JP2012026358A - Cooling structure for fuel pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料ポンプの冷却構造に関し、特に、内燃機関のシリンダヘッドカバーに設置され、燃料噴射弁に燃料を供給する燃料ポンプの冷却構造に関する。 The present invention relates to a fuel pump cooling structure, and more particularly to a fuel pump cooling structure that is installed in a cylinder head cover of an internal combustion engine and supplies fuel to a fuel injection valve.
従来より、例えば、筒内直噴型内燃機関のように燃料噴射弁に供給する燃料に高い圧力が要求される内燃機関にあっては、燃料タンクから送られてきた燃料を高圧燃料ポンプで加圧して燃料噴射弁に向けて供給するようになっている。 Conventionally, for example, in an internal combustion engine in which high pressure is required for fuel supplied to a fuel injection valve, such as a direct injection type internal combustion engine, the fuel sent from the fuel tank is added by a high-pressure fuel pump. The pressure is supplied to the fuel injection valve.
従来のこの種の高圧燃料ポンプは、ポンプハウジングを介して内燃機関のシリンダヘッドカバーに取付けられており、燃料ポンプ本体と、この燃料ポンプ本体内に往復移動自在に挿入されて燃料ポンプ本体と共に燃料を加圧する加圧室を区画形成するプランジャと、シリンダヘッド部に取付けられたカムシャフトに取付けられた駆動カムからの押圧力をプランジャに作用させ、加圧室が縮小する方向にプランジャを移動させるリフタとを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 A conventional high-pressure fuel pump of this type is attached to a cylinder head cover of an internal combustion engine through a pump housing, and is inserted into the fuel pump main body and the fuel pump main body so as to be able to reciprocate so that fuel is supplied together with the fuel pump main body. A plunger that forms a pressurizing chamber for pressurization, and a lifter that moves the plunger in a direction in which the pressurizing chamber contracts by applying a pressing force from a driving cam attached to a camshaft attached to the cylinder head to the plunger. (For example, refer to Patent Document 1).
このような従来の高圧燃料ポンプにあっては、内燃機関が高負荷運転状態から直ちに停止された状態、所謂、デッドソーク時等において、内燃機関の冷却系の停止等に伴う内燃機関本体(シリンダヘッド部やシリンダブロック等)の温度上昇等による輻射熱によって高圧燃料ポンプの温度が上昇してしまう。 In such a conventional high-pressure fuel pump, the internal combustion engine body (cylinder head) accompanying the stoppage of the cooling system of the internal combustion engine or the like when the internal combustion engine is immediately stopped from the high load operation state, that is, at the time of so-called dead soak. The temperature of the high-pressure fuel pump rises due to radiant heat caused by the temperature rise of the parts and cylinder blocks).
このため、高圧燃料ポンプ内を通っている燃料の温度も上昇して燃料の気化温度を上回り、燃料中にベーパ(気泡)が発生するおそれがあった。この結果、ベーパを含んだ燃料が燃料噴射弁から燃料と共に噴射されること等により、内燃機関の始動性が悪化するおそれがあった。 For this reason, the temperature of the fuel passing through the high-pressure fuel pump also rises and exceeds the vaporization temperature of the fuel, and vapor (bubbles) may be generated in the fuel. As a result, the startability of the internal combustion engine may be deteriorated due to the fuel containing the vapor being injected together with the fuel from the fuel injection valve.
ここで、内燃機関の運転中に、オイルポンプによって圧送されるオイルを高圧燃料ポンプに噴射することで、高圧燃料ポンプの駆動時の加熱を防止するものがある(例えば、特許文献2参照)。ところが、この従来技術は、内燃機関の運転中にベーパの発生を抑制することができるが、デッドソーク時等において、内燃機関の停止後に高圧燃料ポンプにオイルを供給することができないため、燃料中にベーパが発生するのを抑制することができない。 Here, during operation of the internal combustion engine, there is one that prevents heating during driving of the high-pressure fuel pump by injecting oil pumped by the oil pump to the high-pressure fuel pump (see, for example, Patent Document 2). However, this prior art can suppress the generation of vapor during the operation of the internal combustion engine, but it cannot supply oil to the high-pressure fuel pump after the internal combustion engine is stopped at the time of dead soak. The generation of vapor cannot be suppressed.
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、内燃機関の停止後に燃料中にベーパが発生するのを防止して、内燃機関の始動性を向上させることができる燃料ポンプの冷却構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, and can prevent vapor from being generated in the fuel after the internal combustion engine is stopped, thereby improving the startability of the internal combustion engine. An object is to provide a cooling structure for a fuel pump.
本発明に係る燃料ポンプの冷却構造は、上記目的を達成するため、(1)少なくとも1部分が内燃機関のシリンダヘッドカバー内に位置するようにして前記シリンダヘッドカバーに設置され、燃料噴射弁に燃料を供給する燃料ポンプの冷却構造であって、前記シリンダヘッドカバーの内周面に設けられ、被潤滑部材から前記シリンダヘッドカバーの内周面に飛散されたオイルを前記燃料ポンプに案内するオイル案内手段を有するものから構成されている。 In order to achieve the above object, the fuel pump cooling structure according to the present invention is (1) installed in the cylinder head cover so that at least one portion is located in the cylinder head cover of the internal combustion engine, and fuel is supplied to the fuel injection valve. A cooling structure for a fuel pump to be supplied, comprising oil guide means provided on an inner peripheral surface of the cylinder head cover and guiding oil scattered from the lubricated member to the inner peripheral surface of the cylinder head cover to the fuel pump. Consists of things.
