JP2003166450A - 二成分インジェクタ - Google Patents
二成分インジェクタInfo
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Abstract
て、ノズル流出部を有するノズル体と、該ノズル流出部
を開閉するための弁ニードルと、第1の液体をノズル流
出部に供給するための第1の供給通路と、第2の液体を
ノズル流出部に供給するための第2の供給通路と、ノズ
ル体内に配置され、かつノズル流出部に接続された液体
室とを有している形式のものを改良して、第1の噴射過
程中にもっぱらこの第1の噴射過程のために提供された
第2の液体ノズル流出部を介して確実に供給されるよう
なものを提供する。 【解決手段】 第2の供給通路10が少なくとも2つの
孔11を介して液体室6又は第1の供給通路7に接続さ
れており、この場合、少なくとも2つの孔11は、第2
の液体が液体室6内又は第1の供給通路7内で渦流を生
ぜしめるように、液体室6内又は第1の供給通路7内に
開口している。
Description
念部に記載した、特に内燃機関のための二成分インジェ
クタ(2種類の燃料を噴射するインジェクタ)であっ
て、ノズル流出部を有するノズル体と、該ノズル流出部
を開閉するための弁ニードルと、第1の液体をノズル流
出部に供給するための第1の供給通路と、第2の液体を
ノズル流出部に供給するための第2の供給通路と、場合
によっては、ノズル体内に配置され、かつノズル流出部
に接続された液体室とを有している形式のものに関す
る。
例えば内燃機関において、始動段階時に、通常運転中と
は異なる燃料を燃焼室内に噴射するために使用される。
大抵の場合、内燃機関の始動のためには低い温度で沸騰
する燃料が噴射され、それによって、通常の噴射法にお
けるよりも著しく厳しい排ガス制限値を維持することが
できる。この場合、使用されている二成分インジェクタ
の原理的な利点は、内燃機関自体で実施する必要のある
修正が非常に小さくて済み、また内燃機関の配線及び制
御を完全に行うことができるという点にある。
明細書によれば、内燃機関のための始動補助装置の形式
の、冒頭に述べた二成分インジェクタと類似の手段につ
いて記載されている。
は、ドイツ連邦共和国特許公開第19959851号明
細書により公知である。この場合、ノズル体の室内にス
ライダが配置されており、このスライダは、その位置に
応じて第1の供給通路又は第2の供給通路をノズル流出
部に接続する。
料と、通常運転時に使用される燃料とが、非常に簡単に
混合され、特に、内燃機関の停止後及びひいては次の始
動前に、通常の燃料がまだノズル流出部領域に残ってい
るので、この残存している通常の燃料が必然的に第1の
噴射過程中に燃焼室内に噴射されることになる。
意義、つまり内燃機関の始動時に、この始動時のために
提供された始動燃料を燃焼室内に噴射するという本来の
意義に反することになる。さらにまた、このスライダは
特に、シール及び応答特性を考慮して実際には適してい
ないことが分かった。
号明細書
851号明細書
は、冒頭に述べた形式の二成分インジェクタを改良し
て、第1の噴射過程中にもっぱらこの第1の噴射過程の
ために提供された第2の液体ノズル流出部を介して確実
に供給されるようなものを提供することである。さらに
また、本発明による二成分インジェクタは簡単な構造を
有し、しかも高い確実性を有するものでなければならな
い。
明によれば、第2の供給通路が少なくとも2つの孔を介
して液体室又は第1の供給通路に接続されており、この
場合、少なくとも2つの孔は、第2の液体が液体室内又
は第1の供給通路内で渦流を生ぜしめるように、液体室
内又は第1の供給通路内に開口している。
通路に接続し、かつ、第2の液体が液体室内又は第1の
供給通路内で渦流を生ぜしめるように配置されている、
本発明による複数の孔によって、本発明による二成分イ
ンジェクタを例えば内燃機関に使用した場合、始動燃料
は、発生した渦流によって、場合によってはまだ液体室
内に又は第1の供給通路内に残っている通常の燃料、若
しくは一般的には第1の液体を、これと混合することな
しに、ノズル流出部から押し退けるようになっているの
で、始動燃料はもっぱらノズル流出部付近に位置してい
