JP2004308512A - エンジン用燃料噴射管の配管構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】各シリンダヘッド100a〜100fには、それぞれ燃料噴射弁101a〜101fが設けられている。各燃料噴射弁101a〜101fは、燃料噴射管103a〜103fを介して、列状に延びるコモンレール105内のジョイント105a〜105fに接続されている。この例では、燃料噴射管103b、103c、103d、103eをクロスさせて接続することで、全ての燃料噴射管103a〜103fの等長化が実現されている。これにより、燃料噴射量のバラツキを低減することができるので、エンジン性能を向上できる。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジン等に適用される燃料噴射管の配管構造に関する。特には、燃料噴射量のバラツキを低減してエンジン性能を向上できる、配管構造の生産性や信頼性を向上できる等の利点を有するエンジン用燃料噴射管の配管構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関の燃料噴射装置の一従来例として、例えば特許第2797745号公報(特許文献1)を挙げることができる。
図7は、特許文献1に開示された燃料噴射装置の平面図である。
図7に示すディーゼル機関は6気筒を有しており、各気筒にそれぞれ燃料噴射弁1a〜1fが設けられている。これらの燃料噴射弁1a〜1fは、それぞれに対応する噴射管21a〜21fを介して、燃料蓄圧室22に連結されている。この燃料蓄圧室22は、列状に延びるコモンレール53内に形成されている。コモンレール53内の燃料蓄圧室22には、燃料出口22a〜22fが設けられている。
【0003】
コモンレール53内の燃料蓄圧室22には、燃料ポンプ2が連結されている。この燃料ポンプ2は、第1燃料ポンプ2aと第2燃料ポンプ2bとの2つのポンプからなる。第1、第2燃料ポンプ2a、2bは、それぞれに対応する燃料供給管37a、37bを介して、燃料蓄圧室22に連結されている。これら第1、第2燃料ポンプ2a、2bからは、交互に燃料が吐出されるようになっている。
【0004】
この燃料噴射装置においては、図7からわかるように、燃料噴射弁1a〜1fと燃料出口22a〜22fとが、それぞれに対応する噴射管21a〜21fを介して列方向に順番につながれている。すなわち、燃料噴射弁1aは噴射管21aを介して燃料出口22aにつながれており、以下同様に、燃料噴射弁1b⇔噴射管21b⇔燃料出口22b、・・・、燃料噴射弁1f⇔噴射管21f⇔燃料出口22fの順にそれぞれつながれている。
【0005】
なお、図7の例では、燃料蓄圧室22の燃料導入位置(燃料供給管37a、37bの接続部)を燃料出口22bと22cとの間に設定し、さらに各燃料出口22a〜22f間を不等ピッチに設定して、各燃料噴射弁1a〜1fと各燃料出口22a〜22fとの間の距離を近づけることにより、各噴射管21a〜21fを等長化しようとしている。そして、各噴射管21a〜21fの等長化を図ることで、燃料の噴射量のバラツキを低く抑えようとしている。
【0006】
【特許文献1】
特許第2797745号公報(図1)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した特許文献1のような構成では、燃料蓄圧室22の燃料導入位置を燃料出口22bと22cとの間に設定しているため、例えば燃料蓄圧室22端部(図7の下端部)に燃料導入位置を設定する場合等に比べて、燃料供給管37a、37bが長くなってしまうので、信頼性の低下を招くおそれがある。
【0008】
さらに、特許文献1のような構成とすると、燃料蓄圧室22の燃料出口22a〜22fの位置を、エンジンのシリンダピッチに合わせて設定する必要が生じるため、コモンレール53がエンジンの専用部品となってしまう。こうなると、エンジンの形状や様式等に応じて、数種類のコモンレールを各別に製作しなければならなくなり、生産性の低下や製造コストの増加等を引き起こすこととなる。
【0009】
