JPS6069257A - 燃料噴射装置 - 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、内燃機関における前噴射及び主噴射のための
補助ポンプを備えた燃料噴射装置であって、低圧ポンプ
から供給された前噴射量が、前噴射ピストンの手前にあ
らかじめ貯えられていて、高圧噴射ポンプの供給圧によ
って前記前噴射ピストンが駆動されると、この前噴射ピ
ストンによって噴射弁へ押しやられるようになっている
形式のものに関する。

先行の技術 このような形式の燃料噴射装置は例えばドイツ連邦共和
国特許出願公開第３００２８５１号明細書により公知で
ある。この公知の装置はもちろん、ディーゼル機関にお
いて、一方では高圧噴射ポンプによって供給された主燃
料を、他方では別個のポンプによって供給された点火燃
料を、主燃料及び点火燃料用の、液圧操作される補助ポ
ンプ及び別個の噴射ノズルを介して点火しやすいように
ガイｒするためのものである。

この場合、点火燃料を供給する低圧ポンプが、行程ピス
トンによって制限された、補助ポンプ内の貯蔵室に接続
されており、行程ピストンの前記貯蔵室とは反対側の端
部に主燃料の供給圧が作用するようになっている。この
公知の装置においては、構造費用が著しく高価であるこ
とは度外視しても、ディーゼル機関の各シリンダに、前
噴射及び主噴射用の別個の噴射弁を配属する必要があり
、またこのためにそれぞれ１つの補助ポンプと多数の接
続導管を必要とし、前噴射と主噴射とを精確に時間的に
ずらして連続して作動制御することは困難である。それ
というのは、接続導管内にデッドスペースが存在するた
めに、特に回転数に関連して、前噴射及び主噴射のため
の所定の制御時間に対するずれが形成されるからである
。

また、前噴射用の小さい別個のピストンを、燃料噴射弁
内で主噴射を行なうための負荷ピストンに対して軸平行
にずらして配置するものも公知である（Ｆ″イツ連邦共
和国特許第１２５２００１号明細書参照）。この公知例
においては、別個の低圧源は設けられておらず、前噴射
量は主噴射用の燃料供給部から供給されるようになって
いる。このために圧力導管内に生じる圧力及びひいては
燃料供給量の精確さに不都合な影響が生じる。

また、内燃機関において、前噴射を制御するために、ば
ねのばね力に抗して移動可能な１段式の制御スライダを
設けたものも公知である（ドイツ連邦共和国特許出願公
開第２８３４６３３号明細書参照）。この制御スライダ
は制御縁を介して貯蔵部内で確実な負荷軽減を行なうこ
とによってそのつど前噴射及び主噴射への所望の接続が
得られるようになっている。しかしながらこの公知例に
おいても、前噴射量は、主噴射量を供給する噴射ポンプ
の供給量から分岐しているので、主噴射量のための供給
量制御の精確さには否定的な影響が生じる。

本発明の課題は以上のように先行の技術から出発してよ
り構造が簡略化されしかもより精確に作動する燃料噴射
装置を提供することである。

前記課題を解決した本発明の燃料噴射装置においては、
前噴射ピストンが押圧ピストンとして構成されていて、
この押圧ピストンに対して同軸的に配置された中間ピス
トンによって駆動されるようになっており、これら２つ
のピストンが、補助ポンプのためのすべての圧力導管及
び漏れ油導管を有する円筒形状の中間部材内に配置され
ており、この中間部材が、ダブルニードルノズルを備え
たノズル保持体と液管との間に配置されていて、これら
のノズル保持体と液管とによって形成される噴射弁の、
互いに隣接し合うこれら液管及びノズル保持体の直径寸
法を越えないか又はやや越える程度の外のり寸法を有し
ている。

特許請求の範囲の従属項に記載した手段によって、特許
請求の範囲第１項記載の装置の有利な実施態様及び改良
が可能である。特に有利には、前噴射用のピストンシス
テムが、軸方向で互いに向き合って配置された中間ピス
トン及び抑圧ピストンを備えた２つの分割された段付ピ
ストンに分割されている。この場合、各ピストンは構造
の小さいばね室内で個有の戻しばねを有している。

