JPH0654106B2 - Engine fuel injector - Google Patents
Engine fuel injectorInfo
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- JPH0654106B2 JPH0654106B2 JP24024685A JP24024685A JPH0654106B2 JP H0654106 B2 JPH0654106 B2 JP H0654106B2 JP 24024685 A JP24024685 A JP 24024685A JP 24024685 A JP24024685 A JP 24024685A JP H0654106 B2 JPH0654106 B2 JP H0654106B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの燃焼室に着火温度の異なる２種類
の燃料を逐次噴射供給するようにした燃料噴射装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection device configured to sequentially inject and supply two types of fuel having different ignition temperatures to a combustion chamber of an engine.
（従来の技術） 従来より、将来における石油資源の枯渇状況に鑑み、燃
焼室で圧縮されて高温度になった吸気中に燃料を噴射し
て着火燃焼させるディーゼルエンジンの軽油に替わる代
替燃料として、アルコールを使用することが注目されて
いる。(Prior Art) Conventionally, in view of the exhaustion situation of petroleum resources in the future, as an alternative fuel to replace diesel oil that injects fuel into the intake air compressed in the combustion chamber and becomes high temperature to ignite and burn, The use of alcohol has received attention.
しかし、このアルコールはセタン価が低いので高温度の
条件下でも自己着火し難いという欠点がある。この欠点
を補うために、通常、スパークプラグにより着火をアシ
ストする方法、あるいはアルコール用の燃料噴射ポンプ
および燃料噴射ノズルに加えて今一つのポンプおよびノ
ズルを設け、その燃料噴射システムにより軽油をアルコ
ールの噴射に先立って噴射してアルコールの着火源を作
る方法等が考えられている。However, since this alcohol has a low cetane number, it has a drawback that it is difficult to self-ignite even under high temperature conditions. In order to make up for this drawback, a method of assisting ignition by a spark plug is usually used, or another pump and nozzle are provided in addition to the fuel injection pump and fuel injection nozzle for alcohol, and light oil is injected into the alcohol by the fuel injection system. The method of making an ignition source of alcohol by spraying prior to the above is considered.
しかし、前者の方法では、アルコール燃料の確実な着火
を期待できず、また後者の方法では、２つの燃料噴射ポ
ンプを要するため、構造が複雑になって車載用エンジン
への適用やコストの面で難があり、しかも両燃料の噴射
タイミングの設定が困難になるという問題が生じる。However, in the former method, reliable ignition of alcohol fuel cannot be expected, and in the latter method, two fuel injection pumps are required, which complicates the structure and makes it difficult to apply to an in-vehicle engine and cost. However, there is a problem that it is difficult to set the injection timing of both fuels.
そこで、従来、例えば特開昭６０−３０４６７号公報に
開示されているように、１つの燃料噴射ポンプからエン
ジンの各気筒に噴射されるアルコール燃料の圧送圧によ
りプランジャを作動させて次に燃料噴射する気筒のノズ
ルのアルコール通路内に軽油を貯め込み、該次の気筒の
燃料噴射時にポンプからアルコールが圧送されると、そ
のアルコールの圧力により、先ず、上記アルコール通路
内に貯め込まれた軽油を予噴射させたのちアルコールを
噴射させるようにした燃料噴射装置が提案されている。Therefore, conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-30467, the plunger is operated by the pressure-feeding pressure of the alcohol fuel injected from one fuel injection pump into each cylinder of the engine, and then the fuel injection is performed. Gas oil is stored in the alcohol passage of the nozzle of the cylinder to be operated, and when alcohol is pumped from the pump at the time of fuel injection of the next cylinder, first, the pressure of the alcohol causes the light oil stored in the alcohol passage to be discharged. A fuel injection device has been proposed in which alcohol is injected after pre-injection.
（発明が解決しようとする問題点） しかし、この従来のものでは、１つの燃料噴射ノズルで
軽油およびアルコールの異種燃料を順次噴射するもの
の、その噴射方向を燃料間で異ならせることはできず、
例えば軽油を気筒内燃焼室における高温の中心部分に向
けて噴射し、一方、アルコールは燃焼室内の吸気スワー
ルやスキッシュ流に乗せるべく燃焼室の中央部から周辺
部に向けて噴射することは不可能である。(Problems to be Solved by the Invention) However, in this conventional one, although different fuels of light oil and alcohol are sequentially injected by one fuel injection nozzle, the injection direction cannot be made different between the fuels.
For example, it is not possible to inject light oil toward the high temperature central part of the combustion chamber in a cylinder, while alcohol cannot be injected from the central part of the combustion chamber to the peripheral part in order to get on the intake swirl and squish flow in the combustion chamber. Is.
本発明は斯かる問題を解決すべくなされたもので、その
目的とするところは、燃料噴射装置の構造の簡略化、コ
ストダウン化を図るために１つの燃料噴射ポンプを用い
ながら、上記した軽油およびアルコールの如き異種燃料
をそれぞれの燃料噴射ノズルから噴射方向を変えて順次
エンジンの燃焼室内に噴射できるようにすることにあ
る。The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to use one fuel injection pump in order to simplify the structure of the fuel injection device and reduce the cost while using the above diesel fuel. And different types of fuel such as alcohol can be sequentially injected into the combustion chamber of the engine by changing the injection direction from each fuel injection nozzle.
