(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの燃料噴射器を有し、前記燃料噴射器により燃料がエンジンの燃焼室に噴射されるピストンエンジン用燃料噴射装置であって、
前記燃料噴射器は、前記燃料を前記燃焼室内に計量して供給するように構成される少なくとも一つの燃料噴射弁を有し、
前記燃料噴射装置は、ピストン空間とピストン部材とを有する増圧ピストン装置であって、前記ピストン部材が前記ピストン空間内で前記ピストン部材の長手方向軸に沿って往復動する、増圧ピストン装置を有し、
前記ピストン部材は、前記ピストン部材の前記長手方向軸の一方の端部に前記長手方向軸と垂直に広がる第１の領域と、前記長手方向軸に沿って延びるとともに前記ピストン部材の他方の端部に開放端を有する空洞と、前記空洞内で前記長手方向軸と垂直に広がる前記第１の領域より小さい第２の領域と、を有し、
前記増圧ピストン装置は、前記ピストン部材の前記空洞内に少なくとも部分的に延びるように構成され、前記ピストン空間内に静止して配置される、対抗部材を有し、
第１の作動空間が、前記第１の領域及び前記ピストン空間の内壁によって形成されるとともに、前記第１の領域に対する作動流体の増大する圧力下において前記ピストン部材を動かすように作動流体システムと制御可能に接続され、
第２の作動空間が、前記第２の領域、前記空洞の内壁及び前記対抗部材によって形成され、前記対抗部材に設けられる燃料導管を経由して前記少なくとも１つの燃料噴射弁と流体接続するように構成される、
燃料噴射装置。
【請求項２】
前記ピストン部材は、前記一方の端部と前記他方の端部とを有する円筒状本体を有する、
請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記ピストン空間の内壁と前記ピストン部材との間の接触領域が、前記増圧ピストン装置の動作中に、前記ピストン部材と前記対抗部材との間の接触領域に、前記往復動する方向に少なくとも部分的に重なるように配置される、
請求項１または２に記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記燃料導管は、燃料が前記燃料導管に向かう方向へのみ流れることを許可する一方向弁を通って燃料供給システムと接続する、
請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記第１の作動空間は燃料供給システムの高圧区域に弁装置の第１の通路を介して流体接続するように配置されるとともに、前記第２の作動空間は前記燃料供給システムの低圧区域に前記弁装置の漏洩又は戻り燃料が通る第２の通路を介して流体接続するように配置される、
請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記増圧ピストン装置が前記燃料噴射弁への燃料の流れを遮断する流量遮断装置としても動作する、
請求項５に記載の燃料噴射装置。
【請求項７】
前記増圧ピストン装置が前記燃料噴射器内に配置される、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一つの燃料噴射器を有し、この燃料噴射器により燃料がエンジンの燃焼室に噴射されるピストンエンジン用燃料噴射装置に関し、燃料噴射器は燃焼室内への燃料を計量して供給するように構成された少なくとも一つの燃料噴射弁を有し、燃料噴射装置はピストン空間とピストン部材とを有する増圧ピストン装置をさらに有し、増圧ピストン装置内に作動流体により変化がもたらされるように構成された第１領域を有するとともにこの第１領域は少なくとも部分的に増圧ピストン装置の第１作動空間に接し；ピストン部材は少なくとも部分的に増圧ピストン装置の第２作動空間に接する第２領域を有し、第２作動空間は請求項１の前段による噴射器の少なくとも一つの噴射弁と流体接続して配置される。
【背景技術】
【０００２】