この燃料ポンプの冷却構造は、シリンダヘッドカバーの内周面に、被潤滑部材からシリンダヘッドカバーの内周面に飛散されたオイルを燃料ポンプに案内するオイル案内手段を有するので、デッドソーク時等に内燃機関が停止された直後にシリンダヘッドカバーの内周面に残留したオイルを燃料ポンプに供給して、内燃機関本体からの輻射熱等によって燃料ポンプの温度が上昇するのを防止することができる。 This fuel pump cooling structure has an oil guide means for guiding oil scattered from the lubricated member to the inner peripheral surface of the cylinder head cover to the fuel pump on the inner peripheral surface of the cylinder head cover. Immediately after the engine is stopped, the oil remaining on the inner peripheral surface of the cylinder head cover can be supplied to the fuel pump to prevent the temperature of the fuel pump from rising due to radiant heat from the internal combustion engine body.
このため、燃料ポンプ内を通っている燃料の温度が上昇するのを防止して、燃料中にベーパが発生するのを防止することができる。この結果、ベーパを含んだ燃料が燃料噴射弁から燃料と共に噴射されること等を防止して、内燃機関の始動性が悪化するのを防止することができる。 For this reason, it is possible to prevent the temperature of the fuel passing through the fuel pump from rising and to prevent vapor from being generated in the fuel. As a result, the fuel containing the vapor can be prevented from being injected together with the fuel from the fuel injection valve, and the startability of the internal combustion engine can be prevented from deteriorating.
上記(1)に記載の燃料ポンプの冷却構造において、(2)前記燃料ポンプは、燃料ポンプ本体と、前記燃料ポンプ本体内に往復移動自在に挿入されて前記燃料ポンプ本体と共に燃料を加圧する加圧室を区画形成するプランジャと、カムシャフトに取付けられた駆動カムからの押圧力を前記プランジャに作用させて前記加圧室が縮小する方向にプランジャを移動させるリフタとを備えた高圧燃料ポンプから構成され、前記オイル案内手段が、前記燃料ポンプ本体の下部にオイルを案内するものから構成されている。 In the fuel pump cooling structure according to the above (1), (2) the fuel pump is inserted into the fuel pump main body and the fuel pump main body so as to reciprocate and pressurizes the fuel together with the fuel pump main body. From a high-pressure fuel pump comprising a plunger that defines a pressure chamber, and a lifter that moves the plunger in a direction in which the pressurizing chamber contracts by applying a pressing force from a drive cam attached to a camshaft to the plunger. The oil guide means is configured to guide oil to a lower portion of the fuel pump main body.
この燃料ポンプの冷却構造は、オイル案内手段が、燃料ポンプ本体の下部にオイルを案内するので、デッドソーク時等に内燃機関が停止された直後に、燃焼室等に近いことから内燃機関本体からの輻射熱の影響を受ける燃料ポンプ本体の下部にシリンダヘッドカバーの内周面に残留したオイルを優先して供給することができるため、内燃機関本体からの輻射熱等によって燃料ポンプの温度が上昇するのをより一層防止することができる。 In this fuel pump cooling structure, the oil guide means guides the oil to the lower part of the fuel pump main body. Therefore, immediately after the internal combustion engine is stopped at the time of dead soak or the like, it is close to the combustion chamber etc. Since the oil remaining on the inner peripheral surface of the cylinder head cover can be preferentially supplied to the lower part of the fuel pump body affected by radiant heat, the temperature of the fuel pump rises due to radiant heat from the internal combustion engine body. This can be further prevented.
上記(2)に記載の燃料ポンプの冷却構造において、(3)前記シリンダヘッドカバーがシリンダヘッド部の上部を覆うように取付けられ、前記シリンダヘッドカバーまたは前記シリンダヘッド部のいずれか一方に、前記燃料ポンプ本体が挿通される開口部を有し、前記燃料ポンプ本体を前記シリンダヘッドカバーまたは前記シリンダヘッド部のいずれか一方に支持するポンプハウジングを有し、前記ポンプハウジングの前記開口部の下端部に、前記オイル案内手段によって案内されるオイルを前記燃料ポンプ本体の下部に案内するガイド部が形成されるものから構成されている。 In the fuel pump cooling structure according to the above (2), (3) the cylinder head cover is attached so as to cover an upper portion of a cylinder head portion, and the fuel pump is attached to either the cylinder head cover or the cylinder head portion. An opening through which the main body is inserted; and a pump housing that supports the fuel pump main body on either the cylinder head cover or the cylinder head portion, and at the lower end of the opening of the pump housing, A guide portion for guiding the oil guided by the oil guide means to the lower portion of the fuel pump main body is formed.
この燃料ポンプの冷却構造にあっては、燃料ポンプ本体が挿通されるポンプハウジングの開口部の下端部に、オイル案内手段によって案内されるオイルを燃料ポンプ本体の下部に案内するガイド部を形成したので、燃料ポンプ本体をシリンダヘッドカバーまたはシリンダヘッド部に保持するポンプハウジングを通し、オイル案内手段によって案内されるオイルを燃料ポンプ本体の下部に供給することができる。 In this fuel pump cooling structure, a guide portion for guiding the oil guided by the oil guide means to the lower portion of the fuel pump body is formed at the lower end of the opening of the pump housing through which the fuel pump body is inserted. Therefore, the oil guided by the oil guide means can be supplied to the lower portion of the fuel pump body through the pump housing that holds the fuel pump body on the cylinder head cover or the cylinder head portion.
このため、デッドソーク時等に内燃機関が停止された直後に、内燃機関本体からの輻射熱等によって燃料ポンプの温度が上昇するのをより一層防止することができる。 For this reason, it is possible to further prevent the temperature of the fuel pump from rising due to, for example, radiant heat from the internal combustion engine body immediately after the internal combustion engine is stopped during dead soak.
