JP2014025362A - Engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an engine that allows a cam angle to be accurately measured and is entirely reduced in size.SOLUTION: An engine comprises: a gear case flange 5; a gear case 7 covering an outside of the gear case flange 5; a supply pump 41 fixed to the gear case flange 5; a pump gear 41G fixed to a driving shaft 41S of the supply pump 41; and a cam gear 18G that engages with the pump gear 41G and is fixed to a camshaft 18. The pump gear 41G and the cam gear 18G are constituted of helical gears. A pulser 70 for detecting a cam angle is provided outside the pump gear 41G, and a cam angle sensor 71 is adjacently disposed at an outer peripheral side of the pulser 70.

Description

本発明は、エンジンの技術に関する。   The present invention relates to engine technology.

従来より、ピストンの上面に設けられた燃焼室へ燃料を噴射し、該燃焼室内で燃料を燃焼させるエンジンが知られている。エンジンでは、クランク軸の回転に応じてクランク角センサから出力されるクランク角信号と、カム軸の回転に応じてカム角センサから出力されるカム角信号との組合せにて気筒判別をし、当該気筒判別結果に基づいて気筒毎の燃料噴射及び点火を実行するように構成されている。このような気筒毎の燃料噴射及び点火によって、エンジンを駆動させている(例えば特許文献1等参照)。
従来のエンジンでは、エンジンの前面側に、カム軸に固定されたカムギヤが配置されている。また、カムギヤに取り付けられたカム軸用パルサの外周側に、回転角検出手段としてのカム角センサが近接配置されている。カム軸の回転に伴い、カム軸用パルサの被検出部がカム角センサの近傍を通過することによって、カム角センサがカム角信号を出力するように構成されている。
Conventionally, an engine that injects fuel into a combustion chamber provided on an upper surface of a piston and burns the fuel in the combustion chamber is known. In the engine, the cylinder is determined by a combination of a crank angle signal output from the crank angle sensor according to the rotation of the crankshaft and a cam angle signal output from the cam angle sensor according to the rotation of the camshaft. Based on the cylinder discrimination result, fuel injection and ignition are performed for each cylinder. The engine is driven by such fuel injection and ignition for each cylinder (see, for example, Patent Document 1).
In a conventional engine, a cam gear fixed to a cam shaft is disposed on the front side of the engine. In addition, a cam angle sensor as a rotation angle detecting means is disposed close to the outer peripheral side of the camshaft pulsar attached to the cam gear. The cam angle sensor outputs a cam angle signal when the detected portion of the camshaft pulser passes near the cam angle sensor as the camshaft rotates.

特開2011−231734号公報JP 2011-231734 A

しかし、カム軸にカム軸用パルサを設け、カム角センサをカム軸用パルサに近接配置した場合、例えば、カムギヤがヘリカルギヤで構成されているとカムギヤが前方へ押し出されやすく、カム角センサとカム軸用パルサとの間の距離に誤差が発生しやすかった。そのため、正確にカム角を測定することができない場合があった。
また、カム角センサを配置する位置によってはカム角センサのみが他のエンジン部品よりも前方に突出してしまい、エンジン全体のサイズが大きくなってしまうことがあった。
However, when a camshaft pulser is provided on the camshaft and the cam angle sensor is disposed close to the camshaft pulser, for example, if the cam gear is a helical gear, the cam gear is easily pushed forward, and the cam angle sensor and cam cam An error was likely to occur in the distance to the shaft pulser. For this reason, the cam angle may not be measured accurately.
Further, depending on the position where the cam angle sensor is disposed, only the cam angle sensor may protrude forward from the other engine parts, and the size of the entire engine may increase.

そこで、本発明はかかる課題に鑑み、正確にカム角を測定することができ、エンジン全体のサイズを小さくしたエンジンを提供することを目的としている。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an engine capable of accurately measuring a cam angle and reducing the size of the entire engine.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。   The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.

即ち、請求項1においては、ギヤケースフランジと、前記ギヤケースフランジの外側を覆うギヤケースと、前記ギヤケースフランジに固定されるサプライポンプと、前記サプライポンプの駆動軸に固定されるポンプギヤと、前記ポンプギヤと噛合し、カム軸に固定されるカムギヤと、を備え、前記ポンプギヤとカムギヤとは、ヘリカルギヤで構成し、前記ポンプギヤの外側に、カム角を検出するためのパルサを設け、パルサの外周側に、回転角検出手段を近接配置したものである。   That is, in claim 1, a gear case flange, a gear case covering the outside of the gear case flange, a supply pump fixed to the gear case flange, a pump gear fixed to a drive shaft of the supply pump, and the pump gear mesh with each other. And a cam gear fixed to the camshaft, wherein the pump gear and the cam gear are composed of helical gears, and a pulsar for detecting a cam angle is provided outside the pump gear, and the pulsar rotates on the outer peripheral side of the pulsar. The corner detection means is arranged in proximity.

請求項2においては、前記回転角検出手段は、前記ギヤケースによって支持されたものである。   According to a second aspect of the present invention, the rotation angle detecting means is supported by the gear case.

請求項3においては、前記ポンプギヤは、前記カムギヤの上方であって左右方向に傾斜した位置に配置されたものである。   According to a third aspect of the present invention, the pump gear is disposed above the cam gear and at a position inclined in the left-right direction.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。   As effects of the present invention, the following effects can be obtained.