ピストンエンジン、特にディーゼルエンジンでは、燃料がエンジンの燃焼室に燃料噴射ノズルを用いて入れられる。典型的な燃料噴射ノズルはニードルを有し、このニードルの位置が噴射の状態を制御する。ニードルの先端は、通路からノズルの噴霧開口への燃料の流れを止めるあるいは許可する。ノズルの本体は燃料通路を有し、この中に燃料導管、通常穿孔が延びる。一般的な動作原理は、燃料通路内の燃料圧力により開かれるバネで留められたニードルである。ニードルがバネ力に抗して持ち上げられるとき、通路からの燃料は噴射オリフィスを通ってエンジンの燃焼室に入れられる。ニードルはまたノズル本体により案内される。典型的には、ノズル本体は、それによりノズルがエンジンに固定されるノズルホルダ本体に取付けられる。
【０００３】
特に、圧縮着火ディーゼルサイクルが用いられると、噴射事象自体はピストンエンジン内での燃料の燃焼に高い影響を及ぼす。例えば、噴射開始のタイミング、噴射の持続時間は、燃焼プロセスに大きな影響を与える。特に、噴射圧力は、燃料噴霧の形成またこのために燃焼プロセスに強い影響を与える。特許文献１は、増圧ピストンが噴射器内の燃料の圧力を増加させるために設けられた燃料噴射ノズルを開示する。圧力を増加させる能力は噴射器の物理的なサイズにより大幅に制限され、この噴射器の物理的なサイズは、噴射器が設置されるシリンダヘッドの利用可能なスペースにより制限される。
【０００４】
古い世代のディーゼルエンジンでは、燃料噴射は噴射ポンプにより行われ、この噴射ポンプでは、各噴射のために燃料が加圧されるとともにそれぞれの噴射ノズルに独立して供給される。システムが動作において信頼できても、これは、それぞれの独立した噴射ノズルに実質的に長く高圧の配管を必要とする。さらに、現在の排気規制を考慮すると、使用可能な圧力は所望の噴射圧力をもたらさない。
【０００５】
したがって、非常に高い圧力、例えば１０００ｂａｒ以上の大きさで、燃料の噴射を実行することは共通の目的である。ディーゼルエンジンで用いられる一般的な方法は、いわゆるコモンレール燃料噴射システムである。特許文献２はコモンレール噴射システムを示し、圧力の供給および燃料の噴射は、互いに機能的に分離される。燃料は、高圧ポンプによりコモン圧力供給源に送られ、そこから独立したパイプを通って各シリンダの噴射器に導かれる。この種の解決方法と同様に、高圧配管が必要とされる。
【０００６】
システムに行渡る継続的な圧力に起因するコモンレール噴射システムの別の問題は、ノズルの故障の場合のシリンダへの噴射器の漏洩の可能性である。特許文献３は、限られた量の燃料のみを一度に流すことを許可することにより漏洩燃料が燃焼室内に流れることを防ぐ燃料システム遮断弁を示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第４４０５０８２号
【特許文献２】欧州特許第０９５９２４５Ｂ１号
【特許文献３】欧州特許第１２７０９３１Ｂ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、噴射性能が大幅に改善された燃料噴射ノズルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的は、少なくとも一つの燃料噴射器を有し、この燃料噴射器により燃料がエンジンの燃焼室に噴射されるピストンエンジン用燃料噴射装置により実質的に適えられ、燃料噴射器は燃料を燃焼室内に計量して供給するように構成された少なくとも一つの燃料噴射弁を有し、燃料噴射装置は、ピストン空間とピストン部材とを有する増圧ピストン装置をさらに有し、この増圧ピストン装置内に作動流体により変化がもたらされるように構成された第１領域を有するとともにこの第１領域は少なくとも部分的に増圧ピストン装置の第１作動空間に接し；ピストン部材は少なくとも部分的に増圧ピストン装置の第２作動空間に接する第２領域を有し、第２作動空間は噴射器の少なくとも一つの噴射弁と流体接続して配置される。本発明は、増圧ピストン装置が対抗部材を有し、ピストン部材は、対抗部材が少なくとも部分的に延びるように配置される空間を提供する長手方向に延びる空洞を備え、第２領域が少なくとも部分的にピストン部材（５２）および対抗部材（６０）により画定される、ことを特徴とする。
【００１０】
このようにして、増圧ピストン装置はかなり小さい空間しか使わず、増圧ピストン装置を燃料供給システム内により自由に配置することを可能にする。増圧ピストン装置はそのサイズがかなり小さいので、本発明の好適な実施形態にしたがって、増圧ピストン装置は燃料噴射器内に配置される。
