JPH05180112A - 改良された燃料噴射弁装置 - Google Patents

改良された燃料噴射弁装置

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JPH05180112A JP4167479A JP16747992A JPH05180112A JP H05180112 A JPH05180112 A JP H05180112A JP 4167479 A JP4167479 A JP 4167479A JP 16747992 A JP16747992 A JP 16747992A JP H05180112 A JPH05180112 A JP H05180112A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２種類の燃料を用いて作動する二元燃料機関
の、在来の諸欠点が克服された、新しい、改良された燃
料噴射弁装置を提供すること。 【構成】 燃焼室に通じるノズル・オリフィス（５）
と、別々に制御可能な気体燃料用弁装置および予備噴射
燃料用弁装置とを包含する弁ハウジングを含み、気体燃
料用弁装置が、内側に予備噴射燃料用の別の弁装置
（７；８）を有する軸線方向に移動自在な円筒状中空弁
部材（３）を含み、その末端が弁ハウジング（２）に対
してシールされ、更にノズル・オリフィス（５）内への
弁部材（３）内部からの気体燃料の供給を制御すべく相
まって作用するシール面（１０ａ）、（１０ｂ）および
（１１ａ）、（１１ｂ）が弁部材（３）および弁ハウジ
ング（２）へそれぞれ配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、請求項１の前文による
燃料噴射弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関に気体燃料を使用する場合、特
にディーゼル機関においては、一つの考えに従い、気体
燃料が機関シリンダの燃焼室内へ直接に噴射される。使
用される気体、例えばメタン、の高い発火温度のため、
気体燃料の点火は何れかの、より容易に燃焼し得る燃
料、例えばディーゼル油、の予備噴射により達成され
る。この形式の機関は、二元燃料機関と称される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】二元燃料機関において
は、気体燃料用ならびに気体燃料の点火に用いられる予
備噴射燃料用の、軸線方向に同心で他と無関係に制御可
能な弁装置が弁ハウジングに包有された複合噴射弁構造
体を用いて、燃料噴射が有利に達成される。そのため、
気体燃料用の弁装置は軸線方向に移動可能な、円筒状の
ほぼ中空な弁部材を包含することができ、その内側に予
備噴射燃料用の別個の弁装置がある。摩擦を減少させる
ため、且つまた前記の弁部材と弁ハウジングとの間のす
きま内へシリンダの燃焼室から燃焼ガスが浸透する傾向
があるという事実により、弁部材の外被表面は弁ハウジ
ングに対し、高圧潤滑油でシールされている。しかし、
機関が低負荷で作動される場合、例えば機関を始動およ
び停止させる場合、に生じ得る如く、機関がディーゼル
油のみを用いて始動されると、気体燃料用のノズル・オ
リフィスへ高圧潤滑油が流入する恐れがあり、その結果
として残留炭素分により完全に詰まる可能性がある。そ
の際、機関を再び気体燃料で作動させるべく転換したと
しても、この状況で広がっている比較的に低い気体の圧
力は、詰まったノズル・オリフィスを開通させるには充
分でなく、困難で時間のかかるオリフィスの開通が必要
である。他方、潤滑油の圧力が止められまたはそれが低
減されると、弁部材と弁ハウジングとの間のすきまへ燃
焼ガスが自由に浸透して損傷を生ずる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、２種の
燃料を用いて作動する二元燃料機関の、上述の諸欠点が
除去された、新しい改良された燃料噴射弁装置を提供す
ることにある。
【０００５】本発明の目的は本発明による装置を用いて
果たすことができ、それにより、燃焼室の付近に位置す
