JPH01503554A - 多シリンダ内燃機関用燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 機関用燃料噴射装置に関する改良 本発明は、調量さ九た燃料がガスの中に同伴されて、好ましくは空気などの燃焼 支援ガスの中に同伴さ九てそれぞ九のシリンダの中に送られる２シリンダまたは ２以上のシリンダを有する内燃機関用の燃料噴射装置に関するものである。

調量さ九た量の燃料をガス体の中に同伴して内燃機関に送り、このガスの圧力は 、燃料を直接にシリンダの中に送りまたはガスの通る誘引装置の中に送るのに十 分なレベルとする方法は以前から提案さ九でいる。このような燃料調量−噴射構 造は、それぞれのシリンダに接続した調量−噴射ユニットに対して燃料とガスの 両方を供給する必要がある。また多くの燃料調量装置は、その内部にｆ！料蒸気 の集積を防止するため、燃料を循環させる必要がある。従フて、各シリンダにつ いてそ九ぞれ詞Ｊ：装置を備えた多シリンダ型機関においては、各訓量装置から 燃料タンクなどの燃料源に燃料を戻す必要がある。＊た原則として、供給燃料と 供給ガスとの間に実質的に一定の差斤を生じる必要がある。このような差圧は調 量装置の調量特性に関連し、差圧の変動が調量プロセスの不正確さを生じる場合 があるからである。

製造コストの観点から、燃料を燃料タンクから各調量装置まで循環させる単一の ポンプを備え、各調量装置から燃料タンクに°適当な戻しラインを備える事が通 常である。また一般にコスト節約の理由から、各調量−噴射ユニットに供給され るガスと燃料との差圧を制御するために単一の圧力制御器を備える。このような 構造の結果、調量−噴射ユニットと燃料ポンプとの間に、またこれらのユニット と圧力調整器との間に多数の燃料管が配備され、これは製造コストを実質的に増 大する。このような構造においては、燃料管とガス管には効果的な漏れ防止接続 を成すため適当な末端コネクタをねじ込む必要があり、また燃料調量−噴射ユニ ットと、燃料ポンプと、圧力調整器との上に補形のネジ山要素を備える必要があ る。

このような多数のネジ山要素の製造と組立てがさらにコストを高める要因となる 。さらに多数の燃料管とガス管の取り付けにコストがかかる。さらにこのような 多数の燃料管とガス管は装置の全体的ニートネスにとフでマイナスである。

またこのような多数の燃料管とガス管を使用すれば、使用されたプラスチック管 の弾性の結果、その断面と内圧の変動を生じるので、供給燃料と供給ガスとの差 圧の制御が困難になるという操作上の欠点を示す。

自動車、船外エンジンなどの多くの用途においては、機関とその付属品の物理的 寸法が重要な要素である。機関そのものの寸法を減少させる見込みは薄いので、 このエンジンの付属品が占める全体寸法を最小限に保持する事が重要である。

公知の燃料噴射装置の前述のような構造および動作とコスト上の欠点を考慮して 、本発明の目的はこのような欠点を少なくとも滅ψさせて、能率的操作を成し、 製造コストと設置コストとを低下する改良型燃料噴射装置を提供するにある。

従って本発明によれば、多シリンダ内燃機関用燃料噴射装置において、内部にガ ス供給流路と、燃料供給流路と、燃料戻し流路とを形成された剛性の細長い一体 部材を含み、前記の各流路は前記一体部材の長手力に延在し、それぞれガス供給 源、燃料供給源および燃料戻し源に接続され、機関の各シリンダについて夕なく とも１個の燃料調量器と燃料噴射器が前記一体部材に一体的に組合され、それぞ れ燃料調量手段と燃料噴射手段を含み、前記燃料調量手段は調量された燃料量を 前記燃料噴射手段に送るように構成され、各燃料調量手段は使用中に燃料がこの 調量手段の中を循環するように燃料供給流路および燃料戻し流路に連通し、また 各燃料噴射手段はガス流路と連通しまた機関のそれぞれのシリンダと直接に連通 可能でありまたは各シリンダに連通した誘引ダクトに連通可能であり、前記の各 燃料噴射手段は、シリンダまたは誘引ダクトと連通している時に、ガス流路から 供給されたガス中に同伴された調量燃料の噴射を実施するように構成されている 多シリンダ内燃機関用の燃料噴射装置が提供される。

望ましくは、燃料供給流路中の燃料とガス供給流路中のガスの差圧を所定範囲内 に制御する圧力調整手段が前記一体部材に組合わされる。好ましくは前記圧力調 整手段は戻し流路から燃料タンクへの燃料戻し流量を制御する事によって燃料供 給流量中の燃料圧を調整する。好ましくは燃料供給流路に対する燃料送り圧は、 圧力調整手段が機関の実質的に全作動条件範囲内において燃料をタンクに戻す事 を要求されるように成される。これにより、調量手段を通しての燃料の循環が維 持され、従って燃料供給流量および戻し流量中の燃料蒸気の蓄積の可能性を低減 させる事ができる。このような蒸気の存在は、排出制御に関連して蒸気操作の問 題を生じる事は別として、供給燃料と供給ガスとの間の所要の差圧の保持に役立 つ。