【００１１】
本発明の第１実施形態によれば、第２作動空間は、ピストン部材内の空洞と対抗部材とにより画定されるとともに、作動空間はピストン部材の内部に配置される。
【００１２】
好ましくは、ピストン部材は、第１端部と第２端部とを有する円筒状本体を有し、この第２端部内に長手方向に延びる空洞が第２作動空間を提供するように配置される。
【００１３】
本発明の実施形態によれば、ピストン空間の内壁とピストン部材との間の接触領域が、増圧ピストン装置の動作中に、ピストン部材と対抗部材との間の接触領域に、長手方向に少なくとも部分的に重なるように配置される。
【００１４】
本発明の実施形態によれば、対抗部材は、対抗部材を通って第２作動空間内に延びる燃料導管を有し、燃料導管は少なくとも一つの噴射弁の燃料通路と直接流体接続する。
【００１５】
好ましくは、燃料導管は、燃料が実質的に燃料導管の方向へのみ流れることを許可する一方向弁を通って燃料供給システムと接続する。
【００１６】
本発明の好適な実施形態によれば、第１作動空間は燃料供給システムの高圧区域に流体接続するように配置されるとともに、第２作動空間は燃料供給システムの低圧区域に流体接続するように配置される。さらに、本発明のこの実施形態では、増圧ピストン装置は流量ヒューズである。
【００１７】
本発明の他の実施形態によれば、第２作動空間はピストン部材および対抗部材により画定されるとともにこの作動空間はピストン部材の外側に配置される。
【００１８】
以下では、本発明が、添付の例示的な概略の図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施形態による燃料噴射装置を示す。
【図２】図２は、本発明の別の実施形態による燃料噴射装置を示す。
【図３】図３は、本発明の実施形態による増圧ピストン装置を示す。
【図４】図４は、本発明の別の実施形態による増圧ピストン装置を示す。
【図５】図５は、本発明のさらに別の実施形態による増圧ピストン装置を示す。
【図６】図６は、本発明のさらに別の実施形態による燃料噴射装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本発明の実施形態によるピストンエンジン用燃料噴射装置１０を示す。図１に示される装置は、大幅に単純化されるとともに本発明の動作を理解するために不可欠な要素のみが示される。装置は少なくとも一つの燃料噴射器１５を有し、この燃料噴射器１５により燃料はエンジンの燃焼室（図示せず）内に噴射され得る。燃料噴射器１５は、エンジンの燃焼室内への燃料を計量して供給するように構成された少なくとも一つの燃料噴射弁２０を有する。噴射弁は、ニードル２５がニードル２５を閉じる方向にバネ負荷３０されるとともにニードルが噴射弁２０の燃料通路３５内の燃料圧力によりバネ負荷に抗して持ち上げられるようなものとして知られるタイプのものであり得る。
【００２１】
燃料噴射装置１０はさらに、増圧ピストン装置５０を有する。図１による増圧ピストン装置は、ピストン空間５１とピストン空間５１内に移動可能に配置されたピストン部材５２とを有する。ピストン部材およびピストン空間は円形断面であることが好ましい。少なくともその長手方向外側表面５２‘の一部は、ピストン空間５１の内壁に対する接触領域を形成する。ピストン空間内壁とピストン部材との間の接触領域は長手方向１１にある長さを有する。
【００２２】
ピストン部材はその一端に、ピストン部材／ピストン空間の長手方向軸１１に垂直な突出である面領域５３を有する。この一端における面領域は、ここではピストン部材の第１領域とも呼ばれる。第１領域５３は、ピストン部材を第１領域５３に対する作動流体の増加する圧力の下で動かす方法で増圧ピストン装置１０の第１領域５３に影響を与えるように構成された作動流体システム７０に、制御可能に接続する。ピストン部材は、ピストン部材の一端における第１領域５３とピストン空間の内壁との間に、図１のピストン部材の上方に第１作動空間５４を形成する。第１領域５３は少なくとも部分的に増圧ピストン装置の第１作動空間に接する。第１作動空間は、ピストン部材５２をピストン空間の端部から遠くに移動させる作動流体システム７０内の作動流体の圧力にさらされ得る。作動流体は好ましくは加圧液体である。最も有利には、作動流体システムはエンジンの燃料供給システムである。
