JP2008057530A - 内燃機関の噴射ポンプおよび内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、少なくとも１個のプランジャ（１０）を備え、特に２個の吸込み孔（１３）を介して互いに接続される吸込み室（１１）と高圧室（１２）が、プランジャが第１位置において吸込み孔を閉鎖して、吸込み室から高圧室への燃料流を阻止し、プランジャが第２位置において吸込み孔を開いて、吸込み室からの燃料による高圧室の充填を可能とするように、前記プランジャと協働する、内燃機関における噴射ポンプに関し、その寿命を長くし、点検時間間隔を増大する。
【解決手段】本発明に基づいて、吸込み孔が高圧室に隣接して円筒状区域（１７）を有し、この円筒状区域に少なくとも２個の裁頭円錐状区域（１９、２０）が連続して続き、この裁頭円錐状区域の軸線（２１）が、円筒状区域の軸線（１８）に対して水平方向および／又は垂直方向に曲げられないし傾斜されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の前文に記載の内燃機関の噴射ポンプ、即ち燃料噴射ポンプに関する。本発明は、請求項１０の前文に記載の内燃機関にも関する。

内燃機関において実際に知られている傾斜切欠き（リード）制御式の高圧燃料噴射ポンプの場合、通常、プランジャが利用され、吸込み室並びに高圧室が高圧噴射ポンプのプランジャと協働する。噴射ポンプの吸込み室並びに高圧室は、通常、２個の吸込み孔を介して互いに接続され、高圧噴射ポンプのプランジャは、その第１位置で、吸込み孔を閉鎖し、かくして、吸込み室から高圧室への燃料流を阻止する。プランジャは第２位置で吸込み孔を開け、かくして、吸込み室からの燃料による高圧室の充填を可能とする。燃料は高圧ポンプの吸込み室に所謂前置搬送装置を介して到達し、吸込み室から吸込み孔を通して高圧室に到達し、詳しくは、噴射ポンプのプランジャの位置に関係して到達する。プランジャの位置はカムを介して制御される。プランジャが吸込み孔を閉じている場合、吸込み室から高圧室への燃料流は阻止され、燃料は高圧室内において、内燃機関のシリンダ内に所定圧力で噴射が行われるほどに圧縮される。プランジャの制御縁が吸込み孔を再び開け始めるや否や、噴射過程が終了し、そして、（プランジャの下降運動中）吸込み室から噴射ポンプの高圧室への燃料の搬送が行われる。

従って吸込み孔の範囲にかかる圧力は、激しく且つ衝撃的に変動し、このため吸込み孔の範囲にキャビテーションが生ずる。キャビテーションにより、吸込み孔の表面が腐食される。キャビテーションは噴射ポンプの点検間隔とその寿命に相当の影響を与える。

この点から出発して、本発明の課題は、内燃機関の新規な噴射ポンプおよび相応した内燃機関を提供することにある。

この課題は請求項１に記載の内燃機関の噴射ポンプによって解決される。本発明に基づいて、吸込み孔が高圧室に隣接して円筒状区域を有し、この円筒状区域に少なくとも２個の裁頭円錐状区域が連続して続き、この裁頭円錐状区域の軸線が、円筒状区域の軸線に対して水平方向および／又は垂直方向に曲げられないし傾斜している。

吸込み室を高圧噴射プランジャポンプの高圧室に接続する吸込み孔の幾何学形状は、その表面がキャビテーション発生領域で絞り込まれているように形状ないし輪郭づけられ、その結果キャビテーション気泡の破裂が、吸込み孔の表面に悪影響を与えることなく、燃料内で直接行われる。吸込み孔の壁部へのキャビテーション気泡の付着を助長する鋭い縁や急傾斜角を防止できる。それに応じて、全体として高圧噴射プランジャポンプの吸込み孔のキャビテーション腐食を低減でき、この結果高圧噴射プランジャポンプは長い寿命を示し、点検時間間隔が増大する。このため大幅な経費節減が可能となる。

