CN104204502A - 燃料喷射泵 - Google Patents
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Abstract
该燃料喷射泵(1)具备:泵壳体(2),其在侧面设有燃料吸入口(41);柱塞套(5),其收容在所述泵壳体(2)内,在所述泵壳体(2)内沿着轴向往复移动;输送阀阀座(4),其具备收容在工作缸(11)内的轴部(4a),且将位于所述泵壳体(2)的上端的开口堵塞,其中,该工作缸(11)在所述柱塞套(5)的内部沿着所述轴向设置;柱塞(3),其对应于凸轮的旋转而在所述工作缸(11)内沿着所述工作缸(11)的轴向往复移动,燃料喷射泵(1)中,将由在所述柱塞(3)的顶部设置的导引部(51)的形状决定的导引定时和由所述柱塞套(5)的移动量决定的VIT定时相加而得到的值作为燃料喷射定时。
Description
技术领域
本发明涉及一种向柴油机等内燃机喷射燃料的燃料喷射泵。
背景技术
作为向柴油机等内燃机喷射燃料的燃料喷射泵,已知有如下这样的燃料喷射泵,将柱塞套相对于泵壳体固定,且使柱塞相对于柱塞套转动,由此使燃料喷射量增减(例如,参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-301760号公报
发明的概要
发明要解决的课题
另外,近些年,提出一种燃料喷射泵,其将柱塞套相对于泵壳体及具备输送阀的输送阀阀座构成为能够相对移动,通过使柱塞套相对于泵壳体及输送阀阀座进行相对移动,由此能够变更(调整)燃料喷射定时。
然而,在这样的燃料喷射泵中,柱塞套相对于泵壳体及输送阀阀座进行相对移动,相应地比柱塞套相对于泵壳体固定的现有的燃料喷射泵变得大型化。因此,要求柱塞套相对于泵壳体及输送阀阀座构成为能够相对移动的燃料喷射泵的尽可能的小型化。
发明内容
本发明鉴于上述情况而提出,其目的在于实现柱塞套相对于泵壳体及输送阀阀座构成为能够相对移动的燃料喷射泵的小型化。
用于解决课题的方案
本发明为了解决上述课题,采用以下的方案。
本发明的第一方案的燃料喷射泵具备:泵壳体,其在侧面设有燃料吸入口;柱塞套,其收容在所述泵壳体内,在所述泵壳体内沿着轴向往复移动;输送阀阀座,其具备收容在工作缸内的轴部,且将位于所述泵壳体的上端的开口堵塞,其中,该工作缸在所述柱塞套的内部沿着所述轴向设置;柱塞,其对应于凸轮的旋转而在所述工作缸内沿着所述工作缸的轴向往复移动,所述燃料喷射泵中,将由在所述柱塞的顶部设置的导引部的形状决定的导引定时和由所述柱塞套的移动量决定的VIT定时相加而得到的值作为燃料喷射定时。
根据本发明的第一形态的燃料喷射泵,将由在柱塞的顶部设置的导引部的形状决定的导引定时和由柱塞套的移动量决定的VIT定时相加而得到的值作为燃料喷射定时。即,将从搭载该燃料喷射泵的柴油机要求的总定时减去导引定时而得到的值作为VIT定时,并根据该VIT定时算出柱塞套的沿轴向的移动量。换言之,可以使柱塞套的沿轴向的移动量减少由在柱塞的顶部设置的导引部的形状决定的导引定时的量。
由此,能够实现该燃料喷射泵的小型化。
作为本发明的第二形态,在上述燃料喷射泵中,进一步优选,所述导引定时采用过去具有运转实际成效的现有的导引定时中的适合于搭载该燃料喷射泵的柴油机的导引定时。
根据第二形态的燃料喷射泵,即使在柱塞套不工作的情况(柱塞套相对于泵壳体及输送阀阀座无法进行相对移动的情况)下,也能够使柴油机无障碍地继续运转。
本发明的第三形态的柴油机具备上述燃料喷射泵中的任一个。
