JPS6065270A - 内燃機関のための燃料噴射ノズル - 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】 産業上の利用分野 本発明は、内燃機関のための燃料噴射ノズルであって、
ノズル本体を有し、このノズル本体内に閉じばねによっ
て負荷された弁ニードルが摺動可能に支承されかつ燃料
供給導管と接続された圧力室が形成されており、この圧
力室が弁ニードルを圧力ショルダの範囲内で覗り囲んで
おり、この圧力ショルダに燃料圧によって、弁ニードル
を燃料流に抗して開放方向で摺動させる圧力が作用せし
められ、更に該弁ニードルの開放運動を緩衝する機構が
配設されている形式のものに関する。

従来の技術 上記形式を有する公知の噴射ノズルにおいては、モータ
性能の向上、特にモータ騒音の減少のために噴射時間を
最適なものにする目的で、弁ニードルの開放運動が緩衝
されている。ドイツ連邦共和国特許出願公開第３１０５
’６８６号明細書で公知の弁ニードルにおいては、弁ニ
ードルの緩衝されない送りの後に該弁ニードルと連結さ
れかつその後で該弁ニードルの運動を当該モータの運転
速度及び加速度に応じて緩衝す−べき付加的質量体が配
属されている。この公知禍造においては弁ニードルの開
放運動の時間的履歴が広い制限範囲内寸有利に変化調節
可能であるが、当該噴射ノズルの外径の大型化が必要で
あり従ってｌｕ込みに関して問題が生じてしまう。　□ 発明が解決しようとする問題点 本発明は前記形式の公妬ノズルにおける寸法の問題を、
噴射時間の広ａ調節可能性を損うことなく解決しようと
するものである。

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決す乏ための本発明による手段は、圧
力室への燃料供給導管の接続部と弁ニードルの圧力ショ
ルダとの間に絞り部材が配設されており、この絞り部材
によつソ、弁ニードルの開放行程時には圧力ショルダへ
の燃料供給流が絞られ、捷た弁＝−ドルの閉己行程時に
はその押しのけられた燃料容量が逆方向で遅延なしに戻
し流されること＋ある。

実施態様 単純でかつコンパクトな構造とするために本絞り部材募
弁ニードル上に摺動可能に支承されており、かつ戻しば
ねによつ二Ｃ１弁ニードルの圧力ショルダに前記置され
たケーシング固定的な当付はショルダに対して押しつけ
られており、しかもこの弁＝ニドルの圧力ショルダに向
って少なくとも１つの、弁なしの絞りギャップが延びて
いるとよい。

また弁ニードルを弁座から持ち上げるだめの、直接的か
つ遅延なしに作用する付加的な押し力を形成するために
は、本発明の別の実施態様によれば、弁ニードルが第２
の圧力ショルダを有ｉられずに作用せしめられる。と有
利である。

は、絞り部材がその戻り運動時にケーシング固定された
当付はシ・ルダに当接讐るに至る前に、弁ニードルの次
の解放行程が既に始まるように、絞り部材の戻しばね及
び絞りギャップが設計されかつ相互調節されていること
である。回転数の上月につれて、絞り部材と圧力ショル
ダとの間に包囲された燃料容量のより太き女部分が、次
の開放行程の開始まで各絞りギャップを介して流出され
ずに留まるようになる。従ってとの燃料容量はある程度
、絞り部材のための液状のストッパクッションを形成し
、次の弁ニードル開放行程においてはこのクッション有
効範囲に亘っては最初弁ニードルが緩衝されるとと々く
摺動され、この非緩衝摺動は、絞り部材がケーシング固
定的な当付はショルダに当接しそれによって再び緩衝作
用が有効と々るまで行なわれる。

実施例 第１図に示された噴射ノズルのノズル本体１０内には弁
ニードル１２が摺動可能に支承されておりかつ円錐状の
弁座１４が形成されており、この弁座１４から円筒状の
噴射開口１６がノズル本体１０の燃焼室側の端壁１８に
向って延びている。弁ニードル１２は案内区分２０を有
し、この区分２０は圧力ショルダ２２０所で、小さな直
径の区分２４に移行している。この区分２４は更に第２
の圧力ショルダ２６０所で更に小さ々直径の区分２８に
移行し゛ており、そしてこの区分２８には弁円錐体３０
と、噴射開口１６を遊びを以って貫通する絞りビン３２
と、噴射形成ビン３４とが続いている。図示されていな
い閉じばねによって弁ニードル１２に、矢印Ｐの方向で
の閉じ力が作用せしめられている。

ノズル本体１０内には圧力室３６が形成されており、こ
の圧力室３６は通路３８を介して、ノズル本体１０の上
端面のリング溝４０に接続されている。ノズル本体１０
が装着された状態ではこのリング溝４０内に、ノズルホ
ルダ内部に延びる燃料供給通路が接続せしめられる。こ
の圧力室３６は様々に異なる直径の孔４２，４４を介し
て、ノズル本体１０の案内孔内の圧力室４６に接続され
ており、この圧力室４６は弁ニードル１２の圧力ショル
ダ２２によって制限されている。

