JPH07247938A - 燃料噴射ポンプおよびその洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】燃料噴射型内燃機関の燃料噴射ポンプにおい
て、特に、低質油燃料を用いる際の、プランジャ摺動面
およびその近辺の他の燃料圧送機構要素に付着する漏れ
燃料の効率的な洗浄方法を提供する。 【構成】燃料噴射ポンプ（51）への洗浄油の供給は、所
定の時間間隔をもって間欠的に行う。これらの操作は、
洗浄油供給ライン（52）の上流側と下流側のそれぞれに
設けたバルブ（53）（56）の開閉によって行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料噴射型内燃機関の
燃料噴射装置において、その燃料圧送機構部の洗浄が効
率的に行えるように構成された燃料噴射ポンプと、その
燃料噴射ポンプにおける洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】舶用機関において用いられる燃料油の中
には、Ｃ重油と称され、流動性が小さく、機関の各種動
作機構において、金属同士が摺動する摺動面等にこのも
のが存在した場合、常温においてこの摺動面に膠着し、
機構の動作不良を惹起する低質油がある。

【０００３】このような低質油を燃料として利用し、上
記のような現象が問題とされているものに燃料噴射型内
燃機関の燃料噴射ポンプがある。燃料噴射ポンプにおけ
るこの現象を今少し説明する。

【０００４】燃料噴射ポンプの燃料圧送機構の構成要素
として、プランジャバレルとこのプランジャバレルの内
面を摺動するプランジャがあるが、前記したＣ重油の膠
着による動作不良は主としてこのプランジャバレルとプ
ランジャの部分において発生する。すなわち、プランジ
ャ頂上部の圧送室側からＣ重油燃料がプランジャバレル
とプランジャとの摺動面に漏れ出ると、その部分に滞留
して膠着し、プランジャのピストン運動がスムーズにい
かなくなり、燃料の加圧不良を起こす。さらに、プラン
ジャスプリングの伸縮動作により散逸したＣ重油が、コ
ントロールスリーブ、ピニオン、コントロールラックお
よびプランジャスプリング自身に付着したりすると、離
脱することなく次第に肥大化し、コントロールスリーブ
の回動不良を引き起こす。この場合には噴射量の調整機
能が良好に働かなくなるという事態を招来する。

【０００５】このような問題に対処する手段として、例
えば、特公平４―４７１７３号公報には、プランジャの
下部の摺動面に対応する領域のプランジャバレル内周面
の周方向に溝を形成し、この溝に外部から低粘性で且つ
流動性に富む洗浄油を供給循環させ、プランジャ摺動面
に浸潤するこの洗浄油によってプランジャ周りにおける
Ｃ重油の膠着現象を解消ないしは低減しょうとしたもの
が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の手
段には以下に示すような欠点がある。プランジャ上部か
ら下部の方へ漏れ出た燃料（Ｃ重油）は、外部からの洗
浄油とともに洗浄油タンクへ洗い流されるので、洗浄油
タンクが短時間で満杯になり、それ故洗浄油そのものの
洗浄が効率的に行われず早期に劣化する。従って、短時
間で洗浄油を交換しなければならず、非常に効率が悪
い。また、軽質油を連続して注油すると軽質油の火災事
故等の危険性もある。

【０００７】舶用機関に求められる長時間の機関の運転
においては、特にこの燃料噴射ポンプにおける漏れ燃料
の洗浄を効率良く行う必要がある。

【０００８】本発明はこのような課題を解決するために
なされたものであり、燃料噴射型内燃機関の燃料噴射ポ
ンプにおいて、特に、低質油燃料を用いる際の、プラン
ジャ摺動面およびその近辺の他の燃料圧送機構要素に付
着する漏れ燃料の効率的な洗浄方法を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、プランジャを
摺動自在に挿嵌したプランジャバレルの下部にプランジ
ャ回動手段を備え、その回動手段でプランジャを回動さ
せることによって、プランジャ頂部と燃料ポートとがプ
ランジャリードを介して連通する時期を変更調整して燃
料噴射量を調量する構成を有しているとともに、そのプ
ランジャリードから下方に漏出する燃料を洗浄するため
の洗浄油の通路が、プランジャバレル内周面に設けられ
ている燃料噴射ポンプにおいて、

【００１０】前記洗浄油の通路に、洗浄油源から洗浄油
を適宜に供給する洗浄油供給制御手段を備えたことを特
徴としており、そのことにより上記目的が達成される。

【００１１】また、請求項２の発明は、前記洗浄油の通
路がプランジャリードの下方において二つ設けられ、か
つ、一方の洗浄油の通路が洗浄油供給源に連設されてい
ることを特徴としており、そのことにより上記目的が達
成される。