（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、上記
の如く軽油とアルコール等、着火温度の異なる２種類の
燃料のうち、着火温度の低い軽油等の燃料をプリノズル
からエンジンの燃焼室に対し噴射した後、着火温度の高
いアルコール等の燃料をメインノズルから噴射するよう
にしたエンジンの燃料噴射装置の構成として、以下に述
べる４つの要件を特定する。すなわち、先ず、一方の燃
料を貯溜する燃料タンクと該一方の燃料を噴射する燃料
噴射ノズル（上記プリまたはメインノズルのいずれか一
方）とを第１の燃料通路で接続し、該第１の燃料通路に
燃料タンクから燃料噴射ノズルへ向かう方向の燃料の流
通を許容してその逆は阻止する逆止弁を設ける。また、
第２に、他方の燃料を燃料噴射ポンプで圧送することと
し、その燃料噴射ポンプと他方の燃料を噴射するための
燃料噴射ノズル（プリまたはメインノズルの他方）とを
第２の燃料通路で接続して、該第２の燃料通路に生じる
燃料圧力を上記逆止弁下流（逆止弁と燃料噴射ノズルと
の間）の第１の燃料通路に伝達する圧力伝達手段を設け
る。さらに、第３に、上記低着火温度燃料用のプリノズ
ルにおけるニードル弁をリフト開弁させる開弁圧を高着
火温度燃料用のメインノズルのそれよりも低くする。そ
して、第４図に、上記プリノズルにおけるニードル弁の
リフト動作をその開弁圧よりも高くかつメインノズルの
開弁圧よりも低い燃料圧力でもって抑制するプリノズル
抑制手段を設ける。(Means for Solving Problems) In order to achieve the above object, the solution means of the present invention is, as described above, light oil having a low ignition temperature among two types of fuel having different ignition temperatures, such as light oil and alcohol. The following four requirements are specified as the configuration of the fuel injection device of the engine in which the fuel of No. 1 is injected from the pre-nozzle into the combustion chamber of the engine, and then the fuel such as alcohol having a high ignition temperature is injected from the main nozzle. . That is, first, a fuel tank that stores one fuel and a fuel injection nozzle (either one of the pre- or main nozzle) that injects the one fuel are connected by a first fuel passage, and the first fuel passage is connected. A check valve is provided in the passage to allow the flow of fuel in the direction from the fuel tank to the fuel injection nozzle and prevent the reverse flow. Also,
Secondly, the other fuel is pressure-fed by the fuel injection pump, and the fuel injection pump and the fuel injection nozzle (the other of the pre or main nozzle) for injecting the other fuel are connected by the second fuel passage. Then, a pressure transmitting means for transmitting the fuel pressure generated in the second fuel passage to the first fuel passage downstream of the check valve (between the check valve and the fuel injection nozzle) is provided. Thirdly, the valve opening pressure for lifting and opening the needle valve in the pre-nozzle for the low ignition temperature fuel is set lower than that for the main nozzle for the high ignition temperature fuel. Then, FIG. 4 is provided with a pre-nozzle suppressing means for suppressing the lift operation of the needle valve in the pre-nozzle with a fuel pressure higher than the valve opening pressure and lower than the valve opening pressure of the main nozzle.
（作用） 上記の構成により、本発明では、燃料噴射ポンプが作動
して燃料を圧送すると、そのポンプからの燃料圧送によ
り第２の燃料通路の燃料圧力が上昇し、この燃料圧力が
圧力伝達手段により逆止弁上流の第１の燃料通路に伝達
されて該第１の燃料通路内の燃料圧力が上昇する。その
とき、プリノズルの開弁圧がメインノズルの開弁圧より
も低いため、先ず、プリノズルがそのニードル弁のリフ
トにより開弁して低着火温度燃料（軽油等）がエンジン
の燃焼室に噴射される。この後、ポンプの燃料圧送圧が
さらに上昇すると、上記プリノズルにおけるニードル弁
のリフト開弁動作がプリノズル抑制手段により制御され
てプリノズルが閉弁する。さらに、ポンプの燃料圧送圧
が上昇して上記プリノズルのニードル弁のリフト抑制力
に対応する圧力よりも高くなると、メインノズルが開弁
して該メインノズルから高着火温度燃料（アルコール
等）がエンジンの燃焼室に噴射される。(Operation) With the above configuration, in the present invention, when the fuel injection pump is operated to pump the fuel, the fuel pressure from the pump increases the fuel pressure in the second fuel passage, and this fuel pressure is transmitted to the pressure transmitting means. Is transmitted to the first fuel passage upstream of the check valve to increase the fuel pressure in the first fuel passage. At that time, since the valve opening pressure of the pre-nozzle is lower than the valve opening pressure of the main nozzle, first, the pre-nozzle opens due to the lift of its needle valve, and low ignition temperature fuel (light oil, etc.) is injected into the combustion chamber of the engine. It After that, when the fuel pressure feeding pressure of the pump further increases, the lift valve opening operation of the needle valve in the pre-nozzle is controlled by the pre-nozzle suppressing means, and the pre-nozzle is closed. Further, when the fuel pressure feeding pressure of the pump rises and becomes higher than the pressure corresponding to the lift restraining force of the needle valve of the pre-nozzle, the main nozzle opens and the high ignition temperature fuel (alcohol etc.) is discharged from the main nozzle to the engine. Is injected into the combustion chamber of.
