JPH0649896Y2 - 内燃機関の燃料噴射ノズル - Google Patents
内燃機関の燃料噴射ノズルInfo
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- JPH0649896Y2 JPH0649896Y2 JP1988102086U JP10208688U JPH0649896Y2 JP H0649896 Y2 JPH0649896 Y2 JP H0649896Y2 JP 1988102086 U JP1988102086 U JP 1988102086U JP 10208688 U JP10208688 U JP 10208688U JP H0649896 Y2 JPH0649896 Y2 JP H0649896Y2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
- F02M61/06—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series the valves being furnished at seated ends with pintle or plug shaped extensions
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
- F02M45/02—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
- F02M45/04—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
- F02M45/08—Injectors peculiar thereto
- F02M45/083—Having two or more closing springs acting on injection-valve
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
- F02M45/12—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship providing a continuous cyclic delivery with variable pressure
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は，ノズル体内で移動可能に支承されている弁ニ
ードルを備え，この弁ニードルは，閉鎖ばねによって燃
料流動方向にノズル体内の弁座に押し付けられ，かつ燃
料流動方向とは逆方向に燃料圧力によって負荷され，更
に，弁ニードルには絞りピンが形成されており，この絞
りピンは，弁ニードルが閉鎖位置にある場合に，弁座の
下流側でノズル体内に形成されている噴孔内に突入して
おり，更に，主噴射が行われる弁ニードルの残りの行程
の開始時に弁ニードルに作用する閉鎖力を飛躍的に増大
させる第２のばねが設けられている形式の内燃機関の燃
料噴射ノズルに関する。
ードルを備え，この弁ニードルは，閉鎖ばねによって燃
料流動方向にノズル体内の弁座に押し付けられ，かつ燃
料流動方向とは逆方向に燃料圧力によって負荷され，更
に，弁ニードルには絞りピンが形成されており，この絞
りピンは，弁ニードルが閉鎖位置にある場合に，弁座の
下流側でノズル体内に形成されている噴孔内に突入して
おり，更に，主噴射が行われる弁ニードルの残りの行程
の開始時に弁ニードルに作用する閉鎖力を飛躍的に増大
させる第２のばねが設けられている形式の内燃機関の燃
料噴射ノズルに関する。
［背景技術］ このような形式の燃料噴射ノズルは，絞りピン型ノズル
とも呼ばれ，特に，アイドリング時の騒音の問題が従来
まだ充分に解決されていない予燃焼室ディーゼル機関に
おいて使用される。
とも呼ばれ，特に，アイドリング時の騒音の問題が従来
まだ充分に解決されていない予燃焼室ディーゼル機関に
おいて使用される。
このような形式の公知の絞りピン型燃料噴射ノズル（特
開昭61-129458号公報）においては，第２のばねが設け
られているほかに，絞りピンが円柱形ではなしに，テー
パ部を有していて、アイドリング時の噴射時間をかなり
長くして，アイドリング騒音をかなり減少させることが
でき，しかも全負荷時並びに低回転数時の噴射時間をそ
れほど長くしなくてもよい。しかしながら，主噴射の開
始時に作用する第２のばねと閉鎖ばねとは軸方向で互い
に前後に同軸的に配置されている。したがってこの公知
の燃料噴射ノズルは長さ寸法が大きく、構造が複雑であ
る。
開昭61-129458号公報）においては，第２のばねが設け
られているほかに，絞りピンが円柱形ではなしに，テー
パ部を有していて、アイドリング時の噴射時間をかなり