本発明は、前述の課題に基づいてなされたものであって、燃料噴射量のバラツキを低減してエンジン性能を向上できる、配管構造の生産性や信頼性を向上できる等の利点を有するエンジン用燃料噴射管の配管構造を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するため、本発明の第1のエンジン用燃料噴射管の配管構造は、列状に配置された複数の気筒の各々に設けられた噴射ノズルと、該噴射ノズルに送る燃料の蓄圧室(コモンレール)と、の間に配管されたエンジン用燃料噴射管の配管構造において、 前記複数の気筒の各々の噴射ノズルには、各別に前記燃料噴射管が連結されており、 これら複数の燃料噴射管の各々は、前記コモンレールの長手方向に並んで配置された複数の燃料出口孔に各別に接続されており、 前記複数の燃料噴射管の全部又は一部が互いにクロスするように配管されていることを特徴とする。
【0011】
本発明の第2のエンジン用燃料噴射管の配管構造は、列状に配置された複数の気筒の各々に設けられた噴射ノズルと、該噴射ノズルの各々に送る燃料を加圧する、前記噴射ノズルごとに設けられた複数の個別ポンプを有する列型ポンプと、の間に配管されたエンジン用燃料噴射管の配管構造において、 前記複数の気筒の各々の噴射ノズルには、各別に前記燃料噴射管が連結されており、 これら複数の燃料噴射管の各々は、前記複数の個別ポンプに各別に接続されており、 前記複数の燃料噴射管の全部又は一部が互いにクロスするように配管されていることを特徴とする。
【0012】
本発明の配管構造によれば、複数の燃料噴射管の全部又は一部を互いにクロスさせることで、各燃料噴射管の等長化を実現し易くなる。これにより、燃料噴射量のバラツキを低減することができるので、エンジン性能を向上できる。このような配管構造は、特に、メイン噴射以外にパイロットやプリポスト等の噴射を追加するマルチ噴射に対して効果が大きい。
さらに、本発明の配管構造では、燃料噴射管の長さを調整するために、噴射管の途中をたるませたり、複雑な曲げ形状に形成したりする必要性が少なくなるので、生産性や信頼性を向上できる。
【0013】
本発明のエンジン用燃料噴射管の配管構造においては、前記複数の噴射管の長さが等しいか又はほぼ等しいものとすることができる。
この場合、各燃料噴射管を等長又はほぼ等長にすることで、燃料噴射量のバラツキを低減することができ、エンジン性能を向上できる。このような配管構造は、特に、メイン噴射以外にパイロットやプリポスト等の噴射を追加するマルチ噴射に対して効果が大きい。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の第1実施の形態に係る燃料噴射管の配管構造(コモンレールタイプの場合の配管構造)を示す平面図である。
図2(A)は本実施の形態に係る6気筒エンジンの場合の配管構造を示す模式図であり、図2(B)は従来の6気筒エンジンの場合の配管構造を示す模式図である。
図1には、6気筒を有するシリンダヘッド100が示されている。各シリンダヘッド100a〜100fには、それぞれ燃料噴射弁(インジェクタ)101a〜101fが設けられている。各燃料噴射弁101a〜101fの先端部は、噴射ノズルとなっている。
【0015】
各燃料噴射弁101a〜101fは、燃料噴射管103a〜103fを介して、列状に延びるコモンレール105内の各ナット付ジョイント(単にジョイントという)105a〜105fに接続されている。このコモンレール105には、燃料ポンプ107が連結されている。この燃料ポンプ107からは、2つの燃料供給管109a、109bが延び出ている。燃料ポンプ107は、これらの燃料供給管109a、109bを介して、コモンレール105に連結されている。
【0016】
各燃料噴射管103a〜103fの端部は、コモンレール105内の各ジョイント105a〜105fに差し込まれた後にナットが締め付けられて接続されている。コモンレール105内の各ジョイント105a〜105fは、燃料の噴出される燃料出口となっている。ここで、図1及び図2(A)に示すように、各燃料噴射弁101a〜101fと、コモンレール105内の各ジョイント105a〜105fは、以下に述べる対応関係(1)〜(6)で、燃料噴射管103a〜103fを介して接続されている。
【0017】
(1)図中左から1番目の燃料噴射弁101aは、燃料噴射管103aを介して、図中左から1番目のジョイント105aに接続されている。
(2)図中左から2番目の燃料噴射弁101bは、燃料噴射管103bを介して、図中左から4番目のジョイント105dに接続されている。