次に図面に示した実施例について本発明の構成及び作用
を具体的に説明する。

第１図に示した本発明の第１実施例による、ダブルニー
ドルノズル及び前噴射のための補助ポンプを備えた噴射
弁１０は、負荷軽減・漏れ油接続部１１ａ及び高圧噴射
ポンプ用の圧力導管接続部ｌ１ｌ）を備えた液管１１と
、噴射弁の寸法内に組み込まれた補助ポンプ用の中間部
材１２とを有している。この中間部材１２は低圧燃料供
給ポンプに接続するための低圧接続部１２ａを備えてい
る。またこの中間部材１２にはノズル保持体１３が固定
されており、このノズル保持体１３は、ダブルニードル
ノズル１５を形成するキャップナツトを備えたノズル体
１４を有している。このようなダブルニードルノズルは
、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第２９４３８９
５号明細書により公知である。また、同軸的な弁ニード
ルと、互いに仕切られた圧力室（ドイツ連邦共和国特許
第８４９３２５号明細書参照）とを備えた公知のダブル
ニードルノズルを本発明に従って補助ポンプを設けて構
成することも可能である。液管１１にねじ込まれた中間
部材１２は、段付けされた内孔を備えた中空円筒形に構
成されている。この中間部材１２の、中央の燃料供給通
路１７を備えた付加部１６は液管１１内に突入している
。この中間部材１２自体はその下部に形成された拡張さ
れた孔１８内で挿入体１９を支持している。この挿入体
１９の中央に形成された段付けされた内孔内には、前噴
射を行なうための２段に分割された段付ピストンが滑動
可能に配置されている。この段付ピストンは、軸方向で
互いに相前後に配置された抑圧ピストン２０と中間ピス
トン２１とから成っている。中間ピストン２１（Ｌ挿入
体１９内に形成されたピストンガイド２２から出て、燃
料供給通路１７に対して拡大された内孔２３によって形
成された、中間部材１２内のばね室２４に突入している
。この場合、ゾレロードばね２５自体は一方では挿入体
１９の自由端面２６に支えられていて、他方では、中間
ピストン２１のヘッド状の突起部２７に固定されたばね
リング２８に支えられている。内孔２３と燃料供給通路
１７どの間でショルダ３０を形成する段部と、突起部２
７どの間にはストッパとしての調節プレート２９が配置
されており、この調節プレート２９の厚さによって前噴
射量ＱＶＥが規定される。調節プレート２９に形成され
た溝２９ａは、燃料が通路１７からばね室２４へと妨げ
られずに流れ込むことを可能にする。

抑圧ピストン２０は、挿入体１９内に形成された、中間
ピストン２１のばね室２４と同様の大きさのばね室３１
を有している。このばね室３１は、段付けされたノズル
保持体１３の端面に形成された孔底部としての切欠き３
２によって閉じられている。この切欠き３２から、前噴
射・圧力通路３３がノズル保持体１３を通って、前噴射
用の所属のニードルノズルへ通じている。

ノズル保持体１３とこのノズル保持体１３に接続された
ダブルニードルノズル１５は公知）形式で構成されてい
るので、この構成については詳しく述べない。本発明の
主な特徴は、平形弁座式弁又は円すい形弁あるいは玉形
弁としての逆止弁を備えた、低圧接続部１２ａから抑圧
ピストン２０のばね室３１への取入部３４が前記ばね室
３１に直接開口している点にある。このように構成した
ことによって、ムダな容積を著しく小さく保つことがで
きる。

