JP2009287553A - エンジンの燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの新式の燃料供給装置、すなわち改良されたコモンレール式燃料供給装置を創出すること。
【解決手段】蓄圧システムは、噴射タイミングに応じて間欠的に高圧下に置かれる高圧燃料導管２を介してインジェクタに連結されており、前記高圧燃料導管２には切替装置１が配設されている。そして、前記切替装置１の回避・閉鎖ピストン４により、高圧燃料導管２および流出導管８のいづれか一方を解放するとともに他方を遮断するように制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１のおいて書き部分に記載のエンジンの燃料供給装置、すなわちコモンレール式燃料供給装置に関する。

特許文献１には複数のシリンダを備えたエンジン、すなわち重油で駆動される船舶用ディーゼルエンジンが開示されており、各シリンダにはコモンレール式燃料供給装置のインジェクタが配設されている。当該インジェクタを介して、エンジンの各シリンダに燃料が噴射可能である。特許文献１に記載されたコモンレール式燃料供給装置は、燃料をコモンレール式燃料供給装置の低圧領域から当該装置の高圧領域に搬送するために、複数の高圧ポンプを有するポンプ装置を含んでおり、当該ポンプ装置と前記インジェクタとの間の高圧領域には、持続的に高圧下に置かれている蓄圧システムが設けられている。持続的に高圧下に置かれている当該蓄圧システムは、コモンレールとも称され、特許文献１によれば、複数の蓄圧ユニットを有し、やはり持続的に高圧下に置かれている高圧燃料導管を介して、前記ポンプ装置と連結している。当該蓄圧システムはさらに、噴射のタイミングに応じて間欠的に高圧下に置かれる高圧燃料導管を介して、前記インジェクタと連結している。インジェクタを蓄圧システムと連結する、噴射のタイミングに応じて間欠的に高圧下に置かれる高圧燃料導管には、３／２方向制御弁として構成される切換装置が配設され、当該切換装置は噴射のタイミングに応じてインジェクタに燃料を供給する。切換装置で生じる流出リークもしくは流出燃料は、特許文献１によれば、絞り弁および圧力維持弁を介して排出され得る。

独国特許発明第１０１５７１３５号明細書

上記の点に鑑み、本発明の課題は、エンジンの新式の燃料供給装置、すなわち改良されたコモンレール式燃料供給装置を創出することにある。

本課題は請求項１に記載の燃料供給装置によって解決される。本発明においては、切換装置は３／２方向制御弁に回避・閉鎖ピストンを組み込むことで、回避・閉鎖ピストン弁として構成される。当該回避・閉鎖ピストンは、３／２方向制御弁の弁座が蓄圧システムに接続される高圧燃料導管を開放するとき、前記ピストンと協働するばね部材の弾性に抗して位置変更可能であり、それによって、前記ピストンはインジェクタに接続される高圧燃料導管を開放し、流出導管を遮断する。そして、前記回避・閉鎖ピストンは、３／２方向制御弁の弁座が蓄圧システムに接続される高圧燃料導管を閉止するとき、前記ピストンと協働するばね部材の弾性によって位置変更可能であり、それによって、前記ピストンはインジェクタに接続される高圧燃料導管を遮断し、流出導管を開放する。

本発明に係る燃料供給装置の切換装置は、摩耗の傾向が少ない場合、および流出燃料が少ないことが保証されている場合に、キャビテーションを回避するために十分な保持圧力もしくは静圧を蓄積し、噴射終了時における切換装置の圧力を軽減することが可能である。流出燃料ならびにリーク燃料は、安全かつ確実に排出可能である。

本発明のさらなる好適な構成は、個々の従属請求項と後続の詳細な説明に記載されている。本発明の実施例については、以下に図を用いて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。

本発明に係るコモンレール式燃料供給装置の切換装置の概略図である。

本発明は、エンジン、特に重油で駆動される船舶用ディーゼルエンジンのコモンレール式燃料供給装置に関する。コモンレール式燃料供給装置は、低圧領域ならびに高圧領域を具備している。

コモンレール式燃料供給装置の高圧領域には、少なくとも１つの高圧ポンプを有するポンプ装置と、少なくとも１つの蓄圧ユニットを有する蓄圧システムとが備えられている。前記ポンプ装置は、燃料を低圧領域から高圧領域へと搬送し、少なくとも１つの高圧燃料導管を介して、前記蓄圧システムと連結されている。前記蓄圧システム、ならびに当該蓄圧システムを前記ポンプ装置と連結する単独のあるいは各高圧燃料導管は、持続的に高い動作圧力下に置かれている。

蓄圧システムから出発して、燃料はインジェクタを介してシリンダへ噴射可能である。各インジェクタは少なくとも１つの、エンジンの噴射タイミングに応じて間欠的に高圧下に置かれる高圧燃料導管を介して蓄圧システムに連結されている。エンジンの噴射タイミングに応じて間欠的に高圧下に置かれる各高圧燃料導管には、切換装置が配設されている。当該切替装置は、エンジンの噴射タイミングに応じて、燃料フローを間欠的に高圧下に置かれる前記高圧燃料導管を介して開放するか、遮断する。

図１は、前記燃料供給装置の切換装置１の領域を部分的に示したものである。切替装置１は、エンジンの噴射タイミングに応じて間欠的に高圧下に置かれる高圧燃料導管に配設されており、当該高圧燃料導管は、蓄圧システムとインジェクタとの間に延在している。図１に示されているのは、前記高圧燃料導管の、インジェクタに接続される部分２のみである。