上記(1)ないし(3)に記載の燃料ポンプの冷却構造において、(4)前記シリンダヘッドカバーの少なくとも一部が水平面に対して一端部から他端部に向かって傾斜して設けられるとともに、前記燃料ポンプが前記シリンダヘッドカバーの傾斜方向の低い部位に設けられ、前記オイル案内手段は、前記シリンダヘッドカバーの内周面に形成され、前記シリンダヘッドカバーの傾斜方向の高い部位から前記燃料ポンプに向かって延在する傾斜部と、前記傾斜部を構成する前記シリンダヘッドカバーの内周面に形成され、前記シリンダヘッドカバーの内周面から下方に突出するとともに、前記シリンダヘッドカバーの内周側面から前記燃料ポンプに向かって延在する延在部とから構成されている。 In the fuel pump cooling structure according to the above (1) to (3), (4) at least a part of the cylinder head cover is provided to be inclined from one end to the other end with respect to a horizontal plane. A fuel pump is provided at a lower portion of the cylinder head cover in the inclination direction, and the oil guide means is formed on an inner peripheral surface of the cylinder head cover and extends from a higher portion of the cylinder head cover in the inclination direction toward the fuel pump. An inclined portion that exists, and an inner peripheral surface of the cylinder head cover that constitutes the inclined portion, protrudes downward from the inner peripheral surface of the cylinder head cover, and extends from the inner peripheral side surface of the cylinder head cover toward the fuel pump. It is comprised from the extending part extended.
この燃料ポンプの冷却構造は、デッドソーク時等に内燃機関が停止された直後に、シリンダヘッドカバーの内周側面と傾斜部に飛散した残留オイルを、ヘッドカバーの内周面から下方に突出してシリンダヘッドカバーの内周側面から燃料ポンプに向かって延在する延在部によって燃料ポンプに指向させ、シリンダヘッドカバーの傾斜した傾斜部に沿って燃料ポンプに案内することができる。このため、燃料ポンプにオイルを効率よく案内することができ、内燃機関本体からの輻射熱等によって燃料ポンプの温度が上昇するのをより一層防止することができる。 This cooling structure of the fuel pump is configured such that immediately after the internal combustion engine is stopped at the time of dead soak or the like, residual oil scattered on the inner peripheral side surface and the inclined portion of the cylinder head cover protrudes downward from the inner peripheral surface of the head cover so that the cylinder head cover It can be directed to the fuel pump by the extending portion extending from the inner peripheral side toward the fuel pump, and can be guided to the fuel pump along the inclined portion of the cylinder head cover. For this reason, oil can be efficiently guided to the fuel pump, and the temperature of the fuel pump can be further prevented from rising due to radiant heat from the internal combustion engine body.
本発明によれば、内燃機関の停止後に燃料中にベーパが発生するのを防止して、内燃機関の始動性を向上させることができる燃料ポンプの冷却構造を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the cooling structure of the fuel pump which can prevent that a vapor | steam generate | occur | produces in a fuel after a stop of an internal combustion engine, and can improve the startability of an internal combustion engine can be provided.
以下、本発明に係る燃料ポンプの冷却構造の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図1〜図9は、本発明に係る燃料ポンプの冷却構造の一実施の形態を示す図である。
まず、本発明の適用対象となる内燃機関としての筒内直噴型(筒内直接噴射型)エンジンに用いる燃料供給システムの概略構成を説明する。
Embodiments of a fuel pump cooling structure according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIGS. 1-9 is a figure which shows one Embodiment of the cooling structure of the fuel pump based on this invention.
First, a schematic configuration of a fuel supply system used in an in-cylinder direct injection type (in-cylinder direct injection type) engine as an internal combustion engine to which the present invention is applied will be described.
この燃料供給システムは、図1に示すように、主として、燃料タンク1、フィードポンプ2、プレッシャレギュレータ3、燃料ポンプとしての高圧燃料ポンプ4、デリバリパイプ(蓄圧容器)5、燃料噴射弁6、低圧燃料配管7、高圧燃料配管8、リターン配管9等を含んで構成されている。
As shown in FIG. 1, this fuel supply system mainly includes a fuel tank 1, a feed pump 2, a pressure regulator 3, a high pressure fuel pump 4 as a fuel pump, a delivery pipe (accumulation vessel) 5, a
フィードポンプ2は、燃料タンク1から燃料を送り出すようになっており、プレッシャレギュレータ3は、低圧燃料配管7内の燃料圧力が所定圧を超えたときに、低圧燃料配管7内の燃料を燃料タンク1に戻すことによって、低圧燃料配管7内の燃料圧力を所定圧以下に維持するようになっている。
高圧燃料ポンプ4は、フィードポンプ2によって送り出されてフィルタ10で濾過された燃料を加圧してデリバリパイプ5に貯留させるようになっている。
The feed pump 2 feeds fuel from the fuel tank 1, and the pressure regulator 3 supplies the fuel in the low-
The high-pressure fuel pump 4 pressurizes the fuel sent out by the feed pump 2 and filtered by the
デリバリパイプ5は、内部に貯留される高圧燃料を燃料噴射弁6に供給するようになっており、燃料噴射弁6は、デリバリパイプ5内の高圧燃料をエンジンの各燃焼室にそれぞれ直接的に噴射するようになっている。
The delivery pipe 5 supplies the high-pressure fuel stored therein to the