長くして，アイドリング騒音をかなり減少させることが
でき，しかも全負荷時並びに低回転数時の噴射時間をそ
れほど長くしなくてもよい。しかしながら，主噴射の開
始時に作用する第２のばねと閉鎖ばねとは軸方向で互い
に前後に同軸的に配置されている。したがってこの公知
の燃料噴射ノズルは長さ寸法が大きく、構造が複雑であ
る。
［考案が解決しようとする課題］ 本考案の課題は，最初に述べた形式の燃料噴射ノズルを
改良して，その寸法を短くし，構造をコンパクトにかつ
簡単にし，安価に制作し得るようにすることである。
改良して，その寸法を短くし，構造をコンパクトにかつ
簡単にし，安価に制作し得るようにすることである。
［課題を解決するための手段］ この課題を解決するために、本考案の構成では、最初に
述べた形式の燃料噴射ノズルにおいて，第２のばねが閉
鎖ばねを同心的に取り囲んでおり，第２のばねの，閉鎖
方向で作用する力は，弁ニードルの前噴射行程の際に
は，環状体を介して中間円板によって支えられており，
環状体は，弁ニードルの端部に閉鎖ばねによって押し付
けられている押圧片を取り囲んでいて，この押圧片によ
って移動可能に案内されており，かつこの環状体は，弁
ニードルの前噴射行程の際には，押圧片から半径方向で
張り出しているその外縁部を中間円板に押し付けられて
おり，更に，絞りピンの横断面が絞りピン外周面に形成
されている少なくとも１つの平面部によって先細にされ
ているようにした。
述べた形式の燃料噴射ノズルにおいて，第２のばねが閉
鎖ばねを同心的に取り囲んでおり，第２のばねの，閉鎖
方向で作用する力は，弁ニードルの前噴射行程の際に
は，環状体を介して中間円板によって支えられており，
環状体は，弁ニードルの端部に閉鎖ばねによって押し付
けられている押圧片を取り囲んでいて，この押圧片によ
って移動可能に案内されており，かつこの環状体は，弁
ニードルの前噴射行程の際には，押圧片から半径方向で
張り出しているその外縁部を中間円板に押し付けられて
おり，更に，絞りピンの横断面が絞りピン外周面に形成
されている少なくとも１つの平面部によって先細にされ
ているようにした。
［作用］ この構成によって、燃料噴射ノズルの寸法を短くして，
構造をコンパクトにかつ簡単にし、安価に製作し得るよ
うになるだけでなしに，アイドリング時の噴射時間を著
しく延長することができ，これによってアイドリング時
の騒音が著しく減少せしめられ，しかも全負荷時並びに
低回転数時の噴射時間が過度に長くなることはない。カ
ムの形状を定格回転数に適合させることによって，噴射
時間の延長を実際上完全に回避することができる。部分
負荷時の噴射量曲線は調節機構の位置がコンスタントで
あれば，有利な偏平な経過をたどり，ノッキング減少が
抑制される。絞りピンが先細になっていて，燃料の流動
横断面が次第に増大していることによって，絞り噴射か
ら主噴射に移る際の不安定が回避される。更に絞り噴射
から主噴射に移る際の衝撃が，公知の燃料噴射ノズルに
おけるように細長い押圧ピンに伝達されることはなく，
コンパクトな環状体に伝達され，これによって安定性が
全体として増大し，弁ニードルの過振動の傾向が減少せ
しめられる。
構造をコンパクトにかつ簡単にし、安価に製作し得るよ
うになるだけでなしに，アイドリング時の噴射時間を著
しく延長することができ，これによってアイドリング時
の騒音が著しく減少せしめられ，しかも全負荷時並びに
低回転数時の噴射時間が過度に長くなることはない。カ
ムの形状を定格回転数に適合させることによって，噴射
時間の延長を実際上完全に回避することができる。部分
負荷時の噴射量曲線は調節機構の位置がコンスタントで
あれば，有利な偏平な経過をたどり，ノッキング減少が
抑制される。絞りピンが先細になっていて，燃料の流動
横断面が次第に増大していることによって，絞り噴射か
ら主噴射に移る際の不安定が回避される。更に絞り噴射
から主噴射に移る際の衝撃が，公知の燃料噴射ノズルに
おけるように細長い押圧ピンに伝達されることはなく，
コンパクトな環状体に伝達され，これによって安定性が
全体として増大し，弁ニードルの過振動の傾向が減少せ
しめられる。
本考案の１実施態様として，絞りピンの平面部が絞りピ
ン軸線に対して傾斜しているようにすると，前行程の絞
り噴射から残りの行程の主噴射に移る際の不安定が更に
抑制されて，このことによっても騒音が減少せしめら
れ，かつ燃料噴射ノズルの噴孔出口に炭素が付着する傾
向が更に回避されるという利点が得られる。
ン軸線に対して傾斜しているようにすると，前行程の絞
り噴射から残りの行程の主噴射に移る際の不安定が更に
抑制されて，このことによっても騒音が減少せしめら
れ，かつ燃料噴射ノズルの噴孔出口に炭素が付着する傾
向が更に回避されるという利点が得られる。
本考案の別の実施態様は請求項２〜５に記載されてい
