンドルが不均一に摩耗し且つ／又はスピンドルが引っか かることとなる。このことは、燃料管が閉じばねの後方ばねガイドからスピンド ル内部まで下方に伸長する燃料通路の部分のみを保持するように、該燃料管をそ の後ろ側の弁部材から分離することにより、本発明により防止される。噴射装置 の部品を噴射装置のハウジング内に組み立てるとき、スピンドルをスピンドルガ イド内に挿入し、閉じばねを有する燃料管をスピンドル上に取り付けることがで き、スラストブッシュをスピンドルガイドの後端の周りに押し付けて、次に、こ れらの噴射装置の部品を有する噴射装置のハウジングを垂直の中心軸線の方向に 向けることができる。スピンドルと、スピンドルガイドと、燃料管とが精密に嵌 まることは、垂直の中心軸線に対して方向決めし且つ荷重を加えないとき、これ ら部品は相互に同軸状に調節され、これにより他方の弁部材をハウジング内に挿 入し、取り付けフランジをクランプ止めできることを意味する。他方の弁部材を 取り付けたとき、燃料管の後ろ側に位置する弁部材は、該弁部材を燃料管に近付 くように前方に動かす前に、スラストブッシュ内に挿入する。このことは、該部 材を最初に案内し、該弁部材を燃料管と接触させる瞬間に、該弁部材が横断方向 に変位するのを防止する。噴射装置のクランプ止めを続けると、弁部材は下方に 押されて燃料管の上方の環状の当接面と当接し、該当接面と弁部材との間の摩擦 により、燃料管の位置は、スピンドルガイドに対して適当な同軸状に正確に固定 される。燃料管を正確な位置に固定するためには、該当接面が噴射装置の長手方 向軸線に対して略垂直であり、組立時に横断方向案内力が該当接面に加わらない ようにすることが重要である。同一の理由のため、ばねガイドがスラストブッシ ュを打撃することによって正確に調節することを妨げないように、後方ばねガイ ドとスラストブッシュとの間には隙間が存在しなければならない。 好ましくは、スピンドルの前方部分の外径は、スピンドルの案内穴の内径より も２乃至４μｍだけ小さく、上記スピンドル部分の内径は、燃料管の前方部分の 外径よりも２乃至４μｍだけ大きくする。こうした狭小な嵌まり程度により、漏 洩量の相違が略解消され、可動のスピンドルと固定のスピンドルガイドの間、及 び可動のスピンドルと燃料管の間の隙間は、スピンドルが何ら問題無く長手方向 に変位するのに十分に大きい。 更に好適な実施の形態において、スピンドルの後端から、少なくとも前方ばね ガイドまで、好ましくは、スピンドルの案内穴内に配置されたスピンドルの前方 部分までのスピンドルの内面と、燃料管の外面との間の直径の差は、前方に配置 されたスピンドル部分よりも実質的に大きいようにする。例えば、スピンドルの 後方領域において、スピンドルと燃料管との間には、スピンドルの前方部分にお けるこれら２つの部分間の隙間よりも0.1ｍｍだけ大きい隙間が存在する。この 効果は、スピンドルの前方部分に沿った領域におけるスピンドルの外面及び内面 上における長手方向へのリングスリットにおいて、略同程度の圧力降下が該スリ ットを貫通するように生ずるようにすることである。その結果、スピンドルの前 方部分のスピンドル壁は、半径方向に作用する如何なる圧力差にも耐える必要は なく、このことは、スピンドルの前方部分を極めて薄い肉厚にて製造することを 可能にする。 本発明は、スピンドルの質量を減少させる幾つかの異なる方法をも提供する。 スピンドルの前方ばねガイドを円錐形の前面を有し且つその最大直径部分にて最 小厚さとなるように形成することが可能である。該スピンドルの前方部分を燃料 管の前方部分よりも薄い肉厚とすることが更に可能である。