JP2565343B2 - ディ−ゼルエンジン用インジェクションポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ディーゼルエンジンのインジェクション
ポンプに係り、詳しくはディーゼルエンジンの低温時の
白煙の発生を抑制することができるインジェクションポ
ンプに関するものである。

〔従来の技術〕

ディーゼルエンジン用インジェクションポンプは、長
手方向へ変位してディーゼルエンジンの燃料噴射量を制
御するコントロールラックと、エンジン回転速度に関係
した回転速度で回転するフライウェイトと、フライウェ
イトの遠心力がガバナスプリングのばね力の対応値以上
になるとガバナスプリングのばね力に抗して変位してコ
ントロールラックを燃料噴射量の減少方向へ変位させる
制御レバーとを有している。

従来のディーゼルエンジン用インジェクションポンプ
では、ガバナスプリングのばね力はエンジン温度に関係
なく一定であり、コントロールラックが燃料噴射量の減
少方向へ変位開始するエンジン回転速度は固定され、し
たがって、最大エンジン回転速度はエンジン温度に関係
なく固定されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

近年、ディーゼルエンジンにおける排気ガス浄化の観
点から、燃料噴射時期を決めるタイマ進角を低減する傾
向がある。このため、従来のディーゼルエンジンでは、
ディーゼルエンジンの低温時においては、ディーゼルエ
ンジンの中速及び高速領域でも、白煙が多量に発生する
場合がある。

なお、実願昭52−97968号（実開昭54−23929号公報）
のマイクロフィルムの装置は、コントロールラックの燃
料噴射量増大方向へのコントロールラックの最大変位量
を燃料低温時では燃料高温時より制限して、体積換算の
最大燃料噴射量を減少させて、すなわち、重量換算の最
大燃料噴射量は燃料低温時と燃料高温時とを等しくさせ
て、燃料低温時のディーゼルエンジンのオーバラン及び
燃料高温時のディーゼルエンジンの出力低下を防止して
いる。したがって、実願昭52−94968号（実開昭54−239
29号公報）のマイクロフィルムの装置では、最大エンジ
ン回転速度はディーゼルエンジンの低温時と高温時とは
等しくなっており、最大エンジン回転速度をディーゼル
エンジンの高温時に対して低温時に低下させるものでは
ない。

この発明の目的は、ディーゼルエンジンの低温時にお
ける白煙の発生を抑制することができるインジェクショ
ンポンプを提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明を、実施例に対応する図面の符号を使用して
説明する。

この発明の前提となるディーゼルエンジン用インジェ
クションポンプ（10）は、長手方向へ変位してディーゼ
ルエンジンの燃料噴射量を制御するコントロールラック
（52）と、エンジン回転速度に関係した回転速度で回転
するフライウェイト（14）と、フライウェイト（14）の
遠心力がガバナスプリング（50）のばね力の対応値以上
になるとガバナスプリング（50）のばね力に抗して変位
してコントロールラック（52）を燃料噴射量の減少方向
へ変位させる制御レバー（40）とを有している。そし
て、この発明のディーゼルエンジン用インジェクション
ポンプ（10）では、ガバナスプリング（50）は、ディー
ゼルエンジンの低温時のばね力が高温時のばね力より小
さくなる形状記憶合金とされている。

〔作用〕

制御レバー（40）は、フライウェイト（14）の遠心力
に因る力に従ってガバナスプリング（50）のばね力に抗
して変位開始する。また、形状記憶合金から成るガバナ
スプリング（50）のばね力は、ディーゼルエンジンの低
温時及び高温時においてそれぞれ大及び小となる。

ディーゼルエンジンの低温時では、ガバナスプリング
（50）のばね力が小さい結果、制御レバー（40）が、フ
ライウェイト（14）の遠心力に因る力に従ってガバナス
プリング（50）のばね力に抗して変位開始する、すなわ
ち、コントロールラック（52）が燃料噴射量を減少させ
る方向へ変位開始するエンジン回転速度が小さい値とな
る。これにより、最大エンジン回転速度は適切に低下
し、白煙発生の問題が生じるエンジン回転速度領域での
ディーゼルエンジンの運転は抑制される。

