JPS61261656A - 内燃機関用の電気的に操作される燃料噴射弁 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、内燃機関用の電気的に操作される燃料噴射弁
であって、圧電式の中空円筒状の半径方向振動体が設け
られていて、該半径方向振動体の壁内に半径方向振動体
の縦軸線に対して平行にかつ同心的に燃料を収容する一
連の室が設けられていて、該室がそれぞれ一方の開放端
部で燃料供給路に接続されていてかつ他方の開放端部に
噴出開口（流出開口）を有している形式のものに関する
。

従来の技術 上記形式の内燃機関用の電気的に操作される燃料噴射弁
は、燃料を収容する少なくとも１つの室を備えた、電極
を持った圧電式の振動体を有し、かつ、前記室には燃料
供給路と噴出開口とが燃料を案内するように接続されて
いる。このばあい前記室は、電極に電圧がかけられたば
あいに室を介して噴出開口に向かう優先運動を燃料に与
えるように、形成されている。特に圧電式の振動体とし
て中空円筒状の半径方向振動体が設けられていて、この
半径方向振動体の壁内に半径方向振動体の縦軸線に対し
て平行にかつ同心的に燃料を収容する一連の一貫した室
が設けられている。

圧電式の振動体並びにこの振動体に接続された燃料供給
路並びに振動体の流出開口と同じである噴出開口によっ
て燃料噴射弁は、全体的に可動な部材を用いることなし
に、特に縦方向移動可能な弁ニーＰルな用いることなし
に、液状の燃料の優先運動、つまり噴射方向を規定する
。このばあい燃料量を調量できかつ燃料を霧化するため
の前提条件を得ることができねばならない。このことは
、燃料を収容する室の容積を変えるために、圧電式の振
動体の電極に電圧をかけたばあいに電界によって振動体
が収縮させられるか又は伸張させられることによって、
かつ、室の容積が減少したばあいに燃料がほぼ噴出開口
から流出するのに対して、燃料供給路を介した燃料逆流
が゛著しく絞られることによって、得られる。

一般に、申し分のない空気・燃料混合物を得るために、
燃料噴射弁によってできるだけ拡開された霧化された燃
料噴流を生せしめることが所望される。公知の燃料噴射
弁では、このことを種々の構造上の措置を講すること罠
よって達成しようとしたが、このばあい燃料噴流は燃料
噴射弁の縦軸線内で規則的に燃料噴射弁から燃料噴射弁
を取り囲む容積内に噴射された。燃料噴射弁が集中噴射
装置におけるように全体として内燃機関によって吸込ま
れる空気流内に位置しているばあいには、この空気流は
燃料噴射弁の外部に沿って流れかつ空気流の流れ速度に
基づき燃料噴流の所望の拡開が妨げられる。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、冒頭に述べた形式の圧電式の中空円筒
状の半径方向振動体を備えた電気的に操作される燃料噴
射弁における前記欠点な回避することにある。つまり、
燃料噴射弁が該燃料噴射弁の周囲を流れる空気流内に位
置しているばあいでも、できるだけ拡開された霧化され
た燃料噴流が得られるようにすることにある。

発明が解決しようとする問題点 前記課題は本発明によれば、半径方向振動体を貫通して
空気流のための通過路（貫通孔）が半径方向振動体の縦
軸線に対して同心的に案内されていて、前記通過路が開
放されてほぼ噴出開口（孔）の高さまで達していること
によって解決された。

実　　施　　例 両図面では燃料噴射弁は著しく拡大して図示されている
。

第１図および第２図による燃料噴射弁の実施例の主要部
分は圧電材料から成る中空円筒状の半径方向振動体１１
である。中空円筒状の半径方向振動体内にはその内壁と
外壁との間で、燃料を収容する一連の室１２．１２１が
配置されている。燃料を収容する室は半径方向揺動体の
中立素分内に位置しかつコンスタントな直径の一貫した
孔、つまり上側と下側とで開かれた孔として形成されて
いる。前記室は縦軸線１９に対して平行にかつ同心的に
のびている。

半径方向振動体の内壁および外壁にはそれぞれ電極が設
けられていて、該電極ｋｊ　ＩＪ−ド線１牛、１５によ
ってのみ示されている。

燃料を収容する室１２．１２１の下側に対置して環状絞
り１６が配置されていて、該環状絞り１６は滴下サイズ
を現定する、室１２．１２１と整合した孔１７．１７１
　を有している。