裁頭円錐状区域の軸線が、円筒状区域の軸線に対し水平並びに垂直方向に曲げられ又は傾斜し、その際裁頭円錐状区域の軸線が互いに一致する、即ち重なり合うとよい。

本発明に基づく内燃機関を請求項１０に示す。

本発明の有利な実施態様は従属請求項および以下の説明から明らかにする。以下図を参照して本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されない。

図１は、ディーゼルエンジンに対する所謂傾斜切欠き（リード）制御式の高圧噴射プランジャポンプの一部を断面図で示す。噴射ポンプはプランジャ１０を有し、該プランジャ１０は噴射ポンプの吸込み室１１並びに高圧室１２と協働する。代表的には、吸込み室１１を高圧室１２に２個の吸込み孔１３を介して接続する。なお、唯一の又は２個以上の吸込み孔１３を設けてもよい。プランジャ１０の位置に応じ、プランジャ１０は吸込み孔１３を開閉する。プランジャ１０が吸込み孔１３を閉鎖している際（プランジャ１０の最大上昇行程時）、噴射ポンプの吸込み室１１から高圧室１２への燃料流を阻止する。

これに対しプランジャ１０が吸込み孔１３を開け、高圧室１２に吸込み室１１より低い圧力がかかったとき、吸込み孔１３を通して燃料が流れ、高圧室１２が噴射ポンプの吸込み室１１からの燃料で充填される。

高圧室１２内の圧縮された燃料を内燃機関、特にディーゼルエンジンのシリンダに注入するために、図示しない燃料噴射ノズルが、（高圧）通路１４を介して高圧燃料噴射プランジャポンプの高圧室１２に接続される。

吸込み孔１３は主に２つの部分、即ち吸込み室１１に隣接した入口部１６と、高圧室１２に隣接した出口部１５に分けられる。本発明では、各吸込み孔１３の吸込み室１１に隣接する入口部１６は、吸込み孔１３が殆どキャビテーション腐食を被らないよう輪郭づけている。即ち、吸込み孔１３の入口部１６を、吸込み孔の表面がキャビテーション発生領域で拡がり又は狭まるように形状づけ、もって最終的にキャビテーション気泡の破裂が、吸込み孔１３に有害な影響を与えることなしに、燃料内で直接生ずるようにしている。

図１において各吸込み孔１３の出口部１５は円筒状区域１７として形成され、各吸込み孔１３の円筒状区域１７の軸線には符号１８を付している。各吸込み孔１３の入口部１６は、図１において２個の裁頭円錐状区域１９、２０で形成されている。入口部１６の第１裁頭円錐状区域１９は、出口部１５の円筒状区域１７に直接続き、第２裁頭円錐状区域２０は第１裁頭円錐状区域１９に続き、吸込み室１１に開口している。

本発明に従い、入口部１６の第１裁頭円錐状区域１９、２０の軸線は、出口部１５の円筒状区域１７に対し水平方向および／又は垂直方向に曲げられないし傾斜し、図示の実施例では、裁頭円錐状区域１９、２０の軸線は円筒状区域１７の軸線１８に対して水平方向および垂直方向に曲げられないし傾斜している。図示の実施例において、裁頭円錐状区域１８、１９の軸線は互いに一致し、即ち重なり合っている。両裁頭円錐状区域１９、２０の軸線は図１において符号２１で示す。

図１と図２に応じて、入口部１６の両裁頭円錐状区域１９、２０の一致軸線２１は、出口部１５の円筒状区域１７の軸線１８に対し水平方向に左側に角度γだけ、垂直方向に上向きに角度δだけ曲げられないし傾斜している。これら角度γ、δは異なるとよいが、同じ大きさでもよい。また裁頭円錐状区域の軸線を円筒状区域に対し水平方向に右側に向かって、垂直方向に下向きに曲げないし傾斜させてもよい。

図１に応じて、各吸込み孔１３の第１裁頭円錐状区域１９は円錐半角αにより、各吸込み孔１３の第２裁頭円錐状区域２０は円錐半角βにより各々特徴づけられている。図１の実施例では、第１裁頭円錐状区域１９の円錐半角αは、各吸込み孔１３の第２裁頭円錐状区域２０の円錐半角βより大きい。しかし他の例では、第１裁頭円錐状区域１９の円錐半角αを各吸込み孔１３の第２裁頭円錐状区域２０の円錐半角βよりも小さくなし得る。

