(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重油のような、ディーゼル燃料に比して高い粘度と稼働温度とを有する燃料のための電子式噴射機構としてのポンプノズルユニット（ＰＤＥ）またはポンプ導管ノズル（ＰＬＤ）であって、機械的または液圧的に駆動される高圧噴射ポンプが設けられており、燃料を燃料タンク（８）から低圧搬送ポンプ（９）を介して前記高圧噴射ポンプに供給する供給導管（１１）と、前記高圧噴射ポンプから燃料を低圧ポンプ室（１０）に導出する排出導管（１５）とから成る低圧回路が設けられており、前記高圧噴射ポンプがポンプシリンダ（１）を有していて、該ポンプシリンダ（１）内で、低圧搬送ポンプ（９）によって燃料タンク（８）から前記供給導管（１１）を介して前記ポンプシリンダ（１）内に供給された燃料が所要の燃料圧で負荷されるようになっており、マグネット弁（１８，３５，３６）を有しており、該マグネット弁（１８，３５，３６）が、噴射開始と噴射量との制御のために、前記低圧回路の排出導管（１５）内への、又は噴射ノズル（６）に接続された孔（４）への前記高圧噴射ポンプによる燃料搬送量を制御するようになっており、前記マグネット弁が、マグネット（３５）と、可動子板（３６）と、該可動子板（３６）に連結された制御ピストン（１８）とから構成されている形式のものにおいて、
前記マグネット弁（１８，３５，３６）並びに前記噴射ノズル（６）に接続された前記孔（４）と前記排出導管（１５）との間で、前記制御ピストン（１８）に対して同軸的に、無圧の環状室（２３）がポンプシリンダ（１）内に形成されており、該環状室（２３）が燃料タンク（８）に通じる燃料戻し導管としての孔（４５）に連通しており、前記制御ピストン（１８）が内部中空に形成されていて、前記制御ピストン（１８）の内室（１９）が前記環状室（２３）に連通しており、前記マグネット（３５）と前記マグネット弁の可動子板（３６）とが、遮蔽スリーブ（３１）及び、該遮蔽スリーブ（３１）に接続されたベローズ（３０）によって前記環状室（２３）に対して及び燃料から遮蔽されている、ことを特徴とする、電子式の噴射機構。
【請求項２】
可動子板（３６）およびマグネット（３５）と前記遮蔽スリーブ（３１）との間のマグネット室（４１）が運転中に孔（３９，４０）を介して空気または冷却媒体によって通流される、請求項１記載の噴射機構。
【請求項３】
前記制御ピストン（１８）に対して同軸的にポンプシリンダ（１）内に形成された、低圧ポンプ室（１０）に通じる低圧室（１２）と高圧噴射ポンプのポンプ室（２）とが互いに連通する開放された弁位置と、前記連通を遮断する閉じた弁位置との間で、制御ピストン（１８）が耐摩耗性材料から形成された案内スリーブ（１６）内で弁ばね（２９）の予圧力に抗して往復運動可能に案内されており、この案内スリーブ（１６）がポンプシリンダ（１）の貫通孔（１３）内に焼きばめされていて、前記貫通孔（１３）を閉鎖するストッパ板（１７）によってシールされている、請求項１又は２記載の噴射機構。
【請求項４】
遮蔽スリーブ（３１）内に、可動子板（３６）およびマグネット（３５）を前記環状室（２３）に対してシールするシールエレメント（３２）が組み込まれており、かつ、遮蔽スリーブ（３１）に、制御ピストン（１８）にまで延びているベローズ（３０）が取付けられている、請求項１から３までのいずれか１項記載の噴射機構。
【請求項５】
マグネット（３５）が断熱性材料から成る中間板（３３）によってポンプシリンダ（１）と燃料とから断熱されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の噴射機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、重油のような、ディーゼル燃料に比して高い粘度と稼働温度とを有する燃料のための電子式噴射機構としてのポンプノズルユニットまたはポンプ導管ノズルであって、機械的または液圧的に駆動される高圧噴射ポンプが設けられており、燃料を燃料タンクから低圧搬送ポンプを介して前記高圧噴射ポンプに供給する供給導管と、前記高圧噴射ポンプから燃料を低圧ポンプ室に導出する排出導管とから成る低圧回路が設けられており、前記高圧噴射ポンプがポンプシリンダを有していて、該ポンプシリンダ内で、低圧搬送ポンプによって燃料タンクから前記供給導管を介して前記ポンプシリンダ内に供給された燃料が所要の燃料圧で負荷されるようになっており、マグネット弁を有しており、該マグネット弁が、噴射開始と噴射量との制御のために、前記低圧回路の排出導管内への、又は噴射ノズルに接続された孔への前記高圧噴射ポンプによる燃料搬送量を制御するようになっており、前記マグネット弁が、マグネットと、可動子板と、該可動子板に連結された制御ピストンとから構成されている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の噴射機構では制御ピストンが液圧液体を介して直接的に作動させられる。液圧液体としては噴射されるべき燃料が使用される。使用燃料の粘度に応じてマグネット弁のマグネットに高い稼働温度が生じる。このことはキャビテーションによる故障または損傷につながる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、燃料の粘度が比較的高い場合でも十分に機能するコンパクトな噴射機構を提供することにある。さらに、本発明に基づく噴射機構は簡単に構成され、かつ安価に製作されなければならない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題は本発明によれば請求項１に記載したように、重油のような、ディーゼル燃料に比して高い粘度と稼働温度とを有する燃料のための電子式噴射機構としてのポンプノズルユニットまたはポンプ導管ノズルであって、機械的または液圧的に駆動される高圧噴射ポンプが設けられており、燃料を燃料タンクから低圧搬送ポンプを介して前記高圧噴射ポンプに供給する供給導管と、前記高圧噴射ポンプから燃料を低圧ポンプ室に導出する排出導管とから成る低圧回路が設けられており、前記高圧噴射ポンプがポンプシリンダを有していて、該ポンプシリンダ内で、低圧搬送ポンプによって燃料タンクから前記供給導管を介して前記ポンプシリンダ内に供給された燃料が所要の燃料圧で負荷されるようになっており、マグネット弁を有しており、該マグネット弁が、噴射開始と噴射量との制御のために、前記低圧回路の排出導管内への、又は噴射ノズルに接続された孔への前記高圧噴射ポンプによる燃料搬送量を制御するようになっており、前記マグネット弁が、マグネットと、可動子板と、該可動子板に連結された制御ピストンとから構成されている形式のものにおいて、前記マグネット弁並びに前記噴射ノズルに接続された前記孔と前記排出導管との間で、前記制御ピストンに対して同軸的に、無圧の環状室がポンプシリンダ内に形成されており、該環状室が燃料タンクに通じる燃料戻し導管としての孔に連通しており、前記制御ピストンが内部中空に形成されていて、前記制御ピストンの内室が前記環状室に連通しており、前記マグネットと前記マグネット弁の可動子板とが、遮蔽スリーブ及び、該遮蔽スリーブに接続されたベローズによって前記環状室に対して及び燃料から遮蔽されていることによって解決される。
【０００５】
【発明の効果】
このことによって、付加的な誤差を伴うサーボ装置の介助なしに噴射過程の直接的な制御が可能である。
【０００６】
本発明の特別な１構成では、マグネット弁の可動子板およびマグネットが遮蔽スリーブによって燃料から遮蔽されている。このことによって、運転中の熱い燃料による可動子板およびマグネットの加熱が回避される。マグネットが熱い燃料には接触せずに空気だけに接触する場合には、可動子板とマグネットとの間の間隔を小さくすることができる。このことは磁気的な力の増大と切換え時間の短縮とにつながる。
【０００７】
本発明のさらに別の特別な１構成では、可動子板とマグネットとを囲む遮蔽された室が運転中に孔を介して空気または冷却媒体によって通流される。このことによって、例えば１４０℃にも達することのある高い燃料温度がマグネットに損傷を与えることが阻止される。
【０００８】