この燃料噴射弁6の数は、エンジンの気筒数と同数設けられており、例えば、図示しているように3個の燃料噴射弁6を用いる場合には、例えば、3気筒エンジンとなる。なお、本実施の形態の内燃機関は、直列エンジンではなく、V型エンジンから構成されていてもよく、この場合には、左右のバンクの気筒数は、例えば、それぞれ3気筒となる。
The number of the
デリバリパイプ5には、リリーフバルブ11を介してリターン配管9が接続されており、このリリーフバルブ11は、デリバリパイプ5内の燃料圧力が所定圧を超えたときに開弁し、デリバリパイプ5に蓄えられた燃料の一部をリターン配管9を介して燃料タンク1に戻すことにより、デリバリパイプ5内の燃料圧力の過上昇を防止するようになっている。
A return pipe 9 is connected to the delivery pipe 5 via a
低圧燃料配管7には、パルセーションダンパ12が設けられており、このパルセーションダンパ12は、高圧燃料ポンプ4の作動時における低圧燃料配管7内の燃圧脈動を抑制するようになっている。
The low
図2に示すように、高圧燃料ポンプ4は、一般的に公知のプランジャ式とされるもので、主として、ポンプ部20と、電磁スピル弁30と、逆止弁40(図1参照)と、リフタとしてのローラリフタ50とを含んで構成されている。
As shown in FIG. 2, the high-pressure fuel pump 4 is generally a known plunger type, and mainly includes a
ポンプ部20は、主として、上部シリンダ21、下部シリンダ22、加圧室23およびプランジャ24を含んで構成されており、上部シリンダ21には、プランジャ24のガイド孔21aが上下方向に沿って設けられている。なお、本実施の形態では、上部シリンダ21および下部シリンダ22が燃料ポンプ本体を構成している。
The
加圧室23は、上部シリンダ21のガイド孔21aの上端側に設けられており、ガイド孔21aとプランジャ24の上端との間によって区画形成されている。また、図1に示すように、加圧室23は、低圧燃料配管7を介してフィードポンプ2に連通されているとともに、高圧燃料配管8を介してデリバリパイプ5に連通されている。
The pressurizing
なお、上部シリンダ21の図2中、背面側には低圧燃料配管7に連通する図示しないバルブボディが取付けられており、上部シリンダ21にはバルブボディに形成された低圧燃料通路を介して低圧燃料配管7と加圧室23とを連通する通路23aが形成されている。
プランジャ24は、略円柱形状の部材から構成されており、上部シリンダ21のガイド孔21a内に上下摺動自在に挿入されている。
A valve body (not shown) communicating with the low
The
このポンプ部20の動作としては、回転する駆動カム18によってプランジャ24が上部シリンダ21内で上下方向に往復動されて、加圧室23の容積が拡大または縮小されるようになる。
As an operation of the
電磁スピル弁30は、ポンプ部20の上方に設けられており、電磁ソレノイド31への通電を制御することにより、低圧燃料配管7と加圧室23とを連通または遮断するものである。
The
この電磁スピル弁30は、主として、電磁ソレノイド31と、ボビン32と、コア33と、アーマチャ34と、ポペット弁35と、シート体36と、圧縮コイルばね37とを含んで構成されている。
The
この電磁ソレノイド31の動作としては、電磁ソレノイド31に対する通電が停止されているときに、圧縮コイルばね37の伸張復元力により、ポペット弁35がシート体36の通孔を開放して、低圧燃料配管7と加圧室23とを連通する(開弁状態)。
As an operation of the
一方、電磁ソレノイド31の通電時には、圧縮コイルばね37を圧縮させるようにアーマチャ34がコア33側に移動することにより、ポペット弁35がシート体36の通孔を閉塞して、低圧燃料配管7と加圧室23とを遮断する(閉弁状態)。
On the other hand, when the
図1において、逆止弁40は、高圧燃料ポンプ4から吐出された燃料が逆流することを阻止するもので、主として、上部シリンダ21の図2中、正面側に取付けられたバルブボディ41、弁体42および圧縮コイルばね43を含んで構成されている。
In FIG. 1, a check valve 40 prevents the fuel discharged from the high-pressure fuel pump 4 from flowing backward, and mainly includes a valve body 41 attached to the front side of the
この逆止弁40の動作としては、加圧室23内から高圧燃料通路23bを介して圧送される燃料の圧力が所定値を超えたとき、弁体42が圧縮コイルばね43の付勢力に抗して図1中、右方に変位されることにより、逆止弁40が開弁状態になって、高圧燃料通路23bから圧送される高圧燃料が高圧燃料配管8を経てデリバリパイプ5に供給されるようになっている。
As the operation of the check valve 40, when the pressure of the fuel pumped from the pressurizing
ローラリフタ50は、駆動カム18の回転運動を直線運動に変換してプランジャ24に伝達することによりプランジャ24を上下変位させるものであり、主として、リフタボディ51と、支軸52と、ローラ53とを含んで構成されている。
The
リフタボディ51は、下部シリンダ22のガイド孔22a内に、その中心軸線に沿って往復変位自在に挿入されている。このリフタボディ51は、略円筒形に形成されており、その上下方向の略中心部に隔壁51aが設けられており、リフタボディ51は、隔壁51aより上側が上側周壁51bに区画されるとともに、下側側が下側周壁51cに区画されている。
The
このリフタボディ51の隔壁51aの上面には、プランジャ24の下端がリテーナ25を介して当接されており、このリフタボディ51の下側周壁51cには、支軸52を介してローラ53が回転自在に支持されている。
The lower end of the
ローラ53は、支軸52の外周部に複数個のころ54を介して回転自在に転がり支持されており、このローラ53において外側にはみ出している外周面に、駆動カム18が当接されるようになっている。
The
また、リフタボディ51の隔壁51aと上部シリンダ21との間には圧縮コイルばね55が圧縮されており、ローラ53は、圧縮コイルばね55によって駆動カム18に圧接されている。
A
この高圧燃料ポンプ4にあっては、エンジンの運転に伴う駆動カム18の回転により、カムノーズ18aがローラリフタ50のローラ53を押し上げると、ポンプ部20のプランジャ24が上昇することになって、圧縮コイルばね55が圧縮されて加圧室23の容積が縮小される。
In the high-pressure fuel pump 4, when the
一方、カムノーズ18aがローラリフタ50のローラ53から離れてベース円が当接すると、圧縮コイルばね55の伸張復元力によりローラリフタ50およびプランジャ24が下降させられて加圧室23の容積が拡大される。
On the other hand, when the
ここで、駆動カム18とローラ53との当接位置が駆動カム18のカムノーズ18aの頂点からベース円に移行する期間において、プランジャ24が下降されることにより加圧室23の容積が増大されることになる。
このため、この期間に電磁スピル弁30の電磁ソレノイド31に対する通電を停止させることにより、電磁スピル弁30を圧縮コイルばね37の伸張復元力によってポペット弁35を開放させて、低圧燃料配管7と加圧室23とを連通させると、フィードポンプ2から送り出された燃料が低圧燃料配管7を経て加圧室23内に吸入されることになる(吸入行程)。
Here, during the period in which the contact position between the
For this reason, by stopping the energization of the
一方、駆動カム18とローラ53との当接位置が駆動カム18のベース円からカムノーズ18aの頂点に移行する期間、プランジャ24が上昇されることにより加圧室23の容積が縮小されることになる。
このため、この期間に電磁ソレノイド31への通電を行うことにより電磁スピル弁30を圧縮コイルばね37の弾性力に抗してポペット弁35を閉塞させて、低圧燃料配管7と加圧室23とを遮断させると、加圧室23内の燃料圧力が上昇し、その燃料圧力が所定値に達した時点で逆止弁40が開放されて、高圧の燃料が高圧燃料配管8を通じてデリバリパイプ5に向けて吐出される(昇圧行程)。
On the other hand, the volume of the
For this reason, by energizing the
次に、高圧燃料ポンプ4が装着されるエンジン構造を説明する。
図3において、エンジンのシリンダヘッド部60は、図示しないシリンダブロックの上部に装着されており、このシリンダブロックの上部に載置されるシリンダヘッド本体61と、このシリンダヘッド本体61の上に載置されるカムシャフトハウジング62とを備えて構成されている。
Next, an engine structure to which the high pressure fuel pump 4 is attached will be described.
