JP4612149B2 - Electronic injection mechanism - Google Patents
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- F02M59/36—Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
- F02M59/366—Valves being actuated electrically
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、重油のような、ディーゼル燃料に比して高い粘度と稼働温度とを有する燃料のための電子式噴射機構としてのポンプノズルユニットまたはポンプ導管ノズルであって、機械的または液圧的に駆動される高圧噴射ポンプが設けられており、燃料を燃料タンクから低圧搬送ポンプを介して前記高圧噴射ポンプに供給する供給導管と、前記高圧噴射ポンプから燃料を低圧ポンプ室に導出する排出導管とから成る低圧回路が設けられており、前記高圧噴射ポンプがポンプシリンダを有していて、該ポンプシリンダ内で、低圧搬送ポンプによって燃料タンクから前記供給導管を介して前記ポンプシリンダ内に供給された燃料が所要の燃料圧で負荷されるようになっており、マグネット弁を有しており、該マグネット弁が、噴射開始と噴射量との制御のために、前記低圧回路の排出導管内への、又は噴射ノズルに接続された孔への前記高圧噴射ポンプによる燃料搬送量を制御するようになっており、前記マグネット弁が、マグネットと、可動子板と、該可動子板に連結された制御ピストンとから構成されている形式のものに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の噴射機構では制御ピストンが液圧液体を介して直接的に作動させられる。液圧液体としては噴射されるべき燃料が使用される。使用燃料の粘度に応じてマグネット弁のマグネットに高い稼働温度が生じる。このことはキャビテーションによる故障または損傷につながる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、燃料の粘度が比較的高い場合でも十分に機能するコンパクトな噴射機構を提供することにある。さらに、本発明に基づく噴射機構は簡単に構成され、かつ安価に製作されなければならない。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題は本発明によれば請求項1に記載したように、重油のような、ディーゼル燃料に比して高い粘度と稼働温度とを有する燃料のための電子式噴射機構としてのポンプノズルユニットまたはポンプ導管ノズルであって、機械的または液圧的に駆動される高圧噴射ポンプが設けられており、燃料を燃料タンクから低圧搬送ポンプを介して前記高圧噴射ポンプに供給する供給導管と、前記高圧噴射ポンプから燃料を低圧ポンプ室に導出する排出導管とから成る低圧回路が設けられており、前記高圧噴射ポンプがポンプシリンダを有していて、該ポンプシリンダ内で、低圧搬送ポンプによって燃料タンクから前記供給導管を介して前記ポンプシリンダ内に供給された燃料が所要の燃料圧で負荷されるようになっており、マグネット弁を有しており、該マグネット弁が、噴射開始と噴射量との制御のために、前記低圧回路の排出導管内への、又は噴射ノズルに接続された孔への前記高圧噴射ポンプによる燃料搬送量を制御するようになっており、前記マグネット弁が、マグネットと、可動子板と、該可動子板に連結された制御ピストンとから構成されている形式のものにおいて、前記マグネット弁並びに前記噴射ノズルに接続された前記孔と前記排出導管との間で、前記制御ピストンに対して同軸的に、無圧の環状室がポンプシリンダ内に形成されており、該環状室が燃料タンクに通じる燃料戻し導管としての孔に連通しており、前記制御ピストンが内部中空に形成されていて、前記制御ピストンの内室が前記環状室に連通しており、前記マグネットと前記マグネット弁の可動子板とが、遮蔽スリーブ及び、該遮蔽スリーブに接続されたベローズによって前記環状室に対して及び燃料から遮蔽されていることによって解決される。
【0005】
【発明の効果】
このことによって、付加的な誤差を伴うサーボ装置の介助なしに噴射過程の直接的な制御が可能である。
【0006】
本発明の特別な1構成では、マグネット弁の可動子板およびマグネットが遮蔽スリーブによって燃料から遮蔽されている。このことによって、運転中の熱い燃料による可動子板およびマグネットの加熱が回避される。マグネットが熱い燃料には接触せずに空気だけに接触する場合には、可動子板とマグネットとの間の間隔を小さくすることができる。このことは磁気的な力の増大と切換え時間の短縮とにつながる。
【0007】
本発明のさらに別の特別な1構成では、可動子板とマグネットとを囲む遮蔽された室が運転中に孔を介して空気または冷却媒体によって通流される。このことによって、例えば140℃にも達することのある高い燃料温度がマグネットに損傷を与えることが阻止される。
【0008】
