JP3049533B2 - ディーゼルエンジンの遠心式ガバナの燃料制限装置 - Google Patents

ディーゼルエンジンの遠心式ガバナの燃料制限装置

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JP3049533B2 JP5275840A JP27584093A JP3049533B2 JP 3049533 B2 JP3049533 B2 JP 3049533B2 JP 5275840 A JP5275840 A JP 5275840A JP 27584093 A JP27584093 A JP 27584093A JP 3049533 B2 JP3049533 B2 JP 3049533B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジンの
遠心式ガバナの燃料制限装置に関し、特に過負荷運転時
に燃料を増量可能に構成したトルクアップ方式の燃料制
限装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ディーゼルエンジンの遠心式ガバナのト
ルクアップ方式の燃料制限装置としては、従来より例え
ば図4に示すものがある。それはディーゼルエンジンの
燃料噴射ポンプのコントロールラックピン(以下ラック
ピンという)1をフォークレバー2を介してガバナスプ
リング4で燃料増量側Rへ弾圧するのに対して、ガバナ
ウエイトのガバナ力Gで燃料減量側Lへ押圧するように
構成し、過負荷運転時において上記フォークレバー2を
燃料制限装置10で規制するにあたり、ラックピン1が
トルクアップ位置TU1に至るまでは燃料を増量可能に構
成するとともに、このトルクアップ位置TU1を限度とし
て燃料を制限するように構成されている。なお、図3中
の符号SPは燃料停止位置、0/4は無負荷運転位置、4/4
は全負荷運転位置である。
【0003】上記燃料制限装置10は、図4に示すよう
に、ガバナ室壁6に筒状ケース11を進退調節自在にね
じ込み、この筒状ケース11内にフォークレバー2を受
け止めるトルクピン13と、このトルクピン13を弾発
付勢するトルクスプリング14と、このトルクスプリン
グ14の弾発力を設定するねじ栓15とを挿入し、この
ねじ栓15を設定位置に封緘固定するとともに、上記筒
状ケース11の後部にキャップ20を着脱自在に被せ付
けて構成されている。上記筒状ケース11は、ガバナ室
壁6のボス部7にあけたネジ孔8に進退調節自在にねじ
込み、この筒状ケース11の先端壁11aでフォークレ
バー2を受け止め、ラックピン1をトルクアップ位置T
U1に規制して燃料制限をする。
【0004】上記トルクピン13は、筒状ケース11の
先端壁11aにあけたピン孔12より突出させるととも
に、その先端壁11aの内面でトルクピン13の基端鍔
部13aを受け止め、トルクピン13の退入ストローク
を所定寸法S1に設定する。この寸法S1は、上記ラック
ピン1の全負荷運転位置(4/4)とトルクアップ位置T
U1との間の過負荷運転領域L1に対応する寸法である。
上記ねじ栓15は、筒状ケース11の後端部内に進退自
在にねじ嵌合され、上記トルクスプリング14をこのね
じ栓15で弾発力調節可能に受け止め、この弾発力を設
定した後は硬化接着剤等で封緘固定する。いわゆるタン
パープルーフとして機能させるためである。
【0005】この遠心式ガバナ10は、以下のように作
動する。なお、図2は上記遠心式ガバナ10の働きによ
るエンジンの回転速度Nと負荷(トルク)及び燃料供給
量Qとの関係を示すグラフであり、同図中の符号N1
無負荷回転速度、N2は全負荷回転速度、N3は最大過負
荷時の回転速度である。図2中の実線で示すように、エ
ンジンのガバナ力Gが強い高速回転域(N2〜N1)での
負荷運転では、ガバナスプリング4とガバナ力Gとの釣
り合い力によりラックピン1をこれに対応する無負荷運
転位置0/4と全負荷運転位置4/4との間の負荷運転領域L
0 に位置させ、エンジンの回転速度を当該回転域(N1
2)内に維持する。
【0006】上記燃料制限装置10のトルクピン13
は、ラックピン1が全負荷運転位置4/4とトルクアップ位
置TU1との間の過負荷運転領域L1にある時にだけ作用
する。即ち、高速回転域においてエンジンが過負荷運転
に移行すると、エンジンの回転速度がN2よりも下が