【００１２】また、請求項３の発明は、前記洗浄油の通
路に、洗浄油供給源からプランジャの摺動面に向かう方
向にのみ開弁する逆止弁を連設したことを特徴としてお
り、そのことにより上記目的が達成される。

【００１３】また、請求項４の発明は、前記洗浄油供給
制御手段として、前記洗浄油の通路に高圧付勢又は低圧
消勢可能な圧力制御手段を連設したことを特徴としてお
り、そのことにより上記目的が達成される。

【００１４】また、請求項５の発明においては、前記圧
力制御手段は、洗浄油供給源と前記洗浄油の通路との間
に設けた第１の開閉弁と、前記プランジャバレル内周の
洗浄油の通路の下流側に設けた第２の開閉弁であること
を特徴とする。

【００１５】さらに、本発明の燃料噴射ポンプの洗浄方
法は、プランジャを摺動自在に挿嵌したプランジャバレ
ルの下部にプランジャ回動手段を備え、その回動手段で
プランジャを回動させることによって、プランジャ頂部
と燃料ポートとがプランジャリードを介して連通する時
期を変更調整して燃料噴射量を調量する構成を有してい
るとともに、そのプランジャリードから下方に漏出する
燃料を洗浄するための洗浄油の通路が、プランジャバレ
ル内周面に設けられている燃料噴射ポンプの洗浄方法で
あって、その洗浄油の通路を、その上流側において、第
１のバルブを介して洗浄油供給源に連通させ、かつ、そ
の下流側において、第２のバルブを介してドレンタンク
に連通させるとともに、所定の第１の期間、第１のバル
ブと第２のバルブをともに開いて洗浄油供給源から洗浄
油を供給する行程と、前記第１の期間に続く所定の第２
の期間、第１のバルブを開いたまま、第２のバルブを閉
じて洗浄油供給源から洗浄油を供給する行程とを包含す
ることを特徴としており、そのことにより上記目的が達
成される。

【００１６】

【作用】本発明によれば、燃料噴射ポンプの洗浄が、上
記のようなシステム構成の下で行われ、洗浄油を供給す
る工程が所定の時間間隔をもって断続的に行われる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。本実施例
によって本発明が限定されるものではない。本発明の実
施例を示す図１において、（1）は、筒状のポンプハウ
ジングであり、このポンプハウジング（1）内に、同じ
く筒状のプランジャバレル（2）が挿入されている。こ
のプランジャバレル（2）のプランジャ挿入穴（3）内
に、プランジャ（4）が上下方向に摺動自在に挿入され
ている。ポンプハウジング（1）の内周面には、前記プ
ランジャバレル（2）上端の外周面に沿って環状の燃料
室（5）が形成され、この燃料室（5）に、燃料供給通路
（7）から常時燃料が供給されるようになっている。更
に、この燃料室（5）と前記プランジャ挿入穴（3）内に
おけるプランジャ（4）頂部の加圧室（8）に向けて、燃
料供給口（9）が形成されている。プランジャ（4）の頂
部近傍における上端部外周には、前記加圧室（8）と図
示しない縦溝を介して常時連通し、かつ上縁に燃料噴射
量調整用のリード（10）を備えた環状溝（11）が形成さ
れている。更に、プランジャバレル（2）のプランジャ
摺動面すなわちプランジャ挿入穴（3）内周面には、円
周方向に沿って燃料逃がし溝（12）が形成され、この燃
料逃がし溝（12）は、前記燃料室（5）と斜めの逃がし
路（14）を介して連通している。

【００１８】すなわち、プランジャ（4）が上方に摺動
すると、まず、その頂部が前記燃料供給口（9）を塞い
で、加圧室（8）内の燃料を加圧して、その上方のデリ
ベリバルブ（15）を押し開いて燃料が吐出される。更に
この状態で上方へ摺動すると、前記リード（10）部分
が、燃料逃がし溝（12）に連通するので、燃料噴射が終
了するとともに、このリード（10）と逃がし溝（12）と
の連通時期を、プランジャ（4）の回動操作によって変
更することによって、燃料噴射量を調整することができ
る。

【００１９】プランジャバレル（2）の下端の小径部分
には、ピニオン（17）を備えたスリーブ（18）が、円周
方向に回転自在に外嵌されるとともに、前記ピニオン
（17）が、ポンプハウジング（1）へ横方向に差し込ん
だ燃料コントロールラック（19）へ咬合している。この
ピニオンスリーブ（18）の下端が、前記プランジャバレ
ル（2）よりも下方に突出するとともに、この突出部分
において縦方向の溝（20）が形成され、この溝（20）
に、同じくプランジャバレル（2）より下方に突出する
プランジャ（4）外周の突起（21）が係合して、そのピ
ニオン（20）を介して、プランジャ（4）が回転される
ようになっている。