請求項1においては、ポンプギヤは、後方へ移動する側へ力がかかるため、パルサが前方へ移動することがなく、回転角検出手段とパルサとの間の距離に誤差が発生するのを防止し、正確にカム角を測定することができる。   According to the first aspect of the present invention, the force is applied to the pump gear that moves backward, so that the pulser does not move forward, and an error is prevented from occurring in the distance between the rotation angle detecting means and the pulser. The cam angle can be measured accurately.

請求項2においては、回転角検出手段がギヤケース内に一部収納されることにより、エンジン全体のサイズを小さくすることができる。   According to the second aspect of the present invention, the size of the entire engine can be reduced by partially storing the rotation angle detection means in the gear case.

請求項3においては、ポンプギヤをカムギヤの直上方に配置した場合と比較して、左右側に傾斜させたことによって高さ方向の配置をコンパクトにすることができ、エンジン全体のサイズを小さくすることができる。   According to the third aspect, compared with the case where the pump gear is arranged immediately above the cam gear, the arrangement in the height direction can be made compact by inclining left and right sides, and the overall size of the engine can be reduced. Can do.

ディーゼルエンジンの構成を示す正面図。The front view which shows the structure of a diesel engine. ディーゼルエンジンの構成を示す右側面図。The right view which shows the structure of a diesel engine. ディーゼルエンジンの作動態様を示す模式図。The schematic diagram which shows the operation | movement aspect of a diesel engine. クランクシャフトの回転動力を伝達するギヤトレーンを示す図。The figure which shows the gear train which transmits the rotational power of a crankshaft. (5A)図4に示す領域Rを拡大した図。(5B)図4に示す矢印Tの方向から見た図。(5A) The figure which expanded the area | region R shown in FIG. (5B) The figure seen from the direction of arrow T shown in FIG. ギヤトレーンを示す拡大図。The enlarged view which shows a gear train. パルサ、カム角センサ、及びギヤケースを示す側面断面図。Side surface sectional drawing which shows a pulsar, a cam angle sensor, and a gear case.

まず、エンジンの一実施形態としてのディーゼルエンジン100について簡単に説明する。   First, a diesel engine 100 as an embodiment of the engine will be briefly described.

図1は、ディーゼルエンジン100の構成を示す正面図であり、図2は、その右側面図である。図3は、ディーゼルエンジン100の作動態様を示す模式図である。なお、図中の矢印Faは、吸入された空気の流れ方向を示し、図中の矢印Feは、排気の流れ方向を示している。また、図中の矢印Sは、ピストン13の摺動方向を示し、図中の矢印Rは、クランクシャフト14の回転方向を示している。   FIG. 1 is a front view showing the configuration of the diesel engine 100, and FIG. 2 is a right side view thereof. FIG. 3 is a schematic diagram showing an operation mode of the diesel engine 100. The arrow Fa in the figure indicates the flow direction of the sucked air, and the arrow Fe in the figure indicates the flow direction of the exhaust gas. An arrow S in the figure indicates the sliding direction of the piston 13, and an arrow R in the figure indicates the rotational direction of the crankshaft 14.

ディーゼルエンジン100は、主にエンジン主体部1と、吸気経路2と、排気経路3と、コモンレールシステム4と、で構成される。   The diesel engine 100 mainly includes an engine main body 1, an intake path 2, an exhaust path 3, and a common rail system 4.

エンジン主体部1は、燃料の燃焼による膨張エネルギーを利用して回転動力を発生させる。エンジン主体部1は、主にシリンダブロック11と、シリンダヘッド12と、ピストン13と、クランクシャフト14と、で構成される。   The engine main body 1 generates rotational power using expansion energy generated by fuel combustion. The engine main body 1 is mainly composed of a cylinder block 11, a cylinder head 12, a piston 13, and a crankshaft 14.

エンジン主体部1には、シリンダブロック11に設けられたシリンダ11cと、該シリンダ11cに摺動可能に内設されたピストン13と、該ピストン13に対向するように配置されたシリンダヘッド12と、で作動室Wが構成されている。即ち、作動室Wとは、ピストン13の摺動運動によって容積が変化するシリンダ11cの内部空間を意味する。ピストン13は、コネクティングロッド15によってクランクシャフト14のピン部と連結されており、該ピストン13の摺動によってクランクシャフト14を回転させる。なお、エンジン主体部1の具体的な作動態様については後述する。   The engine main body 1 includes a cylinder 11c provided in a cylinder block 11, a piston 13 slidably provided in the cylinder 11c, a cylinder head 12 disposed so as to face the piston 13, The working chamber W is configured as described above. In other words, the working chamber W means an internal space of the cylinder 11c whose volume is changed by the sliding movement of the piston 13. The piston 13 is connected to a pin portion of the crankshaft 14 by a connecting rod 15, and the crankshaft 14 is rotated by sliding of the piston 13. The specific operation mode of the engine main body 1 will be described later.

吸気経路2は、外部から吸入された空気をシリンダ11c内に導く。即ち、吸気経路2は、外部から吸入された空気を作動室Wに導く。吸気経路2は、空気が流れる方向に沿って、主にエアクリーナ(図示せず)と、吸気マニホールド22と、で構成される。   The intake path 2 guides air sucked from outside into the cylinder 11c. That is, the intake path 2 guides air sucked from the outside to the working chamber W. The intake path 2 is mainly composed of an air cleaner (not shown) and an intake manifold 22 along the direction in which air flows.

