JP5238070B2 - 内燃機関に用いられる燃料噴射弁 - Google Patents
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Description
有利には内燃機関の燃焼室内に直接に燃料を噴射するために使用されるような燃料噴射弁は、久しく以前より公知先行技術に基づき知られている。いわゆるコモンレール原理により作動する噴射システムにおいては、高圧ポンプによって圧縮された燃料が、レール内に提供され、この燃料はインジェクタによって内燃機関の各燃焼室内に噴射される。噴射はノズルニードルによって制御される。このノズルニードルは長手方向運動を実施し、これにより1つまたは複数の噴射開口を開閉させる。特に高い圧力下での燃料の噴射の場合には、ノズルニードルを直接に電気的なアクチュエータによって運動させることは不都合であるか、または不可能であるので、圧縮された燃料によってノズルニードルに加えられるハイドロリック的な力が制御のために使用される。このためには、燃料噴射弁内に制御室が形成されており、この制御室の力が直接的または間接的にノズルニードルに作用し、これによってノズルニードルをノズルシートへ押圧するので、ノズルニードルは噴射開口を閉鎖する。制御室内の圧力を変えること、ひいてはノズルニードルに加えられる閉鎖力を変えることにより、ノズルニードルの長手方向運動を的確に制御することができる。
請求項1の特徴部に記載の特徴を有する本発明による燃料噴射弁、すなわち、燃料を高い圧力下に噴射するための、内燃機関に用いられる燃料噴射弁であって、ノズルニードルが設けられており、該ノズルニードルが、該ノズルニードルの長手方向運動によって弁座と協働し、これによって少なくとも1つの噴射開口を開閉するようになっており、ノズルニードルが、制御室内の圧力によって、弁座の方向に向けられた閉鎖力を受けるようになっており、さらに弁体内に形成された制御弁が設けられており、該制御弁によって前記制御室内の圧力が調節可能であり、該制御弁が、前記制御室に接続された制御弁室を有しており、該制御弁室内に制御弁部材が長手方向運動可能に配置されていて、その長手方向運動によって制御弁室と漏れオイル室との接続を開閉するようになっている形式のものにおいて、制御弁部材が、制御弁室内の圧力によって取り囲まれており、制御弁部材が制御弁室と漏れオイル室との接続を閉鎖すると、前記制御室内の圧力によって長手方向運動方向で制御弁部材にハイドロリック的な合成力が加えられないか、または極めて小さなハイドロリック的な合成力しか加えられないように制御弁部材が形成されていることを特徴とする燃料噴射弁には、従来ものに比べて次のような利点がある。すなわち、制御弁を用いた噴射の迅速でかつ信頼性の良い切換が可能となり、ひいては品質的に改善された噴射および噴射弁の一層長い寿命が可能となる。このために、制御弁室内に設けられた制御弁部材は、制御室内の圧力によって制御弁部材の長手方向運動の方向におけるハイドロリック的な合成力が加えられないように形成されている。このような構成により、制御弁部材が第1の制御弁座に当て付けられている場合、つまり制御弁部材が漏れオイル室に関して閉鎖位置に位置している場合には、制御弁部材は実際にまたは事実上、力補償(力バランス)されている。このことは、比較的弱いアクチュエータを用いて制御弁部材を制御弁室内で迅速に運動させ、かつ極めて迅速な切換過程を実施することを可能にする。制御弁部材は事実上、力補償されているので、比較的弱い閉鎖ばねで十分となる。この閉鎖ばねの働きにより、制御弁部材は、別の力が存在しない場合には、特に制御弁部材を運動させる電気的なアクチュエータがスイッチオフされている場合には、第1の制御弁座における、漏れオイル室を制御弁室に対して閉鎖する位置に留まるようになる。
図1には、本発明による燃料噴射弁1が縦断面図で示されている。この燃料噴射弁1は保持体2と、弁体4と、絞りプレートもしくは絞りディスク6と、ノズル体8とを有しており、これらの構成部分は上に挙げた順序で互いに接触している。これらの構成部分は1つの緊締ナット9によって互いに押し合わされる。この緊締ナット9はノズル体8に設けられた肩部に支持されて、保持体2に設けられたねじ山によって保持される。ノズル体8内には、圧力室14が形成されており、この圧力室14内には、ピストン状のノズルニードル10が長手方向移動可能に配置されている。ノズルニードル10の、燃焼室寄りの端部は、シール面11を有しており、ノズルニードル10のこのシール面11はノズルシート13と協働する。ノズルシート13は圧力室14の、燃焼室側の端部に形成されている。ノズルシート13からは1つまたは複数の噴射開口12が導出されており、この噴射開口12は燃料噴射弁1の組込み位置において、内燃機関の燃焼室内に直接に開口している。ノズルニードル10は圧力室14内の真ん中の区分に案内され、この場合、燃料は複数の研削加工部15を通じて噴射開口12にまで案内される。
Claims (5)
- 燃料を高い圧力下に噴射するための、内燃機関に用いられる燃料噴射弁であって、ノズルニードル(10)が設けられており、該ノズルニードル(10)が、該ノズルニードル(10)の長手方向運動によって弁座(13)と協働し、これによって少なくとも1つの噴射開口(12)を開閉するようになっており、ノズルニードル(10)が、制御室(20)内の圧力によって、弁座(13)の方向に向けられた閉鎖力を受けるようになっており、さらに弁体(4)内に形成された制御弁(30)が設けられており、該制御弁(30)によって前記制御室(20)内の圧力が調節可能であり、該制御弁(30)が、前記制御室(20)に接続された制御弁室(31)を有しており、該制御弁室(31)内に制御弁部材(34;34´;34´´)が長手方向運動可能に配置されていて、その長手方向運動によって制御弁室(31)と漏れオイル室(23)との接続を開閉するようになっている形式のものにおいて、制御弁部材(34;34´;34´´)が、制御弁室(31)内の圧力によって取り囲まれており、制御弁部材(34;34´;34´´)が制御弁室(31)と漏れオイル室(23)との接続を閉鎖すると、前記制御室(20)内の圧力によって長手方向運動方向で制御弁部材(34;34´;34´´)にハイドロリック的な合成力が加えられないか、または極めて小さなハイドロリック的な合成力しか加えられないように制御弁部材(34;34´;34´´)が形成されており、制御弁部材(34;34´;34´´)が、ピストン状に形成されていて、制御弁室(31)と漏れオイル室(23)との接続を開閉するために第1の制御弁座(37)と協働するようになっており、制御弁部材(34;34´;34´´)の、第1の制御弁座(37)とは反対の側の端部が、スリーブ(36)内に案内されており、該スリーブ(36)が、低圧室(54)を画定しており、該低圧室(54)が、常時放圧されていることを特徴とする燃料噴射弁。
- 制御弁部材(34;34´;34´´)が、環状のシール縁部(50)を有しており、該シール縁部(50)によって制御弁部材(34;34´;34´´)が第1の制御弁座(37)と協働する、請求項1記載の燃料噴射弁。
- 制御弁部材(34;34´´)の、前記スリーブ(36)内に案内されている区分が、前記シール縁部(50)と少なくともほぼ同じ直径を有している、請求項2記載の燃料噴射弁。
- 前記スリーブ(36)と制御弁部材(34;34´´)との間にばね(38)がプリロードをかけられて配置されていて、制御弁部材(34;34´´)が、第1の制御弁座(37)に押圧されている、請求項1から3までのいずれか1項記載の燃料噴射弁。
- 前記低圧室(54)が、制御弁部材(34´´)内に延びる通路(46;47)を介して放圧されている、請求項1記載の燃料噴射弁。
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