JP2547145B2 - Fuel injection pump for dual fuel engine - Google Patents

Fuel injection pump for dual fuel engine

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JP2547145B2
JP2547145B2 JP4027388A JP2738892A JP2547145B2 JP 2547145 B2 JP2547145 B2 JP 2547145B2 JP 4027388 A JP4027388 A JP 4027388A JP 2738892 A JP2738892 A JP 2738892A JP 2547145 B2 JP2547145 B2 JP 2547145B2
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NIPPON HAKUYO KIKI KAIHATSU KYOKAI
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HANSHIN NAINENKI KOGYO KK
NIPPON HAKUYO KIKI KAIHATSU KYOKAI
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えばメタノール、
エタノールなどのアルコール系燃料を主燃料とし、着火
しやすい重油などをパイロット燃料とした二元燃料エン
ジンの燃料噴射ポンプに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to, for example, methanol,
The present invention relates to a fuel injection pump for a dual fuel engine, which uses an alcohol-based fuel such as ethanol as a main fuel and uses heavy oil that is easily ignited as a pilot fuel.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、ディーゼルエンジンによる排気ガ
ス公害防止の見地から、メタノールなどのアルコール系
燃料を使用することが試みられている。この種の燃料は
着火性が劣るため、着火のための補助的手段として、軽
油やA重油のような着火性に優れた燃料をパイロット燃
料として先行噴射し、この燃料の燃焼火焔の中に、アル
コール系主燃料を噴射し着火させる方式が一般に採用さ
れている。
2. Description of the Related Art Recently, it has been attempted to use an alcohol fuel such as methanol from the viewpoint of preventing exhaust gas pollution by a diesel engine. Since this kind of fuel is inferior in ignitability, as an auxiliary means for igniting, a fuel such as light oil or heavy fuel oil A having excellent ignitability is pre-injected as pilot fuel, and in the combustion flame of this fuel, A method of injecting and igniting an alcohol-based main fuel is generally adopted.

【0003】従来、自己着火の困難なガソリン、アルコ
ール、LNGなどを主燃料とし、自己着火の容易な軽
油、重油を副燃料としてパイロット噴射することにより
主燃料に着火させる二元燃料ディーゼルエンジンが提案
されている。この二元燃料ディーゼルエンジンの場合
は、パイロット燃料は出来る限り少量であることが望ま
しい。二元燃料ディーゼルエンジンにおける燃焼の状況
は、通常、高速高負荷時の熱発生率を最適に調整固定
し、最初にパイロット燃焼を行い、次いでパイロット燃
焼の後燃えで主燃料に着火させ主燃料燃焼を行わせる。
しかし、このエンジンを低速低負荷時に使用するとき
は、パイロット燃焼と主燃焼の時間的な間隔が広がり、
パイロット燃焼時間が少ないと失火を生じる。そのため
に、パイロット燃料の噴射量を多くして後燃えを長くす
るか、パイロット燃料噴射時期を遅らせることが必要に
なる。
Conventionally, a dual fuel diesel engine has been proposed in which gasoline, alcohol, LNG, etc., which are difficult to self-ignite, are used as main fuels, and light oil and heavy oil, which are easily self-ignited, are used as auxiliary fuels to ignite the main fuels by pilot injection. Has been done. For this dual fuel diesel engine, it is desirable to have as little pilot fuel as possible. The combustion situation in a dual-fuel diesel engine is usually adjusted by fixing the heat generation rate at high speed and high load optimally, then pilot combustion is performed first, and then the main fuel is ignited by the afterburning of the pilot combustion. To perform.
However, when using this engine at low speed and low load, the time interval between pilot combustion and main combustion becomes wider,
Misfire occurs when pilot combustion time is short. Therefore, it is necessary to increase the amount of pilot fuel injection to prolong the afterburn, or to delay the pilot fuel injection timing.

【0004】ところで、上記した種類の二元燃料の制御
手段に関しては、公開平3−185234号および公開
平2−78729号に、単独の主燃料噴射ポンプおよび
単独のパイロット燃料噴射ポンプをリンク機構によって
連結し、最初にパイロット燃料を燃焼させ、主燃料の燃
焼に伴いパイロット燃料の燃焼を停止することなく(停
止すると失火のおそれがある)、パイロット燃料噴射量
を減少させ、または増加させない燃料制御方式が記載さ
れている。
By the way, as to the control means for the above-mentioned type of binary fuel, in JP-A-3-185234 and JP-A-2-78729, a single main fuel injection pump and a single pilot fuel injection pump are linked by a link mechanism. A fuel control method that does not reduce or increase the pilot fuel injection amount without connecting (burning the pilot fuel first and then stopping the combustion of the pilot fuel as the main fuel burns (there is a risk of misfire if stopped) after connecting Is listed.

