JPH02271064A

JPH02271064A - 内燃機関用の燃料噴射ノズル

Info

Publication number: JPH02271064A
Application number: JP5518490A
Authority: JP
Inventors: Ernst Brocke; エルンスト・ブロツケ; Bernhard Bronkal; ベルンハルト・ブロンカル; Karl Hofmann; カール・ホフマン
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1989-03-09
Filing date: 1990-03-08
Publication date: 1990-11-06
Also published as: EP0386445A1; DE3907569A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、内燃機関用の燃料噴射ノズルであって、ノズ
ル本体に、弁座が形成されていて、弁ニードルが摺動可
能に支承されており、該弁ニードルが燃料噴射圧によっ
て開放方向に負荷され、閉鎖方向に２つの閉鎖ばねによ
って負荷されており、両閉鎖ばねが段階付けされた噴射
経過（前噴射及び主噴射）を目的として、異なった時間
において有効であるがもしくは作用するようになってお
り、弁ニードルが弁座がら持ち上がる所定の第１の値か
ら所定の第２の値に燃料噴射圧が上昇するまで、両閉鎖
ばねが弁ニードルを前行程の後で中間位置に保つ形式の
ものに関する。

従来の技術このような形式の燃料噴射ノズルでは、弁ニードルが中
間位置からさらに運動する燃料噴射圧の第２の値が、次
のように設定されかつ不変に規定されている。すなわち
この場合弁ニードルはアイドリング時及び下位の部分負
荷範囲において中間位置でしか到達せず、この結果燃料
はその都度十分に長い時間にわたって必要な形でかつ噴
霧特性で噴射されるようになっている。上位の部分負荷
範囲及び全負荷時には、中間位置における停止後に弁ニ
ードルの運動がさらに続き、この結果段階付けられた開
放圧経過との関連において前噴射過程及び主噴射過程が
生ぜしめられ、燃料の主噴射量は、前噴射された燃料の
点火が既に導入された後で初めて、機関の燃料室に達す
るようになる。しかしながらこの場合高回転数範囲にお
いては燃料噴射圧が迅速に上昇して、弁ニードルが停止
することなく中間位置を通過してしまうので、主噴射量
の大部分が既に点火前に燃料室に達してしまい、そこに
おいて不都合な騒音を発生させることがある。

発明の課題ゆえに本発明の課題は公知の燃料噴射ノズルにおける欠
点を回避すること、すなわち高回転数範囲においても確
実に２段階式の燃料噴射を達成することができる燃料噴
射ノズルを提供することである。

課題を解決するための手段この課題を解決するために本発明の構成では、両閉鎖ば
ねのうちの少なくとも一方が弁ニードルとは反対側の端
部において、燃料噴射圧によって負荷された付加ピスト
ンの影響を受けており、該付加ピストンが燃料噴射圧も
しくは該燃料噴射圧の上昇速度が所定の値を上回った場
合に、中間位置からの弁ニードルの運動を少なくとも一
方の閉鎖ばねの圧縮によって遅延させるようにした。

発明の利点本発明のように構成された燃料噴射ノズルには公知のも
のに比べて以下に記載の利点がある。すなわち本発明に
よる燃料噴射ノズルでは、弁ニードルが中間位置からさ
らに運動する燃料噴射圧の第２の値はもはや一定ではな
く、所定の圧力を上回った時に高められて、弁ニードル
がその後でも中間位置において規定されて停止させられ
かつ／又はこの中間位置から遅らされて行程終了位置へ
とさらに移動させられる。これによって、高回転数にお
いても噴射動作は前噴射段階及び主噴射段階へと延ばさ
れる。

請求項２以下には本発明による燃料噴射ノズルのさらに
別の有利な構成が開示されている。

２つの閉鎖ばねと一定の開放圧段階とを備えた公知の噴
射ノズルにおいて示された良好な構成は、第１の閉鎖ば
ねがまず初めに弁ニードルにのみ作用し、第２の閉鎖ば
ねが弁ニードルの中間位置到達時に作用し、付加ピスト
ンが第２の閉鎖ばねに影響を与える場合に、生ぜしめら
れる。

