JP4157813B2 - Automatic air bleeder for diesel engine - Google Patents
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Description
本発明は、ディーゼルエンジンの燃料系統中に混入したエアを系外に抜き出すための自動エア抜き装置に関するものである。 The present invention relates to an automatic air venting device for extracting air mixed in a fuel system of a diesel engine out of the system.
図10は従来におけるディーゼルエンジンの一般的な燃料系統の一例を示すもので、燃料タンク1からセジメンタ2、フィードポンプ3、燃料フィルタ4を介し噴射ポンプ5に燃料を導く燃料供給ライン6と、前記噴射ポンプ5から図示しないシリンダヘッドに取り付けられている各インジェクションノズル7に燃料を導く噴射ライン8と、該各インジェクションノズル7から余剰の燃料を前記噴射ポンプ5のオーバーフローバルブ10の吐出箇所に回収するリーケージライン9と、前記噴射ポンプ5のオーバーフローバルブ10から燃料タンク1に燃料を戻す燃料戻りライン11とを備えたものとなっており、ディーゼルエンジンの始動時に燃料タンク1内の燃料がフィードポンプ3により吸い上げられ、セジメンタ2で燃料中の水分が除去された後に、フィードポンプ3を経由して燃料フィルタ4で濾過され、次いで、噴射ポンプ5から各インジェクションノズル7に圧送されて該各インジェクションノズル7で調圧された上で燃焼室内に噴射されるようになっている。
FIG. 10 shows an example of a general fuel system of a conventional diesel engine. The
また、前記噴射ポンプ5には、自身に供給される燃料の圧力を所定値に調圧するオーバーフローバルブ10が備えられており、燃料の圧力が所定値を超えた際にオーバーフローバルブ10が開いて燃料が燃料タンク1へと戻されるようになっている。
The
そして、斯かる燃料系統を備えたディーゼルエンジンにおいては、燃料切れや燃料フィルタ4の交換等により燃料系統中にエアが混入し、この混入エアのためにフィードポンプ3による噴射ポンプ5への燃料供給が安定しなくなってディーゼルエンジンの始動不良が起こる虞れがあるため、前記フィードポンプ3に対し自動エア抜きポンプ12が並列に装備されている。
In a diesel engine equipped with such a fuel system, air is mixed into the fuel system due to running out of fuel, replacement of the fuel filter 4, etc., and fuel is supplied to the
即ち、この自動エア抜きポンプ12を装備しておき、ディーゼルエンジンの始動前にバッテリ駆動により自動エア抜きポンプ12を駆動させると、燃料がフィードポンプ3を介さずに自動エア抜きポンプ12を経由する流れで圧送され、該自動エア抜きポンプ12の吐出圧により前記噴射ポンプ5のオーバーフローバルブ10が開かれ、燃料が混入エアと共に燃料タンク1に強制的に送られて燃料系統中からエアが除去されることになる。
That is, if this automatic air bleed
そして、自動エア抜きポンプ12を約30秒間ほど駆動してエア抜きを完了した後、該自動エア抜きポンプ12の駆動を停止した上でディーゼルエンジンを始動させると、前述した通り燃料タンク1からセジメンタ2を介しフィードポンプ3に吸い上げられた燃料が燃料フィルタ4を経て噴射ポンプ5へと送られ、混入エアによる始動不良が未然に回避されることになる。
Then, after the air bleed
尚、この種のディーゼルエンジン用自動エア抜き装置に関連する先行技術文献情報としては、本発明と同じ出願人による下記の特許文献1や特許文献2がある。
しかしながら、前述した如き自動エア抜きポンプ12により噴射ポンプ5のオーバーフローバルブ10からエア抜きを行う方式では、該オーバーフローバルブ10を開けられるだけの高い吐出圧を発揮し得る高性能な自動エア抜きポンプ12が必要となり、設備コストが高くつくという問題があった。
However, in the system in which air is released from the
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、従来より安価な設備コストで燃料系統中から混入エアを除去し得るようにしたディーゼルエンジン用自動エア抜き装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide an automatic air bleeding device for a diesel engine that can remove mixed air from a fuel system at a lower cost than conventional equipment.
