(57)【要約】燃料供給システム及び燃料インジェクタが開示される。燃料供給システムはエンジンのヘッド部（１０）の中に形成されるボア（１８）と、ボア（１８）の中に配置される燃料インジェクタ（２１）を含む。ボア（１８９は開口端部を有する。加熱室（４９）は、燃料インジェクタとボア（１８）の壁（１８ａ）との間で画定される。インジェクタは加熱室内部に配置される燃料格納部を有し、エンジンのピストンの圧縮ストロークの間にエンジンの燃焼室の中のガスが圧縮されボアの開口端部を介して加熱室の中に押しやられ、インジェクタの燃料格納部を加熱する。別の構成では、インジェクタは、エンジンのボアの中にはまり込みボアの周辺壁と接触する拡張された端部領域（１１０）が設けられ、これにより、熱がエンジンからボアの周辺壁を介してインジェクタの拡張された部位の中に伝導され、このことによって、インジェクタの端部領域内部の燃料を加熱する。
2006517633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室、燃焼室で移動自在のピストン、空気入口ポート及び排気ポートを有するエンジンのための燃料供給システムであって、
燃焼室と連絡する第１の開口端部と該第１の開口端部から離隔する第２の端部を有し、ボア壁を有し、第２の端部が閉じられている、エンジン内のボアと、
ボアの中に位置し、燃焼室の中に燃料を直接注入するための第１の端部に近接する注入チップを有し、噴射のために燃料が格納される燃料格納部と上記チップから燃料を噴射するように操作する操作部とを有する燃料インジェクタと、
上記ボア壁、上記の閉じられているボアの第２の端部、及びインジェクタにより画定される加熱室を
含み、
インジェクタは燃料格納部が加熱室の内部に位置するようにボアの中に配置され、
ピストンの圧縮ストロークの間、燃焼室内部のガスは圧縮されボアの第１の開口端部を経由して加熱室の中に押しやられインジェクタの燃料格納部を加熱して燃料格納部内の燃料温度を上昇させ、燃料への加熱と、燃料がインジェクタを離れ燃料室内に入り込む際に燃料が受ける圧力変化とのために、燃料がインジェクタを離れると即座に燃料は実質的に瞬間的に蒸気状態に変化する
燃料供給システム。
【請求項２】
インジェクタが、燃料圧力により操作される機械的操作部を有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
インジェクタが電気操作部を有し、加熱室内部の加熱によりインジェクタの電気操作部が破壊されるのを防ぐために該電気操作部は加熱室の外部にあることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
ボアは、内向きのフランジと、該フランジに接して配置されインジェクタの端部を受けインジェクタをボアの中で僅かに持ち上げ、シリンダ内で圧縮されるガスが加熱室の中に通過し得る通路を与えるカラーとを有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
ボアの第２の端部がシールエレメントにより閉じられていることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
シールエレメントがインジェクタ上に形成されチップから離隔する肩部でありボアの第２の端部を密閉することを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
カラーが、概略環状のリングを有し、燃焼室から加熱室の中へのガスの通過と、加熱室から燃焼室の中への戻りとを促進するアパーチャ若しくはホールを有することを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項８】
燃料を乗物エンジンのシリンダに供給する燃料供給システムのための燃料インジェクタであって、
噴射するために燃料が格納される燃料格納部と、燃料を端部領域から噴射するように操作する操作部とを含む端部領域を有するインジェクタボディ部と、
インジェクタが燃料をシリンダに供給する動作時にインジェクタの端部領域を実質的に絶え間なく加熱し、端部領域及び燃料格納部の燃料をある温度に維持し、燃料がインジェクタから噴射されるとき、燃料の上昇した温度と、燃料がインジェクタを離れる際に燃料が受ける圧力変化とのために、燃料が瞬間的に蒸気状態に変化する、加熱部品と
を含む燃料インジェクタ。
【請求項９】
加熱部品がインジェクタの拡張された端部領域を含み、
拡張された端部領域は、
インジェクタが乗物エンジンのインジェクタポートの中に挿入される際に、熱がエンジンから直接の伝導によりインジェクタの拡張された端部領域に伝えられ更に燃料格納部の中の燃料に伝えられるように、拡張された端部領域がインジェクタポートを画定する壁と熱接触するような寸法である
ことを特徴とする請求項８に記載のインジェクタ。
【請求項１０】
シリンダと壁を有するインジェクタポートとを含む乗物エンジンのための燃料供給システムであって、
燃料が噴射されるために格納される燃料格納部と、燃料を噴射するように操作するための操作部とを含む端部領域を伴って形成される噴射ボディ部を有するインジェクタを有し、