根据本发明的第三形态的柴油机,可搭载与现有的燃料喷射泵同尺寸的、或比现有的燃料喷射泵小型化的燃料喷射泵。
由此,能够避免柴油机的大型化。
本发明的第四形态的燃料喷射泵的设计方法中,所述燃料喷射泵具备:泵壳体,其在侧面设有燃料吸入口;柱塞套,其收容在所述泵壳体内,在所述泵壳体内沿着轴向往复移动;输送阀阀座,其具备收容在工作缸内的轴部,且将位于所述泵壳体的上端的开口堵塞,其中,该工作缸在所述柱塞套的内部沿着所述轴向设置;柱塞,其对应于凸轮的旋转而在所述工作缸内沿着所述工作缸的轴向往复移动,所述燃料喷射泵的设计方法中,作为由在所述柱塞的顶部设置的导引部的形状决定的导引定时,选择过去具有运转实际成效的现有的导引定时中的适合于搭载该燃料喷射泵的柴油机、且即使在所述柱塞套不工作的情况下也能够使所述柴油机无障碍继续运转的定时,算出在所述柴油机中要求的总定时,从该总定时减去所述导引定时,来算出由所述柱塞套的移动量决定的VIT定时,根据所述VIT定时来算出所述柱塞套的沿轴向的移动量,在该移动量上加上富余量的移动量,来算出所述柱塞套的实际的移动量,确认是否满足设计制约条件,该设计制约条件设定为:在所述柱塞位于最下方时,使规定量的燃料经由在所述柱塞套上设置的吸入端口向所述工作缸内流入,且在所述柱塞位于最上方时,使喷射后的成为高压的燃料经由所述吸入端口而从所述工作缸内流出规定量,在这两个条件中任一个都不满足时,以将这两个条件都满足的方式修改所述凸轮的提升量,考虑所述柱塞套的实际的移动量来设计该燃料喷射泵,且确认该燃料喷射泵的轴向上的尺寸是否处于规定的尺寸内,在该燃料喷射泵的尺寸未处于规定的尺寸内时,修改初始选择的所述导引定时,并重复上述的步骤。
根据本发明的第四形态的燃料喷射泵的设计方法,将由在柱塞的顶部设置的导引部的形状决定的导引定时和由柱塞套的移动量决定的VIT定时相加而得到的值作为燃料喷射定时。即,将从搭载该燃料喷射泵的柴油机要求的总定时减去导引定时而得到的值作为VIT定时,并根据该VIT定时算出柱塞套的沿轴向的移动量。换言之,可以使柱塞套的沿轴向的移动量减少由在柱塞的顶部设置的导引部的形状决定的导引定时的量。
由此,能够实现该燃料喷射泵的小型化。
另外,根据本发明的燃料喷射泵的设计方法,即使在柱塞套不工作的情况(柱塞套相对于泵壳体及输送阀阀座无法进行相对移动的情况)下,也能够使柴油机无障碍地继续运转。
发明效果
根据本发明的柱塞套相对于泵壳体及输送阀阀座构成为能够相对移动的燃料喷射泵,起到能够实现该燃料泵的小型化这样的效果。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的燃料喷射泵的纵向剖视图。
图2是图1的II-II向视剖视图。
图3是将图1及图2所示的导引部放大并展开表示的图。
图4是用于说明本发明的一实施方式的燃料喷射泵的喷射定时的图,(a)是表示导引定时与发动机负载的关系的图表,(b)是表示VIT导引定时与发动机负载的关系的图表,(c)是表示总导引定时与发动机负载的关系的图表。
具体实施方式
以下,参照图1至图4,对本发明的一实施方式的燃料喷射泵进行说明。
如图1或图2所示,本实施方式的燃料喷射泵1具备泵壳体2、柱塞3、输送阀阀座4及柱塞套5。
泵壳体2是在其内部收容有柱塞套5的外壳,位于其一端(上端)的开口由输送阀阀座4堵塞。
柱塞3是在工作缸11内沿着轴向滑动的圆棒状的构件,该工作缸11在柱塞套5的内部沿着轴向(在图中为上下方向)设置,在该柱塞3的顶部外周面设有导引(未图示)。另外,柱塞3的底面3a与借助凸轮(未图示)上下移动的燃料泵驱动装置(未图示)连接,柱塞3对应于凸轮的旋转而在设于柱塞套5的工作缸11内沿轴向往复移动。