エアクリーナは、濾紙又はスポンジ等によって吸入された空気を濾過する。エアクリーナは、空気を濾過することで埃等の異物が作動室Wに混入するのを防止している。   The air cleaner filters air taken in by filter paper or sponge. The air cleaner prevents foreign matters such as dust from entering the working chamber W by filtering the air.

吸気マニホールド22は、エアクリーナ21によって濾過された空気を各作動室Wに分配する。本ディーゼルエンジン100は、複数の作動室Wが設けられた多気筒エンジンであることから、吸気マニホールド22は、各作動室W毎に設けられた吸気ポート12Ipの入口穴を覆うように形成されている。なお、本ディーゼルエンジン100では、吸気ポート12Ipの入口穴がシリンダヘッド12の上面に設けられているため、吸気マニホールド22もシリンダヘッド12の上面に取り付けられている。   The intake manifold 22 distributes the air filtered by the air cleaner 21 to each working chamber W. Since this diesel engine 100 is a multi-cylinder engine provided with a plurality of working chambers W, the intake manifold 22 is formed so as to cover the inlet hole of the intake port 12Ip provided for each working chamber W. Yes. In the diesel engine 100, since the inlet hole of the intake port 12Ip is provided on the upper surface of the cylinder head 12, the intake manifold 22 is also attached to the upper surface of the cylinder head 12.

排気経路3は、シリンダ11c内から排出された排気を排気口まで導く。即ち、排気経路3は、各作動室Wから排出された排気を排気口まで導く。排気経路3は、排気の流れる方向に沿って、主に排気マニホールド31と、排気浄化装置32と、で構成される。   The exhaust path 3 guides the exhaust discharged from the cylinder 11c to the exhaust port. That is, the exhaust path 3 guides the exhaust discharged from each working chamber W to the exhaust port. The exhaust path 3 is mainly composed of an exhaust manifold 31 and an exhaust purification device 32 along the direction in which the exhaust flows.

排気マニホールド31は、各作動室Wから排出された排気を集合させる。本ディーゼルエンジン100は、複数の作動室Wが設けられた多気筒エンジンであることから、排気マニホールド31は、各作動室W毎に設けられた排気ポート12Epの出口穴と連通するように形成されている。なお、本ディーゼルエンジン100では、排気ポート12Epの出口穴がシリンダヘッド12の側面に設けられているため、排気マニホールド31もシリンダヘッド12の側面に取り付けられている。   The exhaust manifold 31 collects the exhaust discharged from each working chamber W. Since the diesel engine 100 is a multi-cylinder engine provided with a plurality of working chambers W, the exhaust manifold 31 is formed so as to communicate with an outlet hole of an exhaust port 12Ep provided for each working chamber W. ing. In the diesel engine 100, since the outlet hole of the exhaust port 12 </ b> Ep is provided on the side surface of the cylinder head 12, the exhaust manifold 31 is also attached to the side surface of the cylinder head 12.

排気浄化装置32は、排気に含まれる環境負荷物質を取り除く。排気浄化装置32には、酸化触媒担体(Diesel Oxidation Catalyst:以降「DOC」という)が内蔵されている。DOCは、排気ガスに含まれるCO(一酸化炭素)やHC(炭化水素)を酸化して無害化するとともに、粒子状物質であるSOF(有機可溶成分)を酸化して除去する。   The exhaust purification device 32 removes environmental load substances contained in the exhaust. The exhaust purification device 32 contains an oxidation catalyst carrier (Diesel Oxidation Catalyst: hereinafter referred to as “DOC”). DOC oxidizes and detoxifies CO (carbon monoxide) and HC (hydrocarbon) contained in exhaust gas, and oxidizes and removes SOF (organic soluble component) that is a particulate material.

コモンレールシステム4は、自由に噴射パターンを設定できる燃料噴射装置である。コモンレールシステム4は、主にサプライポンプ41と、レール42と、インジェクタ43と、で構成される。   The common rail system 4 is a fuel injection device that can freely set an injection pattern. The common rail system 4 mainly includes a supply pump 41, a rail 42, and an injector 43.

サプライポンプ41は、燃料タンクから供給された燃料をレール42へ圧送する。サプライポンプ41は、複数のギヤを介して伝達されたクランクシャフト14の回転動力によって駆動される。サプライポンプ41は、駆動軸41Sの回転によって摺動するプランジャを備え、該プランジャが加圧した燃料をレール42へ送り出す。   The supply pump 41 pressure-feeds the fuel supplied from the fuel tank to the rail 42. Supply pump 41 is driven by the rotational power of crankshaft 14 transmitted through a plurality of gears. The supply pump 41 includes a plunger that slides by the rotation of the drive shaft 41 </ b> S, and sends fuel pressurized by the plunger to the rail 42.

レール42は、サプライポンプ41から圧送された燃料を高圧のまま貯える。レール42は、略円筒形状に形成された金属管である。レール42は、リミッタバルブを備え、燃料の圧力が所定の値を超えないように設計されている。また、レール42には、複数の配管が取り付けられ、各インジェクタ43へ燃料を導くことができる。   The rail 42 stores the fuel pumped from the supply pump 41 at a high pressure. The rail 42 is a metal tube formed in a substantially cylindrical shape. The rail 42 includes a limiter valve and is designed so that the fuel pressure does not exceed a predetermined value. In addition, a plurality of pipes are attached to the rail 42 and fuel can be guided to the injectors 43.