本発明のさらに別の特別な1構成によれば、高圧噴射ポンプのポンプ室と制御ピストンに対して同軸的にポンプシリンダ内に形成された低圧室とが互いに連通する開放された弁位置と、閉じた弁位置との間で、制御ピストンが耐摩耗性材料から形成された案内スリーブ内で弁ばねの予圧(プレロード)力に抗して往復運動可能に案内されており、この案内スリーブがポンプシリンダ内に焼きばめされており、かつストッパ板によってシールされている。この案内スリーブはそれが特別に摩耗にさらされる構成部分として簡単に交換されることができるという利点を有している。要するに、摩耗の発生時に直ちにポンプシリンダ全体を交換する必要がない。低圧室は通気に役立つと共に、常に新鮮な燃料が吸い込まれるという利点を提供する。
【0009】
本発明の特別なさらに別の1構成では、制御ピストンが内部中空に形成されており、かつ制御ピストンの中空室が、制御ピストンに対して同軸的に弁ばねの領域内でポンプシリンダ内に形成されていて孔を介して燃料タンクに通じた無圧の環状室に連通している。運転時に発生する燃料漏れはこの環状室内に捕集され、そこから燃料タンクへ戻される。
【0010】
本発明の特別なさらに別の1構成では、遮蔽スリーブ内にシールエレメントが組み込まれており、かつ、遮蔽スリーブに、制御ピストンにまで延びているベローズが取付けられている。この遮蔽スリーブは弁ばねのための保持体として役立つ。ベローズは付加的に可動子板およびマグネットの遮蔽に役立つ。
【0011】
本発明の特別なさらに別の1構成では、マグネットが特殊材料から成る中間板によってポンプシリンダと燃料とから熱的に隔離されている。このことによって、マグネットの確実な機能が保証される。
【0012】
本発明のその他の利点、特徴および詳細は、図面を参照して本発明の1実施例を詳細に説明した以下の記載からあきらかとなる。その場合、特許請求の範囲および本明細書に記載した特徴はそれぞれ個別的にまたは任意の組合せで発明の高度性を有している。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に、図示の実施例につき本発明を説明する。
【0014】
図1に高圧噴射ポンプのポンプシリンダが符号1で示されている。このポンプシリンダ1の図1で見て下方の部分内にはポンプ室2の一部が見られる。ポンプ室2は孔3および4と高圧導管5を介して噴射ノズル6に通じている。
【0015】
噴射されるべき燃料は燃料タンク8から低圧搬送ポンプ9を介して低圧ポンプ室10内へ搬送される。この低圧搬送ポンプ室10からは噴射されるべき燃料が供給導管11を介して、ポンプシリンダ1内の貫通孔13の増大直径を有する区分14内に形成された低圧室12に達する。
【0016】
貫通孔13内に案内スリーブ16が焼きばめされている。案内スリーブ16は特別に耐摩耗性の材料から形成されている。図1の右側では貫通孔13がストッパ板17によって閉鎖されている。このストッパ板17には、高圧噴射ポンプのポンプシリンダ1内に組み込まれた弁に付属する制御ピストン18が当接する。弁の開放位置では制御ピストン18は弁ばね29によってストッパ板17に圧着されている。
【0017】
開放された弁位置では、高圧ポンプ室2が孔3を介し、かつ弁座20を経て、さらに絞りとして作用するポート21を介して低圧室12に連通する。低圧室12自体は排出導管15を介して低圧ポンプ室10に通じている。
【0018】
制御ピストン18は内部中空に形成されている。制御ピストン18の内室19は2つの通路22によって環状室23に通じており、この環状室は制御ピストン18の端部に対して同軸的に貫通孔13の拡大直径を有する区分24内に形成されている。中空円筒として形成された制御ピストン18は種々異なる直径を有する4つの区分25,26,27,28を有している。区分28は区分26より若干大きな直径を有している。区分27の直径は区分26および区分28の直径より小さいが、しかし区分25の直径より大きい。制御ピストン18の区分27と区分28との間には弁座20が形成されている。区分25内には、弁ばね29と制御ピストン18との間にベローズ30が取付けられている。ベローズ30の、制御ピストン18の自由端に近い方の端部は遮蔽スリーブ31に固定されている。この遮蔽スリーブ31には弁ばね29も支持されている。遮蔽スリーブ31とポンプシリンダ1との間にシールエレメント32が配置されている。遮蔽スリーブ31は断熱性材料から成る中間板33に固定されている。
【0019】
中間板33はポンプシリンダ1とマグネット35との間に配置されている。マグネット35はねじ37によって制御ピストン18に固定された可動子板36と協働している。マグネット35の作動時に制御ピストン18は図1で見て左方向に移動して弁座20を閉鎖する。マグネット35の制御は制御ユニット38を介して行われる。
【0020】
中間板33内には孔39,40が設けられており、これらの孔を介して、遮蔽スリーブ31によって燃料から遮蔽された室41内へ冷却媒体が流入しかつ流出することができる。
【0021】
本発明に基づく噴射機構は次のように機能する。
【0022】
開放状態で弁ばね29は弁座20を開いた状態に保ち、かつ制御ピストン18をストッパ板17に形成した行程ストッパ42に圧着する。この開放された弁位置では低圧ポンプ室10と高圧ポンプ室2とが互いに連通する。これによって、高圧ポンプ室2の充填が保証されると共に噴射ノズル6への搬送が阻止される。
【0023】