望ましくは、各調量手段は相互に離間された燃料導入ボートと燃料出口ボートと を有し、また調量手段の本体は細長い一体部材の中に、この一体部材の長手力に 対して横方向に延在し、燃料導入ポートが燃料供給流路の中に配置されまた燃料 出口ボートが燃料戻し流路の中に配置される。各調量手段の本体は燃料調量ボー トを有し、このポートを通して！ｌｌ量された燃料量が送出され、また好ましく は各調量手段の本体はその調量ポートが燃料を一体部材中のそれぞれの燃料キャ ビティの中に送るように配置され、各燃料キャビティはガス供給流路と連通ずる 。燃料キャビティは一体部材の中に形成する事ができ、または一体部材中に延長 された燃料噴射手段の一部とする事ができる。

好ましくは、燃料噴射手段が一体部材の中に突入する方向に対して傾斜した方向 に調量手段不休が一体部材の中に突入するように、燃料供給流路と燃料戻し流路 およびガス流路が配置される。望ましぐは各重量手段本体は一体部材の中にその 一方の側面から延在し、また各燃料噴射手段の本体は一体部材の他の側面から延 在して、調量手段本体に対して大体直角に配置される。この構造は燃料噴射装置 の構成要素が最終機関組立体の全体寸法を増大する程度を制限するのに役立つ。

調量手段および／または燃料噴射手段の本体の夕なくとも一部が細長い一体部材 の中に配置されるからである。

好ましくは各燃料キャビティは、調量手段から調量された量の燃料を受けてこれ を燃料噴射手段に送るように一体部材の中に形成された通路である。望ましくは 、この構造において燃料は燃料キャビティの中に、燃料噴射手段の上方レベルか ら送られるので、重力の作月で燃料が燃料噴射手段に送られる。好ましくは燃料 キャビティは、このキャビティへの燃料の入口の上方レベルにおいてガス供給流 量と連通しているので、ガス流路から燃料噴射手段へのガスの流れがこの燃料噴 射手段への燃料の流れを促進する。燃料キャビティは、燃料の入口に対向して、 燃料の進入軌跡に対して傾斜した面を有するように形成されているので、燃料は この傾斜面からはねかえって燃料噴射手段に向かってそらされる。

前記のように多シリンダ機関のそれぞれのシリンダの燃料調量−噴射手段に対し て燃料とガスを供給する一体的剛性部材を含む構造は、組立てに際して必要とさ れる燃料管とガス管の数を実質的に減少させる。特に、調量手段と燃料噴射手段 全体に対して、燃料ポンプからの１本の燃料供給管と予圧ガス源からの１本のガ ス供給管のみを必要とする。また、余分の燃料をバイパスするために一体部材か ら燃料タンクまで１本の燃料戻し管のみを必要とする。このような構造による実 質的な外観の改良のほか、弾性の燃料管およびガス管の数と長さの減少は、これ らの管の断面の変動とその内部の流体圧の変動が調量精度に及ぼす影響を低下さ せる。さらに、必要な燃料とガスの接続部の数が実質的に減少し、これはスペー スとコストの節約および漏れ可能区域の減少に役立つ。

さらに、各シリンダにそれぞれ対応する複数の燃料噴り、この一体部材は、各燃 料噴射手段をシリンダに対して組立体関係に締め付ける保持バーとして使用する 事ができる。このようにして各シリンダに対してそれぞれ燃料噴射手段を固着す るための個別のネジ孔を備える必要がなくなり、また燃料噴射手段全部を機関に 対して所要の作動関係に保持するために剛性の細長い一体部材を燃料噴射手段と 機関に対して締め付けるネジ孔の数は小数である。

調量−噴射ユニットの設計に際しては多くの作動要因を考慮しなければならない 。例えば、燃料の送り量を制御する弁体および弁軸の重量、慣性負荷および弁の はね返りが正確な調量の保持にとって重要な要因である。また調量された燃料に よって湿らされる表面積がサイクルごとに機関に送られる燃料の量の変動に影響 し、調量された燃料の量の変化に対する機関の応答に影響する。また、調量−噴 射ユニットの過熱を防護する必要がある。