る。
る。
［実施例］ 以下においては，図面に示した実施例に基づいて本考案
の構成を具体的に説明する。
の構成を具体的に説明する。
燃料噴射ノズルはノズル体10を有しており，このノズル
体10は中間円板12と一緒に，固定ナット14によってノズ
ル保持体16に緊定されている。ノズル体10内には弁ニー
ドル18が移動可能に支承されており，この弁ニードル18
はノズル体10内の円すい形の弁座20と協働する。弁座20
は圧力室22と円筒形の噴孔24との間に形成されている。
ノズル保持体16内には内径が段階的に変化している室26
が形成されていて，閉鎖ばね28及びこの閉鎖ばね28を同
心的に取り囲んでいる第２のオイルばね30を収容してお
り，第２のコイルばね30は，弁ニードル18が前行程を行
った後に付加的な閉鎖力を弁ニードル18に作用させる。
閉鎖ばね28は円板32を介してノズル保持体16の環状肩面
34に支えられており，かつプレート36を介して押圧片38
に係合しており，押圧片38は弁ニードル18の押圧ピン40
によって支えられている。押圧片38はロッド39と固く結
合されており，ロッド39の上端部はノズル保持体16の袋
穴内で移動可能に案内されている。
体10は中間円板12と一緒に，固定ナット14によってノズ
ル保持体16に緊定されている。ノズル体10内には弁ニー
ドル18が移動可能に支承されており，この弁ニードル18
はノズル体10内の円すい形の弁座20と協働する。弁座20
は圧力室22と円筒形の噴孔24との間に形成されている。
ノズル保持体16内には内径が段階的に変化している室26
が形成されていて，閉鎖ばね28及びこの閉鎖ばね28を同
心的に取り囲んでいる第２のオイルばね30を収容してお
り，第２のコイルばね30は，弁ニードル18が前行程を行
った後に付加的な閉鎖力を弁ニードル18に作用させる。
閉鎖ばね28は円板32を介してノズル保持体16の環状肩面
34に支えられており，かつプレート36を介して押圧片38
に係合しており，押圧片38は弁ニードル18の押圧ピン40
によって支えられている。押圧片38はロッド39と固く結
合されており，ロッド39の上端部はノズル保持体16の袋
穴内で移動可能に案内されている。
第２のコイルばね30は円板42を介して室26内の環状肩面
44に一端部を支えられており，他方の端部は環状体46に
係合している。環状体46は押圧片38の円柱状の付加部48
によって移動可能に案内されている。環状体46の外縁部
は押圧片38及び押圧片38の受容に役立つ中間円板12の凹
所から半径方向に張り出しており，弁ニードル18が前行
程を行う場合に中間円板12の上面に支えられている。押
圧片38は環状つば49を備えており，この環状つば49は，
弁ニードル18が閉鎖位置にあって，環状体46が中間円板
12に支えられている場合，環状体46の下面に対して間隔
hvを有している。この間隔hvは，弁ニードル18の前行程
に相当するものである。押圧ピン40への移行部において
通常のように弁ニードル18に環状肩面が形成されてお
り，この環状肩面は，中間円板12の下面との間に弁ニー
ドルの全行程hvに相当するすきまを形成している。
44に一端部を支えられており，他方の端部は環状体46に
係合している。環状体46は押圧片38の円柱状の付加部48
によって移動可能に案内されている。環状体46の外縁部
は押圧片38及び押圧片38の受容に役立つ中間円板12の凹
所から半径方向に張り出しており，弁ニードル18が前行
程を行う場合に中間円板12の上面に支えられている。押
圧片38は環状つば49を備えており，この環状つば49は，
弁ニードル18が閉鎖位置にあって，環状体46が中間円板
12に支えられている場合，環状体46の下面に対して間隔
hvを有している。この間隔hvは，弁ニードル18の前行程
に相当するものである。押圧ピン40への移行部において
通常のように弁ニードル18に環状肩面が形成されてお
り，この環状肩面は，中間円板12の下面との間に弁ニー
ドルの全行程hvに相当するすきまを形成している。
ノズル保持体16は，燃料導管のための接続部50を備えて
おり，この接続部50から，内部の通路52・54・56及びケ
ーシングを形成している部材（16・12・10）内の図示し
ていない環状溝が圧力室22に通じている。閉鎖ばね28及
びコイルばね30を収容している室26はやはり図示しいな
い漏えい燃料接続部に接続されている。
おり，この接続部50から，内部の通路52・54・56及びケ
ーシングを形成している部材（16・12・10）内の図示し
ていない環状溝が圧力室22に通じている。閉鎖ばね28及
びコイルばね30を収容している室26はやはり図示しいな
い漏えい燃料接続部に接続されている。
弁ニードル18には燃焼室側に絞りピン60が形成されてお
り，この絞りピン60は円柱状の基本形状を有しており，
