JPH06501762A - 燃料分配器 - Google Patents

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】 燃料分配器 背景技術 本発明は、請求項１もしくは請求項２の上位概念部に基づく燃料分配器から出発 する。ドイツ連邦共和国特許出願公開第３７３０５７１号明細書に基づき、内燃 機関に用いられる燃料分配器はすでに公知である。

この公知の燃料分配器は複数の燃料噴射弁に燃料供給するために役立ち、弁支持 体内に、燃料噴射弁の個数に相当する数の貫通する押収容部を有している。この 弁支持体には、電磁式の燃料噴射弁が軸方向に挿入可能で、この燃料噴射弁は押 収容部に向かって開いた供給導管を有している。

この燃料噴射弁はコンタクト条片を備えた弁支持体に固定されており、このコン タクト条片は、押収容部から突出した前記噴射弁の部分にフード状に被さって係 合し、係止突起によって、弁支持体に設けられた対応する係止切欠きに係合して いる。噴射弁の電気的な接触接続にも役立つこのコンタクト条片によって、噴射 弁は軸方向および周方向で固定されている。

しかしながら、噴射弁に設けられた電気的なコンタクトピンと、コンタクト条片 に設けられた電気的なコンタクトビン収容部との誤差問題は、組付は時に噴射弁 の多少の回動を招く恐れがある。これにより噴射弁は、弁収答部内で所定の向き を保持できず、ひいては噴射弁の噴射方向が変わってしまうので不都合であるさ らに、このような燃料分配器を備えた内燃機関の高温始動時には、始動後最初の 数秒間で蒸気泡の混入した燃料が噴射されると、燃料蒸気泡の形成により内燃機 関の始動が困難になる。燃料蒸気泡は、運転中に加熱された内燃機関の、燃料を 通す装置に及ぼす著しい熱作用によって生じる。始動が困難なのは、著しい希薄 化、ひいては形成された燃料空気混合物の点火性の悪さが原因である。

発明の利点 これに対して、請求項１もしくは請求項２に記載の本発明による燃料分配器は、 次のような利点を有している。すなわち、蒸気泡のない燃料を備えた充分なリザ ーバが形成されていることにより、内燃機関の高温始動後最初の数秒間にも、燃 料噴射弁による蒸気泡のない燃料の噴射が保証される。このようにして形成され た燃料空気混合物は良好な点火能力を有している。

唯１つの流れ通路から成る燃料分配器の場合には、弁数容部の周り全体を燃料が 流れることにより良好な冷却が達成され、蒸気泡形成が回避される。弁駁容部内 部の蒸気泡のない燃料容積と、蒸気泡の混入した燃料との混合が防止されなけれ ばならない。このことは、流れ方向に面していない、たとえば流れ方向に対して 垂直か、または流れ方向に背反する前記弁数容部の側に少なくとも１つの燃料流 入孔が配置されていることにより達成される。

請求項２に記載の本発明による燃料分配器は、次のような利点を有している。す なわち、この燃料分配器は簡単に、しかもコスト的に有利に製造可能であり、蒸 気泡のない多量の燃料が得られる。さらに、外側の環状ギャップ内に存在する燃 料は、燃料供給通路を貫流する燃料によフて冷却される。これにより、外側の環 状ギャップにおける蒸気泡の形成が阻止される。

請求項３以下に記載の手段により、請求項１もしくは請求項２に記載の燃料分配 器の別の有利な構成が得られる。燃料噴射弁が、コスト的に極めて有利に固定可 能な締付はクランプを用いて、燃料分配器の弁数容部に固定されると有利である 。燃料噴射弁がバヨネット式結合装置によって燃料分配器に固定されることによ り、迅速な組付けと、正確に規定された回転位置での固定とが可能になる。

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。第１図は本発明による燃 料分配器の第１実施例を部分的に示した図であり、第２図は第１図に示した燃料 分配器の平面図である。第３図は、本発明による燃料分配器の第２実施例を部分 的に示した図であり、第４図は、第３図に示した燃料分配器の平面図である。

第５図は、バヨネット式錠として形成された薄板部分を示した図である。

実施例 混合気圧線形火花点火式の内燃機関の燃料噴射設備に用いられる燃料分配器（例 として部分的にのみ図示した）は符号ｌで示されており、この燃料分配器に続い て燃料供給導管（詳細には図示せず）が設けられている。

