JPS61175264A - 空気圧縮燃料噴射内燃機関の燃料噴射弁 - 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】 産業上の和用ノ甲 本発明は空気圧縮燃料噴射内燃機関の燃料噴射弁、特に
、ノズル本体内を導かれるニードルＪ「がばねの力に抗
して燃料の流れの方向の反対方向にその円すい形の座面
がノズル本体内に弁円すいによって構成される弁座から
持ち上げられ、同時にそのニードル・チツプによって内
燃機関の少なくとも１つの燃焼室に通じる噴射孔を聞き
、その開口断面はニードルの行程に依存して制御される
、空気圧縮燃料噴射内燃機関の燃料噴射弁に関する。

従来の技術 ドイツ公開公報第３４　　１２　　５１６号から、内向
きに開いた二ードル介が袋穴として構成され、ノズル類
にある噴射孔によって内燃機関の燃焼室と通じるダクト
を閉じる燃料噴射弁は公知である。

この多孔ノズルとして構成された燃料噴射弁の霧化能力
に対しては重要な量として噴射孔の入口と噴射孔の出口
との間の圧力差が基準となる。内燃機関の始動時と低い
回転範囲とにおいては噴射ポンプから来る圧力波は小さ
くて二ードル弁を完仝に開くには不十分であるので、い
ずれにせよ小さい圧力振ｌ］の一部は弁座領域において
はさらに小さくなる。不利な条件下においても霧化は起
こる。

−ぽいに開いた状態においては多孔ノズルは噴射孔の大
きさによる固定した一定の開口断面と、したがって排出
量に依存した霧化能力を持つ。この霧化能力は定格出力
点においては十分であるが、それより低い回転数範囲に
おいては霧化は悪い。

さらにスイス特許第６　３　２，０　５　３号から、供
給された燃料の圧力によって円すい形の密着（シール）
座から内向きに引っ込むことができる二ードル弁が、ニ
ードル・チップが二ードル弁の縦軸に対して鋭角をなす
噴射孔にはまり、軸方向に移動できる二ードル弁の各位
置において噴射孔における自由断面が密着座におけるそ
れぞれ自由断面より小さくなるように形成された燃料噴
射弁は公知である。これによって既に二ードル弁の開き
相および閉じ相の間に噴射孔の前に燃料の圧力が発生し
、そのためにこれらの相において良好な混合および燃焼
が達成されるが、噴射孔を弁座に連携させることにより
燃料の流線が弁の先端に集まり、それから噴射孔の壁に
接触して最終的に燃焼室にはいるという欠点がある。そ
の結果霧化能力が妨害される。

−　が　・　しようと　る間一貞 本発明の課題は上記の欠点を除去し、弁座の下流におい
て燃料がほとんど妨害されないで燃焼室に噴射されるこ
とが保証され、同時に内燃機関の全運転範囲において燃
焼室内に十分良好な霧化が達成されるように噴射弁のノ
ズルを構成することである。

間　占　　・　　るための千一 本発明によればこの課題は、噴射孔を弁円すｌ，Ｘの弁
座の上流にある部分に弁円すいの母線と角をなして設け
、弁円すいの下流にあるダクトを燃料が妨害なく通って
燃焼室に達する断面の大きな貫通ダクトとして構成する
ことによって解決される。

′ｊ１゛座のに流にある噴射孔の開「１断面をニードル
ゴＣの行程（ｘトローク）によって連続的に変えること
ができるようにして燃料の初出量に適応させることによ
って噴射ノズルはその流体的挙動（特性）を＋ＩＪ木的
に変える。

霧化に決定的な圧力は噴射ポンプから来る前進波とノズ
ルで反射されたもどり波との圧力振ｒｌＪの和から構成
される。ニードル弁は」二記の利用がノズルを開く圧力
に対応するまで開く。したがってノズルを開く圧力を適
当に彦根することにより本発明の実施例においては霧化
能力が決定され、到来する圧力波（±υ１出量だけを決
定する。

噴射孔が弁円すいの母線と角をなすことによりノズルの
ニードル座をＮ１れる噴射流は仮定の弁円すいの先端で
街突することができず、したがって１１１１方向の個々
の疏れとして継続する。これは燃焼室内の不都合な燃料
分布となる。