输送阀阀座4在其内部沿着轴向(在图中为上下方向)设有一条流路12,在流路12的出口部设置的凹部13内收容有输送阀14。
需要说明的是,图中的符号15是对输送阀14向流路12的入口侧、即柱塞3侧施力的输送阀弹簧。
柱塞套5在其内部沿着轴向(在图中为上下方向)设有一个工作缸11,在位于柱塞3侧的工作缸11内收容柱塞3,在位于输送阀阀座4侧的工作缸11内收容输送阀阀座4的轴部4a。另外,在柱塞套5的一半部(上半部)中的外周面和与其对置的泵壳体2的内周面之间,沿着周向设有形成积油处的凹部(空间)21,在柱塞套5的中央部,隔开180度的间隔而设有与工作缸11内和凹部21内连通的吸入端口22。
在柱塞套5的一端部(上端部)中的外周面,隔开180度的间隔而设有纵槽24,该纵槽24接受安装在泵壳体2的外周面上的固定螺钉23的轴部前端部。另外,在纵槽24的底面形成有将纵槽24内和工作缸11内(更详细而言,在输送阀阀座4的轴部4a外周面与柱塞套5的内周面之间形成的略微的间隙)连通的横孔25。
需要说明的是,图中的符号31是在输送阀阀座4的轴部4a外周面上沿着周向设置的周向槽(环槽),符号32是在周向槽31内收容的密封环(O形环),符号33是使柱塞3绕轴线转动的控制套筒,符号34是使柱塞套5沿着轴向移动的定时套筒。
另外,从燃料吸入口41流入到泵壳体2内的燃料通过凹部21而从吸入端口22向位于柱塞3的顶面3b与输送阀阀座4的轴部下端面4b之间的工作缸11内流入,并由柱塞3的顶面3b推起(压缩),其中,燃料吸入口41隔开180度的间隔而设置在泵壳体2的一端部(上端部)中的两侧面。接着,由柱塞3的顶面3b推起的高压的燃料通过流路12在将输送阀14压起之后,通过设于输送阀支架42的流路43,经由燃料高压管(未图示)而向燃料喷射阀供给,该燃料高压管的一端(上游端)与流路43的出口部连接,另一端(下游端)与燃料喷射阀(未图示)连接。
此外,在柱塞套5相对于泵壳体2及输送阀阀座4构成为能够相对移动的本实施方式的燃料喷射泵1中,在柱塞3的顶部设有例如图1至图3所示那样的导引部51。
如图3所示,导引部51沿着周向设有两个,每隔180度各设置一个。
导引部51分别具备纵槽(纵向燃料通路)52、上部导引(切口)53及下部导引(切口)54。
纵槽52是沿着轴向延伸的槽,其沿着柱塞3的轴向(在图1至图3中为上下方向)下挖,将上部导引53和下部导引54连通,并且在柱塞3的旋转角度位于规定的范围内时,将吸入端口22和位于柱塞3的顶面3b与输送阀阀座4的轴部下端面4b之间的工作缸11内连通。
上部导引53具备第一上部导引61和第二上部导引62。
第一上部导引61由第一导引面63和柱塞3的外周面3c形成,第二上部导引62由第二导引面64和柱塞3的外周面3c形成。
另外,下部导引54由第三导引面65和柱塞3的外周面3c形成。
并且,通过第一导引面63、第二导引面64、第三导引面65、与纵槽52连续地向半径方向外侧延伸的第一端面71及第二端面72,来形成突出部(厚壁部)73,该突出部73将吸入端口22和位于柱塞3的顶面3b与输送阀阀座4的轴部下端面4b之间的工作缸11内的连通隔断。
需要说明的是,导引部51的一端部(下端部)以比形成下部导引54的柱塞3的外周面3c稍降低的方式沿着周向进一步下挖。