第１図および第２図に示した燃料分配器ｌに設けられた、たとえば方形横断面を 有し、流れ横断面１６を備えた管状の燃料供給通路２は、少なくとも２つの燃料 噴射弁３に燃料供給するために役立つ。これらの燃料噴射弁３を収容するために 、燃料供給通路２は分配器長手方向軸線６に沿って、燃料噴射弁３の個数に相当 する数の収容部４、つまり燃料供給通路２を貫通しそれぞれ弁収容開口５を備え た段付きの弁数容部４を有している。弁収容開口５には、燃料噴射弁３を挿入す ることができ、この場合、弁数容部４の壁が燃料噴射弁３を、少なくとも部分的 に半径方向の間隔を持って収容部長手方向軸線７方向で取り囲んでいる。

燃料分配器１は、たとえば内燃機関の吸込み管８に配置されていて、この場合、 燃料分配器ｌに挿入された燃料噴射弁３が、吸込み管８の吸込み通路９に、たと えば内燃機関のインテークバルブ（図示せず）の手前に直接燃料を放出するよう になっている。

たとえば吸込み管８における燃料分配器１の固定は、たとえば、段付けされた管 状の少なくとも１つのねじ収容部１２によって行なわれる。このねじ収容部は、 同軸的な２つの孔７４．７５内で燃料供給通路２を貫通しており、これらの孔に 、たとえばろう接または溶接によって密に挿入ぎわでいる。ねじ収容部１２は第 １の円筒状区分７７を有しており、この円筒状区分７７に続いて、吸込み管８寄 りには、より小さな直径を有する第２の円筒状区分７８が設けられている。吸込 み管８とは反対側の前記第１の円筒状区分７４の端部には、半径方向で外方に向 かって延びる段部７６が形成されている。この段部は燃料供給通路２の壁の外面 に支持されており、ねじ収容部１２の軸方向の位置を固定している。ねじ収容部 １２には、対応するねじ１４が差し込まれており、このねじは、たとえば吸込み 管８に設けられたねじ山１８と協働する。

第１図〜第４図に例示された燃料噴射弁３は、接続端部１０に、たとえば電気的 な２つのコンタクト素子１３を備えた電気的な接続コネクタ１１を有しており、 局面には、たとえば２つの燃料供給開口１５を有している。燃料噴射弁の運転時 には、燃料は接続端部１０とは反対側に設けられた前記各燃料噴射弁の噴射開口 １７から放出される。

燃料噴射弁３と、その電気的なコンタクト素子との電気的な接触接続のためには 、たとえば公知のコンタクトコネクタ（詳細には図示せず）が役立つ。

各燃料噴射弁３の局面には、燃料供給開口１５の上方で接続端部１０寄りに第１ の環状溝２１が、燃料供給開口１５の下方で噴射開口１７寄りに第２の環状溝２ ３がそれぞれ設けられている。第１の環状溝２１には、たとえば０・リングのよ うな第１のシール部材２５が、第２の環状溝２３にはたとえば０・リングのよう な第２のシール部材２７がそれぞれ配置されている。

これらのシール部材２５．２７は、燃料噴射弁３の局面と、弁数容部４の壁との 間のシールを形成するので、燃料噴射弁３の燃料供給開口１５に供給される燃料 が弁数容部４から不都合な個所で流出してしまうのが阻止される。

各弁数容部４の壁と、各燃料噴射弁３の周面との間の半径方向では、燃料噴射弁 ３を取り囲むリザーバ容積４７が形成されている。このリザーバ容積は、収容部 長手方向軸線７の方向で、第１のシール部材２５から第２のシール部材２７まで 延びており、燃料分配器１の燃料供給通路２の流れ横断面１６に、少なくとも１ つの燃料流入開口２８を介して接続されている。

燃料噴射弁３を取り囲むリザーバ容積４７を以下に濃縮ジュースリザーバ４９と 呼ぶ、「濃縮ジュース」と当業者が呼ぶのは、蒸気泡として出た易揮発性成分の 分だけ減じられた燃料のことである。この濃縮ジュース燃料は高められた沸点を 有しているので、通常の粘度を有する燃料と比べて蒸気泡形成の傾向が少ない。

これにより初めて、高温始動時における、燃料量の液体の形状での正確な調ｌが 可能になる。それというのは、蒸気泡が調量にもはや影響しないからである。

濃縮ジュースリザーバ４９の機能は以下の通りである０本発明による燃料分配器 １を備えた、高温運転を行なった内燃機関の停止後には、燃料噴射弁３と燃料分 配器ｌとの表面に、濃縮ジュースリザーバ４９内の、この時には流動しない燃料 に対する著しい熱作用が生じる。それというのは、エンジン室を貫流する空気と 、内燃機関内で循環する冷却水と、運転中燃料分配器１を流れる新しい燃料との 冷却作用が不足しているからである。その結果、濃縮ジュースリザーバ４９内に 存在する燃料の加熱と、燃料の易揮発性成分の蒸発とが生じる。このような蒸気 泡形成は、内燃機関の停止後燃料圧が徐々に降下することにより一層増大する。

