JPH0633735B2 - Accumulation type fuel injection device - Google Patents
Accumulation type fuel injection deviceInfo
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- JPH0633735B2 JPH0633735B2 JP62329614A JP32961487A JPH0633735B2 JP H0633735 B2 JPH0633735 B2 JP H0633735B2 JP 62329614 A JP62329614 A JP 62329614A JP 32961487 A JP32961487 A JP 32961487A JP H0633735 B2 JPH0633735 B2 JP H0633735B2
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- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
- F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ディーゼルエンジンに用いる蓄圧式燃料噴
射装置に関する。Description: [Industrial field of application] The present invention relates to a pressure accumulation type fuel injection device used in a diesel engine.
従来、ディーゼルエンジンの蓄圧式燃料噴射装置として
は、第５図に示すようなものが開示されている。Conventionally, as a pressure-accumulation type fuel injection device for a diesel engine, a device as shown in FIG. 5 has been disclosed.
該蓄圧式燃料噴射装置５０は、噴口１１よりエンジンの
燃焼室に燃料を噴霧即ち噴射するために、燃料を蓄圧室
５に供給する噴射燃料供給用の燃料噴射ノズルであり、
噴口１１を有する本体１５の蓄圧室５内に噴口１１を開
閉する針弁３が設けられ、該針弁３にチェックバルブ２
が摺動可能に設けられている。The pressure accumulation type fuel injection device 50 is a fuel injection nozzle for supplying injection fuel to the pressure accumulation chamber 5 in order to spray or inject the fuel into the combustion chamber of the engine from the injection port 11.
A needle valve 3 for opening and closing the injection port 11 is provided in a pressure accumulating chamber 5 of a main body 15 having the injection port 11, and the check valve 2 is provided in the needle valve 3.
Are slidably provided.
チェックバルブ２は針弁３の外周を軸として上下にスラ
イド可能に構成されている。チェックバルブ２をスプリ
ング４によって蓄圧室５の上面側に配置したチェックバ
ルブシート６に押し付けるように付勢し、チェックバル
ブ２によって通路１３と蓄圧室５との連通を遮断し、且
つチェックバルブ２の週面と蓄圧室５の周面との間にチ
ェックバルブ外周隙間７が形成されている。The check valve 2 is configured to be vertically slidable around the outer circumference of the needle valve 3. The check valve 2 is biased by the spring 4 so as to be pressed against the check valve seat 6 arranged on the upper surface side of the pressure accumulating chamber 5, the communication between the passage 13 and the pressure accumulating chamber 5 is blocked by the check valve 2, and the check valve 2 A check valve outer peripheral gap 7 is formed between the week surface and the peripheral surface of the pressure accumulating chamber 5.
このような燃料噴射装置５０において、エンジンによっ
て駆動される一般的な燃料噴射ポンプ８により圧送され
た燃料は、該燃料の供給圧力によってスプリング４に打
ち勝ってチェックバルブ２、噴射パイプ９、通路１３、
チェックバルブシート６の通孔１４及びチェックバルブ
外周隙間７を通って蓄圧室５に入る。次いで、燃料噴射
ポンプ８による燃料の圧送期間が終了すると、噴射パイ
プ９、通路１３及びチェックバルブシート６の通孔１４
内の内圧が急速に低下する。そのため、針弁３及びチェ
ックバルブ２の上面、即ち符号Ａで示される部位に働い
ている力が開放される。そこで、蓄圧室５に閉じ込めら
れた燃料圧スプリング４のスプリング力に打ち勝ってチ
ェックバルブ２及び針弁３を上方にスライドさせる。従
って、噴口１１が開放し、燃料の噴射が開始される。燃
料の噴射がスタートすると、蓄圧室５の内圧が急速に低
下し、スプリング４のスプリング力が蓄圧室５内の燃料
圧に打ち勝つまで燃焼室への燃料の噴射が行われる。な
お、図中、符号１２は針弁３のスライド部を示す。In such a fuel injection device 50, the fuel pumped by the general fuel injection pump 8 driven by the engine overcomes the spring 4 due to the supply pressure of the fuel, and the check valve 2, the injection pipe 9, the passage 13,
It enters the pressure accumulating chamber 5 through the through hole 14 of the check valve seat 6 and the check valve outer peripheral gap 7. Next, when the fuel pumping period of the fuel injection pump 8 is completed, the injection pipe 9, the passage 13, and the through hole 14 of the check valve seat 6 are completed.
The internal pressure in the inside falls rapidly. Therefore, the force acting on the upper surfaces of the needle valve 3 and the check valve 2, that is, the portion indicated by the symbol A is released. Therefore, the check valve 2 and the needle valve 3 are slid upward by overcoming the spring force of the fuel pressure spring 4 confined in the pressure accumulating chamber 5. Therefore, the injection port 11 is opened and fuel injection is started. When the fuel injection starts, the internal pressure of the pressure accumulating chamber 5 rapidly decreases, and the fuel is injected into the combustion chamber until the spring force of the spring 4 overcomes the fuel pressure in the pressure accumulating chamber 5. In the figure, reference numeral 12 indicates a slide portion of the needle valve 3.