弁ニードル18が閉鎖位置にある場合にわずかな半径方向
遊びをもって噴孔24内に突入している。前噴射の場合
に，絞られる燃料量のための小さな局所的な流動横断面
を形成するために，絞りピン60は外周面に平面部材62を
備えており，この平面部62は絞りピン軸線64に対して傾
斜していて，開き行程の際に噴孔24が連続的に増大する
ようになっている。絞りピン60には噴射案内ピン66が接
続しており，この噴射案内ピン66は弁ニードル18の開き
行程が終了したときにまだ部分的に噴孔24内に位置する
ことができる。
り，この絞りピン60は円柱状の基本形状を有しており，
弁ニードル18が閉鎖位置にある場合にわずかな半径方向
遊びをもって噴孔24内に突入している。前噴射の場合
に，絞られる燃料量のための小さな局所的な流動横断面
を形成するために，絞りピン60は外周面に平面部材62を
備えており，この平面部62は絞りピン軸線64に対して傾
斜していて，開き行程の際に噴孔24が連続的に増大する
ようになっている。絞りピン60には噴射案内ピン66が接
続しており，この噴射案内ピン66は弁ニードル18の開き
行程が終了したときにまだ部分的に噴孔24内に位置する
ことができる。
以上説明した燃料噴射ノズルは次のように動作する： 噴射過程の始めに増大する燃料圧力は，まず，閉鎖ばね
28だけの力に抗して弁ニードル18を持ち上げる。この場
合，絞りピン60は噴孔24内に，絞られてはいるが，弁ニ
ードル18が行程運動するにつれて連続的に増大する前噴
射量のための流動横断面を開放する。前噴射行程hvの終
わりに，弁ニードル18の押圧片38の環状つば49が環状体
46に打ち当たる。環状体46は、コイルばね30によって中
間板12に押し付けられている。絞りピン60はこの場合噴
孔24から引き上げられていて，実際上絞り作用のない燃
料流動横断面が開放されている。弁ニードル18の引き続
く運動は，燃料圧力が増大して，コイルばね30の付加的
な閉鎖力も克服し得るようになったときに始めて行われ
る。この引き続く運動によって弁ニードル18は，残り行
程hg−hvだけ動いて全開位置に達する。この場合，主噴
射量はほとんど絞られずに噴孔24から出る。閉じ行程の
場合の過程は逆の順序で行われる。
28だけの力に抗して弁ニードル18を持ち上げる。この場
合，絞りピン60は噴孔24内に，絞られてはいるが，弁ニ
ードル18が行程運動するにつれて連続的に増大する前噴
射量のための流動横断面を開放する。前噴射行程hvの終
わりに，弁ニードル18の押圧片38の環状つば49が環状体
46に打ち当たる。環状体46は、コイルばね30によって中
間板12に押し付けられている。絞りピン60はこの場合噴
孔24から引き上げられていて，実際上絞り作用のない燃
料流動横断面が開放されている。弁ニードル18の引き続
く運動は，燃料圧力が増大して，コイルばね30の付加的
な閉鎖力も克服し得るようになったときに始めて行われ
る。この引き続く運動によって弁ニードル18は，残り行
程hg−hvだけ動いて全開位置に達する。この場合，主噴
射量はほとんど絞られずに噴孔24から出る。閉じ行程の
場合の過程は逆の順序で行われる。
第３図に示した変化例では，絞りピン60aを先細にする
ことは，絞りピン60aの外周面から段状に引き込められ
ていて絞りピン軸線64に対してほぼ平行な平面部70・72
と，これらの平面部70,72と同じように形成されていて
かつ絞りピン60aの円周方向で180°ずらされている平面
部74とによって行われている。この場合，平面部70・72
・74を次のように配置しておくと有利である。すなわ
ち，弁ニードル18aが全行程hgを行ったときに，絞りピ
ン60aが噴孔24内にまだ突入していて，両方の平面部72
及び74によって，絞られない流動横断面が絞りピン60a
のところに形成されるようにする。
ことは，絞りピン60aの外周面から段状に引き込められ
ていて絞りピン軸線64に対してほぼ平行な平面部70・72
と，これらの平面部70,72と同じように形成されていて
かつ絞りピン60aの円周方向で180°ずらされている平面
部74とによって行われている。この場合，平面部70・72
・74を次のように配置しておくと有利である。すなわ
ち，弁ニードル18aが全行程hgを行ったときに，絞りピ
ン60aが噴孔24内にまだ突入していて，両方の平面部72
及び74によって，絞られない流動横断面が絞りピン60a
のところに形成されるようにする。
第１図は本考案の１実施例の縦断面図，第２図は第１図
の燃料噴射弁のノズル体及び弁ニードルの燃料室側の端
部の拡大断面図，第３図は第２図の弁ニードルの変化例
を示した第２図同様の拡大断面図である。 10……ノズル体,12……中間円板,14……固定ナット,16
……ノズル保持体,18及び10a……弁ニードル,20……弁