In FIG. 3, the
このように、シリンダヘッド部60は、シリンダヘッド本体61とカムシャフトハウジング62との分割構造となっている。なお、シリンダヘッド本体61およびカムシャフトハウジング62は、一体構造であってもよい。
Thus, the
シリンダヘッド本体61は、図示しない複数のボルトによってシリンダブロックに締結されている。シリンダブロックは、公知のようにシリンダ内にピストンが摺動自在に設けられているものであり、下部にピストンの上下運動を回転運動に変換するクランクシャフトが装着されるクランクケースが取付けられている。
The
シリンダヘッド本体61およびカムシャフトハウジング62は、例えば、アルミニウム合金等から構成されており、シリンダヘッド本体61には、吸気バルブ、排気バルブ、吸気カムシャフトおよび排気カムシャフト等からなる動弁機構が組付けられている。
The
また、カムシャフトハウジング62は、シリンダヘッド本体61の外縁形状に略一致する外縁形状を有するとともに、カムシャフトハウジング62の外枠を構成するフレーム部63を備えている。
Further, the
このフレーム部63の外周縁部には所定間隔離隔して複数のボルト挿通孔63aが形成されているとともに、シリンダヘッド本体61の外周縁部には所定間隔離隔して複数のボルト挿通孔61aが形成されており、このボルト挿通孔63a、61aに図示しないボルトが挿通されるようになっている。
A plurality of
また、フレーム部63には複数の軸受部64〜68が設けられており、軸受部64〜67は、フレーム部63の間に設けられているとともに、軸受部68は、フレーム部63の一端部に設けられている。
The
軸受部64〜67には、吸気カムシャフト69の下側を回転自在に支持するための半円弧形状の吸気側軸受凹部64a、65a、66a、67aが形成されており、軸受部64〜68には排気カムシャフト70の下側を回転自在に支持するための半円弧形状の排気側軸受凹部64b、65b、66b、67b、68aが形成されている。
The bearing
吸気カムシャフト69にはそれぞれ吸気バルブに摺接する吸気カム69aが設けられており、この吸気カム69aは、シリンダヘッド本体61に設けられた吸気バルブに摺動自在となっている。なお、本実施の形態では、1つの気筒に対して吸気バルブが一対設けられているため、吸気カム69aは、吸気カムシャフト69に合計6個設けられている。
Each
また、排気カムシャフト70にはそれぞれ排気バルブに摺接する排気カム70aが設けられており、この排気カム70aは、シリンダヘッド本体61に設けられた排気バルブに摺動自在となっている。なお、1つの気筒に対して排気バルブが一対設けられているため、排気カム70aは、排気カムシャフト70に合計6個設けられている。
Each
また、各軸受部64〜68にはベアリングキャップ71〜75およびポンプハウジング77が図示しないボルトによって締結されるようになっており、ベアリングキャップ71、72、74、75は、軸受部64〜67と共に吸気カムシャフト69を回転自在に支持しているとともに、ベアリングキャップ71、72、73およびポンプハウジング77は、軸受部64〜68と共に排気カムシャフト70を回転自在に支持している。
Further, bearing caps 71 to 75 and a
また、図3、図4に示すように、駆動カム18は、軸受部67と軸受部68との間に位置して排気カムシャフト70に取付けられており、この駆動カム18が上述したローラ53に摺接している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
一方、ポンプハウジング77は、ポンプハウジング本体78と、ポンプハウジング本体78と一体的に設けられた、軸受部67、68に図示しないボルトによって締結される取付け脚部79、80とを含んで構成されており、取付け脚部79、80には、締結用のボルトが挿通されるボルト挿通孔79a、80aが形成されている。
On the other hand, the
また、ポンプハウジング本体78には、ポンプハウジング本体78の厚さ方向に貫通する開口部78aが形成されており、この開口部78aは、ポンプハウジング77がカムシャフトハウジング62に取付けられたときに、駆動カム18に対向する位置に形成されている。
The
この開口部78aには、高圧燃料ポンプ4の下部シリンダ22が挿通されるようになっている。また、図2に示すように、上部シリンダ21には上部シリンダ21の外周部から径方向外方に突出する取付け部21bが形成されており、この取付け部21bにはボルト挿通孔21cが形成されている。
The
また、下部シリンダ22の上端には下部シリンダ22の外周部から径方向外方に突出する取付け部22bが形成されており、この取付け部22bにはボルト挿通孔22cが形成されている。
A mounting
ポンプハウジング本体78にはボルト螺合穴78bが形成されており、このボルト螺合穴78bにはボルト81が螺合されるようになっている。したがって、ボルト挿通孔21c、22cを通してボルト螺合穴78bにボルト81が螺合されることにより、取付け部21b、22bがポンプハウジング本体78の上端に載置されることにより、高圧燃料ポンプ4がポンプハウジング77に取付けられている。
Bolt screw holes 78b are formed in the pump housing