中間ピストン用のばね室２４から出発している燃料供給
通路３５は取入部３４をう回して挿入体１９とノズル保
持体１３とを通って主噴射用のニードルノズルへ延びて
いる。各部間にはそれぞれシールのためにシールリング
５０が配置されている。挿入体１９と中間部材１２との
間で側方に形成された漏れ油通路３６は第１の横孔３７
を介して挿入体１９内に形成された拡張された連絡室３
８に開口している。この連絡室３８内では抑圧ピストン
２０と中間ピストン２１とが互いに隣接している。さら
にこの漏れ油通路３６はさらに別の連絡通路３９を介し
て、弁ニードル用のばねを受容する、ノズル保持体１３
内のばね室４０（概略的に示されている）に開口してい
る。また、挿入体１９と中間部材１２との間の移行シー
ル範囲で漏れ油通路３６への漏れ油連絡部４１が形成さ
れている。またこの漏れ油通路３６は液管１１内の環状
室４２へ開口していて、ここからさらに連絡通路４３を
介して負荷軽減・漏れ油接続部１１ａへ通じている。

この噴射弁１００作用形式は次の通りである。

燃料が圧力を受けて高圧噴射ポンプから圧力導管接続部
１１ｂへ達すると、燃料は中間ピストン２１の有効面を
負荷する。次いでこの中間ピストン２１はそのゾレロー
ドばね２５のばね力に抗して移動せしめらる。この移動
運動は抑圧ピストン２０に伝達され、抑圧ピストン２０
はそのピストン四ツ１状の延長部２０ａが切欠き３２の
底部に突き当るまで移動せしめられるこのようにして、
ばね室３１から、抑圧ピストン２０に配属された個有の
ゾレロードばね２０ｂのばね力に抗して押しやられた燃
料は前噴射量として、前噴射・圧力通路３３を通じて所
属のニードルノズルに達する。ばね室３１内圧力が上昇
すると同時に取入部３４内の逆止弁が閉鎖する。

この前噴射行程後に、中間ピストン２１が戻されてこれ
によって圧力が降下することによって、主噴射燃料が燃
料供給通路３５を通って所属のニードルノズルに供給さ
れる。明確な中間負荷軽減をも伴う、前噴射と主噴射と
の所望の時間配分又は時間的連続は、ニードルノズルの
開放圧及び有効な圧力面に関連して有効なプレロードば
ね圧を相応に調節することによって得られる。

第２図に示した本発明の第２実施例は前記第１図の第１
実施例に対して、中間部材の範囲が異なっているだけな
ので、第１図の実施例と同じ作用を有する同じ部分は同
一の符号に′を付けて表わｌ−た。中間部材１２′内の
挿入体１９′は第１図のものよりもさらに上方（図面で
右側）に延びていて、中央で、同軸的な押圧ピストン２
０′及び中間ピストン２１′用の直径のやや異なる孔を
有している。この場合、中間ピストン２１’用のばね室
２４′はこの中間ピストン２１′に後置されており、第
１図の第１実施例におけるようにばね室２４の上方範囲
で中間ピストン２１を環状に取り囲んではいない。ばね
室２４’は抑圧ピストン２０’と中間ピストン２１′と
の移行範囲に存在しているので、横孔３７′を通じて漏
れ油通路３６′へ負荷軽減されていて、抑圧ピストン２
０′は両側でピストンロッド状の延長部２０′ａと２０
′Ｃとを備えている。この場合、延長部２０’ｃは中間
ピストン２１′のばね室２４′の中央に延びていて、中
間ピストン２１′の裏側面に当接している。しかしなが
ら延長部２０′Ｃは中間ピストン２１′と一体的な部分
であっても良い。

この場合延長部２０′Ｃは抑圧ピストン２０′の裏側面
に当接している。この第２図の実施例においても、延長
部２０′ａがノズル保持体１３′内の切欠き３２′の底
部に突き当ることによって行程制限が得られるのに対し
て、行程自体は、挿入体１９’とこの挿入体１　ｇ／を
円筒形状に取り囲む中間部材１２′との間の移行範囲に
おける調節及びシールプレート４４によって規定される
。これによって中間ピストン２１′の上部のストッパ面
から、孔底部４５内に押し込まれた定置のヘッド部材４
６への間隔を変えることができる。