こうして、１つの燃料噴射ポンプによりプリおよびメイ
ンの２つの燃料噴射ノズルからそれぞれ異種燃料が順次
エンジンの燃焼室に噴射されるので、簡単な構造でコス
トダウン化を図りつつ、２種類の燃料をエンジンの燃焼
室に対し異なる方向から噴射させる要求を満たし得るこ
とになる。In this way, different fuels are sequentially injected into the combustion chamber of the engine from the two fuel injection nozzles of the pre and main by one fuel injection pump. It is possible to satisfy the requirement to inject the combustion chamber from different directions.
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Hereinafter, the Example of this invention is described based on drawing.
第２図は本発明の第１実施例に係るディーゼルエンジン
の燃焼室部分を示し、１はシリンダ２を有するシリンダ
ブロック、３はシリンダブロック１の上面に接合された
シリンダヘッド、４は上記シリンダ２内を往復動するピ
ストンであって、該ピストン４の頂面には燃焼室６を形
成するキャビティ５が凹設されている。FIG. 2 shows a combustion chamber portion of a diesel engine according to the first embodiment of the present invention, 1 is a cylinder block having a cylinder 2, 3 is a cylinder head joined to the upper surface of the cylinder block 1, and 4 is the cylinder 2 described above. It is a piston that reciprocates inside, and a cavity 5 that forms a combustion chamber 6 is recessed in the top surface of the piston 4.
上記シリンダヘッド３には、上記キャビティ５内の燃焼
室６に軽油およびアルコールの異種燃料をそれぞれ時間
差をもって噴射するための燃料噴射ノズルとしてのプリ
ノズル７およびメインノズル１３が装着されている。そ
して、第３図にも示すように、上記プリノズル７は、上
記着火温度の異なる軽油およびアルコールの２種類の燃
料のうち、低着火温度燃料としての軽油を図で破線にて
示すようにキャビティ５の周縁部付近から高温度となる
燃焼室６の中心Ｏに向けて噴射するように、またメイン
ノズル１３は、高着火温度燃料としてのアルコールを図
で実線にて示すように燃焼室６内の吸気のスワールやス
キッシュ流に乗せるべく燃焼室６の中央部から周辺部た
るキャビティ５の側壁に向けて放射状に４方向に噴射す
るようにそれぞれ取り付けられている。The cylinder head 3 is equipped with a pre-nozzle 7 and a main nozzle 13 as fuel injection nozzles for injecting different fuels of light oil and alcohol into the combustion chamber 6 in the cavity 5 with a time difference. Further, as shown in FIG. 3, the pre-nozzle 7 uses the cavity 5 as a dashed line for light oil as a low ignition temperature fuel among the two types of fuels of light oil and alcohol having different ignition temperatures. So as to inject toward the center O of the combustion chamber 6 where the temperature is high, and the main nozzle 13 supplies alcohol as the high ignition temperature fuel to the inside of the combustion chamber 6 as shown by the solid line in the figure. In order to put on the swirl or squish flow of the intake air, they are attached so as to radially inject in four directions from the central part of the combustion chamber 6 toward the side wall of the cavity 5 which is the peripheral part.
また、第１図は燃料噴射装置の全体構成を示し、１４は
軽油を貯溜する軽油タンク、１５はアルコールを貯溜す
るアルコールタンクであって、上記アルコールタンク１
５と上記メインノズル１３とは第１の燃料通路としての
アルコール通路１６によって接続され、該アルコール通
路１６の途中には、アルコールタンク１５からメインノ
ズル１３へ向かう方向のアルコールの流通を許容するが
その逆方向の流通は阻止する逆止弁１７が配設されてい
る。FIG. 1 shows the overall structure of the fuel injection device. Reference numeral 14 is a light oil tank for storing light oil, and 15 is an alcohol tank for storing alcohol.
5 and the main nozzle 13 are connected by an alcohol passage 16 as a first fuel passage, and in the middle of the alcohol passage 16, alcohol is allowed to flow in a direction from the alcohol tank 15 to the main nozzle 13. A check valve 17 is provided to prevent the flow in the reverse direction.
一方、上記軽油タンク１４は該軽油タンク１４内の軽油
を吸入圧送するための燃料噴射ポンプ１８に接続されて
いる。該ポンプ１８はディーゼルエンジンに一般的に使
用される通常のプランジャ式燃料噴射ポンプよりなり、
その吐出部には内蔵するピストン部の吸戻し作用によっ
てポンプの圧送終了時の燃料吐出圧を下げるためのデリ
バリバルブ１８a が設けられている。そして、上記ポン
プ１８の吐出部（デリバリバルブ１８a ）は第２の燃料
通路としての軽油通路１９を介して上記プリノズル７に
接続されている。On the other hand, the light oil tank 14 is connected to a fuel injection pump 18 for sucking and pumping the light oil in the light oil tank 14. The pump 18 comprises a conventional plunger fuel injection pump commonly used in diesel engines,
The delivery portion is provided with a delivery valve 18a for lowering the fuel delivery pressure at the end of pumping by the suction and return action of the built-in piston portion. The discharge portion (delivery valve 18a) of the pump 18 is connected to the pre-nozzle 7 via a light oil passage 19 as a second fuel passage.