スピンドルの中央穴 の底部から弁ニードルの周りのチャンバまでの斜めの穴の長さをスピンドルの前 方部分の外径の35％よりも短くすることにより、弁ニードルの周りの領域のスピ ンドルの前端の質量を減少させることができる。このことは、スピンドルの前端 壁が薄い肉厚であるという事実に反映する。その端面にて前面まで開放する中央 穴を有する弁ニードルにより、この領域内の質量を更に減少させることが可能と なる。しかしながら、この後者の可能性は、質量を僅かしか減少させない。こう した色々な随意選択的な措置は個々に採用することができる。幾つかの随意選択 的な措置を組み合わせて採用するならば、噴射装置の寸法に比して極めて小さい 質量のスピンドルを得ることが可能となる。 スピンドルの質量を減少させることは、噴射した燃料量の再現が可能であるこ とと、噴射段階を正確に制御することとの双方の更なる改善を可能にする。その 理由は、スピンドル質量がより小さければ、噴射装置の開閉時におけるスピンド ルの動作がより迅速となることと、より軽量なスピンドルのために、弁座に加わ る衝撃力及び開放動作の制限ストッパが小さくなるから、スピンドル及び弁座の 摩耗がより少なくなることとによる。弁が迅速に開放することは、燃料の噴射を 急速に開始することを可能にし、このことは、最初に噴射される量の燃料を良好 に且つ強力に噴霧することを促進し、これにより、燃料を十分に且つ迅速に着火 させることになる。より重要なことは、噴射装置の閉じ動作が迅速となることで あり、このことは、燃焼を急速に停止させ、また不利益な状態下、すなわち低圧 及び不十分な噴射量（燃料ｇ／ｓ）時の閉じ動作中において噴射される燃料の量 を減少させ得ることである。最後の瞬間に噴射されたこの燃料は、ＮＯ ｘのよ うな排気生成物の形成に実質的に寄与し、シリンダ要素に大きい熱負荷を加え且 つシリンダ要素に煤析出物を形成し、燃料消費量の増加を招くことになる。より 軽量なスピンドルは、不利益な状況にて噴射される燃料の量を少なくし、また最 適な状況下にて噴射される一回の噴射当たりの総燃料の量の比率を増大させるこ とになる。 １つの好適な実施の形態において、後方ばねガイドの背面における燃料管の当 接面の外径は、該燃料管の前方部分の外径よりも小さい。第一に、該当接面の外 径が小さいことは、燃料管の長手方向軸線とその後方の弁部材の長手方向軸線と の間の角度が小さくとも、当接面から漏洩する原因にはならないという効果があ る。その理由は、圧縮された２つの面構成要素の製造上の粗さ程度が、少しの整 合誤差をも補正して、その粗さ部分が、その面が互いに最も近付く側部にて圧縮 され、直径方向に対向した側部に密封当接部を形成するようにするからである。 第二に、当接面の外径が小さい結果、その当接面の間の密封面の圧力が常に燃料 通路内の現在の燃料の圧力を上廻ることになることである。噴射装置を閉じたと き、後方ばねガイドに加わる後方へのばね力によって及び燃料管の前端面に加わ る燃料の圧力に起因する燃料管に加わる後方への力によって、表面圧力が当接面 の間に形成される。噴射装置が開放しているとき、燃料圧力は、より大きい後方 への力を伴って燃料管に作用する。その理由は、燃料圧力がスピンドルの全ての 前端に作用することと、及びこの後方への力がスピンドルから燃料管の軸方向を 向いた環状面を介して燃料管に伝達されることとによる。該燃料管の後方当接面 の外径及び内径は、スピンドルの前方部分の外径及び内径とそれぞれ略同一の寸 法を有し、その寸法が、スピンドル壁内にて完全に直接的な軸方向への力の流れ （伝達）を提供するようにすることが好ましい。 