【００２３】
ピストン部材５２の第２端部に、ピストン部材５２の内部に延びる空洞５５が配置される。空洞５５は、ピストン部材の長手方向軸１１に垂直な突出である第２面領域を有する。第２面領域は、ここではピストン部材５２の第２領域５６とも呼ばれ、ピストン部材５２および対抗部材６０により、それらの相互接触リム６９とともに、少なくとも部分的に画定される。第２領域は部分的に増圧ピストン装置５０の第２作動空間５８に接する。本発明のこの実施形態では、第２作動空間５８はピストン部材５２の内部に配置されるとともに、増圧ピストン装置は、ピストン部材５２の内部で空洞５５内に延びるように構成され第２作動空間５８に部分的に接する対抗部材６０を有する。空洞５５および対抗部材６０は第２作動空間５８を画定する。空洞５５の対抗部材６０へのはめ合いは、第２作動空間がピストン部材５２の対抗部材６０へ向かう移動により第２作動空間５８の体積の減少させることにより加圧され得るほど十分きつい。対抗部材６０は、ピストン部材５２と反対の端部においてピストン空間５１内に配置される。空洞５５がピストン部材５２の中にあるので、全長、ずなわち、増圧ピストン装置の長手方向１１の寸法が減らされるとともに燃料噴射器内に収められることがより容易になる。このようにして、噴射中に、すなわち噴射圧力において燃料圧力が高くなる、これらの燃料導管は全て安全に噴射器の内部にある。対抗部材６０は、第２作動空間５８を燃料供給システム８０から分離する肩７１により、ピストン空間５１の表面に対してシールされる。
【００２４】
第１作動空間５４内の作動流体により生成された圧力に抗してピストン部材５２に作用するように増圧ピストン装置５０内に配置されたバネ要素６２がある。図１の実施形態では、バネ要素は、対抗部材６０に向かうピストン部材５２の移動により圧縮されるように構成される。バネの主な目的は、対抗部材６０に向かう作動ストロークの後にピストン部材５２を初期位置に戻すことである。図１では、対抗部材は、ピストン空間５１の端部壁に対して支持された独立した部品である。対抗部材は肩６３を備え、この肩６３に対して支持プレート６４が配置される。この実施形態では、バネ要素６２は、バネ力がプレート６４および肩６３を通って対抗部材６０そしてさらに増圧ピストン装置５０の本体に伝達されるように、ピストン部材５２と支持プレート６４との間に配置される。
【００２５】
対抗部材は、増圧ピストン装置５０の動作中に静止して配置され、この増圧ピストン装置５０に関してピストン部材は往復運動するように構成される。空洞５５は好ましくは円柱状の空間であり、したがって対抗部材も好ましくは円筒状の断面を有する。好ましくは、ピストン部材５２および対抗部材は長手方向軸１１に関して回転対称であり、したがって、この長手方向軸１１は中心軸でもある。
【００２６】
対抗部材６０は燃料導管６５を備える。この燃料導管６５を通って空洞５８、すなわち第２作動空間５８が噴射器の噴射弁２０と流体接続するので、ピストン部材５２が第１作動空間５４内への作動流体により作り出された圧力により下方に押される間、第２作動空間５８内の燃料がピストン部材５２により押され、弁ニードル２５が燃料の圧力により持ち上げられるとともに噴射が開始されるまでその圧力は増加する。
【００２７】
空洞５５／対抗部材６０の面積Ａ６０は、ピストン部材５２の面積Ａ５２より小さい。したがって、ピストン部材５２内の第２作動空間５８に作り出される圧力ｐ５８は、式１に従って第１作動空間５４内の圧力ｐ５４およびピストン部材５２の面積Ａ５２と対抗部材６０の面積Ａ６０との比に比例する。
【００２８】
（１）  ｐ５８＝ｐ５４×Ａ５２／Ａ６０
さらに、増圧ピストンおよび弁ニードル２０は、燃料が実質的に燃料導管の方向にのみ流れることを許可する一方向弁８１を通って燃料供給システム８０に接続される。このように、燃料は、噴射の間に、ノズルの燃料通路にそしてさらに第２作動空間５８に入ることができる。
【００２９】