(3)図中左から3番目の燃料噴射弁101cは、燃料噴射管103cを介して、図中左から5番目のジョイント105eに接続されている。
【0018】
(4)図中左から4番目の燃料噴射弁101dは、燃料噴射管103dを介して、図中左から2番目のジョイント105bに接続されている。
(5)図中左から5番目の燃料噴射弁101eは、燃料噴射管103eを介して、図中左から3番目のジョイント105cに接続されている。
(6)図中左から6番目の燃料噴射弁101fは、燃料噴射管103fを介して、図1中左から6番目のジョイント105fに接続されている。
【0019】
本実施の形態では、前記(2)〜(5)のように、燃料噴射管103b、103c、103d、103eをクロスさせて接続することで、全ての燃料噴射管103a〜103fの等長化が実現されている。これに対し、図2(B)に示すように、燃料噴射管をクロスさせず、燃料噴射弁とコモンレールのジョイント(燃料出口)を#1〜#6の順番通りに接続する場合(従来の一般的な配管構造)は、燃料噴射管の等長化を容易に実現できない。
【0020】
一例で数値を述べる。本実施の形態に係る図2(A)の場合、全ての燃料噴射管の長さが701.0mmで等長化可能となったのに対し、従来の図2(B)の場合には、#1及び#6の燃料噴射管が691.0mm、#2及び#5の燃料噴射管が576.5mm、#3及び#4の燃料噴射管が442.0mmとなり、1〜1.56倍の範囲でバラツキが確認された。
【0021】
このように、本実施の形態では、燃料噴射管103a〜103fの等長化が実現されることで、燃料噴射量のバラツキを低減することができ、エンジン性能を向上できる。このような配管構造は、特に、メイン噴射以外にパイロットやプリポスト等の噴射を追加するマルチ噴射に対して効果が大きい。さらに、本実施の形態では、前述した特許文献1等と比較して、噴射管の途中をたるませたり、複雑な曲げ形状に形成したりする必要性が少なくなるので、生産性や信頼性を向上できる。
【0022】
次に、本発明の第2実施の形態について述べる。
図3は、本発明の第2実施の形態に係る燃料噴射管の配管構造(列型ポンプタイプの場合の配管構造)を示す平面図である。
図3には、6気筒を有するシリンダヘッド120が示されている。各シリンダヘッド120には、それぞれ燃料噴射弁(インジェクタ)121a〜121fが設けられている。各燃料噴射弁121a〜121fの先端部は、噴射ノズルとなっている。各燃料噴射弁121a〜121fは、燃料噴射管123a〜123fを介して、個別ポンプを有する列型ポンプ125の各ジョイント(燃料出口)125a〜125fに接続されている。各燃料噴射管123a〜123fの端部は、列型ポンプ125内の各ジョイント125a〜125fに差し込まれた後にナットが締め付けられて接続されている。
【0023】
この第2実施例の配管構造においても、前述した(1)〜(6)と同様の対応関係(図2(A)参照)で、燃料噴射管123b、123c、123d、123eがクロスするように接続されており、全ての燃料噴射管123a〜123fの等長化が実現されている。そのため、この場合にも燃料噴射量のバラツキを低減することができ、エンジン性能を向上できる。
【0024】
以下、4気筒、6気筒及び8気筒のエンジンシリンダに関する燃料噴射管の配管構造例を述べる。
図4、図5及び図6は、それぞれ4気筒、6気筒及び8気筒のエンジンシリンダに関する燃料噴射管の配管構造例を示す模式図である。これらの図においては、上側の○(丸)が燃料噴射弁を意味し、下側の□(長方形)がコモンレール又は列型ポンプを意味し、それらの間の太線が燃料噴射管を意味する。さらに、番号は左から順に並ぶものとし、○で示す燃料噴射弁には番号の末尾に符号Xを付し、□で示すコモンレール又は列型ポンプの燃料出口には番号の末尾に符号Yを付して区別する。
【0025】
「4気筒のエンジンシリンダの場合」
図4(A)に示す場合は、#1X⇔#1Y、#2X⇔#3Y、#3X⇔#2Y、#4X⇔#4Yの対応関係で配管されている。この場合は、中間の2本の燃料噴射管がクロスされた状態となる。
図4(B)に示す場合は、#1X⇔#3Y、#2X⇔#4Y、#3X⇔#1Y、#4X⇔#2Yの対応関係で配管されている。この場合は、4本の燃料噴射管がクロスされた状態となる。
【0026】