り、ガバナ力Gが低下して、ガバナスプリング4の張力
でフォークレバー2を燃料増量側Rに引く。このときフ
ォークレバー2はトルクピン13に当接して、トルクス
プリング14の弾発力が、前記ガバナスプリング4の張
力を減ずるように作用し、エンジンの回転速度は急速に
低下して行く。
【0007】つまり、過負荷回転領域(N2〜N3)で
は、ガバナスプリング4とこれに対抗するガバナ力G及
びトルクスプリング14との釣り合い力により、ラック
ピン1を過負荷運転領域L1内に位置させる。これによ
り、燃料が増量されてエンジンはトルクを上げ、粘り強
さを発揮する。上記過負荷運転領域L1を越える過負荷
運転では、上記筒状ケース11の先端壁11aでフォー
クレバー2を受け止め、ラックピン1をトルクアップ位
置TU1に規制して燃料の増量を制限する。なお、上記回
転速度の低下率は、トルクスプリング14のばね定数の
値によって決まり、このばね定数が大きいほど、その回
転低下率も大きくなる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記ディーゼルエンジ
ンは、例えば海抜が高く、気圧の低い地域で運転する
と、気圧の低下に伴い大気中の酸素濃度が低くなるた
め、特に過負荷運転時において燃料供給に対して酸素不
足になり、不完全燃焼により多量の黒煙を吐く。これを
解消するには、上記ねじ栓15を再調節してトルクピン
13の退入ストロークS1を減じることが考えられる。
【0009】しかし、上記ねじ栓15はタンパープルー
フとして機能させるため、エンジンの出荷時には設定位
置に封緘固定されており、事実上このねじ栓15を調節
することはできない。本発明は、このような事情を考慮
したもので、上記ねじ栓のタンパープルーフの機能を維
持しつつ、燃料制限装置を気圧の低い地域用としても兼
用できるようにすることを技術課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を達成
するために、上記従来の遠心式ガバナにおいて、例えば
図1に示すように、燃料制限装置10を以下のように構
成した。即ち、上記ねじ栓15を設定位置に封緘固定す
るとともに、このねじ栓15にスプリング調節ネジ16
を進退調節自在に貫通し、このスプリング調節ネジ16
上記トルクスプリング14の弾発力を強化して上記ト
ルクピン13の退入ストロークS2を規制することによ
上記ラックピン1を燃料減量側の新たなトルクアッ
プ位置TU2に設定するように構成したことを特徴とする
ものである。
【0011】
【発明の作用】本発明は、上記のように構成したので、
以下のように作用する。一般の燃料制限装置10として
組み付けた場合には、スプリング調節ネジ16の先端鍔
部16aをねじ栓15に密接させた状態で、その先端鍔
部16aでトルクスプリング14を受け止め、この状態
でねじ栓15を進退調節してトルクスプリング14の弾
発力を適宜設定し、設定後にねじ栓15を硬化接着剤等
で封緘固定する。上記のようにねじ栓15を設定位置に
封緘固定することにより、タンパープルーフの機能が確
保される。そしてこの状態ではトルクピン13の退入ス
トロークSは筒状ケース11の先端壁11aとフォーク
レバー2との離間寸法S1に設定される。
【0012】つまり、高速回転域におけるエンジンの過
負荷運転では、ガバナスプリング4の張力に対抗するガ
バナ力G及びトルクスプリング力との釣り合い力によ
り、ラックピン1を過負荷運転領域L1に位置させ、過
負荷運転領域L1を越える時には筒状ケース11の先端
壁11aでフォークレバー2を受け止め、ラックピン1
をトルクアップ位置TU1に規制する。
【0013】気圧の低い地域用の燃料制限装置10とし
て組み付けた場合には、図1で示すように、ねじ栓15
に貫通したスプリング調節ネジ16を前方へ位置調節す
ることにより、トルクスプリング14の弾発力を強化
し、燃料減量側の新たなトルクアップ位置TU2に対応さ
せてトルクピン13の退入ストロークS2を設定する。
これにより、高速回転域においてエンジンが過負荷運転
に移行すると、過負荷回転領域内(N2〜N31)では、
ガバナスプリング4とこれに対抗するガバナ力G及びト
ルクスプリング14の合力との釣り合い力により、ラッ
クピン1を新たな過負荷運転領域L2 内に位置させ、エ
ンジンは粘り強さを発揮する。その際に、酸素濃度の低
い海抜高地域において、燃料の相対的な過剰供給が抑制