動作において、ピストン部材は、高圧の流体を第１作動空間５４に断続的に加えることにより作動流体の制御下で往復運動させられる。ピストン部材５２の各ストロークはピストン部材内部の第２作動空間５８内の燃料の圧力を上昇させるとともに噴射弁ノズル２５に開くおよび閉じる動作を強いる。非常に高い噴射圧力が、作動流体の圧力を過大に増加させることなしに安全に達成され得る。例えば、作動流体の圧力が１００ＭＰａかつ面積比が３の場合、噴射圧力は３００ＭＰａになる。特に、増圧ピストンが燃料ノズル内にある実施形態では、噴射圧力が非常に高くても（例では３００ＭＰａ）外側の燃料導管内の圧力は大幅に低いので、このような高圧燃料の漏洩の恐れは最小化される。
【００３０】
増圧ピストンは、ピストン空間５１内壁とピストン部材５２との間に長手方向に接触領域を有する。接触領域は、ピストン部材５２と対抗部材６０との間の接触領域と、増圧ピストン装置の作動中に、少なくとも部分的に重なるように構成される。このように、増圧ピストンの長手方向の寸法は減少され得る。
【００３１】
図１において、ピストン空間５１は低圧力燃料領域に接続しているので、作動流体は加圧された燃料であることに留意すべきである。
【００３２】
図２は、増圧ピストン装置が燃料噴射器１５内に配置された本発明の別の実施形態による燃料噴射装置を示す。増圧の構造および作動は図１に示されたものと実質的に一致する。燃料噴射装置は、燃料噴射システム８０を有し、この燃料噴射システム８０は燃料源として働くいわゆるコモンレールシステムを備え、このコモンレールシステムは参照番号９０で図示されるとともにこのようなものとしては例えば特許文献２が知られている。各燃料噴射器１５は弁装置８２を備える。弁装置は燃料噴射器１５の内部または外部に配置され得る。弁装置は、それにより燃料の流体接続が燃料源９０と増圧ピストン装置５０の第１作動空間５４との間で可能になるピストンのような、燃料制御装置８３を備える。したがって、この実施形態では、燃料は、増圧ピストン装置５０を作動させるための作動流体として使用される。増圧ピストン装置５０の動作は図１に記載されたものに一致する。
【００３３】
燃料供給システムは、高圧区域と低圧区域の２つの区域に分割される。図２に示される実施形態では、高圧区域は、第１作動空間５４、第１作動空間と弁装置８２との間の導管、弁装置８２およびそこから上流の導管およびコモンレールシステムを含む。弁装置８２からの漏洩燃料／戻り燃料の圧力は、くびれ部８４においてより低いレベルに下げられるとともにくびれ部の後の区域は燃料システムの低圧区域を形成する。低圧区域の燃料の実際の圧力は高圧区域内の圧力より大幅に低く、圧力は実際の応用に従って変化し得る。
【００３４】
低圧区域燃料導管８５は、増圧ピストン装置のピストン空間５１に、ピストン部材の作動空間５４対する反対側において接続するので、増圧ピストン装置の作動チャンバ５４、５８から漏れる可能性のある燃料が遠ざけられる。
【００３５】
さらに、増圧ピストンおよび弁ニードル２０は、燃料が実質的に燃料導管の方向にのみ流れることを許可する一方向弁８１を通って燃料供給システム８０に接続される。このように、燃料は、噴射の間に第２作動空間５８内に入ることができる。燃料ノズル２５は燃料供給システムの低圧区域に接続されるとともに高圧区域は増圧ピストン装置５０により燃料ノズル２５から分離され、これはノズル２５の漏洩の恐れを最小化する。第２作動空間５８の有効容積のみが可能な漏洩の最大量を規定する。弁装置８２の故障の場合でさえ、ピストン部材５２は第２作動空間ができる限り小さい一番端の位置に一度駆動されるだけであり、したがって増圧ピストン装置５０は流量ヒューズとしても作動する。
【００３６】
図３では、増圧ピストン装置５０の実施形態が示され、その対抗部材６０は燃料噴射器１５の本体の一部である。それ以外は図２に示されたものと一致する。
【００３７】
図４および５には、本発明による増圧ピストン装置５０の２つの異なる例示的な実施形態が示される。これらの実施形態において、バネ要素６２が第２作動空間５８の内部に配置される。さらに図５では、対抗部材６０が第２作動空間５８側において凹所５８‘を備える実施形態が示される。