反対に燃料流は傘形に構成され、このようにして燃焼室
にはいる。大きな断面の貫通ダクトとじて噴射孔の下流
に設けられたダクトにより燃料流は妨害なく燃焼室には
いる。

製造技術の観点から噴射孔はノズル本体の弁円すい上に
不動に設けられた挿入体のみぞ穴として形成することが
できる。挿入体は供給ダクトのある上側円筒形部を持ち
、供給ダクトにはそれぞれ下側円すい形部にある噴射孔
が接続している。

方向の方位した排出量を可能にし、複雑な燃焼室の形に
対して一様でない質量分布を維持するために、ノズル本
体中の円すい形の弁座の場合に弁円すいの軸線を貫通ダ
クトの軸線に対してずれさせ（くい違わさせ）、貫通ダ
クｉ・に平面に構成されたノズル端に口を開かせること
ができる。

出てくる燃料流の質１１２分布に対してばかりでなくそ
の排出方向に対しても影響を与えるために、ずらせて設
けた貫通ダクトに、非対称なノズル端を円すい形に構成
したノズル本体の場合にこのノズル端の長い方の円すい
面に口を開かせる。しかしながら貫通ダクトはまたその
軸線を弁円すいの軸線に対して傾斜させ、貫通ダクトを
平面に構成したノズル端に口を開かせることができる。

場所が原因で傾斜したノズル位置が必要な場合には、貫
通ダクトを円すい台形に構成したノズル端の円すい面に
口を開くように傾斜させることができる。したがって初
出される燃料流は弁座の後ろで方向が偏向する。

貫通ダクトの特別の位置と構成とによってノズルから出
てくる燃料流の流れ方向は種々に構成された燃焼室の形
に有利に適合する。

成る貫通ダクトの場合には燃料流はまずダクトの壁の形
に従い、それから貫通ダクトの斜めに切断された端によ
って種々の出射角でダクトから出てくる。

ノズル・チップの強度を損なうことなくできるかぎり大
きな射出角を達成するために１貫通ダクトの形を燃料流
がニードル座を出た後にはもはやダクトの壁と接触しな
いように双曲面にする。しかし貫通ダクトは円すい形に
も構成することができる。

文−」１−例 第１図に示した、空気圧縮、直接噴射内燃機関の燃料噴
射弁（１）は内部でニードル弁（３）が縦方向に移動で
きるノズル本体（２）でできている。

ニードル弁（３）のニードル・チップ（４）は円すい形
の座面としてノズル本体（２）中の弁円すい（８）の部
分としての弁座（５）上に載る。

図示のニードル弁位置においてはニードル番チップ（４
）の下流に通路ダクトとして断面が制限（妨害）されな
いダクト（貫通ダク））（７）が内燃機関の燃焼室（８
）に１１を開いている。

ニードル弁（３）は供給ダクト（８）と接続された圧力
空間（１０）を制限する。圧力空間（１０）には挿入体
（１１）が挿入され、その」−側の円筒形体部（１１ａ
）はプレス、ねじ込み、その他でノズル本体（２）に接
続することができ、その下側の円すい形体部（１１ｂ）
は全面が弁円すい（６）上に載る。

挿入体（１１）にはその円筒形体部（１１ａ）にダクト
（１２）が設けられ、それは円すい形体部（１１ｂ）に
設けられ、弁円すい（６）の領域においてノズル本体の
壁とともにニードル弁（３）に達する噴射孔（１４）を
形成するみぞ穴（１３）と接続している。噴躬孔（１４
）は弁座（５）の上流にある。噴射孔（１４）はゴｆ円
すい（６）の母線と角をなすように方位している（第１
図）。この噴射孔（１４）の断面は一ヒ側休部（１１ａ
）におけるダク）　（＋２）の断面よりかなり小さい。

燃料噴射弁（１）においては燃料は供給ダクト（９）、
圧力空ｌ）巨１０）、ダクト（１２）、および噴射孔（
１４）に達する。ニードル弁（３）は、前進波と反射後
進波との利用力がノズルの開き圧力に等しくなるまでニ
ードル弁の圧力ショルダに作用する燃料の圧力によって
開く。この際第１図に“′ａ゛で示した噴射断面および
ニードル弁の後ろ側に係合するばね（１６）は噴射孔（
１４）の開き断面パｂ゛が放出側においてニードル弁行
程によって連続的に変って噴射量に適合するように圧力
空間の一定圧力に適合する。