蓄圧式燃料噴射装置５０について、クランク角度θ、噴
射率Ｒ及び蓄圧室５の圧力Ｐは、第６図に示すようなグ
ラフの関係を有する。横軸にエンジンのクランクアング
ル即ちクランク角度θをプロットし、縦軸に噴射率Ｒ及
び蓄圧室５の圧力Ｐをプロットしている。この場合に、
噴射量Ｑは、次式で表される。即ち、 Ｑ＝Ｖ／Ｋ・（Ｐｉ−Ｐｓ） ここで、Ｖは蓄圧室容積、Ｋは燃料の弾性係数、Ｐｉは
蓄圧室の圧力、Ｐｓはスプリング４によって決まる針弁
３の閉弁圧力を示す。また、曲線Ｌは低負荷時を示し、
曲線Ｈは高負荷時を示す。更に、点Ｂは燃料噴射ポンプ
８の圧送開始点を示し、点Ｅは燃料噴射ポンプ８の圧送
期間の終了点を示す。また、点Ｄは低負荷時の燃料噴射
ノズルの噴口１１の噴射開始点を示し、点Ｃ又はＥは高
負荷時の噴射１１の噴射開始点を示し、点Ｄから点θ４
までは低負荷時の燃料噴射期間を示し、点Ｃから点θ５
までは高負荷時の燃料噴射期間を示す。従って、燃料噴
射量Ｑについては、低負荷時は曲線ｌ及び高負荷時は曲
線ｍで示される。Regarding the pressure-accumulation fuel injection device 50, the crank angle θ, the injection rate R, and the pressure P in the pressure accumulator 5 have a graph relationship as shown in FIG. The abscissa plots the crank angle of the engine, that is, the crank angle θ, and the ordinate plots the injection rate R and the pressure P in the pressure accumulating chamber 5. In this case,
The injection amount Q is represented by the following equation. That is, Q = V / K · (P i −P s ), where V is the volume of the accumulator, K is the elastic coefficient of the fuel, P i is the pressure of the accumulator, and P s is the pressure of the needle valve 3 determined by the spring 4. Indicates valve closing pressure. In addition, the curve L shows a low load,
A curve H shows a high load. Further, a point B indicates a pumping start point of the fuel injection pump 8, and a point E indicates an end point of the pumping period of the fuel injection pump 8. Further, point D indicates the injection start point of the injection port 11 of the fuel injection nozzle under low load, point C or E indicates the injection start point of injection 11 under high load, and point D to point θ 4
Indicates the fuel injection period at low load, from point C to point θ 5
Shows the fuel injection period at high load. Therefore, the fuel injection amount Q is indicated by the curve 1 when the load is low and the curve m when the load is high.
また、従来、ディーゼルエンジンに用いる燃料噴射装置
として、実開昭５８−６６１６４号公報に開示されたも
のがある。Further, as a conventional fuel injection device used for a diesel engine, there is one disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 58-66164.
該燃料噴射装置は、噴孔を有する本体の蓄圧室内に、噴
孔を開閉する針弁を有する軸杆を設け、軸杆にチェック
弁を摺動可能に設けると共に、チェック弁をバネにより
蓄圧室の上面側に付勢してチェック弁により通路と蓄圧
室との連通を遮断し、且つチェック弁の周面と蓄圧室の
周面との間に隙間を設けたものであり、更に、本体に軸
杆の上端面に対向させてプッシュロッドをバネで軸杆側
に付勢してプッシュロッドと軸杆との間に隙間を形成す
る位置にプッシュロッドを保持し、通路を軸杆の上端面
より外れた位置で蓄圧室の上面に開口させたものであ
る。In this fuel injection device, a shaft rod having a needle valve for opening and closing the injection hole is provided in a pressure accumulation chamber of a main body having an injection hole, a check valve is slidably provided on the shaft rod, and the check valve is spring-loaded. The check valve shuts off the communication between the passage and the pressure accumulating chamber by providing a gap between the peripheral surface of the check valve and the peripheral surface of the accumulating chamber. The push rod is urged toward the shaft rod side by a spring so as to face the upper end face of the shaft rod, and the push rod is held at a position where a gap is formed between the push rod and the shaft rod. It is opened on the upper surface of the pressure accumulating chamber at a more distant position.
更に、燃料噴射ノズルとして、実開昭６０−１３３１７
２号公報に開示されたものがある。Furthermore, as a fuel injection nozzle
There is one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2.
該燃料噴射ノズルは、ポンプから供給された燃料をそれ
ぞれ逆止弁を介して燃料供給通路から高圧室及び高圧室
から針弁を収容する蓄圧室に供給し、高圧室に供給され
た燃料を大径の低圧ピストンに圧力を加えてこれと一体
的な小径の高圧プランジャにより加圧して蓄圧室に蓄圧
し、次いで低圧ピストンに加えた圧力を減じることによ
りノズル先端の噴孔を閉じていた針弁を上昇させて噴孔
から燃料を噴射するものであり、燃料を噴射する際に、
針弁を段階的に上昇させるための圧力調整手段を備えて
いるものである。The fuel injection nozzle supplies the fuel supplied from the pump through the check valve from the fuel supply passage to the high pressure chamber and from the high pressure chamber to the accumulator chamber accommodating the needle valve, and the fuel supplied to the high pressure chamber is increased. Needle valve that closes the injection hole at the tip of the nozzle by applying pressure to a low-pressure piston with a small diameter, pressurizing it with a small-diameter high-pressure plunger that is integral with the low-pressure piston, and accumulating in a pressure accumulating chamber, and then reducing the pressure applied to the low-pressure piston. To inject fuel from the injection hole, and when injecting fuel,
It is provided with pressure adjusting means for raising the needle valve stepwise.