製造及び組み立てが特に簡単である設計において、燃料噴射装置は、重燃料油 のような予め加熱した燃料を噴射することを目的とするものである。燃料管の後 方に配置された弁要素は、燃料循環弁用の弁ハウジングであり、スラストブッシ ュの環状の後端は、噴射装置を組み立てたとき、弁ハウジングの外面の前方部分 の環状凹所の後端部における前方当接面に当接し、これにより、スラストブッシ ュの長さが閉じばねのプリテンションの程度（予め設定されるばねの程度）を決 定することになる。この設計において、取り付けた弁内のスラストブッシュは、 スピンドルガイド及び弁ハウジングにおけるそれぞれの２つの環状当接面の間に 配置され、スピンドルガイド内の弁座と燃料管の当接面に当接する弁ハウジング の前面との間に、十分に画成された所定の距離を形成する。弁スピンドが前方ば ねガイドを支承し、燃料管が閉じばねの後方ばねガイドを支承するため、噴射装 置を組み立てたとき、この後者のばねには確実な状態にてプリテンションが加え られ、これと同時に、スピンドルが閉じ位置及び開き位置との間にて十分に画成 された所定の移動距離、すなわち上昇高さを有することになる。例えば、スラス トブッシュの長さをより短くし、その他の条件は等しくすることにより、特定の エンジン内にて噴射装置を使用し得るようにプリテンション力及びスピンドルの 上昇高さを精密に調節できる。その結果、より大きいプリテンション力及びより 低い上昇高さとなるようにすることができる。このことは、噴射装置の組み立て を極めて簡単にし、そのため噴射装置の部品を可能な限り強くクランプ止めする だけでばねの正確なプリテンション力が得られ、これにより、噴射装置に対する 正確な開閉圧力が得られる。このことは、ばねのプリテンション力が著しく相違 するのを防止し、このため、取り付けフランジを噴射装置のハウジングまで下方 に多少なりともねじ込む程度を加減することによりばねのプリテンション力を設 定しなければならない弁にて生ずる可能性がある、１つの弁と別の弁における開 放圧力に差が生ずることを防止する。 循環弁のスピンドルガイド、スピンドル、閉じばね、燃料管、スラストブッシ ュ及び弁ハウジングを予め組み立てたユニットとなるように組み立てて、弁ハウ ジング及びスピンドルガイドをスラストブッシュを介して互いに係止することに よって、組み立てを更に簡略化することができる。このことは、噴射装置に対し て完全組立交換ユニットや予備組立交換ユニットを提供し、必須の部品の交換を 極めて迅速に行うことを可能にする。この係止は、例えば、スラストブッシュを スピンドルガイド及び弁ハウジングにシュリンク止め（shrinking 焼嵌め）す ることにより又は、スラストブッシュを噴射装置の２つの部品に押し付けた後に 、当該スラストブッシュ及び部品の関連する横断穴内にピンを挿入して、スラス トブッシュを２つの他の部品の各々に対して位置を固定することにより行うこと ができる。 噴射装置のハウジングの内面と弁ハウジング、スラストブッシュ及びスピンド ルガイドの外面との間にて噴射装置の長手方向に向けて貫通キャビティを提供す ることが適当である。このキャビティは、噴射装置のハウジング内の固定噴射装 置の部品を２つの点、すなわち取り付けフランジの内面における前面と、噴射ノ ズルにおける背面との間に固定することを可能にするという利点をもたらす。こ のことは、噴射装置の部品にて対称の回転可能な負荷状態を促進することになる 。該キャビティがあらゆる漏洩した燃料に対する排出通路として機能することは 更に有利な点である。 次に、本発明による燃料噴射装置の縦断面図を示す図面に関して、本発明の１ つの実施の形態について以下に更に詳細に説明する。 