JP2518700Y2 - 二元燃料燃焼型機関の燃料噴射ポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ガス・インジェクション・ディーゼル機関
等の二元燃料燃焼型機関の燃料噴射ポンプに関するもの
である。

〔従来の技術〕

近年、ガス燃料及び重油などの燃料油の燃焼が可能な
ガス・インジェクション・ディーゼル機関が、LNG船用
主機をはじめ、発電プラント用原動機に適した機関とし
て注目を集めている。

この機関の運転には、２つのモードが要求され、機関
負荷の20から30％までは燃料油であるパイロット油単独
の運転であり、それ以上の負荷では、パイロット油とガ
ス燃料との混焼である。

そこで、この場合、燃料噴射ポンプはパイロット油噴
射用とガス弁開閉コントロール用ポンプの２種類のポン
プが必要であり、しかもそれぞれ独立して装備されてい
た。

このため、上記２種類のポンプの制御はそれぞれ独立
しており、それらポンプの駆動系のためにかなりの取付
スペースを必要とし、その分の製作コストの上昇も相当
大きくなるという問題があった。

そこで、上記のごとき機関における燃料噴射ポンプの
コンパクト化及びコストダウンをはかる目的で、第４図
に示すごとく、燃料噴射ポンプ20がパイロット油圧用プ
ランジャ21とガス弁コントロール油用スプール22とから
なり、このパイロット油圧用プランジャ21によって昇圧
されたパイロット油を噴射する高圧管25から分岐した高
圧管26の経路中に、ガス弁コントロール油用スプール22
を配設させ、かつパイロット油圧用プランジャ21とガス
弁コントロール油用スプール22とを一つのカム27によっ
てばね28で下方向に付勢されたローラガイド29を駆動す
るようにした二燃料燃焼型往復動機関の燃料噴射ポンプ
の考案もなされている。

この場合、パイロット油圧用プランジャ21によって発
生した油圧は高圧管25を経て燃料噴射弁30のスピンドル
ガイド31に内蔵されたパイロット油用弁23を開弁させ
て、アトマイザ32内のノズルから矢印Ｐのごとくパイロ
ット油噴射を行なうが、同時に分岐した高圧管26への油
圧は、ガス弁コントロール油用スプール22を経て、ガス
弁24を開弁させ、ガス供給口33からのガス燃料をアトマ
イザ32内のノズルから矢印Ｇのごとくガス噴射させ、混
焼させるようになっている。

次に、ガス弁コントロール油用スプール22がパイロッ
ト油圧用プランジャ21からの高圧管26を遮断したあと
は、パイロット油の圧油は高圧管26内に封入されたまま
となり、ガス弁24はパイロット油圧用プランジャ21の油
圧がなくなっても開きつづける。

そこで、ガス弁コントロール油用スプール22によって
パイロット油圧用プランジャ21からの高圧管26が遮断さ
れたままの状態で、ガス弁24の閉弁時期がくると、ガス
弁コントロール油用スプール22の頭部のランドによって
封入された圧油はリリースされてガス弁24は閉じるよう
になっている。

なお、図中の34はパイロット油供給口であり、35はパ
イロット油リリース口であり、そして38及び39はコント
ロールラックである。

以上の従来例においては、燃料噴射ポンプ20にパイロ
ット油圧用プランジャ21とガス弁コントロール油用スプ
ール22の２本のプランジャを有しており、これらの制御
系も必要となるため燃料噴射ポンプ20のコンパクト化が
はかれないと共に、大幅なコストダウンもはかれないと
いう問題があった。

〔考案の解決しようとする課題〕

本考案は、前記従来の問題点を解決するためになされ
たものであり、二元燃料燃焼型機関における燃料噴射ポ
ンプの大幅なコンパクト化をはかり、かつコストダウン
をはかることを解決課題としたものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するための手段として、本考案の二
元燃料燃焼型機関の燃料噴射ポンプは、燃料噴射弁内に
配したパイロット油用弁とガス弁を燃料噴射ポンプから
供給するパイロット油によって作動させるようにした二
元燃料燃焼型機関の燃料噴射ポンプであって、燃料噴射
ポンプのプランジャ頭部上に、燃料噴射弁のパイロット
油供給穴と燃料噴射ポンプのパイロット油供給口に連通
するランド孔を持ったランドを設けると共に燃料噴射ポ
ンプのバレルに、前記ランドに対向するスピルポートを
設け、更に、パイロット油供給穴から分岐してガス弁の
コントロール室に達する連通路に設けた切換弁とスピル
ポートに設けた切換弁を低負荷時を除いて開弁するよう
にしたことを特徴とするものである。

以上の構成の燃料噴射ポンプによれば、パイロット油
単独の運転と、ガス燃料とパイロット油との混焼による
運転の二つのモード切換を行なう際に、燃料噴射弁の針
弁以外の燃料噴射ポンプの駆動及びその噴射制御系を一
つの装置とすることができる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本考案の実施例を説明するが、第
１図は本考案の一実施例における二元燃料燃焼型機関の
燃料噴射ポンプ及び燃料噴射弁の説明用要部断面図であ
り、これらは、第４図の従来例で示すごとく、従来のガ
ス・インジェクション・ディーゼル機関と同様に、その
燃料噴射弁30のスピンドルガイド31内にパイロット油用
弁４とガス弁５とを内蔵し、アトマイザ32内の各ノズル
からそれぞれ、Ｐで示すパイロット油噴射と、Ｇで示す
ガス噴射を行なうようになっている。また、パイロット
油用弁４を付勢するバネのバネ力は、ガス弁５を付勢す
るバネのバネ力よりも強くなっている。