ところで、シリンダヘッド、シリンダライナ、ピストン
ヘッド、バルブ等をセラミック材料で構成した断熱エン
ジンが、既に開示されているが、該断熱エンジンにおい
ては、一般のエンジンに比較してエンジンの圧縮行程端
の温度が極めて高温となるため、燃料が噴射されてから
着火するまでの時間即ち着火遅れが大幅に短縮される。By the way, an adiabatic engine in which a cylinder head, a cylinder liner, a piston head, a valve, etc. are made of a ceramic material has already been disclosed. However, in the adiabatic engine, the temperature at the compression stroke end of the engine is higher than that of a general engine. Is extremely high, the time from the injection of fuel to the ignition, that is, the ignition delay is greatly shortened.
このことは、エンジン着火時期までに燃焼室に噴射され
る燃料噴射量が減少することであり、エンジン着火直後
の予混合燃焼が少なくなり、エンジンの性能上に大きな
悪影響を及ぼすという問題を有している。このため、断
熱エンジンにおいては、燃料噴射期間を極力短縮するた
め、高圧噴射が可能なユニットインジェクタを用いるこ
とが有効となる。This means that the amount of fuel injected into the combustion chamber decreases by the engine ignition timing, premixed combustion immediately after engine ignition decreases, and there is a problem that the engine performance is adversely affected. ing. Therefore, in the adiabatic engine, it is effective to use a unit injector capable of high-pressure injection in order to shorten the fuel injection period as much as possible.
特に、断熱エンジンには、噴射開始時の初期の噴射率の
高い蓄圧式燃料噴射装置が最も適している。そこで、上
記の蓄圧式燃料噴射装置を適用するとすれば、噴射量Ｑ
については、 Ｑ＝Ｖ／Ｋ・（Ｐｉ−Ｐｓ） であるから、噴射率Ｒを高めるためには、Ｒｉを高くす
ることが１つの方法であるが、Ｐｉを高くすると、上記
の式より、Ｐｓが一定とすると、最大噴射量を増大する
ことになる。これを防止するためには、蓄圧室５の容積
Ｖを小さくすることが必要となる。このような蓄圧室５
の容積Ｖを小さくすることは燃料噴射ノズルの構造上、
非常に困難なことである。In particular, for adiabatic engines, a pressure-accumulation fuel injection device having a high initial injection rate at the start of injection is most suitable. Therefore, if the above pressure accumulation type fuel injection device is applied, the injection amount Q
As for Q = V / K · (P i −P s ), one method is to increase R i in order to increase the injection rate R. However, if P i is increased, From the equation, when P s is constant, the maximum injection amount increases. In order to prevent this, it is necessary to reduce the volume V of the pressure accumulating chamber 5. Such a pressure chamber 5
To reduce the volume V of is due to the structure of the fuel injection nozzle,
It's very difficult.
また、前掲実開昭６０−１３３１７２号公報に開示され
た上記燃料噴射ノズルについては、針弁を段階的に上昇
させる圧力調整手段を設けることによって燃料圧を高く
して、燃料を微粒化にし、飛散距離を長くし、噴射時間
を短くすることを目的にしているが、圧力を高くするの
に燃料噴射ポンプによって高圧を作っており、この方法
では十分な噴射圧を得ることができず、カム部のヘルツ
応力等によって限界のあるものであり、しかも構造その
ものが複雑になるという問題点を有している。Further, in the fuel injection nozzle disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-133172, the fuel pressure is increased by providing pressure adjusting means for raising the needle valve stepwise to atomize the fuel, The purpose is to increase the scattering distance and shorten the injection time, but high pressure is created by the fuel injection pump to increase the pressure, and this method cannot obtain sufficient injection pressure, and the cam There is a limit due to the Hertzian stress of the part, and the structure itself is complicated.
更に、前掲実開昭５８−６６１６４号公報に開示された
上記燃料噴射装置は、エンジンの高負荷時にはバネの合
力を作用させ、噴射圧力をある程度時間遅れをもって上
昇させ、噴射ピークを遅れさせ、急激な高圧噴射を避け
て燃焼による燃焼室内の圧力上昇を押さえるものである
が、上記の問題点を解決できるものではない。Further, in the fuel injection device disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 58-66164, the resultant force of the spring acts when the engine has a high load to increase the injection pressure with a certain time delay, delay the injection peak, and rapidly. Although the high pressure injection is avoided to suppress the pressure increase in the combustion chamber due to the combustion, the above problems cannot be solved.
この発明の目的は、上記の課題を解決することであり、
エンジンの圧縮行程端の温度が高温になって燃料噴射開
始から着火までの時間即ち着火遅れが大幅に短縮されて
も、エンジン着火時期までにエンジンの燃焼室に噴射さ
れる燃料噴射量を減少させることなく、またエンジン着
火直後の予混合燃焼を少なくすることがないように、燃
料噴射期間を極力短縮するため蓄圧室の針弁の閉弁圧力
を通常によりも早期に迅速に低下させ、常に所定の燃料
噴射量を確保するため蓄圧室の圧力を高くして噴射率を
高めるか、或いは蓄圧室の圧力上昇始めの時期をコント
ロールすることによって上記噴射特性を得て、エンジン
負荷に応じてエンジンの性能を向上させることができる
蓄圧式燃料噴射装置を提供することである。An object of the present invention is to solve the above problems,
Even if the temperature at the end of the compression stroke of the engine becomes high and the time from the start of fuel injection to ignition, that is, the ignition delay is significantly shortened, the amount of fuel injected into the combustion chamber of the engine is reduced by the engine ignition timing. In order to shorten the fuel injection period as much as possible without reducing the premixed combustion immediately after engine ignition, the closing valve pressure of the accumulator needle valve is quickly and quickly reduced as compared with normal times, and always set to a predetermined value. In order to secure the amount of fuel injection, the injection rate is increased by increasing the pressure in the pressure accumulating chamber or the injection rate is controlled by controlling the time when the pressure in the pressure accumulating chamber starts to increase, and the engine is adjusted according to the engine load. An object of the present invention is to provide a pressure accumulation type fuel injection device capable of improving performance.