制御ユニット38によって制御されたマグネット35の通電時に、制御ピストン18は弁座20にまで引き寄せられる。弁座20の直径は制御ピストン18の区分26の直径に相応している。制御ピストン18は閉じられた弁位置を占め、そして噴射ノズル6への燃料搬送が開始される。
【0024】
制御ユニット38の制御信号の持続は噴射される燃料量を規定する。制御信号の終了によって、制御ピストン18は弁ばね29の予負荷力と、制御ピストン18の区分26,28の間の直径差とに基づき行程ストッパ42まで運動する。その際、高圧導管5は低圧ポンプ室10への連通により放圧される。このことが噴射の終了を生じる。
【0025】
制御ピストン18は案内スリーブ16内に案内されている。案内スリーブ16はポンプシリンダ1に焼きばめされており、かつストッパ板17によって低圧ポンプ室10に対してシールされている。行程ストッパ42に達するまでの制御ピストン18の行程運動は制御ピストン18の区分28の直径と、制御ピストン18の端部に形成された段部44の直径との差に基づき液圧的に緩衝される。
【0026】
燃料漏れは無圧の環状室23内で捕集され、かつ孔45および集合導管46を介して燃料タンク8へ排出される。
【0027】
可動子板室およびマグネット室41は遮蔽スリーブ31によって無圧の環状室23に対してシールされている。図2から明瞭に分かるように、遮蔽スリーブ31にベローズ30が固定されている。ベローズ30は制御ピストン18のところでシールリング49によってシールされている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づく噴射機構の一部分を断面して示す図である。
【図2】図1の一部分を拡大して示す図である。
【符号の説明】
1 ポンプシリンダ、 2 ポンプ室、 3,4 孔、 5 高圧導管、 6噴射ノズル、 8 燃料タンク、 9 低圧搬送ポンプ、 10 低圧ポンプ室、 11 供給導管、 12 低圧室、 13 貫通孔、 14 貫通孔の区分、 15 排出導管、 16 案内スリーブ、 17 ストッパ板、 18 制御ピストン、 19 内室、 20 弁座、 21 ポート、 22 通路、23 環状室、 24 貫通孔の区分、 25,26,27,28 制御ピストンの区分、 29 弁ばね、 30 ベローズ、 31 遮蔽スリーブ、 32 シールエレメント、 33 中間板、 35 マグネット、 36 可動子板、 37 ねじ、 38 制御ユニット、 39,40 孔、 41 遮蔽された室、 42 行程ストッパ、 46 集合導管、 49 シールリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pump nozzle unit or pump conduit nozzle as an electronic injection mechanism for fuels having a higher viscosity and operating temperature compared to diesel fuel, such as heavy oil, mechanically or hydraulically A high-pressure injection pump that is driven by a fuel tank, a supply conduit that supplies fuel from a fuel tank to the high-pressure injection pump via a low-pressure transport pump, and a discharge conduit that leads fuel from the high-pressure injection pump to the low-pressure pump chamber The low-pressure circuit is provided, and the high-pressure injection pump has a pump cylinder, and is supplied from the fuel tank to the pump cylinder through the supply conduit by a low-pressure transport pump. The fuel is loaded with the required fuel pressure, and has a magnet valve, and the magnet valve For control, the to low-voltage circuit of the discharge conduit, or is adapted to control the fuel delivery amount by the high-pressure injection pump to the connected pores in the injection nozzle, the magnet valve, the magnet, and the movable element plate, to those of the type which is composed of a linked control piston mover plate.
