JP2018066469A - 燃料インジェクタのためのガスケット - Google Patents
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Abstract
Description
典型的に銅で製作されたワッシャーは多様な予め定められた厚さ、一例として1.0、1.5または2.0ミリメートルで利用可能である。つまり、ワッシャーの垂直範囲は予め定められ、これらの高さ或いは厚さはそれぞれ可変或いは調整されない。
自身のノズルを有するインジェクタは、インテクトの下端に配列されるワッシャーを使用してインジェクタのボア(bore)の内部に装着される。インジェクタノズルのチップは突出部を有する燃焼チャンバーの内部に伸び、突出部は実現されたワッシャーの厚さにより予め定められる。ワッシャーはインジェクタを燃焼チャンバーまたはシリンダーヘッドそれぞれにシーリング(seal)されるようにする。したがって、ワッシャーは特にオイル−気密性(tight)およびガス気密性(gastight)を持たなければならない。
言い換えると、エンジンの対応する燃焼チャンバーに対してワッシャーの厚さが較正(calibrate)されるため、ワッシャーの厚さは可変できず、これにより固定される。結果的には、高速および低速だけでなく最大動力と最小動力で使用される典型的なワッシャーはその高さが変更できない。したがって最新のワッシャーは燃焼チャンバーが作動するあいだにすべてのエンジンモードに対してインジェクタの位置またはインジェクタノズルの位置に折衷(compromise)される。
付加的に、排気ガス、特に粒子排出と燃料消費に関し、研究者らは互いに異なるエンジン作動モードのための「最適−ワッシャー−厚さ」があることを指摘した。
特許文献1は、内燃機関の燃料噴射システムのための燃料インジェクタのデカップリングエレメント(decoupling element)に関連し、特に燃焼チャンバーの内部に燃料の直接的な噴射のための燃料噴射システムのデカップリングエレメントに関連する。
本発明は、特に燃料噴射システムの燃料インジェクタのためのガスケットにおいて、開口部と第1表面および第2表面を有する環状チューブと、内部部分および外部部分と、
を含み、前記第2表面は前記環状チューブの前記第1表面と反対側に位置し、
前記ガスケットの前記内部部分および前記外部部分は、前記第1表面を前記第2表面と連結するように構成され
少なくとも前記内部部分および前記外部部分は可撓性物質を含み、前記環状チューブの前記開口部を介して前記環状チューブ内に満たされる流体と相互作用するように構成されることを特徴とする。
。
環状チューブ10は、内部部分13および外部部分14を含み、内部部分13および外部部分14は環状チューブ10の側面に相当する。環状チューブ10内に位置する中空は内部部分および外部部分だけでなく、第1表面および第2表面によって囲まれる。環状チューブ10の開口部20は少なくとも部分的にガスケットの外部部分に配列される。
環状チューブ10の中空を流体で満たすために開口部が設けられている。
内部部分13および外部部分14は少なくとも可溶性物質を含み、環状チューブの開口部を介して環状チューブ内に満たされて、流体30と相互作用するように構成される。環状チューブ10は流体で完全に満たされるが、第1表面11および第2表面12は可撓性物質を含み、第1表面11および第2表面12の原状回復可能な変形は燃料噴射システムの対応する構成要素であるインジェクタとシリンダーヘッドにより防止される。可撓性物質の厚さは可撓性ガスケット内で自身の機能に応じて変化できる。
したがって、最適のインジェクタ位置と最適のインジェクタノズル位置はここで記述するガスケットによって提供される。結果的には、ここで記述するガスケットに基づいて特にエンジン排気ガスだけでなく、燃料消費を低減できるように全体的なエンジン効率が最適化される。
本発明の一実施形態によれば、環状チューブ10は独立した(self−contained)環状ユニットであり、流体30の圧力が環状チューブ10内で一定であるように流体30は開口部20を通過して環状チューブ10に進入するかまたは環状チューブ10から抜け出る。流体30の一定の圧力に基づいて、ガスケットの可撓性物質は作動するあいだの負荷(load)以後に自身の初期の形状に復帰する。つまり、負荷のあいだに流体30は開口部20を通過して環状チューブ10を抜け出て負荷以降に開口部を通過して環状チューブ内に進入する。ガスケットは負荷状況以降に自身の初期の形状に復帰する傾向がある。したがって、ガスケットの形状は可逆的であり、ガスケットの形状はインジェクタまたはインジェクタノズルのそれぞれの位置にかかっている。