インジェクタの端部領域は、インジェクタボディ部の端部領域の少なくとも一部が、インジェクタポートの壁と熱的接触する寸法を有し、これにより、乗物エンジンの操作の間に熱がエンジンからインジェクタポートの壁を介してインジェクタの拡張された部位に伝導され、このことにより、燃料がインジェクタから噴射されるとき、燃料の上昇した温度と、燃料がインジェクタを離れる際に燃料が受ける圧力変化とのために、燃料が瞬間的に蒸気状態に変化するように燃料格納部の中の燃料を加熱する
ことを特徴とする燃料供給システム。
【請求項１１】
端部領域が外側壁を有し、
該端部領域は、外側壁の実質的に全てがインジェクタポートの壁に接触する寸法であることを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
端部領域が実質的にシリンダ若しくはディスク形状であり、インジェクタポートの壁の実質的全体に接触する外側壁を有することを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
端部領域がインジェクタポートの中に端部領域を密閉するシールを含む請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
エンジンのシリンダに燃料を供給する燃料供給システムのためのインジェクタであって、エンジンはインジェクタを受けるインジェクタポートを有し、
上記インジェクタは、
インジェクタボディ部と、
インジェクタから噴射される燃料を格納し、インジェクタボディ部から延在し、燃料が噴射される第１の端部と第２の端部を有する端部領域とを含み、
端部領域は、端部領域がインジェクタポート内に配置されると加熱室がインジェクタの端部領域とインジェクタポートの壁との間に形成されるような寸法を有し、
インジェクタの第１の端部は、何ら密閉されず、インジェクタがインジェクタポートの中に配置されエンジンが動作するとき排ガスが第１の端部を通過し燃焼室の中に移り、
更に上記インジェクタは、インジェクタポートの中のインジェクタを密閉する端部領域の第２の端部に近接するシール部を含む
ことを特徴とするインジェクタ。
【請求項１５】
上記シール部は、第２の端部に位置する肩部により形成され、端部領域とインジェクタボディ部との間で転位部を形成しこれにより肩部はインジェクタポートが形成されるエンジンの外側壁の一部上に配置され得ることを特徴とする請求項１４に記載のインジェクタ。
【請求項１６】
肩部は、インジェクタポートの周辺にてエンジンの外側壁の一部上に配置されるようにテーパー形状の環状壁であることを特徴とする請求項１５に記載のインジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、燃料供給システム、特に、ディーゼルエンジンと、石油即ちガソリンエンジンの両方のための直接注入燃料供給システムに関し、更に、そのようなシステムのためのインジェクタ及び燃料供給システムに関する。
【０００２】
［発明の背景］
我々の国際出願ＰＣＴ／ＡＵ０２／００４０３は、燃料をエンジンの燃焼室に供給するために、燃料が吸気ストリームの中に注入される燃料供給システムを開示する。この国際出願の内容は、ここに参照されて本明細書に組み込まれるものである。
【０００３】
ディーゼルエンジン、及び直接注入石油エンジンでは、燃料は、吸気ストリームの中ではなく、燃焼室、若しくは燃焼室に直接繋がる第２室（本明細書では以下、まとめて燃焼室と称する）に、直接供給される。
【０００４】
［発明の概要］
本発明の一つの形態の目的は、上記国際出願の原理を利用するが、直接注入エンジンに利用可能な燃料供給システムを提示することである。
【０００５】
本発明のこの実施形態は、燃焼室、燃焼室で移動自在のピストン、空気入口ポート及び排気ポートを有するエンジンのための燃料供給システムであって、
燃焼室と連絡する第１の開口端部と該第１の開口端部から離隔する第２の端部を有し、ボア壁を有し、第２の端部が閉じられている、エンジン内のボアと、
ボアの中に位置し、燃焼室の中に燃料を直接注入するための第１の端部に近接する注入チップを有し、噴射のために燃料が格納される燃料格納部と上記チップから燃料を噴射するように操作する操作部とを有する燃料インジェクタと、
上記ボア壁、上記の閉じられているボアの第２の端部、及びインジェクタにより画定される加熱室を
含み、
インジェクタは燃料格納部が加熱室の内部に位置するようにボアの中に配置され、
ピストンの圧縮ストロークの間、燃焼室内部のガスは圧縮されボアの第１の開口端部を経由して加熱室の中に押しやられインジェクタの燃料格納部を加熱して燃料格納部内の燃料温度を上昇させ、燃料への加熱と、燃料がインジェクタを離れ燃料室内に入り込む際に燃料が受ける圧力変化とのために、燃料がインジェクタを離れると即座に燃料は実質的に瞬間的に蒸気状態に変化する
燃料供給システムである。
【０００６】