在此,导引部51以成为例如由图4(a)所示那样的度(°)表示的导引定时(提前角·滞后角)的方式进行切口,即,以如下方式进行切口:搭载有燃料喷射泵1的柴油机(例如,船舶用的大型柴油机)的负载为0%时导引定时成为0°,负载为25%时导引定时成为0.5°,负载为50%时导引定时成为1°,负载为75%时导引定时成为1°,负载为85%时导引定时成为1°,负载为100%时导引定时成为0°。
需要说明的是,导引定时的正(+)、负(-)分别表示提前角、滞后角。
另一方面,柱塞套5以成为例如由图4(b)所示那样的度(°)表示的VIT定时(通过使柱塞套5相对于泵壳体2及输送阀阀座4进行相对移动来变更的燃料喷射定时)的方式相对于泵壳体2及输送阀阀座4进行相对移动,即,以如下方式相对于泵壳体2及输送阀阀座4进行相对移动:搭载有燃料喷射泵1的柴油机的负载为0%时VIT定时成为0°,负载为25%时VIT定时成为-2.6°,负载为50%时VIT定时成为1.5°,负载为75%时VIT定时成为0.65°,负载为85%时VIT定时成为0.1°,负载为100%时VIT定时成为-2.6°。
需要说明的是,导引定时的正(+)、负(-)分别表示提前角、滞后角。
另外,VIT是指Variable Injection Timing。
然后,将由导引部51(的形状)决定的导引定时和由柱塞套5(的移动量)决定的VIT定时相加,其结果是,从燃料喷射泵1,以成为由图4(c)所示那样的度(°)表示的总定时(在搭载有燃料喷射泵1的柴油机中要求的燃料喷射定时)的方式,即以成为如下燃料喷射定时的方式喷射(喷出)燃料油:搭载有燃料喷射泵1的柴油机的负载为0%时VIT定时成为0°,负载为25%时VIT定时成为-2.1°,负载为50%时VIT定时成为2.5°,负载为75%时VIT定时成为1.65°,负载为85%时VIT定时成为1.1°,负载为100%时VIT定时成为-2.6°。
接着,对由导引部51决定的导引定时及由柱塞套5决定的VIT定时的决定方法(设计方法)进行说明。
首先,作为由导引部51决定的导引定时,在过去具有运转实际成效的现有的导引定时中,选择适合于搭载有燃料喷射泵1的柴油机,且即使在柱塞套5不工作的情况(柱塞套5相对于泵壳体2及输送阀阀座4无法进行相对移动的情况)下,也能够使该柴油机无障碍地继续运转的导引定时。
接着,算出搭载有燃料喷射泵1的柴油机要求的总定时,从该总定时减去由导引部51决定的导引定时,来算出由柱塞套5决定的VIT定时。
然后,根据由柱塞套5决定的VIT定时来算出柱塞套5的沿轴向的移动量,在该移动量上加上富余量的移动量,来算出柱塞套5的实际的移动量。
接着,确认是否满足设计制约条件,该设计制约条件设定为:在柱塞3位于最下方时,即,柱塞3的顶面3b与输送阀阀座4的轴部下端面4b的距离最大时,使规定(期望)量的燃料经由吸入端口22向工作缸11内流入,且在柱塞3位于最上方时,即,柱塞3的顶面3b与输送阀阀座4的轴部下端面4b的距离最小时,使喷射后的成为高压的燃料经由吸入端口22从工作缸11内流出规定量。
在上述两个条件中任一个条件都不满足时,以将上述两个条件都满足的方式修改凸轮的提升量(凸轮轮廓)。
接着,考虑柱塞套5的实际的移动量来设计燃料喷射泵1,并确认燃料喷射泵1的尺寸(轴向:上下方向上的尺寸)是否处于规定(期望)的尺寸内。
在燃料喷射泵1的尺寸未处于规定的尺寸内时,修改初始选择的由导引部51决定的导引定时(即,导引部51的形状),重复上述的步骤。
根据本实施方式的燃料喷射泵1及燃料喷射泵1的设计方法,将由在柱塞3的顶部设置的导引部51的形状决定的导引定时和由柱塞套5的移动量决定的VIT定时相加而得到的值作为燃料喷射定时。即,从搭载有该燃料喷射泵1的柴油机中要求的总定时减去导引定时而得到的值为VIT定时,根据该VIT定时来算出柱塞套5的沿轴向的移动量。换言之,可以使柱塞套5的沿轴向的移动量减少由在柱塞3的顶部设置的导引部51的形状决定的导引定时的量。
