JPH0530434U - デイーゼルエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 第１中継部材15を介してガバナー装置３の出
力部材７と燃料噴射装置４の噴射量調節部材4aとが連結
され、その第１中継部材15と第２中継部材９とが同行回
転する。給気圧力に応じて変位する給気圧感応部材35に
より第２中継部材９の回転が阻止されることで、噴射量
調節部材4aの燃料増加方向への変位が阻止される。この
回転の阻止位置は、給気圧力の上昇により燃料増加方向
に変位し、給気圧力の下降により燃料減少方向に変位す
る。給気圧力に応じた第２中継部材９の変位の阻止量を
変更できるように、第２中継部材９の回転中心に対する
給気圧感応部材35の取り付け位置が相対的に変更可能と
される。給気圧感応部材35による第２中継部材９の回転
の阻止開始位置を変更できるように、第１中継部材15に
対する第２中継部材９の取り付け位置が相対的に変更可
能とされる。 【効果】 急加速時に燃焼室に噴射される燃料量が空気
量に見合った量となる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は燃料噴射量を給気圧力に応じて制御するディーゼルエンジンに関する 。

【０００２】

【従来の技術】

ディーゼルエンジンのガバナー装置の出力部材は、独立形燃料噴射ポンプやユ ニットインジェクターといった燃料噴射装置の噴射量調節部材とリンク機構等を 介し連動し、加速時に噴射量調節部材を作動させることで燃料噴射量を増加させ る。また、ディーゼルエンジンの過給機は、加速時に給気圧力を大きくして出力 を増大させる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

急加速をする場合、ガバナー装置の出力部材は迅速に応答して短時間で燃料増 加方向に変位するが、過給機により給気圧力が上昇するまでにはガバナー装置に より燃料噴射量が増加するのに比べ時間を要する。そのため、加速当初にあって は燃料噴射量に見合った空気が燃焼室に供給されず、不完全燃焼により黒煙が発 生するという問題があった。

【０００４】 本考案は上記従来技術の問題を解決することのできるディーゼルエンジンを提 供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案の特徴とするところは、過給機と、ガバナー装置と、燃料噴射装置とを 備えるディーゼルエンジンにおいて、固定側部材によって軸中心に回転可能に支 持される第１中継部材と、この第１中継部材に同行回転可能に取り付けられる第 ２中継部材と、固定側部材に取り付けられて給気圧力に応じて変位する給気圧感 応部材とが設けられ、その第１中継部材を介してガバナー装置の出力部材と燃料 噴射装置の噴射量調節部材とが連結され、その給気圧感応部材により第２中継部 材の回転が阻止されることで噴射量調節部材の燃料増加方向への変位が阻止され 、この給気圧感応部材による第２中継部材の回転の阻止位置は、給気圧力の上昇 により燃料増加方向に変位し給気圧力の下降により燃料減少方向に変位するもの とされ、この給気圧力に応じた第２中継部材の変位の阻止量を変更できるように 、第２中継部材の回転中心に対する給気圧感応部材の取り付け位置が相対的に変 更可能とされ、この給気圧感応部材による第２中継部材の回転の阻止開始位置を 変更できるように、第１中継部材に対する第２中継部材の取り付け位置が相対的 に変更可能とされている点にある。

【０００６】

【作用】

エンジンの急加速を行なった場合、ガバナー装置の出力部材の変位により第１ 中継部材が回転して噴射量調節部材が燃料増加方向に変位しようとする。しかし 、加速開始当初にあっては過給機による給気圧力の上昇がなされていないため、 給気圧感応部材による第２中継部材の回転の阻止位置は燃料減少方向に変位され ている。よって、急加速当初にあっては第１中継部材の燃料増加方向への変位が 阻止され、燃料噴射量の増加は制限される。

【０００７】 しかる後に過給機により給気圧力の上昇がなされると、給気圧感応部材の変位 により第２中継部材の回転の阻止位置は燃料増加方向に変位する。これにより、 第１中継部材の燃料増加方向への変位が阻止されることはなく、噴射量調節部材 はガバナー装置の出力部材の変位に応じて燃料増加方向に変位する。すなわち、 燃焼室に噴射される燃料量は空気量に見合った量となる。