従って、本発明のこの実施形態によると、燃料は、ピストンの圧縮ストロークの間シリンダ内部のガスの圧縮により加熱される。エンジンが非常に高い圧縮比で動作するディーゼルエンジンの場合、エンジンの内部のより高い圧縮圧力のために加熱がより大きくなり、このことによって相当により薄いディーゼル燃料が充分に加熱されインジェクタから噴射されると蒸気に確実に変化する。より低い圧力で動作する石油即ちガソリンエンジンの場合、加熱はさほど大きくないが、燃料の注入の際に即座に蒸気に変化するために要求される温度にまで石油即ちガソリンを上昇せしめる充分な加熱を得られる。従って、要求される温度は、エンジンのタイプ（即ち、ディーゼルエンジンか、スパーク点火石油エンジンか）及び利用される燃料に依存して、ある程度まで自動的に規定される。本発明は、追加の加熱エレメントが要求されず、追加の配管、若しくはエンジンの大きな変更も要求されないという利点もある。
【０００７】
インジェクタの操作部は、燃料圧力により操作される機械的操作部であるか、電気ソレノイドタイプ操作部であり、これにより燃料はインジェクタにより要求された時点に噴射され得る。
【０００８】
機械的操作部の場合、機械的操作部が加熱室の外部にあるように、インジェクタがボアの中に配置されることが好ましい。しかしながら、このことは本質ではない。電気操作部の場合、加熱室内部の加熱によりインジェクタの電気操作部が破壊されるのを防ぐために該電気操作部は加熱室の外部にあるべきである。換言すれば、電気操作部を加熱室の外部に配置することによって、電気操作部は比較的冷却を維持され、これにより操作部内部の電気部品を損傷しない。
【０００９】
本発明の好適な実施形態では、ボアは、内向きのフランジと、該フランジに接して配置されインジェクタの端部を受けインジェクタをボアの中で僅かに持ち上げ、シリンダ内で圧縮されるガスが加熱室の中に通過し得る通路を与えるカラーとを有する。
【００１０】
ボアの第２の端部がシールエレメントにより閉じられていることが好ましい。
【００１１】
シールエレメントは、ボアの第２の端部を密閉し燃焼室内部のガスが第２の端部を介してボアから出て行くことを回避するため、Ｏリングタイプシールでも、プレートでも、他のどのエレメントであってもよい。
【００１２】
一つの実施形態では、シールエレメントがインジェクタ上に形成されチップから離隔する肩部でありボアの第２の端部を密閉する。
【００１３】
カラーが、概略環状のリングを有し、燃焼室から加熱室の中へのガスの通過と、加熱室から燃焼室の中への戻りとを促進するアパーチャ若しくはホールを有してもよい。
【００１４】
本発明の別の実施形態は、インジェクタを利用する燃料供給システムに加えて、上記国際出願の原理の利点を利用し得るインジェクタ構成に関する。
【００１５】
本発明のこの実施形態によると、燃料を乗物エンジンのシリンダに供給する燃料供給システムのための燃料インジェクタが提示され、該燃料インジェクタは、
噴射するために燃料が格納される燃料格納部と、燃料を端部領域から噴射するように操作する操作部とを含む端部領域を有するインジェクタボディ部と、
インジェクタが燃料をシリンダに供給する動作時にインジェクタの端部領域を実質的に絶え間なく加熱し、端部領域及び燃料格納部の燃料をある温度に維持し、燃料がインジェクタから噴射されるとき、燃料の上昇した温度と、燃料がインジェクタを離れる際に燃料が受ける圧力変化とのために、燃料が瞬間的に蒸気状態に変化する、加熱部品と
を含む燃料インジェクタである。
【００１６】
本発明のこの形態の好適な実施例では、加熱部品がインジェクタの拡張された端部領域を含み、
拡張された端部領域は、
インジェクタが乗物エンジンのインジェクタポートの中に挿入される際に、熱がエンジンから直接の伝導によりインジェクタの拡張された端部領域に伝えられ更に燃料格納部の中の燃料に伝えられるように、拡張された端部領域がインジェクタポートを画定する壁と熱接触するような寸法である。
【００１７】
他の実施形態では、加熱部品は、排ガスにより電気形態若しくは熱などの他の形態となり、加熱は実質的に一定であり、これにより、エンジンのコールドスタートの問題を克服するエンジンの初期始動時の加熱は別として、エンジンの動作時にはインジェクタは間断なく加熱される。
【００１８】
本発明のこの実施形態は、シリンダと壁を有するインジェクタポートとを含む乗物エンジンのための燃料供給システムであって、
燃料が噴射されるために格納される燃料格納部と、燃料を噴射するように操作するための操作部とを含む端部領域を伴って形成される噴射ボディ部を有するインジェクタを有し、
インジェクタの端部領域は、インジェクタボディ部の端部領域の少なくとも一部が、インジェクタポートの壁と熱的接触する寸法を有し、これにより、乗物エンジンの操作の間に熱がエンジンからインジェクタポートの壁を介してインジェクタの拡張された部位に伝導され、このことにより、燃料がインジェクタから噴射されるとき、燃料の上昇した温度と、燃料がインジェクタを離れる際に燃料が受ける圧力変化とのために、燃料が瞬間的に蒸気状態に変化するように燃料格納部の中の燃料を加熱する
ことを特徴とする燃料供給システムである。
【００１９】
端部領域が外側壁を有し、
該端部領域は、外側壁の実質的に全てがインジェクタポートの壁に接触する寸法であることが好ましい。
【００２０】
本発明の好適な実施形態では、端部領域が実質的にシリンダ若しくはディスク形状であり、インジェクタポートの壁の実質的全体に接触する外側壁を有する。
