JP2006266261A - 内燃機関とその燃料噴射装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】主燃焼室（１１）と、該主燃焼室にブロー開口（１７）又はブロー管を経て連通する少なくとも１つの前室（１２）とを備え、該前室に燃料が、前室に付設された少なくとも１つの燃料噴射装置（１９）を経て注入され、該噴射装置が、その位置に応じて燃料噴射装置の噴射口（２３）を開閉する作動可能なノズルニードル弁（２０）を有する内燃機関を、燃料噴射装置の切換時間を短縮すべく改良する。
【解決手段】燃料噴射装置のノズルニードル弁を、制御可能な磁石（２５）によって、磁石がその給電時にノズルニードル弁をばね要素（２４）の閉鎖力に抗して吸引して噴射口を開くように直接作動させ、磁石の非給電時にばね要素がノズルニードル弁を噴射口に押し付けて該噴射口を閉鎖するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は請求項１の前文に記載の内燃機関、特にガソリンエンジンに関する。また本発明は請求項３の前文に記載の燃料噴射装置に関する。
例えばガソリンエンジン等の自己点火内燃機関は、燃料および燃焼空気又は燃料／燃焼空気混合気が吸い込まれる主燃焼室を利用している。その場合、燃料は主燃焼室で燃やされ、排気ガスが主燃焼室から排出される。主燃焼室には、前室がブロー開口又はブロー管を経て連通している。前室に燃料、特に燃料ガスが、各前室に付設された少なくとも１つの燃料噴射装置を経て注入され、該噴射装置は、その位置に応じて燃料噴射装置の噴射口を開閉する作動可能なノズルニードル弁を備える。この種内燃機関は、特許文献１および２で公知である。
従来の燃料噴射装置のノズルニードル弁は、制御カムを経て機械的に、或いは液圧又は空気圧的に操作される。このため、燃料噴射装置には非常に長い切換時間が生ずる。
独国特許第４４１９４２９号明細書 独国特許第１９６２１２９７号明細書
本発明の課題は、新しい内燃機関並びに燃料噴射装置を提供することにある。
この課題は請求項１記載の内燃機関により解決される。本発明に基づき、燃料噴射装置又は各燃料噴射装置のノズルニードル弁は制御可能な磁石によって、磁石が給電時にノズルニードル弁をばね要素の閉鎖力に抗して吸引し、噴射口を開くように直接作動し、磁石の非給電時にばね要素がノズルニードル弁を噴射口に押し付けて該噴射口を閉鎖する。
本発明に基づき、前室に付設した燃料噴射装置を、燃料噴射装置のノズルニードル弁が磁石により直接操作されるように形成した内燃機関を提案する。噴射口を開くべく、磁石は給電時ノズルニードル弁をばね要素の閉鎖力に抗して吸引する。磁石の非給電時には、ばね要素がノズルニードル弁を噴射口に押し付けて該噴射口を閉鎖する。
本発明は、燃料噴射装置の１〜２ｍ秒の非常に短い接続時間又は投入時間を実現する。また、燃料噴射装置のノズルニードル弁の行程を正確に調整できる。ノズルニードル弁を磁石により直接作動させるので、補助的な制御媒体は不要である。更に、燃料噴射装置は潤滑材なしで作動する。
従属請求項および以下の説明から、本発明の有利な実施態様を明らかにする。以下図を参照し、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
以下図１および図２を参照し、本発明を詳細に説明する。
図１は、主燃焼室１１と前室１２とを有する本発明に基づく内燃機関１０をブロック図で概略的に示す。好適には自己点火ガソリンエンジンとして形成した内燃機関１０の主燃焼室１１に、燃料を矢印１３に応じて、燃焼空気又は燃料・燃焼空気混合気を矢印１４に応じて送る。主燃焼室１１の内部で燃料が燃焼し、排気ガスが矢印１５の如く主燃焼室１１から流出する。
前室１２にも同様に燃料を矢印１６に応じて供給する。前室１２はブロー開口１７又はブロー管を経て主燃焼室１１に連通している。そして、主燃焼室１１における圧力状態に関係し、主燃焼室１１と前室１２との間で二重矢印１８に応じて、両者間で媒体交換が起る。その詳細は当該技術者に周知なので、ここでは詳述しない。
前室１２に矢印１６の如く燃料を供給すべく、前室１２に少なくとも１つの燃料噴射装置１９を付設している。図２は、燃料噴射装置１９を概略的に示す。図２の燃料噴射装置１９は、ノズルホルダ２１又はケース内を案内されるノズルニードル弁２０を利用する。図２では、ノズルニードル弁２０の尖端２２が噴射口２３を閉鎖している。燃料は噴射口２３を通って前室１２に送られる。
図２において、ノズルニードル弁２０は、噴射口２３を閉鎖すべく、ばね要素３４を経て噴射口２３に押し付けられている。噴射口２３を開けるためのノズルニードル弁２０の作動は、本発明に基づき磁石２５で直接行う。磁石２５は電磁コイルとして形成し、給電時ノズルニードル弁２０を、ばね要素２４が発生する閉鎖力に抗して吸引する。これに対し磁石２５の非給電時には、ばね要素２４はノズルニードル弁２０を噴射口２３に押し付け、これを閉鎖する。
磁石２５は給電時、ノズルニードル弁２０に付設した吸引板２６と協働する。給電時磁石２５は、吸引板２６、従ってノズルニードル弁２０を吸引し、噴射口２３を開ける。
それに応じて本発明では、内燃機関の燃料噴射装置のノズルニードル弁は、補助的制御媒体を介在することなく、直接作動する。このため、燃料噴射装置の１〜２ｍ秒の非常に短い接続又は投入時間が実現する。また、ノズルニードル弁の所定の行程を設定できる。燃料噴射装置は潤滑材なしで作動する。非給電時、ばね要素はノズルニードル弁を噴射口に押し付け、これを閉鎖する。
内燃機関のブロック図。 本発明に基づく内燃機関の燃料噴射装置の概略図。
符号の説明
１０ 内燃機関、１１ 主燃焼室、１２ 前室、１３ 燃料供給方向、１４ 燃焼空気供給方向、１５ 排気ガス排出方向、１７ ブロー開口、１８ ブロー方向、１９ 燃料噴射装置、２０ ノズルニードル弁、２１ ノズルホルダ、２２ ニードル尖端、２３ 燃料噴射口、２４ ばね要素、２５ 磁石、２６ 吸引板