座,22……圧力室,24……噴孔,26……室,28……閉鎖ば
ね,30……コイルばね,32……円板,34……環状肩面,36…
…プレート,38……押圧片,39……ロッド,40……押圧ピ
ン,42……円板,44……環状肩面,46……環状体,48……付
加部,49……環状つば,50……接続部,52・54・56……通
路,60及び60a……絞りピン,62……平面部,64……絞りピ
ン軸線,66……噴射案内ピン,70・72・74……平面部
の燃料噴射弁のノズル体及び弁ニードルの燃料室側の端
部の拡大断面図，第３図は第２図の弁ニードルの変化例
を示した第２図同様の拡大断面図である。 10……ノズル体,12……中間円板,14……固定ナット,16
……ノズル保持体,18及び10a……弁ニードル,20……弁
座,22……圧力室,24……噴孔,26……室,28……閉鎖ば
ね,30……コイルばね,32……円板,34……環状肩面,36…
…プレート,38……押圧片,39……ロッド,40……押圧ピ
ン,42……円板,44……環状肩面,46……環状体,48……付
加部,49……環状つば,50……接続部,52・54・56……通
路,60及び60a……絞りピン,62……平面部,64……絞りピ
ン軸線,66……噴射案内ピン,70・72・74……平面部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 61/16 Ｌ 7604−3Ｇ 61/18 ３３０ Ｂ 7604−3Ｇ ３５０ Ｃ 7604−3Ｇ
Claims (5)
- 【請求項１】ノズル体内で移動可能に支承されている弁
ニードルを備え，この弁ニードルは，閉鎖ばねによって
燃料流動方向にノズル体内の弁座に押し付けられ，かつ
燃料流動方向とは逆方向に燃料圧力によって負荷され，
更に，弁ニードルには絞りピンが形成されており，この
絞りピンは，弁ニードルが閉鎖位置にある場合に，弁座
の下流側でノズル体内に形成されている噴孔内に突入し
ており，更に，主噴射が行われる弁ニードルの残りの行
程の開始時に弁ニードルに作用する閉鎖力を飛躍的に増
大させる第２のばねが設けられている形式の内燃機関の
燃料噴射ノズルにおいて，第２のばね（30）が閉鎖ばね
（28）を同心的に取り囲んでおり，第２のばね（30）
の，閉鎖方向で作用する力は，弁ニードル（18）の前噴
射行程（hv）の際には，環状体（46）を介して中間円板
（12）によって支えられており，環状体（46）は，弁ニ
ードル（18）の端部に閉鎖ばね（28）によって押し付け
られている押圧片（38）を取り囲んでいて，この押圧片
（38）によって移動可能に案内されており，かつこの環
状体（46）は，弁ニードル（18）の前噴射行程（hv）の
際には、押圧片（38）から半径方向で張り出しているそ
の外縁部を中間円板（12）に押し付けられており，更
に，絞りピン（60・60a）の横断面が絞りピン外周面に
形成されている少なくとも１つの平面部（62・70・72・
74）によって先細にされていることを特徴とする，内燃
機関の燃料噴射ノズル。 - 【請求項２】絞りピン（60）の平面部（62）が絞りピン
軸線（64）に対して傾斜していることを特徴とする，請
求項１記載の燃料噴射ノズル。 - 【請求項３】絞りピン（60a）の少なくとも１つの平面
部（70・72・74）が絞りピン（60a）の外周面から段状
に引き込められていて，絞りピン軸線（64）に対してほ
ぼ平行であることを特徴とする，請求項１記載の燃料噴
射ノズル。 - 【請求項４】絞りピン（60a）の少なくとも２つの平面
部（70・72・74）が，絞りピン（60a）の円周方向で互
いにずらされかつ絞りピン（60a）の軸線方向で始点を
互いにずらされていることを特徴とする，請求項１記載
の燃料噴射ノズル。 - 【請求項５】絞りピン（60・60a）の寸法が次のよう
に，すなわち，弁ニードル（18・18a）が全行程（HG）
を行ったときに，絞りピン（60・60a）の少なくとも一
部分がまだ噴孔（24）内に突入しており，主噴射が行わ
れるときの噴孔（24）の最終流動横断面が絞りピン（60
・60a）の外周面の少なくとも１つの平面部（62・70・7
2・74）によって形成されかつ規定されるように，定め
られていることを特徴とする，請求項１記載の燃料噴射
ノズル。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19873725618 DE3725618C2 (de) | 1987-08-03 | 1987-08-03 | Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen |
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