【００２１】
端部領域がインジェクタポートの中に端部領域を密閉するシールを含むことが好ましい。
【００２２】
本発明の更なる実施形態は、本発明の第１の形態を容易に実施するように設計されたインジェクタを提示する。
【００２３】
従って、本発明の更なる実施形態は、エンジンのシリンダに燃料を供給する燃料供給システムのためのインジェクタであって、エンジンはインジェクタを受けるインジェクタポートを有し、
上記インジェクタは、
インジェクタボディ部と、
インジェクタから噴射される燃料を格納し、インジェクタボディ部から延在し、燃料が噴射される第１の端部と第２の端部を有する端部領域とを含み、
端部領域は、端部領域がインジェクタポート内に配置されると加熱室がインジェクタの端部領域とインジェクタポートの壁との間に形成されるような寸法を有し、
インジェクタの第１の端部は、何ら密閉されず、インジェクタがインジェクタポートの中に配置されエンジンが動作するとき排ガスが第１の端部を通過し燃焼室の中に移り、
更に上記インジェクタは、インジェクタポートの中のインジェクタを密閉する端部領域の第２の端部に近接するシール部を含む
ことを特徴とするインジェクタである。
【００２４】
上記シール部は、第２の端部に位置する肩部により形成され、端部領域とインジェクタボディ部との間で転位部を形成しこれにより肩部はインジェクタポートが形成されるエンジンの外側壁の一部上に配置され得ることが好ましい。
【００２５】
肩部は、インジェクタポートの周辺にてエンジンの外側壁の一部上に配置されるようにテーパー形状の環状壁であることが好ましい。
【００２６】
［好適な実施形態の詳細な説明］
添付の図面を参照して、例示として本発明の好適な実施形態を説明する。
【００２７】
図１は、エンジンのヘッド部１０が、入口ポート１２、排気ポート１４及び燃焼室１６を含むディーゼルエンジンのための標準的に直接注入システムを示す。インジェクタポートを形成するボア１８が、ヘッド部１０内に設けられ、内部端に内向きのフランジ２０を有する。燃料インジェクタ２１はボア１８の中に置かれ、フランジ２０に接して配置されボア１８の端をシールする。
【００２８】
燃料は、供給部２２を介してインジェクタ１８に供給され、インジェクタ２１から燃焼室１６の中に噴射され得る。
【００２９】
図２は、本発明の第１の実施形態を示す。同一符号は、図１に関して示したものと同一の部分を示す
【００３０】
図２は、燃焼室１６内部にエンジンブロック３０及びピストン３２も示す。ヘッド部１０はブロック３０から分離しているが、ブロック３０上に配置することは明白であり従来のようにブロック３０に固定される、ということが留意されねばならない。
【００３１】
インジェクタ２１は、図１に関して述べたのと同じようにボア１８内に配置されるが、本実施形態では燃焼室１６と連絡するボア１８の端部２３はオープンになっている。好適な実施形態では、端部２３がオープンであることを確実にするために、スペーサカラー２５がボア１８内に配置される。従って、スペーサカラー２５は、ボア壁１８ａ、インジェクタ２１及び、端部２３から離れているボア１８の閉鎖若しくは密閉の端部４２の間で画定される加熱室４０と、燃焼室１６との間での流体連絡を可能にする。
【００３２】
図２に示される実施形態では、カラー２５には、カラーの側壁を貫通する複数のホール２７が設けられ、該ホール２７は燃焼室１６のガスの加熱室４０内への流れを促進し、これにより加熱室４０から燃焼室１６の中へのガスの戻し引き出しを可能にする。
【００３３】
スペーサカラー２５はボア１８の内部において、図１に示すようなインジェクタ２１が通常占める位置からインジェクタ２１をリフトすることも支持し、これにより、密閉される端部４２と端部２３との間に配置されるインジェクタ２１の電気部２１ａがボアの外部に位置することが保証される。換言すれば、符号２１ａで示されるインジェクタを動作するための電子部品が内部に存在するインジェクタ２１のボディ部が、加熱室４０の外部にあることになる。インジェクタ２１は、インジェクタに電源を供給するための電気コネクタ２１ｃを有する。燃料が格納され、インジェクタの端領域であるインジェクタ２１の部位２１ｂは、ボア壁１８ａ及び密閉端部４２と共に、加熱室４０を画定するインジェクタの一部である。インジェクタ２１は、燃料が射出される突起先端の形状のチップ２９も有してもよい。チップ２９は、燃料が燃焼室１６の中に直接注入されるように、端部２３の近傍にある。
【００３４】
ディーゼルエンジンでは公知のように、エンジンの中に噴出される燃料は、ピストン３２の圧縮ストロークの間に室１６の内部にガスを圧縮することによって、点火される。即ち、入口１２を介して吸い込み空気が収集された後ピストン３２が室１６内で立ち上がると、空気の圧力が増加し、これにより充分な温度にまで空気を加熱し燃焼室１６内部の燃料及び空気の混合物の燃焼を起こす。しかしながら、ピストンがその圧縮ストロークで立ち上がり室１６内部の空気を圧縮すると、空気は開口端部２３を介して加熱室４０の中にも押し出され、個々の圧縮ストロークにより形成される高温圧縮空気は、インジェクタ２１の端領域、即ち燃料格納部２１ｂを加熱し、このことによってインジェクタのその部分に格納される燃料の温度を高める。前述の我々の国際出願で詳細に説明されているように、この結果、燃料がインジェクタ２１から噴出されると直ぐに、燃料の温度上昇、及び燃料がインジェクタ２１を離れる際の燃料が受ける圧力の変化が原因で、燃料が即座に蒸気に変換される。従って、燃料は室１６内部の燃焼のために理想的な状態となり、これにより、前述の我々の国際出願で詳細に示す燃料の経済性及び他の利点がもたらされる。
