(57)【要約】【課題】燃料を噴射するための噴射装置であって、ノズル体１内に配置されたノズルニードル２と、ノズル体内に形成されたマイクロ・止り穴１０とを有していて、該マイクロ・止り穴１０内に少なくとも１つの噴射孔８が形成されている形式のものを改良して、構造が簡単で、製造費用が安価な、排ガスの改善されたエミッション特性を有する、マイクロ・止り穴ノズルを備えたものを提供する。【解決手段】ノズルニードル２の先端部３が前記マイクロ・止り穴１０内に突入していて、先端部３がノズルニードルの軸方向（Ｘ−Ｘ）で噴射孔８の高さ位置に配置されており、この噴射孔８の高さ位置でノズルニードル２の先端部３に、先端部３と噴射孔８との間の最小間隔を確保するための切欠が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　燃料を噴射するための噴射装置であって、ノズル体（１）内に配置されたノズルニードル（２）と、ノズル体（１）内に形成されたマイクロ・止り穴（１０）とを有していて、該マイクロ・止り穴（１０）内に少なくとも１つの噴射孔（８）が形成されている形式のものにおいて、
ノズルニードル（２）の先端部（３）が前記マイクロ・止り穴（１０）内に突入していて、該先端部（３）がノズルニードルの軸方向（Ｘ−Ｘ）で噴射孔（８）の高さ位置に配置されており、この噴射孔（８）の高さ位置でノズルニードル（２）の先端部（３）に、先端部（３）と噴射孔（８）との間の最小間隔を確保するための切欠が形成されていることを特徴とする、燃料を噴射するための噴射装置。
【請求項２】
　前記最小間隔が、ノズルニードル（２）の閉じた状態でも、最小のニードルストロークにおいても確保されている、請求項１記載の噴射装置。
【請求項３】
　前記最小間隔が、軸方向（Ｘ−Ｘ）に対して垂直に配置された平面（Ｅ）に位置する面（Ａ）によって形成されており、該面（Ａ）が、先端部（３）の外周面と噴射孔（８）のすべての内側の縁部ポイントとの間で、ノズルニードルの０〜約８０μｍのストローク範囲内で、約０．２００ｍｍ２と同じか又はこれよりも大きい、請求項１又は２記載の噴射装置。
【請求項４】
　前記平面（Ｅ）が、噴射孔（８）の最上部の縁部ポイント（９）を通って延びている、請求項３記載の噴射装置。
【請求項５】
　すべての噴射孔が、軸方向（Ｘ−Ｘ）に対して垂直な平面内に配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の噴射装置。
【請求項６】
　ノズルニードルの先端部（３）が、前記平面（Ｅ）の高さにおいて切欠かれた領域（６；１１）を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の噴射装置。
【請求項７】
　前記切欠かれた領域が環状の溝として構成されている、請求項６記載の噴射装置。
【請求項８】
　前記切欠かれた領域が段部として構成されている、請求項６記載の噴射装置。
【請求項９】
　ノズルニードルの先端部（３）が、噴射孔の高さで円錐形の領域（６）を有しており、この場合、ノズルニードルの軸線（Ｘ−Ｘ）に対する円錐形の領域（６）の角度が、ノズル体（１）に設けられた、ノズルニードルのシール座（４）におけるノズルニードルの先端部（３）の角度よりも大きい、請求項１から８までのいずれか１項記載の噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、特に内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するための噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
　内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するための噴射装置は、種々異なる構成のもの、特に蓄圧式噴射システム、例えばエンジンの燃焼室内にディーゼル燃料を噴射するためのコモンレールシステムと組み合わせたものが、従来技術により公知である。このような形式の噴射装置は、ノズル体内でガイドされたノズルニードルを有しており、この場合、ノズルニードルの先端部に、ノズルニードルとノズル体との間のシール座が形成されている。噴射方向でシール座の下側には、一般的な形式で多数の噴射孔が配置されており、これらの噴射孔はノズル体における止り穴から分岐していて、これらの噴射孔を通って燃料が燃焼室内に噴射される。この場合、シール座の下側の室（この室から噴射孔が分岐している）ができるだけ小さい、いわゆるマイクロ・止り穴ノズル（Ｍｉｋｒｏ−Ｓａｃｋｌｏｃｈｄｕｅｓｅｎ）が公知である。
【０００３】