全体として参照番号１で表示した燃料噴射装置は、図示しない燃料源からの圧 力管を接続することのできる入力スタブ３を有する取り付けフランジ２を備えて いる。該燃料源は、例えば、カム軸の上でカムにより周期的に作動されるボッシ ュ型のようなピストン燃料ポンプ、又は制御弁を介して入力スタブ３に周期的に 接続された高圧リザーバとすることができる。この燃料は、液体又は気体状とし 、或いはこれら状態の少なくとも１つを保持する固体燃料のスラリー若しくはエ マルジョンとすることができる。燃焼のための液体又は気体状の添加媒体を単独 にて又は混合体として噴射するために弁を使用することもできる。 ユニオンナット５によって、噴射装置用の外部ハウジング４は、取り付けフラ ンジにクランプ止めされる。この取り付けフランジは、フランジの穴６内に挿入 したボルトによってエンジンシリンダに締め付けることができる。燃料通路３４ は、噴射装置の中心を貫通して入力スタブの供給開口部７から噴射ノズル８まで 伸長し、該噴射ノズルから、図示しないノズル穴を介して噴射し内燃機関の作用 チャンバに燃料を供給することができる。 スラストブッシュ１０、弁ハウジング１１、取り付けフランジの前方内面に当 接するスラスト部片１２によってスピンドルガイド９を噴射ノズルの内面に対し て下方に押し付ける。該スラストブッシュは、弁ハウジング１１及びスピンドル ガイド９の後方部分と略等しい外径を有しており、また、これら部品の各々の環 状凹所内に挿入されて、スラストブッシュ１０の軸方向を向いた環状端面がスピ ンドルガイド及び弁ハウジングの軸方向を向いた当接面１３、１４に当接するよ うにする。 弁体１５は、弁ハウジング１１の穴内に挿入され且つ比較的弱い圧縮ばね１６ によって図示した位置に偏倚されている。弁ハウジングの前端にて前方に突き出 す当接面１７が中央燃料管１９の後端における突き出し部分の対応する後方の環 状の当接面１８に当接する。略平行で且つ平坦な２つの当接面の間の接合面は、 噴射装置の長手方向軸線に対して略垂直な面内に配置されている。 当接面１８の真下にて、該燃料管は、従来型式の機械的な圧縮ばねである閉じ ばね２１に対する後方ばねガイドを構成する突き出しカラー２０を有している。 該ばねガイドの前方にて、燃料管は、円筒状の後方部分２２内にて連続しており 、該円筒状後方部分の外径は、ばねの内径よりも僅かに小さい。該後方部分は、 噴射装置の長手方向軸線に対して垂直な面内に配置された環状面２３内の前面に て終わっている。該面２３は、燃料管の後方部分と前方部分２４との間の遷移部 分を形成する。該遷移部分は、小径を有ている。また、該遷移部分は、スピンド ル２６の後部に向けて開放する穴２５内まで下方に伸長し且つ穴２５の底部から 短い距離の位置に配置された燃料管の前端に達している。この短い距離は、スピ ンドルの上昇高さよりも長い。 該スピンドルガイド９は、中央穴を有しており、該中央穴は、スピンドルに対 する案内面を構成する円筒状内面２７を１つの部分に有している。この部分の正 面にて、該スピンドルガイドは、円錐形の固定弁座を有する圧力チャンバ２８を 備えている。該円錐形の固定弁座は、スピンドルの前端における弁ニードル２９ の前端の対応する円錐形の可動の弁座と協働する。該弁座の前面側にて、スピン ドルガイドの穴は噴射ノズル８の中央穴内に連続している。 該スピンドル２６は、その後部が噴射装置の長手方向軸線に対して垂直である 、突き出すカラーの形態による前面ばねガイド３０を有している。該カラーの前 面３１は円錐形である。該閉じばねは、２つのばねガイド２０、３０の間の位置 及びスラストブッシュ１０の内部に配置されている。