【０００８】 ディーゼルエンジンにおける燃料噴射量はエンジンの最大出力に比例するので 、最大出力の大きなエンジンでは噴射量調節部材の最大変位量は大きくなり、最 大出力が小さくなると噴射量調節部材の最大変位量は小さくなる。よって、給気 圧力に応じて噴射量調節部材の変位を阻止する場合、噴射量調節部材の変位の阻 止量をエンジンの最大出力に応じて変化させないと噴射燃料量と空気量とが見合 わなくなる。そこで、第２中継部材の回転中心に対する給気圧感応部材の取り付 け位置が相対的に変更可能とされている。これにより、エンジンの最大出力が大 きい場合は、給気圧感応部材と第２中継部材の回転中心との距離を小さくし、給 気圧感応部材の変位に応じた第２中継部材の変位量を大きくする。また、エンジ ンの最大出力が小さい場合は、給気圧感応部材と第２中継部材の回転中心との距 離を大きくし、給気圧感応部材の変位に応じた第２中継部材の変位量を小さくす る。

【０００９】 また、給気圧力に応じた噴射量調節部材の変位の阻止開始時期が最適時期から ずれてしまうと、燃焼室に噴射される燃料量を空気量に見合った量とすることが できなくなる。そこで、第１中継部材に対する第２中継部材の取り付け位置を相 対的に変更し、給気圧感応部材による第２中継部材の回転の阻止開始位置を変更 することで、給気圧力に応じた噴射量調節部材の変位の阻止開始時期を最適時期 とすることが可能とされている。

【００１０】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。

【００１１】 図４に示す多気筒ディーゼルエンジン１は、排気ターボ過給機２と、ガバナー 装置３と、ユニットインジェクター４により構成される燃料噴射装置と、エンジ ン停止装置１９とを備え、各シリンダにユニットインジェクター４から燃料が噴 射されると共に給気マニホールド５から空気が供給される。

【００１２】 図１、図２に示すように、エンジン１のギヤケース１ａの側面にマウント（固 定側部材）１１がボルト１２により固定され、このマウント１１に支軸１３が軸 １３ａ中心に回転可能に取り付けられている。この支軸１３の一端にＬ字形の第 １中継部材１５が一体的に取り付けられている。

【００１３】 その第１中継部材１５の一端に、カバナー装置３の出力レバー（出力部材）７ がリンク１８を介して連結され、また、第１中継部材１５の他端にリンク８が連 結されている。その出力レバー７はカバナー装置３の出力軸６中心に揺動し、図 中矢印Ａ方向に変位することで燃料噴射量を増加させ、図中矢印Ｂ方向に変位す ることで燃料噴射量を減少させる。そのリンク１８は筒状の第１部材１８ａと、 この第１部材１８ａに挿入される第２部材１８ｂとを有し、その第１部材１８ａ と第２部材１８ｂの間に圧縮コイルバネ１８ｃが介在されている。このバネ１８ ｃは、第２部材１８ｂの先端のフランジ部１８ｂ′と第１部材１８ａにねじ合わ されたキャップ１８ａ′とで挟まれている。

【００１４】 その第１中継部材１５の他端に連結されるリンク８は、前記ユニットインジェ クター４のコントロールラック（噴射量調節部材）４ａに連結され、図中矢印Ｃ 方向に変位することで燃料噴射量を増加させ、図中矢印Ｄ方向に変位することで 燃料噴射量を減少させる。

【００１５】 また、マウント１１には給気圧感応装置２０が取り付けられている。この給気 圧感応装置２０は、マウント１１にボルトナット４０によって取り付けられるハ ウジング２１と、このハウジング２１の内部空間を上下に仕切るダイアフラム２ ２と、このダイアフラム２２に取り付けられるロッド２３と、ハウジング２１の 内部にあってロッド２３を上方に付勢するバネ２４とを備えている。そのハウジ ング２１の内部の上方側空間は、配管２５を介して給気マニホールド５に連通さ れている。そのダイアフラム２２の上方移動は、ハウジング２１に上方からねじ 込まれる調節ねじ６０により阻止され、調節ねじ６０を回転させることでダイヤ フラム２２の上下移動範囲は調節可能とされている。