環状チューブ10は開口部を通じて一定の圧力ソースと連結される。燃料噴射システムが作動するあいだに環状チューブ10内の流体30の圧力が一定であるように一定の圧力ソースが構成される。一定の流体圧力はここで記述した一定の圧力ソースによって容易に管理され。一定の圧力ソースは流体ポンプであり、流体30はオイルである。オイルは自動車の燃焼エンジン(combustion engine)の内部に供給される。したがって、ここで記述するガスケットは燃焼エンジンの燃料インジェクタ内で容易に統合される。一定のオイル圧力で環状チューブ内にオイルが均一に(homogeneously)分布される。
開口部20はガスケット100の外部部分14内に配列される。ガスケット100の外部部分14はガスケット100の内部部分13と反対側に位置する。開口部20を外部部分14に配列し、一定の圧力ソース、特に流体ポンプまたはオイルポンプがガスケットに容易に連結される。
内部部分13は少なくとも部分的にインジェクタノズル案内部を含む。インジェクタノズル案内部はガスケット100を破損から保護するかまたは防止する。また、インジェクタノズル案内部に起因して、インジェクタノズルまたはインジェクタノズルのチップはガスケット100内に容易に挿入されるかまたはプラグインされる。
ガスケット100の垂直範囲は作動するあいだにインジェクタの位置によって変化する。ガスケット100は互いに異なるエンジン作動モードに対して「最適−ガスケット−厚さ」に適応される。
内部部分13および外部部分14はガスケット100の垂直範囲に斜線方向に少なくとも部分的に原状回復が可能なように変形される。ガスケット100の臨時の厚さは「垂直範囲」という用語として理解しなければならない。内部部分13および外部部分14は実質的に反対方向に変形され、ここで内部部分13の変形の方向はインジェクタノズルの形状によって予め定められる。
内部部分13の厚さは、外部部分14の厚さと少なくとも部分的に互いに違う。内部部分13または外部部分14の厚さを可変とし、ガスケット100のうち環状チューブ10の変形が容易に変更される。内部部分13および外部部分14の厚さはインジェクタ移動方向または垂直範囲に対し、一般に斜線となり、特に垂直である。これとは異なり、負荷のあいだに内部部分13および外部部分14の変形は同時に実現され、ここで内部部分13および外部部分14は実質的に同じ厚さを有する、
ワッシャーW1は、予め定められた厚さまたは垂直範囲D5を有する。ワッシャーは1.0、1.5または2.0ミリメートルの厚さで利用できる。ワッシャーW1の厚さはインジェクタの位置に対して変更または調整できない。言い換えると、インジェクタノズルN1(図6参照)の突出部またはインジェクタノズルのチップT1の突出部は予め定められる。結果的には、ワッシャーが固定された垂直範囲または厚さD5をそれぞれ有するため、燃焼エンジンはインジェクタノズルの位置に対して最適モード条件下で運転されない。ワッシャーW1は典型的に銅で製作される。
燃料噴射システム110(図6参照)のためのガスケット100は、開口部20と第1表面11および第2表面12を有する環状チューブ10を含み、ここで第2表面12は環状チューブ10の第1表面11と反対側に位置する。ガスケット100は内部部分13および外部部分14をさらに含み、ここでガスケット100の内部部分13および外部部分14は第1表面11を第2表面12と連結するように構成され、少なくとも内部部分13および外部部分14は可撓性物質7を含み、環状チューブ10の開口部20を介して環状チューブ内に満たされる流体30と相互作用するように構成される(図3、4および5を参照)。開口部20は流体ポンプ、特にオイルポンプのような一定の圧力ソース31と連結される。一定の圧力ソース31は環状チューブ10内の流体30の圧力が燃料噴射システム110が作動するあいだに一定であるように構成される。一定の流体圧力はここで記述する一定の圧力ソース31、一例として流体ポンプによって容易に管理される。言い換えると、流体30はガスケット100内で均一に(homogeneously)分配される。流体30はオイルでありる。開口部20はガスケット100の外部部分14上に配置される。ガスケットはスプリング鉄製、例えば7CrNiAl177K+A(DIN17224) or 55Cr3(DIN17221)で製作される。
図3は図2に基づいて初期状態でのガスケット100を示す。流体30、一例としてオイルがガスケット100の環状チューブ10に進入するため、初期状態はエンジン始動時に得られる。