本発明の特に有利な構成では、第１の閉鎖ばねが弁ニー
ドルと第２の閉鎖ばねとの間に配置されていて、環状体
によって取り囲まれており、該環状体を介して＠２の閉
鎖ばねの弁ニードル側端部が、弁ニードルの中間位置到
達までケーシング固定の肩部に支持されており、さらに
＠１の閉鎖ばねの、弁ニードルとは反対側の端部が環状
体と一緒に運動する支持部材に接触している。このよう
になっていると、付加ピストンは第２の閉鎖ばねにのみ
作用するので、既に弁ニードルの前行程中に付加ピスト
ンが作動せしめられて、機関の最大可能な回転数時にも
弁ニードルの２段階の行程経過を保証することができる
。

高回転数範囲におけるノズル開放圧の第２の値を所望の
ように高めることは、付加ピストンが本発明の別の提案
のように２つの閉鎖ばねに作用するとによって、付加ピ
ストンの特に小さな行程で実現することができる。

実施例次に図面につき本発明の詳細な説明する。

第１図に示された噴射ノズルはノズル本体ＩＯを有して
おり、このノズル本体は中間円板１２と一緒に袋ナツト
１４によって、ノズル保持体１６に緊定されている。ノ
ズル本体１０には部分的に示された弁座が形成されてい
て、弁ニードル１８が摺動可能に支承されており、この
弁ニードルは、ノズル保持体１６内に配置されていて互
いに異なったプレロードを有する２つの閉鎖ばね２０，
２２によって、後で詳しく述べるように負荷されている
。ノズル本体１０には、弁ニードル１８を取り囲む圧力
室が形成されており、この圧力室は流入側において通路
接続部２４を介して、ノズル保持体１６における燃料接
続管片２６と接続されている。圧力室の範囲に弁ニード
ル１８は、小径のニードル区分への移行部に圧力肩部を
有しており、この圧力肩部はノズル本体１０における案
内孔と共に、圧力室から弁座に通じる環状通路を制限し
ている。圧力肩部には、燃料噴射圧が弁ニードル１８の
開放方向で作用する。

弱い閉鎖ばね２０は圧力部材２８を介して弁ニードル１
８に作用し、この弁ニードルは、中間円板１２に摺動可
能に支承されたブシュ３０内を案内されている。ブシュ
３０には、閉鎖ばね２０を取り囲む環状体３２が載って
おり、この環状体３２の上端縁は強い閉鎖ばね２２によ
って、閉鎖ばね２０を支持していてボス付加部３３を備
えた圧力円板３４を介して負荷されている。閉鎖ばね２
２は支持円板３５を介して、ケーシング固定のノズル保
持体１６の肩部３６１こ支持されており、弁ニードル１
８の閉鎖位置においてブシュ３０を環状体３２を介して
ノズル本体１０の上端面３７に押圧している。ブシュ３
０は２つのストッパ肩部３８．４０を有しており、両ス
トッパ屑部のうちの一方３８は弁ニードル１８における
環状肩部と共に前行程り、を制限し、他方のストッパ肩
部４０は中間円板１２の内側の肩部と弁ニードル１８の
全行程ｈ１を制限している。

ノズル保持体１６には閉鎖ばね２２の上流に円筒孔４２
が設けられおり、この円筒孔は、噴射燃料を導く通路接
続部２４に接続され、環状肩部４４において狭い孔４６
に移行していて、この孔はノズル保持体１６の閉鎖ばね
室に通じている。円筒孔４２においては付加ピストン４
８がｔａ動可能に案内されていて、この付加ピストンは
付加部４９で孔４６を貫いて突出し、該付加ピストンを
支持円板３５に向かって押圧するばね５０によって負荷
されている。噴射燃料によって負荷される付加ピストン
４８の横断面は、噴射燃料によって支持円板３５に加え
られる力が、機関回転数及びそれに依存した燃料噴射圧
が所定の値を上回った場合に、閉鎖ばね２２の支持力を
克服するように寸法設定されている。

第１図に示された噴射ノズルは以下のように働　く　ニアイドリング時及び低負荷範囲Ｉこおいて燃料噴射圧は
、弱い閉鎖ばね２０の力だけを克服できるほどにしか上
昇しない。この際に弁ニードルＪ８はブシュ３０におけ
るストッパ肩部３８によって制限されていて、従ってそ
の値が前行程り、に相当するような行程を実施する。機
関回転数の上昇及び／又は負荷の増大につれて、燃料噴
射圧は、最終的に第２の強い閉鎖ばね２２の力を克服す
るまで上昇する。これによって、前噴射段階と主噴射段
階とから成る段階付けされた噴射経過が生ぜしめられ、
このような噴射経過においては弁ニードル１８は、前行
程り、によって所定された中間位置において短時間停止
し、次いでその行程終了位置へとさらに移動する。

