JP2974707B2 - 内燃機関に用いられる燃料噴射ノズル - Google Patents

内燃機関に用いられる燃料噴射ノズル

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JP2974707B2
JP2974707B2 JP1510758A JP51075889A JP2974707B2 JP 2974707 B2 JP2974707 B2 JP 2974707B2 JP 1510758 A JP1510758 A JP 1510758A JP 51075889 A JP51075889 A JP 51075889A JP 2974707 B2 JP2974707 B2 JP 2974707B2
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valve needle
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
    • F02M45/08Injectors peculiar thereto
    • F02M45/083Having two or more closing springs acting on injection-valve

Description

【発明の詳細な説明】 背景技術 本発明は、請求項1の上位概念に記載した形式の内燃
機関に用いられる燃料噴射ノズルに関する。
中間板と中間スリーブとを備えたこのような形式の燃
料噴射ノズルには次のような利点がある。すなわち、弁
ニードルの前行程の狭い範囲に保持したい誤差範囲がノ
ズルボディーとノズルニードルとにおける製作誤差によ
ってしか規定されない。したがって、前行程は正確に測
定されて、一般に弁ニードルの自由端部によって形成さ
れるストッパの研削加工によって調節され得る。これに
よって、測定誤差および/または運転時もしくは取付け
時に生じる変化はもはや前行程の量には作用しなくな
る。
冒頭で述べた形式の公知の燃料噴射ノズル(ドイツ連
邦共和国特許出願公開第3541131号明細書)では、軸方
向孔としてノズルホルダに構成されたばね室が段状に構
成されており、押圧ピンを同軸的に取り囲む第2の閉鎖
ばねが板を介して、孔区分の間に形成された環状肩部に
支持されている。押圧ピンは前記板に設けられた同軸的
な開口を通って突出していて、端面側で第1の閉鎖ばね
によって負荷される。弁ニードルの前行程時にはたんに
第1の閉鎖ばねだけが有効となり、それに対して残留行
程時には両閉鎖ばねが有効となるこのような構造は、閉
鎖ばねのばね特性の調和が必要になることに基づき、比
較的長いばね配置形式、ひいては長いノズルホルダを必
然的に生ぜしめてしまう。
スイス国特許第329505号明細書に基づき公知の内燃機
関に用いられる燃料噴射ノズルでは、第1の閉鎖ばねは
同じく前行程時にしか有効とならないが、しかし前行程
の実施後には遮断されてしまう。したがって、残留行程
時では第2の閉鎖ばねしか作動しない。このためには、
ばね室の前記ノズルボディーの近くに位置する方の下側
の部分に、第1の閉鎖ばねを同軸的に取り囲むスリーブ
形のスペーサ部材が挿入されており、このスペーサ部材
は弁ニードルに向いた方の端面で、ばね室に設けられた
ケーシング固定の半径方向肩部に支持されている。スペ
ーサ部材の他方の端面には、軸部を備えた皿形板が載置
しており、この皿形板には、ばね室に支持されていて前
記軸部を同心的に取り囲んでいる第2の閉鎖ばねが作用
している。前記軸部は弁ニードルの閉鎖位置において、
同弁ニードルの運動を阻止するばね室に設けられた横方
向ストッパの手前に、弁ニードルの残留行程に相当する
距離をおいて位置している。前記横方向ストッパには第
2の閉鎖ばねも支持されている。弁ニードルは同軸的に
ばね室に突入していて、同弁ニードルの閉鎖位置におい
てこの弁ニードルの前行程に相当する距離をおいて前記
皿形板の手前で終わっている。第1の閉鎖ばねは弁ニー