これは電気素子を砿損しまた／あるいは燃料の蒸発その他の燃料処理問題を生じ るからである。

従って、小型でコンパクトであり、現代の機関について要求される信頼度、精度 および耐久性をもって作動する内燃機関に対して燃料を送る装置を提供する事が 望ましい。

この故に、内燃機関用燃料噴射装置において１本体を含み、この本体は内部ボー トキャビティと、本体外部と記ポートを閉鎖するようにこのボートと協働する弁 体およびこの弁体に固着され前記ボートキャビティの中に延在する弁軸を有する 弁手段と１本体内部において前記弁軸の周囲に配置されこの弁軸と協働する電磁 手段であってこの電磁手段が選択的に生かされた時に前記弁体がボートを開放す るように移動させられる電磁手段と、前記電磁手段の前記ボートと反対の側に配 置された燃料キャビティをポートキャビティと連通させるために前記弁軸中に配 置された通路と、前記燃料キャビティに対して燃料を選択的に送るための調量手 段と、夕なくともボートが開いている時に燃料を燃料キャビティから弁軸通路と ポートキャビティを通して開放ボートから排出するために燃料キャビティにガス を供給する手段とを含む燃料噴射装置が提供される。

望ましくは、前記電磁手段は弁軸に対して同軸的に配置されたコイルおよび弁軸 に対して取り付けられた同軸電機子を有するソレノイドの形状を持つ。好ましく は電機子は、コイルと弁軸との間の環状スペースの中まで延在しまたは実質的に この環状スペースの中に配置される。

弁軸は好ましくは管状を成し、その一端に弁体が固着され、他端が燃料を受ける ように開いている。弁体側末端において、管状弁軸内部とポートキャビティとの 間の連通が生じる。好ましくは、この連通点の下方の弁軸の中に多量の燃料が捕 捉されてポートキャビティの中に出る事のないように、この連通点を構成する。

望ましくは燃料をボートから直接に機関の燃焼室の中に噴射する。

前記の構造においては、燃料噴射装置の動作に際して多くの利点が得られる。管 状弁軸など、燃料の内部通路は、燃料が環状通路を通過させられる公知の構造と 比較して、調量点から機関ボートまでの燃料露出面積を減少させる。燃料によっ て湿らされる表面積は、調量点における燃料送り率の変動と機関への燃料ボート における燃料送り率の変動との間の遅れに影響する。各噴射サイクルにおいて、 また燃料送り率の変化と共に、燃料が調量点からボートまで通過する表面に固着 した燃料膜の厚さが変化する。従ってもし燃料と接触する表面積が縮小されれば 、燃料膜の厚さの変化によって影響される燃料の量が減少する。これは機関の応 答時間の改良と、サイクル間に送られる燃料の量の変動による機関の不安定性の 減少をもたらす。

またソレノイド組立体などの電磁手段を噴射ボートと調量点との間に配置する事 は、調量点がソレノイドと噴射ボートとの間に配置された従来の構造と比較して 、利点を示す。これによる弁軸の長さの短縮はその重量を減少させ、弁軸の自然 周波数を低下させ、従って弁の閉鎖時に生じる弁体のはね返り量を低下させる。

機関が高負荷で作動している時に弁軸を通る燃料が比較的多量である事は、ソレ ノイドの発熱率が高い時にこのソレノイドに対して顕著な冷却効果を示す。

またソレノイド組立体を機関への噴射ボートと調量点との間に配置し、ソレノイ ドが対称的外径を有する事は、燃料噴射装置のこの部分またはその一部を機関の シリンダヘッドの中に陥没させる事ができ、これによって機関−燃料噴射装置組 立体の全高を低下させる事ができる。

またこのような配置は、特に低燃料送り率の場合にシリンダヘッドからの熱入力 によって燃料の温度を上昇させる事ができ、燃料の霧化を支援する。

以下において、本発明による燃料噴射装置の実施態様を示す付図について本発明 をさらに詳細に説明する。

付図において、 第１図は本発明の燃料噴射装置を取り付けられた代表的シリンダ機関の斜視図、 第２図は燃料−ガスレールの調量ユニットおよび噴射ユニットの位置における横 方向断面図、第３図は燃料噴射ユニットと隣接の燃料−ガスレール部分の軸方向 断面図、第４図は第２図の４−４線に沿った空気制御リングの断面図、第５図は シリンダヘッドと燃料−ガスレールおよびその上に設置された調量ユニットおよ び噴射ユニットの部分断面図、第６図は燃料−ガスレールに取り付けられ圧力調 整器の断面図５　第７図は第６図の７−７線に沿った圧力調整器の部分断面図、 また第８図は燃料と空気を燃料キャビティの中に送る他の構造を示す部分断面図 である。

第１図について述べれば、図示の３シリンダ一２工程機関は基本的に通常構造で あって、シリンダブロック−クランクケースユニット１と１着脱自在のシリンダ ヘッド２と、シリンダブロックの一方の側に配置された吸気装置４およびシリン ダブロックの他方の側に配置された排気装置５とを含む。機関の各シリンダにつ いて１個づつの点火プラグ７がシリンダヘッド１に対して取り付けられている。