この発明は、上記の目的を達成するために、次のように
構成されている。即ち、この発明は、燃料を噴射する噴
口を備えた本体、燃料圧で前記噴口を開放する前記本体
内を往復動する針弁、該針弁が貫通し且つ燃料を蓄圧す
る前記本体内に形成された蓄圧室、該蓄圧室をばね力で
閉鎖し且つ前記針弁の外周を摺動可能なチェックバル
ブ、前記蓄圧室内の燃料圧を前記チェックバルブの外周
の隙間を通じてリークするリーク通路、及び前記蓄圧室
への燃料圧送期間終了後で前記噴口からの燃料噴射開始
から所定期間経過後に前記蓄圧室内の燃料圧を前記針弁
の閉弁圧力以下に降下させるため前記リーク通路を開放
するソレノイドバルブ、から構成したことを特徴とする
蓄圧式燃料噴射装置に関する。The present invention is configured as follows to achieve the above object. That is, according to the present invention, a main body having an injection port for injecting fuel, a needle valve reciprocating in the main body for opening the injection port by fuel pressure, and a needle valve penetrating therethrough and accumulating fuel in the main body are formed. An accumulator chamber, a check valve that closes the accumulator chamber with a spring force and is slidable on the outer periphery of the needle valve, a leak passage that leaks fuel pressure in the accumulator chamber through a gap on the outer periphery of the check valve, and A solenoid valve that opens the leak passage in order to reduce the fuel pressure in the pressure accumulating chamber to a value equal to or lower than the closing pressure of the needle valve after a predetermined period has elapsed from the start of fuel injection from the injection port after the end of the fuel pressure feeding period to the pressure accumulating chamber, The present invention relates to a pressure-accumulation type fuel injection device.
また、この蓄圧式燃料噴射装置において、前記ソレノイ
ドバルブの付勢による前記蓄圧室の燃料圧のリーク作動
の開始点は、エンジンの負荷に応じて調節されるもので
ある。Further, in this pressure-accumulation fuel injection device, the starting point of the leak operation of the fuel pressure in the pressure accumulator chamber due to the urging of the solenoid valve is adjusted according to the load of the engine.
また、この蓄圧式燃料噴射装置は断熱エンジンに適用し
たものである。Further, this pressure-accumulation fuel injection device is applied to an adiabatic engine.
この発明による蓄圧式燃料噴射装置は、以上のように構
成されており、次のように作用する。即ち、この蓄圧式
燃料噴射装置は、蓄圧室への燃料圧送期間終了後、噴口
から燃焼室への燃料噴射開始から所定期間経過後に、前
記蓄圧室内の圧力をリークさせて前記蓄圧室内の圧力を
針弁の閉弁圧力以下に降下させたので、エンジンの圧縮
行程端の温度が非常に高温となって燃料の噴射から着火
までの時間が大幅に短縮されても、高圧噴射で初期の噴
射率を高くして前記蓄圧室の圧力をリークさせるので、
前記蓄圧室の圧力が直ちに低下し、前記針弁に作用する
燃料圧が短期間に低下し、前記針弁が前記噴口を直ちに
閉鎖し、所定量の燃料をエンジンの燃焼室に短時間に且
つ的確に噴射することができる。The pressure-accumulation fuel injection device according to the present invention is configured as described above, and operates as follows. That is, this pressure-accumulation fuel injection device leaks the pressure in the pressure-accumulation chamber by leaking the pressure in the pressure-accumulation chamber after a lapse of a predetermined period from the start of fuel injection from the injection port into the combustion chamber after the fuel pressure-feeding period to the pressure-accumulation chamber ends. Since the temperature was lowered below the valve closing pressure of the needle valve, the temperature at the compression stroke end of the engine became extremely high and the time from fuel injection to ignition was greatly shortened, but the initial injection rate at high-pressure injection was high. To leak the pressure in the accumulator,
The pressure in the pressure accumulating chamber immediately decreases, the fuel pressure acting on the needle valve decreases in a short time, the needle valve immediately closes the injection port, and a predetermined amount of fuel is supplied to the combustion chamber of the engine in a short time and Can be accurately jetted.
以下、図面を参照して、この発明による蓄圧式燃料噴射
装置の一実施例を詳述する。An embodiment of a pressure-accumulation fuel injection device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
第１図において、この発明による蓄圧式燃料噴射装置が
符号１０によって全体的に示されている。該蓄圧式燃料
噴射装置１０は、第５図を参照して説明した上記該蓄圧
式燃料噴射装置５０と比較して、蓄圧室５の圧力をリー
クさせる圧力リーク装置を除いては同一の構成であるの
で、同一の部品には同一の符号を付してそれらの構成に
ついての説明を省略する。In FIG. 1, a pressure accumulating fuel injection device according to the present invention is indicated generally by the reference numeral 10. The pressure-accumulation fuel injection device 10 has the same configuration as the pressure-accumulation fuel injection device 50 described with reference to FIG. 5, except for a pressure leak device that leaks the pressure of the pressure accumulation chamber 5. Therefore, the same parts are designated by the same reference numerals, and the description of their configurations will be omitted.