ドルを同軸的に取り囲んでいて、前記皿形板と、弁ニー
ドルに固く結合された環状フランジとに支持されてい
る。
燃料噴射ノズルのこのような構造においては、弁ニー
ドルと、スペーサ部材と、ばね室に設けられた前記スペ
ーサ部材に用いられるストッパ肩部とにおける製作誤差
によって前行程の誤差範囲が規定される。しかしなが
ら、多数の製作誤差や、組付け時における変形によって
前行程誤差は比較的大きな範囲でしか維持され得ず、こ
の範囲は多くの使用ケースについて大き過ぎてしまう。
このことは、特に直接噴射式の内燃機関に用いられる燃
料噴射ノズルにおいて大きな問題となってしまう。
発明の利点 請求項1の特徴部に記載の本発明による燃料噴射ノズ
ルには次のような利点がある。すなわち、弁ニードルの
前行程の極めて小さな誤差範囲において、ノズルホルダ
の長さを短いばね配置に基づき一層小さくすることがで
きる。押圧部材の本発明による構成とばね受けの支承形
式とに基づき、不変に好都合な前行程測定および前行程
調節において前行程と残留行程とに関して別個に作用す
るばね距離が得られる。第1の閉鎖ばねは前行程の距離
だけしか移動せず、その後は遮断されたままとなる。第
2の閉鎖ばねは残留行程しか実施しない。これにより、
第1の閉鎖ばねに小さな極めて短い構成形状を与え、こ
れによってばね装置とノズルホルダとの長さを全体的に
減少させることが可能となる。
請求項2以下に記載した構成により、請求項1に記載
の燃料噴射ノズルの有利な改良が可能となる。
図面 以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明す
る。この場合に、図面は直接噴射式の内燃機関に用いら
れる燃料噴射ノズルの縦断面図を示している。
実施例の説明 第1図に縦断面図で示した燃料噴射ノズルはノズルボ
ディー10を有しており、このノズルボディーは端面側で
接触した中間板11と共に、袋ナット12によってノズルホ
ルダ13に締め付け固定されている。ノズルボディー10に
は弁ニードル14が軸方向摺動可能に支承されており、こ
の弁ニードルはノズルボディー10に設けられた内側を向
いた弁座と協働して、この弁座に前置された複数の噴射
開口15を制御する。さらに図示したように、ノズルボデ
ィー10に設けられた弁ニードル14のガイド孔16は汎用通
りに所定の個所で拡張されて圧力室を形成しており、こ
の圧力室の範囲に弁ニードル14は受圧肩部を有してい
る。この圧力室は通路17を介して、燃料噴射ポンプに通
じた燃料搬送導管を接続するための前記ノズルホルダ13
に設けられた管片18と接続されている。弁ニードル14の
受圧肩部に生ぜしめられた燃料圧は弁ニードル14を以下
に説明する2つのコイル圧縮ばねから成る閉鎖ばね装置
の段付けされた力経過に抗して上方にシフトさせ、この
場合、弁ニードル14は前噴射段階において前行程を、主
噴射段階において残留行程を実施する。これらの行程に
おいて燃料は噴射開口15を介して噴射される。
ノズルホルダ13には、ばね室19が弁ニードル14に対し
て同軸的に配置されており、このばね室は軸方向の盲孔
として構成されていて、その開いた端面で中間板11によ
って閉鎖されている。ばね室19には、第1の閉鎖ばね21
と第2の閉鎖ばね22とが相前後して配置されている。ノ
ズルボディー10に近い方に位置する第1の閉鎖ばね21は
押圧ピン23を介して常に弁ニードル14にその閉鎖方向で
作用している。押圧ピン23は中間スリーブ24に軸方向摺
動可能に案内されていて、端面側で弁ニードル14の自由
端部に接触している。中間スリーブ24は弁ニードル14に
対して同軸的に中間板11に軸方向摺動可能に案内されて
いて、ストッパ25と対応ストッパ26とを有している。半
径方向の環状肩部によって形成されたストッパ25は弁ニ
ードル14の全行程を制限する目的で、中間板11に設けら
れた同一の肩部によって形成された対応ストッパ27と協
働する。中間スリーブ24の端面に設けられた中央の切欠