Claims (3)

  1. 主燃焼室（１１）と、該主燃焼室（１１）にブロー開口（１７）又はブロー管を経て連通する少なくとも１つの前室（１２）とを備え、該前室（１２）に、前室（１２）に付設された少なくとも１つの燃料噴射装置（１９）を経て燃料が注入され、該燃料噴射装置（１９）が、その位置に応じて燃料噴射装置（１９）の噴射口（２３）を開閉する作動可能なノズルニードル弁（２０）を有する内燃機関において、
    燃料噴射装置（１９）のノズルニードル弁（２０）が、制御可能な磁石（２５）によって、磁石（２５）が給電中にノズルニードル弁（２０）をばね要素（２４）の閉鎖力に抗して吸引し、噴射口（２３）を開くように直接操作され、磁石（２５）の非給電時にばね要素（２４）がノズルニードル弁（２０）を噴射口（２３）に押し付けて該噴射口（２３）を閉鎖することを特徴とする内燃機関。
  2. ノズルニードル弁（２０）に、磁石（２５）の給電時に吸引される吸引板（２６）が付設されたことを特徴とする請求項１記載の内燃機関。
  3. 位置に応じて噴射口（２３）を開閉するノズルニードル弁（２０）を備えた内燃機関の燃料噴射装置において、ノズルニードル弁（２０）が制御可能な磁石（２５）によって、磁石（２５）が給電時にノズルニードル弁（２０）をばね要素（２４）の閉鎖力に抗して吸引し、噴射口（２３）を開くように直接作動され、磁石（２５）の非給電時にばね要素（２４）がノズルニードル弁（２０）を噴射口（２３）に押し付けて該噴射口（２３）を閉鎖することを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。

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