JPH05215036A - 燃料噴射装置 - Google Patents
燃料噴射装置Info
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- JPH05215036A JPH05215036A JP21830592A JP21830592A JPH05215036A JP H05215036 A JPH05215036 A JP H05215036A JP 21830592 A JP21830592 A JP 21830592A JP 21830592 A JP21830592 A JP 21830592A JP H05215036 A JPH05215036 A JP H05215036A
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- fuel injection
- cam
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Abstract
(57)【要約】
[目的] 燃料噴射ポンプのプランジャの直径を大きく
したりあるいはカムのリフトを増すことなくしかも高圧
噴射を行なうことを目的とする。 [構成] 燃料噴射ポンプ25のカムシャフト29に設
けられているカム30の初期のストロークを発生する部
分を接線カムとするとともに、その後のストロークに対
応する部分を凹みカムとし、しかもデリベリバルブ64
に定残圧弁68を組込むようにする。また燃料噴射ポン
プ25で加圧された燃料をテーパ管から成る噴射管24
によって燃料噴射ノズル20に供給する。この燃料噴射
ノズル20のばね40を圧縮しておき、これによって開
弁圧を180kg/cm2 以上の値に設定する。
したりあるいはカムのリフトを増すことなくしかも高圧
噴射を行なうことを目的とする。 [構成] 燃料噴射ポンプ25のカムシャフト29に設
けられているカム30の初期のストロークを発生する部
分を接線カムとするとともに、その後のストロークに対
応する部分を凹みカムとし、しかもデリベリバルブ64
に定残圧弁68を組込むようにする。また燃料噴射ポン
プ25で加圧された燃料をテーパ管から成る噴射管24
によって燃料噴射ノズル20に供給する。この燃料噴射
ノズル20のばね40を圧縮しておき、これによって開
弁圧を180kg/cm2 以上の値に設定する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は燃料噴射装置に係り、と
くに燃料噴射ポンプによって燃料を加圧するとともに、
加圧された燃料を噴射管を通して燃料噴射ノズルに供給
し、その噴口から燃料を噴射するようにした燃料噴射装
置に関する。
くに燃料噴射ポンプによって燃料を加圧するとともに、
加圧された燃料を噴射管を通して燃料噴射ノズルに供給
し、その噴口から燃料を噴射するようにした燃料噴射装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】ディーゼルエンジンはピストンを上死点
側へ移動させることによって、吸気を圧縮して高温の状
態にしておき、ピストンがほぼ上死点に達するのに同期
して燃料噴射ノズルから燃料を噴射するようにし、燃料
の噴霧を吸気の熱によって自然着火させて燃焼を行なう
ようにしている。従ってディーゼルエンジンには燃料噴
射ポンプが付設されており、この燃料噴射ポンプによっ
て燃料を加圧し、噴射管を通して燃料噴射ノズルに供給
するようにしており、この燃料噴射ノズルの噴口から燃
料をシリンダ内に噴射するようにしている。
側へ移動させることによって、吸気を圧縮して高温の状
態にしておき、ピストンがほぼ上死点に達するのに同期
して燃料噴射ノズルから燃料を噴射するようにし、燃料
の噴霧を吸気の熱によって自然着火させて燃焼を行なう
ようにしている。従ってディーゼルエンジンには燃料噴
射ポンプが付設されており、この燃料噴射ポンプによっ
て燃料を加圧し、噴射管を通して燃料噴射ノズルに供給
するようにしており、この燃料噴射ノズルの噴口から燃
料をシリンダ内に噴射するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ディーゼルエンジンの
性能および排ガス改善のために、高圧噴射を行なうこと
が望ましい。燃料を高圧で燃料噴射ノズルの噴口から噴
射すると、良好な噴霧が形成され、空気との混合がより
良好に行なわれることにより、粒子状物質やススの発生
が抑えられるようになる。そこで従来より、燃料噴射ノ
ズルの噴口の面積を小さくすることが試みられている。
あるいは燃料噴射ポンプのカムのリフトを増大させ、さ
らには燃料噴射ポンプのプランジャの直径を大きくして
燃料噴射ポンプの吐出圧力を高くするようにしている。
しかし燃料噴射ポンプの吐出圧力を上げるようにする
と、強度上の問題が発生し、あるいはまた燃料噴射ポン
プの架体の重量が増大し、さらにはコストが高くなる問
題がある。
性能および排ガス改善のために、高圧噴射を行なうこと
が望ましい。燃料を高圧で燃料噴射ノズルの噴口から噴
射すると、良好な噴霧が形成され、空気との混合がより
良好に行なわれることにより、粒子状物質やススの発生
が抑えられるようになる。そこで従来より、燃料噴射ノ
ズルの噴口の面積を小さくすることが試みられている。
あるいは燃料噴射ポンプのカムのリフトを増大させ、さ
らには燃料噴射ポンプのプランジャの直径を大きくして
燃料噴射ポンプの吐出圧力を高くするようにしている。
しかし燃料噴射ポンプの吐出圧力を上げるようにする
と、強度上の問題が発生し、あるいはまた燃料噴射ポン
プの架体の重量が増大し、さらにはコストが高くなる問
題がある。
【0004】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、とくに燃料噴射ポンプのカムのリフト
を増大させたりあるいはプランジャの直径を大きくした
りすることなく、しかも高圧噴射を達成するようにした
燃料噴射装置を提供することを目的とするものである。
たものであって、とくに燃料噴射ポンプのカムのリフト
を増大させたりあるいはプランジャの直径を大きくした