シリンダヘッドの上側面の中心に、燃料−空気レールユニット１１が延在し、シ リンダヘッドに対して取り付はボルト８によって固着されている。

第２図に図示の機関の燃料噴射装置は、各シリンダ用の調量ユニット１０と噴射 ユニット１２とを有する空気−燃料供給レールユニット１１を含む。レールユニ ット１１は、内部を長手力に延在する空気通路１３と、燃料供給通路１４と、燃 料戻し通路１５とを備えた押しだし成形された要素である。これらの通路はレー ルの各端部において閉鎖されている。第１図に図示のように適当位置に、空気通 路１３に接続した空気導入管９と、燃料供給通路１４に接続した燃料導入管６と 、後述のように圧力調整器を通して燃料戻し通路１５に接続した燃料戻し管３と が配置されている。

燃料調量ユニット１０は市販の機器であって、ここには詳細に説明しない。適当 な市販のａｔユニットは、ジエネラルモータス社のロチェスタプロダクツデイビ ジョンから商標ｒＭｕｌｔｅｃＪで市販されているユニットである。調量ユニッ ト１０の本体の中に燃料導入ボート１６と燃料排出ボート１７が配備されて燃料 を出入させ、また後述のように通路２０に燃料を送るために区域１９にｍ′ｊｋ ノズルが配備されている。

ａｔユニット１０の本体１８は、レールユニット１１の外側壁体に備えられた横 方向孔２６の中に受けられ、この本体１８と孔２６との間に○リングシール２２ が配置され、また空気通路１３と燃料供給通路１４との間の内部壁体２５の孔２ ７と本体１８との間に他の○リングシール２３が配置されている。

燃料通路２０に対する調量ユニット１０のノズル区域１９の相対位置は、本体１ ８の凹部２９の中に受けられたクランププレート２８によって制御される。クラ ンププレート２８は、適当に配置されたボルトまたは止めネジ（図示されず）に よって外側壁体２１に対して保持されている。調量ユニット１０の本体１８は外 側壁体２１を通り、通路１４と１５との間を通過し、３４において狭い公差をも って嵌合するので、これらの通路間の燃料漏れは非常に制限される。

第３図に図示の噴射装置１２のハウジング３０はその下端から突出したスピゴツ ト３１を有し、その噴射ボート３２が内部キャビティ３３と連通ずる。ボート３ ２と協働するポペット弁３４がその弁軸３５に連結されている。この管状弁軸３ ５は、その外周に等間隔に配置された案内リブ３６によってキャビティ３３の中 に滑動自在に支持されている。

ハウジング３０の中に、弁軸３５と同軸的にソレノイド−イル４０が配置され、 ハウジング３０の底部３７とカバープレート３８との間に保持されている。弁軸 ３５の上端に固着されたソレノイド電機子４１は間隙３９によって示されるよう に限られた軸方向運動を成し、バネ４２によって上方に弾発されて常態において 弁体３４をボート３２の中に閉鎖状態に保持する。弁軸３５の下端に対向アパチ ュア４３が備えられて、弁軸３５の内部とキャビティ３３との間を常時連通する 。ソレノイドコイル４０を生かすと、電機子４１が下方に引っ張られて間隙３９ を閉鎖し、弁軸３５と弁体３４とを移動させてボート３２を開く。

ハウジング３０の上端にあるカバープレート３８はレールユニット１１の孔４５ の中に受けられ、電機子４１の上端の孔４８がレール１１に取り付けられた管４ ６を受ける。管４６は。

レールユニット１１の内部壁体２５の中に形成された燃料通路２０の中に密封プ レスばめされ、燃料を燃料通路２０から弁軸３５の開放上端の中に送る。

レールユニット１１の内部壁体２５の孔２７の中に配置された調量ユニット１０ の末端に対して、空気流量制御リング７５が取り付けられている。このリング７ ５の環状フランジ７４が調量ユニット本体１８上に嵌合している。フランジ７４ の外側面に備えられた環状グループ７７が通路７８と連通し、また一連のアパチ ュア７９を通してリング７５の内部キャビティ８０と連通している。第４図に図 示のように、リング７５の末端はつば８２によって画成された中心燃料通路８１ を有し、このつば８２は３本の等間隔に配置されたアーム８４によってリング７ ５の外周部に対して固着されている。リング７５の外周部と、中心つば８２と、 ３本のアーム８４とによって画成されるスペースは、空気通路１３がら空気を流 すための弧状開口８５を成す。

第２図に図示のように、通路８８は空気通路１３をつば８２の周囲の環状キャビ ティ８０と連通させ、従って空気通路１３がら空気がこの通路８８と弧状開口８ ５とを通り、リング７５の内部キャビティ８０の中に入る事ができる。つぎにこ の空気はノズル区域１９の近傍を通って、つば８２の中の燃料通路８１に入る。

従って、この燃料噴射装置が作動する時、空気は空気通路１３から流入して、調 量された燃料を出す調量ユニット１０のノズル区域１９の周囲を放射方向内側に 流れ、つぎに通路８１を通って通路２０の中に軸方向に入り、つぎに管４６を通 って弁軸３５の中空内部の中に入る。