圧力リーク装置は、チェックバルブ外周隙間７と連通す
るリーク通路１６、リーク通路１６とリーク通路３７と
の間に設けられたソレノイドバルブ３５から成る。チェ
ックバルブシート６には、チェックバルブ外周隙間７に
連通するように通路１７が形成されている。該通路１７
とリーク通路１６とが連通している。従ってリーク通路
１６は蓄圧室５と常時導通している。The pressure leak device includes a leak passage 16 communicating with the check valve outer peripheral gap 7, and a solenoid valve 35 provided between the leak passage 16 and the leak passage 37. A passage 17 is formed in the check valve seat 6 so as to communicate with the check valve outer peripheral gap 7. The passage 17
And the leak passage 16 communicate with each other. Therefore, the leak passage 16 is in constant communication with the pressure accumulating chamber 5.
また、ソレノイドバルブ３５は、チェックボール３４、
チェックボール３４を閉鎖方向に常時押圧しているスプ
リング３６、及びチェックボール３４をソレノイドの作
用によって通路開放方向に移動させるプランジャ３８か
ら構成されている。この構成において、チェックボール
３４はソレノイドが作動していない時には、リーク通路
１６とリーク通路３７とを遮断するように作用する。Further, the solenoid valve 35 includes a check ball 34,
It is composed of a spring 36 that constantly presses the check ball 34 in the closing direction, and a plunger 38 that moves the check ball 34 in the passage opening direction by the action of a solenoid. In this configuration, the check ball 34 acts to shut off the leak passage 16 and the leak passage 37 when the solenoid is not operating.
この蓄圧式燃料噴射装置１０は、以上のように構成され
ており、第２図に示すように、作動を行うことができ
る。第２図のグラフにおいて、この蓄圧式燃料噴射装置
１０における噴射率及び蓄圧室５の圧力が示されてい
る。横軸にエンジンのクランクアングルθをプロット
し、縦軸に噴射率Ｒ及び蓄圧室５の圧力Ｐをプロットし
ている。The pressure-accumulation fuel injection device 10 is configured as described above, and can operate as shown in FIG. In the graph of FIG. 2, the injection rate and the pressure of the pressure accumulating chamber 5 in the pressure accumulating fuel injection device 10 are shown. The abscissa plots the crank angle θ of the engine, and the ordinate plots the injection rate R and the pressure P in the pressure accumulating chamber 5.
このグラフにおいて、実線の曲線ａ，ｂがこの発明によ
る蓄圧式燃料噴射装置の関係を示し、また点線の曲線
ｃ，ｄが一般の蓄圧式燃料噴射装置の関係を示す。この
場合に、噴射率Ｒ及び蓄圧室５の圧力Ｐで決定される噴
射量Ｑについては、上記蓄圧式燃料噴射装置５０の場合
と同様であるが、蓄圧室５の圧力Ｐを蓄圧室５の圧力リ
ークさせることによってスプリング４によって決まる針
弁３の閉弁圧力Ｐｓ以下の圧力Ｐｓ′に瞬時に下げるこ
とである。In this graph, solid curves a and b show the relationship of the pressure-accumulation fuel injection device according to the present invention, and dotted curves c and d show the relationship of a general pressure-accumulation fuel injection device. In this case, the injection amount Q determined by the injection rate R and the pressure P of the pressure accumulating chamber 5 is the same as that of the pressure accumulating fuel injection device 50, but the pressure P of the pressure accumulating chamber 5 is the same as that of the pressure accumulating chamber 5. This is to instantly reduce the pressure to a pressure P s ′ that is equal to or lower than the valve closing pressure P s of the needle valve 3 determined by the spring 4 by causing the pressure leak.
まず、燃料噴射ポンプ８の圧送期間が点Ｅで終了し、次
いで燃料噴射ノズルの噴口１１から燃料を噴射し、所定
期間決定後即ち点Ｆの時点に、ソレノイドをオンしてソ
レノイドバルブ３５を開放してリーク通路１６とリーク
通路３７を導通させる。それによって、蓄圧室５の燃料
は、チェックバルブ外周隙間７、通路１７、リーク通路
１６及びリーク通路３７を通じて瞬時にリークする。蓄
圧室５内から圧力が瞬時にリークすることによって、蓄
圧室５内の圧力Ｐは、針弁３の閉弁圧力Ｐｓ以下の圧力
Ｐｓ′に降下する。更に、クランク角θ１からクランク
角θ２までがこの発明による蓄圧式燃料噴射装置１０の
燃料噴射期間に相当し、クランク角θ１からクランク角
θ３までが一般の蓄圧式燃料噴射装置５０の燃料噴射期
間に相当する。First, the pumping period of the fuel injection pump 8 ends at point E, then fuel is injected from the injection port 11 of the fuel injection nozzle, and after the predetermined period is determined, that is, at point F, the solenoid is turned on and the solenoid valve 35 is opened. Then, the leak passage 16 and the leak passage 37 are electrically connected. As a result, the fuel in the pressure accumulating chamber 5 instantly leaks through the check valve outer peripheral gap 7, the passage 17, the leak passage 16 and the leak passage 37. The pressure P in the pressure accumulating chamber 5 drops to a pressure P s ′ that is equal to or lower than the valve closing pressure P s of the needle valve 3 due to the instantaneous pressure leak from the pressure accumulating chamber 5. Further, the crank angle θ 1 to the crank angle θ 2 correspond to the fuel injection period of the pressure accumulation type fuel injection device 10 according to the present invention, and the crank angle θ 1 to the crank angle θ 3 of the general pressure accumulation type fuel injection device 50. It corresponds to the fuel injection period.