【００３５】
エンジンの動作サイクルにおいて、空気は、ピストン３２の吸入ストロークの間に入口ポート１２を介して吸入される。続いて、空気はピストンの圧縮ストロークによって圧縮され、ピストンが頂部のヘッド中心に近づく際に、燃料がインジェクタ２１から噴出する。その結果、圧縮ストロークでの空気の圧縮は蒸気化された燃料の温度を点火を生じる程度まで上昇させる。インジェクタ２１からの燃料の噴出に先立ち空気が実質的に全体として圧縮されるので、実質的に燃料蒸気は加熱室１８に入らない。更に、燃料がインジェクタを離れ即座に蒸気に変換するので、噴出される燃料は全て燃焼に利用され、このことにより効率性を大きく改善する。
【００３６】
図２の実施形態では、ボア１８の端部４２はＯリングシール５０により密閉されている。Ｏリングは、必要であれば適切なプレート（図示せず）若しくは他の装置により保持されてもよい。
【００３７】
図５は更なる実施形態を示し、図５では同一の符号が既述の同一の符号を表す。この実施形態では、カラー２５は図４Ａ、図４Ｂ、及び図４Ｃに示されるタイプのものである。図４Ａに示すように、カラーは環状リングであり、スロット５１（図４Ｃ参照）は環状リング２５の側壁の中に切られ、室１６内部の圧縮ガスが加熱室４０の中へ通過していく通路を設ける。この実施形態では、端部４２は、図７及び図７Ａで示されるタイプの略環状の密閉プレート６０により密閉される。プレート６０は構成上環状であり２つの出張り部６１を有する。該出張り部６１は、直径を挟んで対向し、インジェクタ２１をヘッド部１０に固定し更に加熱室４０の端部を密閉するように燃料インジェクタ２１に接してフランジ２１Ｃと共にボルト７０を貫通させるホール６３が設けられている。
【００３８】
図６ではカラー２５は、図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃに示されるタイプのものである。このタイプのカラー２５では、前述のホール２７がカラー２５の側壁内に設けられ、加熱室４０と燃焼室１６との間の圧縮ガスの通過を促進する。
【００３９】
この実施形態では、密閉プレート４２は、図８に示され、図７に示すものと平面図において類似する。しかしながら、図８Ａに示す断面図では、プレート４２は、ボア１８内部に位置するテーパー形状外側端部６７を有する内側下方突起壁６５を備える。ここでも、プレート４２は、ホール６３を貫通するボルト７０とヘッド部１０に入り込むネジにより、適所に配置される。
【００４０】
図９は、密閉部が図２に示されるタイプのＯリングの形状である、更なる実施形態を示す。
【００４１】
図１０から図１２は、本発明の更なる実施形態を示す。図１０は、石油、即ちガソリンタイプエンジンで利用されるタイプの従来のインジェクタの図であり、乗物のエンジン１０１の入口マニフォルド１０１ａのインジェクタポート１００（図１２参照）内に配置される。
【００４２】
図１０のインジェクタは端領域１１０及び操作部１１１を含む。該操作部１１１では、インジェクタを操作するためのコイル、ピントルなどの電子操作部品が収容され、ピントルは端領域内のシートから外されることができ、これにより、公知の方法でインジェクタに電気信号を供給する乗物管理システム（図示せず。）の制御の下でインジェクタから燃料が噴出され得る。
【００４３】
従来のシステムでは、端領域１１０はインジェクタポートの中に位置し、スペーサ若しくはＯリングによりインジェクタポートの壁１１４から離される。このことは、特にインジェクタ端部領域を相対的に冷たく維持するためになされ、従ってインジェクタ端部領域１１０内の燃料も相対的に冷たく維持するためになされる。このことにより、従来のシステムでは、熱はインジェクタポート壁１１４から従来のインジェクタの端領域１１０まで、熱が伝導されない。
【００４４】
図１１に示される本発明のこの好適な実施形態に係るインジェクタは、図１０に示されるインジェクタと略同じであるが、但し、端部領域１１０’は、ポート１００の壁１１４と熱接触するような大きさ及び構成である。このように、エンジンの熱は壁１１４から端部領域１１０’に伝導され、図１２で１１５により概略示す燃料格納部に伝導される。こうすることで、燃料は、燃料がインジェクタから噴出されたときに、燃料温度上昇、及び燃料がインジェクタを離れる際の燃料の受ける圧力変化のために、燃料が即座に蒸気に変換するような、上昇温度にまで加熱される。従って、燃料は、前述の室１０１ｂ内部の燃焼のために理想的な状態となる。
【００４５】
本発明の好適な実施形態では、拡張された端部領域１１０’は、構成上略円筒形若しくは円盤形状であるのが好ましい。しかしながら、インジェクタポート１００の形状によるが、前述のようにエンジン１０１から端部領域１１０’まで直接熱伝導するという概念が一貫していれば、他の形状が可能である。
