JPH04507128A - 燃料―ガス―混合気を噴射するための装置 - 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】 燃料−ガス−混合気を噴射するための装置背景技術 本発明は、請求項１の上位概念に記載の、燃料−ガス−混合気を噴射するための 装置に関する。西ドイツ国特許出願公開公報第３６０９７９８号明細書には、既 に燃料−ガス−混合気を噴射するための装置が開示されている。この装置にあっ ては、燃料噴射弁が弁受容部の段付きの長手方向孔によって取り囲まれている。

燃料噴射弁の噴射端部の下流側の弁受容部内に混合気導管が形成されており、該 導管は、上流側で噴射端部と長手方向孔との間に形成されているガスギャップを 介して、ガス源に接続されているガスリング通路に連結されている。しかしこの 装置は、ガスが個々の導管によってガスリング通路に案内されており、かつ下流 側でガスギャップを貫通して混合気導管に流入するいう欠点を有している。つま り燃料噴射が、供給されるガスによって非対称な影響を受ける。その結果、混合 気導管の壁部には燃料フィルが形成されるという危険が存在する。従って徹底的 に均質な燃料−ガス−混合気の形成は保証されていない。

これに加えてガスリングギャップの大きさ及び燃料噴射弁のセンタリングの良否 は、燃料噴射弁と弁受容体の長手方向孔との、長手方向公差及び形状公差に依存 している。

発明の効果 これに対し請求項１の特徴を備えた本発明の装置は、燃料噴流が、ガスの対称的 な供給により、互いに向い合って位置している少くとも２つのガスギャップのギ ャップ開口部を貫通して混合気導管内に、非対称に流れ込むようなことはないと いう利点を有している。

これによって混合気導管の壁部に燃料フィルムが形成されるという危険性が減少 し、かつ徹底して均一な燃料−ガス−混合気の形成が保証されるようになる。更 にこの装置は、特にコンパクトな構造形式を有し、かつ簡単な形式で製作可能で ある。

請求項２以下に述べられている対策により、請求項１で述べた燃料−ガス−混合 気を噴射するための装置の、別の有利な構成要件が可能である。

弁受容体を可能な限り簡単な構成にするため、ガスリング通路から２つのガスギ ャップが出発している場合は有利である。

互いに向い合って位置している夫々２つのギャップ開口部が、混合気導管に開口 しているガスギャップの平面内で弁長手方向軸線を貫いて位置しており、そのた め均一で対称的なガスの流れが、ガスギャップを貫いて混合気導管に開口してい るギャップ開口部において実現されている。

ガスギャップを貫通して混合気導管内へ、ガスを特に静粛かつ均一に流入せしめ るため、ガス通路が少くとも半円形状に形成されている場合は有利である。

長手方向孔と燃料噴射弁の噴射端部との当接面が、円錐台状で弁長手方向軸線に 対し半径方向で先細りに形成されており、そのために混合気導管に対する噴射端 部の位置が、簡単な形式で噴射端部自体に直接不動に位置せしめられるようにな っている場合は有利である。この場合にあっては、ガスギャップの正確な形成、 燃料の中心噴射ひいては徹底的に均質な燃料−ガス−混合気の形成が保証される 。更にガスギャップは、下流方向で弁長手方向軸線に対して傾斜しており、その 結果下流側に流れるガスが、場合によっては混合気導管の壁部に沈積する燃料を 高速度で引きちぎるようになる。

また混合気導管から、噴射端部と弁受容部の当接面との間に形成されて圧力調整 器に接続されている制御ギャップが分岐しており、それによって圧力の測定が、 燃料噴射弁の噴射端部の可能な限り近（で行うことができれば有利である。この ことは、圧力調整器が燃料圧力又は供給されるガスの圧力を噴射個所に対し相対 的に制御するために必要なことである。