【0005】まず、一般に実施されているエンジンの二
元燃料噴射状態を示す概念図によって説明すると、図8
に示すように、1つのエンジン41に対しパイロット燃
料ポンプ42と主燃料ポンプ43が配置され、主燃料ポ
ンプ43の燃料噴射に先がけてパイロット燃料ポンプ4
2によりパイロット燃料をエンジン内に吐出し、着火さ
せたのち、パイロット燃料の燃焼中に主燃料を噴射する
もので、前記それぞれの文献には図示を省略したが、燃
料噴射のタイミングは燃料噴射調整のためのラックに遅
延装置を設けるなどが記載されている。基本的には、カ
ム44、45の相互の取付角によってタイミングが調整
され、カム軸46、47は互いに連結され、あるいはリ
ンク機構により連接されている。
First, a conceptual diagram showing a binary fuel injection state of an engine which is generally practiced will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, the pilot fuel pump 42 and the main fuel pump 43 are arranged for one engine 41, and the pilot fuel pump 4 and the main fuel pump 43 are arranged prior to the fuel injection of the main fuel pump 43.
The pilot fuel is discharged into the engine by 2 and ignited, and then the main fuel is injected during combustion of the pilot fuel. Although not shown in the above-mentioned respective documents, the timing of fuel injection is adjusted by fuel injection adjustment. It is described that a delay device is provided in the rack for. Basically, the timing is adjusted by the mounting angle of the cams 44 and 45, and the cam shafts 46 and 47 are connected to each other or connected by a link mechanism.

【0006】また、従来の一般的な燃料噴射ポンプの構
造は、図9に示すように、燃料噴射ポンプ51が燃料タ
ンク52から燃料供給ポンプ53を介して送出されてき
た燃料を燃料取入口54からポンプ本体55内に取入
れ、この燃料をプランジャ56の往復動により、ポンプ
室57から圧送し、吐出弁58、吐出弁キャップ59、
燃料噴射管60を順次介して燃料噴射弁61から、内燃
機関62のシリンダ63内に噴射する。またプランジャ
56の外周には、潤滑油送給管64が開口されている。
そして燃料噴射量の調整は、ラック65によりプランジ
ャ56を回動させてポンプ室57のリード角66を変更
することによってなされる。
Further, in the structure of a conventional general fuel injection pump, as shown in FIG. 9, the fuel injection pump 51 transfers the fuel delivered from the fuel tank 52 through the fuel supply pump 53 to the fuel intake port 54. From the pump chamber 55 by the reciprocating motion of the plunger 56, and the discharge valve 58, the discharge valve cap 59,
The fuel is injected into the cylinder 63 of the internal combustion engine 62 from the fuel injection valve 61 via the fuel injection pipe 60 in sequence. A lubricating oil supply pipe 64 is opened on the outer periphery of the plunger 56.
The fuel injection amount is adjusted by rotating the plunger 56 with the rack 65 and changing the lead angle 66 of the pump chamber 57.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
二元燃料噴射ポンプは、上記したように単一の燃料噴射
ポンプを2個組み合わせ、リンク機構によって2種類の
燃料噴射を行わせる形式のものになっており、1つの燃
料噴射ポンプによって二種類の燃料を別々に噴射するこ
とが出来なかった。また、主燃料としてアルコール系燃
料を使用すると、プランジャの摺動部に潤滑性がなくな
り強い当たりが生じることが実験によって立証されてい
る。
However, the conventional dual fuel injection pump is of a type in which two single fuel injection pumps are combined and two types of fuel are injected by the link mechanism as described above. Therefore, it was not possible to separately inject two types of fuel with one fuel injection pump. Further, it has been proved by experiments that when an alcohol fuel is used as a main fuel, the sliding portion of the plunger loses lubricity and a strong hit occurs.

【0008】この発明は上述の点に鑑みなされたもの
で、最小のパイロット燃料により着火ミスが起きず、1
台の燃料ポンプにより主副2種類の燃料を別々に噴射さ
せる二元燃料エンジンの燃料噴射ポンプを提供し、併せ
てアルコール系燃料による燃焼時のプランジャ部分の強
い当たりを緩和するようにした二元燃料エンジンの燃料
噴射ポンプを提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and an ignition error does not occur with the minimum pilot fuel, and
A dual fuel engine fuel injection pump that separately injects two types of fuel, main and sub, using two fuel pumps. At the same time, it is designed to alleviate the strong hit of the plunger part during combustion with alcohol fuel. An object is to provide a fuel injection pump for a fuel engine.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ためにこの発明の二元燃料エンジンの燃料噴射ポンプ
は、大プランジャを主燃料噴射用とし、小プランジャを
パイロット燃料噴射用とした、大・小プランジャを上下
一体に結合してなる燃料噴射ポンプにおいて、パイロッ
ト燃料の噴射を主燃料の噴射に先行させ、エンジンの着
火ミスを防止するように構成するとともに、前記小プラ
ンジャの突き終わり時のパイロット燃料の燃料通路から
の高圧燃料を、大プランジャとバレルの間に連通するよ
うにした油路を設けている。 この油路を設けることによ
って、パイロット燃料を大プランジャとバレルとの間の
潤滑剤として利用し、この部分に発生しがちな油切れに
よる強い当たりを緩和することができる。
In order to achieve the above object, a fuel injection pump for a dual fuel engine according to the present invention has a large plunger for main fuel injection and a small plunger for pilot fuel injection. · a fuel injection pump comprising attached vertically integrated small plunger, the injection of pilot fuel is preceded injection of the main fuel, as well as configured to prevent ignition miss of the engine, the small plug
From the fuel passage of the pilot fuel at the end of the Nja
Of high pressure fuel between the large plunger and the barrel.
An oil passage is provided. By providing this oil passage
So, pilot fuel between the large plunger and the barrel
Used as a lubricant to prevent oil depletion that tends to occur in this area
It is possible to mitigate strong hits.