【００２０】更に、その突起（21）よりも下方のプラン
ジャ（4）下端部分には、カップ状のプランジャガイド
（23）が、ポンプハウジング（1）内を上下方向に摺動
自在に挿入されるとともに、前記ピニオンスリーブ（1
8）外周に外嵌した上部バネ受け（24）とこのプランジ
ャガイド（23）底部との間に、プランジャ（4）を下方
に押し下げるプランジャバネ（25）が取付けられてい
る。上部バネ受け（24）の上端面は、ピニオンスリーブ
（18）の外周に形成した下向きの段部と同じくポンプハ
ウジング（１）内周に形成した下向きの段部（26）（2
7）に当接して、上方に対して支持されており、この上
記バネ受け（24）の下側は、その下方のプランジャガイ
ド（23）とによって囲まれたバネ室（28）を形成してい
る。

【００２１】さて、上記のような構成において、前記プ
ランジャ挿入穴（3）のプランジャ摺動面には、前記燃
料逃がし溝（12）よりも下方において、洗浄油供給溝
（30）が形成されるとともに、更にこの洗浄油供給溝
（30）よりも下方には同じく洗浄油の排出溝（31）が、
ともに円周方向に形成されている。洗浄油供給溝（30）
には、プランジャバレル（2）に形成され洗浄油供給口
（32）とポンプハウジング（1）に形成された直径方向
の洗浄油供給口（33）を介して、外部の洗浄油供給通路
（34）に連通され、これらを介して、この洗浄油供給溝
（30）内に洗浄油を供給するようにしている。また、同
じくプランジャバレル（2）には洗浄油排出路（37）が
形成されており、ポンプハウジング（1）に形成された
洗浄油排出口（38）を介して、外部の洗浄油排出通路
（39）に連通している。洗浄油供給溝（30）内に供給さ
れた洗浄油は、プランジャ摺動面内に流出して、その摺
動面を洗浄した後、下方の洗浄油排出溝（31）側から、
外部に排出される。

【００２２】次に図２を用い、上記のような燃料噴射ポ
ンプを対象として本発明に係る燃料噴射ポンプの洗浄方
法の一実施例を説明する。本実施例の洗浄方法は、図２
に示すような洗浄システムにおいて実現される。

【００２３】図２において（51）（51）・・・は上記燃
料噴射ポンプである。燃料は燃料タンク（60）から各燃
料噴射ポンプ（51）に共通な一つの調圧弁（61）と各燃
料噴射ポンプに専用に設けられた流量調整弁（62）を経
て燃料供給通路（7）から供給される。

【００２４】各燃料噴射ポンプ（51）の洗浄油供給溝
（30）は共通の洗浄油供給路（52）に接続されている。
この洗浄油供給路（52）の一端は第１のバルブ（53）と
ポンプ（54）をこの順に介して洗浄油（Ａ重油）タンク
（55）に接続されている。また、この洗浄油供給路（5
2）の他端は第２のバルブ（56）を介して一つの燃料噴
射ポンプ（51）のドレン（57）に接続されている。

【００２５】そして、各燃料噴射ポンプ（51）の洗浄油
排出溝（31）はそれぞれのドレン（57）に接続されてい
る。各ドレン（57）は共通のドレンライン（58）に接続
され、このドレンライン（58）の末端がドレンタンク
（59）に接続されている。

【００２６】このような洗浄システム構成において、燃
料噴射ポンプ（51）の洗浄は以下のようにして行われ
る。

【００２７】まず、燃料（Ｃ重油）の供給時には上記第
１のバルブ（53）は閉じ、第２のバルブ（56）は開いて
おく。この操作によって各燃料噴射ポンプ（51）には燃
料だけが供給される。

【００２８】次に、洗浄油（Ａ重油）を供給して洗浄を
始める際には、第１のバルブ（53）と第２のバルブ（5
6）の両方を開く。この操作によって洗浄油が各燃料噴
射ポンプ（51）に供給されるとともに、余剰の洗浄油は
第２のバルブ（56）を通過して一つの燃料噴射ポンプ
（51）のドレン（57）に流入し、余剰の燃料（Ｃ重
油）、およびこのドレン（57）に流入してきた洗浄不純
物とともにドレンタンク（59）に運ばれる。