され、黒煙の発生を防止する。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、スプリング調節ネジ1
6を付設するだけの簡単な改造により封緘固定されたね
じ栓15のタンパープルーフ機能を保持しつつ、トルク
ピン13の退入ストロークSを減じることができる。こ
れにより、平地で用いられる一般の燃料制限装置を気圧
の低い海抜高地域用の燃料制限装置と兼用できる。
【0015】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいてさらに
詳しく説明する。図1は本発明の実施例に係る燃料制限
装置の断面図である。この燃料制限装置10は、図4の
従来例と同様の基本構造を具備して成る。即ち、ディー
ゼルエンジンの燃料噴射ポンプのラックピン1をフォー
クレバー2を介してガバナスプリング4で燃料増量側R
へ弾圧するのに対して、ガバナウエイトのガバナ力Gで
燃料減量側Lへ押圧するように構成し、上記フォークレ
バー2を燃料制限装置10で規制することにより、ラッ
クピン1をトルクアップ位置TU1に規制して燃料制限す
るように構成されている。
【0016】上記燃料制限装置10は、図1に示すよう
に、ガバナ室壁6に筒状ケース11を進退調節自在にね
じ込み、この筒状ケース11内にフォークレバー2を受
け止めるトルクピン13と、このトルクピン13を弾発
付勢するトルクスプリング14と、このトルクスプリン
グ14の後端をスプリング調節ネジ16を介して受け止
めるねじ栓15とを挿入し、このねじ栓15を設定位置
に封緘固定するとともに、上記筒状ケース11の後部に
キャップ20を着脱自在に被せ付けて構成されている。
以下、従来例と同一の部材については、同一符号を付し
て重複する説明を省略する。
【0017】上記スプリング調節ネジ16は、ねじ栓1
5に貫通させて進退調節自在にねじ嵌合されている。こ
のスプリング調節ネジ16は、その先端鍔部16aで上
記トルクスプリング14の後端部を受け止め、このスプ
リング調節ネジ16を進退調節することにより、上記ラ
ックピン1のトルクアップ位置TU2に対応させて、トル
クピン13の退入ストロークS2を適宜設定するように
構成されている。
【0018】上記燃料制限装置10を一般の燃料制限装
置として組み付けた場合には、スプリング調節ネジ16
の先端鍔部16aをねじ栓15に密接させた状態で、そ
の先端鍔部16aでトルクスプリング14を受け止め、
この状態でねじ栓15を進退調節してトルクスプリング
14の弾発力を適宜設定し、設定後にねじ栓15を硬化
接着剤等で封緘固定する。上記のようにねじ栓15を設
定位置に封緘固定することにより、タンパープルーフの
機能が確保される。そしてこの状態ではトルクピン13
の退入ストロークSは筒状ケース11の先端壁11aと
フォークレバー2との離間寸法S1に設定される。
【0019】つまり、高速回転域におけるエンジンの過
負荷運転では、ガバナスプリング4の張力に対抗するガ
バナ力G及びトルクスプリング力との釣り合い力によ
り、ラックピン1を過負荷運転領域L1に位置させ、過
負荷運転領域L1を越える時には筒状ケース11の先端
壁11aでフォークレバー2を受け止め、ラックピン1
をトルクアップ位置TU1に規制する。
【0020】気圧の低い地域用の燃料制限装置10とし
て組み付けた場合には、図1で示すように、ねじ栓15
に貫通したスプリング調節ネジ16を前方へ位置調節す
ることにより、トルクスプリング14の弾発力を強化
し、燃料減量側の新たなトルクアップ位置TU2に対応さ
せてトルクピン13の退入ストロークS2を設定する。
つまり、トルクピン13は、ラックピン1が全負荷運転
位置4/4と新たなトルクアップ位置TU2との間の過負荷
運転領域L2 において作用する。このトルクアップ位置
U2は、図2中の二点鎖線で示すように、平地で用いら
れる一般の燃料制限装置よりも燃料供給量Qが少なく設
定される。
【0021】これにより、高速回転域においてエンジン
が過負荷運転に移行すると、過負荷回転領域内(N2
3)では、ガバナスプリング4とこれに対抗するガバ
ナ力G及びトルクスプリング14の合力との釣り合い力
により、ラックピン1を新たな過負荷運転領域L2 内に
位置させ、エンジンは粘り強さを発揮する。その際に、
酸素濃度の低い海抜高地域において、燃料の相対的な過
