JPH034783Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は多気筒内燃機関の燃料噴射装置に関
し、特に、圧縮自己着火しにくいアルコール燃料
を主燃料とし、圧縮自己着火に優れる軽油を火種
として、燃焼・運転するデイーゼル機関の複燃料
噴射装置の構造に関する。

従来の技術 従来、軽油を火種としてアルコールを燃焼させ
る複燃料駆動機関を実現するための複燃料噴射装
置が提案されている。例えば、特開昭58−206867
号では、アルコールを高圧供給する噴射ポンプ
と、このアルコールの圧力を利用して軽油を低圧
供給する圧送装置と、アルコールと軽油を各気筒
ごとに設けた１本のノズルから噴射する噴射ノズ
ルとを備え、アルコールを噴射する前にあらかじ
め軽油を燃料噴射弁に低圧充填しておいて、その
後アルコールを高圧噴射することにより軽油とア
ルコールとを層状に噴射して複燃料の安定供給を
行つている。

考案が解決しようとする問題点 しかし、公知のこの種の複燃料噴射装置を多気
筒機関に応用する場合、気筒数に応じた複数個の
軽油圧送装置が必要となり、構造が非常に複雑に
なる欠点がある。そこで、本考案では、従来の複
燃料供給装置の機能を損なうことなく、簡単な構
造の複燃料・噴射装置を提供することにある。

問題点を解決するための手段 このような問題点を解決するために、本考案で
は、噴射ポンプの本体に形成した１つの第１シリ
ンダと該第１シリンダに摺動自在に嵌合させたプ
ランジヤとで第１液体燃料を各高圧分配送給路を
介して高圧で各気筒ごとの燃料噴射弁へ分配・送
給するようにし、前記第１シリンダと同軸に対向
して設けた第２シリンダと該第２シリンダに摺動
自在に嵌合させたピストンより成り、前記第１シ
リンダの圧力室を該第２シリンダの一端に連通せ
しめて前記ピストンを第１液体燃料の圧力で駆動
することにより第２液体燃料を各低圧分配送給路
を介して噴射しない程度の低圧で前記各気筒ごと
の燃料噴射弁に分配・送給するようにし、更に前
記各低圧分配送給路の途中には切換弁が設けら
れ、該切換弁は異なる気筒の高分配送給路を介し
て、送給される第１液体燃料の圧力により通路を
開くように構成された多気筒内燃機関の複燃料噴
射装置噴射が提案される。

実施例 以下、本考案の実施例を図面を参照して説明す
る。第１図に示す実施例は、本考案の複燃料噴射
装置を通常の多気筒デイーゼルエンジンに適用し
たものである。この実施例では、主燃料としてア
ルコールを用い、補助燃料として軽油を使用する
ものである。

第１図において、５は噴射ポンプ本体であり、
シリンダ７とこれに摺動可能に嵌入されたプラン
ジヤ８とから成り、このプランジヤ８はローラ１
０上を回転摺動するカムプレート９によつて回転
すると同時に往復し、燃料を圧縮・圧送する形式
の分配型の燃料噴射ポンプである。アルコールタ
ンク１からパイプ３を介して噴射パンプ５に供給
されたアルコルは、プランジヤ７の圧送作用によ
つて分配通路１８を経て吐出口２１よりパイプ２
２で噴射ノズル４４に高圧で圧送供給される。噴
射ノズル４４は、アルコール通路５１より供給さ
れたアルコールが充満し、その圧力が上昇すると
ニードル４７が上昇し、ノズルボデイ４５とニー
ドル４７との接触面によつて形成されるシート部
５２を開放して、噴口４６からエンジンの燃焼室
へアルコールを噴射する。

噴射ポンプ５のシリンダ７と同軸上には、軽油
圧送用のシリンダ２４が配置され、その内部にピ
ストン２７が摺動自在に挿入される。ピストン２
７は通常スプリング２８によつて左方へ付勢さ
れ、左方の段部５３に当接されるが、その先端は
連通路２５によつてアルコール圧送作用を行うシ
リンダ７の圧力室１５に接続されている。他方、
スプリング２８が配置されている圧送室５４は、
連通路３０，３３を介して、噴射ポンプ５の外端
部にある流量制御弁３８に連通される。連通路３
０，３３の間には、チエツクボール３１とこれを
第１図の右方向に付勢するスプリング３２が配置
され、軽油タンク２、パイプ４を経て流量制御弁
３８まで来た軽油を、ピストン２７方向へのみ流
すように調整する。流量制御弁３８は、通路４３
に対向する部分に切欠き２９が形成されており、
流量制御弁３８から同軸上に延長される軸４０に
連結されるレバー４１およびロツド４２の動作に
応じて流量制御弁３８を回転させることにより、
供給通路４３から供給される軽油の流量を制御で
きるようになつている。ピストン２７の右側に形
成される圧送室５４からは、気筒数に応じた本数
の分配通路２９が延長され、流路切換弁３４を介
して、パイプ３７で噴射ノズル４４へ連絡され
る。流路切換弁３４はシリンダ７と平行なボア内
を摺動可能で、その中央に連通路５５を要し、通
常はスプリング３５の付勢によつて第１図の左方
へ移動しており、分配通路２９とハイプ３７の間
を遮断しているが、流路切換弁３４の左側には、
分配通路１８から分岐した分岐通路２３が接続さ
れているので、アルコールの圧力が上昇するとそ
の圧送圧力が導入され、スプリング３５に抗して
流路切換弁３４を右方向に移動させ、連通路５５
により分配通路２９とパイプ３７の間が連通され
る。