て、弁ニードルが最初に持ち上がる際にもっぱら始動燃
料若しくは第2の液体がノズル流出部を介して供給され
るようになっている。
で、特にインジェクタ内で機械的な構成部分が運動する
ことなしに、著しく機能的な二成分インジェクタが提供
され、この二成分インジェクタは、内燃機関に使用した
場合に、始動過程中に既に非常に少ない量の有害物質を
生ぜしめるように配慮し、ひいては非常に低い排ガス限
界値を維持することができる。
は、その他の使用目的、例えば空調装置、加湿器又は燃
料電池の改良等に使用することもできる。
は、従属請求項若しくは図面を用いて以下に原理的に示
された実施例に記載されている。
実施例を用いて詳しく説明する。
り、二種類の流体若しくは燃料が用いられるインジェク
タの断面図が示してある。この二成分インジェクタ1
は、たとえば燃料を内燃機関(図示せず)の燃焼室(図
示せず)内に噴射するために使用することができる。し
たがって、以下では、内燃機関での二成分インジェクタ
1の使用事例を説明することにするが、この二成分イン
ジェクタ1を空調装置、加湿器、改良された燃料電池ま
たはこれに類するもので使用することも可能である。
ている。このノズル体2はその前方の端部にノズル流出
部3を備えている。二成分インジェクタ1の運転中に
は、ノズル流出部3を通って燃料が内燃機関の各燃焼室
内に噴射される。ノズル体2内には弁ニードル4が運動
可能に支承されている。この弁ニードル4は、噴射過程
が実施されるようにノズル流出部3を自体公知の形式で
開閉するために設けられている。弁ニードル4と、ノズ
ル体2の構成要素であるハウジング部分5との間には液
体室6が形成されている。この液体室6内には液体が、
ノズル流出部3を通って二成分インジェクタ1から流出
する前に集められる。
延びている。この第1の供給通路7は液体室6に向かっ
て複数のスリット8と複数の開口9とを有している。こ
れらのスリット8と開口9とを通って第1の液体(図示
の実施例では、内燃機関の通常の運転のために提供され
た燃料)が液体室6内に流入することができる。弁ニー
ドル4は内室4aを有している。この内室4aは第1の
供給通路7の一部を成している。また、運転中には、内
室4aによって第1の液体が案内される。
給通路10を有している。この第2の供給通路10はノ
ズル体2に設けられていて、第2の液体をノズル流出部
3に供給するために働く。原理的には、第1の供給通路
7と第2の供給通路10とは、ノズル流出部3に対する
流れを達成するために、互いに任意の形式で配置されて
いてよい。内燃機関内での前述した使用時には、第2の
液体は、始動段階で使用される始動燃料である。この始
動燃料は比較的低い沸点を有している。各液体は容器
(図示せず)から両供給通路7,10内に到達する。
ら、ハウジング部分5を通って延びる3つの孔11が液
体室6に通じている。3つの孔11は、第2の液体がそ
こで渦流を発生するように液体室6に開口している。図
示の事例では、液体室6内の渦流は、ここでは約120
゜だけ互いにずらされて配置された3つの孔11が、そ
れぞれハウジング部分5の内側の壁に対してほぼ接線方
向に延びていることによって達成される。こうして、第
2の液体はハウジング部分5の内側の壁に沿って液体室
6内に流入し、矢印Aの方向に液体室6の内部で運動さ
せられる。孔11を完全に接線方向に配置するのではな
く、単にほぼ接線方向に配置することによって、孔11
の製作時の潜在的な公差問題および製造問題が避けられ
る。
液体の導入の時点ではまだ液体室6内に位置していてよ
い第1の液体を、この第1の液体と混合することなしに
噴射方向とは逆方向で上方に押し退ける。こうして、ノ
ズル流出部3の最初の開放前に第2の液体が第2の供給
通路10を介して液体室6内に導入される場合に第1の
液体が二成分インジェクタ1のノズル流出部3から流出
し得ることが阻止される。それどころか、すでに最初の
開放時には、第2の液体しかノズル流出部3から流出せ
ず、こうして、この目的のために設けられた固有の始動
燃料しか内燃機関の燃焼室内に噴射されないことが保証
される。
形成された室12が位置している。この室12は第2の
供給通路10に接続されている。また、室12からは孔
11が延びている。第2の液体を個々の孔11に均一に
分配するために働く室12は、場合によっては、完全に