　しかしながら例えばパイロット噴射又は後噴射のための小さいニードルストロークにおいては、マイクロ・止り穴ノズルではニードルとノズル体との間の小さい流過横断面に基づいて、燃料の均質分布の劣化及び／又は噴射流の劣化が生じる。これによって、燃焼室内の燃焼過程の劣化、ひいてはエンジンの排ガスエミッション（排ガス放出物）の劣化を招くことになる。従って公知のマイクロ・止り穴において止り穴の形状は、噴射孔の前の横断面が十分に大きく維持する必要があり、それによってマイクロ・止り穴の横断面もより大きくなっている。従って、このような形状付与のために、マイクロ・止り穴の比較的大きい容積によって排ガスエミッションの改善は狭い範囲内でしか得られない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
　そこで本発明の課題は、簡単な構造及び安価な製造可能性において、改善された排ガスエミッション特性を有する、マイクロ・止り穴ノズルを備えた噴射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
　この課題は、本発明によれば、ノズルニードルの先端部が前記マイクロ・止り穴内に突入していて、先端部がノズルニードルの軸方向（Ｘ−Ｘ）で噴射孔の高さ位置に配置されており、この噴射孔の高さ位置でノズルニードルの先端部に、先端部と噴射孔との間の最小間隔を確保するための切欠が形成されていることによって解決された。
【０００６】
　従属請求項には、本発明の有利な実施態様が記載されている。
【発明の効果】
【０００７】
　燃焼室内に燃料を噴射するための本発明による噴射装置は、ノズルニードルの先端部が、ノズルニードルの縦方向（長手方向）で噴射孔の高さ位置に配置される程度の深さで、マイクロ・止り穴内に達するように構成されている。この場合、ノズルニードルの先端部は噴射孔の高さにおいて次のように、つまり、ノズルニードルの先端部が噴射孔の高さの領域で、円錐形の基本形状とは異なり、噴射孔とノズルニードルとの間に十分な間隔が得られるように、構成されている。このような最小間隔によって、ニードルが噴射孔の入口に対して常に十分な間隔を有しているので、噴射孔に侵入する前に、燃料の良好な噴射形状、良好な均質分配性が得られる。それによって著しく改善された排ガスエミッションが得られる。換言すれば、ノズルニードルの先端部に、噴射孔の高さ位置において切欠が形成されていることによって、先端部と噴射孔との間の最小間隔が得られる。この切欠は、任意の幾何学形状で構成することができる。
【０００８】
　小さいニードルストロークにおいても、排ガスエミッションを改善することができるようにするために、噴射孔とノズルニードル先端部との間の最小間隔は、ノズルニードルの閉じた状態でも、小さいニードルストロークにおいても得られる。
【０００９】
　この最小間隔は、有利には、ノズルニードルに対して垂直に配置された平面に位置する面が、先端部の外周面と、噴射孔の、止り穴に向かって内方の各縁部ポイントとの間で、ノズルニードルの０〜約８０μｍのストローク範囲内で、約０．２００ｍｍ２と同じか又はこれよりも大きくなるように、構成されている。換言すれば、先端部は噴射孔近傍の領域内で、先端部と噴射孔との間に、ノズルニードルが操作されない時でもまた約８０μｍまでの小さいニードルストロークにおいても、０．２００ｍｍ２の最小横断面を有する、環状で面状の領域が得られるように、構成されている。
【００１０】
　この場合、特に有利には、環状面は、ノズルニードルの運動方向に対して垂直に、かつ単数又は複数の噴射孔の最上部の縁部ポイントを通って延びる平面内に位置している。
【００１１】
　噴射装置のすべての噴射孔が、ノズルニードルの運動方向に対して垂直に配置されていれば、特に良好な噴射流形状が得られる。
【００１２】
　有利には、ノズルニードルの先端部が、噴射孔と向き合う領域で切欠を備えており、この切欠は例えば環状の溝として、ノズルニードルの円錐形の先端部に形成されている。またこれに対して択一的に、この切欠は、例えば噴射孔と向き合う領域でノズルニードルの先端部に、特に階段状の段部として構成してもよい。
【００１３】
　本発明の有利な実施例によれば、ノズルニードルの先端部は、噴射孔に向き合った領域内に第２の円錐形の領域が形成されるように、構成されている。この場合、ノズルニードルの中心軸線に対する第２の円錐形の領域の角度は、例えばニードルのシール座におけるノズルニードルの先端部の角度よりも大きい。このような形式の第２の円錐形の領域は、特に簡単に、例えばノズルニードルを研削することによって形成することができる。さらに、ノズルニードルの先端部に多数の円錐形の領域を続けて設けてもよい。この場合、ニードルの中心軸線に対する角度は、先端部の端部に近くなるにつれて次第に大きくなる。
【００１４】
　本発明は、特に蓄圧式噴射システム例えばコモンレールシステムにおいて使用される。本発明によれば、一般的に低劣な排ガスエミッションを生ぜしめる小さい止り穴容積にも拘わらず、噴射流量の良好な均質分布、及び良好な噴射流形成が得られ、ひいては低いＨＣ−エミション（ＨＣ−排出量）が得られる。これによって燃焼室内に良好な混合気形成が得られ、それによって排ガスエミッション及び燃費の著しい低下が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
　以下に本発明を図示の実施例を用いて説明する。
【００１６】
　図１は、本発明の第１実施例による噴射装置の概略的な断面図、
