JP2010138894A

JP2010138894A - 内燃機関用燃料噴射弁

Info

Publication number: JP2010138894A
Application number: JP2009209288A
Authority: JP
Inventors: Andreas Stichnoth; アンドレアス・シュティッヒノート
Original assignee: MAN Diesel SE
Current assignee: MAN Energy Solutions SE
Priority date: 2008-12-10
Filing date: 2009-09-10
Publication date: 2010-06-24
Anticipated expiration: 2029-09-10
Also published as: KR20100067034A; JP5027194B2; FI20096088A; CN101749156A; FI20096088A0; CN101749156B; DE102008061400A1

Abstract

【課題】本発明は、内燃機関用の改良された燃料噴射弁を提供する。
【解決手段】内燃機関のための燃料噴射弁が、１つのボア（２）が設けられた１つのノズル本体（１）を備え、１つのノズルニードル（３）をさらに備え、ノズルニードルはノズル本体のボア内に軸方向に移動可能に配置されており、ノズルニードルの半径方向外径は、ノズル本体のボアの半径方向内径より小さく、さらに、１つのニードルガイド本体（４）を備え、ニードルガイド本体は、ノズル本体のボア内に配置されていて、１つのボア（５）が設けられており、ボア内にはノズルニードルが軸方向に移動可能に配置されており、ノズルニードルの半径方向外径は、ニードルガイド本体のボアの半径方向内径に略相当し、さらに、１つの燃料供給管（６）を備え、燃料供給管はニードルガイド本体内に形成されていて、ノズルニードルとノズル本体との間の空間に開口している。
【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１のおいて書きに記載の内燃機関用の燃料噴射弁に関する。

一般に、内燃機関用の燃料噴射弁には、一つのボアが設けられた一つのノズル本体及び該ノズル本体内で軸方向に移動可能に配置された一つのノズルニードルが備わっている。前記ノズル本体の、内燃機関の燃焼室に向いた端部において、前記ノズル本体には、燃料を燃焼室に噴射するための少なくとも一つのノズル穴が設けられている。ノズルニードルの領域には、通常、ノズル本体内に一つの圧力室が構成されており、該圧力室内には燃料供給管を通じて燃料が供給され、次にノズル穴を通じて燃焼室内に噴射される。

噴射弁の一つの既知の実施形態においては、前記ノズルニードルが中空ニードルとして構成されている、すなわち、該ノズルニードル内に燃料導管が構成されている。そのような燃料噴射弁は、例えば特許文献１に示されている。

しかしながら、従来の多くの燃料噴射弁においては、圧力室への燃料供給はノズル本体内で行われている。ノズル本体内に構成された燃料供給管が、ノズル本体のボア内で、ノズルニードルをリング状に取り巻いて広がる圧力室内に開口している例としては、特許文献２、特許文献３、特許文献４、及び特許文献５が挙げられる。

独国特許出願公開第１０２００５０６０６５５号明細書独国特許出願公開第１９８０８６６０号明細書独国特許出願公開第１０２００４００２２８６号明細書国際公開第２００３０３１８０７号パンフレット国際公開第２００４１１１４３０号パンフレット

本発明の課題は、改良された内燃機関用燃料噴射弁を提供することである。

この課題は、請求項１に記載の特徴を備える内燃機関用燃料噴射弁により解決される。

内燃機関用燃料噴射弁には、一つのボアが設けられた一つのノズル本体が備わっており、さらに、該ノズル本体の該ボア内で軸方向に移動可能に配置された一つのノズルニードルが備わっており、該ノズルニードルの半径方向外径が該ノズル本体の前記ボアの半径方向内径より小さく、さらに、一つのニードルガイド本体が備わっており、該ニードルガイド本体が前記ノズル本体の前記ボア内に配置され、一つのボアが設けられており、該ボア内には前記ノズルニードルが軸方向に移動可能にガイドされており、その際、前記ノズルニードルの半径方向外径は、前記ニードルガイド本体の前記ボアの半径方向内径にほぼ相当しており、さらに、一つの燃料供給管が備わっており、該燃料供給管は前記ニードルガイド本体内に構成されていて、前記ノズルニードルと前記ノズル本体との間の一つの空間内に開口する。

前記ニードルガイド本体は、ノズル本体とは別個の構成部品である。本発明によると、前記燃料供給管はノズル本体内ではなく、このニードルガイド本体内に構成されている。この方法によりノズル本体の製造は大幅に単純になる。このノズル本体は該噴射弁の磨耗部分であるため、このことは特に長所となる。

ニードルガイド本体内を通って燃料供給管が設けられていることにより、ノズル本体のボア内にリング状に広がる圧力室を設けないことが可能となり、また、複数の燃料導管が斜めに開口している部分（楔形部分:Spickel）がなくなる。燃料供給管がノズル本体内に形成されている従来の燃料噴射弁においては、複数の燃料導管が斜めに開口している。

また、ニードルガイド本体をノズル本体とノズルニードルとの間に配置することにより、構成部品の負荷は小さくなる。その結果、燃料噴射弁がより高い噴射圧力を受容可能となる。

ノズル本体とノズルニードルとの間にニードルガイド本体を設けることにより、ノズル本体のボアの中心を通ってノズルニードルを良好に案内可能となることが明らかであり、また、容易且つ確実に案内可能となる。取り付けの際にも構成部品の温度調整工程が不必要であるため、取り付けが容易になり、かつ時間短縮される。

本発明の一つの形態においては、燃料供給管が、略軸方向にニードルガイド本体内を通っている。そのため、複数の燃料導管が斜めに開口するということがなく、噴射弁の複数のノズル穴への燃料供給はほぼ阻害されずに実施される。