［実施例］ 本発明の実施例を図面に図示し、次にこれをより詳細に説明する。

燃料−ガス−混合気を吸込管内に、又は混合気圧縮型火花点火内燃機関内に直接 噴射するための、例えば図１に図示の装置は、燃料噴射弁１を有しており、該噴 射弁１は、弁長手方向軸線２に対し半径方向に先細りになっている円錐台状の噴 射端部３を有しており、かつ弁長手方向軸線２に同心的に延びて段付きの長手方 向孔５を有している弁受容部４と、噴射端部３とを取り囲んでいる。燃料噴射弁 １の噴射端部３は、部分的に長手方向孔５の区分を形成し、かつ長手方向軸線２ に対し円錐台状に半径方向で先細りになっている弁受容部４の当接面６に当接し ており、該当接面６は長手方向孔５のシリンダ区分７から出発している。更に当 接面６と円錐台状の噴射端部３とは互いに平行に延びている。弁端部３と弁受容 部４の当接面６との円錐台状の構成によって、簡単でしかも極めて正確な噴射端 部３のセンタリングが、長手方向孔５において行われるようになる。燃料噴射弁 １は、不動の弁座８と協働する弁閉鎖体９を有している。弁座８の下流で燃料噴 射弁１の噴射端部３は、例へば弁長手方向軸線２に対し同心的な噴射開口部１０ を有している。しかし複数の噴射開口部が設けられていても宜い。

弁受容部４の段付きの長手方向孔５には、燃料噴射弁１の噴射端部３の下流側に 例へば円筒状の混合気導管１２が形成されており、その内方で燃料は、燃料噴射 弁１の噴射開口部１０を貫通して噴射される。混合気導管１２は、燃料−ガス− 混合気を直接内燃機関の個々のシリンダに、乃至は吸込管内の個々の個所に、供 給してしる噴射導管に開口しているだけではなく、燃料−ガス−混合気を内燃機 関の個々のシリンダに分配し、かつシリンダ数に一致する数の噴射導管によって 個々のシリンダに、乃至は吸込管の個々の個所に案内されている。

円錐台状の噴射端部３と円錐状に先細りになっている弁受容部４の当接面６との 間で、弁受容部４の側面が図１の矢印Ｘの方向で示されている図３から判るよう に、混合気導管１２から離反した当接面６の端部に、半円状のガスリング通路１ ５、並びにここから出発してその中心線１７が弁長手方向軸線５を貫通する平面 に位置している２つのガスギャップ１６が形成されている。この目的のため、弁 受容部４は当接面６に半円状の溝２１を有しており、該溝２１は、その両端部に おいて夫々中心線１７に沿って延びる半径方向溝２２に移行している。燃料噴射 弁１の噴射端部３を弁受容部４の当接面６に対して組み立てる際、溝２１．２２ は噴射端部３によって覆われるため、ガスリング通路１５及び両ガスギャップ１ ６が形成されるようになる。半円形の溝２１と両生径方向溝２２とは共に、図面 に図示の長方形の横断面の代りに、例へば半円形のような別の任意の横断面を有 していても宜い。

両方のガスギャップ１６は、互いに向い合って位置しているギャップ開口部１９ によって混合気導管１２に開口しており、その結果、噴射開口部１０を貫通して 中心部に噴射される燃料噴流が形成されるようになり、ガス供給によって発生す る半径方向の力が取り除かれて燃料噴流が転向しないようになる。

またガスギャップ１６の別の対が、円錐台状の噴射端部３と円錐状に先細りにな っている弁受容部４の当接面６との間に形成されていて、ガスギャップ１６の夫 々の対のギャップ開口部１９が互いに向い合って位置して混合気導管１２に開口 し、かつガスギャップ１６の夫々の中心線１７が弁長手方向軸線２を貫通する平 面に位置するようになっている場合も可能である。

この目的に対し、図３に破線で図示されているように、弁受容部４の当接面６に 、例へば半径方向溝２２から分岐して混合気導管１２に開口している、例へば２ つの付加的な溝１８が形成されている。しかしガスギャップ１６による個々の対 への供給は、夫々１つの分離されたガスリング通路１５を介して行われており、 それによって、個々のガスギャップ１６に対する供給ガスの均一な分配と、混合 気導管１２への均一な流入速度が達成できるようになっている。そのため場合に よっては、ガスリング通路１５及び（又は）ガスギャップ１６を弁受容部４の異 なった平面に形成するようにすることが必要な場合もある。