【００１６】 そのロッド２３の下端にナット３０がねじ合わされている。このナット３０の 上面にＬ字形のレバー３３の一端が当接する。このレバー３３はハウジング２１ に軸３４中心に回転可能に取り付けられている。そのレバー３３の他端に給気圧 感応ロッド（給気圧感応部材）３５の一端面が当接する。この給気圧感応ロッド ３５は、ハウジング２０に設けられたガイド孔３６に挿入され、前記支軸１３と 直角な方向（図１において左右方向）に往復移動可能とされている。また、給気 圧感応ロッド３５は、外周に設けられたフランジ３５ａとハウジング２１とで挟 まれるバネ３７により覆われ、このバネ３７の弾性力により給気圧感応ロッド３ ５はレバー３３の他端に押し付けられている。なお、バネ３７の弾性力は前記バ ネ２４の弾性力よりも小さくされている。これにより、給気圧力が増加するとロ ッド２３が下方に変位するので、給気圧感応ロッド３５は図１において右方に変 位し、給気圧力が減少するとロッド２３が上方に変位するので給気圧感応ロッド ２３は左方に変位する。

【００１７】 前記支軸１３の他端に停止レバーを兼用する第２中継部材９が取り付けられて いる。この取り付けのため、第２中継部材９に支軸１３の挿入孔９ａと、この挿 入孔９ａに通じる割り溝９ｂとが形成されている。その挿入孔９ａに支軸１３が 挿入され、ボルト４６により割り溝９ｂの間を狭めることで挿入孔９ａの内周面 により支軸１３が締め付けられる。これにより、第２中継部材９は支軸１３を介 して第１中継部材１５と同行回転する。

【００１８】 この第２中継部材９を図１において矢印Ｅ方向に回転させ、仮想線で示す停止 位置Ｆに変位させると、この変位が第１中継部材１５からリンク８を介してコン トロールラック４ａに伝達され、コントロールラック４ａは無噴射位置に変位し てエンジン１が停止する。

【００１９】 そして、ガバナー装置３の出力レバー７が図１において矢印Ａ方向に変位して 燃料噴射量を増加させようとすると、この出力レバー７の変位はリンク８、第１ 中継部材１５および支軸１３を介して第２中継部材９に伝達され、第２中継部材 ９は図中矢印Ｇ方向に変位しようとする。この第２中継部材９の矢印Ｇ方向への 変位は、給気圧力が上昇していない場合には給気圧感応ロッド３５が第２中継部 材に当接することで阻止される。この第２中継部材９の回転が阻止されることで 、コントロールラック４ａが燃料増加方向へ変位するのが阻止される。

【００２０】 なお本実施例では、第２中継部材９の回転が給気圧感応ロッド３５により阻止 された場合でも、ガバナー装置３の出力レバー７の変位を許容することで、ガバ ナー装置３に無理な力が作用するのを防止している。すなわち、ガバナー装置の 出力レバー７と第１中継部材１５とを連結するリンク１８は、前述のように第１ 部材１８ａと第２部材１８ｂとの間に圧縮コイルバネ１８ｃが介在されているた め、第２中継部材９の回転が給気圧感応ロッド３５により阻止されても、バネ１ ８ｃが圧縮変形されることで出力レバー７の燃料増加方向への変位は許容される 。

【００２１】 その給気圧感応ロッド３５による第２中継部材９の回転の阻止位置は、給気圧 力の上昇により給気圧感応ロッド３５が図１において右方へ変位することから燃 料増加方向（矢印Ｈ方向）に変位し、給気圧力の下降により給気圧感応ロッド３ ５は図１において左方に変位することから燃料減少方向（矢印Ｉ方向）に変位す る。