また、この蓄圧式燃料噴射装置１０の噴射量Ｑは曲線ｂ
で囲まれる面積に相当し、また一般の蓄圧式燃料噴射装
置５０の燃料量Ｑは曲線ｄで囲まれる面積に相当する。
上記のように、蓄圧室５内の圧力がリークされると、針
弁３はスプリング４の反力に抗してチェックバルブ２と
共に、押し下げられ、噴口１１は閉鎖され、燃料噴射は
点Ｇにおいて終了する。Further, the injection amount Q of the pressure accumulating fuel injection device 10 is the curve b.
And the fuel amount Q of the general pressure-accumulation fuel injection device 50 corresponds to the area surrounded by the curve d.
As described above, when the pressure in the pressure accumulating chamber 5 leaks, the needle valve 3 is pushed down together with the check valve 2 against the reaction force of the spring 4, the injection port 11 is closed, and the fuel injection is performed at the point G. finish.
それ故に、この発明による蓄圧式燃料噴射装置１０の噴
射期間は、従来の蓄圧式燃料噴射装置のものに比較し
て、大幅に短縮され、噴射圧力は大幅に高めることがで
き、しかも蓄圧室５の圧力に影響されることなく、所定
の燃料噴射量を確保することができる。Therefore, the injection period of the pressure-accumulation fuel injection device 10 according to the present invention is significantly shortened as compared with that of the conventional pressure-accumulation fuel injection device, and the injection pressure can be greatly increased, and the pressure accumulation chamber 5 It is possible to ensure a predetermined fuel injection amount without being affected by the pressure of.
また、この発明による蓄圧式燃料噴射装置の別の実施例
について説明する。該蓄圧式燃料噴射装置によって得ら
れる噴射状態は、第３図におけるグラフによって示して
いる。Further, another embodiment of the pressure accumulating fuel injection device according to the present invention will be described. The injection state obtained by the pressure-accumulation type fuel injection device is shown by the graph in FIG.
この実施例の蓄圧式燃料噴射装置については、一般の燃
料噴射ポンプとソレノイド付き蓄圧式燃料噴射ノズルを
組み合わせる場合に、一般の燃料噴射ポンプには必ず設
けられている最高回転数コントロール用ガバニング機
構、コントロールスリーブ及びコントロールラックの燃
料流量コントロールシステム、タイミング進角のコント
ロールを取り除いた燃料噴射ポンプを使用したことを特
徴とするものである。Regarding the pressure accumulation type fuel injection device of this embodiment, when a general fuel injection pump and a pressure accumulation type fuel injection nozzle with a solenoid are combined, the maximum rotation speed control governing mechanism that is always provided in the general fuel injection pump, It is characterized by using the fuel flow rate control system of the control sleeve and the control rack, and the fuel injection pump from which the timing advance control is removed.
第３図において、点線の曲線ｅは軽負荷時、実線の曲線
ｆは中負荷時、及び鎖線の曲線ｇは高負荷時のクランク
角θ、蓄圧室の圧力Ｐ及び噴射率Ｒを示している。ま
ず、燃料噴射ポンプの蓄圧室への燃料の圧送は、点Ｅ即
ちクランク角度θ６において終了する。In FIG. 3, the dotted curve e shows the crank angle θ, the pressure P in the accumulator and the injection rate R at light load, the solid curve f at medium load, and the chain curve g at high load. . First, the pumping of fuel to the pressure accumulating chamber of the fuel injection pump ends at point E, that is, at the crank angle θ 6 .
軽負荷時には、点Ｊにおいてソレノイドを働かせて圧力
リーク装置を作動し、蓄圧室の圧力をリークさせ、それ
によってクランク角度θ７において噴口からエンジンの
燃焼室への噴射を終了する。When the load is light, the solenoid is operated at point J to operate the pressure leak device to leak the pressure in the pressure accumulating chamber, thereby ending the injection from the injection port to the combustion chamber of the engine at the crank angle θ 7 .
また、中負荷時には、点Ｋにおいてソレノイドを働かせ
て圧力リーク装置を作動し、蓄圧室の圧力をリークさ
せ、それによってクランク角度θ８において噴口からエ
ンジンの燃焼室への噴射を終了する。Further, at the time of medium load, the solenoid is operated at the point K to operate the pressure leak device to leak the pressure in the pressure accumulator, thereby ending the injection from the injection port to the combustion chamber of the engine at the crank angle θ 8 .
更に、高負荷時には、点Ｍにおいてソレノイドを働かせ
て圧力リーク装置を作動し、蓄圧室の圧力をリークさ
せ、それによってクランク角度θ９において噴口からエ
ンジンの燃焼室への噴射を終了する。Further, when the load is high, the solenoid is operated at the point M to operate the pressure leak device to leak the pressure in the pressure accumulating chamber, thereby ending the injection from the injection port to the combustion chamber of the engine at the crank angle θ 9 .
この実施例の蓄圧式燃料噴射装置は、上記のように燃料
噴射を制御できるので、最高回転数コントロール用ガバ
ニング機構、コントロールスリーブ及びコントロールラ
ックの燃料流量コントロールシステム等を不要にするこ
とができる。Since the pressure-accumulation fuel injection system of this embodiment can control the fuel injection as described above, it is possible to eliminate the governing mechanism for controlling the maximum rotation speed, the control sleeve, the fuel flow rate control system of the control rack, and the like.