両方の圧力室３６と４６は絞り部材５０によって互いに
分離されており、この絞り部材５０は弁ニードル１２の
小径区分２４上に所定の半径方向ギャップ５２を以って
摺動可能に支承さｈておりかつ戻しばね５４によって、
孔４２と４４との間に形成された当付はショルダ５６に
対して押しつけられている。絞り部材５０の外径は、該
部材と孔４２の壁部との間にやはり半径方向ギャップ５
８が形成されるように設定されている。更に絞り部材５
０内には、圧力室３６と４６とを互いに接続する絞り孔
６０が形成されている。

本発明による噴射ノズルの作用形式は第２図。

６図、４図の線図に示されている。

噴射プロセスの開始時には圧力室３６内の燃ｆ−１圧が
上昇し、この圧力が該室３６から半径方向ギャップ５２
と絞り孔６０とを介して圧力室４６に伝達される。こう
して燃料圧は第２の圧力ゾヨルダ２６には直接的に、ま
た弁ニードル１２の第１の圧力ショルダ２２には絞りギ
ャップ５２．６０’＆介して作用する。これによって弁
ニードル１２が弁座１４から持上り、絞られた燃料量が
予備噴射段階において絞りｅン３２と噴射開口１６との
間の半径方向ギャップを介して燃料室内に達する。燃料
が必ず絞られて圧力室４６内に達つするので、弁ニード
ル１２の開放運動は相応してゆっくり行なわれ、それに
よって予備噴射段階が所望に応じて延長せしめられる。

絞りビン３２が噴射開口１６から走出すると、主要噴射
段階が開始され、この段階では燃料が絞られずに燃焼室
内に達つする。

主要噴射段階の終りには閉じばねによって弁ニードル１
２が図示の閉じ位置に戻し案内され、この際に絞り部材
５０が該部材５０と圧力ショルダ２２との間に宮人され
た燃料容量を介して戻しばね５４のばね力に抗して、以
下に第２の終位置と称される位置まで下方に摺動される
。

この際に戻しばね５４は、該ばねよりも著しく強力な閉
じばねに対して比較的に僅かな抵抗のみ全形成し得、従
ってこの弁ニードルの閉じ行程はほとんど緩衝されるこ
となく行なわれる。

閉じ行程の開始時点から戻しばね５４は絞り部材５０を
当付はショルダ５６に対して押し戻し始め、この際にそ
れまで圧力室４６内に流入した燃料量が圧力室４６から
半径方向ギャップ５２．５８と絞り孔６０とを介して圧
力室３６内に再び押し出される。この押し出しは、半径
方向ギャップ５２．５８と絞り孔６０との狭い横断面故
に必ずある程度の遅延を以ってのみ行なわれ得る。絞り
部材５０の１．、図示の第１の終位置と第２の終位置と
の間の距離は弁ニードル行程に相応し、ただし弁ニード
ル１２の閉じ時間の間に戻しばね５４の連続的な影響の
もとて既に行なわれる僅かな戻り行程の分だけ少なくな
っている。

絞り部材５０は半径方向ギャップ５２．５８と絞り孔６
０と戻しばね５４と共に時限及び距離素子を形成してお
り、この素子の機能は第２図乃至第４図の線図に示され
ている。この線図ではそれぞれ、弁ニードル行程の履歴
が実線りで、また絞り部材５０の摺動量の履歴が鎖線ａ
で、時間ｔに亘って示されている。６つの線図全てにお
いて、第１図の弁ニードル１２の閉じ位置と絞り部材５
０の第１の終位置とは時間軸線を内に位置する。

第２図に示された時点ｔ工で弁ニードル１２の閉じ行程
が開始され、この行程において絞り部材５０が第１の終
位置Ｅ１から第２の終位置Ｅ２へ摺動せしめられる。こ
の際に絞り部材５０は、前述のように弁ニードル１２の
全行程ｈｇよりもいくらか小さな摺動量ａｇを行なう。

この閉じ行程は時点ｔ２において終了する。ここから絞
り部材５０が戻しばね５４の作用のもとて予め所定の速
度を以って戻り動く（図面に角度αを以って図示）。

時点ｔ３からは弁ニードル１２の新たな開放行程が開始
される。第２図に示されたように時点ｔ３で絞り部材・
５０は所定の第１の終位置（第１図の位置）にまだ再到
達しておらず、この後該絞り部材５０は弁ニードル１２
とほぼ同じ速度を以って第１の終位置Ｅ１に戻される（
時点ｔ４）。

ここから絞り部材５０は当付はショルダ５６によって、
弁ニードル１２の開塾方向への摺動継続を阻止され、そ
れによって前述の緩衝作用が再び有効になる。−これは
図面上では、時点ｔ４において弁ニードル１２０打擲履
歴が屈折点ｋを有していることによって明らかである。