ヘッド部材４６は、高圧・噴射ポンプから供給された燃
料用の適当な流過通路４７を備えている。

第２ａ図に拡大して示した、底圧ポンプ（例えば供給圧
２パール）からの取入部３４又は３４′内の逆止弁は、
閉鎖方向に作用するプレロードばね４９を備えた可動な
弁体４８を備えている。

効果 本発明による燃料噴射装置は、補助ポンプをスペースを
節約して、つまり、多数の付属導管を備えた付加的な作
用ブロックを設ける必要なしに、前噴射及び主噴射用の
ダブルニードルノズルを備えた通常寸法の個有の噴射弁
内に組み込むことができるという利点を有している。こ
の場合、機関及び噴射ポンプの構造を変える必要はない
。

また、低圧ポンプからの供給導管内に設けられた取入弁
及び逆止弁が、前噴射用の抑圧ピストンのばね室の近く
に配置されているので、ムダな容積を小さく保つことが
でき、しかも噴射弁の構造を変えることなしにこの噴射
弁を２段式燃料噴射用にも使用することができるという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例による燃料噴射装置の１部
の概略的な縦断面図、第２図は第２実施例による燃料噴
射装置の１部概略的な縦断面図、第２ａ図は底圧ポンプ
からの供給導管に設けられた逆止弁の１実施例の拡大し
た断面図である。 １０　、　Ｉ　Ｏ’・・・噴射弁、１１　、１１’・・
・液管、１１ａ・・・負荷軽減・漏れ油接続部、１１ｂ
・・・圧力導管接続部、１２　、１２’・・・補助ポン
プ中間部材、１２　ａ　、　１２’ａ−底圧接続部、１
３　、　］　３’・・・ノズル保持体、１４・・・ノズ
ル体、１５・・・ダブルニードルノズル、１６・・・付
加部、１７・・・燃料供給通路、１８・・・孔、１９　
、１９’・・・挿入体、２０　、２０’・・・抑圧ピス
トン、２０ａ、２０ｂ。 ２０’ａ　、　２０’ｃ　＝−延長部、２０　ｂ−・・
プレロードばね、２１　、２１／・・・中間ピストン、
２２・・・ピストンガイド、２３・・・内孔、２４　、
２４’・・・ばね室、２５・・・プレロー１ばね、２６
・・・自由端部、２７・・・突起部、２Ｂ・・・ばねリ
ング、２９・・・調節プレート、２９ａ・・・溝、３０
・・・ショルダ、３１　、３１’・・・ばね室、３２　
、３２’・・・切欠き、３３・・・前噴射・圧力通路、
３４・・・取入部、３５・・・燃料供給通路、３６　、
３６’・・・漏れ油通路、３７　、３７’・・・横孔、
３８・・・連絡室、３９　、３９’・・・連絡通路、４
０・・・ばね室、４１・・・漏れ油通路通路、４２・・
・環状室、４３・・・連絡通路、４４・・・調節及びシ
ールプレート、４５・・・孔底部、４６・・・ヘッド部
材、４７・・・流過通路、４８・・・弁体、４９・・・
プレロードばね、５０・・・シールリング