図示の実施例の場合ガスギャップ１６は、円錐状に先細りになっている当接面６ に基き、弁長手方向軸線２に対し流れの下流方向に傾斜して混合気導管１２に開 口している。これによって燃料−ガス−混合気の形成が改善される。それは下流 側に流れるガスが、混合気導管１２の壁部に沈積した燃料を場合によっては高速 度で引き裂くからである。更に燃料噴流の非対称に変調する危険性が特に小さく る。それは、ガスが半径方向成分の外に軸方向成分を持って混合気導管１２に流 入するからである。

図示の実施例の変化態様として、ガスギャップ】−６がギャップ開口部】９の方 向で変化する横断面を有するようにすることも可能である。例へばギャップ開口 部１９の方に向って減少している横断面は、ガスの付加的な加速を惹き起し、そ の結果ガスは、高速度でギャップ開口部１９を貫通して混合気導管１２に流入す るようになり、そこで燃料−ガス−混合気の形成が改善されるようになる。

混合気導管１２へのガスの調量及びガスの供給に使用されているガスギャップ１ ６を正確にかつ対称的に形成するための前提条件は、弁受容部４の長手方向孔５ における燃料噴射弁１の噴射端部３の、正確なセンタリングが行われるというこ とである。

図２には、図１の線ｎ−ＩＩに沿った断面図が図示されている。半円状のガスリ ング通路１５へのガスの供給は、受容部４に形成されてガス源２６に接続されて いるガス供給通路２５によ・って行われる。ガス供給通路２５は、その供給通路 開口部２７がガスギャップ１６の雨中心線１７に鉛直に起立している平面に開口 しており、かつ当接面６に対し鉛直に、ガスリング通路１５の中心部に開口して いる。

しかし２つ又はそれより多いガス供給通路２５を受容部４に形成することも可能 である。

燃料−ガス−混合気を形成するためのガスとして、新鮮な空気、不活性ガス、又 両者の混合気のいづれも使用することができる。新鮮な空気は、例へば任意に調 整可能な絞り機構の前方の吸込管から分岐して、ガス供給通路２５に直接供給さ れる。不活性ガスとしては、例へば内燃機関の排ガスを使用することができる。

その場合は、この排ガスの戻りによって内燃機関の有害物質の排出を減少せしめ ることができる。

混合気導管１２から、図２及び図３に図示されているように、円錐台状の噴射端 部と弁受容部４の先細りの当接面６との間に、当接面６内を延びている溝２９の 形状に形成された調整ギャップ３０が分岐しており、該ギャップ３０は、弁受容 部４に形成された調整通路３２を介して燃料圧力を、燃料噴射弁１の噴射端部３ に対して相対的に制御している圧力調整器３４に接続せしめている。圧力調整器 ３４には、燃料給送ポンプ３５により燃料が供給されており、燃料の戻りは、戻 し導管３６を介して燃料貯蔵容器３７に行われる。

調整ギャップ３０は、例へばガス供給通路２５に向い合って位置し、かつガスギ ャップ１６の雨中心線１７に対し垂直に起立している平面内に形成されている。

燃料圧力の正確な制御のため、混合気管１２内の圧力はこれを、噴射端部に特に 近接して測定しなければならない。

また圧力調整器３４がガスの供給を制御し、かっこの目的のためにガス搬送ポン プ又は別の圧力発生装置に作用を及ぼすようにすることも可能である。

金属材料から本発明の受容部４を製作する際、長手方向孔５、ガス供給通路２５ 及び調整通路３２は切削加工によってこれを形成することができる。ガスリング 通路１５、ガスギャップ１６乃至調整ギヤツブ３０の溝２１，２２．２９は、製 作費を低下せしめるため、円錐状に先細りになっている受容部４の当接面６にお いてこれらを圧刻によって形成することができる。

本発明の弁受容部４を製作するための別の可能性は、弁受容部４をプラスチック 成形部材として形成することであって、これによって製作コストを特に減少せし めることができる。