本発明のさらなる形態においては、ニードルガイド本体が圧入によりノズル本体のボア内にセットされる。圧入により、ニードルガイド本体の十分な固定およびシーリングを確実に行える。

本発明のさらなる形態においては、ニードルガイド本体のボアは、ノズル本体のボアに対して略同軸に構成されている。この構成により、個々の構成部品の製造および取り付けが簡単になる。

本発明の燃料噴射弁の望ましい実施形態の部分図である。

望ましい実施形態に関する以下の詳細な説明から、添付図を参照しながら、本発明の上記の、またはさらなる特徴及び長所をより良く理解できる。

図１には前記の燃料噴射弁の一部分のみが図示されている。図示された部分の上部には、とりわけ、噴射弁の操作機構が接続され、図示された部分の下部には、とりわけ、内燃機関の燃焼室内に突き出している噴射ノズルがある。本発明は、燃料噴射弁のさらなる構成要素に関しては、特定の実施形態に制限されることはないため、本願においてはこれら構成要素の詳細な説明は省略する。

燃料噴射弁は一つのノズル本体１を備えており、該ノズル本体の略中央に軸方向（図１において上下方向）に伸びるボア２が設けられている。図１に表わすように、ノズル本体１内のこのボア２の断面形態は必ずしも一定である必要はなく、また、その直径も必ずしも一定である必要はない。

ノズル本体１内のボア２内にはノズルニードル３が軸方向に移動可能に配置されている。このノズルニードル３が移動することにより、既知の方法で、一つの噴射ノズルの少なくとも一つのノズル穴が下の端部、つまり、内燃機関の燃焼室に向いた端部において開閉される。その際ノズルニードル３は通常、プリテンションがかけられて噴射弁の閉弁位置にある。

図１に表わすように、ノズルニードル３はノズル本体１内を案内されているのではなく、別個のニードルガイド本体４における同様のボア５内を案内されている。そのためにニードルガイド本体４は望ましくは圧入により、ノズル本体１のボア２内に固定されている。さらに、ノズル本体１のボア２とニードルガイド本体４のボア５とは、燃料噴射弁の機能方法にとって必ずしも必要ではないが、望ましくは互いに同軸に構成されている。

追加的なニードルガイド本体４を備える噴射弁の上記構成において、ノズルニードル３の半径方向の外径は、ノズル本体１のボア２の半径方向の内径より小さくなくてはならない。さらに、ノズルニードル３を正確に案内するために、その半径方向外径は、ニードルガイド本体４のボア５の半径方向内径に略対応する。

ニードルガイド本体４内には、この他に少なくとも一つの燃料供給管６が設けられている。この燃料供給管６は、燃料噴射弁の略軸方向にニードルガイド本体４内を通っている。この燃料供給管の上の端部、つまり内燃機関の燃焼室とは反対側にある端部は、複数のさらなる燃料供給導管に接続しており、また、該燃料供給管の下の端部、つまり燃焼室に向いた端部は最終的にノズルニードル３とノズル本体１との間の空間に開口している。ニードルガイド本体４の実施形態に応じて、燃料供給管６も、図１に表わすように、ノズルニードル３とノズル本体１との間の空間に開口している。

燃料供給管６を、ノズル本体１内ではなく、ニードルガイド本体４内に設けることにより、燃料噴射弁の摩耗部分を構成するノズル本体の製造が非常に容易になる。また、ノズル本体１のボア２内にリング状に広がる圧力室を設ける必要がなくなる。

ニードルガイド本体４により、ノズル本体１のボア２内においてノズルニードル３を正確に案内することが、容易且つ良好に実施される。そのためには、ニードルガイド本体４を固定するために、ニードルガイド本体４とノズル本体１との間に単純な圧入を行うことで十分である。取り付けの際に個々の構成部品にかかる負荷はわずかであるため、本発明による燃料噴射弁は、より高い噴射圧力に適している。

１ノズル本体
２ボア
３ノズルニードル
４ニードルガイド本体
５ボア
６燃料供給管

Claims

内燃機関のための燃料噴射弁であって、
１つのボア（２）が設けられた１つのノズル本体（１）を備え、
さらに、１つのノズルニードル（３）を備え、該ノズルニードル（３）は前記ノズル本体（１）の前記ボア（２）内に軸方向に移動可能に配置されており、該ノズルニードル（３）の半径方向外径は、前記ノズル本体（１）の前記ボア（２）の半径方向内径より小さく、
さらに、１つのニードルガイド本体（４）を備え、該ニードルガイド本体（４）は、前記ノズル本体（１）の前記ボア（２）内に配置されていて、１つのボア（５）が設けられており、該ボア（５）内には前記ノズルニードル（３）が軸方向に移動可能に配置されており、前記ノズルニードル（３）の半径方向外径が、該ニードルガイド本体（４）の該ボア（５）の半径方向内径に実質的に相当し、
さらに、１つの燃料供給管（６）を備え、該燃料供給管（６）は前記ニードルガイド本体（４）内に形成されていて、前記ノズルニードル（３）と前記ノズル本体（１）との間の空間に開口している、ことを特徴とする燃料噴射弁。
前記燃料供給管（６）が、前記ニードルガイド本体（４）内を略軸方向に通っていることを特徴とする、請求項１に記載の燃料噴射弁。
前記ニードルガイド本体（４）が、圧入により前記ノズル本体（１）の前記ボア（２）内にセットされていることを特徴とする、請求項１または２に記載の燃料噴射弁。
前記ニードルガイド本体（４）の前記ボア（５）が、前記ノズル本体（１）の前記ボア（２）に対して略同軸に構成されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。