る前記弁部材の端部が、前記の少なくとも一つのノズル
・オリフィス内への弁部材内側からの気体燃料の供給を
制御すべく配置され、弁部材の移動方向に前記の少なく
とも一つのノズル・オリフィスの両側へ置かれ且つ弁ハ
ウジング内の対応面と協働すべく配置された二つのシー
ル面を含むように前記端部が設計される。従って、一方
では弁部材および弁ハウジング間のすきま内へ燃焼ガス
が浸透することを防止し、他方では、このすきま内へ加
圧されて給送された潤滑油が機関の種々の作動状態にお
いて気体燃料のノズル・オリフィスへ流入することを防
止するため、第一シール面が気体燃料の弁制御の備えと
して機能すべく設けられ、第二シール面が対応的に設け
られる。
【０００６】実際上は、シリンダの燃焼室により近く位
置するシール面が気体燃料の供給を制御し、弁部材と弁
ハウジングとの間のすきまの、シリンダの燃焼室への連
通が外側シール面によって防止される。
【０００７】前記シール面は、円すい状として有利に構
成される。従って、弁が閉鎖された際、シリンダの前記
燃焼室により近く位置するシール面に対し、より高い表
面圧が生起されるように、弁部材のシール面およびそれ
と協働する弁ハウジングのシール面へわずかに異なるテ
ーパ角度を付することが可能である。これにより、気体
燃料供給システムの精確な作動が確保されながらしか
も、シリンダの燃焼室からの前記すきまの実際上充分な
分離が得られ、特に、ノズル・オリフィスへの潤滑油の
流入が防止される。望むならば、シール面の機能を、何
れかの部材のシールの材料がより軟らかく且つ弾性変形
の範囲内で変形するよう、それらのそれぞれの材料を選
定することによって果たすことも当然可能であり、それ
により全てのシール面の充分な密封度を確保することが
できる。
【０００８】
【実施例】ここで本発明を、添付図面につき、例示のた
め更に説明する。
【０００９】図面の参照符号１はフレームを示し、それ
には、一方では図示されていないシリンダ内へ気体燃料
を噴射する、また他方では気体燃料の点火に用いられる
予備噴射燃料用の、弁装置が囲われ、それにより、図示
されていない機関ブロックへ噴射弁が支えられている。
【００１０】参照符号２は気体燃料の噴射弁用弁ハウジ
ングを示し、それには、機関の燃焼室内へ通じる多数の
ノズル・オリフィス５が設けられている。ハウジング２
の内側には、弁ハウジング２に対して潤滑油でシールさ
れ且つ、それ自体としては、予備噴射燃料用の弁装置を
囲う軸線方向へ移動可能な弁部材３がある。この弁装置
には弁ハウジング７と、その内側に軸線方向へ移動可能
な弁部材８とが包含され、それにより、気体燃料の点火
のための機関のシリンダ内への、弁部材８のノズル・オ
リフィス９を経由する、弁ハウジング７と弁部材８との
間の空間からの予備噴射燃料の供給が制御される。
【００１１】図１にはまた潤滑油溝１３が開示されてお
り、それを経由して、摩擦を減少し且つ同時に燃焼ガス
がノズル・オリフィス５を経て前記すきま６内へ浸透す
ることを防止するため、弁ハウジング２と弁部材３との
間のすきま６内へ潤滑油が高圧で給送される。油溝１
４、１５が潤滑油を蓄積し且つ展着させ、それが、最後
に挙げた油溝１５とそれに接続された流路１６とを経て
運び去られる。
【００１２】燃焼室の付近に位置する弁部材３の端部
は、図２から明らかな如く、部材３の移動方向へノズル
・オリフィス５の両側に位置し且つ弁ハウジング２の対
応シール面１１ａ、１１ｂと協働する二つのシール面１
０ａ、１０ｂを含むように形成される。弁部材３は、シ
ール面１０ａ、１１ａにより、弁ハウジング７と弁部材
３との間の空間４からノズル・オリフィス５を経由する
シリンダの燃焼室内への気体燃料の供給を制御する。
【００１３】弁７、８のみを経て、またあるいはシリン
ダの燃焼室に関連する全く別個の弁を経て給送されるデ
ィーゼル燃料を用い、部分負荷の下で機関が回転する場
合、機関シリンダ内部の圧力は可成り低いレベルにあ
る。その結果として、弁ハウジング２と弁部材３との間
のすきま６内へ給送された潤滑油は、ノズル・オリフィ
ス５へ流入する傾向を有し、そのためそれが残留炭素分