本発明のさらに別の特別な１構成によれば、高圧噴射ポンプのポンプ室と制御ピストンに対して同軸的にポンプシリンダ内に形成された低圧室とが互いに連通する開放された弁位置と、閉じた弁位置との間で、制御ピストンが耐摩耗性材料から形成された案内スリーブ内で弁ばねの予圧（プレロード）力に抗して往復運動可能に案内されており、この案内スリーブがポンプシリンダ内に焼きばめされており、かつストッパ板によってシールされている。この案内スリーブはそれが特別に摩耗にさらされる構成部分として簡単に交換されることができるという利点を有している。要するに、摩耗の発生時に直ちにポンプシリンダ全体を交換する必要がない。低圧室は通気に役立つと共に、常に新鮮な燃料が吸い込まれるという利点を提供する。
【０００９】
本発明の特別なさらに別の１構成では、制御ピストンが内部中空に形成されており、かつ制御ピストンの中空室が、制御ピストンに対して同軸的に弁ばねの領域内でポンプシリンダ内に形成されていて孔を介して燃料タンクに通じた無圧の環状室に連通している。運転時に発生する燃料漏れはこの環状室内に捕集され、そこから燃料タンクへ戻される。
【００１０】
本発明の特別なさらに別の１構成では、遮蔽スリーブ内にシールエレメントが組み込まれており、かつ、遮蔽スリーブに、制御ピストンにまで延びているベローズが取付けられている。この遮蔽スリーブは弁ばねのための保持体として役立つ。ベローズは付加的に可動子板およびマグネットの遮蔽に役立つ。
【００１１】
本発明の特別なさらに別の１構成では、マグネットが特殊材料から成る中間板によってポンプシリンダと燃料とから熱的に隔離されている。このことによって、マグネットの確実な機能が保証される。
【００１２】
本発明のその他の利点、特徴および詳細は、図面を参照して本発明の１実施例を詳細に説明した以下の記載からあきらかとなる。その場合、特許請求の範囲および本明細書に記載した特徴はそれぞれ個別的にまたは任意の組合せで発明の高度性を有している。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、図示の実施例につき本発明を説明する。
【００１４】
図１に高圧噴射ポンプのポンプシリンダが符号１で示されている。このポンプシリンダ１の図１で見て下方の部分内にはポンプ室２の一部が見られる。ポンプ室２は孔３および４と高圧導管５を介して噴射ノズル６に通じている。
【００１５】
噴射されるべき燃料は燃料タンク８から低圧搬送ポンプ９を介して低圧ポンプ室１０内へ搬送される。この低圧搬送ポンプ室１０からは噴射されるべき燃料が供給導管１１を介して、ポンプシリンダ１内の貫通孔１３の増大直径を有する区分１４内に形成された低圧室１２に達する。
【００１６】
貫通孔１３内に案内スリーブ１６が焼きばめされている。案内スリーブ１６は特別に耐摩耗性の材料から形成されている。図１の右側では貫通孔１３がストッパ板１７によって閉鎖されている。このストッパ板１７には、高圧噴射ポンプのポンプシリンダ１内に組み込まれた弁に付属する制御ピストン１８が当接する。弁の開放位置では制御ピストン１８は弁ばね２９によってストッパ板１７に圧着されている。
【００１７】
開放された弁位置では、高圧ポンプ室２が孔３を介し、かつ弁座２０を経て、さらに絞りとして作用するポート２１を介して低圧室１２に連通する。低圧室１２自体は排出導管１５を介して低圧ポンプ室１０に通じている。
【００１８】
制御ピストン１８は内部中空に形成されている。制御ピストン１８の内室１９は２つの通路２２によって環状室２３に通じており、この環状室は制御ピストン１８の端部に対して同軸的に貫通孔１３の拡大直径を有する区分２４内に形成されている。中空円筒として形成された制御ピストン１８は種々異なる直径を有する４つの区分２５，２６，２７，２８を有している。区分２８は区分２６より若干大きな直径を有している。区分２７の直径は区分２６および区分２８の直径より小さいが、しかし区分２５の直径より大きい。制御ピストン１８の区分２７と区分２８との間には弁座２０が形成されている。区分２５内には、弁ばね２９と制御ピストン１８との間にベローズ３０が取付けられている。ベローズ３０の、制御ピストン１８の自由端に近い方の端部は遮蔽スリーブ３１に固定されている。この遮蔽スリーブ３１には弁ばね２９も支持されている。遮蔽スリーブ３１とポンプシリンダ１との間にシールエレメント３２が配置されている。遮蔽スリーブ３１は断熱性材料から成る中間板３３に固定されている。