【0010】 請求項2記載のように、前記大プランジ
ャ外周の摺動部に油導入部を設けると共に、パイロット
燃料の燃料通路からの油路の開口を大プランジャの上昇
位置で前記油導入部に連通するようにし、該連通時に前
記小プランジャがパイロット燃料のバレルポートの啓開
位置と一致するようにしてもよい。このように構成する
と、小プランジャが上昇し突き終わり時のバレルポート
が啓開する瞬間に燃料供給口に高圧反射波が発生する現
象を利用して、その圧力を大プランジャとそのバレルと
の間に導入してパイロット燃料を潤滑油として使用する
に当たり、効果的なタイミングのもとに行うことができ
As described in claim 2, the large plunge
The oil introduction part is provided on the sliding part on the outer circumference of the
Large plunger rises through opening of oil passage from fuel passage of fuel
At the position, communicate with the oil introduction part, and
Small plunger enlightens pilot fuel barrel port
You may make it correspond with a position. Configure like this
And the small plunger rises and the barrel port at the end of the thrust
A high-voltage reflected wave is generated at the fuel supply port at the moment when
Utilizing an elephant, its pressure is transferred to a large plunger and its barrel.
And use pilot fuel as lubricating oil
And can be done with effective timing
It

【0011】 請求項3記載のように、前記パイロット
燃料の吐出量を全力運転時の全熱量の約5%にしてもよ
い。これにより、大プランジャの噴射量の約2.5%に
相当するパイロット燃料の吐出量に調整することになっ
て、そのためアルコール系燃料などを主燃料とした場合
にエンジンが停止したり、着火ミスをしたりすることが
防止される。
As described in claim 3, the pilot
Set the fuel discharge rate to about 5% of the total heat during full-power operation.
Yes. As a result, the injection amount of the large plunger is reduced to about 2.5%.
The amount of pilot fuel to be discharged must be adjusted accordingly.
Therefore, when using alcohol-based fuel as the main fuel
May stop the engine or make a mistake in ignition.
To be prevented.

【0012】 請求項4記載のように、前記小プランジ
ャの噴射量を起動可能な噴射量まで増大し得ると共に、
この量を超えた噴射量にならないよう燃料ラック制限を
行うようにすることができる。このように構成すると、
エンジンの起動時ならびに無負荷運転時に着火ミスの心
配がないように、パイロット燃料のみが噴射し、アイド
リング時には主燃料の噴射をゼロにする。その場合には
パイロット燃料をA重油とした場合にその噴射量を全力
負荷域のA重油使用量の10%程度にA重油を噴射させ
る必要がある。
As described in claim 4, the injection amount of the small plunger can be increased to a startable injection amount, and
Limit the fuel rack so that the injection amount does not exceed this amount
You can do it. With this configuration,
Heart of misfires when starting the engine and at no load operation
Only pilot fuel is injected and idle
Zero injection of main fuel during ring. In that case
When the pilot fuel is heavy fuel oil A
It is necessary to inject A heavy oil to about 10 % of the amount of A heavy oil used in the load range .

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【実施例】次に、この発明の二元燃料エンジンの燃料噴
射ポンプの実施例について、図面を参照しつつ詳細に説
明する。
Embodiments of the fuel injection pump for a dual fuel engine of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0018】図1はこの発明の一実施例にかかる燃料噴
射ポンプの縦断面図である。同図において、1はポンプ
ケースである。このポンプケース1内にはスリーブ2お
よびスリーブ3が上下に収納されており、このスリーブ
2内に大プランジャ4が往復動自在に収納され、スリー
ブ3内に小プランジャ5が往復動自在に収納され、大プ
ランジャ4と小プランジャ5とは互いに上下に結合され
ている。スリーブ2内に主燃料ポンプ室6が形成され、
またスリーブ3内にはパイロット燃料ポンプ室7が形成
されている。
FIG. 1 is a vertical sectional view of a fuel injection pump according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a pump case. A sleeve 2 and a sleeve 3 are vertically housed in the pump case 1, a large plunger 4 is reciprocally housed in the sleeve 2, and a small plunger 5 is reciprocally housed in the sleeve 3. The large plunger 4 and the small plunger 5 are vertically connected to each other. A main fuel pump chamber 6 is formed in the sleeve 2,
A pilot fuel pump chamber 7 is formed in the sleeve 3.