高温運転した内燃機関の停止後しばらくすると、濃縮ジュースリザーバ４９内部 の燃料のすべての易揮発性成分は蒸発し、濃縮ジュースがあとに残る。今度はこ の内燃機関を高温始動させると、始動後最初の数秒間には、この液体の濃縮ジュ ースが燃料噴射弁によって噴射される。これによって、調整された燃料空気混合 物の点火性の良さが高温始動時にも保証される。濃縮ジュースの噴射から、新し い低温の燃料の噴射への有意義な移行は、濃縮ジュースリザーバ４９の容積の適 切な選択、つまりリザーバ容積４７の大きさの選択により達成される。

リザーバ容積４７内の濃縮ジュースと、蒸気泡の混入した燃料との混合は阻止さ れなければならない。それというのは、さもなければ濃縮ジュースリザーバ４９ の有利な効果が失われてしまうからである。このような混合の阻止は、本発明に よる燃料分配器においては燃料流入開口２８によって行なわれる。この燃料流入 開口を通って、噴射弁３が噴射した燃料とほぼ同量の燃料のみが、濃縮ジュース リザーバ４９内に達することができる。燃料流入開口２８が、図で矢印によって 示した燃料の流れ方向に面した前記弁数容部４の側には配置されずに、流れ方向 に対して垂直か、または流れ方向に背反する前記弁数容部の側に配置されており 、この場合たとえば燃料流入開口の法線ベクトルが、流れ方向に対して平行に位 置するようになっていると有利である。

弁数容部４は、薄板ブランクを深絞り加工載ることによりコスト的に極めて有利 に製造され、これに対して燃料供給通路２は、市販の成形半製品として入手可能 な、たとえば方形横断面を有する管から製造されている。

弁数容部４は、吸込み管８とは反対側の端部に、噴射弁３の接続端部１０に向か って開いたカラー５１を有しており、このカラーは、半径方向に延びる部分５３ と、この部分に続いて設けられた円筒状の部分５４とから成っている。この半径 方向に延びる前記カラー５１の部分５３に続いて、挿入された噴射弁３の噴射開 口１７に向かって第１の円筒状区分６５が設けられており、この円筒状区分６５ は、この第１の円筒状区分６５よりも小さな直径を有する第２の円筒状区分６６ から、段部６７によって分割されている。この段部は、燃料供給通路２の壁の内 面に接触しており、弁数容部４をその軸方向の位置で固定している。弁数容部４ は、燃料供給通路２に設けられた、各円筒状区分６５．６６の外径に相当する直 径を有する２つの同軸的な孔に挿入され、たとえばろう接または溶接によってこ の燃料供給通路に密に結合されている。吸込み管８に対するシールはシール部材 ７３、たとえばゴム成形体によって行なわれる。

本発明による第２の実施例を第３図および第４図に示す。ここでは、第１図およ び第２図に示した実施例と同様に作用する同じ構成部分は同一の符号で示した燃 料供給通路２は、たとえば円形横断面を有する外側の管２２によって間隔をおい て取り囲まれているので、外側の管２２と燃料供給通路２との間には環状横断面 ３１が形成されている。環状横断面３１は、たとえば外側の管２２に配置された 開口３７と、この開口３７に整合する前記弁数容部４の少なくとも１つの燃料流 入開口２８とによって、燃料噴射弁３の局面と弁数容部４の６璧とによって制限 されたリザーバ容積４７に接続している。

燃料分配器１の端部４１の領域にそれぞれ位置する、半径方向で局面にわたって 延びる２つの隆起部３４、たとえばエンボス加工部、つまり、燃料供給通路に内 側ローラ加工され、組付は前には外側の管２２の内径よりも大きな直径を有する エンボス加工部によって、燃料供給通路２はプレス嵌めにより外側の管２２内の 燃料供給通路の位置に保持され、たとえばろう接によってシールされている。な お、これとは反対に、外側の管に隆起部を配置してもよい。

環状横断面３１は、蒸気泡のない燃料リザーバの形成に役立つ、燃料供給通路２ の壁を貫通する少なくとも１つの接続開口３９によって流れ横断面１６は環状横 断面３１に接続している。燃料分配器１を漬れる燃料の本流は、燃料噴射弁３と 燃料分配器ｌとの冷却のために流れ横断面１６を貫流し、燃料供給通路２の壁に よってのみ隔離されて環状横断面３１の傍らを流れる。流れ横断面１６を流れる 燃料の僅かな部分のみが少な（とも１つの接続開口３９を通って環状横断面３１ に達し、この環状横断面から燃料噴射弁３によって放出された燃料を補充する。