を形成し、ノズル・オリフィス５を完全に詰まらせる可
能性がある。これは、シール面１０ｂ、１１ｂによって
除去される。
【００１４】図３は、いかに弁部材３のシール面１０
ａ、１０ｂと、それらと協働すべく配置された弁ハウジ
ング２のシール面１１ａ、１１ｂとがわずかに異なるテ
ーパ角度を有し、従って弁が閉鎖された際、シリンダの
燃焼室により近いシール面１０ａ、１１ａがより高い表
面圧を受けるか、を示している。このように、シール面
が密封を保たれる限り、気体燃料の精確な供給を得るこ
とが可能である。しかし、これは、シール油が気体燃料
よりも当然可成り濃いので、シール面１０ｂ、１１ｂの
機能にはいかなる基本的な影響も及ぼさない。シール面
のテーパ角度の差（図３に（α）で表示）は、例えば１
〜２°で良い。
【００１５】本発明は提示の実施例に限定されるもので
はなく、特許請求の範囲内で幾つかの変更態様が可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による弁装置の断面図。
【図２】図１の個所（Ａ）の拡大図。
【図３】弁部材のシール面の拡大図。
【符号の説明】
２ 弁ハウジング ３ 弁部材 ５ ノズル・オリフィス ６ すきま ７ 弁装置 ８ 弁装置 １０ａ シール面 １０ｂ シール面 １１ａ シール面 １１ｂ シール面

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２種類の燃料を用いて作動される、いわ
    ゆる二元燃料機関の改良された燃料噴射弁装置にして、
    燃焼機関内のシリンダの燃焼室内に通じる少なくとも一
    つのノズルオリフィス（５）を包含し更に気体燃料用の
    第一弁装置およびそれと無関係に制御可能な、気体燃料
    の点火に用いられる予備噴射燃料用の第二弁装置を包含
    する弁ハウジング（２）を含み、その上、気体燃料用の
    弁装置が、軸線方向に移動自在な円筒状のほぼ中空な弁
    部材（３）を含み、その外被表面が少なくともシリンダ
    の燃焼室の付近に位置する末端で弁ハウジング（２）に
    対してシールされ、その内側に予備噴射燃料用の別個の
    弁装置（７；８）があり、燃焼室の付近に位置する前記
    弁部材（３）の端部が、前記の少なくとも一つのノズル
    ・オリフィス（５）内への弁部材（３）内側からの気体
    燃料の供給を制御すべく配置され、弁部材（３）の移動
    方向に前記の少なくとも一つのノズル・オリフィス
    （５）の両側へ置かれ且つ弁ハウジング（２）内の対応
    面（１１ａ）、（１１ｂ）と協働すべく配置された二つ
    のシール面（１０ａ）、（１０ｂ）を含むように前記端
    部が設計されている燃料噴射弁装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の噴射弁装置において、
    シリンダの燃焼室により近いシール面（１０ａ）、（１
    １ａ）が気体燃料の供給を制御し、弁部材（３）と弁ハ
    ウジング（２）との間のすきま（６）の、シリンダの燃
    焼室への連通が外側シール面（１０ｂ）、（１１ｂ）に
    よって防止される噴射弁装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の噴射弁装置において、
    前記シール面（１０ａ、１０ｂ；１１ａ、１１ｂ）が円
    すい状をなしている噴射弁装置。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の噴射弁装置において、
    弁部材のシール面（１０ａ）、（１０ｂ）と、それらと
    協働する弁ハウジングのシール面（１１ａ）、（１１
    ｂ）とがわずかに異なるテーパ角度を有し、弁が閉鎖さ
    れる際、シリンダの燃焼室により近く位置するシール面
    （１０ａ）、（１１ａ）に対し、より高い表面圧を生起
    させる噴射弁装置。
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