JPS6153550B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は往復ピストン式内燃機関用燃料噴射弁
にして、シリンダの燃焼室内に突出する弁体を有
し、該弁体がその内部に弁座と共働する弁針を備
えると共に該弁針の周囲に分散配置された複数の
ノズル孔を有し、該ノズル孔を通る燃料が律動的
に前記弁針を弁座から持上げて燃焼室内に噴出す
るようになつている燃料噴射弁に関する。

燃料噴射弁は一般的に機関の全負荷時にはすぐ
れた燃料噴流を形成し、したがつてシリンダの燃
焼室内に好適な無煙燃焼を行わせるように設計さ
れている。この設計を行う時には直径の比較的大
きなノズル孔を１列に配置し、または該ノズル孔
を２列に配置し、後者の場合には孔の直径が対応
して小さくなるように選択される。内燃機関が部
分負荷で運転される場合には噴流の形成および燃
焼に対して最適の条件が得られないようになるこ
とはすでに知られている。

本発明の目的は前述の型の燃料噴射弁におい
て、部分負荷時においても噴流が好適に形成さ
れ、したがつて燃料の燃焼を好適に維持し得るよ
うになつた燃料噴射弁を供することである。

前記目的は本発明によれば前記燃料噴射弁に、
弁針から分離された装置を設け、それによつて機
関の部分負荷時には前記ノズル孔の少なくともい
くつかのノズル孔の面積を部分的に開放し、かつ
全負荷時にはすべてのノズル孔の全面積を開放す
るようになすことによつて達成される。

このような装置によれば機関の部分負荷時にお
いては前記ノズル孔の少なくともいくつかのノズ
ル孔の開口面積を小さくし、噴流の形成を容易に
し得ると共に燃料の燃焼状態を好適な状態に維持
することができる。機関の全負荷時においては前
記装置はすべてのノズル孔の全断面を開放するよ
うに作動する。

次に添付図面によつて本発明の実施例を説明す
る。

第１図に示される如く燃料噴射弁は弁体１を有
し、該弁体は上方部分２およびノズル部材３より
なり、これら部分は袋ナツト４によつて相互に結
合されている。弁体１はフランジ５によつてシリ
ンダヘツド６の上に触座し、該シリンダヘツドは
ピストン往復内燃機関のシリンダの燃焼室８を上
方から閉鎖している。前記弁体はシリンダヘツド
６を通り、そのノズル部材３の複数のノズル孔７
を有する端部が燃焼室８内に突出するようになつ
ている。

燃料を供給するために弁体１は管路１０を有
し、この管路は先ずフランジ５を通つて半径方向
に延び、次に部分２，ノズル部材３を通つて実質
的に弁体の縦方向に延び、前記ノズル部材３の下
端区域に達するようになつている。前記管路１０
は環状室１１内で終つている。弁体１の中央には
軸線方向に移動し得る弁針１２が設けられ、該弁
針の上端はばね座金１３を介して圧縮ばね１４に
よつて支持されている。弁針１２の下端には球形
の座面１５が設けられ、該座面は弁針１２を取り
囲んで延び且つ弁針１２の軸線方向に滑動自在で
あつてノズル孔７の開度を変化させる弁部材１６
内の対応する球形座面と共働し、前記ブツシユは
針１２を囲繞すると共に、弁体１のノズル部材３
内に軸線方向に移動し得るように軸持されてい
る。

弁部材１６は環状室１１の区域に複数の孔１７
を有し、この孔は燃料を該環状室１１から、弁部
材１６と弁針１２の区間１８との間の環状室１９
に移行させる。この環状室１９はその下端におい
て座面１５を画定している。弁部材１６は孔１７
の下方に球形座面２０を有し、この座面は弁体１
のノズル部材３に設けられた対応する座面と共働
する。弁部材１６は座面２０，１５の下方に外方
円筒形肩２１を有し、該肩の下端は前縁２２を形
成し、この前縁はノズル孔７と共働し、かつ弁部
材１６の高さと関連して第２ａ図および第２ｂ図
に示される如くノズル孔７の開口面積を変える。