[0002]
[Prior art]
In conventional injection mechanisms, the control piston is actuated directly via hydraulic fluid. The fuel to be injected is used as the hydraulic liquid. A high operating temperature is generated in the magnet of the magnet valve depending on the viscosity of the fuel used. This leads to failure or damage due to cavitation.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a compact injection mechanism that functions sufficiently even when the viscosity of the fuel is relatively high. Furthermore, the injection mechanism according to the invention must be simple and inexpensive to manufacture.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the above-described object is a pump nozzle unit as an electronic injection mechanism for a fuel having a higher viscosity and operating temperature than diesel fuel, such as heavy oil. A pump conduit nozzle, provided with a mechanically or hydraulically driven high pressure injection pump, for supplying fuel from a fuel tank to the high pressure injection pump via a low pressure transport pump; and the high pressure A low pressure circuit comprising a discharge conduit for leading fuel from the injection pump to the low pressure pump chamber, the high pressure injection pump having a pump cylinder, within the pump cylinder from the fuel tank by the low pressure carrier pump; the fuel supplied into the pump cylinder via a supply conduit being adapted to be loaded with the required fuel pressure, it has a magnet valve , The magnet valve, for controlling the injection start and the injection amount, the to low-voltage circuit of the discharge conduit, or to control the fuel delivery amount by the high-pressure injection pump to the connected pores in the jet nozzle and is in the, the magnet valve, the magnet, and the movable element plate, in what format is composed of a linked control piston mover plate, connected to said magnet valve and the injection nozzle A pressureless annular chamber is formed in the pump cylinder coaxially with the control piston between the hole and the discharge conduit, and the annular chamber serves as a fuel return conduit leading to the fuel tank. The control piston is formed hollow inside, the inner chamber of the control piston communicates with the annular chamber, and the magnet and the mover plate of the magnet valve are connected to each other. Shielding sleeve and is solved by being shielded from and fuel to the annular chamber by the connected bellows to the shielding sleeve.
[0005]
【The invention's effect】
This allows direct control of the injection process without the assistance of a servo device with additional errors.
[0006]
In a special configuration of the invention, the mover plate and magnet of the magnet valve are shielded from fuel by a shielding sleeve. This avoids heating of the mover plate and the magnet by hot fuel during operation. When the magnet contacts only the air without contacting the hot fuel, the distance between the mover plate and the magnet can be reduced. This leads to increased magnetic force and reduced switching time.
[0007]
In yet another particular configuration of the invention, a shielded chamber surrounding the mover plate and the magnet is flowed by air or cooling medium through the holes during operation. This prevents high fuel temperatures, for example as high as 140 ° C., from damaging the magnet.
[0008]
According to yet another particular configuration of the invention, the open valve position in which the pump chamber of the high-pressure injection pump and the low-pressure chamber formed in the pump cylinder coaxially with respect to the control piston communicate with each other; Between the closed valve position, the control piston is guided in a guide sleeve made of wear-resistant material so as to be able to reciprocate against the preload force of the valve spring, which guide sleeve It is shrink-fitted in the cylinder and sealed by a stopper plate. This guide sleeve has the advantage that it can be easily replaced as a component that is particularly subject to wear. In short, it is not necessary to immediately replace the entire pump cylinder when wear occurs. The low-pressure chamber is useful for ventilation and offers the advantage that fresh fuel is always drawn in.
[0009]
In a further special configuration of the invention, the control piston is formed hollow inside and the hollow chamber of the control piston is formed in the pump cylinder coaxially to the control piston in the region of the valve spring. And communicates with a non-pressure annular chamber that communicates with the fuel tank through a hole. Fuel leaks that occur during operation are collected in the annular chamber and returned to the fuel tank.