接続開口３９は、燃料供給通路の中央に配置できるが、しかし、燃料供給通路特 表平６−５０１７６２　（５） の他の個所にも配置できる。

さらに、燃料供給通路２の両端部４１の領域には接続開口４４が設けられており 、これらの接続開口は環状横断面３１と流れ横断面１６との接続を形成しており 、燃料リザーバとして役立つ環状横断面３１の通気のために役立つ。これらの接 続開口４４を介して、流れ横断面１６と環状横断面３１との間で燃料交換が行な われるだけでな（、蒸気泡も環状横断面３１から流れ横断面１６に移動できる。

燃料リザーバとして役立つ環状横断面３１と、各燃料噴射弁３を取り囲む個々の リザーバ容積４７とは、共同で濃縮ジュースリザーバ４９を形成している。この 濃縮ジュースリザーバ内に、本発明による燃料分配器１を備えた高温の内燃機関 の停止後には、蒸気のない、したがって液状の燃料が留まり、このような燃料に より、内燃機関の問題のない高温始動が可能となる。

環状横断面３１によって形成された前記濃縮ジュースリザーバ４９の燃料リザー バは、流れ横断面１５と環状横断面３１とを隔離する燃料供給通路２の表面積が 大きいことに基づき、燃料分配器の流れ横断面１６を貫流する燃料によって極め て良好に冷却される。

噴射弁３と弁数容部４との結合は、両実施例においては、バヨネット式結合また はクランプ結合によって形成されている。

クランプ結合を形成するために、第１図および第２図に示したように、燃料噴射 弁３に設けられた環状溝２１の上方にフランジ５０が形成されており、このフラ ンジの直径はカラー５１の円筒状の部分５４の内径に相当し、フランジの厚さは 、カラー５１の円筒状の部分５４の軸方向の長さよりも僅かに大きいので、フラ ンジ５０は吸込み管８に向かって収容部長手方向軸線７に沿ってカラー５１内に 導入可能である。

フランジ５０とカラー５１とは、断面Ｕ字形の成形部を備えたクランプ５２によ って周囲から把持されている。収容部長手方向軸線７方向に向いた前記クランプ ５２の脚部７９．８０は、一方の脚部７９が燃料噴射弁３のフランジ５０に当接 し、これに対して、他方の脚部８０は、半径方向に延びる前記つば５１の部分５ ３に当接するように設計されている。これによりフランジ５０、ひいては噴射弁 ３は弁数容部４のカラー５１内に締付は固定され、燃料噴射弁の軸方向位置にお いても回動位置においても固定される。クランプ５２の周面はねじ８１を介して 調節できる。組付けのためには、クランプが弁数容部４のカラー５１にわたって 案内されるように、クランプ５２の局面が拡張される。弁数容部４内に噴射弁３ を固定するためには、ねじがカラー５１とフランジ５０とにしっかり当接するま で、クランプ５２の周面がねじ８１の回転によって縮小される。

弁数容部４にバヨネット式結合を用いて噴射弁３を固定するために、図３および 図４に示したように、燃料噴射弁３の接続端部１０寄りの前記弁数容部４の端部 に、この弁数容部を取り囲むバヨネット式錠５５が設けられている。このバヨネ ット式錠（詳細は第５図に示した）は、弁数容部４のカラー５１内にプレス嵌め されており、たとえば溶接によってこのカラーに固く結合されているので、収容 部長手方向軸線７に向かって開いた環状室６２が形成されている。燃料噴射弁３ は、環状溝２１の上方に、バヨネット式錠止体５７として形成された端面フラン ジ６３を有しており、この端面フランジは直径方向で対向する２つの錠止舌片５ ６から成っており、これらの錠止舌片は、２つの切欠き５９を通って環状室６２ に導入可能である。バヨネット式錠止体５７はバヨネット式錠５５と共にバヨネ ット式結合装置５８を形成している。