　図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った概略的な断面図、
　図３は、本発明の第２実施例による噴射装置の概略的な断面図である。
【００１７】
　以下に図１及び図２を用いて本発明の第１実施例を説明する。
【００１８】
　図１に示されているように、噴射装置は公知の形式で、ノズル体１内に配置されたノズルニードル２を有している。ノズルニードル２はノズル体１のシール座４に載っていて、例えばピエゾアクチュエータを作動させて公知の形式でノズルニードル２の縦軸線Ｘ−Ｘ線に沿って移動させることによってシール座から持ち上がるか若しくはシール座を閉鎖し、それによって噴射を開始若しくは終了させるようになっている。ノズルニードル２は、ほぼ円錐形に形成された先端部３を有している。図示の実施例では、先端３は、第１の円錐形の領域５と第２の円錐形の領域６と第３の円錐形の領域７とから形成されている。この場合、これらの円錐形の領域５，６，７は、縦軸線Ｘ−Ｘに対してそれぞれ種々異なる角度を成すように構成されている。より正確には、第１の円錐形の領域５は、縦軸線Ｘ−Ｘ線に対して最も鋭角を成していて、先端部３の端部に配置された第３の円錐形の領域７は、縦軸線Ｘ−Ｘ（図１参照）に対して最も鈍角を成している。
【００１９】
　ノズル体１には公知の形式で多数の噴射孔８、正確には図２に示されているように６つの噴射孔８が対称的に形成されている。この場合、噴射孔８はノズルニードル２の縦軸線Ｘ−Ｘに対して垂直に延びる平面上に位置している。
【００２０】
　図１に示されているように、この場合、第２の円錐形状の領域６は、ノズルニードル２の閉じた状態及び約８０μｍまでの小さいニードルストロークにおいて、噴射孔８の最上部の縁部ポイント９に向き合って位置している。正確には、最上部の縁部ポイント９は、ノズルニードル２の縦軸線Ｘ−Ｘ及び噴射孔９の最上部の縁部ポイント９に対して垂直に延びる平面Ｅに位置している。これによって最上部の縁部ポイント９とノズルニードルの先端部３との間に環状面Ａが形成される。
【００２１】
　環状面Ａは、図２に詳細を示した断面図では平面Ｅに沿って示されている。この場合、環状面Ａは、約０．２００ｍｍ２またはこれよりも大きい寸法を有している。これによって、ノズルニードルの閉じた状態においても、先端部３の所定の最小間隔、正確には、ノズル体１に対する先端部３の円錐形の領域６の所定の最小間隔が確保される。それによって噴射孔の前に、十分なスペースが正確に維持される。それによって、図１に示したマイクロ・止り穴（盲穴）においても、小さい止り穴容積にも拘わらず、個別噴射流量の良好な均一分配及び、噴射時の良好な噴射流形成が得られ、それによって排ガスエミッション及び燃料消費が低減される。
【００２２】
　次いで図３を参照しながら、本発明の第２実施例による噴射装置について説明する。この場合、第１実施例のものと同じ部材若しくは機能的に同じ部材には同じ符号を記した。
【００２３】
　第１実施例のものとは異なり、第２実施例では、ノズルニードルの先端部３は噴射孔８と向き合う領域内で、ほぼ放物線状に先細りした領域１１によって形成されている。この先端部３の先細りした領域１１は、噴射孔８の最上部の縁部ポイント９と先細りした領域１１との間に、約０．２００ｍｍ２の最小横断面を有する面が得られるように、構成されている。
【００２４】
　それによってノズルニードルの閉じた状態においても、ノズルニードルの先端部と噴射孔８との間の十分な間隔が得られるので、より改善された噴射及びひいては、エンジンの特に改善された排ガス特性が得られる。先細りする領域は同様に、例えば研削によって製造される。
【００２５】
　それ以外は、第２実施例は第１実施例のものに相当するので、第１実施例に関連して記載された説明が参照される。
【００２６】
　本発明の上記説明及び実施例は、例として挙げられただけのものであり、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の枠内で、種々の変化実施例及び修正が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施例による噴射装置の概略的な断面図である。
【００２８】
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った概略的な断面図である。
【００２９】
【図３】本発明の第２実施例による噴射装置の概略的な断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
　１　ノズル体、　２　ノズルニードル、　３　先端部、　４　シール座、　５、６，７　円錐形の領域、　８　噴射孔、　９　最上部の縁部ポイント、　１０　マイクロ・止り穴、　１１　先細りした領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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