また、上記アルコール通路１６と軽油通路１９との間に
は、軽油通路１９に生じる軽油圧力を逆止弁１７下流の
アルコール通路１６に伝達するための圧力伝達手段とし
ての加圧プランジャ２０が設けられており、該プランジ
ャ２０の圧力伝達を開始する作動圧Ｐ１はリターンスプ
リング２１の付勢力によって例えばＰ１＝１５０kg／cm
2に設定されている。A pressure plunger 20 is provided between the alcohol passage 16 and the light oil passage 19 as pressure transmitting means for transmitting the light oil pressure generated in the light oil passage 19 to the alcohol passage 16 downstream of the check valve 17. The operating pressure P 1 for starting the pressure transmission of the plunger 20 is, for example, P 1 = 150 kg / cm by the urging force of the return spring 21.
It is set to 2 .
さらに、上記プリノズル７は、そのニードル弁８を閉弁
付勢するノズルスプリング９のばね力によって開弁圧Ｐ
２が例えばＰ２＝１２０kg／cm2に設定されている一
方、メインノズル１３の開弁圧Ｐ３は例えばＰ３＝１８
０kg／cm2に設定されていて、プリノズル７の開弁圧Ｐ
２がメインノズル１３の開弁圧Ｐ３よりも低く（Ｐ２＜
Ｐ３）なるように設けられている。Further, the pre-nozzle 7 is opened by a spring force of a nozzle spring 9 that urges the needle valve 8 to close.
2 is set to, for example, P 2 = 120 kg / cm 2 , while the valve opening pressure P 3 of the main nozzle 13 is, for example, P 3 = 18.
The valve opening pressure P of the pre-nozzle 7 is set to 0 kg / cm 2.
2 is lower than the valve opening pressure P 3 of the main nozzle 13 (P 2 <
P 3 ).
そして、上記プリノズル７のノズルボディ１０内にはニ
ードル弁８背面へロッド部１１a を当接させてそのリフ
ト動作を抑制するプリノズル抑制手段としての制御プラ
ンジャ１１がリターンスプリング１２によって非リフト
抑制方向に付勢されて装入され、該プランジャ１１には
連通路２２によって上記軽油通路１９の燃料圧力が印加
され、プランジャ１１のニードル弁８をリフト抑制する
ための作動圧Ｐ４はリターンスプリング１２の付勢力に
よって例えばＰ４＝１４０kg／cm2に設定されており、
よって制御プランジャ１１により、プリノズル７におけ
るニードル弁８のリフト動作はその開弁圧Ｐ２よりも高
くかつメインノズル１３の開弁圧Ｐ３よりも低い軽油圧
力Ｐ４でもって抑制されるように構成されている。Then, in the nozzle body 10 of the pre-nozzle 7, a control plunger 11 as a pre-nozzle restraining means for restraining the lift operation by bringing the rod portion 11a into contact with the back surface of the needle valve 8 is attached by the return spring 12 in the non-lift restraining direction. The fuel pressure in the light oil passage 19 is applied to the plunger 11 by the communication passage 22, and the operating pressure P 4 for suppressing the lift of the needle valve 8 of the plunger 11 is the biasing force of the return spring 12. Is set to, for example, P 4 = 140 kg / cm 2 ,
Therefore, by the control plunger 11, the lift operation of the needle valve 8 in the pre-nozzle 7 is suppressed by the light oil pressure P 4 which is higher than the valve opening pressure P 2 and lower than the valve opening pressure P 3 of the main nozzle 13. Has been done.
次に、上記実施例の作動について説明する。エンジンの
運転時、ピストン４の上死点への移行により燃焼室６内
の吸気（空気）が圧縮されて高温になると、燃料噴射ポ
ンプ１８におけるカムのリフト動作に伴ってそのポンプ
１８から軽油が吐出され、該ポンプ１８に接続された軽
油通路１９の軽油圧力が上昇する。このとき、プランジ
ャ２０、１１の各作動圧Ｐ１，Ｐ４およびノズル７，１
３の開弁圧Ｐ２，Ｐ３のうち、プリノズル７の開弁圧Ｐ
２が最も低いので、第４図に示すように、上記ポンプ１
８のカムリフト量の増大に伴う軽油圧送圧、つまり軽油
通路１９の圧力の上昇により、先ず、プリノズル７のニ
ードル弁８がリフトして開弁し、このニードル弁８の開
弁動作によりプリノズル７から軽油がエンジンの燃焼室
６の中心Ｏに向けて噴射され、この噴射された軽油は燃
焼室６中心Ｏに位置する高温の吸気と接触して気化し着
火燃焼する。さらに、ポンプ１８のカムリフト量が増大
してその軽油圧送圧が上昇すると、軽油通路１９の軽油
圧力を連通路２２を介して受けるプリノズル７における
抑制プランジャ１１がリターンスプリング１２の付勢力
に抗して作動して上記ニードル弁８のリフト動作が抑制
され、この抑制によりプリノズル７が閉弁してエンジン
の燃焼室６への軽油の噴射が停止される。Next, the operation of the above embodiment will be described. When the intake air (air) in the combustion chamber 6 is compressed to a high temperature due to the shift of the piston 4 to the top dead center during the operation of the engine, light oil is discharged from the fuel injection pump 18 as the cam lifts. The light oil pressure of the light oil passage 19 that is discharged and is connected to the pump 18 rises. At this time, the operating pressures P 1 , P 4 of the plungers 20, 11 and the nozzles 7, 1
3 of the valve opening pressures P 2 and P 3 of FIG.