これに対し、白煙問題が特に生じないエンジン高温時
では、ガバナスプリング（50）のばね力が大きい結果、
制御レバー（40）が、フライウェイト（14）の遠心力に
因る力に従ってガバナスプリング（50）のばね力に抗し
て変位開始する、すなわち、コントロールラック（52）
が燃料噴射量を減少させる方向へ変位開始するエンジン
回転速度が大きい値となって、十分に大きい最大エンジ
ン回転速度が確保される。

〔実施例〕

以下、この発明を図面の実施例について説明する。

第１図はインジェクションポンプ10の機械的ガバナ12
の構成図であり、フライウェイト14は、ディーゼルエン
ジンのクランク軸（図示せず）により駆動されるカムシ
ャフト16と一体的に回転し、遠心力に応じてカムシャフ
ト16の半径方向へ開閉するようになっている。シフタ18
はその軸方向へ変位可能であり、ローラ20は、フライウ
ェイト14の開閉に伴ってシフタ18の軸方向へ変位し、シ
フタ18を軸方向へ押圧する。ガバナレバー22は、その上
端においてテンションレバー24と共に支点26によりガバ
ナカバーに回動可能に支持され、下端において回動点28
によりシフタ18に回動可能に結合している。アイドリン
グスプリング30は、シフタ18の端とテンションレバー24
の下端との間に縮設され、シフタ18をローラ20の方へ付
勢する。サポーチングレバー32は上端の支点34において
テンションレバー24の中間部に回動可能に支持され、コ
ントロールレバー36はエキセントリックシャフト38に固
定され、エキセントリックシャフト38は、サポーチング
レバー32の中間部を回動可能に支持しているとともに、
支点39においてガバナカバーに回動可能に軸支されてい
る。フローチングレバー40は、中間部において支点42に
よりガバナレバー22に回動可能に結合し、下端の結合点
44においてサポーチングレバー32の下端に回動可能に結
合している。スタートスプリング46はフローチングレバ
ー40が支点42の周りを図において時計方向へ回動する方
向へフローチングレバー40の上端を付勢し、スピードセ
ッチングレバー48は上端において支点26に回動可能に支
持されている。ガバナスプリング50は、両端においてそ
れぞれテンションレバー24の上端部及びスピードセッチ
ングレバー48の下端に引っ掛けられている。コントロー
ルラック52は、燃料噴射量を制御し、一端においてフロ
ーチングレバー40に連結している。

ディーゼルエンジンの常用運転時では、フライウェイ
ト14が遠心力のために適当に開き、ローラ20はシフタ18
をアイドリングスプリング30の方へ押圧している。アイ
ドリングスプリング30のばね力はガバナスプリング50の
ばね力より小さく、また、フライウェイト14の遠心力も
さほど大きくないので、テンションレバー24は下端にお
いてストッパに当接した位置に保持される。この結果、
支点42は一定位置に保持され、コントロールラック52は
コントロールレバー36の揺動に関係して軸方向へ変位
し、インジェクションポンプ10からインジェクションノ
ズルへの燃料の吐出量はオントロールレバー36の揺動位
置に関係して制御される。

ディーゼルエンジンのエンジン回転速度が所定範囲よ
り大きくなると、フライウェイト14にかかる遠心力が増
大し、シフタ18へのローラ20からの付勢力は増大する。
これにより、テンションレバー24はガバナスプリング50
に抗して支点26の周りに揺動し、支点42は第１図におい
て右方へ変位し、これに伴ってコントロールラック52も
右方へ変位する。この結果、インジェクションポンプ10
からインジェクションノズルへの燃料の吐出量は低下
し、エンジン回転速度が下降する。