インジェクタ43は、レール42から供給された燃料を適宜に噴射する。インジェクタ43は、噴射口を有する先端部が作動室W内に突出するようにシリンダヘッド12に取り付けられている。インジェクタ43は、例えばピエゾ素子やソレノイドで駆動するアーマチャを備え、駆動する時期や期間を調節することによって様々な噴射パターンを実現できる。   The injector 43 appropriately injects fuel supplied from the rail 42. The injector 43 is attached to the cylinder head 12 so that a tip end portion having an injection port protrudes into the working chamber W. The injector 43 includes an armature that is driven by, for example, a piezo element or a solenoid, and various injection patterns can be realized by adjusting the driving time and period.

なお、本ディーゼルエンジン100においては、レール42における燃料の圧力変動を低減するため、サプライポンプ41の燃料圧送時期とインジェクタ43の燃料噴射時期を同期させている。従って、後述するポンプギヤ41Gとカムギヤ18Gの噛み合わせ位置が重要となる。ポンプギヤ41Gとカムギヤ18Gの噛み合わせ位置を確認できる構造については後述する。   In the diesel engine 100, the fuel pumping timing of the supply pump 41 and the fuel injection timing of the injector 43 are synchronized in order to reduce the fuel pressure fluctuation in the rail 42. Therefore, the meshing position of the pump gear 41G and the cam gear 18G described later is important. A structure capable of confirming the meshing position of the pump gear 41G and the cam gear 18G will be described later.

次に、図3を用いてディーゼルエンジン100の作動態様について簡単に説明する。なお、本ディーゼルエンジン100は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の各工程をクランクシャフト14が二回転する間に完結する4サイクルエンジンである。   Next, the operation mode of the diesel engine 100 will be briefly described with reference to FIG. The diesel engine 100 is a four-cycle engine that completes the intake stroke, compression stroke, expansion stroke, and exhaust stroke processes while the crankshaft 14 rotates twice.

吸気工程は、吸気バルブ12Ivを開弁するとともにピストン13を下方へ摺動させて、作動室W内に空気を吸い込む行程である。吸気バルブ12Ivは、カムシャフト18がプッシュロッドを押し上げ、該プッシュロッドがバルブアームを押すことで開弁される(図4参照)。カムシャフト18は、複数のギヤを介して伝達されたクランクシャフト14の回転動力によって駆動される。   The intake process is a process in which the intake valve 12Iv is opened and the piston 13 is slid downward to suck air into the working chamber W. The intake valve 12Iv is opened when the camshaft 18 pushes up the push rod and the push rod pushes the valve arm (see FIG. 4). The camshaft 18 is driven by the rotational power of the crankshaft 14 transmitted through a plurality of gears.

圧縮工程は、吸気バルブ12Ivを閉弁するとともにピストン13を上方へ摺動させて、作動室W内の空気を圧縮する行程である。吸気バルブ12Ivは、スプリングの付勢力によって閉弁される。バルブアームは、吸気バルブ12Ivによって押され、プッシュロッドは、バルブアームによって押し下げられる。   The compression process is a process in which the air in the working chamber W is compressed by closing the intake valve 12Iv and sliding the piston 13 upward. The intake valve 12Iv is closed by the biasing force of the spring. The valve arm is pushed by the intake valve 12Iv, and the push rod is pushed down by the valve arm.

その後、圧縮されて高温高圧となった空気中にインジェクタ43から燃料を噴射する。すると、燃料は、ピストン13の上面に設けられた燃焼室C内で分散して蒸発し、空気と混合して燃焼を開始する。こうして、ディーゼルエンジン100は、ピストン13を再び下方へ摺動させる膨張行程に移行する。   Thereafter, fuel is injected from the injector 43 into the air that has been compressed to a high temperature and high pressure. Then, the fuel is dispersed and evaporated in the combustion chamber C provided on the upper surface of the piston 13 and mixed with air to start combustion. Thus, the diesel engine 100 shifts to an expansion stroke in which the piston 13 slides downward again.

膨張行程は、燃料が燃焼したことによる膨張エネルギーによってピストン13を押し下げる行程である。燃焼室C及び作動室W内に形成された火炎は、空気を膨張させてピストン13を押し下げる。なお、膨張行程では、ピストン13からコネクティングロッド15を介してクランクシャフト14に回転トルクが付与される。このとき、クランクシャフト14に取り付けられたフライホイル16によって運動エネルギーが保存されるため、クランクシャフト14は回転を持続する(図2参照)。こうして、ディーゼルエンジン100は、ピストン13を再び上方へ摺動させて排気行程に移行するのである。   The expansion stroke is a stroke in which the piston 13 is pushed down by the expansion energy due to the combustion of the fuel. The flame formed in the combustion chamber C and the working chamber W expands air and pushes down the piston 13. In the expansion stroke, rotational torque is applied from the piston 13 to the crankshaft 14 via the connecting rod 15. At this time, since the kinetic energy is stored by the flywheel 16 attached to the crankshaft 14, the crankshaft 14 continues to rotate (see FIG. 2). Thus, the diesel engine 100 slides the piston 13 upward again to shift to the exhaust stroke.