剰供給が抑制され、黒煙の発生を防止する。
【0022】上記実施例では1本レバー式のガバナにつ
いて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば図3に
示すように、2本レバー式のガバナについても本発明を
適用することができる。即ち、この実施例では、フォー
クレバー2を構成するウエイト側レバー2aとスプリン
グ側レバー2bとを支点3で揺動自在に枢支し、ラック
ピン1にウエイト側レバー2aを介してガバナ力Gとス
タートスプリング9とを連動連結し、調速レバー5をガ
バナスプリング4とスプリング側レバー2b及び当接具
2cとを順に介してウエイト側レバーに連結し、ラック
ピン1をスタートスプリング9とガバナスプリング4で
燃料増量側Rへ弾圧するのに対して、ガバナ力Gで燃料
減量側Lへ押圧するように構成し、上記スプリング側レ
バー2bを燃料制限装置10のトルクピン13で受け止
めて規制することにより、ラックピン1をトルクアップ
位置TU1・TU2に規制して燃料制限するように構成され
ている。
【0023】上記実施例によれば、エンジンの始動時に
は、上記ウエイト側レバー2bを介してスタートスプリ
ング9の張力でラックピン1をトルクアップ位置TU1
U2よりも増量側となる始動増量位置TS に弾圧して始
動を容易にする。高速回転域においてエンジンが過負荷
運転に移行すると、スタートスプリング9の張力は実質
上無視し得るので、ガバナスプリング4とこれに対抗す
るガバナ力G及びトルクスプリング14との釣り合い力
により、ラックピン1を過負荷運転領域L1・L2 内に
位置させ、エンジンは粘り強さを発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る燃料制限装置の断面図である。
【図2】遠心式ガバナの働きによるエンジンの回転速度
Nと負荷(トルク)及び燃料供給量Qとの関係を示すグ
ラフである。
【図3】本発明に係る燃料制限装置を適用した2本レバ
ー式ガバナの概要図である。
【図4】従来例に係る燃料制限装置の断面図である。
【符号の説明】
1…ラックピン、 2…フォークレバー、 4…ガ
バナスプリング、 5…調速レバー、 6…ガバナ室壁、 10…燃
料制限装置、 11…筒状ケース、13…トルクピン、 14…
トルクスプリング、 15…ねじ栓、 16…スプリング調節ネジ、20…
キャップ、 G…ガバナ力、 L…燃料減量側、 L1・L
2…過負荷運転領域、 R…燃料増量側、 S…退入ストローク、 TU・TU1・TU2…トルクアップ位置。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料噴射ポンプのコントロールラックピ
    ン(1)をフォークレバー(2)を介してガバナスプリング
    (4)で燃料増量側(R)へ弾圧するのに対して、ガバナウ
    エイトのガバナ力(G)で燃料減量側(L)へ押圧するよう
    に構成し、 上記フォークレバー(2)を燃料制限装置(10)で受け止め
    てラックピン(1)をトルクアップ位置(T U1 )に規制する
    ように構成し、 上記燃料制限装置(10)は、ガバナ室壁(6)に筒状ケース
    (11)を進退調節自在にねじ込み、この筒状ケース(11)内
    にフォークレバー(2)を受け止めるトルクピン(13)と、
    このトルクピン(13)を弾発付勢するトルクスプリング(1
    4)と、このトルクスプリング(14)の弾発力を設定するね
    じ栓(15)とを挿入し上記筒状ケース(11)の後部にキャ
    ップ(20)を着脱自在に被せ付けて構成したディーゼルエ
    ンジンの遠心式ガバナの燃料制限装置において、 上記ねじ栓(15)を設定位置に封緘固定するとともに、こ
    のねじ栓(15)にスプリング調節ネジ(16)を進退調節自在
    に貫通し、このスプリング調節ネジ(16)で上記トルクス
    プリング(14)の弾発力を強化して上記トルクピン(13)の
    退入ストローク(S2)を規制することにより上記ラッ
    クピン(1)を燃料減量側の新たなトルクアップ位置(T
    U2)に設定可能に構成したことを特徴とするディーゼル
    エンジンの遠心式ガバナの燃料制限装置。
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