2 is the lowest, so as shown in FIG.
8, the needle valve 8 of the pre-nozzle 7 lifts and opens, and the opening operation of the needle valve 8 causes the pre-nozzle 7 to open. Light oil is injected toward the center O of the combustion chamber 6 of the engine, and the injected light oil comes into contact with high-temperature intake air located in the center O of the combustion chamber 6 to be vaporized and ignited and burned. Further, when the cam lift amount of the pump 18 is increased and the light hydraulic pressure is increased, the suppression plunger 11 in the pre-nozzle 7 that receives the light oil pressure of the light oil passage 19 via the communication passage 22 resists the urging force of the return spring 12. When the needle valve 8 is activated, the lift operation of the needle valve 8 is suppressed, and by this suppression, the pre-nozzle 7 is closed and injection of light oil into the combustion chamber 6 of the engine is stopped.
この後、ポンプ１８の軽油圧送圧がさらに上昇してプラ
ンジャ１１の作動圧Ｐ１以上になると、加圧プランジャ
２０がリターンスプリング２１の付勢力に抗して作動
し、このプランジャ２０の作動により軽油通路１９の軽
油圧力が逆止弁１７によって封鎖状態にある逆止弁１７
下流のアルコール通路１６に伝達され、そのアルコール
通路１６の圧力が上昇する。そして、該アルコール通路
１６の圧力がメインノズル１３の開弁圧Ｐ３以上に達す
ると、メインノズル１３のニードル弁がリフトし、この
ことによりメインノズル１３が開弁して、該ノズル１３
からアルコールがエンジンの燃焼室６内にその中央部か
ら周辺部に向けて吸気スワールやスキッシュ流に乗るよ
うに噴射され、この噴射アルコールは先に着火燃焼して
いる軽油を着火源として着火燃焼し、これら軽油および
アルコール燃料の燃焼によって燃焼室６の圧力が上昇し
てエンジン出力が得られる。Thereafter, when the light hydraulic pressure of the pump 18 further rises to reach the operating pressure P 1 of the plunger 11 or more, the pressurizing plunger 20 operates against the biasing force of the return spring 21, and the operation of the plunger 20 causes the diesel oil to operate. Check valve 17 in which light oil pressure in passage 19 is blocked by check valve 17
It is transmitted to the downstream alcohol passage 16 and the pressure in the alcohol passage 16 increases. When the pressure in the alcohol passage 16 reaches the valve opening pressure P 3 of the main nozzle 13 or more, the needle valve of the main nozzle 13 lifts, whereby the main nozzle 13 opens and the nozzle 13
Alcohol is injected into the combustion chamber 6 of the engine from the center to the periphery so as to ride on the intake swirl or squish flow, and this injected alcohol is ignited and burned with the light oil that has been ignited and burned as the ignition source. However, combustion of these light oil and alcohol fuel raises the pressure in the combustion chamber 6 to obtain an engine output.
さらに、上記ポンプ１８のカムリフト量が最大値に達し
てアルコールの噴射が終了した後、該ポンプ１８のカム
リフト量が減少すると、軽油通路１９の圧力が低下し、
この圧力低下に伴って上記加圧プランジャ２０がリター
ンスプリング２１の付勢力により元の不作動状態に戻
り、このプランジャ２０の復帰動作により逆止弁１７下
流のアルコール通路１６の圧力が大気圧以下に低下して
その逆止弁１７が開弁し、アルコールタンク１５内のア
ルコールが上記メインノズル１３から噴射された量だけ
逆止弁１７下流のアルコール通路１６内に補充される。
以上によって燃料噴射の１サイクルが終了し、以後は上
記と同様の動きによって軽油およびアルコールが順次エ
ンジンの燃焼室６に噴射される。Furthermore, after the cam lift amount of the pump 18 reaches the maximum value and the injection of alcohol is completed, when the cam lift amount of the pump 18 decreases, the pressure in the light oil passage 19 decreases,
Along with this pressure decrease, the pressurizing plunger 20 returns to its original inoperative state due to the urging force of the return spring 21, and the return operation of the plunger 20 causes the pressure in the alcohol passage 16 downstream of the check valve 17 to fall below atmospheric pressure. The check valve 17 is lowered and the check valve 17 is opened, and the alcohol in the alcohol tank 15 is replenished in the alcohol passage 16 downstream of the check valve 17 by the amount injected from the main nozzle 13.
With the above, one cycle of fuel injection is completed, and thereafter, light oil and alcohol are sequentially injected into the combustion chamber 6 of the engine by the same movement as described above.
したがって、この場合、第５図に示すように、１つの燃
料噴射ポンプ１８によりエンジンの燃焼室６に対し着火
温度の低い軽油を噴射し、次いで同温度の高いアルコー
ルを噴射することができるので、燃料噴射装置の構造を
簡単化してコストダウンを図ることができる。Therefore, in this case, as shown in FIG. 5, one fuel injection pump 18 can inject light oil having a low ignition temperature into the combustion chamber 6 of the engine and then inject alcohol having a high ignition temperature. It is possible to reduce the cost by simplifying the structure of the fuel injection device.