本発明において、図１の切換装置１は、回避・閉鎖ピストン弁として構成される。当該回避・閉鎖ピストン弁は、３／２方向制御弁３と回避・閉鎖ピストン４とを含んでおり、回避・閉鎖ピストン４は、３／２方向制御弁３に組み込まれている。図１によれば、回避・閉鎖ピストン４は、ばね部材５と協働する。

３／２方向制御弁３が、弁体６を弁座７から持ち上げることによって、図示されていない蓄圧システムに接続される高圧燃料導管を開放するとき、回避・閉鎖ピストン４は、ばね部材５によって提供される弾性に抗して位置変更可能であり、それによって、図１に示されているように、回避・閉鎖ピストン４は、高圧燃料導管のインジェクタに接続される部分２を開放し、流出導管８を閉止する。

これに対して、３／２方向制御弁３が蓄圧システムに接続される高圧燃料導管を閉止するとき、回避・閉鎖ピストン８は、ばね部材５の弾性によって位置変更可能であり、それによって、当該ピストンは高圧燃料導管の、インジェクタに接続される部分２を遮断し、流出導管８を開放する。

３／２方向制御弁３が閉止されており、ばね部材５が回避・閉鎖ピストン４を、当該ピストンが流出導管８を開放し、高圧燃料導管のインジェクタに接続される部分２を遮断する位置へ移動させる場合、流出燃料は、回避・閉鎖ピストン４に組み込まれた穿孔９を介して、流出導管８に供給可能であり、かつ、流出導管８を介して排出可能である。これによって、流出室１０内でのキャビテーションの発生を確実に回避するための、所定の保持圧力もしくは静圧を流出室１０において調整することが可能である。

３／２方向制御弁３が持続的に閉止されているとき、時として生じ得る燃料のリークは、回避・閉鎖ピストン４を介しても、すなわち当該ピストンに組み込まれた穿孔９を介しても、燃料流出導管８に誘導可能であり、かつ、燃料流出導管８を介して排出可能である。回避・閉鎖ピストン４の穿孔９に組み込まれた絞り弁１１は、所定の保持圧力もしくは静圧の維持を保証する。

本発明に係る燃料供給装置の切替装置１によって、多くの重要な機能が実現可能である。例えば、２回の噴射プロセスの間、所定の保持圧力もしくは静圧は維持され得る。燃料のリークは確実に排出され得る。噴射終了時に、圧力の軽減が実現し得る。高い噴射圧力を維持することが可能である。当該切替装置は、流出量が少ないこと、および摩耗が少ないことを特徴とする。

１ 切換装置
２ 高圧燃料導管の一部
３ ３／２方向制御弁
４ 回避・閉鎖ピストン
５ ばね部材
６ 弁体
７ 弁座
８ 流出導管
９ 穿孔
１０ 流出室
１１ 絞り弁

Claims (3)

1. エンジンの燃料供給装置、すなわちコモンレール式燃料供給装置であって、当該燃料供給装置は、低圧領域と、少なくとも１つの高圧ポンプを含むポンプ装置とを有し、それによって、燃料は前記燃料供給装置の前記低圧領域から高圧領域へと搬送され、
   前記ポンプ装置とシリンダに配設されたインジェクタとの間の前記高圧領域には、少なくとも１つの蓄圧ユニットを有する、持続的に高圧下に置かれた蓄圧システムが設けられており、
   前記蓄圧システムは、少なくとも１つの、やはり持続的に高圧下に置かれた高圧燃料導管を介して、前記ポンプ装置と連結されており、
   前記蓄圧システムは、噴射タイミングに応じて間欠的に高圧下に置かれる高圧燃料導管を介して前記インジェクタに連結されており、
   前記インジェクタを前記蓄圧システムと連結する、噴射タイミングに応じて間欠的に高圧下に置かれる前記高圧燃料導管には、噴射タイミングに応じて前記インジェクタに燃料を供給する切替装置が配設されている燃料供給装置において、
   前記切替装置（１）は、回避・閉鎖ピストン弁として、３／２方向制御弁（３）に回避・閉鎖ピストン（４）を組み込むことで構成され、
   前記回避・閉鎖ピストン（４）は、前記３／２方向制御弁が前記蓄圧システムに接続される高圧燃料導管を開放するとき、前記回避・閉鎖ピストンと協働するばね部材（５）の弾性に抗して位置変更可能であり、それによって、前記回避・閉鎖ピストンは、インジェクタに接続される高圧燃料導管（２）を開放し、流出導管（８）を遮断し、
   前記回避・閉鎖ピストン（４）は、前記３／２方向制御弁が前記蓄圧システムに接続される前記高圧燃料導管を閉止するとき、前記回避・閉鎖ピストンと協働する前記ばね部材（５）の前記弾性によって位置変更可能であり、それによって、前記回避・閉鎖ピストンは、インジェクタに接続される前記高圧燃料導管（２）を遮断し、前記流出導管（８）を開放することを特徴とする燃料供給装置。
2. 前記回避・閉鎖ピストン（４）に穿孔（９）が組み込まれており、当該穿孔を介して、前記３／２方向制御弁が前記蓄圧システムに接続される前記高圧燃料導管を閉止するとき、流出する体積流量および／またはリークとなる体積流量が前記流出導管（８）に排出可能であることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
3. 前記穿孔（９）に絞り弁（１１）が組み込まれていることを特徴とする請求項２に記載の燃料供給装置。

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