【００１９】
中間板３３はポンプシリンダ１とマグネット３５との間に配置されている。マグネット３５はねじ３７によって制御ピストン１８に固定された可動子板３６と協働している。マグネット３５の作動時に制御ピストン１８は図１で見て左方向に移動して弁座２０を閉鎖する。マグネット３５の制御は制御ユニット３８を介して行われる。
【００２０】
中間板３３内には孔３９，４０が設けられており、これらの孔を介して、遮蔽スリーブ３１によって燃料から遮蔽された室４１内へ冷却媒体が流入しかつ流出することができる。
【００２１】
本発明に基づく噴射機構は次のように機能する。
【００２２】
開放状態で弁ばね２９は弁座２０を開いた状態に保ち、かつ制御ピストン１８をストッパ板１７に形成した行程ストッパ４２に圧着する。この開放された弁位置では低圧ポンプ室１０と高圧ポンプ室２とが互いに連通する。これによって、高圧ポンプ室２の充填が保証されると共に噴射ノズル６への搬送が阻止される。
【００２３】
制御ユニット３８によって制御されたマグネット３５の通電時に、制御ピストン１８は弁座２０にまで引き寄せられる。弁座２０の直径は制御ピストン１８の区分２６の直径に相応している。制御ピストン１８は閉じられた弁位置を占め、そして噴射ノズル６への燃料搬送が開始される。
【００２４】
制御ユニット３８の制御信号の持続は噴射される燃料量を規定する。制御信号の終了によって、制御ピストン１８は弁ばね２９の予負荷力と、制御ピストン１８の区分２６，２８の間の直径差とに基づき行程ストッパ４２まで運動する。その際、高圧導管５は低圧ポンプ室１０への連通により放圧される。このことが噴射の終了を生じる。
【００２５】
制御ピストン１８は案内スリーブ１６内に案内されている。案内スリーブ１６はポンプシリンダ１に焼きばめされており、かつストッパ板１７によって低圧ポンプ室１０に対してシールされている。行程ストッパ４２に達するまでの制御ピストン１８の行程運動は制御ピストン１８の区分２８の直径と、制御ピストン１８の端部に形成された段部４４の直径との差に基づき液圧的に緩衝される。
【００２６】
燃料漏れは無圧の環状室２３内で捕集され、かつ孔４５および集合導管４６を介して燃料タンク８へ排出される。
【００２７】
可動子板室およびマグネット室４１は遮蔽スリーブ３１によって無圧の環状室２３に対してシールされている。図２から明瞭に分かるように、遮蔽スリーブ３１にベローズ３０が固定されている。ベローズ３０は制御ピストン１８のところでシールリング４９によってシールされている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく噴射機構の一部分を断面して示す図である。
【図２】図１の一部分を拡大して示す図である。
【符号の説明】
１  ポンプシリンダ、  ２  ポンプ室、  ３，４  孔、  ５  高圧導管、  ６噴射ノズル、  ８  燃料タンク、  ９  低圧搬送ポンプ、  １０  低圧ポンプ室、  １１  供給導管、  １２  低圧室、  １３  貫通孔、  １４  貫通孔の区分、  １５  排出導管、  １６  案内スリーブ、  １７  ストッパ板、  １８  制御ピストン、  １９  内室、  ２０  弁座、  ２１  ポート、  ２２  通路、２３  環状室、  ２４  貫通孔の区分、  ２５，２６，２７，２８  制御ピストンの区分、  ２９  弁ばね、  ３０  ベローズ、  ３１  遮蔽スリーブ、  ３２  シールエレメント、  ３３  中間板、  ３５  マグネット、  ３６  可動子板、  ３７  ねじ、  ３８  制御ユニット、  ３９，４０  孔、  ４１  遮蔽された室、  ４２  行程ストッパ、  ４６  集合導管、  ４９  シールリング
【図１】
0004612149.tif 000002
【図２】
0004612149.tif 000003