本発明は、ディーゼルエンジンの燃料系統中に混入したエアを系外に抜き出すための自動エア抜き装置であって、燃料タンクから燃料供給ラインを介し噴射ポンプへ燃料を送り出すフィードポンプに対し自動エア抜きポンプを並列に装備し、前記燃料供給ラインの末端にあるジョイント部を前記噴射ポンプの燃料入口部に締結し且つその内部の連絡流路に給油孔を介し前記ジョイント部から燃料を導き入れて前記噴射ポンプ内へ送り込むジョイントボルトの上側に前記連絡流路のエア抜き孔を設けると共に、該エア抜き孔側からの燃料の逆流が生じた時にエア抜き孔側と給油孔側との間で弁座に着床して連絡流路を閉塞する逆流防止ストッパを燃料より比重を大とし且つエアの浮力だけでも弁座から浮上し得るように装備し、しかも、このエア抜き孔を被包するように前記ジョイント部の上段に別のジョイント部を積み重ねて前記ジョイントボルトにより共締めし、この上段側の別のジョイント部と前記噴射ポンプのオーバーフローバルブから燃料タンクに燃料を戻す燃料戻りラインとの間をエア抜きラインにより接続したことを特徴とするものである。 The present invention is an automatic air bleeder for extracting air mixed in a fuel system of a diesel engine out of the system, and automatically bleeds a feed pump for sending fuel from a fuel tank to an injection pump through a fuel supply line. Equipped with a pump in parallel, the joint portion at the end of the fuel supply line is fastened to the fuel inlet portion of the injection pump, and the fuel is led from the joint portion to the internal communication flow path through the oil supply hole. An air vent hole for the communication flow path is provided above the joint bolt that is fed into the injection pump, and a valve seat is provided between the air vent hole side and the oil filler hole side when a backflow of fuel occurs from the air vent hole side. A backflow prevention stopper that blocks the communication channel by landing is installed so that the specific gravity is greater than that of the fuel and can be lifted from the valve seat only by air buoyancy. Another joint part is stacked on the upper part of the joint part so as to enclose the hole, and is fastened together with the joint bolt, and fuel is supplied to the fuel tank from the another joint part on the upper side and the overflow valve of the injection pump. The fuel return line is connected to the returning fuel return line by an air vent line.
而して、このようにすれば、ディーゼルエンジンの始動前にバッテリ駆動により自動エア抜きポンプを駆動させた際に、燃料がフィードポンプを介さずに自動エア抜きポンプを経由する流れで圧送され、燃料供給ラインを通し燃料タンクから噴射ポンプまで導かれた燃料は、前記燃料供給ラインの末端のジョイント部からジョイントボルト内の連絡流路に入り、ここで比重差により混入エアが上側へ分離されてエア抜き孔から上段側のジョイント部及びエア抜きラインを介し燃料戻りラインへと抜き出され、該燃料戻りラインを介し燃料タンクに戻される燃料と共に混入エアが燃料系統中から除去されることになる。 Thus, in this way, when the automatic air bleed pump is driven by the battery drive before starting the diesel engine, the fuel is pumped by the flow through the automatic air bleed pump without going through the feed pump, The fuel led from the fuel tank through the fuel supply line to the injection pump enters the connection flow path in the joint bolt from the joint portion at the end of the fuel supply line, where the mixed air is separated upward due to the specific gravity difference. The air is extracted from the air vent hole to the fuel return line through the upper joint portion and the air vent line, and the mixed air is removed from the fuel system together with the fuel returned to the fuel tank via the fuel return line. .
また、噴射ポンプの燃料入口部のジョイントボルトの内部にエア抜き孔側からの燃料の逆流を防ぐ逆流防止ストッパを装備しているので、燃料供給ラインの途中の燃料フィルタ等で目詰まりが生じて噴射ポンプが燃料を吸い込み難くなった場合でも、エア抜きラインを介し燃料戻りラインから燃料が逆流して噴射ポンプに導かれてしまう虞れが回避されることになる。 In addition, a reverse flow prevention stopper that prevents the reverse flow of fuel from the air vent hole side is provided inside the joint bolt at the fuel inlet of the injection pump, so clogging occurs in the fuel filter etc. in the middle of the fuel supply line. Even when it becomes difficult for the injection pump to suck the fuel, the possibility that the fuel flows backward from the fuel return line via the air vent line and is guided to the injection pump is avoided.
上記した本発明のディーゼルエンジン用自動エア抜き装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。 According to the automatic air venting device for a diesel engine of the present invention described above, various excellent effects as described below can be obtained.
(I)噴射ポンプの燃料入口部におけるジョイントボルト内の連絡流路で混入エアを比重差により分離して燃料戻りラインへ抜き出すようにしているので、自動エア抜きポンプに噴射ポンプのオーバーフローバルブを開けられるだけの高い吐出圧を要求しなくて済み、従来より低い吐出圧の自動エア抜きポンプでも十分に混入エアの除去を図ることができて該混入エアによる始動不良を未然に回避することができ、自動エア抜きポンプの性能を従来より下げて設備コストの大幅な低減化を図ることができる。 (I) Since the mixed air is separated by the specific gravity difference in the connecting flow path in the joint bolt at the fuel inlet of the injection pump and extracted to the fuel return line, the injection pump overflow valve is opened in the automatic air release pump. It is not necessary to require a high discharge pressure as much as possible, and even with an automatic air bleeding pump with a lower discharge pressure than before, mixed air can be sufficiently removed, and start-up failures due to the mixed air can be avoided in advance. Therefore, the performance of the automatic air bleed pump can be lowered compared with the conventional one, and the equipment cost can be greatly reduced.