【００４６】
端部領域１１０は、概略、固体金属端部領域若しくは他の伝導部材の形態であり、先の既述から明白なように、インジェクタの端部領域の統合部分である。このように、端部領域１１０は外側壁１１８を有し、拡張された端部領域１１０は室１１５まで固体部材である。従って、熱は、端部領域１１０’の壁１１８と向き合うインジェクタポート１００の壁１１４から、格納部１１５内の燃料まで、直ちに伝導される。
【００４７】
このように、本発明の操作において、端部領域１１０’は、エンジンの操作の間実質的に常時上昇された温度に格納部１１５内の燃料を維持するように、連続して加熱されることは、明らかである。
【００４８】
従って、エンジン入口ポートの標準的サイズに関する変更や干渉が生じる必要が無く、インジェクタそのものが、熱転送をするためにインジェクタポートに適合し熱接触する寸法とされる。こうすることで、入口ポート１００は何ら変更無く標準のままとしてよく、更に、インジェクタ自身はインジェクタ内の燃料に熱を効率よく転送するための特徴の全てを含む。従って、部品の量は最少化され、実際に、部品の量は、インジェクタがポート１００から間隔を開けられる標準的な燃料インジェクタシステムよりも多くなることはない。
【００４９】
エンジンが常温から始動する際の最初のエンジン始動では、拡張された端部領域１１０’は、ポート１００の壁１１４を介してエンジンから熱を伝導することによって、上昇された温度で端部領域１１０’及び燃料を維持するのに充分なようにエンジンが暖まるまで、上昇された温度までに端領域をより素早く加熱する電気ヒータも、含む。本発明の本実施形態の電気加熱エレメントは、端部領域１１０’の中に組み込まれ、（内容が参照の上本明細書の中に組み込まれる）我々の共同出願中の国際出願ＰＣＴ／ＡＵ０３／０１１５６の中に記されるように概略動作する。該国際出願の開示によると、電気加熱エレメントは、温度が所定の温度にまで上昇するとスイッチが切られるが、いずれにせよエンジンの動作の間に端部領域１１０’が所定の温度より下がれば、再びスイッチが入れられる。
【００５０】
図１２から明白なように、インジェクタの操作部１１１は相対的に冷たい環境内に維持され、従って壁１１４からの直接の熱伝導による端部領域１１０’の加熱は、操作部１１１内に電子部品の障害を生じるような、オーバーヒートを操作部１１１に生じるものではない。
【００５１】
本発明の一つの実施形態では、端部領域１１０’は、Ｏリング１２１を含みインジェクタポート１００内の拡張された端部領域１１０’の密閉を促進するための、図１１に示すような溝１２０を含んでもよい。
【００５２】
図１３は、燃料をエンジンのシリンダの中に直接注入するのに利用される従来のインジェクタの図である。公知のように、このインジェクタは、操作部品が中に配置されるボディ部と、インジェクタポート１８内に位置する端部領域１３０を含む。インジェクタは、シール１４２によりポート内に密閉され、排ガスがインジェクタポートの中に移動するのを防ぐ。
【００５３】
図１から図９Ａの実施形態に関して明白なように、上述の従来のシステム内のシール１４２に対応するポートの端部は、開けられたままであるから、排ガスはインジェクタポートの中に移動し得、端部領域１３０を加熱する。
【００５４】
図１４は、図１から図９Ａの概念をより容易に履行し得る本発明の別の実施形態に係る（石油エンジンのためにも利用され得るが）特にディーゼルエンジンのための修正されたインジェクタの図である。
【００５５】
図１４の実施形態では、インジェクタは、操作部品が中に配置されるボディ部１３２’と、図１３のインジェクタのものより僅かに狭い端部領域とを有し、シリンダヘッド部１０外側壁１３３上に位置しインジェクタポート１８を密閉するショルダ部１３１が、設けられる。ショルダ部１３１は、燃料が噴出される端部２９から離れた端部領域の第２の端部１３０にて、形成される。ショルダ部１３１は、シリンダヘッド部１０の外側壁１３３の一部上にインジェクタ１８の周辺に嵌る環状壁の形状である。ショルダ部１３１は、金属でもよく、壁１３３にてポート１４０の周辺との実効的な密閉を形成する密閉ガスケットタイプ部材が設けられてもよい。インジェクタポート１８の内側端部１３５は開けられたままであり、排ガスは背部領域１３０’を取り囲むポート１８及び室４０内に移動でき、図１乃至図９Ａを参照して説明したように、端部領域を加熱する。シリンダヘッド１０の壁１３３に嵌るショルダ部１３１により形成される密閉は、排ガスが図１４のインジェクタを通過すること、つまりポート１８から大気へ逃げることを防ぐ。
【００５６】
本発明の精神及び範囲内の修正は当業者により容易に実現されるから、本発明は本明細書の例示により示した特定の実施形態に制限されるものではない、と理解されるべきである。
【００５７】