噴射ノズル４４において軽油とアルコールの供
給・噴射タイミングが同時に行われると、アルコ
ールの圧縮着火性が良好でないため効率的に軽油
の着火が行われず、安定したアルコールの燃焼が
なされない。そこで、アルコールに先行して軽油
が噴射されるようにするために、アルコールの高
圧供給以前に噴射ノズルへあらかじめ低圧で軽油
を充填しておく。それには噴射順序を利用し、当
該の気筒のアルコールの噴射サイクル以前に、他
気筒のアルコール噴射サイクルを利用して軽油を
低圧で、すなわち噴射ノズルから噴射させない程
度の低い圧力で噴射ノズルに充填しておき、次の
当該気筒のアルコールの噴射サイクルにおいて先
に充填されている軽油を押し出しながらアルコー
ルを噴射させるようにする。従つて、第１図に示
すように、軽油の流路切換弁３４に接続されるア
ルコールの分岐通路２３と、アルコールを高圧圧
送する分配通路１８から分岐する分岐通路２３
は、互いに同じ気筒のものにならないように接続
する。

第２図はこれらの通路の接続の関係を立体的に
示したものである。第１図および第２図におい
て、プランジヤ８に同軸上にピストン２７及び流
量制御弁３８が配置されている。軽油を供給する
圧送室５４からはエンジンの気筒数と同数の分配
通路２９，２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄが延
長されその途中にはそれぞれの流路を切換える流
路切換弁３４，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ
が配置され、噴射ノズルへ延長されるパイプ３
７，３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄに接続す
る。一方、プランジヤ８の右端の圧力室１５から
通路１６を介して、エンジンの気筒数と同数のア
ルコール分配通路１８，１８ａ，１８ｂ，１８
ｃ，１８ｄが延長される。各分配通路１８，１８
ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄはそれぞれパイプ２
２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄまで延長さ
れるが、流路切換弁３４，３４ａ，３４ｂ，３４
ｃ，３４ｄを駆動するためのアルコール分岐通路
２３は、前述の説明の通り、他気筒のアルコール
圧送圧力を利用するように接続する。すなわち、
分岐通路２３ａは流路切換弁３４ｂへ、２３ｂは
３４ｃへ、２３ｃは３４ｄへ、２３ｄは３４ａへ
とそれぞれ、この実施例においては、90゜の角度
位相差をもつて接続される。なお、第２図におい
て、添字ａ，ｂ，ｃ，ｄは各気筒ごとの部材を示
している。

次に本考案の複燃料噴射装置の作用について説
明する。圧縮着火性の悪いアルコールは、アルコ
ールタンク１からパイプ３によつて、噴射ポンプ
５の吸入通路１１に供給される。ソレノイド１２
の吸引によつて開放された吸入ポート１３、プラ
ンジヤ８の吸入溝１４を介して圧力室１５にアル
コールが充満する。プランジヤ８の左端に一体的
に固定されたカムプレート９がローラ１０上を回
転すると、カム面とローラ面の接触によつて、プ
ランジヤ８は第１図の右方向に移動し、圧力室１
５内のアルコールを圧縮する。プランジヤ８は往
復運動と同時に回転しているため、プランジヤ８
の分配ポート１７が、ポンプヘツド６に形成され
ている分配通路１８と連通すると、圧力室１５内
の高圧のアルコールは、プランジヤ８の中心に形
成された通路１６を通つて分配ポート１７から分
配通路１８へ流入する。分配通路１８内のアルコ
ールは、スプリング２０によつて付勢されるデリ
バリバルブ１９を開放し、吐出口２１よりパイプ
２２で噴射ノズル４４のアルコール通路５１に供
給される。