しかも、上記軽油およびアルコールをそれぞれ別々のノ
ズル７，１３から噴射させるので、軽油をエンジンの燃
焼室６中心Ｏに向けて噴射させ、かつアルコールは燃焼
室６内の吸気スワールやスキッシュ流に乗せるように噴
射させることができ、両燃料の噴射方向をその着火特性
に応じて変化させることができる。Moreover, since the light oil and the alcohol are injected from the separate nozzles 7 and 13, respectively, the light oil is injected toward the center O of the combustion chamber 6 of the engine, and the alcohol is placed on the intake swirl and the squish flow in the combustion chamber 6. And the injection directions of both fuels can be changed according to their ignition characteristics.
さらに、軽油を燃料噴射ポンプ１８によって圧送するの
で、その軽油の持つ潤滑機能によってポンプ１８を自己
潤滑することができ、アルコールを圧送する場合のよう
な発錆等の問題は生じない。Further, since the light oil is pumped by the fuel injection pump 18, the pump 18 can be self-lubricated by the lubricating function of the light oil, and the problem such as rusting that occurs when pumping alcohol does not occur.
第６図は本発明の第２実施例の全体構成を示し（尚、第
１図と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な
説明は省略する）、燃料噴射ポンプ１８により圧送する
燃料をアルコールとしたものである。FIG. 6 shows the overall construction of the second embodiment of the present invention (the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted), and the fuel to be pumped by the fuel injection pump 18 is shown. Is the alcohol.
すなわち、本実施例では、軽油タンク１４とプリノズル
７とを接続する軽油通路１９が第１の燃料通路とされ、
その軽油通路１９に逆止弁１７が配設されている。ま
た、アルコールを圧送する燃料噴射ポンプ１８は第２の
燃料通路としてのアルコール通路１６を介してメインノ
ズル１３に接続されている。このため、軽油通路１９と
アルコール通路１６との間で圧力伝達を行う加圧プラン
ジャ２０′は上記第１実施例とは逆にアルコール通路１
６の圧力を軽油通路１９に伝達するように作動し、その
作動圧Ｐ１は例えばＰ１＝６０kg／cm2に設定されてい
る。また、上記プリノズル７におけるニードル弁８のリ
フト動作を抑制する抑制プランジャ１１（プリノズル抑
制手段）は上記アルコール通路１６の圧力を連通路２
２′を介して受けて作動するようになされており、その
他は上記実施例と同様に構成されている。That is, in the present embodiment, the light oil passage 19 connecting the light oil tank 14 and the pre-nozzle 7 is used as the first fuel passage,
A check valve 17 is arranged in the light oil passage 19. Further, a fuel injection pump 18 for pressure-feeding alcohol is connected to the main nozzle 13 via an alcohol passage 16 as a second fuel passage. Therefore, the pressurizing plunger 20 'for transmitting pressure between the light oil passage 19 and the alcohol passage 16 has the alcohol passage 1 contrary to the first embodiment.
It operates so as to transmit the pressure of 6 to the light oil passage 19, and its operating pressure P 1 is set to, for example, P 1 = 60 kg / cm 2 . A suppression plunger 11 (pre-nozzle suppression means) that suppresses the lift operation of the needle valve 8 in the pre-nozzle 7 controls the pressure in the alcohol passage 16 to the communication passage 2.
It is designed to be operated by receiving it via 2 ', and the other parts are configured in the same manner as the above-mentioned embodiment.
したがって、この実施例の場合、燃料噴射ポンプ１８か
らのアルコールの圧送に伴ってアルコール通路１６の圧
力が上昇すると、先ず、加圧プランジャ２０′が作動し
て上記アルコール通路１６の圧力が軽油通路１９に伝達
され、この軽油通路１９の圧力上昇によりプリノズル７
のニードル弁８がリフトして該プリノズル７が開弁し、
軽油がエンジンの燃焼室６に噴射される。次いで、燃料
噴射ポンプ１８のカムリフト量の増大により上記加圧プ
ランジャ２０′がフルリフトしてアルコール通路１６の
圧力がさらに増大すると、該アルコール通路１６の圧力
を受けたプリノズル７の抑制プランジャ１１の作動によ
り該プリノズル７が閉弁して軽油の噴射が終了し、その
後、メインノズル１３が開弁して該メインノズル１３か
らアルコールがエンジンの燃焼室６に噴射される。しか
る後、ポンプ１８の燃料圧送が終了すると、ポンプ１８
のデリバリバルブ１８a の吸戻し作用によりアルコール
通路１６の圧力が下がって加圧プランジャ２０′が不作
動状態に戻り、このプランジャ２０′の復帰動作により
軽油通路１９の圧力が低下して逆止弁１７が開き、軽油
通路１９に軽油タンク１４内の軽油が補充され、以後、
上記の動きが繰り返される。よって、本実施例でも、上
記実施例と同様の作用効果を奏することができる。Therefore, in the case of this embodiment, when the pressure in the alcohol passage 16 rises as the alcohol is pumped from the fuel injection pump 18, first, the pressure plunger 20 'is activated to reduce the pressure in the alcohol passage 16 to the light oil passage 19. Is transmitted to the pre-nozzle 7 by the pressure increase in the light oil passage 19.