【0019】主燃料ポンプ室6は、スリーブ2に穿設さ
れた燃料通路8を介して、スリーブ2外周に形成された
環状の燃料溜9と連通している。パイロット燃料ポンプ
室7は、スリーブ3に穿設された燃料通路10を介し
て、スリーブ3外周に形成された環状の燃料溜11と連
通している。この燃料溜9および燃料溜11はそれぞれ
図示していない燃料取入口と連通している。すなわち燃
料溜9には主燃料としてアルコール燃料が、燃料溜11
にはパイロット燃料としてA重油を供給するものとす
る。
The main fuel pump chamber 6 communicates with an annular fuel reservoir 9 formed on the outer circumference of the sleeve 2 via a fuel passage 8 formed in the sleeve 2. The pilot fuel pump chamber 7 communicates with an annular fuel reservoir 11 formed on the outer circumference of the sleeve 3 via a fuel passage 10 formed in the sleeve 3. Each of the fuel reservoir 9 and the fuel reservoir 11 communicates with a fuel intake port (not shown). That is, alcohol fuel is used as the main fuel in the fuel reservoir 9,
Fuel oil A will be supplied as a pilot fuel.

【0020】上記大プランジャ4の先端部には、大プラ
ンジャ4よりもはるかに径の細い小プランジャ5が結合
され、スリーブ3内を往復動するように形成されてい
る。小プランジャ5の上端は上下幅aのランド部5cが
形成され、ランド部5cの下側には逃がし溝5bが形成
され、図2に示すように縦のリード溝5aが形成されて
いる。また前記大プランジャ4の上端部には主燃料ポン
プ室6に連通する縦溝12と、この縦溝12と連通する
斜溝13が形成されている。
A small plunger 5 having a diameter much smaller than that of the large plunger 4 is coupled to the tip of the large plunger 4 so as to reciprocate in the sleeve 3. A land portion 5c having a vertical width a is formed at the upper end of the small plunger 5, an escape groove 5b is formed below the land portion 5c, and a vertical lead groove 5a is formed as shown in FIG. A vertical groove 12 communicating with the main fuel pump chamber 6 and an oblique groove 13 communicating with the vertical groove 12 are formed at the upper end of the large plunger 4.

【0021】大プランジャ4の基端は、上方が開口され
た有底円筒形状のすべり金14の内底に接続されてい
る。このすべり金14は、ポンプケース1内の下部に摺
動自在に収納されており、プランジャバネ15で下方に
付勢されると共に、ポンプケース1の下端部のスナップ
リング16でポンプケース1から抜け止めされている。
なお、図中の符号17は大プランジャ4をその軸線を中
心とする所定回動位置に調整するコントロールバレルで
あり、18はこのコントロールバレル17外周面に形成
したピニオンギヤであり、19はこのピニオンギヤ18
と噛合して摺動運動により上記コントロールバレル17
を駆動するコントロールラックである。
The base end of the large plunger 4 is connected to the inner bottom of a bottomed cylindrical slide 14 having an open top. This slide metal 14 is slidably accommodated in the lower part of the pump case 1, is urged downward by a plunger spring 15, and is removed from the pump case 1 by a snap ring 16 at the lower end of the pump case 1. It has been stopped.
Reference numeral 17 in the drawing is a control barrel for adjusting the large plunger 4 to a predetermined rotational position about its axis, 18 is a pinion gear formed on the outer peripheral surface of the control barrel 17, and 19 is this pinion gear 18
The control barrel 17 is engaged with the control barrel 17 by sliding motion.
It is a control rack that drives the.

【0022】スリーブ3の上方には、吐出弁座22が接
して設けられ、吐出弁座22内に主燃料用の吐出弁20
およびパイロット燃料用の吐出弁21がそれぞれ配設さ
れている。そして吐出弁20は上記主燃料ポンプ室6に
連通し、吐出弁21はパイロット燃料ポンプ室7に連通
している。吐出弁20、21はボール23を有し燃料噴
射時の逆止弁を形成している。吐出弁座22はポンプケ
ース1上端の吐出弁キャップ24の吐出路25、26と
連通されている。すなわち、主燃料ポンプ室6と吐出路
25とは吐出弁20を介して連通し、パイロット燃料ポ
ンプ室7と吐出路26とは吐出弁21を介して連通した
構造とされている。なお、吐出弁キャップ24はエンジ
ンに至る燃料噴射管の基端を接続するためのものであ
る。
A discharge valve seat 22 is provided above the sleeve 3 in contact therewith, and the discharge valve seat 22 is provided with the discharge valve seat 22 for main fuel.
And a discharge valve 21 for pilot fuel. The discharge valve 20 communicates with the main fuel pump chamber 6 and the discharge valve 21 communicates with the pilot fuel pump chamber 7. The discharge valves 20 and 21 have balls 23 and form check valves at the time of fuel injection. The discharge valve seat 22 communicates with the discharge passages 25 and 26 of the discharge valve cap 24 at the upper end of the pump case 1. That is, the main fuel pump chamber 6 and the discharge passage 25 communicate with each other through the discharge valve 20, and the pilot fuel pump chamber 7 and the discharge passage 26 communicate with each other through the discharge valve 21. The discharge valve cap 24 is for connecting the base end of the fuel injection pipe leading to the engine.