これらの２つの切欠き５９に続いて、周方向に２つのカバー区分６０が設けられ ている。バヨネット式錠止体５７の錠止舌片５６を切欠き５９に欅大してバヨネ ット式錠止体を回転させた後に、これらのカバー区分は錠止舌片５６に被さって 係合する。カバー区分６０の端部には、錠止舌片５６のためのストッパ６１がそ れぞれ配置されている。ストッパ６１は、弁数容部４における燃料噴射弁の回転 位置、ひいては燃料噴射弁３の噴射方向を決定する。このストッパは半径方向に 延びる部分８２から、この部分に対して直角に接続端部ｌＯとは反対方向に適宜 な区分を折り曲げることにより形成される０錠止舌片５６の周方向で測定される 錠止舌片５６の幅は、ストッパ６１の位置に関連して次のように設計されている 。すなわち、ストッパ６１への錠止舌片５６の当接時に、錠止舌片５６がカバー 区分６０によって完全に覆われるように設計されているのである。

容易に製造可能な本発明による燃料分配器１を内燃機関で使用すると、蒸気泡の ない燃料を備えた燃料リザーバが形成されていることにより、内燃機関の高温始 動後の最初の数秒間には蒸気泡のない燃料の噴射が可能となる。これにより、高 温始動特性は著しく改善される。燃料分配器１にバヨネット式結合装置５８を用 いて燃料噴射弁３を固定すると、組付けが迅速に行なわれ、確実な位置決めが可 能になる６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内燃機関の燃料噴射設備に用いられる、少なくとも２つの燃料噴射弁に燃料 供給するための燃料分配器であって、前記燃料噴射弁の個数に椙相する数の段付 けされた弁収容部が設けられており、該各弁収容部が弁収容開口を有しており、 該各弁収容開口が燃料供給通路の流れ通路に、前記弁収容部に設けられた少なく とも各１つの燃料流入開口を介して接続されており、前記各弁収容開口に前記燃 料噴射弁が挿入可能であって、前記弁収容部が前記燃料噴射弁を少なくとも部分 的に取り囲むようになっている形式のものにおいて、各弁収容部（４）が、前記 燃料供給通路（２）を貫通する区分で、流れ横断面（１６）を通って貫流する燃 料流によって全周にわたって取り囲まれるようになっており、各弁収容部（４） の少なくとも１つの燃料流入開口（２８）が、流れ方向に対して垂直の前記弁収 容部（４）の側か、または流れ方向に背反する前記弁収容部（４）の側に配置さ れていることを特徴とする燃料分配器。 ２．内燃機関の燃料噴射設備に用いられる、少なくとも２つの燃料噴射弁に燃料 供給するための燃料分配器であって、前記燃料噴射弁の個数に格当する数の段付 けされた弁収容部が設けられており、該各弁収容部が弁収容開口を有しており、 該各弁収容開口が燃料供給通路の流れ通路に、少なくとも各１つの燃料流入開口 を介して接続されており、前記各弁収容開口に前記燃料噴射弁が挿入可能であっ て、弁収容部が燃料噴射弁を少なくとも部分的に取り囲むようになっている形式 のものにおいて、前記燃料分配器（１）が、管として形成された燃料供給通路（ ２）を間隔をおいて取り囲む外側の管（２２）を有しており、該外側の管が、該 外側の管（２２）と前記燃料供給通路（２）との間に形成された環状横断面（３ １）を取り囲んでおり、該環状横断面が少なくとも１つの接続開口（３９，４４ ）によって前記流れ横断面（１６）に接続されており、各弁収容部（４）が少な くとも１つの燃料流入開口（２８）によって前記環状横断面（３１）に接続され ていることを特徴とする燃料分配器。 ３．前記燃料分配器（１）が、前記燃料供給通路（２）を貫通しかつ段付けされ た少なくとも１つのねじ収容部（１２）を有している、請求項１記載の燃料分配 器。 ４．前記燃料噴射弁（３）に設けられた端面フランジ（６３）がバヨネット式錠 止体（５７）として形成されており、前記弁収容部（４）に設けられたカラー（ ５１）が、前記バヨネット式錠止体（５７）に対応する、バヨネット式結合装置 （５８）のバヨネット式錠（５５）として形成されている、請求項１から３まで のいずれか１項記載の燃料分配器。 ５．前記バヨネット式錠（５５）に、前記バヨネット式錠止体（５７）に用いら れる少なくとも１つのストッパ（６１）が設けられており、前記バヨネット錠止 体（５７）の当接時に前記燃料噴射弁（３）が、予め規定されかつ噴射方向を決 定する位置を取るように前記ストッパが配置されている、請求項４記載の燃料分 配器。 ６．前記弁収容部（４）が吸込み管（８）とは反対側の端部的カラー（５１）を 有しており、前記カラーに前記燃料噴射弁（３）のフランジ（５０）が係合して おり、該フランジ（５０）と前記カラー（５１）とが、断面Ｕ字形の成形部を備 えた締付けクランプ（５２）によって周囲から把持されている、請求項１から４ までのいずれか１項記載の燃料分配器。