添付の請求項、及び本発明に係る前述の説明では、言いまわし若しくは必要な含意を表現するために文脈が他の表現を必要とする場合でない限り、“含む”という用語、若しくは“含む”若しくは“含むこと”などの変形用語は、包括的な意味で用いられ、即ち、述べられた特徴の存在を示すが、本発明の種々の実施形態での更なる特徴の存在若しくは追加を排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】直接注入システムの標準的な構成の図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る図である。
【図３Ａ】本発明の一つの実施形態に係るカラーの図である。
【図３Ｂ】図３Ａのカラーの断面図である。
【図３Ｃ】図３Ａのカラーの側面図である。
【図４Ａ】更なる実施形態に係るカラーの図である。
【図４Ｂ】図４Ａのカラーの断面図である。
【図４Ｃ】図４Ａのカラーの側面図である。
【図５】本発明の更なる実施形態の図である。
【図６】本発明の更なる実施形態の図である。
【図７】図５の実施形態で利用されるシールエレメントの平面図である。
【図７Ａ】図５の実施形態で利用されるシールエレメントの断面図である。
【図８】図６の実施形態で利用されるシールエレメントの平面図である。
【図８Ａ】図６の実施形態で利用されるシールエレメントの断面図である。
【図９】更なる実施形態に係るカラーの平面図である。
【図９Ａ】更なる実施形態に係るカラーの断面図である。
【図１０】先行技術のインジェクタと本発明の更なる実施形態に係るインジェクタとの差異を示す先行技術のインジェクタの図である。
【図１１】本発明の更なる実施形態に係るインジェクタの断面図である。
【図１２】エンジンの中に嵌め込まれる図１１のインジェクタの図である。
【図１３】ディーゼルエンジンと共に利用され得る標準的な直接注入タイプインジェクタの図である。
【図１４】本発明の更に別の実施形態に係る変更されたインジェクタの図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０・・・ヘッド部、１２・・・入口ポート、１４・・・排気ポート、１６・・・燃焼室、１８・・・ボア、２０・・・フランジ、２１・・・インジェクタ、２２・・・供給部。
【図１】
2006517633.tif 000003
【図２】
2006517633.tif 000004
2006517633.tif 000005
2006517633.tif 000006
【図５】
2006517633.tif 000007
【図６】
2006517633.tif 000008
【図７】
2006517633.tif 000009
【図８】
2006517633.tif 000010
【図９】
2006517633.tif 000011
【図１０】
2006517633.tif 000012
【図１１】
2006517633.tif 000013
【図１２】
2006517633.tif 000014
【図１３】
2006517633.tif 000015
【図１４】
2006517633.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成16年5月25日(2004.5.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室、燃焼室で移動自在のピストン、空気入口ポート及び排気ポートを有するエンジンのためのディーゼルエンジン燃料供給システムであって、
燃焼室と連絡する第１の開口端部と該第１の開口端部から離隔する第２の端部を有し、ボア壁を有し、第２の端部が閉じられている、エンジン内のボアと、
ボアの中に位置し、燃焼室の中に燃料を直接注入するための第１の端部に近接する注入チップを有し、噴射のために燃料が格納される燃料格納部と上記チップから燃料を噴射するように操作する操作部とを有する燃料インジェクタと、
上記ボア壁、上記の閉じられているボアの第２の端部、及びインジェクタにより画定される加熱室を
含み、
インジェクタは燃料格納部が加熱室の内部に位置するようにボアの中に配置され、
ピストンの圧縮ストロークの間、燃焼室内部のガスは圧縮されボアの第１の開口端部を経由して加熱室の中に押しやられインジェクタの燃料格納部を加熱して燃料格納部内の燃料温度を上昇させ、燃料への加熱と、燃料がインジェクタを離れ燃料室内に入り込む際に燃料が受ける圧力変化とのために、燃料がインジェクタを離れると即座に燃料は実質的に瞬間的に蒸気状態に変化する
燃料供給システム。
【請求項２】
インジェクタが、燃料圧力により操作される機械的操作部を有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
インジェクタが電気操作部を有し、加熱室内部の加熱によりインジェクタの電気操作部が破壊されるのを防ぐために該電気操作部は加熱室の外部にあることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
ボアは、内向きのフランジと、該フランジに接して配置されインジェクタの端部を受けインジェクタをボアの中で僅かに持ち上げ、シリンダ内で圧縮されるガスが加熱室の中に通過し得る通路を与えるカラーとを有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