この型の空気流は、通路８８がら空気通路１３の中への逆流による燃料損失を禁 止する。

環状グループ７７、アパチュア７９および通路７８は、空気通路１３からカバー プレート３８の孔４９の中への実質的に無制限な空気流路を成す。空気はこの孔 ４９から中空弁軸３５の中に入り、電機子４１の外側面とスリーブ４７との間を 通過し、さらに間隙３９を通って、キャビティ３３の中に入る。

空気通路１３とキャビティ３３との間の連通により、燃料が電機子４１の近傍を 通過してキャビティ３３の中に集積しまたはキャビティ３３から逆流する事を防 止するに十分な空気流と空気圧をキャビティ３３の中に保持する事ができる。

キャビティ３３の中の燃料の集積乃至逆流は内燃機関の燃料調量の精度を低下さ せるであろう。

スリーブ４７は、カバープレート３８の孔４９の底面上に着座するために外側に 突出したフランジ５８を有する。スリーブ４７の下端は、ハウジング３０のネッ ク５０とスピゴット３１の延長部５１との間に配置されている。これらの３成分 が重なり合い区域において相互に溶接されて燃料−空気封止継手を成す。

前記の装置は多シリンダ機関上に使用され、それぞれシリンダについて１つづつ の調量ユニット１０と噴射ユニット１２とを組立てられた単一の空気−燃料レー ルユニット１１を有する。第５図に図示のように噴射ユニット１２のスピゴット ３１がシリンダヘッド２の適当な有段孔５７の中に受けられ、ボート３２を通し て送られた燃料が直接にシリンダ燃焼室４４の中に入る。スピゴット３１の中に 配置されたシールリング６がシリンダヘッドの適当面に対して当接封止する。ボ ルト８などの適当な締め付は部材がレールユニット１１をシリンダヘッド２に対 して固着するために備えられているので、レールユニット１１は噴射ユニット１ ２に対して組立てられ、またこの噴射ユニット１２がシリンダヘッド２に対して 組立てられている。孔４９の中に配置された０リング５２がレールユニット１１ とスリーブ４７のフランジ５８との間の密封をなし、レールユニット１１と噴射 ユニット１２との間の燃料および空気の漏れを防止する。

第５図に図示のように、シリンダヘッド２は、冷媒キャビティおよび通路５３， ５４，５５と、点火プラグ開口５６とを有する。有段孔５７の中に受けられた噴 射ユニット１２はそのハウジング３０の一部を冷媒キャビテイ５４内部に配置さ せているので、噴射ユニット１２を直接冷却し、ソレノイドコイル４０の発生す る熱を消散させ、また燃焼室から噴射ユニットおよびｎＲユニットへの伝熱を制 限する。

第８図において、第２図について説明した空気制御リング７５の変形構造を示す 。第８図の構造においては、燃料制御リング７４とつば８２の代わりに、スリー ブ１１０と案内管１１４が使用される。

スリーブ１１０は前記の構造の変形である事を注意しなければならない。スリー ブ１１０はレールユニット１１の孔１１１の中に密接にまたは軽度に締りばめさ れ、ｍ景ユニット１０の一部１０９がスリーブ１１０の中に密接に嵌合されてい る。Ｏリング１１２は燃料供給通路１４からの燃料漏れを防止する。

調量ユニット１０の送りノズル１１３は、スリーブ１１０と一体的に形成された 燃料案内管１１４と整列配置され、調量された燃料を燃料キャビティ１２０の中 に送る。この燃料噴射ユニット１２はこのキャビティ１２０と連通して燃料を受 け、第２図の噴射ユニットと同一の構造である。

環状管案内通路１２２と、その間の弧状通路１２４とを通して空気通路１３に連 通している。孔１２１と、環状通路１２２の外側壁体は、燃料ｖａ量ユニット１ ０とスリーブ１１０を組み立てる前に穿孔された平行孔によって形成され、また 弧状通路１２４はこれら二つの孔の間の壁体の一部を機械加工する事によって形 成する。これらの加工操作の結果、二つの孔の中間に壁体部分１２５が保持され 、燃料案内管１１４の一部に重なり、また１８０”の円弧の部分円錐面１２６が 形成されている。キャビティ１２０、孔１２１、環状通路１２２および弧状通路 １２４は調量ユニット１０と噴射ユニット１２に対してそれぞれ別個に配置され るが、燃料供給通路、戻し通路１４．１５および空気供給通路１３は全てのユニ ットに対して共通である。表面１２６の傾斜面は、燃料を環状通路１２２の方に 向かって跳ね返すよりは、噴射ユニット１２の方に向かって指向する。

使用中に燃料噴射段階において、空気通路１３から、孔１２１、弧状通路１２４ および環状通路１２２を通ってキャビティ１２０の中に、またこのキャビティ１ ２０から燃料噴射ユニット１２の中への空気流が存在する。この空気流は調量ユ ニット１０によってキャビティ２０の中に送られた燃料を燃料噴射ユニット１２ の中に送り、このユニットを通して機関に送る。