排気工程は、排気バルブ12Evを開弁するとともにピストン13を上方へ摺動させて、作動室W内の既燃ガスを排気として押し出す行程である。排気バルブ12Evは、カムシャフト18がプッシュロッドを押し上げ、該プッシュロッドがバルブアームを押すことで開弁される(図4参照)。カムシャフト18は、複数のギヤを介して伝達されたクランクシャフト14の回転動力によって駆動される。   The exhaust process is a process of opening the exhaust valve 12Ev and sliding the piston 13 upward to push out the burned gas in the working chamber W as exhaust. The exhaust valve 12Ev is opened when the camshaft 18 pushes up the push rod and the push rod pushes the valve arm (see FIG. 4). The camshaft 18 is driven by the rotational power of the crankshaft 14 transmitted through a plurality of gears.

こうして、ディーゼルエンジン100は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の各工程をクランクシャフト14が二回転する間に完結する。ディーゼルエンジン100は、全ての作動室Wで上記の各行程を繰り返すことにより、連続して運転できるのである。   Thus, the diesel engine 100 completes the steps of the intake stroke, the compression stroke, the expansion stroke, and the exhaust stroke while the crankshaft 14 rotates twice. The diesel engine 100 can be continuously operated by repeating the above steps in all the working chambers W.

次に、クランクシャフト14の回転動力をカムシャフト18やサプライポンプ41に伝達する構造について説明する。   Next, a structure for transmitting the rotational power of the crankshaft 14 to the camshaft 18 and the supply pump 41 will be described.

図4は、クランクシャフト14の回転動力を伝達するギヤトレーンを示す図である。図中に示す矢印は、各ギヤの回転方向を示している。   FIG. 4 is a diagram showing a gear train that transmits the rotational power of the crankshaft 14. The arrows shown in the figure indicate the rotation direction of each gear.

上述したように、燃料が燃焼したことによる膨張エネルギーによってクランクシャフト14に回転トルクが付与される。クランクギヤ14Gは、クランクシャフト14に固定されているため、該クランクシャフト14とともに回転する。   As described above, rotational torque is applied to the crankshaft 14 by the expansion energy resulting from the combustion of fuel. Since the crank gear 14G is fixed to the crankshaft 14, it rotates together with the crankshaft 14.

アイドルギヤ17Gは、クランクギヤ14Gに噛み合わされた状態で回転自在に支持されている。アイドルギヤ17Gは、クランクギヤ14Gの回転に伴って従動して回転する。アイドルギヤ17Gを支持しているアイドルシャフト17は、シリンダブロック11に固定されている。なお、本ディーゼルエンジン100において、アイドルギヤ17Gは、クランクギヤ14Gの右側方(図4における左側)に配置されている。   The idle gear 17G is rotatably supported while being engaged with the crank gear 14G. The idle gear 17G rotates following the rotation of the crank gear 14G. The idle shaft 17 that supports the idle gear 17G is fixed to the cylinder block 11. In the diesel engine 100, the idle gear 17G is disposed on the right side (the left side in FIG. 4) of the crank gear 14G.

カムギヤ18Gは、アイドルギヤ17Gに噛み合わされた状態で回転自在に支持されている。カムギヤ18Gは、アイドルギヤ17Gの回転に伴って従動して回転する。カムギヤ18Gは、カムシャフト18に固定されているため、該カムシャフト18を回転させる。つまり、クランクシャフト14の回転動力は、クランクギヤ14Gやアイドルギヤ17Gを介してカムシャフト18に伝達されるのである。なお、本ディーゼルエンジン100において、カムギヤ18Gは、アイドルギヤ17Gの上方に配置されている。従って、カムシャフト18は、クランクシャフト14に対して右斜上方(図4における左斜上)に配置される。   The cam gear 18G is rotatably supported while being engaged with the idle gear 17G. The cam gear 18G rotates following the rotation of the idle gear 17G. Since the cam gear 18G is fixed to the camshaft 18, the camshaft 18 is rotated. That is, the rotational power of the crankshaft 14 is transmitted to the camshaft 18 via the crank gear 14G and the idle gear 17G. In the diesel engine 100, the cam gear 18G is disposed above the idle gear 17G. Accordingly, the camshaft 18 is disposed on the upper right side of the crankshaft 14 (upper left side in FIG. 4).

ポンプギヤ41Gは、カムギヤ18Gに噛み合わされた状態で回転自在に支持されている。ポンプギヤ41Gは、カムギヤ18Gの回転に伴って従動して回転する。
また、ポンプギヤ41Gとカムギヤ18Gとは、ヘリカルギヤで構成されている。このように構成することにより、歯当たりが分散されるので音が静かで、トルクの変動が少ない。また、ポンプギヤ41G及びカムギヤ18Gにトルクがかかった場合には、スラストを打ち消しあうように、ポンプギヤ41Gがエンジンの後方へ力を逃がし、カムギヤ18Gがエンジンの前方へ力を逃がすように構成されている。
The pump gear 41G is rotatably supported while being engaged with the cam gear 18G. The pump gear 41G is driven to rotate as the cam gear 18G rotates.
Further, the pump gear 41G and the cam gear 18G are constituted by helical gears. With this configuration, since the tooth contact is dispersed, the sound is quiet and torque fluctuation is small. In addition, when torque is applied to the pump gear 41G and the cam gear 18G, the pump gear 41G releases the force to the rear of the engine and the cam gear 18G releases the force to the front of the engine so as to cancel out the thrust. .