りすることなく、しかも高圧噴射を達成するようにした
燃料噴射装置を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、燃料噴射
ポンプによって燃料を加圧するとともに、加圧された燃
料を噴射管を通して燃料噴射ノズルに供給し、その噴口
から燃料を噴射するようにした燃料噴射装置において、
前記燃料噴射ポンプのカムシャフトに取付けられている
カムの初期のストロークを発生する部分を接線カムとす
るとともに、その後のストロークに対応する部分を凹み
カムとしたことを特徴とする燃料噴射装置に関するもの
である。
ポンプによって燃料を加圧するとともに、加圧された燃
料を噴射管を通して燃料噴射ノズルに供給し、その噴口
から燃料を噴射するようにした燃料噴射装置において、
前記燃料噴射ポンプのカムシャフトに取付けられている
カムの初期のストロークを発生する部分を接線カムとす
るとともに、その後のストロークに対応する部分を凹み
カムとしたことを特徴とする燃料噴射装置に関するもの
である。
【0006】また第2の発明は、燃料噴射ポンプによっ
て燃料を加圧するとともに、加圧された燃料を噴射管を
通して燃料噴射ノズルに供給し、その噴口から燃料を噴
射するようにした燃料噴射装置において、前記燃料噴射
ポンプのカムシャフトに取付けられているカムを接線カ
ムから構成するとともに、前記燃料噴射ポンプのデリベ
リバルブに定残圧弁を組込むようにし、しかも前記噴射
管をノズル側の方が細いテーパ管から構成するようにし
たことを特徴とする燃料噴射装置に関するものである。
て燃料を加圧するとともに、加圧された燃料を噴射管を
通して燃料噴射ノズルに供給し、その噴口から燃料を噴
射するようにした燃料噴射装置において、前記燃料噴射
ポンプのカムシャフトに取付けられているカムを接線カ
ムから構成するとともに、前記燃料噴射ポンプのデリベ
リバルブに定残圧弁を組込むようにし、しかも前記噴射
管をノズル側の方が細いテーパ管から構成するようにし
たことを特徴とする燃料噴射装置に関するものである。
【0007】また第3の発明は、燃料噴射ポンプによっ
て燃料を加圧するとともに、加圧された燃料を噴射管を
通して燃料噴射ノズルに供給し、その噴口から燃料を噴
射するようにした燃料噴射装置において、前記燃料噴射
ポンプのカムシャフトに取付けられているカムを凹みカ
ムから構成するとともに、前記燃料噴射ポンプのデリベ
リバルブに定残圧弁を組込むようにし、しかも前記噴射
管をノズル側の方が細いテーパ管から構成するようにし
たことを特徴とする燃料噴射装置に関するものである。
て燃料を加圧するとともに、加圧された燃料を噴射管を
通して燃料噴射ノズルに供給し、その噴口から燃料を噴
射するようにした燃料噴射装置において、前記燃料噴射
ポンプのカムシャフトに取付けられているカムを凹みカ
ムから構成するとともに、前記燃料噴射ポンプのデリベ
リバルブに定残圧弁を組込むようにし、しかも前記噴射
管をノズル側の方が細いテーパ管から構成するようにし
たことを特徴とする燃料噴射装置に関するものである。
【0008】
【作用】第1の発明によれば、燃料噴射ポンプのプラン
ジャはカムシャフトに取付けられているカムの接線カム
の部分によってまず押上げられ、これによって初期のス
トロークが得られる。そしてその後に接線カムと連続す
るように設けられている凹みカムによってそのつぎのス
トロークが与えられることになる。
ジャはカムシャフトに取付けられているカムの接線カム
の部分によってまず押上げられ、これによって初期のス
トロークが得られる。そしてその後に接線カムと連続す
るように設けられている凹みカムによってそのつぎのス
トロークが与えられることになる。
【0009】第2の発明によれば、燃料噴射ポンプのプ
ランジャは接線カムによって突上げられ、ノズル側の方
が細いテーパ管を通して燃料噴射ノズルに供給される。
そして噴射管内で生じた残圧が所定の値を超えると、定
残圧弁が開いてこの圧力が燃料噴射ポンプ側に逃がされ
るようになる。
ランジャは接線カムによって突上げられ、ノズル側の方
が細いテーパ管を通して燃料噴射ノズルに供給される。
そして噴射管内で生じた残圧が所定の値を超えると、定
残圧弁が開いてこの圧力が燃料噴射ポンプ側に逃がされ
るようになる。
【0010】また第3の発明によれば、燃料噴射ポンプ
のプランジャは凹みカムによって突上げられ、ノズル側
の方が細くなっているテーパ管を通して燃料噴射ノズル
に燃料が供給される。そして噴射管内で生じた残圧が所
定の値を超えると、定残圧弁が開き、この圧力が燃料噴
射ポンプ側に逃げて噴射が終了する。
のプランジャは凹みカムによって突上げられ、ノズル側
の方が細くなっているテーパ管を通して燃料噴射ノズル
に燃料が供給される。そして噴射管内で生じた残圧が所
定の値を超えると、定残圧弁が開き、この圧力が燃料噴
射ポンプ側に逃げて噴射が終了する。
【0011】
【実施例】図1は本発明の一実施例に係る燃料噴射装置
を備えるディーゼルエンジンの要部を示すものであっ
て、シリンダブロック10には貫通孔から成るシリンダ
11が設けられており、このシリンダ11内にピストン
12が摺動可能に配されている。そしてピストン12は
ピストンピン13によってコンロッド14と連結される
ようになっている。
を備えるディーゼルエンジンの要部を示すものであっ
て、シリンダブロック10には貫通孔から成るシリンダ
11が設けられており、このシリンダ11内にピストン
12が摺動可能に配されている。そしてピストン12は
ピストンピン13によってコンロッド14と連結される
ようになっている。
【0012】シリンダ11の上部開口はシリンダヘッド
15によって閉塞されるようになっており、しかもこの
シリンダヘッド15には吸気ポート16と排気ポート1
7とがそれぞれ形成されている。これらの吸気ポート1
6および排気ポート17はそれぞれ吸気バルブおよび排
気バルブ19によって開閉されるようになっている。ま
たシリンダヘッド15には燃料噴射ノズル20が取付け
られており、ピストン12の頂面に形成されている燃焼
室21に向けて燃料を噴射するようにしている。