機関の中への燃料の噴射の開始前に、すなわち空気通路１３からキャビティ１２ ０の中への空気流が実質的に存在しない時に、燃料またはその一部をキャビティ １２０の中に送る事は異常でない。孔１２１および通路１２２．１２４の前記の 構造は、キャビティ１２０がら空気通路１３への逆流の傾向のある燃料に対して 曲がりくねった通路を与えるように構成されている。また調量ユニット１０から 出た後にキャビティ１２０の壁面から跳ね返る燃料滴は、キャビティ１２０また は環状通路１２２の他の壁面に衝突してその動エネルギーを失いまた／あるいは 空気通路１３の中への燃料の脱出を防止する通路に指向される可能性が高い。キ ャビティ１２０がら空気通路１３に燃料が入る唯一の通路としての環状通路１２ ２を使用する事は、キャビティの中への空気の比較的無制限な流量を保証すると 共に、逆方向の燃料滴に対して狭い開口を示す利点を持っている。

第２図のキャビティ２０または第８図のキャビティ１２０がら空気通路］３への 燃料の脱出を防止する事により、機関に対する燃料の調量の精度が改良され、そ の結果機関の燃料効率と排気制御が改良され、また空気通路中の燃料集積の問題 およびその掃除の問題を避ける事ができる。

キャビティ２０の中に存在する空気圧、実質的に空気通路１３の中の圧力に等し い空気圧に対抗して燃料を調量ユニット１０からキャビティ２０の中に送る際に 、所要のａｔ精度をうるために、空気圧に対して燃料圧を調整する必要がある。

単一のレールユニット１１の中に複数の調量ユニットと噴射ユニットが組み込ま れいるのであるから。

このレールユニット１１の中に組み込まれた単一の調整器によって全ての調量ユ ニットおよび噴射ユニットについて所用の圧力調整を行う事ができる。

この調整ユニットの代表的構造を第６図に示す。調整ユニット６０の本体６１は 、スェージングされたフランジ６４によって相互に固着された燃料部分６２と空 気部分６３とを有する。燃料部分６２は孔５６の中に密封嵌合され、この孔５６ はレールユニット１１の外側壁体２１を通過し、また燃料供給通路１４と燃料戻 し通路１５との間の壁体７４を通して延在する。燃料戻し通路１５は、燃料部分 ６２の外周壁体のアパチュア５９を通してその中空内部と連通ずる。本体６１の 燃料部分６２とレールユニット１１の壁体との間に○リングシール６５が配置さ れる。また燃料部分６２は燃料供給通路１４と空気通路１３との間の壁体２５の 中に部分的に突入し、空気部分６３は壁体２５の他の部分を通して空気通路１３ の中まで延在する。

燃料部分６２と空気部分６３の対向ショルダの間に隔膜６６が締め付けられて燃 料と空気との障壁を成しているが、隔膜として正常にたわむ事ができる。この隔 膜６６に固着された加圧プレート６８に対して予圧バネ６７が作用し、このバネ によって加えられる圧力が調整プラグ６９によって制御される。このプラグはア パチュアを備えて、空気通路１３を空気部分６３の内部と連通ずる。

加圧プレート６８は弁ディスク７０を担持し、この弁ディスクはボートスリーブ ７１と協働し、このボートスリーブがボート７２を画成している。本体６１は適 当なネジ孔７３を有し、このネジ孔に対して燃料戻し管３がねじ込まれて、放出 された燃料を燃料タンクに戻す。第７図においてさらに詳細に示されるように、 弁本体７０は一体的球形ヘッド９０を備え、このヘッド９０は加圧プレート６８ の円錐形キャビティ９１の中に受けられる。ヘッド９０は保持プレート９２によ って組立位置に保持され、この保持プレートはその外周に沿って加圧プレート６ ８のスェージングされたリム９３によって固定される。保持プレート９２は中心 開口９４から外周に向かって拡大するみぞ穴を有し、弁ディスク７０のネック部 分９５を受ける。バネ９６が球形ヘッド９０を保持プレート９２の方に弾発して 弁ディスク７０を定心する。

この構造は、ボートスリーブ７１に対する弁ディスク７０の密封精度を改良する 。

前記の圧力調整器の構造はボートスリーブ７１を隔膜６６に固着し、弁ディスク を固定するように変更する事もできる事は明らかである。

使用中に燃料圧が隔膜６６に対する空気圧とバネ６７の負荷との結合作用による 圧力以下であれば、弁プレート７０はボート７２を閉じる図示の位置に留まる。

しかしもし燃料圧が隔膜６６に対する空気圧とバネ６７の結合負荷以上のレベル に上昇すれば、隔膜が図において右方に片寄らされて、弁ディスク７０を移動さ せボート７２を開く。ボート７２を通して放出される燃料が燃料タンクに戻され る。

前記の構造の結果、圧力調整器が実質的にレールユニット１１の限界内部に収容 され、機関および燃料噴射装置の全体寸法の増大を生じない。またこの構造にお いて、レールユニット内部に保持された燃料が調整器の動作から生じる圧力変動 を減衰させる。