ポンプギヤ41Gは、サプライポンプ41の駆動軸41Sに固定されているため、該サプライポンプ41を駆動させる。つまり、クランクシャフト14の回転動力は、クランクギヤ14Gやアイドルギヤ17G、カムギヤ18Gを介してサプライポンプ41に伝達されるのである。なお、本ディーゼルエンジン100において、ポンプギヤ41Gは、カムギヤ18Gの右斜上方(図4における左斜上)に配置されている。従って、サプライポンプ41は、クランクシャフト14に対して右斜上方(図4における左斜上)に配置される。   Since the pump gear 41G is fixed to the drive shaft 41S of the supply pump 41, the supply pump 41 is driven. That is, the rotational power of the crankshaft 14 is transmitted to the supply pump 41 via the crank gear 14G, the idle gear 17G, and the cam gear 18G. In the diesel engine 100, the pump gear 41G is disposed on the upper right side of the cam gear 18G (upper left side in FIG. 4). Accordingly, the supply pump 41 is disposed on the upper right side of the crankshaft 14 (upper left side in FIG. 4).

このように、本ディーゼルエンジン100は、クランクギヤ14Gから右斜上方(図4における左斜上)に向けて直列に各ギヤが配置されている。そして、カムギヤ18Gとポンプギヤ41Gも、このギヤトレーンの一部を構成している。こうすることで、サプライポンプ41は、必然的にカムシャフト18の他、該カムシャフト18によって可動される吸気バルブ12Ivや排気バルブ12Evの近傍に配置されることとなる。   As described above, in the diesel engine 100, the gears are arranged in series from the crank gear 14G toward the upper right side (upward left side in FIG. 4). The cam gear 18G and the pump gear 41G also constitute part of this gear train. By doing so, the supply pump 41 is inevitably disposed in the vicinity of the intake valve 12Iv and the exhaust valve 12Ev that are movable by the camshaft 18, in addition to the camshaft 18.

このような構成により、本ディーゼルエンジン100は、吸気バルブ12Ivや排気バルブ12Ev及びサプライポンプ41等のメンテナンスを行なう際に、作業者が移動することなく一定の方向から作業でき、整備性を向上させることが可能となる。具体的には、図1に示す矢印Xの方向から作業でき、整備性を向上させることが可能となる。   With this configuration, the diesel engine 100 can work from a certain direction without moving when the maintenance of the intake valve 12Iv, the exhaust valve 12Ev, the supply pump 41, and the like is performed, thereby improving maintainability. It becomes possible. Specifically, it is possible to work from the direction of the arrow X shown in FIG. 1 and to improve maintainability.

また、上述したように、本ディーゼルエンジン100は、クランクギヤ14Gから右斜上方(図4における左斜上)に向けて直列に各ギヤが配置されている。即ち、ディーゼルエンジン100は、上下方向に各ギヤが配置されたギヤトレーンを有している。これにより、ディーゼルエンジン100の全幅を小さくすることが可能となる。   Further, as described above, in the diesel engine 100, the gears are arranged in series from the crank gear 14G toward the upper right side (upward left side in FIG. 4). That is, the diesel engine 100 has a gear train in which each gear is arranged in the vertical direction. Thereby, the full width of the diesel engine 100 can be reduced.

次に、サプライポンプ41を取り付ける構造について説明する。   Next, a structure for attaching the supply pump 41 will be described.

図5Aは、図4に示す領域Rを拡大した図である。図5Bは、図4に示す矢印Tの方向から見た図である。   FIG. 5A is an enlarged view of the region R shown in FIG. 5B is a view as seen from the direction of the arrow T shown in FIG.

ギヤケースフランジ5は、サプライポンプ41やオイルポンプ(図示せず)を支持するための部材である。ギヤケースフランジ5は、複数のボルトによってシリンダブロック11に固定される。   The gear case flange 5 is a member for supporting the supply pump 41 and an oil pump (not shown). The gear case flange 5 is fixed to the cylinder block 11 with a plurality of bolts.

スペーサ6は、サプライポンプ41をギヤケースフランジ5に取り付けるための部材である。スペーサ6は、複数のボルトによってギヤケースフランジ5に固定される。なお、スペーサ6は、各ギヤが配置されたギヤケースフランジ5の前面側ではなく、裏面側に固定される。詳細に説明すると、スペーサ6は、ギヤケースフランジ5の裏面側であって、エンジン主体部1の右側方に固定される(図2参照)。   The spacer 6 is a member for attaching the supply pump 41 to the gear case flange 5. The spacer 6 is fixed to the gear case flange 5 by a plurality of bolts. The spacer 6 is fixed not to the front side of the gear case flange 5 on which each gear is arranged but to the back side. More specifically, the spacer 6 is fixed to the back side of the gear case flange 5 and to the right side of the engine main body 1 (see FIG. 2).

ギヤケース7は、ポンプギヤ41Gやその他のギヤを保護するための部材である。ギヤケース7は、上述したギヤトレーンを全て覆うように形成されている。つまり、ギヤケース7は、ポンプギヤ41Gやその他のギヤを収納できる。ギヤケース7は、複数のボルトによってギヤケースフランジ5とともにシリンダブロック11やスペーサ6に固定される。   The gear case 7 is a member for protecting the pump gear 41G and other gears. The gear case 7 is formed so as to cover all the above-described gear train. That is, the gear case 7 can accommodate the pump gear 41G and other gears. The gear case 7 is fixed to the cylinder block 11 and the spacer 6 together with the gear case flange 5 by a plurality of bolts.