燃料噴射弁１の噴射端部３の弁受容部４の当接面６への当接と、そこから互いに 向い合って位置して混合気導管１２に開口しているギャップ開口部１９を備えた ２つのガスギャップ１６が出発している、ガスリング通路】５の形成とによって 、噴射端部３と当接面６との間で中心部に噴射される燃料噴流に対し、ガスの対 称的な供給が実現されるようになり、ひいては徹底的に均質な燃料−ガス−混合 気の形成が実現されるようになる。円錐台状に形成された噴射端部３は、それに 平行に形成されて弁長手方向軸線２に対し半径方向で円錐状に先細りになってい る当接面６と共に、混合気導管１２に対する噴射端部３の正確かつ簡単な位置決 め並びにガスギャップ１６の正確な形成を可能にしている。更に本発明の装置は 、燃料−ガス−混合気の噴射に対しコンパクトな構造型式を有している。

要　約　豊 既に公知の、燃料−ガス−混合気を噴射するための装置にあっては、非対称な燃 料噴流の流入による危険性が、供給されるガス流によって、またそれから合成さ れる不良な混合気の形成によって発生している。

本発明の装置は、燃料噴射弁（１）を有し、該噴射弁（１）はその噴射端部（３ ）が弁受容部（４）の長手方向孔（５）の当接面（６）に当接している。噴射端 部（３）と当接面（６）との間にはガスリング通路（１５）が形成されており、 そこから、互いに向い合って位置して混合気導管（１２）に開口しているギャッ プ開口部（１９）を備えた少くとも２つのガスギャップ（１６）が出発している 。中心部に噴射される燃料噴流に対しガスを対称的に供給することにより、徹底 して均質な燃料−ガス−混合気を形成することができる。

本発明の構成は、混合気圧縮型の火花点火内燃機関への使用に対し特に適合して いる。

国際調査報告 国際調査報告 ＤＥ　９１００２８３ Ｓ＾　４５９７７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．燃料−ガスー混合気を内燃機関の吸込管に噴射するための装置であって、燃 料噴射弁を備えており、該燃料噴射弁は、不動の弁座と協働している弁閉鎖体と 、弁座の下流側の噴射端部に少くとも１つの噴射開口部とを有しており、また燃 料噴射弁と共に少くとも噴射端部を取り囲んでいる弁受容部の領域に、弁長手方 向軸線に同心的に延びて段付されている当接面を備えた長手方向孔を有しており 、該当接面に燃料噴射弁の噴射端部が当接しており、また噴射端部の下流側には 混合気導管が形成され、該導管には燃料が燃料噴射弁によって噴射されており、 かつ混合気導管は、上流側で噴射端部と当接面との間に形成されたガスギャップ を介してガスリング通路に接続されており、該ガスリング通路はガス源に接続さ れている形式のものにおいて、ガスリング通路（１５）から少くとも２つのガス ギャップ（１６）が出発しており、該ガスギャップ（１６）は、その互いに向い 合って位置しているギャップ開口部（１９）が混合気導管（１２）に開口してい ることを特徴とする、燃料−ガスー混合気を噴射するための装置。 ２．ガスリング通路（１５）から２つのガスギャップ（１６）が出発しているこ とを特徴とする、請求項１記載の装置。 ３．互いに向い合って位置しているギャップ開口部（１９）によって混合気導管 （１２）に開口している２つのガスギャップ（１６）の中心線（１７）が、弁長 手方向軸線（２）を貫通する平面内に位置していることを特徴とする、請求項１ 又は２記載の装置。 ４．ガスリング通路（１５）が少くとも半円形状に形成されていることを特徴と する、請求項１から３までのいづれか１項記載の装置。 ５．長手方向孔（５）の当接面（６）と燃料噴射弁（１）の噴射端部（３）とが 、弁長手方向軸線（２）に対し半径方向で円錐台状に先細りになって形成されて いることを特徴とする、請求項１から４までのいづれか１項記載の装置。 ６．混合気導管（１２）から調整ギャップ（３０）が分岐しており、該調整ギャ ップ（３０）は、噴射端部（３）と受容部（４）の当接面（６）との間に形成さ れていることを特徴とする、請求項１から５までのいづれか１項記載の装置。