JPH0583358U - 燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディーゼルエンシンのボッシュ式燃料噴射ポ
ンプを、エンジン低速時の噴射圧力を高め、高速時には
噴射時期の進角量を大きくし、噴射圧力波形を噴射初期
には低圧で、噴射後期には高圧になるようにする。 【構成】 噴射ポンプのシリンダ３に燃料の主ポート４
と、その上に副ポート５とを設け、プランジャ１０の有
効ストロークを従来のものよりＬ₂ だけ大きくする。低
速時にはプランジャ１０が副ポート５を閉じると、シリ
ンダ室７の圧力は高圧となりデリベリバルブ２０を開き
燃料噴射を開始するが、プリストロークが大きいためプ
ランジャ上昇速度が早くなり最大圧力は高くなる。高速
時にはプランジャ１０が主ポート４を閉じるとデリベリ
バルブが開き、噴射開始するため低速時に対する進角量
は大きい。 また、噴射圧力は副ポートが閉じるまで上
昇率は低く、副ポートを閉じると上昇率は高くなり、目
的の噴射圧力波形が得られる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ディーゼルエンジンのボッシュ式燃料噴射ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】

図３はボッシュ式燃料噴射ポンプのプランジャ部の断面図であり、１は本体、 ２は図示しない燃料フィードポンプに接続している燃料チャンバ、３０は本体１ に圧入されたシリンダ、３１は燃料のポートで燃料チャンバ２に連通している。

【０００３】 １０はグルーブ１１を設けたプランジャでシリンダ３０に嵌入しており、図示 されないエンジンにより駆動されるカムにより往復動する。シリンダ３０の上面 ３２からポート３１までの距離はＬ₁ である。３３はプランジャ１０の上部に形 成されたシリンダ室である。

【０００４】 ２０はデリベリバルブでばね２１によって弁座２２に圧接されている。２３は デリベリ室である。デリベリ室２３は噴射燃料通路２４を経て図示しない燃料噴 射ノズルに接続している。

【０００５】 シリンダ室３３は図示されない燃料フィードポンプにより、常に低圧の燃料が 満たされている。エンジンが回転するとカムによりプランジャ１０は上昇し、シ リンダ室３３の圧力は徐々に上昇するがデリベリバルブ２０は開かず、プランジ ャ１０がポート３１を閉じる（ポート閉）とシリンダ室３３の燃料圧力は急激に 上昇して高圧となり、デリベリバルブ２０を押し上げてデリベリ室２３に入り噴 射燃料通路２４を経て燃料噴射ノズルから燃料を噴射する。

【０００６】 更にプランジャ１０が上昇し、グルーブ１１がポート３１に達する（スピルポ ート開）と、燃料は燃料チャンバ２に逃げ、燃料圧力は低下してデリベリバルブ ２０は下降し、弁座２２に当接して回路を閉じ、燃料の噴射は終わる。

【０００７】 上記の作動を図示すると図４のごとくなる。図４は時間と燃料圧力との関係を 示すグラフであり、横軸は時間、縦軸は上部（ｂ）はデリベリ室２３の燃料圧力 、即ち噴射圧力を示し、下部（ａ）はシリンダ室５の燃料圧力を示す。線図ａは エンジン高速時、ｂはエンジン低速時を示す。

【０００８】 （ａ）に示すごとく、エンジンが回転すると高速時、低速時ともにシリンダ室 ３３の燃料圧力は徐々に上昇し、ポート閉とともに急激に直線的に上昇し、スピ ルポート開で最高圧力を示す。以後圧力は急激に低下する。

【０００９】 デリベリ室２３には（ｂ）に示すごとく、常に残圧Ｐ１が存在する。ポート閉 で残圧Ｐ１からデリベリバルブ２０の開弁圧Ｐ２だけ上昇して燃料噴射を開始し 、以後直線的にスピルポート開の最高圧力まで上昇する。エンジン高速時の最高 圧力はＰ_c 、低速時の最高圧力はＰ_d である。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

ボッシュ式噴射ポンプにおいては、エンジン高速運転時には噴射時期を早める （進角させる）方が出力を高め、燃料消費率を低減できる。しかしながら、図４ （ｂ）に示すように、高速時の低速時に対する噴射時期の進角の量Ｓ₂ はプラン ジャ速度の差のみであり、時間的には極めて僅かしかない。これを解決するため にはタイマの装着が必要であり、経済的に不利である。