半径方向振動体および環状絞りは、孔１７．１７１　を
備えた環状絞り１６もしくは半径方向振動体の室が下向
きに燃料を噴射できるように、ブロック１８内に取り付
けられている。

縦軸線を中心として申し分なく回転対称的な有利には金
属製の剛性的なブロックの上側部分内には、半径方向振
動体に対する燃料供給路が配置されている。燃料供給路
はほぼ、燃料流入管片２１と燃料流出管片２２とが連通
ずる環状の定容室２ｏを有している。燃料流入管片およ
び燃料流出管片の自由横断面は定容室の内壁の面積より
も小さい。

半径方向振動体１１はブロック１８の環状の切欠き２３
内にシール２４．２５．２６を用いてシールされて挿入
されている。

上側のカッξ−２８はブロック１８を特に定容室２０に
亘って被っているので、定容室は閉じら水れている。

力・々−２８とブロック１８とを貫通して縦軸線１９に
対して中央に配置されている貫通孔２９がのびている。

これによって貫通孔および貫通孔を半径方向で外側で制
限する部分と定容室２０と環状の切欠き２３との間に壁
３ｏが形成される。ブロックは有利には金属から成って
いるので、壁は申し分なく熱を伝達する。

貫通孔の下側の開口部には外向きにチーノミ状に拡開し
た形状（第１図および第２図参、照）の面取り部３１が
設けられている。

第２図の実施例は付加的な円錐体３２が設けられている
ことによって第１図による実施例と相違している。この
円錐体３２の円錐面は有利には面取り部３１と共にほぼ
環状のギャップを形成しており、このギャップの形状は
第２図で詳細に示されている。円錐体３２は所定の位置
でブロック１８に固持されていて、このために下側のプ
レート３３が用いられる。

リード線１４．１５に電圧がかけられたばあいおよびこ
れに応じて半径方向振動体の外壁と内−壁との間に生じ
る電界に基づいて、半径方向振動体内の室１２．１２１
　の容積変化が行なわれる。定容室２０から燃料を収容
する前記室内に流入する燃料はほぼ下向きに環状絞り１
６の孔１７．１７１　　を介して燃料噴射弁を取り囲む
容積内に噴射される。従って燃料の優先運動方向は適当
の矢印によって示されているようにのびている。これに
対して燃料は室１２．１２■から上向きに定容室２０内
に著しく逆流することはない。何故ならば定容室は大容
量のほぼ圧縮不能な燃料によって充填されているからで
ある。従って燃料を収容する室１２．１２１　は製作上
有利に一貫した孔として形成できる。

＋７　　）１１線１４．１５はブロック１８から図示さ
れてない差込み接続部材に導びかれていて、従ってこの
差込み接続部材を介して半径方向振動体に制御された電
圧を供給できる。

第１図および第２図による燃料噴射弁が設けられている
内燃種間の運転中には燃料噴射弁の周囲を（図面でみて
上方から下方に）供給空気が流れる。供給空気の一部は
矢印３４で示された主流れ方向で貫通孔２９を介して案
内される。貫通孔２９から流出したばあい内側の供給空
気流は矢印３５で示されているように外向きに拡開され
る。この拡開された内側の供給空気流は供給空気流の空
間内に噴射される、優先運動方向２７で環状絞り１６の
孔１７．１７Ｉから流出する霧化された燃料を連行する
。このばあい燃料と供給空気流は申し分なく混合され、
このばあい混合気は更に外向きに拡開される。有利には
第１図の面取り部３１に基づいてかつ−層効果的には第
２図の円錐体３２によっていずれにせよ環状絞り範囲お
よび隣接する面範囲において不都合な渦流形成がわずか
にされる。

発明の作用効果 挿入された半径方向振動体内に燃料を収容する室および
所属の噴出開口が燃料噴射弁の縦軸線に対して間隔をお
いて設けられているので、燃料噴射弁の内側範囲を介し
て付加的な空気流を貫流させることができ、このばあい
圧電式の振動体の作業形式、特に液状の燃料に優先運動
方向を与えることおよび燃料を調量することおよび燃料
を霧化することが妨げられることはない。むしろ噴出開
口から流出する霧化された燃料噴流は、通過路から流出
して通過路の外部で拡開する空気流によって捕えられか
つほぼ縦軸線に対して横方向に拡開される。このばあい
燃料と、通過路を介した空気流としてかつ燃料噴射弁全
体の周面を流れる空気として供給される供給空気とが申
し分なく混合される。更に室の流出開口と同じである室
の噴出開口にばあらゆる側から空気が流れることが蓋要
である。それというのも空気流内に噴射された燃料は申
し分なく混合されるからである。更に、燃料噴射弁の外
部ばかりでなく、燃料噴射弁の通過路内にも空気が流れ
るので、燃料噴射弁は申し分なく冷却されかつ燃料のイ
ー・クロック発生が阻止される。