また、燃料噴射ポンプによってタイミング進角を作用さ
せる場合について、第４図を参照して説明する。蓄圧室
の圧力上昇始めの時期をコントロールすることにより可
能となる。即ち、蓄圧室圧力上昇線図の実線で示す曲線
ｎの点Ｔを点線で示す曲線ｏの点Ｓにして増圧開始を遅
らせる。この場合、点Ｔから点Ｓへの距離ｙの移動は、
蓄圧式燃料噴射装置１０のソレノイドバルブ３５を開放
して燃料をリークさせることによって達成できる。ソレ
ノイドバルブ３５の閉鎖の遅れによって増圧の開始が遅
れ（長さｙ）、同時に噴射始めを遅らせることができる
（長さｔ）。言い換えれば、エンジンの低速時に点Ｓか
ら増圧を開始し、高速になるに従って点Ｓから点Ｔに少
しずつずらすことによって進角することになる。多少の
噴射特性の低下、即ち、クランク角度θ10からクランク
角度θ11の長さｘの増大があるが、それほど大きいもの
ではなく影響はない。同様に、負荷によって噴射始めの
時期を可変に制御することもできる。Further, the case where the timing advance is applied by the fuel injection pump will be described with reference to FIG. This is possible by controlling the time when the pressure in the accumulator starts rising. That is, the point T of the curve n shown by the solid line of the pressure accumulation chamber diagram is changed to the point S of the curve o shown by the dotted line to delay the start of pressure increase. In this case, the movement of the distance y from the point T to the point S is
This can be achieved by opening the solenoid valve 35 of the pressure accumulating fuel injection device 10 to leak fuel. The delay in closing the solenoid valve 35 delays the start of pressure increase (length y), and at the same time delays the start of injection (length t). In other words, the pressure increase is started from the point S when the engine speed is low, and the angle is advanced by gradually shifting from the point S to the point T as the speed increases. Although there is some deterioration in the injection characteristic, that is, there is an increase in the length x from the crank angle θ 10 to the crank angle θ 11 , but it is not so large and has no effect. Similarly, the injection start timing can be variably controlled by the load.
この発明による蓄圧式燃料噴射装置は、以上のように構
成されているので、次のような効果を有する。即ち、こ
の蓄圧式燃料噴射装置は、燃料噴射ポンプから蓄圧室へ
の燃料圧送期間が終了し、噴口から燃料室への燃料噴射
開始から所定期間経過後に、前記蓄圧室内の圧力をリー
クさせて前記蓄圧室内の圧力を針弁の閉弁圧力以下に降
下させたので、エンジンの圧縮行程端の温度が高温とな
って燃料の噴射から着火までの時間が大幅に短縮されて
も、高圧噴射で初期の噴射率を高くすることができると
共に、前記蓄圧室の圧力をリークさせる機能を有してい
るので、所定量の燃料をエンジンの燃焼室に短時間に且
つ確実に高精度で噴射させることができる。The pressure-accumulation fuel injection device according to the present invention, which is configured as described above, has the following effects. That is, this pressure-accumulation fuel injection device leaks the pressure in the pressure accumulation chamber after a lapse of a predetermined period from the start of fuel injection from the injection port to the fuel chamber after the fuel pumping period from the fuel injection pump to the pressure accumulation chamber ends. Since the pressure in the accumulator was dropped below the valve closing pressure of the needle valve, even if the temperature from the end of the compression stroke of the engine became high and the time from fuel injection to ignition was greatly shortened, high-pressure injection initially In addition to having a high injection rate, it has a function of leaking the pressure in the pressure accumulating chamber, so that a predetermined amount of fuel can be reliably and accurately injected into the combustion chamber of the engine in a short time. it can.
更に、前記蓄圧室の圧力のリーク作動の開始点は、エン
ジンの負荷に応じて種々に簡単に調節することができ、
また圧力をリークさせるように作動するので、例えば、
最高回転数コントロール用ガバニング機構、燃料流量コ
ントロールシステム等を必要としない燃料噴射ポンプを
使用することができる。Furthermore, the starting point of the pressure leak operation of the accumulator can be easily adjusted in various ways according to the load of the engine,
Also, because it operates to leak pressure, for example,
It is possible to use a fuel injection pump that does not require a governing mechanism for maximum speed control, a fuel flow rate control system, or the like.
従って、断熱エンジンでは、通常のエンジンに比較し
て、エンジンの圧縮行程端の温度が非常に高温になって
燃料噴射開始から着火までの時間即ち着火遅れが大幅に
短縮されるような現象があるが、この蓄圧式燃料噴射装
置を用いれば、エンジン着火直後の予混合燃焼を少なく
することがないように、蓄圧室の針弁の閉弁圧力を通常
よりも迅速に低下させ、燃料噴射期間を極力短縮し、そ
れに応じて蓄圧室の圧力を高くして噴射率を高め、常に
所定の燃料噴射量を確保できる。従って、エンジン着火
時期までにエンジンの燃焼室に噴射される燃料噴射量の
絶対量を減少させることなく、エンジンの負荷に応じた
常に所望の燃料噴射流量を簡単に調節してエンジンの燃
焼室に噴射することができ、エンジンの性能を向上させ
る。Therefore, in the adiabatic engine, there is a phenomenon that the temperature at the compression stroke end of the engine becomes extremely high and the time from the start of fuel injection to the ignition, that is, the ignition delay is greatly shortened, as compared with a normal engine. However, if this pressure-accumulation fuel injection device is used, the valve closing pressure of the needle valve in the accumulator is lowered more quickly than usual so that premixed combustion immediately after engine ignition is not reduced, and the fuel injection period is shortened. By shortening as much as possible, the pressure in the pressure accumulating chamber can be increased accordingly to increase the injection rate, and a predetermined fuel injection amount can always be secured. Therefore, without decreasing the absolute amount of fuel injected into the combustion chamber of the engine by the engine ignition timing, the desired fuel injection flow rate according to the load of the engine can always be easily adjusted to the combustion chamber of the engine. Can be injected to improve engine performance.
