JP4488486B2 - 圧力制限弁及び該圧力制限弁を備えた燃料系 - Google Patents
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Description
一般的に圧力制限弁は燃料集合管路の領域に、つまり高圧ポンプからある程度離れた場所に配置されねばならない。その理由は、高圧ポンプは運転中に圧力脈動を生ぜしめ、そのピークは圧力制限弁の開放圧を上回る可能性があるからである。もし圧力制限弁が高圧ポンプの直ぐそばに配置されていると、なお最大系圧に達していないにもかかわらず、圧力制限弁が圧力脈動に基づいて開放してしまうおそれが生じ得る。高圧ポンプからある程度の距離を隔てている場所において初めて、燃料管路における絞り効果及び燃料の可縮性に基づいて、圧力脈動は滑らかになる。
図2に示された本発明による圧力制限弁56の第1実施例では、圧力制限弁56は高圧ポンプ30のケーシング58内に組み込まれている。ケーシング58内には搬送室60が設けられており、この搬送室60は片側において高圧ポンプ30のピストン62によって制限されている。ピストン62はケーシング58の孔64内において振動もしくは往復動する。ピストン62の駆動装置は図2には示されていない。ピストン62の往復動は図2に二重矢印66で示されている。
第4の分岐管路70の区分70aは、段付孔として構成されている。この段付孔には座付きスリーブ102がプレス嵌めされていて、つまり座付きスリーブ102は段付孔の段部に軸方向で固定されている。ばねホルダ106もまた同様に段付孔にプレス嵌めされていて、次いでばねホルダ106と弁部材74との間に配置されたばね76が十分なプレロードを有している場合に、このポジションにおいて溶接される。溶接シームは図5において符号109で示されている。本発明による圧力制限弁56のこの実施例では、座付きスリーブ102とばねホルダ106との間における直接的な接続部は存在しない。ばね76が横方向に逃げることを防止するために、ばねホルダ106には支持心棒112が設けられている。第3の分岐管路54と第4の分岐管路70の区分70bとは共通の軸線上に位置しているので、これらの孔は1つの形成作業、クランプもしくはマウンティング(Aufspannung)で製造することができ、外方に向かっての付加的なシール箇所は存在しない。
通常運転時では内燃機関のエンジンブレーキ運転(Schubbetrieb)時における燃料噴射装置の系圧は、燃料集合管路46内における圧力がエンジン熱による燃料の加熱によって上昇した場合でも、制限される。
緊急時運転において吐出行程の終了後に搬送室60における圧力が低下すると、圧力制限弁56は、ばね76のプレロードと弁部材74に作用する液圧力とから成る開放力が作用して開放する。圧力制限弁56の開放開始時に第4の分岐管路70の区分70aからばね室78に流入する燃料量は、絞り間隙126において絞られ、弁部材74の投影面全体が、堰き止め圧によって負荷される。その結果、弁部材74がガイド区分124からばね室78に向かって離れるやいなや、ガイド区分124は極めて大きな直径を有するばね室78に向かって拡大しているので、弁部材74の極めて迅速な開放運動及び流過横断面の急激な増大が惹起される。圧力制限弁56のこの迅速な応働に基づいて、短時間のうちに、大量の燃料が高圧領域14から搬送室60に戻り流れることができる。絞り間隙126の寸法設定及びガイド区分124の長さによって、圧力制限弁56の応働特性を最適化することができ、かつ規定のアプリケーションに順応させることができる。しかしながら絞り間隙126の寸法を設定する際には次のことに注意しなくてはならない。すなわちこの場合、緊急時運転における圧力制限弁56の応働時には燃料の加熱による圧力上昇に基づいて、絞り間隙126において絞り作用が発生しない。それというのは、さもないと、燃料集合管路46内における燃料が圧力制限弁56における圧力段に相応して急激に低下してしまうからである。しかしながらこの場合に生じる過剰流量は極めて僅かであるので、絞り間隙126は、上に述べたような働きを実現するように設計することができる。
Claims (28)
- 内燃機関の燃料系(10)のための圧力制限弁であって、燃料系(10)が、燃料を燃料タンク(16)から第1の燃料ポンプ(20)を用いて高圧ポンプ(30)に搬送する低圧領域(12)と、燃料を高圧ポンプ(30)から高圧燃料管路(42)を介して燃料集合管路(46)に圧送する高圧領域(14)とから成っており、燃料集合管路(46)における圧力を制限する圧力制限弁(56)に、圧力側と出口と、弁座(72)に向かって予負荷された弁部材(74)とが設けられていて、圧力側が、燃料系(10)の高圧領域(14)における圧力によって負荷され、弁部材が、入口と出口との間における圧力差が規定の値を上回ると、該入口と出口とを液圧的に接続するようになっている形式のものにおいて、圧力制限弁(56)の出口が、燃料系(10)の高圧ポンプ(30)の搬送室(60)と液圧的に接続されていることを特徴とする、内燃機関の燃料系のための圧力制限弁。
- 圧力制限弁(56)が座付弁又はスライド弁として構成されている、請求項1記載の圧力制限弁。