(II)燃料供給ラインの途中の燃料フィルタ等で目詰まりが生じて噴射ポンプが燃料を吸い込み難くなった場合でも、ジョイントボルト内の逆流防止ストッパによりエア抜きラインからの逆流を防ぐことができる。 (II) Even when the fuel filter or the like in the middle of the fuel supply line is clogged and it becomes difficult for the injection pump to suck the fuel, the backflow prevention stopper in the joint bolt can prevent the backflow from the air vent line.
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1〜図5は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図10と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。 1 to 5 show an example of an embodiment for carrying out the present invention, and portions denoted by the same reference numerals as those in FIG. 10 represent the same items.
図1に示す如く、本形態例においては、前述した図10の従来例と同様に燃料タンク1から燃料供給ライン6を介し噴射ポンプ5へ燃料を送り出すフィードポンプ3に対し自動エア抜きポンプ13を並列に装備しているが、この自動エア抜きポンプ13は、オーバーフローバルブ10を開けられるだけの高い吐出圧を要求されないもので良く、性能的に従来のものより低いものを採用して良い。
As shown in FIG. 1, in this embodiment, an automatic
そして、噴射ポンプ5の入口部に燃料供給ライン6の末端にあるジョイント部14を締結するジョイントボルト15として、図2〜図4に示す如きジョイントボルト15が採用されており、このジョイントボルト15により、前記燃料供給ライン6の末端のジョイント部14と、その上段側の別のジョイント部16とが積み重ねられて共締めされるようになっている。
A
即ち、この種のジョイントボルト15は、ディーゼルエンジンの燃料系統における各種ラインの末端の接続箇所に従来から採用されているものであり、例えば、図示する例の如き燃料供給ライン6の末端にトーラス状に形成されたジョイント部14を締結し、しかも、このジョイント部14から給油孔17を介し自身の内部にある連絡流路18に燃料を導き入れて前記噴射ポンプ5内へ送り込むようになっているものであるが、ここでは、前記ジョイントボルト15の給油孔17より上側位置にエア抜き孔19を別途穿設すると共に、該エア抜き孔19を被包するように前記ジョイント部14の上段に別のジョイント部16を積み重ねている。
That is, this type of
ここで、エア抜き孔19の口径に関しては、ディーゼルエンジンの大きさや噴射量等を加味した適切なチューニングが必要であるが、本発明者による検証実験によれば、対で穿設されている給油孔17の夫々が約6.5mm程度である場合、エア抜き孔19の口径を約0.4〜0.6mm程度とすると、後述の如き良好なエア抜き効果が得られることが確認されている。
Here, regarding the aperture of the
また、本形態例においては、噴射ポンプ5の燃料入口部のジョイントボルト15の内部に、エア抜き孔19側からの逆流を防ぐ逆流防止ストッパ27が装備されており、ここに図示している例では、燃料より比重を大とし且つエアの浮力だけでも弁座から浮上し得るようにした球状の逆流防止ストッパ27が採用され、図4に示す如く、エア抜き孔19側からの燃料の逆流が生じた時に逆流防止ストッパ27が弁座28に着床して連絡流路18をエア抜き孔19側と給油孔17側との間で閉塞するようになっている。
Further, in this embodiment, a backflow prevention stopper 27 for preventing a backflow from the
他方、図3に示す如き通常の連絡流路18の給油孔17側からエア抜き孔19へ向かう燃料の流れに対しては、逆流防止ストッパ27が容易に弁座28から浮上して燃料をエア抜き孔19を介しジョイント部16内に漏出するようになっており、特に連絡流路18の下側から浮上するエアの浮力だけでも簡単に逆流防止ストッパ27が押し上げられて前記エアをエア抜き孔19へ向かわせることができるようにしてある。
On the other hand, with respect to the flow of fuel from the refueling
更に、先の図1における上段側のジョイント部16は、前記噴射ポンプ5のオーバーフローバルブ10により締結された燃料戻りライン11のジョイント部20に対しエア抜きライン21を介して接続されている。
Further, the
ここで、燃料戻りライン11のジョイント部20及びオーバーフローバルブ10の内部構造は図5に概略的に示す通りであり、該オーバーフローバルブ10は、弁体22を弾撥体23により弁座24に圧接せしめて内部のリリーフ流路25を閉塞し且つ噴射ポンプ5内の燃料の圧力が所定値を超えた時に前記弾撥体23の弾撥力に抗して弁体22が弁座24から浮上して燃料を排油口26を介し前記ジョイント部20内に漏出するようにしてある。
Here, the internal structure of the