高回転範囲では、所定の値を上回る燃料噴射圧によって
付加ピストン４８も作動し、行程り、だけ摺動する。こ
の際に強い閉鎖ばね２２が圧縮され、その力はさらに高
められる。これによって、この運転特性範囲においても
弁ニードル１８はその中間位置において短時間停止して
、もしくはこの中間位置から遅められて行程終了位置に
案内される。この結果主噴射量は所望のように遅められ
て噴射される。付加ピストン４８が第２の閉鎖ばね２２
にしか作用しないので、その作動のためにはどっちつか
ずの場合にも、所望の作用を得るために十分大きな時間
を利用することができる。

第２図に示された噴射ノズルは第１図に示された噴射ノ
ズルと同じ基本構造を有しているので、同一部分もしく
は同じ働きの部分ｊこは同一符号が付けられている。違
いは以下に記載の点である。すなわちこの第２図の実施
例では、弁ニードル１８を常に負荷する第１の閉鎖ばね
５２は、前行程の後で初めて作用する＠２の強い閉鎖ば
ね５４の上流に配置されている。第１の閉鎖ばね５２は
スリーブ５６によって取り囲まれていて、ブシュ３０内
を案内される押し棒５８を介して弁ニードル１８に作用
し、この場合閉鎖ばね５２はスリーブ５６の底に支持さ
れていて、このスリーブをノズル保持体１６のケーシン
グ固定の肩部６０に向かって押圧する。第２の閉鎖ばね
５４は、押し棒５８を同様に案内する円板６２とスリー
ブ５６とを介して、同様にケーシング固定の肩部６０に
支持されており、押し棒５８に沿って案内される押圧部
材６４を介してブシュ３０に作用する。このブシュはこ
の実施例においても弁ニードル１８の前行程全規定し、
弁ニードルの全行程を制限している。　第１実施例にお
けるように、燃料噴射圧によって負荷される付加ピスト
ン４８が設けられており、しかしながらこの付加ピスト
ン４８はこの実施例ではスリーブ５６を介して両方の閉
鎖ばね５２，５４に作用する。この結果、第１実施例に
おけるよりも小さな付加ピストン４８の小さな行程り、
によって高回転数範囲における開放圧段階をより高める
ことができる。

第３図に示された噴射ノズルが第２図の噴射ノズルと異
なっている点は、付加ピストン４８が時間的に連続して
両閉鎖ばね５２．５４に作用することである。このため
に、付加ピストン４８の影響を受ける押圧部材６６が設
けられており、この押圧部材は摺動可能にスリーブ６８
内に配置されていて、このスリーブを介して両［％［ば
ね５２．５４はケーシング固定の肩部６０に支持されて
いる。スリーブ６８は第１の押圧肩部７０を有しており
、この肩部には第１図の閉鎖ばね５２が押圧部材６６を
介して支持されている。さらにスリーブ６８には第２の
押圧肩部７２が形成されており、この押圧肩部には、付
加ピストン４８が作動後にその可能な全行程ｈ１のうち
の部分行程り。たけ進んだ時に、押圧部材６６が付加ピ
ストン４８の作用下で接触する。

高回転数範囲において開放圧段階もしくは、弁ニードル
が中間位置からさらに運動する第２の開放圧が２段階で
高められることによって、その都度の使用例へのさらに
細かい適合が可能になる。

第４囚に示された噴射ノズルでは付加ピストン７８は第
１の閉鎖ばね５２にだけ作用する。

この閉鎖ばねは第２図及び第３図の実施例におけるよう
に、弁ニードルを常に負荷していて、開放圧の第１の値
を規定する。閉鎖ばね５はスリーブ８０の底及び付加ピ
ストン７８を介して、ノズル保持体８４の弁座８２に支
持されており、この弁座は、付加ピストン７８のシリン
ダ室に通じる小径の流入孔８６を取り囲んでいて、燃料
噴射圧の高められた所定の値に達するまで付加ピストン
７８によって閉鎖されている。

付加ピストン７８の行程り、は、ノズル保持体８４の内
側の環状つば８・８と協働してスリーブ８０によって規
定される。環状つば８８には、付加ピストン７８によっ
て影響されない第２の閉鎖ばね５４も支持されている。

弁体としての付加ピストン７８の構成は有利に閉鎖過程
に作用する。もちろん第４図に示されているような２段
階式の弁ピストンとは異なった構成の付加ピストン４８
も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図及び第４図はそれぞれ本発明に
よる燃料噴射ノズルの異なった実施例を示す縦断面図で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