そこで、本考案では、従来のボッシュ式と同様な燃料
噴射ポンプ20のプランジャ１の頭部に、ランド７を追加
し、このランド７に対応する燃料噴射ポンプ20のバレル
２に、スピルポート10を設け、そのスピルポート10に切
換弁３を設けている。

また、燃料噴射弁30のスピンドルガイド31内に設けた
パイロット油供給穴８と、ガス弁５のコントロール室９
とを連通する連通路11を設け、この連通路11にも切換弁
６を設けている。

そこで、パイロット油単独でこの機関を運転する時に
は、上記２個の切換弁3,6に電磁弁37を通って圧送され
た油圧が作用して、それぞれスピルポート10及び連通路
11を閉の状態とし、この状態で燃料噴射ポンプ20が駆動
されると、従来の液体燃料専用燃焼の機関と全く同様な
運転が行なわれるようになっている。なお、パイロット
油はパイロット油供給口34から供給される。

次に、ガス・インジェクション・ディーゼル機関本来
のガス燃料とパイロット油との混焼による運転では、切
換弁3,6に電磁弁37を通って作用した油圧は大気に開放
されて、切換弁3,6は開き、スピルポート10及び連通路1
1は開の状態になる。

この状態で燃料噴射ポンプ20のプランジャ１が上方に
向かって移動すると、パイロット油供給穴８内のパイロ
ット油の圧が上がってパイロット油用弁４及びガス弁５
が開弁し、アトマイザ32内の各ノズルからパイロット油
Ｐ及びガス燃料Ｇが噴射される。

プランジャ１が更に上昇してプランジャ頂部に設けた
ランド７がスピルポート10を通過すると、ランド７に設
けたランド孔を介してスピルポート10とパイロット油供
給穴８とが連通してパイロット油供給穴８内の圧が、若
干、下がるので、パイロット油用弁４のみが閉弁する。

更に、プランジャ１が上昇してプランジャ・リード部
がスピルポート10の下方に位置しているポート12と連通
すると、パイロット油供給穴８内の圧が更に下がってガ
ス弁５が閉弁する。この間、ガス弁５は開弁しているの
で、ガス供給口33から供給されるガス燃料は、ガス弁５
を通ってガス燃料が噴射し続けることになる。

なお、この燃料噴射ポンプ20のポート12の開時期は、
この燃料噴射ポンプ20のプランジャ１のリード部でコン
トロールされる。

次に、上記の燃料噴射ポンプ20によるパイロット油単
独運転時における機関のクランク角とパイロット油の圧
力とを、パイロット油用弁４のリフトと共に第２図の線
図に示しており、また、ガス燃料とパイロット油との混
焼運転時における機関のクランク角とパイロット油の圧
力とをパイロット油用弁４のリフト及びガス弁５のリフ
トと共に第３図に示している。

なお、第１図におけるスピルポート10に対するプラン
ジャ１の頭部のランド７のストロークｘを調整すること
により、混焼運転時のガス燃料に対するパイロット油燃
料の割合を調節することができる。

また、上記切換弁3,6の作動を油圧を介してコントロ
ールする電磁弁37は、燃料噴射ポンプ20の噴射量を調整
しているプランジャ１の図示されていないコントロール
ラック位置により設定されたラック目盛でオン・オフさ
れる。

〔考案の効果〕

以上に説明した本考案の二元燃料燃焼型機関の燃料噴
射ポンプによれば、パイロット油単独燃焼による運転
と、ガス燃料及びパイロット油の混焼による運転との切
換が燃料噴射ポンプ内の一本のプランジャにて行なえ、
その制御系を一つの装置とすることができ、その燃料噴
射ポンプの大幅なコンパクト化がはかれ、かつその制御
系の簡易化がはかれるという効果があり、その結果、装
置の大幅なコストダウンがはかれることになる。

なお、本考案は特にガス・インジェクション・ディー
ゼル機関に有効に適用できるが、ガス燃料や副製油を含
む他の二元燃料燃焼型機関の燃料噴射ポンプに対しても
有効に適用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例における二元燃料燃焼型機関
の燃料噴射ポンプ及び燃料噴射弁の説明用要部断面図、
第２図は第１図の機関のパイロット油単独運転時におけ
る機関のクランク角とパイロット油の圧力を示す線図、
第３図は第１図の機関のガス燃料とパイロット油との混
合運転時における第２図と同様な線図、第４図は従来の
二燃料燃焼型往復動機関の燃料噴射ポンプの断面図であ
る。 １……プランジャ、３……切換弁、４……パイロット油
用弁、５……ガス弁、６……切換弁、７……ランド、８
……パイロット油供給穴、９……コントロール室、10…
…スピルポート、11……連通路、20……燃料噴射ポン
プ、30……燃料噴射弁。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料噴射弁内に配したパイロット油用弁と
   ガス弁を燃料噴射ポンプから供給するパイロット油によ
   って作動させるようにした二元燃料燃焼型機関の燃料噴
   射ポンプであって、燃料噴射ポンプ（20）のプランジャ
   頭部上に、燃料噴射弁（30）のパイロット油供給穴
   （８）と燃料噴射ポンプ（20）のパイロット油供給口
   （34）に連通するランド孔を持ったランド（７）を設け
   ると共に燃料噴射ポンプ（20）のバレル（２）に、前記
   ランド（７）に対向するスピルポート（10）を設け、更
   に、パイロット油供給穴（８）から分岐してガス弁
   （５）のコントロール室に達する連通路（11）に設けた
   切換弁（６）とスピルポート（10）に設けた切換弁
   （３）を低負荷時を除いて開弁するようにした二元燃料
   燃焼型機関の燃料噴射ポンプ。