ボアの第２の端部がシールエレメントにより閉じられていることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
シールエレメントがインジェクタ上に形成されチップから離隔する肩部でありボアの第２の端部を密閉することを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
カラーが、概略環状のリングを有し、燃焼室から加熱室の中へのガスの通過と、加熱室から燃焼室の中への戻りとを促進するアパーチャ若しくはホールを有することを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項８】
燃料を乗物エンジンのシリンダに供給する燃料供給システムのための燃料インジェクタであって、
噴射するために燃料が格納される燃料格納部と、燃料を端部領域から噴射するように操作する操作部とを含む端部領域を有するインジェクタボディ部と、
インジェクタが燃料をシリンダに供給する動作時にインジェクタの端部領域を実質的に絶え間なく加熱し、端部領域及び燃料格納部の燃料をある温度に維持し、燃料がインジェクタから噴射されるとき、燃料の上昇した温度と、燃料がインジェクタを離れる際に燃料が受ける圧力変化とのために、燃料が瞬間的に蒸気状態に変化する、加熱部品と
を含み、
上記加熱部品は、熱が乗物エンジンからインジェクタに直接伝導されるようにインジェクタポートの壁と接触するための、端部領域に近接するインジェクタ部位を含むことを特徴とする
燃料インジェクタ。
【請求項９】
加熱部品がインジェクタの拡張された端部領域を含み、
拡張された端部領域は、
インジェクタが乗物エンジンのインジェクタポートの中に挿入される際に、熱がエンジンから直接の伝導によりインジェクタの拡張された端部領域に伝えられ更に燃料格納部の中の燃料に伝えられるように、拡張された端部領域がインジェクタポートを画定する壁と熱接触するような寸法である
ことを特徴とする請求項８に記載のインジェクタ。
【請求項１０】
シリンダと壁を有するインジェクタポートとを含む乗物エンジンのための燃料供給システムであって、
燃料が噴射されるために格納される燃料格納部と、燃料を噴射するように操作するための操作部とを含む端部領域を伴って形成される噴射ボディ部を有するインジェクタを有し、
インジェクタの端部領域は、インジェクタボディ部の端部領域の少なくとも一部が、インジェクタポートの壁と熱的接触する寸法を有し、これにより、乗物エンジンの操作の間に熱がエンジンからインジェクタポートの壁を介してインジェクタの拡張された部位に伝導され、このことにより、燃料がインジェクタから噴射されるとき、燃料の上昇した温度と、燃料がインジェクタを離れる際に燃料が受ける圧力変化とのために、燃料が瞬間的に蒸気状態に変化するように燃料格納部の中の燃料を加熱する
ことを特徴とする燃料供給システム。
【請求項１１】
端部領域が外側壁を有し、
該端部領域は、外側壁の実質的に全てがインジェクタポートの壁に接触する寸法であることを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
端部領域が実質的にシリンダ若しくはディスク形状であり、インジェクタポートの壁の実質的全体に接触する外側壁を有することを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
端部領域がインジェクタポートの中に端部領域を密閉するシールを含む請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
エンジンのシリンダに燃料を供給する燃料供給システムのためのインジェクタであって、エンジンはインジェクタを受けるインジェクタポートを有し、
上記インジェクタは、
インジェクタボディ部と、
インジェクタから噴射される燃料を格納し、インジェクタボディ部から延在し、燃料が噴射される第１の端部と第２の端部を有する端部領域とを含み、
端部領域は、端部領域がインジェクタポート内に配置されると加熱室がインジェクタの端部領域とインジェクタポートの壁との間に形成されるような寸法を有し、
インジェクタの第１の端部は、何ら密閉されず、インジェクタがインジェクタポートの中に配置されエンジンが動作するとき排ガスが第１の端部を通過し燃焼室の中に移り、
更に上記インジェクタは、インジェクタポートの中のインジェクタを密閉する端部領域の第２の端部に近接するシール部を含む
ことを特徴とするインジェクタ。
【請求項１５】
上記シール部は、第２の端部に位置する肩部により形成され、端部領域とインジェクタボディ部との間で転位部を形成しこれにより肩部はインジェクタポートが形成されるエンジンの外側壁の一部上に配置され得ることを特徴とする請求項１４に記載のインジェクタ。
【請求項１６】
肩部は、インジェクタポートの周辺にてエンジンの外側壁の一部上に配置されるようにテーパー形状の環状壁であることを特徴とする請求項１５に記載のインジェクタ。
【国際調査報告】
2006517633.tif 000017
2006517633.tif 000018
2006517633.tif 000019
2006517633.tif 000020
2006517633.tif 000021