【００２２】 これにより、エンジン１の急加速を行なった場合、ガバナー装置３の出力レバ ー７が燃料増加方向に変位しても、加速開始当初にあっては過給機２による給気 圧力の上昇がなされていないため、給気圧感応ロッド２２による第２中継部材９ の回転の阻止位置は燃料減少方向に変位されている。よって、コントロールラッ ク４ａが燃料増加方向に変位するのが阻止され、燃料噴射量の増加は制限される 。しかる後に過給機２により給気圧力が上昇されると、給気圧感応ロッド３５の 変位により第２中継部材９の回転の阻止位置は燃料増加方向に変位する。すると 、ガバナー装置３の出力レバーの変位がバネ１８ｃの復元によりコントロールラ ック４ａに伝達され、コントロールラック４ａは燃料増加方向に変位する。これ により、エンジンの燃焼室に噴射される燃料量は空気量に見合った量となり、急 加速時における黒煙発生が防止される。

【００２３】 図３において、横軸は時間を表し、縦軸はコントロールラック４ａの移動量と 給気圧感応ロッド３５の移動量と過給気圧とを表し、実線はエンジンの急加速を 行なった場合の時間と過給気圧の関係を示し、破線は給気圧感応ロッド３５の時 間と移動量との関係を示し、１点鎖線は燃料噴射量を給気圧力に応じて制御する 場合のコントロールラック４ａの時間と移動量との関係を示し、２点鎖線は燃料 噴射量の給気圧力に応じた制御を行なわない場合のコントロールラック４ａの時 間と移動量との関係を示す。これより、給気圧感応ロッド３５を用いて燃料噴射 量を給気圧力に応じて制御することにより、コントロールラック４ａが給気圧力 に応じて変位し、燃料噴射量が給気圧力に応じて上昇し、燃料噴射量が空気量に 見合った量になることが確認できる。

【００２４】 また、図３において縦軸で示されるコントロールラック４ａの最大変位量はエ ンジンの最大出力に比例し、最大出力が大きくなるとコントロールラック４ａの 最大変位量は大きくなり、最大出力が小さくなるとコントロールラック４ａの最 大変位量は小さくなる。そのため、給気圧感応ロッド３５による第２中継部材９ の燃料増加方向への変位の阻止量も、エンジンの最大出力が大きい場合には大き くし、エンジンの最大出力が小さい場合には小さくする必要がある。そのため、 第２中継部材９の回転中心に対する給気圧感応ロッド３５の取り付け位置が相対 的に変更可能とされている。

【００２５】 すなわち本実施例では、マウント１１に対する給気圧感応装置２０のハウジン グ２１の取り付けは、マウント１１に形成された長孔５０と、この長孔５０に挿 通されるボルトナット４０により行なわれ、マウント１１に対するハウジング２ １の取り付け位置を本実施例では上下に位置変更させることが可能とされている 。これにより、第２中継部材９の回転中心と給気圧感応ロッド３５との間隔が小 さくなると、第２中継部材９の回転の阻止量を大きくすることができ、第２中継 部材９の回転中心と給気圧感応ロッド３５との間隔が大きくなると、第２中継部 材９の回転の阻止量を小さくすることができる。これにより、エンジンの最大出 力に応じたコントロールラック４ａの最大変位量に応じ、コントロールラック４ ａの変位を給気圧力に応じて阻止し、燃料噴射量の制御を行なうことができる。

【００２６】 また、給気圧力に応じたコントロールラック４ａの変位の阻止開始時期が最適 時期よりも遅れると空気量が不足して黒煙が発生し、早くなると燃料が不足して エンジンが停止してしまう。そこで、給気圧力に応じたコントロールラック４ａ の阻止開始時期を変更調節するため、給気圧感応ロッド３５による第２中継部材 ９の回転阻止の開始位置が変更可能とされている。すなわち、前述のように支軸 １３に対し第２中継部材９はボルト４６を介して取り付けられ、そのボルト４６ を緩めることで、第２中継部材９と第１中継部材１５とが、支軸１３を中心とし て相対回転可能とされている。この第１中継部材１５と第２中継部材９との相対 回転により、第２中継部材９と給気圧感応ロッド３５との図１における左右方向 の距離を調節することができるため、給気圧感応ロッド３５による第２中継部材 ９の阻止開始位置を変更することができる。これにより、給気圧力に応じて最適 なタイミイグでコントロールラック４ａの変位の阻止を開始することができる。