一方、図2、図3に示すように、カムシャフトハウジング62には、シリンダヘッドカバー91が取付けられるようになっており、このシリンダヘッドカバー91の外周部には、カムシャフトハウジング62のフレーム部63の外周縁部に形成されたボルト挿通孔63aに位置決めされるボルト挿通孔91aが形成されており、このボルト挿通孔91aは、シリンダヘッドカバー91の外周縁に離隔して複数個設けられている。
On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 3, a
このため、ボルト挿通孔91aを通してボルト挿通孔62a、63a、61aに図示しないボルトを螺合することにより、シリンダヘッドカバー91、カムシャフトハウジング62がシリンダヘッド本体61に一体的に締結される。
For this reason, the
シリンダヘッドカバー91の一端部には貫通孔91bが形成されており、この貫通孔91bは、ポンプハウジング77のポンプハウジング本体78の開口部78aに連通し、この貫通孔91bには高圧燃料ポンプ4が挿通されるようになっている。このため、高圧燃料ポンプ4の一部である下部シリンダ22は、シリンダヘッドカバー91の内部に位置してポンプハウジング77を介してシリンダヘッドカバー91に設置されることになる。
A through
図3、図5に示すように、シリンダヘッドカバー91内にはオイルシャワーパイプ92が取付けられており、このオイルシャワーパイプ92には、吸気カム69aおよび排気カム70aにオイルを供給する複数の噴射孔92aが形成されている。なお、この噴射孔92aは、吸気カム69aおよび排気カム70aの設置数に対応してオイルシャワーパイプ92に12個形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 5, an
このオイルシャワーパイプ92には図示しないオイルポンプからシリンダブロック、シリンダヘッド本体61およびカムシャフトハウジング62を経由してオイルが供給されるようになっており、噴射孔92aから吸気カム69aおよび排気カム70aにオイルを噴射することにより、吸気カム69aおよび吸気バルブの摺動面を潤滑するとともに、排気カム70aおよび排気バルブの摺動面を潤滑するようになっている。
なお、図示しないオイルポンプは、エンジンの運転時にクランクシャフトから動力が伝達される公知のオイルポンプである。また、本実施の形態では、吸気カム69aおよび排気カム70aが被潤滑部材を構成している。
The
An oil pump (not shown) is a known oil pump that transmits power from the crankshaft when the engine is operating. In the present embodiment, the
また、本実施の形態のエンジンは全体的に水平面に対して傾斜して設置されており、したがって、図2に示すように、シリンダヘッドカバー91の上面も水平面に対して傾斜している。
すなわち、本実施の形態のシリンダヘッドカバー91は、水平面に対して一端部である左端から他端部である右端に向かって傾斜して設けられており、貫通孔91bがシリンダヘッドカバー91の傾斜方向の低い部位に設けられている。このため、高圧燃料ポンプ4もシリンダヘッドカバー91の傾斜方向の低い部位に設置される。
In addition, the engine of the present embodiment is generally installed with an inclination with respect to the horizontal plane. Therefore, as shown in FIG. 2, the upper surface of the
That is, the
なお、水平面に対して一端部である左端から高圧燃料ポンプ4までのシリンダヘッドカバー91の傾斜面は、傾斜部93を構成しており、傾斜部93の傾斜方向下流にはテーパ93aが形成され、このテーパ93aのテーパ面の延長線L上に下部シリンダ22の下部が位置している。
The inclined surface of the
また、図2、図4に示すように、ポンプハウジング77の開口部78aの下端部にはガイド部としてのテーパ78cが形成されており、このテーパ78cは、テーパ93aの延長線Lと同一線上のテーパ面に形成されている。すなわち、開口部78aの下端部は、取付け脚部79、80の間に設けられており、テーパ78cにはオイルの流通経路が確保されることになる。
As shown in FIGS. 2 and 4, a
一方、図2、図5、図6に示すように、シリンダヘッドカバー91の傾斜部93には延在部としての5つのリブ94が形成されており、このリブ94は、シリンダヘッドカバー91の傾斜部93から下方であるカムシャフトハウジング62に向かって突出するとともに、シリンダヘッドカバー91の内周側面91cから高圧燃料ポンプ4に向かって延在している。このリブ94および傾斜部93は、シリンダヘッドカバー91の内周面に飛散されたオイルを高圧燃料ポンプ4に向かって案内するものであり、傾斜部93およびリブ94は、オイル案内手段を構成している。
On the other hand, as shown in FIGS. 2, 5, and 6, the
次に、作用を説明する。
エンジンの運転時には、オイルポンプからオイルシャワーパイプ92に潤滑用のオイルが供給される。このオイルは、噴射孔92aから吸気カム69aおよび排気カム70aに噴射されることにより、吸気カム69aおよび吸気バルブの摺動面が潤滑されるとともに、排気カム70aおよび排気バルブの摺動面が潤滑される。
Next, the operation will be described.