噴射孔（１４）から射出される燃料流はダクト（７）の
構成によって燃焼室（８）内に達する。

第１図においては貫通ダクト（７）はニードル弁（３）
　と同軸であるが、第２図および第３図においてはダク
ト（７）のＮ＋線ＩＩＸＩＩは弁円すい（６）の１１〜
１１線“′ｙ“′　とくい違っている。第３図のダクト
（７）は、ノズル端（１日）が斜めになっているので、
下流端が斜めに切られた形になっている。

第４図においてはダクト（７）の軸線”ｘ“′だけが弁
円すい（６）の軸線′”　ＩＩに対して傾いている。タ
クト（７）はここでも抽出側が斜めに切られた形になっ
ている。第５図においてはダクト（７）の１ｔｃｈ線　
Ｘ　は−そう強く傾斜し、ダクト（７）は円すい台形の
ノズル（１７）の円すい面（１８）に口を開いている。

ダクト（７）の形状は第６図においては回転双曲面、第
７図では円すい形になっていて、いずれの場合にも抽出
された燃料流は弁座（５）を出た後はもはや壁に接触し
ない。場合によってはダクト（７）の円すい形構造は第
２〜５図の実施例においても用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は燃料噴射弁の縦断面図である。 第２〜７図は貫通ダクトの種々の位置と形との図である
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ノズル本体内を導かれるニードル弁がばねの力に
   抗して燃料の流れの方向の反対方向にその円すい形の座
   面がノズル本体内に弁円すいによつて構成される弁座か
   ら持ち上げられ、同時にそのニードル・チツプによつて
   内燃機関の少なくとも１つの燃焼室に通じる噴射孔を開
   き、その開口断面はニードルの行程に依存して制御され
   る、空気圧縮燃料噴射内燃機関の燃料噴射弁であつて、
   噴射孔（１４）は弁円すい（６）の弁座（５）の上流に
   ある部分に設けられ、弁円すい（６）の母線と角をなし
   、弁円すいの下流にあるダクト（７）は燃料が妨害なく
   通つて燃焼室（８）に達する断面の大きな貫通ダクトと
   して構成されていることを特徴とする燃料噴射弁。 （２）噴射孔（１４）はノズル本体の弁円すい（６）上
   に不動に設けられた挿入体（１１）のみぞ穴としてつく
   られ、挿入体（１１）はダクト（１２）を持つ上側円筒
   形体部（１１ａ）を持ち、ダクト（１２）にはそれぞれ
   下側の円すい形体部（１１ｂ）にある噴射孔（１４）が
   接続していることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の燃料噴射弁。 （３）貫通ダクト（７）の軸線（ｘ）は弁円すい（６）
   の軸線（ｙ）からずれており、貫通ダクト（７）は平面
   に構成されたノズル端（１７）に口を開いていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の燃
   料噴射弁（第２図）。 （４）貫通ダクト（７）の軸線（ｘ）は弁円すい（６）
   の軸線（ｙ）からずれており、貫通ダクト（７）は、非
   対称のノズル端（１７）が円すい形をしているノズル本
   体（２）の場合には、このノズル端（１７）の長い方の
   円すい面（１８′）に口を開いていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項または第２項記載の燃料噴射弁（
   第３図）。 （５）貫通ダクト（７）の軸線（ｘ）は弁円すい（６）
   の軸線（ｙ）に対して傾斜しており、貫通ダクト（７）
   は平面に構成されたノズル端（１７）に口を開いている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
   載の燃料噴射弁（第４図）。 （８）貫通ダクト（７）の軸線（ｘ）は弁円すい（６）
   の軸線（ｙ）に対して傾斜しており、貫通ダクト（７）
   は円すい台形に構成されたノズル端（１７）の円すい面
   （１８）に口を開いていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の燃料噴射弁（第５図）。 （７）貫通ダクト（７）の形状は排出された燃料流が弁
   座（５）を出た後はもはやダクトの壁に接触しないよう
   に回転双曲面になつていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の燃料噴射弁。 （８）貫通ダクト（７）は円すい形に構成されているこ
   とを特徴とする前記の特許請求の範囲のいずれかに記載
   の燃料噴射弁。