【0023】図1に示す燃料噴射ポンプは、上記プラン
ジャバネ15が伸長し、すべり金14がポンプケース1
の下端部に押し付けられた状態を示すもので、大プラン
ジャ4および小プランジャ5は共にストロークの最下端
にある。この状態では、パイロット燃料の燃料通路10
はパイロット燃料ポンプ室7に開放され、主燃料の燃料
通路8は主燃料ポンプ室6に開放されている。大プラン
ジャ4の外周には、油導入部として油溝27が設けられ
ている。油溝27の上方aの位置に開口する油路28
が、パイロット燃料の燃料通路10に連通しており、こ
の油路28は実線で示すようにスリーブ3につづきスリ
ーブ2を経由して大プランジャ4とスリーブ2によって
形成されるバレルとの間に開口してもよいし、また仮想
線で示すようにポンプケース1内を経由するようにして
もよい。
In the fuel injection pump shown in FIG. 1, the plunger spring 15 extends and the slide metal 14 serves as the pump case 1.
It shows a state in which it is pressed against the lower end of the large plunger 4 and the small plunger 5 are both at the lowermost end of the stroke. In this state, the pilot fuel passage 10
Is opened to the pilot fuel pump chamber 7, and the fuel passage 8 for the main fuel is opened to the main fuel pump chamber 6. An oil groove 27 is provided on the outer periphery of the large plunger 4 as an oil introducing portion. Oil passage 28 opened at a position a above the oil groove 27
Is communicated with the fuel passage 10 for the pilot fuel, and this oil passage 28 is opened between the large plunger 4 and the barrel formed by the sleeve 2 via the sleeve 2 and the sleeve 3 as shown by the solid line. Alternatively, it may pass through the inside of the pump case 1 as indicated by a phantom line.

【0024】図2は小プランジャ5の上部の展開図で、
ランド部5cの高さaは上記大プランジャ4の外周に設
けられた油溝27と上記油路28の下端開口との間の距
離aに一致する。ランド部5cの下側には逃がし溝5b
があり、また小プランジャ5のランド部5c上面と逃が
し溝5bまでの間に縦のリード溝5aが形成され、大プ
ランジャ4の油量調整のラック位置に関係なく一定の吐
出量を維持する。
FIG. 2 is a development view of the upper portion of the small plunger 5,
The height a of the land portion 5c matches the distance a between the oil groove 27 provided on the outer circumference of the large plunger 4 and the lower end opening of the oil passage 28. An escape groove 5b is provided below the land portion 5c.
Further, a vertical lead groove 5a is formed between the upper surface of the land portion 5c of the small plunger 5 and the escape groove 5b, and maintains a constant discharge amount regardless of the rack position for adjusting the oil amount of the large plunger 4.

【0025】上記した構成からなる本実施例の燃料噴射
ポンプの作動状況をその作用と共に説明する。
The operating condition of the fuel injection pump of the present embodiment having the above-mentioned structure will be described together with its operation.

【0026】図示していないパイロット燃料(A重油)
の燃料タンク内の燃料が、燃料供給ポンプにより燃料供
給パイプを圧送されて燃料溜11に供給され、主燃料
(アルコール燃料)の燃料タンク内の燃料が、燃料供給
ポンプにより燃料供給パイプに圧送されて燃料溜9に供
給されており、同状態でカム等によりすべり金14を押
し上げて大プランジャ4および小プランジャ5を往動さ
せると共にプランジャバネ15の復元力で大プランジャ
4および小プランジャ5を復動させると、いわゆるポン
プ作用により、燃料溜11から燃料通路10を介してバ
レルポートからポンプ室7に流入した燃料がボール23
を押し上げ吐出弁21を押し上げながら、吐出弁キャッ
プ24の吐出路26に圧送されパイロット燃料噴射管を
介してパイロット燃料噴射弁から内燃機関のシリンダ内
に噴射される。
Pilot fuel (A heavy oil) not shown
The fuel in the fuel tank is supplied to the fuel reservoir 11 by being pumped through the fuel supply pipe by the fuel supply pump, and the fuel in the fuel tank for the main fuel (alcohol fuel) is pumped to the fuel supply pipe by the fuel supply pump. Is supplied to the fuel sump 9, and in the same state, the slide plate 14 is pushed up by a cam or the like to move the large plunger 4 and the small plunger 5 forward, and the restoring force of the plunger spring 15 restores the large plunger 4 and the small plunger 5. When it is moved, the so-called pump action causes the fuel flowing from the fuel reservoir 11 through the fuel passage 10 to the pump chamber 7 through the barrel port into the ball 23.
While pushing up the discharge valve 21, the discharge valve 21 is pushed into the discharge passage 26 of the discharge valve cap 24 and injected from the pilot fuel injection valve into the cylinder of the internal combustion engine through the pilot fuel injection pipe.

【0027】燃料通路10のバレルポートは、小プラン
ジャ5がaだけ上昇した段階で小プランジャ5のランド
部5cを外れ、バレルポートが啓開し、小プランジャ5
の逃がし溝5bと燃料通路10が連通する。
The barrel port of the fuel passage 10 comes off the land portion 5c of the small plunger 5 when the small plunger 5 is lifted by a, and the barrel port is opened.
The escape groove 5b and the fuel passage 10 communicate with each other.