【００２７】 また本実施例では、給気圧感応装置２０のロッド２３に対するナット３０のね じ込み量を調節したり、調節ねじ６０のハウジング２１に対するねじ込み量を調 節してダイヤフラム２２の変位量を変更することで、コントロールラック４ａの 変位の阻止量や阻止開始タイミングの微調節が可能とされている。なお、ダイヤ フラム２２の変位量は僅かであるため、ダイヤフラム２２の変位量の調節のみで は、エンジンの最大出力に応じたコントロールラック４ａの変位の阻止や阻止開 始タイミングを充分に調節することはできない。

【００２８】 また、レバー３３には解除レバー６５が連結され、この解除レバー６５を図中 矢印Ｊ方向に回転させることで、レバー３３と給気圧感応ロッド３５との当接が 解除され、コントロールラック４ａの燃料増加方向への移動の阻止が解除される 。これは、エンジンの始動時や加速性能を向上させる場合は給気圧が上昇してい なくても燃料量を多くする必要があるためである。

【００２９】 なお、本考案は上記実施例に限定されるものではない。

【００３０】 例えば、上記実施例では第２中継部材をエンジンの停止レバーと兼用させたが 必ずしも兼用させる必要はない。また、上記実施例では固定側に対して給気圧感 応部材を変位させることで、給気圧感応部材と第２中継部材の回転中心との相対 位置を変更させたが、固定側部材に対して第２中継部材の回転中心を変位させて もよく、要は両者の相対位置が変更できればよい。また、第２中継部材に対し第 １中継部材の相対位置を変化させるようにしてもよく、要は両者の相対位置が変 更可能であればよい。また、上記実施例では燃料噴射装置としてユニットインジ ェクターを備えたものを示したが、これに限定されるものではなく、例えば独立 型燃料噴射ポンプを備えたディーゼルエンジンにも本考案を適用することができ る。

【００３１】

【考案の効果】

本考案によるディーゼルエンジンによれば、エンジンの最大出力に拘わらず、 噴射量調節部材の変位量を給気圧力に応じて最適なタイミングで制御し、急加速 時に燃焼室に噴射される燃料量を空気量に見合った最適な量とすることができ、 エンジンを停止させることなく不完全燃焼による黒煙発生を防止することができ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係るディーゼルエンジンの要
部の正面図

【図２】本考案の実施例に係るディーゼルエンジンの要
部の側面図

【図３】本考案の実施例に係るディーゼルエンジンの作
用説明図

【図４】本考案の実施例に係るエンジンの構成説明図

【符号の説明】

１ ディーゼルエンジン ２ 排気ターボ過給機 ３ ガバナー装置 ４ ユニットインジェクター ４ａ コントロールラック ７ 出力レバー ９ 第２中継部材 １５ 第１中継部材 ３５ 給気圧感応ロッド

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 過給機と、ガバナー装置と、燃料噴射装
   置とを備えるディーゼルエンジンにおいて、固定側部材
   によって軸中心に回転可能に支持される第１中継部材
   と、この第１中継部材に同行回転可能に取り付けられる
   第２中継部材と、固定側部材に取り付けられて給気圧力
   に応じて変位する給気圧感応部材とが設けられ、その第
   １中継部材を介してガバナー装置の出力部材と燃料噴射
   装置の噴射量調節部材とが連結され、その給気圧感応部
   材により第２中継部材の回転が阻止されることで噴射量
   調節部材の燃料増加方向への変位が阻止され、この給気
   圧感応部材による第２中継部材の回転の阻止位置は、給
   気圧力の上昇により燃料増加方向に変位し給気圧力の下
   降により燃料減少方向に変位するものとされ、この給気
   圧力に応じた第２中継部材の変位の阻止量を変更できる
   ように、第２中継部材の回転中心に対する給気圧感応部
   材の取り付け位置が相対的に変更可能とされ、この給気
   圧感応部材による第２中継部材の回転の阻止開始位置を
   変更できるように、第１中継部材に対する第２中継部材
   の取り付け位置が相対的に変更可能とされていることを
   特徴とするディーゼルエンジン。