15によって閉塞されるようになっており、しかもこの
シリンダヘッド15には吸気ポート16と排気ポート1
7とがそれぞれ形成されている。これらの吸気ポート1
6および排気ポート17はそれぞれ吸気バルブおよび排
気バルブ19によって開閉されるようになっている。ま
たシリンダヘッド15には燃料噴射ノズル20が取付け
られており、ピストン12の頂面に形成されている燃焼
室21に向けて燃料を噴射するようにしている。
【0013】燃料噴射ノズル20は図2に示すように、
テーパ管から成る噴射管24によって燃料噴射ポンプ2
5の対応するポンプユニット26に接続されている。燃
料噴射ポンプ25はメカニカルガバナ27を備え、この
メカニカルガバナ27によってコントロールラック28
を動かし、1回に噴射される燃料の供給量を調整するよ
うにしている。また燃料噴射ポンプ25はカムシャフト
29を備え、このカムシャフト29に取付けられている
カム30が各ポンプユニット26を駆動するようになっ
ている。またカムシャフト29にはタイマ31が設けら
れており、このタイマ31によって噴射のタイミングを
調整するようにしている。
テーパ管から成る噴射管24によって燃料噴射ポンプ2
5の対応するポンプユニット26に接続されている。燃
料噴射ポンプ25はメカニカルガバナ27を備え、この
メカニカルガバナ27によってコントロールラック28
を動かし、1回に噴射される燃料の供給量を調整するよ
うにしている。また燃料噴射ポンプ25はカムシャフト
29を備え、このカムシャフト29に取付けられている
カム30が各ポンプユニット26を駆動するようになっ
ている。またカムシャフト29にはタイマ31が設けら
れており、このタイマ31によって噴射のタイミングを
調整するようにしている。
【0014】燃料噴射ノズル20は図2に示すように、
その先端部がノズル本体34から構成されており、この
ノズル本体34の先端部に4〜10個の噴口35が形成
されている。そしてノズル本体34はリテーナ36によ
ってノズルホルダ37に取付けられている。ノズル本体
34内にはノズルニードル38が摺動可能に保持されて
いる。そしてこのノズルニードル38の上端は押圧ロッ
ド39を介してノズルホルダ37内の圧縮コイルばね4
0によって下方へ押圧されるようになっている。これに
よってノズルニードル38はノズル本体34に形成され
ているバルブシート41に圧着され、燃料の遮断を行な
うようになっている。またノズルホルダ37には噴射管
24と連通する燃料通路42が形成されている。この燃
料通路42はノズル本体34の燃料通路43と連通され
るようになっている。燃料通路43の終端には燃料だめ
51が形成されている。
その先端部がノズル本体34から構成されており、この
ノズル本体34の先端部に4〜10個の噴口35が形成
されている。そしてノズル本体34はリテーナ36によ
ってノズルホルダ37に取付けられている。ノズル本体
34内にはノズルニードル38が摺動可能に保持されて
いる。そしてこのノズルニードル38の上端は押圧ロッ
ド39を介してノズルホルダ37内の圧縮コイルばね4
0によって下方へ押圧されるようになっている。これに
よってノズルニードル38はノズル本体34に形成され
ているバルブシート41に圧着され、燃料の遮断を行な
うようになっている。またノズルホルダ37には噴射管
24と連通する燃料通路42が形成されている。この燃
料通路42はノズル本体34の燃料通路43と連通され
るようになっている。燃料通路43の終端には燃料だめ
51が形成されている。
【0015】押圧ロッド39を押圧しているばね40は
その上端がばね受け44によって受けられている。そし
てこのばね受け44の上端側には調整ねじ45が取付け
られるようになっている。そしてこの調整ねじ45はノ
ズルホルダ37の内周面に形成されている雌ねじ46と
螺合している。またノズルホルダ37の側面側には突部
48が形成されており、この突部48には雄ねじ49が
形成され、この雄ねじ49と螺合する接続用ナット50
によって噴射管24がノズルホルダ37に接続されるよ
うになっている。
その上端がばね受け44によって受けられている。そし
てこのばね受け44の上端側には調整ねじ45が取付け
られるようになっている。そしてこの調整ねじ45はノ
ズルホルダ37の内周面に形成されている雌ねじ46と
螺合している。またノズルホルダ37の側面側には突部
48が形成されており、この突部48には雄ねじ49が
形成され、この雄ねじ49と螺合する接続用ナット50
によって噴射管24がノズルホルダ37に接続されるよ
うになっている。
【0016】つぎに燃料噴射ポンプ25の各ポンプユニ
ットの構成を説明すると、図3および図4に示すよう
に、プランジャ54の下端部にはタペット55が取付け
られている。そしてタペット55は圧縮コイルばね56
によって下方に押圧されており、これによってカム30
の外周面に押付けられている。カム30は図5に示すよ
うに、その外周面に凹部を有する凹みカムから構成され
ている。そしてプランジャ54が摺動可能に嵌合してい
るバレル57にはスピルポート58が形成されるととも
に、このスピルポート58とほぼ対向するように、プラ
ンジャ54の外周面には傾斜溝59が形成されている。
ットの構成を説明すると、図3および図4に示すよう
に、プランジャ54の下端部にはタペット55が取付け
られている。そしてタペット55は圧縮コイルばね56
によって下方に押圧されており、これによってカム30
の外周面に押付けられている。カム30は図5に示すよ
うに、その外周面に凹部を有する凹みカムから構成され
ている。そしてプランジャ54が摺動可能に嵌合してい
るバレル57にはスピルポート58が形成されるととも
に、このスピルポート58とほぼ対向するように、プラ
ンジャ54の外周面には傾斜溝59が形成されている。
【0017】バレル57の外周側にはピニオン60が回
転可能に支持されている。そしてこのピニオン60には
コントロールスリーブ61が固着されるとともに、この
コントロールスリーブ61に形成されている切欠き62
は係合板63を受入れている。この係合板63はプラン
ジャ54に固着されている。
転可能に支持されている。そしてこのピニオン60には
コントロールスリーブ61が固着されるとともに、この
コントロールスリーブ61に形成されている切欠き62
は係合板63を受入れている。この係合板63はプラン
ジャ54に固着されている。
【0018】各ポンプユニット26の出口側にはデリベ
リバルブ64が設けられており、ケーシング65の下部
に設けられているバルブシート66上に配されている。
そしてコイルばね67によってデリベルバルブ64はバ
ルブシート66側に押圧されている。
リバルブ64が設けられており、ケーシング65の下部
に設けられているバルブシート66上に配されている。
そしてコイルばね67によってデリベルバルブ64はバ
ルブシート66側に押圧されている。
【0019】デリベリバルブ64内には図6に示すよう
に、ボールから成る定残圧弁68が配されており、ばね
受け69を介してばね70によって上方へ押されてお
り、バルブシート71の小孔72を開閉するようになっ
ている。
に、ボールから成る定残圧弁68が配されており、ばね
受け69を介してばね70によって上方へ押されてお
り、バルブシート71の小孔72を開閉するようになっ
ている。
【0020】つぎに以上のような構成に成る燃料噴射装
置の動作の概要を説明する。
置の動作の概要を説明する。
【0021】エンジンの出力の一部によってタイマ31
を介してカムシャフト29が駆動されると、図5に示す
ような形状の凹みカム30の凹面がタペット55のロー
ラを押上げることになり、これによってプランジャ54
がバレル57内を上方へ移動する。するとプランジャ5
4の頂面がスピルポート58を閉じ、燃料の圧送を開始
する。プランジャ54がさらに上方へ移動すると、やが
て傾斜溝59がスピルポート58に整合し、これによっ
てプランジャ54の上側の空間の圧力が傾斜溝59を通
してスピルポート58側に逃げるようになり、燃料の圧
送が終了する。
を介してカムシャフト29が駆動されると、図5に示す
ような形状の凹みカム30の凹面がタペット55のロー
ラを押上げることになり、これによってプランジャ54
がバレル57内を上方へ移動する。するとプランジャ5
4の頂面がスピルポート58を閉じ、燃料の圧送を開始
する。プランジャ54がさらに上方へ移動すると、やが
て傾斜溝59がスピルポート58に整合し、これによっ
てプランジャ54の上側の空間の圧力が傾斜溝59を通
してスピルポート58側に逃げるようになり、燃料の圧
送が終了する。
【0022】燃料噴射ポンプ25のメカニカルガバナ2
7がコントロールラック28を移動させると、ピニオン
60が回転され、これによってコントロールスリーブ6
1が回転されるようになる。このコントロールスリーブ
61の回転は切欠き62および係合板63を介してプラ
ンジャ54に伝達され、バレル57内においてプランジ
ャ54が回転されることになる。従ってスピルポート5
8と整合する傾斜溝59の位置によって決まる有効スト
ロークが変化するようになり、燃料の調量が行なわれ、
1回に噴射される燃料の供給量が制御されるようにな
る。また燃料噴射ポンプ25のカムシャフト29に設け
られているタイマ31によって、カムシャフト29の位
相角が制御され、燃料の噴射のタイミングが調整される
ようになっている。
7がコントロールラック28を移動させると、ピニオン
60が回転され、これによってコントロールスリーブ6
1が回転されるようになる。このコントロールスリーブ
61の回転は切欠き62および係合板63を介してプラ
ンジャ54に伝達され、バレル57内においてプランジ
ャ54が回転されることになる。従ってスピルポート5
8と整合する傾斜溝59の位置によって決まる有効スト
ロークが変化するようになり、燃料の調量が行なわれ、
1回に噴射される燃料の供給量が制御されるようにな
る。また燃料噴射ポンプ25のカムシャフト29に設け
られているタイマ31によって、カムシャフト29の位
相角が制御され、燃料の噴射のタイミングが調整される
ようになっている。
【0023】バレル57内においてプランジャ54が燃
料を圧送すると、デリベリバルブ64が開かれ、噴射管
24を通して燃料噴射ノズル20に燃料が圧送されるよ
うになる。図2に示す燃料噴射ノズル20の燃料通路4
2および43を通して燃料だめ51に燃料圧が加えられ
ると、ノズルニードル38はロッド39を介してばね4
0を圧縮しながら上方へ移動するようになり、これによ
ってノズルニードル38の先端側の部分がバルブシート
41から離れ、噴口35を通して燃料が噴射されるよう
になる。燃料の圧送を終了すると、ばね40の弾性復元
力によってロッド39を介してノズルニードル38が下
方へ押圧され、その先端部がバルブシート41に圧着さ
れて燃料の噴射を停止する。
料を圧送すると、デリベリバルブ64が開かれ、噴射管
24を通して燃料噴射ノズル20に燃料が圧送されるよ
うになる。図2に示す燃料噴射ノズル20の燃料通路4
2および43を通して燃料だめ51に燃料圧が加えられ
ると、ノズルニードル38はロッド39を介してばね4
0を圧縮しながら上方へ移動するようになり、これによ
ってノズルニードル38の先端側の部分がバルブシート
41から離れ、噴口35を通して燃料が噴射されるよう
になる。燃料の圧送を終了すると、ばね40の弾性復元
力によってロッド39を介してノズルニードル38が下
方へ押圧され、その先端部がバルブシート41に圧着さ
れて燃料の噴射を停止する。
【0024】燃料の噴霧は燃料噴射ノズル20の噴口3
5から、図1に示すピストン12の頂面に形成されてい
る燃焼室21に向けて噴射されるようになる。そしてこ
の燃料の噴霧は、圧縮された吸気の熱によって自然着火
され、シリンダ11内で燃焼が起り、ピストン12が下
方へ押され、エンジンの出力が取出されるようになる。
そしてこの後に排気弁19が開かれ、排気ポート17を
通して排気ガスが排出されるようになる。
5から、図1に示すピストン12の頂面に形成されてい
る燃焼室21に向けて噴射されるようになる。そしてこ
の燃料の噴霧は、圧縮された吸気の熱によって自然着火
され、シリンダ11内で燃焼が起り、ピストン12が下
方へ押され、エンジンの出力が取出されるようになる。