ノズル部材３に対して捩れないようにされてい
るノズル部材１６はその上端においてピストン状
中間部材２５に対して触座し、該中間部材は弁体
１の部分２の円筒形孔の中を摺動し、かつその上
端は別のブツシユ２６に対して触座している。前
記ピストン状中間部材２５と前記別のブツシユ２
６とは弁針１２を囲繞している。前記ブツシユ２
６自体はばね座金２７を介して圧縮ばね２８に対
して支持され、ばね２８の上端はばね座金２９に
対して触座し、該ばね座金は弁体１内において圧
縮ばね１４のばね座金１３の下に配置されてい
る。ばね座金２９は隔置スリーブ３０およびフラ
ンジ５に螺着された中空ねじ３１によつて弁体１
の中に固定されている。前記中空ねじ３１は圧縮
ばね１４の上端を囲繞し、該圧縮ばねは前記中空
ねじの中にねじ込まれたねじ３２に触座してい
る。

前記ピストン状中間部材２５を受入れるシリン
ダ室の中には管路３６が開口し、該管路は実質的
に弁体１を通つて縦方向に延び、かつその上端は
フランジ５内を縦方向に延びるようになつてい
る。前記管路３６は圧力媒体源（図示せず）に連
結され、該圧力媒体源は弁を介してフランジ５に
連結されている。前記シリンダ室の上方衝当面３
５は中間部材２５の運動に対する衝当部材を形成
し、この衝当部材はなるべくは調節自在に形成さ
れ、かつこの調節には機械的または液圧的手段を
使用することができる。

前記燃料噴射弁は次の如き態様で作動する。内
燃機関の全負荷時においては管路３６を通る圧力
媒体の供給は遮断され、弁部材１６は圧縮ばね２
８の圧力だけを受けている。周期的に管路１０に
導かれた高圧の燃料は孔１７を通つて環状室１９
に達し、ここで先ず弁針１２をばね１４の圧力に
逆つて持上げる。したがつて弁の座面１５が弁部
材１６内の対応する座面から持上げられ、燃料は
ノズル孔７の前の室に達する。弁部材１６の上端
に働らく力はばね２８の圧力だけであるから、こ
のブツシユは燃料の圧力を受けて上昇し、その前
縁２２はすべてのノズル７を開口し、かつ燃料は
孔７を通り、前縁２２によつて妨げられることな
くシリンダの燃料室８に達する（第２ｂ図）。こ
のようにして燃料圧力が低下した後、弁部材１６
および弁針１２は再び第１図に示された出発位置
に復帰する。

内燃機関が部分負荷で運転される場合には管路
３６を通る圧力媒体の供給が行われ、弁部材１６
に対してはばね２８の圧力の他に、ピストン型中
間部材２５に対する圧力媒体の圧力が作用し、か
つ弁部材１６はその下方位置に押し下げられる。
管路１０を通して供給された燃料は再び環状室１
１に達し、かつ孔１７を通つて環状室１９に至
り、ここで燃料は針１２をばね１４の圧力に逆つ
て上方に移動せしめ、ノズル孔７の前方の室に流
入し得るようになる。この室から出た燃料は次に
第２の各孔７を通つてシリンダの燃焼室８に流入
し、この時全部の孔７の開口面積が小さくなる。
その理由は弁部材１６の前縁２２が１つおきの各
ノズル孔７を部分的に被覆し、かつ残余のノズル
孔が弁部材１６によつて完全に閉鎖されているか
らである（第２ａ図）。すなわち、弁部材１６の
前縁２２には第２ａ図で示されるように複数のノ
ズル孔７のうちの一部のみを開放するように周囲
にわたつて複数の凹所が備えられていて、機関の
部分負荷時におけるノズル孔７の面積の１部解放
が複数のノズル孔７のうちの一部のみに生ずるよ
うに構成されている。

第３ａ図乃至第３ｃ図に示された実施例におい
てはノズル孔７と共働する弁部材１６の下端は鋸
歯状に形成され、ノズル孔と同数の歯４０を有し
ている。各歯４０は弁部材１６から下方に向つて
細くなり、かつブツシユの外周から内周に向つて
先細に延び、刃先を形成するようになつている。
各歯４０の最大幅はノズル孔の直径とほぼ等し
く、かつ各歯の高さはノズル孔の直径よりわずか
に大となるように形成されている。部分負荷の時
は弁部材１６は第３ａ図に示された位置を占め、
この位置においては各ノズル孔７の前に歯４０が
位置し、この歯は燃料が孔７の全面積の１部分を
通るようにすると共に、この孔７を通る燃料の噴
流を複数本に縦断し、燃焼室８内において大気酸
素を工合良く燃料部分に接近せしめ得るようにな
つている。したがつて部分負荷時においても完全
な燃焼が行われる。全負荷時においては弁部材１
６は第３ｂ図に示された位置を占め、この位置に
おいては燃料は何物によつても妨げられることな
く鋸歯状の歯を通つてノズル７に流入する。

