(57)【要約】燃焼室に直接に噴射する噴射弁のインジェクタ先端が、燃焼室内に突入している。それ故、燃焼残留物がインジェクタ先端に沈殿する危険性が生じる。噴射弁が閉鎖された状態で分離ライン（１０）に沿って生じうる燃焼残留物の付着が、弁体と弁頭の間の分離ラインの表面の特別な形成により取り除かれる。このためには、前記表面は平滑で、段及び縁なしに、湾曲されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室に直接に噴射する噴射弁であって、
端部側の弁座を有する、円筒状に形成された弁ケーシング（１）と、
前記弁座と協働する弁頭（４）を有する、内側の同軸的な弁ニードル（２）と、
弁ケーシング（１）と弁ニードル（２）との間に設けられた、燃料供給のためのスペース（９）とから成っている、
形式のものにおいて、
弁ケーシング（１）の表面（５）と弁頭（４）の表面（６）とが、閉じられた状態で分離ライン（１０）の範囲に共通の平滑な、段及び縁のない、かつ同時に湾曲された表面を有していることを特徴とする、噴射弁。
【請求項２】
噴射弁の湾曲された表面が、放物面、双曲面又は楕円面、特に球冠により設けられている、請求項１記載の噴射弁。
【請求項３】
噴射弁の前側終端部が先の丸い形状に形成されている、例えば放物面状丸み、双曲面状丸み、楕円面状丸み、又は球冠状丸みにより、形成されている、請求項２記載の噴射弁。
【請求項４】
噴射弁の先端の表面構造の１つ又は複数の曲率半径が、弁ケーシング（１）の半径よりも小さくなっている、請求項１から３までのいずれか１項記載の噴射弁。
【請求項５】
燃料を供給するためのスペース（９）が、流出通路（３）に移行しており、該流出通路（３）が、弁体（１）の内側表面（７）と、弁頭（４）の内側表面（８）とにより区切られている、請求項１から４までのいずれか１項記載の噴射弁。
【請求項６】
流出通路（３）が次のように、すなわち、燃料により貫流される横断面が、流れ方向で見て一定不変になっているか、又は減少しているように形成されている、請求項５記載の噴射弁。
【請求項７】
弁が開放されている場合に分離ライン（１０）に沿って流出する円錐状噴流が、弁体（１）及び弁頭（４）の、燃焼室に向けられた表面（５，６）に対する接線に、垂直又はほぼ垂直に、有利には約９０°±２０°の角度で交差する、請求項１から６までのいずれか１項記載の噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噴射弁、特に噴射弁のインジェクタ先端であって、このインジェクタ先端が、燃焼室内への直接的な噴射のために前記燃焼室内に突入している形式のものに関する。このような構造により、燃焼残留物がインジェクタ先端に堆積するという危険性が生じる。特に燃料流出ギャップの近傍に沈殿する堆積物は、流出する円錐状噴流の幾何学形状、特に噴流円錐角の形状及び噴流の集束性に影響する。しかしながら、噴流調整される燃焼法は、エンジンの耐用寿命全体を越える、狭い許容誤差範囲内での噴射プロセスの正確な再現性に基づいており、これにより、堆積物の形成が阻止されなければならない。
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許公開第１００１２９６９号明細書につき噴射ノズルが公知である。この噴射ノズルは、内燃機関のシリンダヘッドで使用される。この噴射ノズルは調節部材を介して運動せしめられ、この場合に閉鎖エレメントが対応して開閉される。閉鎖された状態では、閉鎖体の表面と噴射ノズルの表面とが共通の平坦な表面を形成する。
【０００３】
この構成の効果が、ノズル流出部の範囲に燃焼残留物が蓄積され付着することを阻止することが望ましい。このためには、噴射ノズルが閉じられた状態で閉鎖体により噴射ノズルのケーシング端面に共通の平坦な表面が形成され、これにより、特に円錐ジャケット表面により、噴射ノズル及び閉鎖体の、燃焼室に向けられた表面が燃焼残留物なしに保持されることが望ましい。しかしながら、インジェクタ先端の表面への燃焼残留物の沈殿の阻止は、平坦な表面のみによっては最適化され得ない。
【０００４】
そこで本発明の課題は、噴射弁において、噴射弁の先端の流体流出部の範囲において噴射残留物の沈殿が阻止されるようにすることである。
【０００５】
この課題は、請求項１の特徴組合せにより解決される。有利な構成を従属請求項に見ることができる。
【０００６】
本発明は、弁頭と、弁ケーシングの弁座との間の分離ラインの範囲、すなわち、流体流出部若しくは流体噴射噴流の発生する範囲に燃焼残留物が付着することを阻止するために、共通の平滑な表面が設けられており、この表面が段及び縁なしに形成されており、同時に湾曲されているという認識に基づいている。湾曲とは、この場合には外側への湾曲を意味しており、このことは、無限よりも小さい加工品半径と同義である。
【０００７】