そしてこの後に排気弁19が開かれ、排気ポート17を
通して排気ガスが排出されるようになる。
【0025】このようにして燃料の噴射を行なう燃料噴
射装置において、燃料噴射ポンプのカムシャフト29に
設けられているカム30が図5に示すような凹みカムか
ら構成されており、凹面でタペット55のフォロアを押
上げるようにしている。このような凹みカム30による
と、図7に示すように、プランジャ54の突上げの速度
が従来の燃料噴射ポンプよりも速くなり、プランジャ5
4の直径を大きくしなくても燃料圧を高くすることがで
きるようになる。
射装置において、燃料噴射ポンプのカムシャフト29に
設けられているカム30が図5に示すような凹みカムか
ら構成されており、凹面でタペット55のフォロアを押
上げるようにしている。このような凹みカム30による
と、図7に示すように、プランジャ54の突上げの速度
が従来の燃料噴射ポンプよりも速くなり、プランジャ5
4の直径を大きくしなくても燃料圧を高くすることがで
きるようになる。
【0026】またこの燃料噴射ポンプ25のデリベリバ
ルブ65には図6に示す定残圧弁68が組込まれてい
る。このような定残圧弁68を組込むことによって、図
8に示すように噴射が終ったときの噴射管24内の噴射
圧を高めることが可能になる。すなわち噴射管24内に
残留する燃料圧を高めるようにし、70〜220kg/
cm2 の範囲の残圧としている。そしてこの残圧につぎ
の噴射時の燃料圧を重畳することにより、より高圧の噴
射を可能にしている。
ルブ65には図6に示す定残圧弁68が組込まれてい
る。このような定残圧弁68を組込むことによって、図
8に示すように噴射が終ったときの噴射管24内の噴射
圧を高めることが可能になる。すなわち噴射管24内に
残留する燃料圧を高めるようにし、70〜220kg/
cm2 の範囲の残圧としている。そしてこの残圧につぎ
の噴射時の燃料圧を重畳することにより、より高圧の噴
射を可能にしている。
【0027】また噴射管24がテーパ管から構成されて
おり、その内径が燃料噴射ノズル20側の方が燃料噴射
ポンプ25側よりも小さな値になっている。このテーパ
管24を利用することによって、圧送された燃料の圧力
を燃料噴射ノズル20側に行くに従って増圧するように
している。すなわち燃料噴射ポンプ25の吐出側より
も、ノズル20側の燃料圧を高くするようにしている。
おり、その内径が燃料噴射ノズル20側の方が燃料噴射
ポンプ25側よりも小さな値になっている。このテーパ
管24を利用することによって、圧送された燃料の圧力
を燃料噴射ノズル20側に行くに従って増圧するように
している。すなわち燃料噴射ポンプ25の吐出側より
も、ノズル20側の燃料圧を高くするようにしている。
【0028】図9はこのような燃料圧を加圧するための
テーパ管24を示している。このようなテーパ管の入口
部分、すなわちポンプ側の内径をdpとし、出口側、す
なわちノズル側の内径をdnとすると、ポンプ側とノズ
ル側の面積比は次式で与えられる。
テーパ管24を示している。このようなテーパ管の入口
部分、すなわちポンプ側の内径をdpとし、出口側、す
なわちノズル側の内径をdnとすると、ポンプ側とノズ
ル側の面積比は次式で与えられる。
【0029】Ap/An=(dp/dn)2 また噴射管24の長さをlとすると、図9に示すテーパ
角θは次の式で与えられる。
角θは次の式で与えられる。
【0030】tanθ=(dp−dn)/2l このようなテーパ管24において、ノズル側の断面積に
対するポンプ側の断面積の比を変えたときのテーパ管2
4内の圧力を測定した結果を図10に示す。この結果か
ら明らかなように、噴射管24のポンプ側の圧力は上記
の断面積比が大きいほど小さくなる。これに対して噴射
管24のノズル側の圧力は、直径によって異なるがノズ
ル側の直径が2mmの場合には断面積比が2前後で最大
の値を示す。このような実験結果から、Ap/Anの値
が1.5〜3の範囲内とするとともに、tanθの値が
0.2×10-3〜1.0×10-3の範囲内とすることが
好ましい。
対するポンプ側の断面積の比を変えたときのテーパ管2
4内の圧力を測定した結果を図10に示す。この結果か
ら明らかなように、噴射管24のポンプ側の圧力は上記
の断面積比が大きいほど小さくなる。これに対して噴射
管24のノズル側の圧力は、直径によって異なるがノズ
ル側の直径が2mmの場合には断面積比が2前後で最大
の値を示す。このような実験結果から、Ap/Anの値
が1.5〜3の範囲内とするとともに、tanθの値が
0.2×10-3〜1.0×10-3の範囲内とすることが
好ましい。
【0031】このような範囲内に設定することによっ
て、燃料噴射ポンプ25側の圧力を高めることなくしか
もテーパ管24によって噴射圧力波の増圧効果を得、ノ
ズル20側において高い噴射圧を得ることが可能にな
り、燃料噴射ポンプ25に負担をかけることなく高圧噴
射が可能になる。
て、燃料噴射ポンプ25側の圧力を高めることなくしか
もテーパ管24によって噴射圧力波の増圧効果を得、ノ
ズル20側において高い噴射圧を得ることが可能にな
り、燃料噴射ポンプ25に負担をかけることなく高圧噴
射が可能になる。
【0032】燃料噴射ノズル20の開弁圧は、図2に示
すノズルホルダ37内に組込まれている圧縮コイルばね
40によって設定される。ばね受け44を介して調整ね
じ45をねじ込むことによって圧縮コイルばね40を圧
縮すると、より大きな力でノズルニードル38を押圧す
ることができ、開弁圧を高い値に設定できるようにな
る。本実施例においては、調整ねじ45によってばね4
0を強く圧縮することにより、300〜700kg/c
m2 の値に設定するようにしている。
すノズルホルダ37内に組込まれている圧縮コイルばね
40によって設定される。ばね受け44を介して調整ね
じ45をねじ込むことによって圧縮コイルばね40を圧
縮すると、より大きな力でノズルニードル38を押圧す
ることができ、開弁圧を高い値に設定できるようにな
る。本実施例においては、調整ねじ45によってばね4
0を強く圧縮することにより、300〜700kg/c
m2 の値に設定するようにしている。