時点ｔ４から弁ニードル１２は、緩衝され即ち減速され
て行程終了位置まで移動し、その上で前述のサイクルを
繰り返す。

第６図と第４図から分るように、前述の手段による緩衝
作用は内燃機関の種々異なる運転状態に自動的に適合せ
しめられる。第３図は内燃機関が少ない回転数と負荷と
を以って運転されている場合であり、絞り部材５０は次
の開放行程の開始前に既にその筈１の終位置に到達して
いる。この場合、緩衝作用は弁ニードル１２０次の開放
行程全体に亘つ、て有効である。第４図は内燃機関が高
い回転数と大きな負荷のもとで運転されている場合であ
り、やはり大き外弁ニードル行程が調節されている。こ
の場合、次の開放行程は、絞り部材５０がその第１の終
位置に戻り動く前に開始される。弁ニードル１２０行程
履歴りの屈折点には第２図に示された運転状態における
場合よりも更に行程終了時点の方にずらされており、そ
れによって弁ニードル１２の、開放運動のより僅かな部
分が緩衝されることになる。また第４図から分るよ□う
に屈折点には、各噴射プロセスの連続作動が迅速になれ
ばなる程また弁ニードル行程が大きくなればなる程、弁
ニードル１２の開放行程終了時点の方へずらされること
になる。

、、効果 本発明によれば弁ニードル運動を緩衝するだめの手段配
設のために噴射ノズルに必要とされる寸法拡大が極めて
僅かで済む。そしてそれにもかかわらず噴射時間はその
都度のモータの必要に良好に適合せしめられ、それによ
って有利なモータ性能が得られている。特に、従来補助
約手段なしには大抵その開放が早過ぎてし１うような、
直径６　ｍｍ以下の弁ニードルを有する噴射ノズルにこ
の本発明による構成を用いると効果的である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は本
発明による噴射ノズルのノズル本体の縦断面図、第２図
、第６図、第４図は第１図の噴射ノズルの緩衝機構の作
用を示す線図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　内燃機関のだめの燃料噴射ノズルであって、ノズ
   ル本体を有し、このノズル本体内に閉じばねによって負
   荷された弁ニードルが摺動可能に支承されかつ燃料供給
   導管と接続された圧力室が形成されており、この圧力室
   が弁ニードルを圧力ショルダの範囲内で取り囲んでおり
   、この圧力ショルダに燃料圧によって、弁ニードルを燃
   料流に抗して開放方向で摺動させる圧力が作用せしめら
   れ、更に該弁ニードルの開放運動を緩衝する機構が配設
   されている形式のものにおいて、圧力室（３６，４６）
   への燃料供給導管（３８）の接続部と弁ニードル（１２
   ）の圧力ショルダ（２２）との間に絞り部材（５０）が
   配設されており、この絞り部材によって、弁ニードル（
   １２）の開放行程時には圧力ショルダ（２２）への燃料
   供給流が絞られ、また弁ニードル（１２）の閉じ行程時
   にはその押しのけられた燃料容量が逆方向で遅延外しに
   戻し流されることを特徴とする、内燃機関のだめの燃料
   噴射ノズル。 ２、校り部材（５０）が弁ニードル（１２）上に摺動可
   能に支承されており、かつ戻しばね（５４）によって、
   弁ニードル（１２）の圧力ショルダ（：２２−）に前記
   置されたケーシン〃ゝ固定的な当付はショルダ（５６）
   に対して押しつけられており、しかもこの弁ニードル（
   １２）の圧力ショルダ（２２）に向って少なくとも１つ
   の、弁なしの絞りギャップ（５２，５８，６０）が延び
   ている、特許請求の範囲第１項記載の燃料噴射ノズル。 ６、絞りギャップが、絞り部材（５０）と弁二“、−ド
   ル（１２）との間の半径方向ギャップ（５２）によって
   形成されている、特許請求の範囲第２項記載の燃料噴射
   ノズル。 ４、絞りヤヤツゾ又はもう１つの別の絞りギャツブが、
   絞り部材（５ｏ）内の絞り孔（６ｏ）によって形成され
   てい、る、、特許請求の範囲第。 ２項又は第６項記載の燃料噴射ノズル。 ５、弁ニードル（１２）が゛第２の圧力ショルダ（２６
   ）を有し、この圧力ショルダ（２６）に、圧力室（３６
   ）内の燃料圧が絞られずに作用せしめられる、特許請求
   の範囲第１項記いては、絞り部材（５ｏ）がその戻り励
   時にケーシング固定されたや付はショルダ（５６）に当
   接す□るに至る前に、弁ニードル（１。 ２）の次の開放行程が既に始まるように、絞り部材（５
   ０）の戻しばね（５４）及び絞りヤヤッゾ（５２，５８
   ，６０）が設計されかつ相互調節されている、特許請求
   の範囲第２項記載の燃料噴射ノズル。