１．内燃機関用の燃料噴射ノズルであって、ノズル本体
に、弁座が形成されていて、弁ニードルが摺動可能に支
承されており、該弁ニードルが燃料噴射圧によって開放
方向に負荷され、閉鎖方向に２つの閉鎖ばねによって負
荷されており、両閉鎖ばねが段階付けされた噴射経過を
目的として、異なった時間において有効であるかもしく
は作用するようになっており、弁ニードルが弁座から持
ち上がる所定の第１の値から所定の第２の値に燃料噴射
圧が上昇するまで、両閉鎖ばねが弁ニードルを前行程の
後で中間位置に保つ形式のものにおいて、両閉鎖ばね（
２０，２２；５２，５４）のうちの少なくとも一方が弁
ニードル（１８）とは反対側の端部において、燃料噴射
圧によって負荷された付加ピストン（４８，７８）の影
響を受けており、該付加ピストンが、燃料噴射圧もしく
は該燃料噴射圧の上昇速度が所定の値を上回った場合に
、中間位置からの弁ニードル（１８）の運動を少なくと
も一方の閉鎖ばね（２０，２２；５２，５４）の圧縮に
よって遅延させることを特徴とする、内燃機関用の燃料
噴射ノズル。
２．第１の閉鎖ばね（２０；５２）がまず初め弁ニード
ル（１８）にだけ作用し、第２の閉鎖ばね（２２；５４
）が弁ニードル（１８）の中間位置到達後に初めて作用
し、付加ピストン（４８；７８）が第２の閉鎖ばね（２
２；５４）に影響する、請求項１記載の燃料噴射ノズル
。
３．第１の閉鎖ばね（２０）が弁ニードル（１８）と第
２の閉鎖ばね（２２）との間に配置されていて、環状体
（３２）によって取り囲まれており、該環状体を介して
、第２の閉鎖ばね（２２）の弁ニードル側端部が弁ニー
ドル（１８）の中間位置到達まで、ケーシング固定の肩
部（３７）に支持されており、第１の閉鎖ばね（２０）
の弁ニードル（１８）とは反対側の端部が、環状体（３
２）と共に運動する支持部材（３４）に接触している、
請求項２記載の燃料噴射ノズル。
４．支持部材（３４）が、第２の閉鎖ばね（２２）によ
って環状体（３２）の端面に押圧される円板であり、第
２の閉鎖ばね（２２）を中心位置決めするボス付加部（
３３）を有している、請求項３記載の燃料噴射ノズル。
５．ノズル本体が、弁ニードルの全行程を制限する中間
円板を介してノズル保持体に緊定されており、第１の閉
鎖ばね（２０）を取り囲む環状体（３２）が、中間円板
（１２）内を案内されるブシュ（３０）を介してノズル
本体が（１０）に支持されており、ブシュが、弁ニード
ル（１８）の前行程（ｈ＿ｖ）を制限する第１の肩部（
３８）と、弁ニードルの全行程（ｈ＿ｇ）を制限する第
２の肩部（４０）とを有している、請求項３又は４記載
の燃料噴射ノズル。
６．付加ピストン（４８）が両閉鎖ばね（５２，５４）
に影響を与える、請求項１記載の燃料噴射ノズル。
７．第２の閉鎖ばね（５４）が弁ニードル（１８）と第
１の閉鎖ばね（５２）との間に配置されていて、ケーシ
ング固定の肩部（６０）にスリーブ（５６；６８）を介
して支持されており、該スリーブが第１の閉鎖ばね（５
２）を取り囲んでいて、支持しており、該スリーブに付
加ピストン（４８）が作用している、請求項６記載のの
燃料噴射ノズル。
８．第１の閉鎖ばね（５２）がスリーブ（６８）の第１
の押圧肩部（７０）に押圧部材（６６）を介して支持さ
れていて、該押圧部材がスリーブ（６８）内に摺動可能
に配置されており、付加ピストン（４８）が第１の閉鎖
ばね（５２）とは逆向きに押圧部材（６６）に作用して
おり、スリーブ（６８）が第２の押圧肩部（７２）を有
していて、該第２の押圧肩部に押圧部材が付加ピストン
（４８）の作用下で、スリーブ（６８）に対して可能な
全行程（ｈ＿ｋ）のうちの部分行程（ｈ＿ｔ）を進んだ
後で接触するようになっている、請求項６記載の燃料噴
射ノズル。