【0033】高圧噴射を行なうためには、少なくとも開
弁圧を180kg/cm2 以上の値に設定することを要
する。ちなみに従来の燃料噴射ノズルにおいては、開弁
圧が70〜200kg/cm2 の値に設定されていた。
弁圧を180kg/cm2 以上の値に設定することを要
する。ちなみに従来の燃料噴射ノズルにおいては、開弁
圧が70〜200kg/cm2 の値に設定されていた。
【0034】このように本実施例に係る燃料噴射装置に
おいては、噴射管24内の燃料の残圧を定残圧弁68に
よって図8に示すように、高残圧状態にしておき、凹み
カム30によって高速でプランジャ54を突上げるよう
にし、しかも噴射管24を蓄圧室とするとともに、噴射
管24の断面積がノズル20側に行くに従って小さくな
るテーパ管とし、ノズル20側へ行くに従って増圧され
るようにし、燃料噴射ポンプ25よりも燃料噴射ノズル
20の方が燃料圧が高くなるようにしている。しかも燃
料噴射ノズル20内の圧縮コイルばね40によって高い
開弁圧に設定するようにし、超高圧噴射を達成するよう
にしている。
おいては、噴射管24内の燃料の残圧を定残圧弁68に
よって図8に示すように、高残圧状態にしておき、凹み
カム30によって高速でプランジャ54を突上げるよう
にし、しかも噴射管24を蓄圧室とするとともに、噴射
管24の断面積がノズル20側に行くに従って小さくな
るテーパ管とし、ノズル20側へ行くに従って増圧され
るようにし、燃料噴射ポンプ25よりも燃料噴射ノズル
20の方が燃料圧が高くなるようにしている。しかも燃
料噴射ノズル20内の圧縮コイルばね40によって高い
開弁圧に設定するようにし、超高圧噴射を達成するよう
にしている。
【0035】従って図1に示す燃料噴射ノズル20によ
って燃焼室21内に燃料の高圧噴射を行なうことが可能
になり、超微粒子化され、もしくは蒸発化された噴霧が
ピストン12の燃焼室21に向けて噴射されるようにな
る。従って理想的な燃焼が行なわれ、これによって煙お
よびススの発生が抑えられ、排ガスの大幅な改善が達成
されるようになる。また燃料が蒸発されることによって
周囲の熱を奪い、燃焼温度を下げることによって窒素酸
化物の発生を抑えることが可能になる。
って燃焼室21内に燃料の高圧噴射を行なうことが可能
になり、超微粒子化され、もしくは蒸発化された噴霧が
ピストン12の燃焼室21に向けて噴射されるようにな
る。従って理想的な燃焼が行なわれ、これによって煙お
よびススの発生が抑えられ、排ガスの大幅な改善が達成
されるようになる。また燃料が蒸発されることによって
周囲の熱を奪い、燃焼温度を下げることによって窒素酸
化物の発生を抑えることが可能になる。
【0036】つぎに上記実施例の変形例を図11〜図1
3によって説明する。この変形例は、燃料噴射ポンプ2
5のカムシャフト29に設けられているカム30のプロ
フィールを変更するようにしたものであって、プランジ
ャに対して上方へのストロークを与える部分を接線部分
75とこれに連続する凹み部分76とから構成するよう
にしたものである。すなわち列型燃料噴射ポンプ25の
カムシャフト29のカム30のプロフィールを、窒素酸
化物を低減するための初期噴射率低減のための接線カム
プロフィールをまず設け、つぎにカム速度を一挙に上げ
るための凹み形状の凹みカム76を設けるようにしたも
のである。
3によって説明する。この変形例は、燃料噴射ポンプ2
5のカムシャフト29に設けられているカム30のプロ
フィールを変更するようにしたものであって、プランジ
ャに対して上方へのストロークを与える部分を接線部分
75とこれに連続する凹み部分76とから構成するよう
にしたものである。すなわち列型燃料噴射ポンプ25の
カムシャフト29のカム30のプロフィールを、窒素酸
化物を低減するための初期噴射率低減のための接線カム
プロフィールをまず設け、つぎにカム速度を一挙に上げ
るための凹み形状の凹みカム76を設けるようにしたも
のである。
【0037】第12図はこのようなカム30を用いたと
きのプランジャ54の速度を示しており、とくに噴射の
初期の接線部分75に対応する部分の速度を抑えるよう
にしている。そしてその後に続く凹み部分76によって
急激にプランジャ54の速度を高めるようにしている。
従って図13に示すように、噴射率はその初期に燃料の
供給量が抑えられるとともに、その後に急激に大きな噴
射率になる。従って接線部分75によって噴射の初期の
噴射量を抑えることにより、窒素酸化物の低減を図るこ
とが可能になる。また凹み部分76によってその後に高
い噴射率を得ることにより、高圧噴射を可能にし、煙の
発生を抑えることが可能になる。
きのプランジャ54の速度を示しており、とくに噴射の
初期の接線部分75に対応する部分の速度を抑えるよう
にしている。そしてその後に続く凹み部分76によって
急激にプランジャ54の速度を高めるようにしている。
従って図13に示すように、噴射率はその初期に燃料の
供給量が抑えられるとともに、その後に急激に大きな噴
射率になる。従って接線部分75によって噴射の初期の
噴射量を抑えることにより、窒素酸化物の低減を図るこ
とが可能になる。また凹み部分76によってその後に高
い噴射率を得ることにより、高圧噴射を可能にし、煙の
発生を抑えることが可能になる。
【0038】図14〜図16は別の変形例を示してい
る。この変形例においては、燃料噴射ポンプ25のカム
シャフト29に設けられているカム30の初期のストロ
ークに対応する部分を接線部分75とするとともに、ス
トロークの最終段に近い部分を凹み部分76とし、しか
もこの凹み部分76の曲率半径を小さくして小さな凹み
としている。そしてこのような小さな凹み部分76を可
能にするために、カム30の先端部に補強ピース77を
鋳包むようにしている。なお補強ピース77は例えばタ
ングステンカーバイトの円柱状の部材から構成されてい
る。
る。この変形例においては、燃料噴射ポンプ25のカム
シャフト29に設けられているカム30の初期のストロ
ークに対応する部分を接線部分75とするとともに、ス
トロークの最終段に近い部分を凹み部分76とし、しか
もこの凹み部分76の曲率半径を小さくして小さな凹み