【００３８】
図６は、本発明の別の実施形態によるピストンエンジン用燃料噴射装置１０を示す。ここに示される装置は単純化されるとともに本発明の動作を理解するために不可欠な要素のみが示される。装置は少なくとも一つの燃料噴射器１５を有し、この燃料噴射器１５により燃料はエンジンの燃焼室（図示せず）内に噴射され得る。燃料噴射器１５は、エンジンの燃焼室内への燃料を計量して供給するように構成された少なくとも一つの燃料噴射弁２０を有する。噴射弁は、ニードル２５がニードル２５を閉じる方向にバネ負荷３０されるとともにニードルが噴射弁２０の燃料通路３５内の燃料圧力によりバネ負荷に抗して持ち上げられるようなものとして知られるタイプのものであり得る。
【００３９】
燃料噴射装置１０は、増圧ピストン装置５０を有する。図６の実施形態による増圧ピストン装置は、ピストン空間５１とピストン空間５１内に移動可能に配置されたピストン部材５２とを有する。ピストン部材５２およびピストン空間は円形断面であることが好ましい。少なくともその長手方向外側表面５２‘の一部は、ピストン空間５１の内壁に対する接触領域を形成する。ピストン空間の内壁とピストン部材との間の接触領域は長手方向１１にある長さを有する。
【００４０】
ピストン部材はその一端に、ピストン部材／ピストン空間の長手方向軸１１に垂直な突出である面領域５３を有する。この一端における面領域は、ここではピストン部材の第１領域とも呼ばれる。第１領域５３は、ピストン部材を第１領域５３に対する作動流体の増加する圧力の下で動かす方法で増圧ピストン装置１０の第１領域５３に影響を与えるように構成された作動流体システム７０に、制御可能に接続する。ピストン部材は、ピストン部材の一端における第１領域５３とピストン空間の内壁との間に、図６のピストン部材の上方に第１作動空間５４を形成する。第１領域５３は少なくとも部分的に増圧ピストン装置の第１作動空間に接する。第１作動空間は、ピストン部材５２をピストン空間の端部から遠くに移動させる作動流体システム７０内の作動流体の圧力にさらされ得る。作動流体は好ましくは加圧液体である。最も有利には、作動流体システムはエンジンの燃料供給システムであり、したがって作動流体は加圧された燃料である。
【００４１】
ピストン部材５２の第２端部に、ピストン部材５２の内部に延びる空洞５５が配置される。増圧ピストン装置は、ピストン空間５１内に、ピストン部材５２の内部で空洞５５内に少なくとも部分的に延びるように配置された対抗部材６０を有する。図６の実施形態では、空洞５５の外側のピストン部材のリムは、ピストン部材の長手方向軸１１に垂直な突出である第２面領域を有する。第２面領域は、ここではピストン部材５２の第２領域５６とも呼ばれる。この場合、第２領域５６は、ピストン部材５２および対抗部材６０により、それらの相互接触リム６９とともに、少なくとも部分的に画定される。第２領域は部分的に増圧ピストン装置５０の第２作動空間５８に接し、この実施形態では、第２作動空間５８は、対抗部材６０とピストン空間５１の内表面との間に環状空間の形を成す。本発明のこの実施形態では、第２作動空間５８は、ピストン部材５２の外側に、その第２面領域により第２作動空間５８に部分的に接するように配置される。ピストン部材５２の第２領域５６側（図６ではピストン部材の下）のピストン空間５１および対抗部材６０は第２作動空間５８を画定する。空洞５５と対抗部材６０とのはめ合いは、第２作動空間がピストン部材５２の対抗部材６０へ向かう移動により第２作動空間５８の体積の減少させることにより加圧され得るほど十分きつい。対抗部材６０は、ピストン部材５２と反対の端部においてピストン空間５１内に配置される。ピストン空間５１が第１作動空間および第２作動空間の両方として作動するので、全長、ずなわち、増圧ピストン装置の長手方向１１の寸法が減らされるとともに燃料噴射器内に収められることがより容易になる。このようにして、噴射圧力において燃料圧力が高くなるこれらの燃料導管は全て安全に噴射器の内部にある。
【００４２】