【0028】この時締め切られたパイロット燃料通路1
0に燃料の高圧反射波が発生し、パイロット燃料通路1
0にあるパイロット燃料の圧力が瞬間的に上昇する。こ
の時パイロット燃料はバイパスされ、油路28のスリー
ブ2内への開口が大プランジャ4の油溝27の位置に一
致し、高圧のパイロット燃料油が大プランジャ4の油溝
27に流入することにより、大プランジャ4の外周とス
リーブ2の内周との間に入って潤滑油の役目を果たす。
Pilot fuel passage 1 closed at this time
High-pressure reflected wave of fuel is generated at 0, and pilot fuel passage 1
The pilot fuel pressure at 0 rises momentarily. At this time, the pilot fuel is bypassed, the opening of the oil passage 28 into the sleeve 2 coincides with the position of the oil groove 27 of the large plunger 4, and the high-pressure pilot fuel oil flows into the oil groove 27 of the large plunger 4. , Enters between the outer circumference of the large plunger 4 and the inner circumference of the sleeve 2 to serve as lubricating oil.

【0029】大プランジャ4による主燃料としてのアル
コール燃料の噴射は、計画されたラックの位置により前
記大プランジャ4の上端部の縦溝12と斜溝13の関係
によりその後に行われる。すなわち、コントロールラッ
ク19の摺動によりコントロールバレル17を回動さ
せ、これにより大プランジャ4を軸線を中心とする所定
回動位置に調整すると、斜溝13と主燃料通路8のバレ
ルポートとの符号位置が調整され、主燃料ポンプ室6か
らの燃料の吐出量が調整される。このようにして燃料溜
9から主燃料通路8を介してバレルポートから主燃料ポ
ンプ室6に流入させる燃料の送給を遅らせた主燃料が、
ボール23を押し上げて吐出弁20を押し上げながら、
吐出弁キャップ24の吐出路25に圧送され、主燃料噴
射管を介して主燃料噴射弁から内燃機関のシリンダ内に
噴射されるに至る。
The injection of alcohol fuel as the main fuel by the large plunger 4 is carried out thereafter due to the relationship between the vertical groove 12 and the oblique groove 13 at the upper end of the large plunger 4 depending on the planned position of the rack. That is, when the control barrel 17 is rotated by sliding the control rack 19 and thereby the large plunger 4 is adjusted to a predetermined rotational position about the axis, the reference numerals of the slant groove 13 and the barrel port of the main fuel passage 8 are indicated. The position is adjusted, and the amount of fuel discharged from the main fuel pump chamber 6 is adjusted. In this way, the main fuel whose delivery of fuel from the barrel 9 to the main fuel pump chamber 6 via the main fuel passage 8 is delayed is delayed.
While pushing up the ball 23 and pushing up the discharge valve 20,
It is pressure-fed to the discharge passage 25 of the discharge valve cap 24 and is injected from the main fuel injection valve into the cylinder of the internal combustion engine through the main fuel injection pipe.

【0030】図3および図4は上記の作動状況を示す線
図で、図3はクランク角とラック目盛りを示したもの、
図4は燃料噴射率とクランク角の関係を示した本実施例
の燃料噴射傾向を示したものである。図中TDCはクラ
ンクの上死点、Lpはクランク角の小プランジャ噴射始
め位置とTDCとの間の角、LLは大プランジャ噴射始
め位置とTDCとの間のクランク角で、Lp−LLは約
3°である。
FIGS. 3 and 4 are diagrams showing the above-mentioned operating conditions. FIG. 3 shows the crank angle and the rack scale.
FIG. 4 shows the fuel injection tendency of this embodiment showing the relationship between the fuel injection rate and the crank angle. In the figure, TDC is the top dead center of the crank, Lp is the angle between the small plunger injection start position and TDC of the crank angle, L L is the crank angle between the large plunger injection start position and TDC, and Lp- LL Is about 3 °.

【0031】図5は本発明の第2の実施例の燃料噴射ポ
ンプにおいて小プランジャ5および大プランジャ4の展
開図を示したものである。上記第1の実施例では、図2
に示すように小プランジャ5のランド部5cは周方向に
一定で、リード角bはゼロであったが、この実施例で
は、図に示すように小プランジャ5のランド部5cにリ
ード角bが設けられている。このリード角bの間が有効
行程部、それ以外は無効行程部で図2の状態と同様とな
る。すなわち、無効行程部では最小限のパイロット燃料
のみが噴射され、有効行程部ではリード角bの傾斜にあ
わせてパイロット燃料が多く噴射される。一方、大プラ
ンジャ4においては、小プランジャ5のリード角bにあ
わせて噴射量ゼロの無効行程部と燃料噴射位置として有
効行程部が形成される。
FIG. 5 is a development view of the small plunger 5 and the large plunger 4 in the fuel injection pump of the second embodiment of the present invention. In the first embodiment, as shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the land portion 5c of the small plunger 5 is constant in the circumferential direction and the lead angle b is zero. However, in this embodiment, as shown in the figure, the land portion 5c of the small plunger 5 has the lead angle b. It is provided. The area between the lead angles b is the effective stroke portion, and the other portions are the invalid stroke portions, which are similar to the state of FIG. That is, only a minimum amount of pilot fuel is injected in the invalid stroke portion, and a large amount of pilot fuel is injected in accordance with the inclination of the lead angle b in the effective stroke portion. On the other hand, in the large plunger 4, an invalid stroke portion having an injection amount of zero and an effective stroke portion as a fuel injection position are formed in accordance with the lead angle b of the small plunger 5.