き29の底部によって形成された対応ストッパ26は弁ニー
ドル14の前行程を制限する目的で、弁ニードル14の端面
によって形成されたストッパ28と協働する。
第1の閉鎖ばね21はキャップ状またはポット状の摺動
スリーブ30によって同心的に取り囲まれている。この摺
動スリーブはばね室19に軸方向摺動可能に案内されてい
て、その閉鎖された底範囲で押圧ピン23を遊びを持って
取り囲んでおり、かつ板20を介して中間スリーブ24の端
面に接触している。摺動スリーブ30の前記底範囲とは反
対の側の環状の端面壁には、第1のばね受け31が載置し
ており、このばね受けには第2の閉鎖ばね22が作用して
いる。この閉鎖ばねはその他方の端部で、板33を介して
ばね室19の底面32に支持されている。第1のばね受け31
の向かい合って位置する側には、第1の閉鎖ばね21の一
方の端部も支持されており、この閉鎖ばねの他方の端部
は第2のばね受け34に受け止められている。この第2の
ばね受けは摺動スリーブ30内に嵌め込まれていて、押圧
ピン23の端面に設置している、第2の閉鎖ばね22にプレ
ロードがかけられていることに基づき、摺動スリーブ30
と板20とを介して中間スリーブ24は端面側でノズルボデ
ィー10の端面に支持され、それに対して第1の閉鎖ばね
21は、弁ニードル14が燃料によって負荷されてない場合
に弁ニードル14を閉鎖位置に保持する。第2の閉鎖ばね
22は第1の閉鎖ばね21に比べて著しく大きなプレロード
を有している。ばね室19はさらに通路35を介して漏れオ
イル導管用の接続ニップル36と接続されている。
燃料噴射過程において、弁ニードル14は前行程hvを実
施する。この前行程時では、第1の閉鎖ばね21だけが反
力として有効となる。この前行程時には、制限された前
噴射量が噴射開口15から噴射される。前行程hvは、弁ニ
ードル14に設けられたストッパ28が中間スリーブ24に設
けられた対応ストッパ26に当接すると終了する。この位
置において弁ニードル14は、さらに上昇した燃料圧が第
2の閉鎖ばね22の反力を克服するまで留まる。その後
に、ストッパ28と対応ストッパ26とを介して中間スリー
ブ24が区間hh分だけ弁ニードル14の開放方向でさらに移
動させられ、板20と摺動スリーブ30とばね受け31とを介
して第2の閉鎖ばね22が緊縮させられる。中間スリーブ
24が行程距離hhを実施して、中間スリーブ24に設けられ
たストッパ25が中間板11に設けられた対応ストッパ27に
当接すると、弁ニードル14はその全行程を終了する。前
記残留行程hh時では、第2の閉鎖ばね22だけが有効とな
り、第1の閉鎖ばね21は遮断されたままとなる。これに
よって、第1の閉鎖ばね21を極めて短い構成長さで構成
することができ、このことは、燃料噴射ノズルの全長の
所望の減少に有利に作用する。
本発明は前記実施例に限定されるものではない。すな
わち、中間板11を2つの個別板から形成することができ
る。この場合、下側の個別板が上側の個別板よりも大き
な内径を有している。弁ニードル14の全行程を制限する
ための対応ストッパ27は上側の個別板における下側の個
別板によって遮蔽されてない範囲によって形成される。
前行程を制限するための対応ストッパ26は下側の個別板
のノズルボディー10の端面に平らに載置した板面によっ
て形成される。中間板11のこのような構成では、下側の
個別板の板厚さを適宜に設定することによって弁ニード
ル14の全行程をも容易に所望の値に調節することができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−159765(JP,A) 特開 昭64−80763(JP,A) 特開 平2−81948(JP,A) 実開 昭58−81370(JP,U) 実開 平1−157268(JP,U) 実開 平2−7364(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02M 45/08 F02M 61/10