内燃機関の本発明に基づく噴射ポンプの概略断面図。 図１の矢印ＩＩの方向から見た本発明に基づく噴射ポンプの概略側面図。

符号の説明

１０ プランジャ、１１ 吸込み室、１２ 高圧室、１３ 吸込み孔、１４ 通路、１５ 出口部、１６ 入口部、１７ 円筒状区域、１８、２１ 軸線、１９、２０ 裁頭円錐状区域

Claims (10)

1. 少なくとも１個のプランジャ（１０）を備え、特に２個の吸込み孔（１３）を介して互いに接続される吸込み室（１１）と高圧室（１２）が、プランジャ（１０）が第１位置において吸込み孔（１３）を閉鎖して、吸込み室（１１）から高圧室（１２）への燃料流を阻止し、プランジャ（１０）が第２位置において吸込み孔（１３）を開いて、吸込み室（１１）からの燃料による高圧室（１２）の充填を可能とするように、前記プランジャ（１０）と協働する内燃機関の噴射ポンプにおいて、
   吸込み孔（１３）が高圧室（１２）に隣接して円筒状区域（１７）を有し、該円筒状区域（１７）に少なくとも２個の裁頭円錐状区域（１９、２０）が連続して続き、該裁頭円錐状区域（１９、２０）の軸線（２１）が、円筒状区域（１７）の軸線（１８）に対して水平方向および／又は垂直方向に曲げられ又は傾斜していることを特徴とする内燃機関の噴射ポンプ。
2. 裁頭円錐状区域（１９、２０）の軸線（２１）が、円筒状区域（１７）の軸線（１８）に対して水平方向および垂直方向に曲げられ又は傾斜していることを特徴とする請求項１記載の噴射ポンプ。
3. 裁頭円錐状区域（１９、２０）の軸線（２１）が、円筒状区域（１７）の軸線（１８）に対して、水平方向に第１角度（γ）だけ、および垂直方向に第２角度（δ）だけ曲げられないし傾斜していることを特徴とする請求項２記載の噴射ポンプ。
4. 裁頭円錐状区域（１９、２０）の軸線（２１）が、円筒状区域（１７）の軸線（１８）に対して、水平方向に左或いは右に曲げられないし傾斜していることを特徴とする請求項１から３の１つに記載の噴射ポンプ。
5. 裁頭円錐状区域（１９、２０）の軸線（２１）が、円筒状区域（１７）の軸線（１８）に対して、垂直方向に上向き或いは下向きに曲げられないし傾斜していることを特徴とする請求項１から４の１つに記載の噴射ポンプ。
6. 裁頭円錐状区域（１９、２０）の軸線（２１）が互いに一致ないし重なり合っていることを特徴とする請求項１から５の１つに記載の噴射ポンプ。
7. 吸込み孔（１３）が２個の裁頭円錐状区域（１９、２０）を有し、円筒状区域（１７）に直接続く第１裁頭円錐状区域（１９）が第１円錐半角（α）を有し、第１裁頭円錐状区域（１９）に続き吸込み室（１１）に開口する第２裁頭円錐状区域（２０）が第２円錐半角（β）を有することを特徴とする請求項１から６の１つに記載の噴射ポンプ。
8. 第１円錐半角（α）が第２円錐半角（β）より大きく、又は第２円錐半角（β）より小さいことを特徴とする請求項７記載の噴射ポンプ。
9. 裁頭円錐状区域（１９、２０）が吸込み孔（１３）の入口部（１６）を形成し、円筒状区域（１７）が吸込み孔（１３）の出口部（１５）を形成することを特徴とする請求項１から８の１つに記載の噴射ポンプ。
10. 複数のシリンダを備え、各シリンダに所定の噴射圧で燃料を注入するために、各シリンダに噴射ポンプが付属した内燃機関において、噴射ポンプが請求項１から９の１つに記載に応じて形成されたことを特徴とする内燃機関。

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