第４ａ図および第４ｂ図に示された実施例にお
いては弁部材１６の前縁２２は半径方向の切欠き
４１を有し、各切欠きは各ノズル孔７と関連せし
められ、かつ三角形の断面を有している。この例
においても部分負荷時には各ノズル孔７の開口面
積の１部分だけが開放され（第４ａ図）、かつ孔
を通る燃料の噴流は切欠きによつて複数の小さな
部分に分割され、したがつて燃焼が工合良く行わ
れるようになる。これに反し全負荷時においては
燃料は妨げられることなくすべてのノズル孔の全
開口面積を通る（第４ｂ図）。同様なことは第５
ａ図（部分負荷）および第５ｂ図（全負荷）の実
施例の場合にも起こり、この時は弁部材１６の前
縁２２は各ノズル孔の区域に二つの半径方向の切
欠き４２を有している。

第６ａ図および第６ｂ図に示された実施例にお
いては前縁２２は弁部材１６の円周上に平らな縁
として形成され、かつノズル孔７はノズル部材３
内に２列に重なるように位置決めされている。部
分負荷の場合は上方列のノズル孔だけが部分的に
開放され、同時に下方列のすべてのノズル孔が開
放される（第６ａ図）。全負荷時においては下方
列のすべてのノズル孔の他に上方列のすべてのノ
ズル孔の全てが開放され、燃料を通すようになつ
ている（第６ｂ図）。

前述の如く衝当面３５は調整自在であるから、
第３ａ図乃至第６ａ図に示された実施例において
は、燃料の噴射時に前縁２２が中間位置を占め、
ノズル孔の開口面積を変えるブツシユの機能が前
記中空針の中に軸持された棒によつて得られるよ
うになすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による燃料噴射弁の軸線方向断
面図；第２ａ図および第２ｂ図はそれぞれ第１図
を拡大して示したノズル孔区域の部分的展開図；
第３ａ図および第３ｂ図はそれぞれ本発明による
燃料噴射弁の変型のノズル孔区域における断面
図；第３ｃ図は第３ａ図の線―に沿つて取ら
れた断面図；第４ａ図および第４ｂ図はそれぞれ
別の変型実施例ノズル孔区域における断面図；５
ａ図，５ｂ図および第６ａ図，第６ｂ図はそれぞ
れ二つの変型実施例のノズル孔区域における断面
図である。 図において１は弁体、２は上方部分、３はノズ
ル部材、６はシリンダヘツド、７はノズル孔、８
は燃焼室、１０は管路、１１は環状室、１２は弁
針、１６は弁部材、１７は孔、１９は環状室、２
２は前縁、２６はブツシユ、３０は隔置スリー
ブ、３６は管路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 往復動内燃機関用の燃料噴射弁にして、シリ
   ンダの燃焼室８内に突出するノズル部材３を含む
   弁体１を有し、該ノズル部材３はその内部に弁座
   １５と協働する弁針１２を有するとともに、その
   周囲に分散配置された複数のノズル孔７を有して
   おり、該弁針１２が該弁座１５から離れた時に燃
   料が該ノズル孔７を通つて該燃焼室８内に周期的
   に流出するようになつており、該弁針１２を取り
   囲んで延び且つ該弁針１２の軸線方向に滑動自在
   であつて該ノズル孔７の開閉を制御する弁部材１
   ６を有し、この弁部材１６は機関の全負荷時には
   すべてのノズル孔７の全面積を開放するようにな
   つている燃料噴射弁において、該弁部材１６の前
   縁２２は、機関の部分負荷時には、すべてのノズ
   ル孔７のうちの一部のノズル孔のみを部分的に開
   放する形状に構成されていることを特徴とする燃
   料噴射弁。