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関に用いられる燃料噴射ノズルであ
    って、弁ニードルを軸方向摺動可能に収容していて該弁
    ニードルによって制御されるノズル開口を備えているノ
    ズルボディーが設けられていて、該ノズルボディーが中
    間板を介してノズルホルダに固定されており、前記中間
    板で軸方向摺動可能な中間スリーブが設けられていて、
    該中間スリーブが、弁ニードルの前行程を制限するため
    の該弁ニードルに設けられたストッパと協働する対応ス
    トッパと、弁ニードルの全行程を制限するための前記中
    間板に設けられた対応ストッパと協働するストッパとを
    有しており、前記ノズルホルダに設けられたばね室にコ
    イル圧縮ばねとして相前後して配置された2つの閉鎖ば
    ねが設けられていて、該閉鎖ばねのうち第1の閉鎖ばね
    が、前記中間スリーブに案内された前記弁ニードルに対
    して同軸的な押圧ピンを介して常に弁ニードルに作用し
    ていて、第2の閉鎖ばねが押圧部材を介して前記中間ス
    リーブに作用していて、該中間スリーブを弁ニードルの
    閉鎖位置において前記ノズルボディーに当て付けている
    形式のものにおいて、前記押圧部材が摺動スリーブ(3
    0)として構成されており、該摺動スリーブが第1の閉
    鎖ばね(21)を同心的に取り囲んでいて、前記ばね室
    (19)に軸方向摺動可能に案内されており、かつ前記中
    間スリーブ(24)に支持されており、前記摺動スリーブ
    (30)の前記中間スリーブ(24)とは反対の側の環状の
    端面壁に第1のばね受け(31)が載置しており、該ばね
    受けに、前記ばね室(19)に設けられたケーシング固定
    の肩部(32)に支持されていて第1の閉鎖ばね(21)よ
    りも大きなばねプレロードを有している第2の閉鎖ばね
    (22)が作用しており、前記押圧ピン(23)に、前記摺
    動スリーブ(30)に嵌め込まれた第2のばね受け(34)
    が結合されており、第1の閉鎖ばね(21)が前記第1の
    ばね受け(31)と前記第2のばね受け(34)との間に支
    持されていることを特徴とする、内燃機関に用いられる
    燃料噴射ノズル。
  2. 【請求項2】前記摺動スリーブ(30)がキャップ状また
    はカップ状に構成されていて、その閉鎖された底範囲
    で、前記押圧ピン(23)を遊びを持って取り囲むように
    前記中間スリーブ(24)の端面に接触している、請求項
    1記載の燃料噴射ノズル。
  3. 【請求項3】第2の閉鎖ばねを支持するためのケーシン
    グ固定の肩部が、軸方向の盲孔として構成されたばね室
    (19)の底面(32)によって構成されている、請求項1
    または2記載の燃料噴射ノズル。
  4. 【請求項4】前行程を制限するために弁ニードル(14)
    に設けられたストッパ(28)が、前記弁ニードルのノズ
    ル開口(15)とは反対の側の自由端部によって形成され
    ている、請求項1から3までのいずれか1項記載の燃料
    噴射ノズル。
  5. 【請求項5】前行程を制限するために前記中間スリーブ
    (24)に設けられた対応ストッパ(26)が、前記中間ス
    リーブのノズルボディー(10)に受け止められたその端
    面によって形成されているか、または弁ニードル(14)
    に比べて大きな直径を有する前記中間スリーブ(24)に
    端面側で配置された切欠き(29)の底面によって形成さ
    れている、請求項4記載の燃料噴射ノズル。
JP1510758A 1988-11-24 1989-10-19 内燃機関に用いられる燃料噴射ノズル Expired - Lifetime JP2974707B2 (ja)

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DE3839637A DE3839637A1 (de) 1988-11-24 1988-11-24 Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen
DE3839637.8 1988-11-24

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JPH04501899A JPH04501899A (ja) 1992-04-02
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WO1990005843A1 (de) 1990-05-31
EP0445126A1 (de) 1991-09-11
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