Needle valve 8 is lifted to open the pre-nozzle 7,
Light oil is injected into the combustion chamber 6 of the engine. Next, when the pressure plunger 20 ′ is fully lifted by the increase of the cam lift amount of the fuel injection pump 18 and the pressure of the alcohol passage 16 further increases, the suppression plunger 11 of the pre-nozzle 7 which receives the pressure of the alcohol passage 16 operates. The pre-nozzle 7 is closed to end the injection of light oil, and then the main nozzle 13 is opened to inject alcohol from the main nozzle 13 into the combustion chamber 6 of the engine. After that, when the fuel pressure feeding of the pump 18 is completed, the pump 18
By the suction and return action of the delivery valve 18a, the pressure in the alcohol passage 16 is lowered and the pressurizing plunger 20 'returns to the inoperative state, and the return operation of the plunger 20' lowers the pressure in the light oil passage 19 and the check valve 17a. Is opened, the light oil passage 19 is replenished with light oil in the light oil tank 14, and thereafter,
The above movement is repeated. Therefore, also in this embodiment, it is possible to obtain the same effects as those of the above embodiment.
尚、本実施例では上記軽油通路１９の圧力が急激に立ち
上がらないよう燃料噴射ポンプ１８におけるカム速度を
低く設定するのが望ましい。In this embodiment, it is desirable to set the cam speed in the fuel injection pump 18 low so that the pressure in the light oil passage 19 does not rise suddenly.
第７図は本発明の第３実施例を示し、プリノズル７のニ
ードル弁８のリフト動作を抑制するプリノズル抑制手段
を変更したものである。FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention, in which the pre-nozzle suppressing means for suppressing the lift operation of the needle valve 8 of the pre-nozzle 7 is modified.
すなわち、本実施例では、上記第２実施例と同様にアル
コールを燃料噴射ポンプ１８が圧送するように構成され
る。また、プリノズル７′は上記各実施例の如き抑制プ
ランジャ１１を持たない通常のものが用いられ、その替
り、アルコール通路１６の圧力を軽油通路１９に伝達す
る加圧プランジャ２０′の所定以上の動きにより軽油通
路１９の圧力上昇を抑えてプリノズル７のニードル弁８
のリフト動作を間接的に規制する減圧プランジャ２３が
設けられている。つまり、該減圧プランジャ２３は軽油
通路１９に連通し、その軽油通路１９側の端面には上記
加圧プランジャ２０′に当接するロッド部２３a が一体
に形成されている一方、軽油通路１９と反対側にはスプ
リング室２４が形成され、該スプリング室２４には減圧
プランジャ２３を加圧プランジャ２０′側に押圧付勢す
るリターンスプリング２５が縮装されている。また、上
記スプリング室２４の減圧プランジャ２３と反対側の壁
部にはダイヤフラム２６が取り付けられてり、加圧プラ
ンジャ２０′がその作動時に所定以上のストロークだけ
リフト移動すると、該加圧プランジャ２０′に減圧プラ
ンジャ２３のロッド部２３a が当接して該減圧プランジ
ャ２３がダイヤフラム２６を図で上方に偏倚させながら
リフトし、この減圧プランジャ２３のリフト動作により
軽油通路１９の軽油が抜かれてその圧力が低下し、プリ
ノズル７に加わる開弁圧が下がってプリノズル７を強制
的に閉弁させるように構成されている。That is, in this embodiment, the fuel injection pump 18 pumps alcohol as in the second embodiment. Further, as the pre-nozzle 7 ', an ordinary one which does not have the restraining plunger 11 as in each of the above-described embodiments is used, and instead, the pressurizing plunger 20' which transmits the pressure of the alcohol passage 16 to the light oil passage 19 moves more than a predetermined amount. The pressure increase in the light oil passage 19 is suppressed by the needle valve 8 of the pre-nozzle 7.
A decompression plunger 23 that indirectly regulates the lift operation of the above is provided. That is, the depressurizing plunger 23 communicates with the light oil passage 19, and the rod portion 23a that abuts against the pressure plunger 20 'is integrally formed on the end surface of the light oil passage 19 side, while the rod portion 23a opposite to the light oil passage 19 is formed. A spring chamber 24 is formed in the spring chamber 24, and a return spring 25 for pressing and urging the depressurizing plunger 23 toward the pressurizing plunger 20 'is provided in the spring chamber 24. Further, a diaphragm 26 is attached to a wall portion of the spring chamber 24 opposite to the depressurizing plunger 23, and when the pressurizing plunger 20 'is lift-moved by a stroke more than a predetermined stroke during its operation, the pressurizing plunger 20' is moved. The rod portion 23a of the depressurizing plunger 23 comes into contact with the depressurizing plunger 23 and lifts the depressurizing plunger 23 while biasing the diaphragm 26 upward in the figure, and the lifting operation of the depressurizing plunger 23 drains the light oil in the light oil passage 19 to lower its pressure. However, the valve opening pressure applied to the pre-nozzle 7 is reduced to forcibly close the pre-nozzle 7.
したがって、本実施例においても、エンジンの燃焼室６
に軽油およびアルコールをそれぞれプリノズル７および
メインノズル１３から順次噴射させることができるの
で、上記各実施例と同様の作用効果を奏することができ
る。Therefore, also in this embodiment, the combustion chamber 6 of the engine is
Further, since light oil and alcohol can be sequentially ejected from the pre-nozzle 7 and the main nozzle 13, respectively, the same operational effects as those of the above-described respective embodiments can be obtained.