一方、圧縮着火性の良い軽油は、軽油タンク２
２からパイプ４で噴射ポンプ５のポンプヘツド６
に一体的に取り付けられる流量制御弁３８の供給
通路４３に供給される。流量制御弁３８は、例え
ば、噴射ポンプ５のアクセルレバー（図示せず）
にロツド４２及びレバー４１を介して連結されて
おり、軸４０の回転に応じて切欠き３９の位置
（角度）が変化し、供給通路４３の開口面積を任
意に変更することができる。従つて、アルコール
の噴射量に応じて必要最少限の軽油供給量となる
ように、適宜軽油の量を変化させることができ
る。このように供給流量を決定された軽油は、連
通路３３、チエツクボール３１及び連通路３０を
経て、圧送室５４へ導入される。この圧送室５４
と圧力室２６はピストン２７によつて隔絶されて
おり、圧力室２６は連通路２５を介してシリンダ
７の圧力室１５に連通しているのでアルコールの
高圧力が印加されると、ピストン２７はスプリン
グ２８の付勢力に抗して第１図の右方向に移動す
る。この時、連通路３０，３３間のチエツクボー
ル３１が、圧送室５４から流量制御弁３８への軽
油の送流を阻止し、圧送室５４内の軽油の圧力は
次第に高められる。次いで、異なる気筒のアルコ
ールの分岐通路２３ｄに高圧のアルコールが印加
されると、流路切換弁３４は、スプリング３５に
抗して第１図の右方向に移動し、連通路５５が分
配通路２９とパイプ３７を連通させ、噴射ノズル
４４の軽油通路４８を介してニードル４７の中心
の軽油通路４９に軽油を供給する。さらに、ニー
ドル４７の軽油通路の末端は、ニードル４７の先
端で、アルコール通路５１に連通路５６で連通し
ており、ノズルボデイ４５とニードル４７先端の
当接部であるシート部５２のまわりのノズル先端
部５０に充満していたアルコールを押しのけ先端
部５０に軽油が充満する。

次いで、噴射ポンプ５の吐出口２１からアルコ
ールが高圧圧送されると、パイプ２２を介して噴
射ノズル４４のアルコール通路５１へアルコール
が圧送される。この時、流路切換弁３４の（異な
る気筒）のアルコールの分岐通路２３ｄにはアル
コールの圧送圧力がかからず、切換弁３４はバネ
３５によつて第１図の左方向へ押し込まれ、分配
通路２９とパイプ３７間の連通は断たれている。
従つて、噴射ノズル４４内の燃料の圧力が上昇し
て、ニードル４７が上昇し、噴射ノズル４４の先
端部５０に充満していた軽油が先に、次いでアル
コールがそれぞれ噴口４６から層状に噴射され
る。このように噴射ノズル４４には軽油の充填と
アルコールの噴射が順次繰返される。燃料の噴射
時には軽油が先に噴射されるので、着火性が良
く、従つてアルコールの燃焼が良好に行われる。

考案の効果 本考案によれば、軽油の低圧充填作用と、軽油
の調整作用及びアルコールの高圧圧送作用を１個
の噴射ポンプで行うことができ、従来装置の複数
燃料の供給の機能を損なうことなく、構造が簡単
となる。また、軽油の調量が可能であるので、ア
ルコールの供給量に応じて軽油を必要最小限にと
どめることができ、軽油の消費量を軽減すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の複燃料噴射装置を通常のデイ
ーゼルエンジンに適用した場合の系統図、第２図
は本考案の噴射装置の燃料経路の接続状態を示す
立体図である。 １……アルコールタンク、２……軽油タンク、
５……噴射ポンプ、７……シリンダ、８……プラ
ンジヤ、１５……圧力室、１８……分配通路、２
３……分岐通路、２４……シリンダ、２５……連
通路、２６……圧力室、２７……ピストン、２９
……分配通路、３４……流路切換弁、３８……流
量制御弁、４４……噴射ノズル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 噴射ポンプ５の本体に形成した１つの第１シリ
   ンダ７と該第１シリンダに摺動自在に嵌合させた
   プランジヤ８とで第１液体燃料を各高圧分配供給
   路１８を介して高圧で各気筒ごとの燃料噴射弁４
   ４へ分配・送給するようにし、前記第１シリンダ
   と同軸に対向して設けた第２シリンダ２４と該第
   ２シリンダに摺動自在に嵌合させたピストン２７
   より成り、前記第１シリンダの圧力室１５を該第
   ２シリンダの一端を連通せしめて前記ピストン２
   ７を第１液体燃料の圧力で駆動することにより第
   ２液体燃料を各低圧分配送給路２９，３７を介し
   て噴射しない程度の低圧で前記各気筒ごとの燃料
   噴射弁４４に分配・送給するようにし、更に前記
   各低圧分配送給路２９，３７の途中には切換弁３
   ４が設けられ、該切換弁は異なる気筒の高分配送
   給路２３ｄを介して送給される第１液体燃料の圧
   力により通路を開くように構成された多気筒内燃
   機関の複燃料噴射装置。