そして、前記燃料戻りライン11のジョイント部20に前記エア抜きライン21の一端が接続されていて、オーバーフローバルブ10の開閉に関わらず前記エア抜きライン21からの燃料が、前記ジョイント部20内でオーバーフローバルブ10を回り込んで燃料戻りライン11へ導かれるようにしてある。
One end of the
尚、図5に特に図示していないが、この燃料戻りライン11のジョイント部20には、各インジェクションノズル7からのリーケージライン9も接続されるようになっている。
Although not particularly shown in FIG. 5, the leakage lines 9 from the
而して、このようにすれば、ディーゼルエンジンの始動前にバッテリ駆動により自動エア抜きポンプ13を駆動させた際に、燃料がフィードポンプ3を介さずに自動エア抜きポンプ13を経由する流れで圧送され、燃料供給ライン6を通し燃料タンク1からセジメンタ2、フィードポンプ3、燃料フィルタ4を介し噴射ポンプ5まで導かれた燃料が、前記燃料供給ライン6の末端のジョイント部14からジョイントボルト15内の連絡流路18に入り、ここで比重差により混入エアが上側へ分離されてエア抜き孔19から上段側のジョイント部16、エア抜きライン21、ジョイント部20を介し燃料戻りライン11へと抜き出され、該燃料戻りライン11を介し燃料タンク1に戻される燃料と共に混入エアが燃料系統中から除去されることになる。
Thus, in this way, when the automatic air bleed
従って、上記形態例によれば、噴射ポンプ5の燃料入口部におけるジョイントボルト15内の連絡流路18で混入エアを比重差により分離して燃料戻りライン11へ抜き出すようにしているので、自動エア抜きポンプ13に噴射ポンプ5のオーバーフローバルブ10を開けられるだけの高い吐出圧を要求しなくて済み、従来より低い吐出圧の自動エア抜きポンプ13でも十分に混入エアの除去を図ることができて該混入エアによる始動不良を未然に回避することができ、自動エア抜きポンプ13の性能を従来より下げて設備コストの大幅な低減化を図ることができる。
Therefore, according to the above embodiment, the mixed air is separated by the difference in specific gravity in the connecting
しかも、噴射ポンプ5の燃料入口部のジョイントボルト15の内部にエア抜き孔19側からの燃料の逆流を防ぐ逆流防止ストッパ27を装備しているので、燃料供給ライン6の途中の燃料フィルタ4等で目詰まりが生じて噴射ポンプ5が燃料を吸い込み難くなった場合でも、エア抜きライン21を介し燃料戻りライン11から燃料が逆流して噴射ポンプ5に導かれてしまう虞れを回避することができる。
Moreover, since a
また、図6〜図9は逆流防止ストッパの変形例を示すもので、ここに図示している例では、円柱状のプラグ部29の上端にフランジ部30を形成したT字断面形状の逆流防止ストッパ31を採用しており、しかも、前記プラグ部29の外周面に縦方向に延びる切欠溝32(図8及び図9参照)を形成してエア抜き性を上げる工夫を施したものとしてある。
6 to 9 show modified examples of the backflow prevention stopper. In the example shown here, the backflow prevention of the T-shaped cross section in which the
そして、このような逆流防止ストッパ31を採用した場合でも、前述した図3及び図4の逆流防止ストッパ27を採用した場合と同様に、ジョイントボルト15内の逆流防止ストッパ31によりエア抜きライン21からの逆流を防ぐことができる。
Even when such a
尚、本発明のディーゼルエンジン用自動エア抜き装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、本形態例では上段側の別のジョイント部を燃料戻りラインのジョイント部に対しエア抜きラインで接続しているが、該エア抜きラインの途中に接続しても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 The automatic air venting device for a diesel engine according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. In this embodiment, another joint portion on the upper side is connected to the joint portion of the fuel return line. However, it is needless to say that various modifications can be made within the scope of the present invention without departing from the gist of the present invention.
1 燃料タンク
3 フィードポンプ
5 噴射ポンプ
6 燃料供給ライン
10 オーバーフローバルブ
11 燃料戻りライン
13 自動エア抜きポンプ
14 ジョイント部
15 ジョイントボルト
16 ジョイント部
18 連絡流路
19 エア抜き孔
21 エア抜きライン
27 逆流防止ストッパ
31 逆流防止ストッパ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel tank 3
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