- 圧力制限弁(56)が、弁座(72)とばね室(78)とを備えたケーシング(58)を有しており、ばね室(78)内にばね(76)が設けられていて、該ばね(76)が一端でケーシング(58)に支持され、かつ他端で弁部材(74)に支持されており、ばね室(78)が出口(70b)と液圧的に接続されている、請求項1又は2記載の圧力制限弁。
- 圧力制限弁(56)がばねホルダ(106)を有しており、該ばねホルダ(106)と弁座(72)との間にばね(76)が設けられていて、該ばね(76)が一端でばねホルダ(106)に支持され、かつ他端で弁部材(74)に支持されている、請求項1から3までのいずれか1項の圧力制限弁。
- ばねホルダ(106)が弁座(72)と結合されている、請求項4記載の圧力制限弁。
- ばねホルダ(106)がケーシング(58,128)の孔(70a,114)内に固定されている、請求項4記載の圧力制限弁。
- ばねホルダ(106)が前記孔(70a,114)内にプレス嵌め又は溶接されている、請求項6記載の圧力制限弁。
- ばねホルダ(106)が支持心棒(112)を有している、請求項4から7までのいずれか1項記載の圧力制限弁。
- 弁座(72)が座付きスリーブ(102)に配置されており、該座付きスリーブ(102)が、ケーシング(58,128)の孔(70a,114)内に固定されている、請求項3から8までのいずれか1項記載の圧力制限弁。
- 座付きスリーブ(102)が孔(70a,114)内に、プレス嵌め又は溶接されている、請求項9記載の圧力制限弁。
- 弁座(72)にガイド区分(124)が接続しており、該ガイド区分(124)と弁部材(74)との間に絞り間隙(126)が形成されている、請求項3から10までのいずれか1項記載の圧力制限弁。
- 弁座(72)にガイド区分(124)が接続しており、該ガイド区分(124)とばね受(94)との間に絞り間隙(126)が形成されている、請求項3から11までのいずれか1項記載の圧力制限弁。
- ばね室(78)と出口(70b)との間に、シール作用をもって案内される分離ピストン(90)が設けられており、該分離ピストン(90,152)が、出口(70b)とばね室(78)との間に所定の圧力差が存在している場合に、少なくとも間接的に弁部材(74)に載着している、請求項3から12までのいずれか1項記載の圧力制限弁。
- 分離ピストン(90)がケーシング(58,128)内においてシール作用をもって案内されている、請求項13記載の圧力制限弁。
- 分離ピストン(90)がばねホルダ(106)内においてシール作用をもって案内されている、請求項14記載の圧力制限弁。
- 分離ピストン(90)と弁部材(74)との間に、予負荷された付加ばね(96)が設けられている、請求項13から15までのいずれか1項記載の圧力制限弁。
- ばね(76)及び/又は付加ばね(96)と弁部材(74)との間にばね受(94)が設けられている、請求項3から16までのいずれか1項記載の圧力制限弁。
- 付加ばね(96)が吸込み段階において分離ピストン(90)を弁部材(74)から持ち上げる、請求項16又は17記載の圧力制限弁。
- 付加ばね(96)が分離ピストン(90)を弁部材(74)との接触状態に保つ、請求項18記載の圧力制限弁。
- 分離ピストン(90)が、搬送室(60)と液圧的に接続されている、請求項13から19までのいずれか1項記載の圧力制限弁。
- ばね室(78)内に、半径方向孔(146)及び中心孔(150)を備えた中間部材(142)が設けられており、分離ピストン(152)が中心孔(150)内においてシール作用をもって案内されており、半径方向孔(146)と中心孔(150)とが液圧的に接続されており、半径方向孔(146)が搬送室(60)と液圧的に接続されており、圧力制限弁(56)の流出側が低圧燃料管路(22)と液圧的に接続されている、請求項13から15までのいずれか1項記載の圧力制限弁。
- 中間部材(142)内において少なくとも1つのピン(140)が案内されており、該少なくとも1つのピン(140)が、ばね(76)の力をばね受(94)に伝達する、請求項21記載の圧力制限弁。
- ばね室(78)が漏れ管路(98)と接続されている、請求項3から22までのいずれか1項記載の圧力制限弁。
- ケーシング(128)がその外周部に、複数の環状のシール隆起部(132,134,136)を有している、請求項3から23までのいずれか1項記載の圧力制限弁。
- ケーシング(128)が高圧ポンプ(30)と溶接(160)されている、請求項3から24までのいずれか1項記載の圧力制限弁。
- 内燃機関に燃料(18)を供給する燃料系(10)であって、燃料タンク(16)と、該燃料タンク(16)に入口側で接続されている第1の燃料ポンプ(20)と、該第1の燃料ポンプ(20)に燃料接続部(22)を介して入口側で接続されている高圧ポンプ(30)と、該高圧ポンプ(30)の出口側において燃料管路(42,46)における圧力を制限する圧力制限弁(56)とが設けられている形式のものにおいて、圧力制限弁(56)が請求項1から18までのいずれか1項記載のように構成されていることを特徴とする、圧力制限弁を備えた燃料系。
- 高圧ポンプ(30)が1つの1シリンダ・ピストンポンプを有している、請求項25記載の燃料系(25)。
- 圧力制限弁(56)が高圧ポンプ(30)に取り付けられており、有利には高圧ポンプ(30)に組み込まれている、請求項25又は26記載の燃料系(10)。
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