燃料噴射弁の特に有利な実施態様は特許請求の範囲第２
項に記載されている。この実施態様によって燃料噴射弁
は申し分なくコン・ξクトにされかつ申し分な（強固に
される。燃料供給路を有する、半径方向振動体を取り付
けるために設けられるブロックは中央の貫通孔を備えて
いて、この貫通孔の壁は同心的に半径方向振動体によっ
て部分的に取り囲まれている。前記貫通孔はブロックを
製作する際に著しい費用をかけずに製作できる。

室の噴出開口もしくは流出開口に隣接する通過路もしく
は貫通孔端部に付加的に設けられた外向きに拡開された
面取り部によって、通過路から流出する空気流範囲にお
ける不都合な渦流形成が申し分なく阻止される。

特許請求の範囲第４項の実施態様による、通過路もしく
は貫通孔の流出端部に付加的に設けられる円錐体によっ
て、有利には通過路もしくは貫通孔の面取り部と関連し
てほぼ截頭円錐状のギャップが形成され、このギャップ
内で内側の空気流が正確に案内されるので、この空気流
はギャップから流出した後で著しい渦流を生ぜしぬるこ
となしに前記ギャップに申し分なく形状を合わせて拡開
されるようになる。

【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図は半
径方向振動体と内側の空気流用の貫通孔とを有する燃料
噴射弁の第１実施例の縦断面図、第２図は貫通孔の一端
に付加的な円錐体を備先た、第１図にほぼ相応した燃料
噴射弁の第２実施例の縦断面図である。 １１・・・半径方向振動体、１２　、１２１　　・・・
室、１牛、１５・・・リーＦ線、１６・・・環状絞り、
１７゜１７１　　・・・孔、１８・・・ブロック、１９
・・・縦軸線、２０・・・定容室、２１・・・燃料流入
管片、２２・・・燃料流出管片、２３・・−切欠き、２
４，２５．２６・・・シール、２８・・・カバー、２９
・・・貫通孔、３０・・・壁、３１・・・面取り部、３
２・・・円錐体、３３・・・プレート

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃機関用の電気的に操作される燃料噴射弁であつ
   て、圧電式の中空円筒状の半径方向振動体（１１）が設
   けられていて、該半径方向振動体の壁内に半径方向振動
   体の縦軸線（１９）に対して平行にかつ同心的に燃料を
   収容する一連の室（１２、１２＾ I ）が設けられてい
   て、該室がそれぞれ一方の開放端部で燃料供給路に接続
   されていてかつ他方の開放端部に噴出開口を有している
   形式のものにおいて、半径方向振動体（１１）を貫通し
   て空気流のための通過路（２９）が半径方向振動体の縦
   軸線（１９）に対して同心的に案内されていて、前記通
   過路が開放されてほぼ噴出開口（１７、１７＾ I ）の
   高さまで達していることを特徴とする、内燃機関用の電
   気的に操作される燃料噴射弁。 ２、圧電式の中空円筒状の半径方向振動体がブロック（
   １８）内に設けられていて、このブロックに、燃料を収
   容する室に接続されている燃料供給路が成形されており
   、更にブロック（１８）に縦軸線（１９）内で、空気流
   のための通過路として中央の貫通孔（２９）が成形され
   ている特許請求の範囲第１項記載の燃料噴射弁。 ３、空気流のための通過路としての貫通孔（２９）が燃
   料を収容する室（１２、１２＾ I ）の噴出開口として
   の孔（１７、１７＾ I ）に隣接する下端部に、空気流
   の主流れ方向で外向きに拡開した面取り部（３１）を有
   している特許請求の範囲第１項又は第２項記載の燃料噴
   射弁。 ４、内側の空気流のための、噴出開口としての孔（１７
   、１７＾ I ）に隣接する通過路としての貫通孔（２９
   ）の端部内に、空気流の主流れ方向で拡開した円錐体（
   ３２）が配置されていて、該円錐体の円錐面が面取り部
   （３１）と共にギャップを形成し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項記載の燃料噴射弁
   。