噴射装置の部品を組み立て るとき、閉じばねはプリテンション状態にて圧縮される。組立時におけるばねの 圧縮力は、スラストブッシュ１０の長さ及び非負荷状態の閉じばねの長さによっ て決まるから、ばねによってスピンドルの前面ばねガイド３０に加わる前方への 閉じ力の程度は極めて正確なものとなる。 スピンドルの内面の直径は、燃料管の前方部分２４の外径よりも２乃至４μｍ だけ大きく、またスピンドルの案内穴中に挿入されたスピンドルの前方部分３２ の外径は穴２７の内径よりも２乃至４μｍだけ小さい。スピンドルの前方部分の 肉厚は、燃料管の前方部分２４の肉厚よりも約30％だけ薄い。穴２５の底部にお けるスピンドルの前端壁は、比較的薄い肉厚であり、弁ニードル２９を取り巻く 環状の端面は噴射装置の長手方向軸線に対して略垂直である。肉厚が薄いため、 穴２５を圧縮チャンバ２８に接続する斜め穴３３は、部分３２の外径の35％より も短い長さを有している。 中央の燃料通路３４は、供給開口部７からスラスト部片１２を貫通して弁体１ ５の中央穴３５内まで下方に伸長し、該弁体において、該通路は、幾つかの斜め の穴３６に分岐する。これらの幾つかの穴は、弁ニードル３７の周りに配置され た圧力チャンバ３８内に開放する。弁ニードル３７と協働する固定弁座の前面に て、燃料通路は、当接面１７、１８を経て、弁ハウジング１１の前面の中心を貫 通して伸長し、スピンドルの穴２５の底部にて開放する燃料管１９を貫通して更 に前方に伸長し、該管から、燃料通路は斜めの穴３３、圧力チャンバ２８を貫通 して伸長し、噴射ノズル８に形成された図示しないノズル穴に達している。 排出穴３９は、漏洩した燃料を閉じばね２１の周りのキャビティから貫通キャ ビティに排出することを可能にする。該貫通キャビティは、噴射装置のハウジン グ４の内面にて噴射装置の長手方向に伸長している。 噴射時間の間にて、予め加熱したある量の燃料を供給開口部７に対し低圧にて 供給する期間がある。この燃料は、スラスト部片１２の正面部分に形成された側 方向を向いた漏洩通路４０を介して圧縮ばね１６の周りのキャビティ内に流れ出 る。弁ハウジング１１に形成された排出開口部４１は、循環する燃料をチャンバ ４２に流して、図示しない戻し管がその燃料を該チャンバから運んで噴射装置か ら排出する。噴射装置の閉じる期間にて燃料が循環することにより、燃料システ ムは、適当な高温度にて予め加熱された状態に保たれることが確実となる。 噴射時間の開始時に燃料の圧力が上昇し始めると直ちに、圧力チャンバ３８内 の圧力が上昇し、弁体は、圧縮ばね１６からの力を上廻る後方への力の影響を受 け、それ故、弁体は後方に変位され且つ漏洩通路４０を遮断する。次に、燃料の 圧力は燃料通路を貫通して圧力チャンバ２８内に広がる。この場合、燃料の圧力 が噴射装置の開放圧力に達すると、スピンドル２６は、閉じばね２１の力よりも 大きい後方への力によって作動され、そのことは、スピンドルの環状端面が燃料 管の環状面２３を打撃する迄、スピンドルを後方に変位させることになる。この ように、環状面２３は、スピンドルの動作の制限ストッパとして機能し且つスピ ンドルの上昇高さを決定する。このスピンドルの変位は、噴射ノズルへの燃料の 供給口を開放し、このことが噴射を開始させる。噴射の終了時に燃料の吐出圧力 が再度降下すると、チャンバ２８内の圧力は、適宜に降下して、閉じるばねがス ピンドルに作用する燃料の後方への圧力を上廻り、その後、スピンドルは、閉じ た開始位置に復帰して、この位置にて、弁ニードル２９は、関連する弁座に到達 し且つ噴射ノズルへの供給口を遮断する。 