機械的ガバナ12のこのような構造及び作用は従来技術
と同様である。これに対し、この発明では、ガバナスプ
リング50は形状記憶合金から成り、この形状記憶合金
は、例えば０℃に変態点をもたせ、ディーゼルエンジン
の低温時（例えば０℃未満）ではガバナスプリング50の
ばね力が小さく、ディーゼルエンジンの高温時（例えば
０℃以上）ではガバナスプリング50のばね力が大きくな
るように記憶されている。

第２図はエンジン回転速度と燃料噴射量、タイマ進角
及び白煙グレード（ディーゼルエンジンの低温時）との
関係を示している。Ｂはタイマ進角の立上り点のエンジ
ン回転速度として定義され、ディーゼルエンジンの低温
時の白煙グレードはＢ近傍のエンジン回転速度からエン
ジン回転速度の上昇（ディーゼルエンジンの中速及び高
速領域に対応）に伴って急激に悪化する。Ac及びAhはそ
れぞれディーゼルエンジンの低温時及び高温時の最大エ
ンジン回転速度として定義され、Ac≦Ｂとなるように、
ディーゼルエンジンの低温時におけるガバナスプリング
50のばね力が設定されている。

実施例の作用を説明する。

白煙の発生が問題にならないディーゼルエンジンの高
温時では、機械的ガバナ12におけるガバナスプリング50
のばね力は大きい。したがって、テンションレバー24は
ガバナスプリング50により大きな力でシフタ18の方へ付
勢されており、テンションレバー24がガバナスプリング
50に抗して揺動開始する時のフライウェイト14の遠心
力、すなわちエンジン回転速度は大きくなる。この結
果、最大エンジン回転速度は大きい値（第２図Ah）とな
り、ディーゼルエンジンは十分に高速のエンジン回転速
度領域まで運転される。

ディーゼルエンジンの中速及び高速領域における白煙
の発生が問題となるディーゼルエンジンの低温時では、
機械的ガバナ12におけるガバナスプリング50のばね力は
小さくなる。したがって、テンションレバー24はディー
ゼルエンジンの高温時に比して小さい力でガバナスプリ
ング50によりシフタ18の方へ付勢されており、テンショ
ンレバー24がガバナスプリング50に抗して揺動開始する
時のフライウェイト14の遠心力、すなわちエンジン回転
速度は小さくなる。この結果、最大エンジン回転速度は
小さい値（第２図Ac）となり、ディーゼルエンジンが中
速及び高速のエンジン回転速度領域となることが防止さ
れる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、ディーゼルエンジン用インジェク
ションポンプのガバナスプリングを形状記憶合金から構
成し、ガバナスプリングのばね力をエンジン低温時では
エンジン高温時より小さくすることにより、エンジン高
温時の最大エンジン回転速度は大きい値に確保しつつ、
エンジン低温時では、最大エンジン回転速度を白煙発生
上、問題とならないエンジン回転速度まで適切に低下さ
せ、白煙発生を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例に関し、第１図はインジェクシ
ョンポンプの機械的ガバナの構成図、第２図はエンジン
回転速度と燃料噴射量、タイマ進角及び白煙グレード
（ディーゼルエンジンの低温時）との関係を示す図であ
る。 10……インジェクションポンプ、14……フライウェイ
ト、40……フローチングレバー（制御レバー）、50……
ガバナスプリング、52……コントロールラック。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長手方向へ変位してディーゼルエンジンの
   燃料噴射量を制御するコントロールラック（52）と、エ
   ンジン回転速度に関係した回転速度で回転するフライウ
   ェイト（14）と、前記フライウェイト（14）の遠心力が
   ガバナスプリング（50）のばね力の対応値以上になると
   前記ガバナスプリング（50）のばね力に抗して変位して
   前記コントロールラック（52）を燃料噴射量の減少方向
   へ変位させる制御レバー（40）とを有しているディーゼ
   ルエンジン用インジェクションポンプ（10）において、
   前記ガバナスプリング（50）は、前記ディーゼルエンジ
   ンの低温時のばね力が高温時のばね力より小さくなる形
   状記憶合金であることを特徴とするディーゼルエンジン
   用インジェクションポンプ。