During operation of the engine, lubricating oil is supplied from the oil pump to the
一方、吸気カム69aおよび排気カム70aに噴射されたオイルは、図7の矢印aで示すように、吸気カム69aの遠心力によってシリンダヘッドカバー91の内周面に飛散され、このオイルの一部は、シリンダヘッドカバー91の内周側面91cおよび傾斜部93に飛散される。
On the other hand, the oil injected into the
本実施の形態では、シリンダヘッドカバー91が水平面に対して一端部から他端部に向かって傾斜して設けられるとともに、高圧燃料ポンプ4がシリンダヘッドカバー91の傾斜方向の低い部位に設けられ、シリンダヘッドカバー91の内周面に、シリンダヘッドカバー91の傾斜方向の高い部位から高圧燃料ポンプに向かって延在する傾斜部93と、傾斜部93を構成するシリンダヘッドカバー91の内周面に形成され、シリンダヘッドカバー91の内周面から下方に突出するとともに、シリンダヘッドカバー91の内周側面91cから高圧燃料ポンプ4に向かって延在する複数のリブ94とが設けられている。
In the present embodiment, the
また、高圧燃料ポンプ4の下部シリンダ22が挿通されるポンプハウジング77の開口部78aの下端部に、傾斜部93およびリブ94によって案内されるオイルを下部シリンダ22の下部に案内するテーパ78cを形成し、このテーパ78cを、傾斜部93のテーパ93aのテーパ面の延長線L上に位置させている。
Further, a
このため、シリンダヘッドカバー91の内周側面91cと傾斜部93に飛散したオイルを、各リブ94の間に集めて各リブ94によって高圧燃料ポンプ4に指向させ、シリンダヘッドカバー91の傾斜した傾斜部93からポンプハウジング77のテーパ78cに沿って高圧燃料ポンプ4の下部シリンダ22の下部に案内することができる(図7、図8の矢印b参照)。
このため、高圧燃料ポンプ4をオイルによって常時、冷却することができ、高圧燃料ポンプ4内を流れるオイルの温度が過度に上昇するのを防止することができる。
Therefore, the oil scattered on the inner
For this reason, the high-pressure fuel pump 4 can be always cooled with oil, and the temperature of the oil flowing in the high-pressure fuel pump 4 can be prevented from excessively rising.
一方、エンジンが高負荷運転状態から直ちに停止された状態、所謂、デッドソーク時等にあっては、エンジンの冷却系の停止等に伴うシリンダヘッド部60やシリンダブロックの温度上昇等による輻射熱によって高圧燃料ポンプの温度が上昇してしまう。
On the other hand, in a state where the engine is immediately stopped from a high load operation state, that is, at the time of so-called dead soak, the high pressure fuel is generated by radiant heat due to the temperature rise of the
すなわち、シリンダブロックやシリンダヘッド部60は、高温の燃焼室を有するため、デッドソーク時等にシリンダヘッド部60やシリンダブロックが高温となり、シリンダヘッド部60やシリンダブロックからの輻射熱によって高圧燃料ポンプの温度が上昇してしまう。
That is, since the cylinder block and the
本実施の形態では、デッドソーク時等に、図7の矢印bに示すように、シリンダヘッドカバー91の内周面に残留しているオイルを傾斜部93およびリブ94によって、輻射熱の影響を最も受ける高圧燃料ポンプ4の下部シリンダ22の下部に優先的に供給することができる。
In the present embodiment, at the time of dead soaking, as shown by an arrow b in FIG. 7, the oil remaining on the inner peripheral surface of the
すなわち、エンジン停止時にオイルポンプの駆動が停止されるが、エンジンの停止直前に吸気カム69aからシリンダヘッドカバー91の内周面に飛散されたオイルが、エンジンの停止直後にリブ94によってガイドされながら、傾斜した傾斜部93を伝わって高圧燃料ポンプ4の下部シリンダ22の下部に案内される。
That is, the drive of the oil pump is stopped when the engine is stopped, but the oil scattered from the
そして、このように下部シリンダ22の下部にオイルを効率よく案内することができるため、シリンダヘッド部60やシリンダブロックからの輻射熱等によって下部シリンダ22の温度が上昇するのを防止することができる。
And since oil can be efficiently guided to the lower part of the
また、本実施の形態では、シリンダヘッド本体61が、アルミニウム合金等のように放熱性が良好な材料から構成されているため、リブ94によって下部シリンダ22に指向され、傾斜部93に沿って流れるオイルの温度を低下させることができる。このため、下部シリンダ22に低温のオイルを供給することができ、下部シリンダ22の温度が上昇するのをより一層防止することができる。
In the present embodiment, since the
したがって、高圧燃料ポンプ4内を通っている燃料の温度が上昇するのを防止することができ、燃料中にベーパが発生するのを防止することができる。この結果、ベーパを含んだ燃料が燃料噴射弁6から燃料と共に噴射されること等を防止して、エンジンの始動性が悪化するのを防止することができる。
Therefore, it is possible to prevent the temperature of the fuel passing through the high-pressure fuel pump 4 from rising, and it is possible to prevent vapor from being generated in the fuel. As a result, it is possible to prevent the fuel containing vapor from being injected together with the fuel from the
なお、本実施の形態のポンプハウジング77は、取付け脚部79、80と開口部78aを有するポンプハウジング本体78とが一体的に設けられているが、開口部78aを有するポンプハウジング本体78と取付け脚部79、80とを別体に設け、ポンプハウジング本体78と取付け脚部79、80とをボルト締め等によって一体化してもよい。この場合でも、開口部78aの底部にテーパ78cを形成することは勿論である。
The
また、本実施の形態では、ポンプハウジング77をカムシャフトハウジング62に取付けているが、ポンプハウジング77は、シリンダヘッドカバー91に取付けられていてもよい。
In this embodiment, the
また、本実施の形態では、オイル案内手段として傾斜部93にリブ94を設けているが、リブ94に代えて、図9に示すように、傾斜部を構成するシリンダヘッドカバー91の部位に溝部101を形成してもよい。
Further, in the present embodiment, the
すなわち、シリンダヘッドカバー91の内周面にシリンダヘッドカバー91の内周側面91cから高圧燃料ポンプ4に向かって延在する溝部101を形成し、この溝部101の内周上面、すなわち、シリンダヘッドカバー91の内周上面を傾斜した傾斜部101aから構成し、溝部101の傾斜部101aおよび溝部101の内壁面101bによってシリンダヘッドカバー91の内周面に飛散されたオイルを高圧燃料ポンプ4に向かって案内するようにすればよい。この場合には、溝部101がオイル案内手段を構成する。
That is, a
また、本実施の形態では、燃料ポンプを高圧燃料ポンプ4から構成しているが、これに限らず、プレッシャレギュレータから構成してもよい。すなわち、高圧燃料ポンプ4の代わりに高圧燃料ポンプ4の位置にプレッシャレギュレータ3を設置してもよい。 Moreover, in this Embodiment, although the fuel pump is comprised from the high pressure fuel pump 4, you may comprise not only this but a pressure regulator. That is, the pressure regulator 3 may be installed at the position of the high pressure fuel pump 4 instead of the high pressure fuel pump 4.