環状の横断面を備えて形成されていてもよい。当然なが
ら、これに相俟って、本実施例とは異なる個数の孔11
をハウジング部分5に設けることも可能である。
の変化を可能にするためには、第1の供給通路7に通じ
る供給管路7a内に切換可能な弁13、たとえば2ポー
ト2位置弁が配置されている。さらに、この弁13は、
始動燃料が供給管路7a内に到達することがあり得ない
ようにするために働く。この場合、液体室6の、上述し
た押退けは、弁13の適宜な切換位置によって可能とな
る。
置している。この逆止弁14はノズル流出部3の方向へ
の第2の液体の通流を可能にしていて、第2の供給通路
10内への第1の液体の流入を阻止している。弁体15
のほかに逆止弁14はばねエレメント16を有してい
る。このばねエレメント16のばね定数は第2の液体の
沸騰特性に適合されている。これによって、内燃機関の
暖機されている状態でかつ第2の液体の適宜な蒸気圧で
第2の液体がコントロールされずに液体室6内に進入し
得ることが阻止される。
出部3の領域にとどまっている。この場合、第1の液体
が同じ温度の場合に第2の液体に比べて著しく低い蒸気
圧を有しているという事実によって、ノズル流出部3の
領域での漏れは、あたかもそこに第2の液体が加えられ
たかのように著しく僅かとなる。上述したように、内燃
機関を再び始動させる前には、第1の液体が第2の液体
によってノズル流出部3から押し退けられる。
の供給通路10との間に液体室6が設けられている。こ
の液体室6は、噴射前の燃料のより良好な均一分配のた
めに働く。しかし、場合によっては、液体室6は省略さ
れてもよい。この事例では、第2の供給通路10が第1
の供給通路7に直接開口しており、孔11は両供給通路
7,10の間に直接配置されていて、この両供給通路
7,10を互いに接続している。
る。
である。
ル流出部、 4 弁ニードル、 4a 内室、 5 ハ
ウジング部分、 6 液体室、 7 供給通路、 7a
供給管路、 8 スリット、 9 開口、 10 供
給通路、 11孔、 12 室、 13 弁、 14
逆止弁、 15 弁体、 16 ばねエレメント
Claims (7)
- 【請求項1】 特に内燃機関のための二成分インジェク
タであって、ノズル流出部を有するノズル体と、該ノズ
ル流出部を開閉するための弁ニードルと、第1の液体を
ノズル流出部に供給するための第1の供給通路と、第2
の液体をノズル流出部に供給するための第2の供給通路
と、場合によっては、ノズル体内に配置され、かつノズ
ル流出部に接続された液体室とを有している形式のもの
において、 第2の供給通路(10)が少なくとも2つの孔(11)
を介して液体室(6)又は第1の供給通路(7)に接続
されており、少なくとも2つの孔(11)は、第2の液
体が液体室(6)内又は第1の供給通路(7)内で渦流
を生ぜしめるように、液体室(6)内又は第1の供給通
路(7)内に開口していることを特徴とする、二成分イ
ンジェクタ。 - 【請求項2】 少なくとも2つの孔(11)が、第1の
供給通路(7)を第2の供給通路(0)に対して分離す
る、ノズル体(2)のハウジング部分(5)内に配置さ
れている、請求項1記載の二成分インジェクタ。 - 【請求項3】 ハウジング部分(5)の外に、少なくと
も部分リング状に形成された室(12)が配置されてお
り、この室(12)から少なくとも2つの孔(11)が
延びている、請求項2記載の二成分インジェクタ。 - 【請求項4】 少なくともほぼ120゜だけ互いにずら
された3つの孔(11)が設けられている、請求項1か
ら3までのいずれか1項記載の二成分インジェクタ。 - 【請求項5】 第1の供給通路(7)内に切換え可能な
弁(13)が配置されている、請求項1から4までのい
ずれか1項記載の二成分インジェクタ。 - 【請求項6】 第2の供給通路(10)内に逆止弁(1
4)が配置されている、請求項1から5までのいずれか
1項記載の二成分インジェクタ。 - 【請求項7】 逆止弁(14)がばねエレメント(1
6)を有しており、該ばねエレメント(16)のばね定
数が、第2の液体の沸騰反応に適合されている、請求項
6記載の二成分インジェクタ。
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