サプライポンプ41は、複数のボルトによってスペーサ6に固定される。スペーサ6は、ギヤケースフランジ5の裏面側であって、エンジン主体部1の右側方に固定されるので、サプライポンプ41も同じような位置に配置される。つまり、サプライポンプ41は、ギヤケースフランジ5の裏面側であって、エンジン主体部1の右側方にスペーサ6を介して固定される(図2参照)。   The supply pump 41 is fixed to the spacer 6 with a plurality of bolts. Since the spacer 6 is fixed to the right side of the engine main body 1 on the back surface side of the gear case flange 5, the supply pump 41 is also arranged at the same position. That is, the supply pump 41 is fixed to the right side of the engine main body 1 via the spacer 6 on the back side of the gear case flange 5 (see FIG. 2).

次に、ポンプギヤ41Gに設けたパルサ及び回転角検出手段としてのカム角センサについて図6及び図7を用いて説明する。
ポンプギヤ41Gの外側(前方)にはパルサ70が設けられている。パルサ70は、サプライポンプ41の駆動軸41Sに固定されており、駆動軸41Sの回転とともに回転するように構成されている。パルサ70の外周面には、90°毎に、被検出部としての出力突起70aが形成されている。また、パルサ70の円周面のうち例えば第1気筒の上死点に対応する出力突起70aの直前(回転上流側)に、余分歯70bが形成されている。
Next, a pulsar provided in the pump gear 41G and a cam angle sensor as a rotation angle detecting means will be described with reference to FIGS.
A pulsar 70 is provided on the outside (front) of the pump gear 41G. The pulsar 70 is fixed to the drive shaft 41S of the supply pump 41, and is configured to rotate with the rotation of the drive shaft 41S. On the outer peripheral surface of the pulsar 70, an output projection 70a as a detected portion is formed every 90 °. An extra tooth 70b is formed on the circumferential surface of the pulsar 70, for example, immediately before the output projection 70a corresponding to the top dead center of the first cylinder (on the upstream side of rotation).

パルサ70の外周側には、出力突起70a及び余分歯70bに対峙するように、回転角検出手段としてのカム角センサ71が近接配置されている。カム角センサ71は、カムシャフト18(カムギヤ18G)の回転角を検出するためのものであり、カムシャフト18の回転に伴い、カムギヤ18G、ポンプギヤ41G、サプライポンプ41の駆動軸41Sが回動することによりパルサ70が回動し、パルサ70の出力突起70a及び余分歯70bがその近傍を通過することによって、回転角信号を出力するように構成されている。   On the outer peripheral side of the pulsar 70, a cam angle sensor 71 serving as a rotation angle detecting means is disposed close to the output projection 70a and the extra teeth 70b. The cam angle sensor 71 is for detecting the rotation angle of the camshaft 18 (cam gear 18G). As the camshaft 18 rotates, the cam gear 18G, the pump gear 41G, and the drive shaft 41S of the supply pump 41 rotate. Accordingly, the pulsar 70 is rotated, and the output projection 70a and the extra teeth 70b of the pulsar 70 pass through the vicinity thereof, so that a rotation angle signal is output.

カム角センサ71はギヤケース7に設けられた孔7a内に配置される。ギヤケース7に形成された孔7aは、パルサ70の被検出部(出力突起70a、余分歯70b)と正対して設けられている。このため、孔7aに嵌め込み装着されたカム角センサ71の先端側はパルサ70の被検出部に対峙して、当該被検出部の通過を検出できる。カム角センサ71の基部側はギヤケース7の外側に露出する。   The cam angle sensor 71 is disposed in a hole 7 a provided in the gear case 7. The hole 7a formed in the gear case 7 is provided to face the detected portion (the output protrusion 70a and the extra teeth 70b) of the pulsar 70. For this reason, the front end side of the cam angle sensor 71 fitted and mounted in the hole 7a faces the detected portion of the pulsar 70 and can detect the passage of the detected portion. The base side of the cam angle sensor 71 is exposed outside the gear case 7.

このように構成することにより、ギヤケース7の外側にカム角センサ71を設けた場合と比較して、カム角センサ71が一部ギヤケース7内に収納されるため、ディーゼルエンジン100の他の部分より前方に突出する部分が少なくなり、エンジン全体のサイズを小さくすることができる。   With this configuration, the cam angle sensor 71 is partly housed in the gear case 7 as compared with the case where the cam angle sensor 71 is provided outside the gear case 7. The portion protruding forward is reduced, and the size of the entire engine can be reduced.

なお、本実施形態においては、パルサ70は、その外周面に被検出部としての出力突起70a及び余分歯70bを設けたがこれに限定するものではなく、例えば、パルサ70を円盤状に構成し、その表面に90°毎に穿孔を設け、パルサの表面のうち例えば第1気筒の上死点に対応する穿孔の直前(回転上流側)に、余分孔を設ける構成とすることも可能である。   In the present embodiment, the pulsar 70 is provided with the output protrusions 70a and the extra teeth 70b as the detected portions on the outer peripheral surface thereof, but is not limited thereto. For example, the pulsar 70 is configured in a disk shape. It is also possible to provide a structure in which perforations are provided on the surface every 90 °, and an extra hole is provided on the surface of the pulsar just before the perforation corresponding to the top dead center of the first cylinder (on the upstream side of rotation). .