第１作動空間５４内の作動流体により生成された圧力に抗してピストン部材５２に作用するように増圧ピストン装置５０内に配置されたバネ要素６２がある。図６の実施形態では、バネ要素は、対抗部材６０に向かうピストン部材５２の移動により圧縮されるように構成される。バネの主な目的は、対抗部材６０に向かう作動ストロークの後にピストン部材５２を初期位置に戻すことである。図６では、対抗部材は、ピストン空間５１の端部壁に対して支持された独立した部品である。この実施形態では、バネ要素６２は、バネ力が対抗部材６０そしてさらに増圧ピストン装置５０の本体に伝達されるように、ピストン部材５２と対抗部材６０との間に配置される。対抗部材６０は、第２作動空間５８を燃料供給システム８０から分離する肩７１により、ピストン空間５１の表面に対してシールされる。
【００４３】
対抗部材は、増圧ピストン装置５０の動作中に静止して配置され、この増圧ピストン装置５０に関してピストン部材は往復運動するように構成される。空洞５５は好ましくは円柱状の空間であり、したがって対抗部材も好ましくは円筒状の断面を有する。好ましくは、ピストン部材５２および対抗部材は長手方向軸１１に関して回転対称であり、したがって、この長手方向軸１１は中心軸でもある。
【００４４】
環状の第２作動空間５８は噴射器の噴射弁２０と流体接続するので、ピストン部材５２が、第１作動空間５４内への作動流体により作り出された圧力により下方に押される間、第２作動空間５８内の燃料がピストン部材５２により押され、弁ニードル２５が燃料の圧力により持ち上げられるとともに噴射が開始されるまでその圧力は増加する。
【００４５】
環状の第２作動空間５８に面するピストン部材５２の面積は、第１作動空間側のピストン部材５２の面積より小さい。したがって、第２作動空間５８に作り出される圧力は、第１作動空間内の圧力および作動空間側におけるピストン部材の面積と第２作動空間側におけるピストン部材の面積との比に比例する。
【００４６】
さらに、増圧ピストンおよび弁ニードル２０は、燃料が実質的に燃料導管の方向にのみ流れることを許可する一方向弁８１を通って燃料供給システム８０に接続される。このように、燃料は、ノズルの燃料通路に、そしてさらに噴射の間に第２作動空間５８に入ることができる。
【００４７】
動作において、ピストン部材は、高圧の流体を第１作動空間５４に断続的に加えることにより作動流体の制御下で往復運動させられる。ピストン部材５２の各ストロークは、第２作動空間５８内の燃料の圧力を上昇させるとともに噴射弁ノズル２５に開くおよび閉じる動作を強いる。非常に高い噴射圧力が、作動流体の圧力を過大に増加させることなしに安全に達成され得る。例えば、作動流体の圧力が１００ＭＰａかつ面積比が３の場合、噴射圧力は３００ＭＰａになる。特に、増圧ピストンが燃料ノズル内にある実施形態では、噴射圧力が非常に高くても（例では３００ＭＰａ）外側の燃料導管内の圧力は大幅に低いので、このような高圧燃料の漏洩の恐れは最小化される。
【００４８】
増圧ピストンは、ピストン空間５１内壁とピストン部材５２との間に長手方向に接触領域を有する。接触領域は、ピストン部材５２と対抗部材６０との間の接触領域と、増圧ピストン装置の作動中に、少なくとも部分的に重なるように構成される。このように、増圧ピストンの長手方向の寸法は減少され得る。
【００４９】
図６において、作動流体が加圧された燃料であることに留意すべきである。対抗部材６０は燃料導管６５を備え、燃料導管６５を通って空洞５５は低圧燃料区域に接続する。これはピストン部材５２の往復運動を可能にする。
【００５０】
本発明はここに、現在、最も好適な実施形態とみなされるものに関連して、例として説明されているが、本発明は開示された実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲に定義されるように、その特徴の様々な組み合わせまたは変更、および本発明の範囲内に含まれるいくつかの他の応用を含むことを意図していると理解されるべきである。上述の如何なる実施形態と関連して言及された詳細も、そのような組み合わせが技術的に可能であるときには、他の実施形態と関連して使用され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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