【0032】このように形成することにより、第1の実
施例で冷態起動やアイドル運転の時にメタノール噴射を
行うとミス着火を生じ易かったが、起動時まではパイロ
ット燃料のみで運転し、負荷運転においては、主燃料の
メタノールをA重油などのパイロット燃料によって着火
させて運転するようにし、メタノール噴射の場合にはパ
イロット燃料の噴射量を出来るだけ少なくするようにす
る。
With this structure, mis-ignition was likely to occur when methanol injection was performed during cold start or idle operation in the first embodiment, but only pilot fuel was used until start-up and the load was reduced. In operation, the main fuel, methanol, is ignited by pilot fuel such as heavy fuel oil A to operate, and in the case of methanol injection, the injection amount of pilot fuel is made as small as possible.

【0033】図6は図5の燃料噴射ポンプの燃料噴射量
とラック目盛りの関係を示すものである。すなわち、パ
イロット燃料のみによる起動時に必要なトルクを発生さ
せ得る燃料噴射量Qpを上限としてラック制限を行う。
そして、パイロット燃料用の小プランジャは、上記上限
Qpまで噴射可能とし、この間の大プランジャの燃料噴
射はゼロとする。負荷運転においてはパイロット燃料の
上記制限(リード角b)の範囲が解除され、最小限の燃
料噴射域で負荷運転が行われる。この時の大プランジャ
の噴射量(破線)をQLとし、小プランジャの燃料噴射
量を一定の最小限の噴射量Qpcとする。QLの値は、 QL=K・(Qp−Qpc) K=容積当たりパイロット燃料発熱量/容積当たり主発
熱量 注:主燃料がメタノールの場合 Kは約2である。
FIG. 6 shows the relationship between the fuel injection amount of the fuel injection pump of FIG. 5 and the rack scale. That is, the rack limit is performed with the fuel injection amount Qp that can generate the torque required at the time of starting using only the pilot fuel as the upper limit.
Then, the small plunger for pilot fuel can inject up to the upper limit Qp, and the fuel injection of the large plunger during this period is zero. In the load operation, the range of the above limit (lead angle b) of the pilot fuel is released, and the load operation is performed in the minimum fuel injection range. Injection amount of large plunger at this time (the dashed line) and Q L, the fuel injection quantity of the small plunger and certain minimum injection amount Qpc. The value of Q L is, Q L = K · (Qp -Qpc) K = volume per pilot fuel calorific value / volume per main calorific value Note: K when the main fuel is methanol is about 2.

【0034】図7は図3に対応するこの実施例のクラン
ク角とラック目盛りの関係を示したものである。
FIG. 7 shows the relationship between the crank angle and the rack scale of this embodiment corresponding to FIG.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
この発明の二元燃料エンジンの燃料噴射ポンプは、次の
効果を有する。
As is apparent from the above description,
The fuel injection pump of the dual fuel engine of the present invention has the following effects.

【0036】 (1)小プランジャおよび大プランジャ
を上下に連設して設け二種類の燃料を別々に噴射するこ
とが出来、小プランジャにより着火性のよいパイロット
燃料を噴射し、続いて大プランジャによりアルコールな
どの土燃料を噴射することができるコンパクトな燃料噴
射ポンプが得られる。しかも主燃料としてアルコール燃
料を使用すると、プランジャの摺動部に潤滑性がなくな
って強い当たりが生じ、プランジャを破損するような心
配が起きる可能性があるが、この発明によってこれを解
消することができる。
(1) A small plunger and a large plunger are provided in series vertically to inject two types of fuel separately, and the small plunger injects pilot fuel with good ignitability, and then the large plunger. A compact fuel injection pump capable of injecting earth fuel such as alcohol can be obtained. Moreover, alcohol burns as the main fuel
If the lubricant is used, the sliding parts of the plunger will lose lubricity.
A strong hit may damage the plunger.
However, this invention solves this problem.
It can be erased.

【0037】 (2)請求項2の燃料噴射ポンプでは、
パイロット燃料を大プランジャとバレルとのすきまに導
入して潤滑剤として使用するに当たり、小プランジャが
上昇して突き終わり時のバレルポートが啓開する瞬間
に、燃料供給口に高圧反射波が発生する現象を利用する
ので、効果的なタイミングのもとに行うことができる。
(2) In the fuel injection pump of claim 2 ,
Guide the pilot fuel into the clearance between the large plunger and the barrel.
When entering and using it as a lubricant, a small plunger
The moment when the barrel port rises and the barrel port at the end of the thrust opens
To utilize the phenomenon that high-pressure reflected waves are generated at the fuel supply port
So it can be done with effective timing.

【0038】 (3)請求項3の燃料噴射ポンプでは、
負荷運転中に最小限のパイロット燃料の噴射に続きアル
コールなどの主燃料を噴射することができる。
(3) In the fuel injection pump of claim 3,
Following a minimum pilot fuel injection during load operation
The main fuel such as coal can be injected.