としている。そしてこのような小さな凹み部分76を可
能にするために、カム30の先端部に補強ピース77を
鋳包むようにしている。なお補強ピース77は例えばタ
ングステンカーバイトの円柱状の部材から構成されてい
る。
【0039】このようにカム30の先端部に硬度が高い
タングステンカーバイトの補強部材77を鋳包むことに
よって、従来よりも凹み部分76の曲率半径を小さくす
ることができる。
タングステンカーバイトの補強部材77を鋳包むことに
よって、従来よりも凹み部分76の曲率半径を小さくす
ることができる。
【0040】補強ピース77を鋳包るむことによって、
とくに図16に示すように、カム30の速度および加速
度が従来よりも高くなり、これによってとくに噴射の後
期の噴射圧を高くすることが可能になり、カム30の形
状の変更のみによって高圧噴射が達成されることにな
る。
とくに図16に示すように、カム30の速度および加速
度が従来よりも高くなり、これによってとくに噴射の後
期の噴射圧を高くすることが可能になり、カム30の形
状の変更のみによって高圧噴射が達成されることにな
る。
【0041】
【発明の効果】第1の発明によれば、燃料噴射ポンプの
カムシャフトに取付けられているカムの初期のストロー
クを発生する部分を接線カムとするとともに、その後の
ストロークに対応する部分わ凹みカムとしたものであ
る。
カムシャフトに取付けられているカムの初期のストロー
クを発生する部分を接線カムとするとともに、その後の
ストロークに対応する部分わ凹みカムとしたものであ
る。
【0042】従って接線カムの部分で初期の噴射率を抑
えることが可能になり、窒素酸化物の発生を抑えられる
ようになる。しかもその後に続く凹み部分によって、高
圧噴射が達成され、排ガス中の煙の量を低減できるよう
になる。
えることが可能になり、窒素酸化物の発生を抑えられる
ようになる。しかもその後に続く凹み部分によって、高
圧噴射が達成され、排ガス中の煙の量を低減できるよう
になる。
【0043】また第2の発明によれば、燃料噴射ポンプ
のカムシャフトに取付けられているカムを接線カムから
構成するとともに、燃料噴射ポンプのデリベリバルブに
定残圧弁を組込むようにし、しかも噴射管をノズル側の
方が細いテーパ管から構成するようにしたものである。
のカムシャフトに取付けられているカムを接線カムから
構成するとともに、燃料噴射ポンプのデリベリバルブに
定残圧弁を組込むようにし、しかも噴射管をノズル側の
方が細いテーパ管から構成するようにしたものである。
【0044】従って噴射管内の残圧を定残圧弁によって
高めるとともに、接線カムによってプランジャを突上
げ、しかも先端側の方が細いテーパ管から成る噴射管に
よって燃料圧を増圧して燃料噴射ノズルに供給すること
が可能になり、燃料噴射ポンプに負担をかけることな
く、燃料噴射ノズルの噴口から高圧で燃料の噴射を行な
うことが可能になる。
高めるとともに、接線カムによってプランジャを突上
げ、しかも先端側の方が細いテーパ管から成る噴射管に
よって燃料圧を増圧して燃料噴射ノズルに供給すること
が可能になり、燃料噴射ポンプに負担をかけることな
く、燃料噴射ノズルの噴口から高圧で燃料の噴射を行な
うことが可能になる。
【0045】また第3の発明によれば、燃料噴射ポンプ
のカムシャフトに取付けられているカムを凹みカムから
構成するとともに、燃料噴射ポンプのデリベルバルブに
定残圧弁を組込むようにし、しかも燃料噴射ノズル側の
方が細いテーパ管から構成するようにしたものである。
従って凹みカムと定残圧弁とテーパ管の相乗作用によっ
て、燃料圧を高くして燃料噴射ノズルによって高圧噴射
を行なうことが可能になり、これによって排気ガス中の
煙の発生を抑えることが可能になる。またこのような構
造によれば、燃料噴射ポンプに負担をかけることなく高
圧噴射が可能になる。
のカムシャフトに取付けられているカムを凹みカムから
構成するとともに、燃料噴射ポンプのデリベルバルブに
定残圧弁を組込むようにし、しかも燃料噴射ノズル側の
方が細いテーパ管から構成するようにしたものである。
従って凹みカムと定残圧弁とテーパ管の相乗作用によっ
て、燃料圧を高くして燃料噴射ノズルによって高圧噴射
を行なうことが可能になり、これによって排気ガス中の
煙の発生を抑えることが可能になる。またこのような構
造によれば、燃料噴射ポンプに負担をかけることなく高
圧噴射が可能になる。
【図1】本発明の一実施例に係る燃料噴射装置を備える
ディーゼルエンジンの要部の縦断面図である。
ディーゼルエンジンの要部の縦断面図である。
【図2】燃料噴射ノズルの縦断面図である。
【図3】燃料噴射ポンプの要部斜視図である。
【図4】同燃料噴射ポンプの縦断面図である。
【図5】カムの形状を示す正面図である。
【図6】定残圧弁を示す縦断面図である。
【図7】カム角に対するプランジャの速度を示すグラフ
である。
である。
【図8】噴射管内の圧力を示すグラフである。
【図9】テーパ管から成る噴射管の断面図である。
【図10】断面積比と管内圧力との関係を示すグラフで
ある。
ある。
【図11】変形例の燃料噴射ポンプに設けられているカ
ムの形状を示す正面図である。
ムの形状を示す正面図である。
【図12】カム角に対するプランジャの速度を示すグラ
フである。
フである。
【図13】カム角に対する噴射率の変化を示すグラフで
ある。
ある。
【図14】補強ピースを鋳包るんだカムの形状を示す正
面図である。
面図である。
【図15】同カムの側面図である。
【図16】カム角に対する速度と加速度の変化を示すグ
ラフである。
ラフである。