本発明により、分離ラインの範囲の表面の曲率半径が最適化パラメータとして付加的に使用される。例えば球冠の形状を有していてよい湾曲された表面により、噴射安定性、及び噴射弁若しくはインジェクタの先端への燃焼残留物の沈殿の阻止に関して特別な利点がもたらされる。曲率半径の意図的な調節により、燃料流出部の近傍のガス流に持続的に影響が及ぼされ、このことは、噴射サイクルの間にインジェクタが開かれている場合に噴流安定性にポジティブに作用する。さらに、燃焼サイクル及び流出サイクルの間にインジェクタが閉鎖されている場合の燃焼残留物の沈殿傾向が阻止される。
【０００８】
分離ラインの表面構成、例えば放物面、楕円面又は双曲面の形の特別な形状により、燃焼室に突入するインジェクタ、及びこのインジェクタに付随するガス流に関連して、燃焼室の内部の個々の影響を、対応した構造的な調整により考慮に入れることができる。
【０００９】
これにより、流体のための流出通路の、空洞形成が阻止される幾何学形状に関連して、インジェクタ先端の最適な構成を形成することができる。
【００１０】
本発明の別の有利な構成では、流出した円錐状噴流が、弁体及び弁頭の、燃焼室に向けられた表面に対する接線に、軸線方向の横断面図で見て垂直又はほぼ垂直に、有利には約９０°±２０°の角度で交差する。
【００１１】
次に概略的な図面につき１実施例を説明する。
【００１２】
図面は、燃焼室に向けられた軸線対称的なインジェクタ先端の軸線方向横断面図を示している。このインジェクタ先端は、燃焼室に向けられた表面５を有する弁ケーシング１から成っている。インジェクタの内部のスペース９を介して、加圧された燃料が供給され、この燃料は、スペース９に接続する流出通路３を介してインジェクタの最前端に溜まる。図示の弁は、弁ケーシング１の内側の表面７と、弁頭４の、前記表面７と協働する内側の表面８に対応する、弁ケーシング１に設けられた弁座から成っており、開放時に円錐状噴流を形成する。この円錐噴流はできるだけ一様であり、インジェクタの外側表面に付着している燃焼残留物により裂かれていないことが望ましい。弁ニードル２の下側の端部が、弁頭４により堅固に形成されている若しくは弁頭４に堅固に結合されている。この弁頭４は、燃焼室に向けられた表面６と、スペース９に向けられた内側表面８とを有している。インジェクタが閉じられた状態では、弁体１の、燃焼室に向けられた表面５，６と弁頭４とは、段及び縁なしの平滑な共通の表面を形成する。これらの観察は、それぞれ弁体１と弁頭４との間の環状の分離ライン１０に関連して行われる。なぜならば、この箇所では、円錐状噴流に影響を及ぼす恐れのある燃焼残留物が持続的に阻止されることが望ましいからである。したがって、表面５，６は一緒に、湾曲した表面を形成する。図示のように湾曲した表面、例えば球冠により、噴流安定性、及びこの箇所における燃焼残留物の沈殿の阻止に関連して付加的に最適化パラメータが得られる。曲率半径を介して、燃料残留物の近傍のガス流に、ひいては噴射サイクルの間にインジェクタが開放されている場合の噴流安定性に、持続的にポジティブな影響が及ぼされる。同様のことが、燃焼サイクル又は流出サイクルの間にインジェクタが閉鎖されている場合の燃焼残留物の付着傾向についていえる。
【００１３】
当然のことながら、弁体１及び弁頭４の共同した外側輪郭の形状は球冠に限定されず、簡単に形成され得る全ての表面形状、例えば、放物面、楕円面、双曲面が、これらの形状により噴流安定性及び炭化傾向に好都合に影響を及ぼすことができる場合には、考慮される。弁座先端の終端部としては先の丸い構成が施されていてよい。
【００１４】
弁体１の内側表面７は、弁頭４の内側表面８と共に燃料のための流出通路３を形成している。燃料のこの流出通路３は、貫流される横断面が流れ方向で見て、すなわち内側から外側へ向かって一定不変になっているか、又は減少しているように形成されていなければならない。これにより、燃料の空洞形成は確実に阻止され、流出通路３の外縁に位置するシール面又はシールラインが損なわれることはない。弁体１の内側表面７と、弁頭４の内側表面８とは、インジェクタが閉じられている場合には流れ方向で見て平らな角度、すなわち、ほぼ平行か、又は接線状に出合う。接線方向、すなわち図面では表面８の延びが、円錐状噴流角αを規定する。
【００１５】
このような構成により、それにもかかわらず、場合によっては分離ライン１０の範囲に堆積した燃焼残留物は弁の開放時に掘り返され、高圧燃料噴流により連れ去られ、これにより、円錐噴流幾何学へのさらなる影響が最小化される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】燃焼室に向けられた軸線対称的なインジェクタ先端の軸線方向横断面図である。
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【国際調査報告】
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