図4はガスケットが負荷下にある点で異なるが。図3に基づいて説明する。図4に示すように、内部部分13および外部部分14はガスケット100の垂直範囲V1に斜線方向に少なくとも部分的に原状回復が可能なように変形される。ガスケット100の垂直範囲V1はインジェクタ移動方向M1に平行である。内部部分13および外部部分14は実質的に逆方向に変形され、ここで内部部分13の変形方向は噴射器ノズルN1の形状によって予め定められる。
図5は本発明の第三実施形態によるガスケットの概略的な断面図である。
図5はインジェクタノズル案内部15を有する図4に基づく。インジェクタノズル案内部15は内部部分13の原状回復可能な変形領域13’上に配列される。参照符号30はオイルの均一な分布を示す。一定のオイル圧力レベルによって、インジェクタ40(図6参照)の移動に対する一定のカウンター圧力(counter pressure)が維持可能である。
図6の燃料噴射システム110はインジェクタの表面41を有するインジェクタ40とシリンダーヘッド表面51を有するシリンダーヘッド50を示す。ガスケット100はインジェクタ表面41とシリンダーヘッド表面51との間に配置され、ここでインジェクタ表面41とシリンダーヘッド表面51は互いに対向する。インジェクタノズルN1またはインジェクタノズルのチップT1はガスケット10内に配置されるか挿入される。インジェクタノズルN1はインジェクタノズル案内部15と接触状態である。
前述したガスケットは自動車と関連して説明した。当該技術分野で通常の知識を有する者はここで説明したガスケットが噴射システムに基づく燃焼エンジンを含む多様な対象に適用され得ることを明らかでかつ明白に理解できるであろう。
10 環状チューブ
11 第1表面
12 第2表面
13 内部部分
14 外部部分
15 インジェクタノズル案内部
20 開口部
30 流体
31 一定の圧力ソース
40 噴射器
41 インジェクタ表面
50 シリンダーヘッド
51 シリンダーヘッド表面
100 ガスケット
110 燃料噴射システム
V1 垂直範囲
D1 内部部分の厚さ
D2 外部部分の厚さ
W1 ワッシャー
N1 インジェクタノズル
T1 インジェクタノズルのチップ
M1 インジェクタの移動方向
Claims (11)
- 燃料噴射システムの燃料インジェクタのためのガスケットにおいて、
開口部と第1表面および第2表面を有する環状チューブと、
内部部分および外部部分と、
を含み、
前記第2表面は、前記環状チューブの前記第1表面と反対側に位置し、
前記ガスケットの前記内部部分および前記外部部分は、前記第1表面を前記第2表面と連結するように構成され、
少なくとも前記内部部分および前記外部部分は可撓性物質を含み、前記環状チューブの前記開口部を介して前記環状チューブ内に満たされる流体と相互作用するように構成されることを特徴とするガスケット。 - 前記環状チューブは、独立した(self−contained)環状ユニットであり、前記流体の圧力が前記環状チューブ内で一定であるように前記流体は前記開口部を介して前記環状チューブに進入したりまたは前記環状チューブから抜け出ることを特徴とする請求項1に記載のガスケット。
- 前記流体は、エンジン始動時に前記環状チューブに進入することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のガスケット。
- 前記環状チューブは、前記開口部を介して一定の圧力ソースと連結されるように構成されることを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れか一項に記載のガスケット。
- 前記流体は、オイルであることを特徴とする請求項1ないし請求項4の何れか一項に記載のガスケット。
- 前記開口部は、前記ガスケットの前記外部部分に配列されることを特徴とする請求項1ないし請求項5の何れか一項に記載のガスケット。
- 前記第1表面は少なくとも部分的に前記インジェクタ上に装着されるように構成され、前記第2表面は少なくとも部分的にシリンダーヘッド上に装着されるように構成されることを特徴とする請求項1ないし請求項6の何れか一項に記載のガスケット。
- 前記内部部分はインジェクタノズル案内部を少なくとも部分的に含むことを特徴とする請求項1ないし請求項7の何れか一項に記載のガスケット。
- 前記可撓性物質は、スプリング鉄製であることを特徴とする請求項1ないし請求項8の何れか一項に記載のガスケット。
- 作動時、前記内部部分および前記外部部分は少なくとも部分的に原状回復可能に前記ガスケットの垂直範囲に斜線に変形可能であることを特徴とする請求項1ないし請求項9の何れか一項に記載のガスケット。
- 前記内部部分の厚さは、前記外部部分の厚さと少なくとも部分的に互いに異なることを特徴とする請求項1ないし請求項10の何れか一項に記載のガスケット。
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