「6気筒のエンジンシリンダの場合」
図5(A)に示す場合は、#1X⇔#1Y、#2X⇔#4Y、#3X⇔#5Y、#4X⇔#2Y、#5X⇔#3Y、#6X⇔#6Yの対応関係で配管されている。これは、前述した図2(A)と同様の配管例であって、中間の4本の燃料噴射管がクロスされた状態となる。
図5(B)に示す場合は、#1X⇔#4Y、#2X⇔#5Y、#3X⇔#6Y、#4X⇔#1Y、#5X⇔#2Y、#6X⇔#3Yの対応関係で配管されている。この場合は、6本の燃料噴射管がクロスされた状態となる。
【0027】
「8気筒のエンジンシリンダの場合」
図6(A)に示す場合は、#1X⇔#1Y、#2X⇔#5Y、#3X⇔#6Y、#4X⇔#7Y、#5X⇔#2Y、#6X⇔#3Y、#7X⇔#4Y、#8X⇔#8Yの対応関係で配管されている。この場合は、中間の6本の燃料噴射管がクロスされた状態となる。
図6(B)に示す場合は、#1X⇔#5Y、#2X⇔#6Y、#3X⇔#7Y、#4X⇔#8Y、#5X⇔#1Y、#6X⇔#2Y、#7X⇔#3Y、#8X⇔#4Yの対応関係で配管されている。この場合は、8本の燃料噴射管がクロスされた状態となる。
【0028】
なお、図4〜図6に示す場合以外にも、燃料噴射管の全部又は一部をクロスさせて等長化を実現できれば、他の配管構造例を採用することが可能である。
【0029】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、燃料噴射量のバラツキを低減してエンジン性能を向上できる、配管構造の生産性や信頼性を向上できる等の利点を有するエンジン用燃料噴射管の配管構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施の形態に係る燃料噴射管の配管構造(コモンレールタイプの場合の配管構造)を示す平面図である。
【図2】図2(A)は本実施の形態に係る6気筒エンジンの場合の配管構造を示す模式図であり、図2(B)は従来の6気筒エンジンの場合の配管構造を示す模式図である。
【図3】本発明の第2実施の形態に係る燃料噴射管の配管構造(列型ポンプタイプの場合の配管構造)を示す平面図である。
【図4】4気筒のエンジンシリンダに関する燃料噴射管の配管構造例を示す模式図である。
【図5】6気筒のエンジンシリンダに関する燃料噴射管の配管構造例を示す模式図である。
【図6】8気筒のエンジンシリンダに関する燃料噴射管の配管構造例を示す模式図である。
【図7】特許文献1に開示された燃料噴射装置の平面図である。
【符号の説明】
100、100a〜100f シリンダヘッド
101a〜101f 燃料噴射弁 103a〜103f 燃料噴射管
105 コモンレール 105a〜105f ジョイント
107 燃料ポンプ 109a、109b 燃料供給管
120 シリンダヘッド
121a〜121f 燃料噴射弁 123a〜123f 燃料噴射管
125 列型ポンプ 125a〜125f ジョイント
Claims (3)
- 列状に配置された複数の気筒の各々に設けられた噴射ノズルと、該噴射ノズルに送る燃料の蓄圧室(コモンレール)と、の間に配管されたエンジン用燃料噴射管の配管構造において、
前記複数の気筒の各々の噴射ノズルには、各別に前記燃料噴射管が連結されており、
これら複数の燃料噴射管の各々は、前記コモンレールの長手方向に並んで配置された複数の燃料出口孔に各別に接続されており、
前記複数の燃料噴射管の全部又は一部が互いにクロスするように配管されていることを特徴とするエンジン用燃料噴射管の配管構造。 - 列状に配置された複数の気筒の各々に設けられた噴射ノズルと、該噴射ノズルの各々に送る燃料を加圧する、前記噴射ノズルごとに設けられた複数の個別ポンプを有する列型ポンプと、の間に配管されたエンジン用燃料噴射管の配管構造において、
前記複数の気筒の各々の噴射ノズルには、各別に前記燃料噴射管が連結されており、
これら複数の燃料噴射管の各々は、前記複数の個別ポンプに各別に接続されており、
前記複数の燃料噴射管の全部又は一部が互いにクロスするように配管されていることを特徴とするエンジン用燃料噴射管の配管構造。 - 前記複数の噴射管の長さが等しいか又はほぼ等しいことを特徴とする請求項1又は2記載のエンジン用燃料噴射管の配管構造。
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