（発明の効果） 以上の如く、本発明によれば、１つの燃料噴射ポンプの
燃料圧送圧を圧力伝達手段を介してプリおよびメインノ
ズルにそれぞれ連通する燃料通路の双方に伝え、先ず、
両ノズルの開弁圧の差によってプリノズルを開弁させ、
次いでプリノズル抑制手段により燃料通路の燃料圧力の
上昇に伴って上記プリノズルを強制的に閉弁させた後、
メインノズルを開弁させるようにしたことにより、１つ
のポンプにより着火温度の異なる燃料をそれら燃料に対
応する燃料噴射ノズルから順次エンジン燃焼室に異なる
方向に噴射させることができ、よって燃料噴射装置の構
造の簡単化、コストダウン化を図りつつ、異種燃料のエ
ンジン燃焼室に対する噴射方向を変化させることを実現
することができる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the fuel pressure feeding pressure of one fuel injection pump is transmitted to both the fuel passages communicating with the pre and main nozzles via the pressure transmitting means, and first,
Open the pre-nozzle by the difference in valve opening pressure of both nozzles,
Next, after the pre-nozzle suppressing means forcibly closes the pre-nozzle as the fuel pressure in the fuel passage increases,
By opening the main nozzle, the fuel having different ignition temperatures can be sequentially injected from the fuel injection nozzle corresponding to the fuel into the engine combustion chamber in different directions by one pump. It is possible to change the injection direction of different kinds of fuel to the engine combustion chamber while simplifying the structure and reducing the cost.
第１図ないし第５図は本発明の第１実施例を示し、第１
図は燃料噴射装置の全体概略構成図、第２図はエンジン
の燃焼室に対する２種類の燃料の噴射状態を示す断面
図、第３図は同平面図、第４図は燃料噴射ポンプのカム
回転角に対する燃料圧送圧を示す特性図、第５図は燃料
の噴射タイミングを示す特性図である。第６図および第
７図はそれぞれ本発明の第２および第３実施例を示す第
１図相当図である。 ６……燃焼室、７，７′……プリノズル、８……ニード
ル弁、１１……抑制プランジャ、１３……メインノズ
ル、１４……軽油タンク、１５……アルコールタンク、
１６……アルコール通路、１７……逆止弁、１８……燃
料噴射ポンプ、１９……軽油通路、２０，２０′……加
圧プランジャ、２３……減圧プランジャ。1 to 5 show a first embodiment of the present invention.
FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of a fuel injection device, FIG. 2 is a sectional view showing injection states of two kinds of fuel into an engine combustion chamber, FIG. 3 is a plan view of the same, and FIG. 4 is a cam rotation of a fuel injection pump. FIG. 5 is a characteristic diagram showing fuel pressure feeding pressure with respect to a corner, and FIG. 5 is a characteristic diagram showing fuel injection timing. FIGS. 6 and 7 are equivalent to FIG. 1 showing the second and third embodiments of the present invention, respectively. 6 ... Combustion chamber, 7, 7 '... Pre-nozzle, 8 ... Needle valve, 11 ... Suppressing plunger, 13 ... Main nozzle, 14 ... Light oil tank, 15 ... Alcohol tank,
16 ... Alcohol passage, 17 ... Check valve, 18 ... Fuel injection pump, 19 ... Light oil passage, 20, 20 '... Pressurizing plunger, 23 ... Decompression plunger.
Claims (1)
火温度の低い燃料をプリノズルからエンジンの燃焼室に
噴射した後、メインノズルから着火温度の高い燃料を噴
射するようにしたエンジンの燃料噴射装置であって、一
方の燃料を貯溜する燃料タンクと該一方の燃料を噴射す
る燃料噴射ノズルとを接続する第１の燃料通路に、該燃
料タンクから燃料噴射ノズルへのみ燃料を流通させる逆
止弁を設けるとともに、他方の燃料を圧送する燃料噴射
ポンプと該他方の燃料を噴射する燃料噴射ノズルとを接
続する第２の燃料通路に生じる燃料圧力を上記逆止弁下
流の第１の燃料通路に伝達する圧力伝達手段を設け、上
記プリノズルの開弁圧をメインノズルの開弁圧よりも低
く設定し、プリノズルにおけるニードル弁のリフト動作
をその開弁圧よりも高くかつ上記メインノズルの開弁圧
よりも低い燃料圧力でもって抑制するプリノズル制御手
段を設けたことを特徴とするエンジンの燃料噴射装置。1. A fuel for an engine, of two types of fuel having different ignition temperatures, a fuel having a low ignition temperature is injected from a pre-nozzle into a combustion chamber of the engine, and then a fuel having a high ignition temperature is injected from a main nozzle. An injector, in which fuel is circulated only from the fuel tank to the fuel injection nozzle in a first fuel passage that connects a fuel tank that stores one fuel and a fuel injection nozzle that injects the one fuel A stop valve is provided, and the fuel pressure generated in the second fuel passage that connects the fuel injection pump that pumps the other fuel and the fuel injection nozzle that injects the other fuel is set to the first fuel downstream of the check valve. A pressure transmitting means for transmitting to the passage is provided, the valve opening pressure of the pre-nozzle is set lower than the valve opening pressure of the main nozzle, and the lift operation of the needle valve in the pre-nozzle is set below the valve opening pressure. High and a fuel injection system for an engine, characterized in that a Purinozuru control means inhibits with a low fuel pressure than the valve opening pressure of the main nozzle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24024685A JPH0654106B2 (en) | 1985-10-26 | 1985-10-26 | Engine fuel injector |
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Family Applications (1)
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1985
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