図示した薄い肉厚の設計のスピンドルの場合、円筒状のスピンドル壁の変形を 防止するため、スピンドルの後端面が円筒状スピンドル壁の軸方向伸長部にある ようにすることが重要である。その理由は、こうすれば、面２３に対するスピン ドルの衝撃力がスピンドルに対し軸方向に向けた力しか付与しないからである。 噴射装置が閉じる期間の間、予め加熱した燃料を循環させる必要がないならば 、循環弁を省略することにより噴射装置は簡略化することができる。この場合、 中央の貫通穴が供給開口部７を燃料管の内部の中央道路と接続する燃料通路３４ の部分を構成するようにして、スラスト部片１２及び弁ハウジング１１を完全な スラスト部片状ユニットとして形成することが可能である。 例えば、上記のデンマーク国特許第155757号に記載された型式の噴射装置に 関して上述した噴射装置の要素を適用することによって、幾つかの異なる流体を 噴射するために使用し得るように、該噴射装置を拡張することも可能である。か かる噴射装置は、気体及びパイロットオイルを噴射するため、又は燃料及び水の ような、燃焼過程を改変する別の流体を噴射するために使用することができ、望 ましくない排気生成物の形成を低減することに寄与することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内燃機関用、特に、２行程クロスヘッドエンジン用の燃料噴射装置（１） であって、その後端における取り付けフランジ（２）とその前端にてハウジング から突き出す噴射ノズル（８）とを有する外側ハウジング（４）と、該噴射装置 内の中央にて伸長する燃料通路（３４）であって、取り付けフランジから少なく とも１つのスラスト部片（１２）、中央の燃料管（１９）、スピンドル（２６） 、及びスピンドルガイド（９）を貫通して伸長し且つ噴射ノズルにて終わる燃料 通路とを備え、 スピンドルガイドが中央穴（２７）を有し、該中央穴（２７）の円筒状内面が スピンドルに対する案内面を形成し、 該燃料管が、該スピンドルガイドの中央穴内の途中以上、下方に伸長する前方 部分（２４）を有し、後方部分（２２）よりも小径の外径を有し且つこれら前方 部分と後方部分の２つの部分の間の遷移部分にて、噴射ノズルの方向に軸方向に 向いた環状面（２３）と、プリテンションを加えられた閉じばね（２１）用の後 方ばねガイド（２０）とを備え、 該スピンドルが、燃料管の前方部分が挿入される後部に開放する中央穴（２５ ）と、噴射装置を開閉し得るようにスピンドルガイドの穴内の固定弁座面と協働 する弁ニードル（２９）を有するスピンドルの前方部分（３２）と、閉じばねに 対する前方ばねガイドであって、スピンドルガイドの穴から突き出す後方スピン ドル部分内に配置された前面ばねガイド（３０）とを備え、該閉じばねが、スピ ンドルを閉じ方向に向けて前方に偏倚させ、スピンドルの後端にて、スピンドル の後方への開放動作によって燃料管の環状面（２３）と当接するようにされた環 状の端面を備え、 スピンドルガイドが、該スピンドルガイド上の後方を向いた環状面（１３）に 当接する少なくとも１つのスラストブッシュ（１０）によって噴射装置のハウジ ング内にて前方に押し付けられ且つ閉じばねを経て後方に伸長し、該スラスト部 片（１２）が、噴射装置の組立時に、閉じばねを圧縮すると同時に、取り付けフ ランジによって前方に押し付けられるようにした、燃料噴射装置において、 該燃料管の後方ばねガイド（２０）の外径が、スラストブッシュ（１０）の内 径よりも小さいことと、燃料管（１９）が別個のユニットであり、該ユニットが 、後方ばねガイドの背面に配置された当接面（１８）であって、中央の燃料通路 （３４）を取り巻き且つ噴射装置の長手方向軸線に対して略垂直である環状面を 有する該当接面（１８）を貫通してその後方の位置に配置された弁部材にのみ接 触することと、スピンドル（２６）の案内穴（２７）内に挿入されたスピンドル の前方部分（３２）において、該スピンドルが、スピンドルの案内穴の内径より も最大で８μｍだけ小さい外径と、燃料管の前方部分（２４）の外径よりも最大 で８μｍだけ大きい内径とを有することとを特徴とする燃料噴射装置。 ２．請求項１に記載の燃料噴射装置において、前記スピンドルの前方部分の外 径がスピンドルの案内穴の内径よりも２乃至４μｍだけ小さく、前記スピンドル 部分の内径が燃料管の前方部分の外径よりも２乃至４μｍだけ大きいことを特徴 とする燃料噴射装置。 ３．請求項１又は２に記載の燃料噴射装置において、前記スピンドルの後端か ら、少なくとも前面ばねガイドまで、好ましくは、スピンドルの案内穴内に配置 されたスピンドルの前方部分までにおける、スピンドルの内面と、燃料管の外面 との間の直径の差が、スピンドルの前方部分におけるこれら直径差よりも実質的 に大きいことを特徴とする燃料噴射装置。 ４．請求項１乃至３の何れか１つに記載の燃料噴射装置において、前記スピン ドルの前面ばねガイド（３０）が、円錐形の前面（３１）を有し且つその最大直 径部分にて最小厚さを有することを特徴とする燃料噴射装置。 ５．請求項１乃至４の何れか１つに記載の燃料噴射装置において、前記スピン ドルの前方部分（３２）が、燃料管の前方部分（２４）よりも薄い肉厚を有する ことを特徴とする燃料噴射装置。 ６．請求項１乃至５の何れか１つに記載の燃料噴射装置において、スピンドル の中央穴（２５）の底部から弁ニードル（２９）の周りのチャンバまでの斜めの 穴（３３）の長さが、スピンドルの前方部分の外径の35％よりも短いことを特徴 とする燃料噴射装置。 ７．請求項６に記載の燃料噴射装置において、弁ニードル（２９）が、その端 面にて前面まで開放する中央穴を有することを特徴とする燃料噴射装置。 ８．請求項１乃至７の何れか１つに記載の燃料噴射装置において、後方ばねガ イド（２０）の背面における燃料管の当接面（１８）の外径が、該燃料管の前方 部分（２４）の外径よりも小さいことを特徴とする燃料噴射装置。 ９．請求項１乃至８の何れか１つに記載の燃料噴射装置において、燃料管の後 方当接面（１８）の外径及び内径が、スピンドルの前方部分（３２）の外径及び 内径とそれぞれ略同一の寸法を有することを特徴とする燃料噴射装置。 １０．請求項１乃至９の何れか１つに記載の燃料噴射装置において、該燃料噴射 装置が、重燃料油のような予め加熱した燃料を噴射することを目的とすることと 、燃料管の後方に配置された弁要素が、燃料循環弁用の弁ハウジング（１１）で あることと、スラストブッシュ（１０）の環状の後端が、噴射装置を組み立てた とき、弁ハウジングの外面の前方部分の環状凹所の後端部における前方当接面（ １４）に当接し、これにより、スラストブッシュの長さが閉じばね（２１）のプ リテンションの程度を決定することとを特徴とする燃料噴射装置。 １１．請求項１０に記載の燃料噴射装置において、循環弁のスピンドルガイド、 スピンドル、閉じばね、燃料管、スラストブッシュ及び弁ハウジングが、予め組 み立てたユニットとなるように組み立てられ、弁ハウジング及びスピンドルガイ ドが、スラストブッシュを介して互いに係止されることを特徴とする燃料噴射装 置。 １２．請求項１乃至１１の何れか１つに記載の燃料噴射装置において、噴射装置 のハウジング（４）の内面と弁ハウジング、スラストブッシュ及びスピンドルガ イドの外面との間にて噴射装置の長手方向に向けて貫通キャビティが提供される ことを特徴とする燃料噴射装置。