以上のように、ディーゼルエンジン100は、ギヤケースフランジ5と、ギヤケースフランジ5の外側を覆うギヤケース7と、ギヤケースフランジ5に固定されるサプライポンプ41と、サプライポンプ41の駆動軸41Sに固定されるポンプギヤ41Gと、ポンプギヤ41Gと噛合し、カムシャフト18に固定されるカムギヤ18Gと、を備え、前記ポンプギヤ41Gとカムギヤ18Gとは、ヘリカルギヤで構成し、ポンプギヤ41Gの外側に、カム角を検出するためのパルサ70を設け、パルサ70の外周側に、カム角センサ71を近接配置したものである。
このように構成することにより、ポンプギヤ41Gは、後方へ移動する側へ力がかかるため、パルサ70が前方へ移動することがなく、カム角センサ71とパルサ70との間の距離に誤差が発生するのを防止し、正確にカム角を測定することができる。
As described above, the diesel engine 100 includes the gear case flange 5, the gear case 7 covering the outside of the gear case flange 5, the supply pump 41 fixed to the gear case flange 5, and the pump gear fixed to the drive shaft 41S of the supply pump 41. 41G and a cam gear 18G that meshes with the pump gear 41G and is fixed to the camshaft 18. The pump gear 41G and the cam gear 18G are constituted by a helical gear, and are used for detecting a cam angle outside the pump gear 41G. A pulsar 70 is provided, and a cam angle sensor 71 is disposed close to the outer peripheral side of the pulsar 70.
With this configuration, the pump gear 41G is applied with a force toward the rear side, so that the pulsar 70 does not move forward, and an error occurs in the distance between the cam angle sensor 71 and the pulsar 70. The cam angle can be accurately measured.

また、カム角センサ71は、ギヤケース7によって支持されたものである。
このように構成することにより、カム角センサ71がギヤケース7内に一部収納されることにより、エンジン全体のサイズを小さくすることができる。
The cam angle sensor 71 is supported by the gear case 7.
With this configuration, the cam angle sensor 71 is partially housed in the gear case 7, thereby reducing the size of the entire engine.

また、ポンプギヤ41Gは、カムギヤ18Gの上方であって左右方向に傾斜した位置に配置されたものである。
このように構成することにより、ポンプギヤ41Gをカムギヤ18Gの直上方に配置した場合と比較して、左右側に傾斜させたことによって高さ方向の配置をコンパクトにすることができ、エンジン全体のサイズを小さくすることができる。
The pump gear 41G is disposed above the cam gear 18G and at a position inclined in the left-right direction.
By configuring in this manner, the arrangement in the height direction can be made compact by tilting the pump gear 41G right and left as compared with the case where the pump gear 41G is arranged directly above the cam gear 18G. Can be reduced.

100 ディーゼルエンジン
1 エンジン主体部
2 吸気経路
3 排気経路
4 コモンレールシステム
5 ギヤケースフランジ
7 ギヤケース
7a 孔
14 クランクシャフト
14G クランクギヤ
17 アイドルシャフト
17G アイドルギヤ
18 カムシャフト
18G カムギヤ
41 サプライポンプ
41G ポンプギヤ
41S 駆動軸
42 レール
43 インジェクタ
70 パルサ
71 カム角センサ(回転角検出手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Diesel engine 1 Engine main part 2 Intake path 3 Exhaust path 4 Common rail system 5 Gear case flange 7 Gear case 7a Hole 14 Crank shaft 14G Crank gear 17 Idle shaft 17G Idle gear 18 Cam shaft 18G Cam gear 41 Supply pump 41G Pump gear 41S Drive shaft 42 Rail 43 Injector 70 Pulsar 71 Cam angle sensor (rotation angle detection means)

Claims (3)

ギヤケースフランジと、
前記ギヤケースフランジの外側を覆うギヤケースと、
前記ギヤケースフランジに固定されるサプライポンプと、
前記サプライポンプの駆動軸に固定されるポンプギヤと、
前記ポンプギヤと噛合し、カム軸に固定されるカムギヤと、を備え、
前記ポンプギヤとカムギヤとは、ヘリカルギヤで構成し、
前記ポンプギヤの外側に、カム角を検出するためのパルサを設け、パルサの外周側に、回転角検出手段を近接配置した
ことを特徴とするエンジン。
A gear case flange,
A gear case covering the outside of the gear case flange;
A supply pump fixed to the gear case flange;
A pump gear fixed to a drive shaft of the supply pump;
A gear that meshes with the pump gear and is fixed to the camshaft,
The pump gear and the cam gear are composed of helical gears,
An engine characterized in that a pulsar for detecting a cam angle is provided outside the pump gear, and a rotation angle detecting means is arranged close to the outer peripheral side of the pulsar.
前記回転角検出手段は、前記ギヤケースによって支持された
ことを特徴とする請求項1に記載のエンジン。
The engine according to claim 1, wherein the rotation angle detection unit is supported by the gear case.
前記ポンプギヤは、前記カムギヤの上方であって左右方向に傾斜した位置に配置された
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のエンジン。
The engine according to claim 1, wherein the pump gear is disposed above the cam gear and at a position inclined in the left-right direction.
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