【００１１】 また、噴射圧力波形は、噴射初期には低く、後期に噴射に高くする方がＮＯ_X および騒音の低減に有利であるが、噴射圧力波形の制御は困難であり、図４に示 すごとく、圧力は直線的に上昇する。

【００１２】 噴射圧力はエンジン回転数に比例するため、低速時の最大噴射圧力Ｐ_d が低く なり、噴霧状態が悪いという問題がある。

【００１３】 本考案は上記の問題点に着目してなされたもので、エンジン高速時には噴射時 期の進角量を十分に大きくし、噴射圧力波形を噴射初期には圧力が低く、後期に は高圧となるようにし、低速時の最大噴射圧力を高める様な燃料噴射ポンプを経 済的に提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

上記の目的達成のため、本考案に係る燃料噴射ポンプの第１の考案においては 、側面に燃料ポートを設けたシリンダと、前記シリンダ内を往復動するプランジ ャとを備えたディーゼルエンジンのボッシュ式燃料噴射ポンプにおいて、前記燃 料ポートの上方に副燃料ポートを具備せることを特徴としており、第２の考案に おいては、前記燃料ポートと副燃料ポートとの距離だけ、前記プランジャの有効 ストロークを増加せることを特徴としている。

【００１５】

【作用】

上記構成によれば、燃料噴射ポンプのシリンダの燃料ポートの上方に副燃料ポ ートを設け、燃料ポートと副燃料ポートとの距離だけプランジャの有効ストロー クを増加させた。

【００１６】 そのため、噴射圧力はエンジン高速時には燃料ポートが閉じると上昇を開始し 、低速時には副燃料ポートが閉じた時点で上昇を開始するため、高速時は低速時 に比して大幅に噴射時期を早めることができる。

【００１７】 また、高速時の噴射圧力はプランジャが燃料ポートから副燃料ポートに達する までは低く、以後は最高圧力まで直線的に上昇するため、噴射圧力波形は噴射初 期には低く、後期には高くなる。

【００１８】 通常、ボッシュ式噴射ポンプでは、プリストローク（プランジャがリフトを開 始してから燃料ポートを閉じるまでのストローク）が高くなるとプランジャ速度 が上昇する。このため、低速時にはプリストロークの増加によりプランジャ速度 が上昇するため噴射圧力が増大する。

【００１９】

【実施例】

以下に、本考案にかかる燃料噴射ポンプの実施例について、図面を参照して詳 述する。図１は燃料噴射ポンプのプランジャ部の断面図であり、シリンダ以外の 部品構成、名称、番号は従来のものと同一なので説明は省略し、異なる部分のみ 説明する。

【００２０】 本体１に圧入されたシリンダ３の側面には、燃料の副ポート５が設けられ、シ リンダ３の上面６からの距離はＬ₁ であり、図３に示す、従来のシリンダ３０の 上面３２からポート３１までの距離に等しい。

【００２１】 副ポート５の下には距離Ｌ₂ を隔てて主ポート４が設けられている。即ち、従 来のプランジャ１０の有効ストロークに比してＬ₂ だけ増加したこととなる。副 ポート５の穴径は主ポート４の穴径より小さい。プランジャ１０の上部にはシリ ンダ室７が形成されている。

【００２２】 次に作用について説明すると、エンジンが回転するとプランジャ１０は図示し ないカムにより上昇し、シリンダ室７の燃料圧力は徐々に上昇するがデリベリバ ルブ２０は開かない。

【００２３】 プランジャ１０が主ポート４を閉じる（主ポート閉）と燃料圧力は上昇する。 しかしながら、副ポート５から燃料が逃げるため、エンジン低速時にはシリン ダ室７の圧力上昇率は小さく、デリベリバルブ２０はまだ開かない。

【００２４】 プランジャ１０が副ポート５を閉じる（副ポート閉）と圧力は急激に上昇して デリベリバルブ２０を押し上げ、デリベリ室２３、噴射燃料通路２４を経て図示 しない噴射ノズルから燃料噴射を開始する。

【００２５】 プランジャ１０が更に上昇してグルーブ１１が主ポート４に達する時点（スピ ルポート開）で噴射圧力は最大に達し、その後シリンダ室７の燃料は逃げ、圧力 は低下してデリベリバルブ２０は閉じ、噴射は終了する。

【００２６】 エンジン高速時にはプランジャ１０の上昇速度が高速のため、主ポート４が閉 じるとシリンダ室７の圧力は上昇し、デリベリバルブ２０を開いて燃料の圧送を 開始する。