【0039】 (4)請求項4の燃料噴射ポンプでは、
エンジンのアイドリングの間および起動時においてはパ
イロット燃料のみによる運転を行うようにしたので、負
荷運転のためにアルコールの噴射を行ってもミス着火を
生じるおそれがなくなる。
(4) In the fuel injection pump of claim 4 ,
During engine idling and at start-up
Since I tried to operate only with ilot fuel,
Misfired even if alcohol was injected for load operation
There is no danger of it occurring.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明にかかる二元燃料エンジンの燃料噴射
ポンプの実施例を概略的に示す縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view schematically showing an embodiment of a fuel injection pump of a dual fuel engine according to the present invention.

【図2】図1の燃料噴射ポンプの小プランジャの上部を
展開して示す展開図である。
FIG. 2 is a developed view showing the upper part of the small plunger of the fuel injection pump shown in FIG.

【図3】図1の燃料噴射ポンプの作動を説明するため
の、クランク角とラック目盛りとの関係を示す線図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a crank angle and a rack scale for explaining the operation of the fuel injection pump of FIG.

【図4】図1の燃料噴射ポンプのの燃料噴射率とクラン
ク角の関係を示す線図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a fuel injection rate and a crank angle of the fuel injection pump of FIG.

【図5】この発明にかかる二元燃料エンジンの燃料噴射
ポンプの第2実施例における大・小プランジャの展開図
である。
FIG. 5 is a development view of large and small plungers in a second embodiment of the fuel injection pump of the dual fuel engine according to the present invention.

【図6】図5の燃料噴射ポンプの燃料噴射状況を示す線
図である。
FIG. 6 is a diagram showing a fuel injection situation of the fuel injection pump of FIG.

【図7】図5の燃料噴射ポンプにおけるクランク角とラ
ック目盛りとの関係を示す線図である。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a crank angle and a rack scale in the fuel injection pump of FIG.

【図8】従来の二元燃料エンジンの二元燃料噴射状態を
概念的に示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view conceptually showing a dual fuel injection state of a conventional dual fuel engine.

【図9】従来の一般的な燃料噴射ポンプの構造を説明す
る縦断面図である。
FIG. 9 is a vertical cross-sectional view illustrating the structure of a conventional general fuel injection pump.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ポンプケース 2 スリーブ 3 スリーブ 4 大プランジャ 5 小プランジャ 6 主燃料ポンプ室 7 パイロット燃料ポンプ室 1 Pump Case 2 Sleeve 3 Sleeve 4 Large Plunger 5 Small Plunger 6 Main Fuel Pump Room 7 Pilot Fuel Pump Room

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 大プランジャを主燃料噴射用とし、小プ
ランジャをパイロット燃料噴射用とした、大・小プラン
ジャを上下一体に結合してなる燃料噴射ポンプにおい
て、 パイロット燃料の噴射を主燃料の噴射に先行させ、エン
ジンの着火ミスを防止するように構成するとともに、前
記小プランジャの突き終わり時のパイロット燃料の燃料
通路からの高圧燃料を、大プランジャとバレルの間に連
通するようにした油路を設けたことを特徴とする二元燃
料エンジンの燃料噴射ポンプ。
1. A fuel injection pump comprising a large plunger for main fuel injection and a small plunger for pilot fuel injection, in which large and small plungers are integrally connected in the vertical direction, and pilot fuel is injected into the main fuel. It is preceded, as well as configured to prevent ignition miss of the engine, before
Fuel for pilot fuel at the end of small plunger thrust
High-pressure fuel from the passage is connected between the large plunger and the barrel.
A fuel injection pump for a dual fuel engine, which is provided with an oil passage adapted to pass therethrough.
【請求項2】 前記大プランジャ外周の摺動部に油導入
部を設けると共に、パイロット燃料の燃料通路からの油
路の開口を大プランジャの上昇位置で前記油導入部に連
通するようにし、該連通時に前記小プランジャがパイロ
ット燃料のバレルポートの啓開位置と一致するようにし
請求項1記載の二元燃料エンジンの燃料噴射ポンプ。
2. Oil is introduced into a sliding portion on the outer circumference of the large plunger.
And the oil from the fuel passage for pilot fuel
Connect the opening of the passage to the oil introduction part at the raised position of the large plunger.
Through the small plunger at the time of communication.
The fuel fuel barrel port to match the enlightenment position
A fuel injection pump for a dual fuel engine according to claim 1.
【請求項3】 前記パイロット燃料の吐出量を全力運転
時の全熱量の約5%にした請求項1記載の二元燃料エン
ジンの燃料噴射ポンプ。
3. The pilot fuel discharge amount is fully operated.
2. The fuel injection pump for a dual fuel engine according to claim 1 , wherein the total amount of heat is about 5% .
【請求項4】 前記小プランジャの噴射量を起動可能な
噴射量まで増大し得ると共に、この量を超えた噴射量に
ならないよう燃料ラック制限を行うようにした請求項1
記載の二元燃料エンジンの燃料噴射ポンプ。
4. The injection amount of the small plunger can be activated.
The injection amount can be increased up to the injection amount, and the injection amount exceeding this amount
The fuel rack is restricted so that it will not occur.
A fuel injection pump for the dual fuel engine described.
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