前記の燃料噴射装置は、２サイクル機関または４サイクル機関を含めて任意の型 の内燃機関について使用する事ができる。前述の燃料噴射装置を含む機関は、特 にあらゆる形式の乗り物用機関、特に航空機、陸上車両および船舶の機関、およ び船外機関に適当である。

符表千１−５０３５５４　（９） 国際調査報告 −・−−−−・＝＝Ａ−−−−＝−”−ＰＣＴノＡＵＥ１８１０００９６λ蛍Ｅ ＸＴＯフ＝Ｄ江コ引にゴＧｏこ＃スにΣ更フゴなαフ江：へに＝αＯ己に々＝０ と１ロ■す、Ｘテ／入υ　８８０００９６ＡＵ　１７３０４／Ｅ１３　ＥＰ　１ ０２７１８　、’Ｐ　５９０７０８７２　ｕｓ　４５３９９６１Ａｔ７　１７３ ０５／８３　ＥＰ　１０２１６４　ｊ？　５９０７０８７３　ＴＪＳ４５７０６ ０２ＧＢ　２１３ＥＩＢ８７　Ｃｈ　１２１３８０３　ＤＥ　３４１５７８０　 ＪＰ５９２０００６２０ＤＣＦ入蛍こＸ ２３臆２８１／１