第１図はこの発明による蓄圧式燃料噴射装置の一実施例
を示す断面図、第２図は第１図の蓄圧式燃料噴射装置の
クランク角度、蓄圧室の圧力及び噴射率の関係を示すグ
ラフ、第３図はこの発明による蓄圧式燃料噴射装置の別
の実施例におけるクランク角度、蓄圧室の圧力及び噴射
率の関係を示すグラフ、第４図は燃料噴射ポンプのタイ
ミング進角を説明するグラフ、第５図は従来の蓄圧式燃
料噴射装置の一例を示す断面図、並びに第６図は第５図
の蓄圧式燃料噴射装置のクランク角度、蓄圧室の圧力及
び噴射率の関係を示すグラフである。 ２……チェックバルブ、３……針弁、４……スプリン
グ、５……蓄圧室、６……チェックバルブシート、７…
…隙間、８……燃料噴射ポンプ、９……噴射パイプ、１
０……蓄圧式燃料噴射装置、１１……噴口、１３……通
路、１４……通路、１５……本体、１６，３７……リー
ク通路、１７……通路、３５……ソレノイドバルブ、３
６……スプリング、３８……プランジャ。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the pressure-accumulation fuel injection device according to the present invention, and FIG. 2 is a graph showing the relationship between the crank angle of the pressure-accumulation fuel injection device of FIG. 1, the pressure in the pressure accumulator and the injection rate. 3 is a graph showing the relationship between the crank angle, the pressure in the pressure accumulating chamber and the injection rate in another embodiment of the pressure accumulating fuel injection device according to the present invention, and FIG. 4 is a graph explaining the timing advance of the fuel injection pump. FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a conventional pressure-accumulation fuel injection device, and FIG. 6 is a graph showing the relationship between the crank angle of the pressure-accumulation fuel injection device of FIG. 5, the pressure in the pressure accumulator and the injection rate. is there. 2 ... Check valve, 3 ... Needle valve, 4 ... Spring, 5 ... Accumulation chamber, 6 ... Check valve seat, 7 ...
… Gap, 8 …… Fuel injection pump, 9 …… Injection pipe, 1
0 ... Accumulation type fuel injection device, 11 ... Injection port, 13 ... Passage, 14 ... Passage, 15 ... Main body, 16, 37 ... Leak passage, 17 ... Passage, 35 ... Solenoid valve, 3
6 ... Spring, 38 ... Plunger.
Claims (3)
で前記噴口を開放する前記本体内を往復動する針弁、該
針弁が貫通し且つ燃料を蓄圧する前記本体内に形成され
た蓄圧室、該蓄圧室をばね力で閉鎖し且つ前記針弁の外
周を摺動可能なチェックバルブ、前記蓄圧室内の燃料圧
を前記チェックバルブの外周の隙間を通じてリークする
リーク通路、及び前記蓄圧室への燃料圧送期間終了後で
前記噴口からの燃料噴射開始から所定期間経過後に前記
蓄圧室内の燃料圧を前記針弁の閉弁圧力以下に降下させ
るため前記リーク通路を開放するソレノイドバルブ、か
ら構成したことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。1. A main body having an injection port for injecting fuel, a needle valve reciprocating in the main body for opening the injection port by fuel pressure, and a needle valve penetrating the needle valve and formed in the main body for accumulating fuel. Accumulator chamber, a check valve that closes the accumulator chamber with a spring force and is slidable on the outer periphery of the needle valve, a leak passage for leaking fuel pressure in the accumulator chamber through a gap on the outer periphery of the check valve, and the accumulator From the solenoid valve that opens the leak passage to reduce the fuel pressure in the pressure accumulating chamber to a value equal to or lower than the closing pressure of the needle valve after a lapse of a predetermined period from the start of fuel injection from the injection port after the end of the fuel pressure feeding period to the chamber. A pressure-accumulation fuel injection device characterized by being configured.
圧室の燃料圧のリーク作動の開始点は、エンジンの負荷
に応じて調節されることを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の蓄圧式燃料噴射装置。2. The starting point of the leak operation of the fuel pressure in the pressure accumulating chamber due to the urging of the solenoid valve is adjusted according to the load of the engine. Accumulation type fuel injection device.
特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の蓄圧式燃料噴
射装置。3. The pressure-accumulation fuel injection device according to claim 1 or 2, which is applied to an adiabatic engine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62329614A JPH0633735B2 (en) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | Accumulation type fuel injection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62329614A JPH0633735B2 (en) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | Accumulation type fuel injection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6435070A JPS6435070A (en) | 1989-02-06 |
| JPH0633735B2 true JPH0633735B2 (en) | 1994-05-02 |
Family
ID=18223321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62329614A Expired - Lifetime JPH0633735B2 (en) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | Accumulation type fuel injection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0633735B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005024195A1 (en) | 2003-09-09 | 2005-03-17 | Volvo Lastvagnar Ab | Piston-type internal combustion engine |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2298237A (en) * | 1995-02-23 | 1996-08-28 | Perkins Ltd | Accumulator i.c.engine fuel injection system |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59203864A (en) * | 1983-05-04 | 1984-11-19 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel injection device for internal-combustion engine |
-
1987
- 1987-12-28 JP JP62329614A patent/JPH0633735B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005024195A1 (en) | 2003-09-09 | 2005-03-17 | Volvo Lastvagnar Ab | Piston-type internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6435070A (en) | 1989-02-06 |
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