【００２７】 しかしながら、副ポート５から燃料が逃げるため、副ポート５を閉じるまでの 圧力の上昇率は低く、副ポート５が閉じると圧力上昇率は急激に大きくなり、プ ランジャ１０のグルーブ１１が主ポート４に達する時点で圧力は最大となり、以 後、圧力は低下して噴射は終了する。

【００２８】 図２は上記の動作を図に示したもので、横軸は時間であり、縦軸の上部（ｂ） はデリベリ室２３の燃料圧力、即ち噴射圧力であり、下部（ａ）はシリンダ室７ の燃料圧力である。線図ａはエンジン高速時、ｂは低速時を示す。

【００２９】 シリンダ室７の燃料圧力は、（ａ）に示すごとく、高速時、低速時とも、主ポ ート閉で僅かに上昇し、副ポート閉で急激に上昇を開始してスピルポート開で最 高圧力に達し、以後圧力は低下する。

【００３０】 デリベリ室２３の燃料圧力は、（ｂ）に示すごとく、エンジン高速時（線図ａ ）は主ポート閉で噴射を開始し、副ポート閉まで圧力は上昇するが上昇率は小さ い。副ポート閉で圧力上昇率は大きくなり、圧力は直線的に上昇し、スピルポー ト開で最高圧力Ｐ_a に達し、以後圧力は低下して噴射を終了する。即ち、噴射初 期は噴射圧力は低く、噴射後期に噴射圧力は高くなる。

【００３１】 エンジン低速時（線図ｂ）は主ポート閉では副ポート５から燃料が逃げ、シリ ンダ室７の燃料圧力が低いため、デリベリバルブ２０は開かない。副ポート閉付 近でデリベリバルブ２０が開き、燃料噴射を開始する。

【００３２】 その後燃料圧力は直線的に上昇し、スピルポート開で最高圧力Ｐ_b に達し、以 後圧力は低下して噴射を終了する。前述のごとくプランジャ１０の有効ストロー クは従来のものに比してＬ₂ だけ長いため、最高圧力Ｐ_b は従来のものの最高圧 力Ｐ_d よりも高くなる。

【００３３】 上述のごとく、エンジン低速時には副ポート閉で噴射を開始し、高速時には主 ポート閉で噴射を開始する。即ち、高速時は低速時よりも噴射開始時期がＳ₁ だ け早くなり、進角量は大幅に大きくなる。

【００３４】

【考案の効果】

以上説明したごとく、本考案はディーゼルエンジンのボッシュ式燃料噴射ポン プの、シリンダに設けられた燃料の主ポートの上方に副ポートを設け、主ポート と副ポートとの距離だけプランジャの有効ストロークを増加したため、以下のご とき効果を奏する。

【００３５】 （１）エンジン高速時、燃料噴射初期の燃料圧力は低く、噴射後期の燃料圧力を 高くすることができ、ＮＯ_X の低減や騒音の低減に有利である。

【００３６】 （２）エンジン高速時の噴射時期の進角量を大きくすることができ、燃料消費率 の低減に役立つ。しかも、特別な装置が不要のため経済的である。

【００３７】 （３）エンジン低速時の最大噴射圧力を高くすることができ、低速時でも良好な 噴霧状態が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の噴射ポンプのプランジャ部の断面図で
ある。

【図２】本考案の噴射ポンプの作動時の、時間と燃料圧
力との関係を示すグラフである。

【図３】従来の噴射ポンプのプランジャ部の断面図であ
る。

【図４】従来の噴射ポンプの作動時の、時間と燃料圧力
との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 本体 ２ 燃料チャンバ ３ シリンダ ４ 主ポート ５ 副ポート ７ シリンダ室 １０ プランジャ １１ グルーブ ２０ デリベリバルブ ２２ 弁座 ２３ デリベリ室 ２４ 噴射燃料通路

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 側面に燃料ポートを設けたシリンダと、
   前記シリンダ内を往復動するプランジャとを備えたディ
   ーゼルエンジンのボッシュ式燃料噴射ポンプにおいて、
   前記燃料ポートの上方に副燃料ポートを具備せることを
   特徴とする燃料噴射ポンプ。
2. 【請求項２】 前記燃料ポートと副燃料ポートとの距離
   だけ、前記プランジャの有効ストロークを増加せること
   を特徴とする請求項１の燃料噴射ポンプ。