10 シリンダブロック 11 シリンダ 12 ピストン 13 ピストンピン 14 コンロッド 15 シリンダヘッド 16 吸気ポート 17 排気ポート 18 吸気バルブ 19 排気バルブ 20 燃料噴射ノズル 21 燃焼室 24 噴射管(テーパ管) 25 燃料噴射ポンプ 26 ポンプユニット 27 メカニカルガバナ 28 コントロールラック 29 カムシャフト 30 カム 31 タイマ 34 ノズル本体 35 噴口 36 リテーナ 37 ノズルホルダ 38 ノズルニードル 39 押圧ロッド 40 ばね 41 バルブシート 42、43 燃料通路 44 ばね受け 45 調整ねじ 46 雌ねじ 47 キャップ 48 突部 49 雄ねじ 50 接続用ナット 51 燃料だめ 54 プランジャ 55 タペット 56 コイルばね 57 バレル 58 スピルポート 59 傾斜溝 60 ピニオン 61 コントロールスリーブ 62 切欠き 63 係合板 64 デリベリバルブ 65 ケーシング 66 バルブシート 67 コイルばね 68 定残圧弁(ボール) 69 ばね受け 70 ばね 71 バルブシート 72 小孔 75 接線部分 76 凹み部分 77 補強ピース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // F01L 1/08 A 6965−3G
Claims (3)
- 【請求項1】 燃料噴射ポンプによって燃料を加圧する
とともに、加圧された燃料を噴射管を通して燃料噴射ノ
ズルに供給し、その噴口から燃料を噴射するようにした
燃料噴射装置において、 前記燃料噴射ポンプのカムシャフトに取付けられている
カムの初期のストロークを発生する部分を接線カムとす
るとともに、その後のストロークに対応する部分を凹み
カムとしたことを特徴とする燃料噴射装置。 - 【請求項2】 燃料噴射ポンプによって燃料を加圧する
とともに、加圧された燃料を噴射管を通して燃料噴射ノ
ズルに供給し、その噴口から燃料を噴射するようにした
燃料噴射装置において、 前記燃料噴射ポンプのカムシャフトに取付けられている
カムを接線カムから構成するとともに、 前記燃料噴射ポンプのデリベリバルブに定残圧弁を組込
むようにし、 しかも前記噴射管をノズル側の方が細いテーパ管から構
成するようにしたことを特徴とする燃料噴射装置。 - 【請求項3】 燃料噴射ポンプによって燃料を加圧する
とともに、加圧された燃料を噴射管を通して燃料噴射ノ
ズルに供給し、その噴口から燃料を噴射するようにした
燃料噴射装置において、 前記燃料噴射ポンプのカムシャフトに取付けられている
カムを凹みカムから構成するとともに、 前記燃料噴射ポンプのデリベリバルブに定残圧弁を組込
むようにし、 しかも前記噴射管をノズル側の方が細いテーパ管から構
成するようにしたことを特徴とする燃料噴射装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21830592A JPH05215036A (ja) | 1991-12-06 | 1992-07-24 | 燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34907491 | 1991-12-06 | ||
JP3-349074 | 1991-12-06 | ||
JP21830592A JPH05215036A (ja) | 1991-12-06 | 1992-07-24 | 燃料噴射装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05215036A true JPH05215036A (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=26522495
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21830592A Pending JPH05215036A (ja) | 1991-12-06 | 1992-07-24 | 燃料噴射装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05215036A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109798162A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-05-24 | 无锡华源凯马发动机有限公司 | 低排放电控单缸风冷柴油机的凸轮轴 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0243462B2 (ja) * | 1982-08-27 | 1990-09-28 | ||
JPH02256873A (ja) * | 1988-10-18 | 1990-10-17 | Makoto Ikegami | 燃料噴射装置 |
JPH03185265A (ja) * | 1989-12-15 | 1991-08-13 | Hino Motors Ltd | ディーゼルエンジンの燃料噴射装置 |
JPH04143454A (ja) * | 1990-10-04 | 1992-05-18 | Nippondenso Co Ltd | 燃料噴射ポンプの逆止弁 |
-
1992
- 1992-07-24 JP JP21830592A patent/JPH05215036A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0243462B2 (ja) * | 1982-08-27 | 1990-09-28 | ||
JPH02256873A (ja) * | 1988-10-18 | 1990-10-17 | Makoto Ikegami | 燃料噴射装置 |
JPH03185265A (ja) * | 1989-12-15 | 1991-08-13 | Hino Motors Ltd | ディーゼルエンジンの燃料噴射装置 |
JPH04143454A (ja) * | 1990-10-04 | 1992-05-18 | Nippondenso Co Ltd | 燃料噴射ポンプの逆止弁 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109798162A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-05-24 | 无锡华源凯马发动机有限公司 | 低排放电控单缸风冷柴油机的凸轮轴 |
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