由此,能够实现该燃料喷射泵1的小型化。
另外,根据本实施方式的燃料喷射泵1及燃料喷射泵1的设计方法,即使在柱塞套5不工作的情况(柱塞套5相对于泵壳体2及输送阀阀座4无法进行相对移动的情况)下,也能够使柴油机无障碍地继续运转。
需要说明的是,本发明没有限定为上述的实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更、变形。
符号说明:
1 燃料喷射泵
2 泵壳体
3 柱塞
4 输送阀阀座
4a 轴部
5 柱塞套
1 工作缸
22 吸入端口
41 燃料吸入口
51 导引部
Claims (4)
1.一种燃料喷射泵,其具备:
泵壳体,其在侧面设有燃料吸入口;
柱塞套,其收容在所述泵壳体内,在所述泵壳体内沿着轴向往复移动;
输送阀阀座,其具备收容在工作缸内的轴部,且将位于所述泵壳体的上端的开口堵塞,其中,该工作缸在所述柱塞套的内部沿着所述轴向设置;
柱塞,其对应于凸轮的旋转而在所述工作缸内沿着所述工作缸的轴向往复移动,
所述燃料喷射泵中,
将由在所述柱塞的顶部设置的导引部的形状决定的导引定时和由所述柱塞套的移动量决定的VIT定时相加而得到的值作为燃料喷射定时。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射泵,其中,
所述导引定时采用过去具有运转实际成效的现有的导引定时中的适合于搭载该燃料喷射泵的柴油机的导引定时。
3.一种柴油机,其具备权利要求1或2所述的燃料喷射泵。
4.一种燃料喷射泵的设计方法,所述燃料喷射泵具备:
泵壳体,其在侧面设有燃料吸入口;
柱塞套,其收容在所述泵壳体内,在所述泵壳体内沿着轴向往复移动;
输送阀阀座,其具备收容在工作缸内的轴部,且将位于所述泵壳体的上端的开口堵塞,其中,该工作缸在所述柱塞套的内部沿着所述轴向设置;
柱塞,其对应于凸轮的旋转而在所述工作缸内沿着所述工作缸的轴向往复移动,
所述燃料喷射泵的设计方法中,
作为由在所述柱塞的顶部设置的导引部的形状决定的导引定时,选择过去具有运转实际成效的现有的导引定时中的适合于搭载该燃料喷射泵的柴油机、且即使在所述柱塞套不工作的情况下也能够使所述柴油机无障碍继续运转的定时,
算出所述柴油机要求的总定时,从该总定时减去所述导引定时,来算出由所述柱塞套的移动量决定的VIT定时,
根据所述VIT定时来算出所述柱塞套的沿轴向的移动量,在该移动量上加上富余量的移动量,来算出所述柱塞套的实际的移动量,
确认是否满足设计制约条件,该设计制约条件设定为:在所述柱塞位于最下方时,使规定量的燃料经由在所述柱塞套上设置的吸入端口向所述工作缸内流入,且在所述柱塞位于最上方时,使喷射后的成为高压的燃料经由所述吸入端口而从所述工作缸内流出规定量,
在这两个条件中任一个都不满足时,以将这两个条件都满足的方式修改所述凸轮的提升量,
考虑所述柱塞套的实际的移动量来设计该燃料喷射泵,且确认该燃料喷射泵的轴向上的尺寸是否处于规定的尺寸内,
在该燃料喷射泵的尺寸未处于规定的尺寸内时,修改初始选择的所述导引定时,并重复上述的步骤。
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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