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. １．多シリンダ内燃機関用燃料噴射装置において、内部にガス供給流路と、燃料 供給流路と、燃料戻し流路とを形成された剛性の細長い一体部材を含み、前記の 各流路は前記一体部材の長手方に延在し、それぞれガス供給源、燃料供給源およ び燃料戻し源に接続され、機関の各シリンダについて少なくとも１個の燃料調量 器と燃料噴射器が前記一体部材に一体的に組合され、それぞれ燃料調量手段と燃 料噴射手段を含み、前記燃料調量手段は調量された燃料量を前記燃料噴射手段に 送るように構成され、各燃料調量手段は使用中に燃料がこの調量手段の中を循環 するように燃料供給流路および燃料戻し流路に連通し、また各燃料噴射手段はガ ス流路と連通し、機関のそれぞれのシリンダと連通可能であり、前記の各燃料噴 射手段は、シリンダまたは誘引流路と連通している時に、ガス流路から供給され たガス中に同伴された調量燃料量の噴射を実施するように構成されている事を特 徴とする多シリンダ内燃機関用の燃料噴射装置。
2. ２．前記の各調量器および各噴射器と協働するように一体部材の中にそれぞれ燃 料キャビティが配備され、この燃料キャビティは調量手段から送られた誘電燃料 を受けるように配置され、各燃料噴射手段と連通し、また前記キャビティはガス 流路と連通する事により、燃料噴射手段が機関と連通している時、ガス流路から 来たガスが燃料キャビティと燃料噴射手段を通って流れて、調量された燃料を機 関シリンダに輸送する事を特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
3. ３．燃料調量手段から燃料キャビティの中に導溝が延在し、この導溝は、調量さ れた燃料が調量手段からこの導溝を通して燃料キャビティの中に入るように配置 されている事を特徴とする請求項２に記載の燃料噴射装置。
4. ４．前記導溝はその中への燃料の入口に隣接した箇所においてガス流路と連通し 、従ってガスは前記導溝を通して燃料キャビティに入る事を特徴とする請求項３ に記載の燃料噴射装置。
5. ５．前記導溝は燃料キャビティの壁体の開口を通して延在し、前記導溝は前記開 口と共に前記導溝の周囲に環状通路を画成し、前記環状通路がガス流路と燃料キ ャビティとの間を連通して、ガスは前記環状通路を通して燃料キャビティの中に 流れる事を特徴とする請求項４に記載の燃料噴射装置。
6. ６．燃料キャビティはその中への燃料入口に対向する位置に傾斜面を備えるよう に形成され、前記傾斜面は燃料がこの傾斜面から燃料噴射手段に向かって指向さ れるように燃料の進入軌道に対して傾斜されている事を特徴とする請求項４に記 載の燃料噴射装置。
7. ７．ガスキャビティが前記導溝の周囲に配備され、前記ガスキャビティがガス流 路と連通し、またガスキャビテイを導溝内部と連通するアパチュアが導溝の外周 に沿って調量手段に隣接して配備される事を特徴とする請求項４に記載の燃料噴 射装置。
8. ８．燃料供給流路と燃料戻し流路はその間の単一の第１内部壁体を介して並列さ れ、名調量手段は相互に離間された燃料導入ポートと燃料排出ポートとを有する 本体を備え、また各調量手段は前記一体部材の中に搭載され、調量手段の本体が 前記一体部材の外側壁体と前記第１内部壁体とを貫通し、前記燃料導入ポートは 燃料供給流路と連通し、前記燃料排出ポートは燃料戻し流路と連通する事を特徴 とする請求項１乃至７のいずれかに記載の燃料噴射装置。
9. ９．各燃料噴射手段は前記一体部材に対して取り付けられて、この一体部材の他 の壁体から、調量手段の挿入方向に対して傾斜した方向に突出する事を特徴とす る請求項８に記載の燃料噴射装置。
10. １０．燃料噴射手段は、調量手段が前記一体部材の中に挿入される方向に対して 直角方向に突出する事を特徴とする請求項９に記載の燃料噴射装置。
11. １１．前記外側壁体と前記第１内部壁体が相互に大体平行であって、調量手段の 本体が前記外側壁体と第１内部壁体に対して実質的に直角に延在する事を特徴と する請求項８、９または１０のいずれかに記載の燃料噴射装置。
12. １２．前記一体部材中の第２内部壁体が燃料供給流路をガス流路から分離し、燃 料キャビティが少なくとも部分的に前記第２内部壁体の中に形成され、また調量 手段の本体が前記第２内部壁体の中まで延在して燃料キャビティと連通し、この 燃料キャビティに燃料を送る事を特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載 の燃料噴射装置。
13. １３．ガス流路および燃料供給流路と燃料戻し流路のいずれかと連通するように 前記一体部材の中に搭載された圧力調整手段を含み、この圧力調整手段は使用中 にガス流路中のガスと燃料供給流路中の燃料との間に所定の差圧を保持するよう にした事を特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の燃料噴射装置。
14. １４．前記の圧力調整手段は、前記所定の差圧を保持するため、燃料戻し流路か ら燃料タンクヘの燃料の流量をガス流路中のガス圧に対して調整するように構成 された事を特徴とする請求項１３に記載の燃料噴射装置。
15. １５．前記の燃料噴射手段は軸方向孔を有する本体を含み、この軸方向孔はその 一端に弁制御排出ポートを有し、他端において前記一体部材中の燃料キャビティ と連通し、また前記本体の中に同軸的に取り付けられ前記排出ポートを選択的に 開閉させる電磁手段を含む事を特徴とする請求項２乃至１４のいずれかに記載の 燃料噴射装置。
16. １６．前記の弁制御排出ポートは、この排出ポートに封止係合する弁体と、一端 において前記弁体に固着され前記軸方向孔に沿って同軸的に延在する中空弁軸と 、燃料キャビティから燃料を前記中空弁軸の他端の中に送る手段とを含む事を特 徴とする請求項１５に記載の燃料噴射装置。
17. １７．前記の電磁手段は、中空弁軸の周囲に同心的に配置された固定ソレノイド コイルと、前記中空弁軸の前記他端に隣接して固着された電機子とを含む事を特 徴とする請求項１６に記載の燃料噴射装置。
18. １８．中空弁軸はその壁体中に弁体に隣接してアパチュアを備え、燃料を中空弁 軸の内部から軸方向孔の中に送出して排出ポートから排出させる事を特徴とする 請求項１６または１７に記載の燃料噴射装置。
19. １９．中空弁軸を通しての流体連通とは別個に、燃料噴射手段の本体中の軸方向 孔をガス流路と連通する手段を備え、排出ポートを通して燃料を排出する間に、 前記連通手段と前記軸方向孔とを通して排出ポートに追加的にガスを流す事を特 徴とする請求項１６，１７または１８に記載の燃料噴射装置。
20. ２０．内燃機関用燃料噴射装置において、本体を含み、この本体は内部ポートキ ャビティと、本体外部から前記ポートキャビティに連通するためのポートと、前 記ポートを閉鎖するようにこのポートと協働する弁体およびこの弁体に固着され 前記ポートキャビティの中に延在する弁軸を有する弁手段と、本体内部において 前記弁軸の周囲に配置されこの弁軸と協働する電磁手段であってこの電磁手段を 選択的に生かしまたは死なす事によって前記弁体がポートを開閉するための電磁 手段と、前記電磁手段のポートから反対の側に配置された燃料キャビティをポー トキャビティと連通させるために前記弁軸中に配置された通路と、前記燃料キャ ビティに対して燃料を選択的に送るための調量手段と、少なくともポートが開い ている時に燃料を燃料キャビティから弁軸通路とポートキャビティを通して開放 ポートから排出するために燃料キャビティにガスを供給する手段とを含む事を特 徴とする燃料噴射装置。
21. ２１．電磁手段は、弁軸の周囲に同軸的に配置された固定ソレノイドコイルと、 中空弁軸の前記他端に隣接して配置された電機子とを含む事を特徴とする請求項 ２０に記載の燃料噴射装置る
22. ２２．電機子は、弁軸とソレノイドコイルとの間に形成された環状スペースの中 に実質的に配置される事を特徴とする請求項２１に記載の燃料噴射装置。
23. ２３．弁軸は中空であって、ソレノイド電機子を貫通して燃料キャビティと連通 し、前記中空弁軸はその壁体に前記弁体に隣接してアパチュアを有し、燃料をそ の内部からポートキャビティの中に送る事を特徴とする請求項２２に記載の燃料 噴射装置。