[0010]
In a further special configuration of the invention, a sealing element is incorporated in the shielding sleeve and a bellows extending to the control piston is attached to the shielding sleeve. This shielding sleeve serves as a holding body for the valve spring. The bellows additionally serves to shield the mover plate and the magnet.
[0011]
In a further special configuration of the invention, the magnet is thermally isolated from the pump cylinder and fuel by an intermediate plate made of a special material. This ensures a reliable function of the magnet.
[0012]
Other advantages, features and details of the present invention will become apparent from the following description in which one embodiment of the invention has been described in detail with reference to the drawings. In that case, the features described in the claims and the specification respectively have the inventiveness individually or in any combination.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention will now be described with reference to the illustrated embodiment.
[0014]
In FIG. 1, a pump cylinder of a high pressure injection pump is denoted by reference numeral 1. A part of the
[0015]
The fuel to be injected is transported from the
[0016]
A
[0017]
In the opened valve position, the high-
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
[0021]
The injection mechanism according to the present invention functions as follows.
[0022]
In the opened state, the
[0023]
When the
[0024]
The duration of the control signal of the
[0025]
The
[0026]
The fuel leak is collected in the pressureless
[0027]
The mover plate chamber and the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a part of an injection mechanism according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view showing a part of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pump cylinder, 2 Pump chamber, 3, 4 holes, 5 High pressure conduit, 6 Injection nozzle, 8 Fuel tank, 9 Low pressure conveyance pump, 10 Low pressure pump chamber, 11 Supply conduit, 12 Low pressure chamber, 13 Through hole, 14 Through
Claims (5)
前記マグネット弁(18,35,36)並びに前記噴射ノズル(6)に接続された前記孔(4)と前記排出導管(15)との間で、前記制御ピストン(18)に対して同軸的に、無圧の環状室(23)がポンプシリンダ(1)内に形成されており、該環状室(23)が燃料タンク(8)に通じる燃料戻し導管としての孔(45)に連通しており、前記制御ピストン(18)が内部中空に形成されていて、前記制御ピストン(18)の内室(19)が前記環状室(23)に連通しており、前記マグネット(35)と前記マグネット弁の可動子板(36)とが、遮蔽スリーブ(31)及び、該遮蔽スリーブ(31)に接続されたベローズ(30)によって前記環状室(23)に対して及び燃料から遮蔽されている、ことを特徴とする、電子式の噴射機構。A pump nozzle unit (PDE) or pump conduit nozzle (PLD) as an electronic injection mechanism for fuels having a higher viscosity and operating temperature than diesel fuel, such as heavy oil, mechanical or liquid A high-pressure injection pump that is driven in a pressure manner, a supply conduit (11) for supplying fuel from a fuel tank (8) to the high-pressure injection pump via a low-pressure transfer pump (9), and the high-pressure injection pump Is provided with a low pressure circuit comprising a discharge conduit (15) for leading fuel to a low pressure pump chamber (10), the high pressure injection pump having a pump cylinder (1), the pump cylinder (1) the inner, the fuel supplied to the pump cylinder (1) in via the supply conduit (11) from a fuel tank (8) the load is at a predetermined fuel pressure by a low pressure conveying pump (9) It has become so that has a magnet valve (18,35,36), the magnet valve (18,35,36) is for control of the injection start and the injection amount, the low-pressure circuit The amount of fuel transported by the high-pressure injection pump into the discharge conduit (15) or into the hole (4) connected to the injection nozzle (6) is controlled, and the magnet valve comprises a magnet (35 ) and, the movable element plate (36), in what format that is configured from a control piston connected to the movable element plate (36) (18),
Coaxially with respect to the control piston (18) between the magnet valve (18, 35, 36) and the hole (4) connected to the injection nozzle (6) and the discharge conduit (15). A pressureless annular chamber (23) is formed in the pump cylinder (1), and the annular chamber (23) communicates with a hole (45) as a fuel return conduit communicating with the fuel tank (8). The control piston (18) is hollow inside, the inner chamber (19) of the control piston (18) communicates with the annular chamber (23), and the magnet (35) and the magnet valve The movable plate (36) is shielded from the annular chamber (23) and from the fuel by the shielding sleeve (31) and the bellows (30) connected to the shielding sleeve (31). An electronic jet characterized by Mechanism.
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