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　内燃機関における前噴射及び主噴射のための補助ポ
   ンプを備えた燃料噴射装置であって、低圧ポンプから供
   給された前噴射量が、前噴射ピストンの手前にあらかじ
   め貯えられていて、高圧噴射ポンプの供給圧によって前
   記前噴射ピストンが駆動されると、この前噴射ピストン
   によって噴射弁へ押しやられるようになっている形式の
   ものにおいて、前噴射ピストンが抑圧ピストン（２０，
   ２０’）として構成されていて、この抑圧ピストンに対
   して同軸的に配置された中間ピストン（２１，２１’）
   によって駆動されるようになっており、これら２つのピ
   ストンが、補助ポンプのためのすべての圧力導管及び漏
   れ油導管を有する円筒形状の中間部材（１２）内に配置
   されており、この中間部材（１２）が、ダブルニードル
   ノズル（１５）を備えたノズル保持体（１，３，１３’
   ）と抜管（１１，ＩＩ′）との間に配置されていて、こ
   れらのノズル保持体（１３，１３’）と抜管（１１゜１
   １′）とによって形成される噴射弁（１ｏ　、　］、　
   Ｏ’）の、互いに隣接し合うこれら抜管（１１，ＩＩ’
   ）及びノズル保持体（１３，１３’）の直径寸法を越え
   ないか又はやや越える程度の外のり寸法を有しているこ
   とを特徴とする、燃料噴射装置。 ２、　前記中間部材（１２，１２’）が、わずかな直径
   差を有して段付けされたこの中間部材の内孔内で、中間
   ピストン（２１，２１’）及び抑圧ピストン（２０，２
   ０’）用の滑動軸受はガイドと、これらの各ピストンに
   配属されたばね室（２４、２４’；　３１　、３１’）
   とを連続して有しており、ノズルの漏れ油孔が、連絡通
   路（３９）を介して、前記抑圧ピストン（２０゜２０′
   ）と中間ピストン（２１，２１’）とによって形成され
   た２つに分割された段付きピストンの漏れ油導出部に接
   続されていて漏れ油通路（３６）に通じている、特許請
   求の範囲第１項記載の燃料噴射装置。 ３　軸方向で抑圧ピストン（２０，２０’）に後置され
   たばね室（３１，３１’）と同じ高さ位置で、中間部材
   （１２，１２’）に、逆止弁を備えた、低圧供給ポンプ
   からの取入部（３４゜３４１）が配置されている、特許
   請求の範囲第１項又は第２項記載の燃料噴射装置。 ４　中間部材（１２，１２’）が、内部の挿入体（１９
   ，１９’）を取り囲む円筒形のスリーブより構成されて
   おり、該スリーブの一方側が先細のヘッド部によって液
   管（１１）にねじ込まれていて、該スリーブの他方側の
   終端部にノズル体がねじ込まれており、このようにして
   液管（１１）とノズル体とが接続されている、特許請求
   の範囲第１項から第３項までのいずれか１項記載の燃料
   噴射装置。 ５、　中間部材（１２）の円筒形のスリーブ内に挿入さ
   れた挿入体（１９）が押圧ピストン（２０）及び中間ピ
   ストン（２１）のための滑動案内部を形成しており、こ
   れに対して液管（１１）に向かう方向で、前記中間部材
   （１２）の円筒形のスリーブの、さらに延びる縮小され
   た内孔（２３）によって、中間ピストン（２１）用のば
   ね室（２４）が形成されており、前記内孔（２３）がそ
   の孔底部で前噴射量のための行程制限された調節プレー
   ト（２９）を有している、特許請求の範囲第１項から第
   ４項までのいずれが１項記載の燃料噴射装置。 ６　押圧ピストン（２０，２０’）と中間ピストン（２
   １，２１７）との移行範囲が、漏れ油通路（３６，３６
   ’）へ通じる横孔（３７，３７’）を介して負荷軽減さ
   れている、特許請求の範囲第６項記載の燃料噴射装置。 ７　同軸的なばね室（２４’）が中間ピストン（２１’
   ）に後置されており、負荷軽減用の横孔（３７’）がば
   ね室に開口している、特許請求の範囲第６項記載の燃料
   噴射装置。 ８、　中間部材（１２，１２’）に形成された横孔（３
   ７，３７’）が挿入体（１９，１９’）とこの挿入体（
   １９，１９’）を取り囲む円筒形のスリーブとの間で縁
   部側に延びていて、さらに連絡通路（３９，３９’）を
   介して、隣接するノズル保持体（１３，１３’）のばね
   室（４ｏ）にまでガイＰされている、特許請求の範囲第
   １項から第７項までのいずれが１項記載の燃料噴射装置
   。