また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time is illustrative in all respects and is not limited to this embodiment. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
以上のように、本発明に係る燃料ポンプの冷却構造は、内燃機関の停止後に燃料中にベーパが発生するのを防止して、内燃機関の始動性を向上させることができるという効果を有し、内燃機関のシリンダヘッドカバーに設置され、燃料噴射弁に燃料を供給する燃料ポンプの冷却構造等として有用である。 As described above, the fuel pump cooling structure according to the present invention has the effect of preventing the generation of vapor in the fuel after the internal combustion engine is stopped and improving the startability of the internal combustion engine. It is installed in a cylinder head cover of an internal combustion engine and is useful as a cooling structure for a fuel pump that supplies fuel to a fuel injection valve.
4 高圧燃料ポンプ(燃料ポンプ)
6 燃料噴射弁
21 上部シリンダ(燃料ポンプ本体)
22 下部シリンダ(燃料ポンプ本体)
23 加圧室
24 プランジャ
50 ローラリフタ(リフタ)
60 シリンダヘッド部
69a 吸気カム(被潤滑部材)
70a 排気カム(被潤滑部材)
77 ポンプハウジング
78a 開口部
78c テーパ(ガイド部)
91 シリンダヘッドカバー
91c 内周側面
93 傾斜部(オイル案内手段)
94 リブ(オイル案内手段、延在部)
101 溝部(オイル案内手段)
4 High-pressure fuel pump (fuel pump)
6
22 Lower cylinder (Fuel pump body)
23
60
70a Exhaust cam (lubricated member)
77
91
94 Rib (oil guide means, extension)
101 Groove (oil guide means)
Claims (4)
前記シリンダヘッドカバーの内周面に設けられ、被潤滑部材から前記シリンダヘッドカバーの内周面に飛散されたオイルを前記燃料ポンプに案内するオイル案内手段を有することを特徴とする燃料ポンプの冷却構造。 A cooling structure for a fuel pump, which is installed in the cylinder head cover so that at least one part is located in a cylinder head cover of an internal combustion engine and supplies fuel to a fuel injection valve;
A fuel pump cooling structure comprising oil guide means provided on the inner peripheral surface of the cylinder head cover and guiding oil scattered from the lubricated member to the inner peripheral surface of the cylinder head cover to the fuel pump.
前記オイル案内手段が、前記燃料ポンプ本体の下部にオイルを案内することを特徴とする請求項1に記載の燃料ポンプの冷却構造。 The fuel pump includes a fuel pump main body, a plunger that is reciprocally inserted into the fuel pump main body to form a pressurizing chamber that pressurizes fuel together with the fuel pump main body, and a drive cam attached to a camshaft. A high-pressure fuel pump including a lifter that moves the plunger in a direction in which the pressurizing chamber is contracted by applying a pressing force from the plunger to the plunger,
2. The fuel pump cooling structure according to claim 1, wherein the oil guide means guides oil to a lower portion of the fuel pump main body.
前記ポンプハウジングが、前記開口部の下端部に、前記オイル案内手段によって案内されるオイルを前記燃料ポンプ本体の下部に案内するガイド部を有することを特徴とする請求項2に記載の燃料ポンプの冷却構造。 The cylinder head cover is attached so as to cover an upper portion of a cylinder head portion, and has an opening through which the fuel pump main body is inserted in either the cylinder head cover or the cylinder head portion. A pump housing supported on either the cylinder head cover or the cylinder head portion;
3. The fuel pump according to claim 2, wherein the pump housing has a guide portion that guides oil guided by the oil guide means to a lower portion of the fuel pump body at a lower end portion of the opening. Cooling structure.
前記オイル案内手段は、前記シリンダヘッドカバーの内周面に形成され、前記シリンダヘッドカバーの傾斜方向の高い部位から前記燃料ポンプに向かって延在する傾斜部と、前記傾斜部を構成する前記シリンダヘッドカバーの内周面に形成され、前記シリンダヘッドカバーの内周面から下方に突出するとともに、前記シリンダヘッドカバーの内周側面から前記燃料ポンプに向かって延在する延在部とから構成されることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1の請求項に記載の燃料ポンプの冷却構造。 At least a part of the cylinder head cover is provided to be inclined from one end to the other end with respect to a horizontal plane, and the fuel pump is provided at a lower portion in the inclination direction of the cylinder head cover.
The oil guide means is formed on an inner peripheral surface of the cylinder head cover, and extends from the high portion in the tilt direction of the cylinder head cover toward the fuel pump, and the cylinder head cover that constitutes the tilt portion. An inner peripheral surface is formed of an extending portion that projects downward from the inner peripheral surface of the cylinder head cover and extends from the inner peripheral side surface of the cylinder head cover toward the fuel pump. The cooling structure for a fuel pump according to any one of claims 1 to 3.
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