【００２９】洗浄油によってパイプ内の燃料（Ｃ重油）
を流し終えたら、第１のバルブ（53）は開いたまま第２
のバルブ（56）を閉じ、続けて所定の時間（例えば、本
実施例では３０分から１時間）、所定の圧力（例えば、
本実施例では２〜３kg／cm２）で洗浄油（Ａ重油）を圧
送し続けながら機関の運転を行う。

【００３０】本実施例ではこのような洗浄工程を、上記
のような第１のバルブ（53）および第２のバルブ（56）
の切り替えによって約５００時間毎に行った。

【００３１】このような本発明に係る洗浄方法によれ
ば、従来例のように洗浄油を常時循環供給して行うので
はないので、洗浄油供給タンクが短時間で満杯になると
いうこともなく、入れ替えの手間が大幅に省ける。

【００３２】また、図３に本発明に係る燃料噴射ポンプ
の洗浄方法を実現するための他のシステムを示す。図３
のシステムにおいては、前記図２のシステムの各燃料噴
射ポンプの共通洗浄ライン（52）と各燃料噴射ポンプの
洗浄油供給溝（30）との間に逆止弁（63）を設けたこと
を特徴としている。図４にこの逆止弁（63）を備えた燃
料噴射ポンプの縦断面図を示す。他の構成および稼働方
法は、先の従来例のものと同様である。本実施例におい
ては、逆止弁（63）を設けることによって、燃料の洗浄
油供給源側への逆流を防ぎ、洗浄油の早期の劣化を防止
している。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
噴射型内燃機関の燃料噴射ポンプの洗浄において、洗浄
油を常時循環供給して行うのではなく、供給路の途中に
設けた弁の開閉操作によって間欠的に行うので、洗浄油
供給タンクが短時間で満杯になるということもなく、入
れ替えの手間が大幅に省ける。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る洗浄方法の対象とする燃料噴射ポ
ンプの縦断面図である。

【図２】本発明に係る洗浄方法を実施するシステムを示
す図である。

【図３】本発明に係る洗浄方法を実施する他のシステム
を示す図である。

【図４】本発明に係る洗浄方法の対象とする燃料噴射ポ
ンプの逆止弁を備えた場合の縦断面図である。

【符号の説明】

（１） ポンプハウジング （２） プランジャバレル （３） プランジャ挿入穴 （４） プランジャ （５） 燃料室 （８） 加圧室 （９） 燃料供給口 （12） 燃料逃がし溝 （14） 燃料逃がし路 （28） バネ室 （30） 燃料供給溝 （31） 燃料排出溝 （34） 燃料供給通路 （51） 燃料噴射ポンプ （52） 洗浄油供給路 （53） 第１バルブ （54） ポンプ （55） 燃料タンク （56） 第２バルブ （57） ドレン （58） ドレンライン （59） ドレンタンク (60) 燃料タンク (61） 調圧弁 （62） 流量調整弁 （63） 逆止弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅原 裕明 大阪市北区茶屋町１番32号 ヤンマーディ ーゼル株式会社内 (72)発明者 奥野 好雄 大阪市北区茶屋町１番32号 ヤンマーディ ーゼル株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プランジャを摺動自在に挿嵌したプランジ
   ャバレルの下部にプランジャ回動手段を備え、その回動
   手段でプランジャを回動させることによって、プランジ
   ャ頂部と燃料ポートとがプランジャリードを介して連通
   する時期を変更調整して燃料噴射量を調量する構成を有
   しているとともに、そのプランジャリードから下方に漏
   出する燃料を洗浄するための洗浄油の通路が、プランジ
   ャバレル内周面に設けられている燃料噴射ポンプにおい
   て、 前記洗浄油の通路に、洗浄油源から洗浄油を適宜に供給
   する洗浄油供給制御手段を備えたことを特徴とする燃料
   噴射ポンプ。
2. 【請求項２】前記洗浄油の通路がプランジャリードの下
   方において二つ設けられ、かつ、一方の洗浄油の通路が
   洗浄油供給源に連設されていることを特徴とする請求項
   １に記載の燃料噴射ポンプ。
3. 【請求項３】前記洗浄油の通路に、洗浄油供給源からプ
   ランジャの摺動面に向かう方向にのみ開弁する逆止弁を
   連設したことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射ポ
   ンプ。
4. 【請求項４】前記洗浄油供給制御手段として、前記洗浄
   油の通路に高圧付勢又は低圧消勢可能な圧力制御手段を
   連設したことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射ポ
   ンプ。
5. 【請求項５】前記圧力制御手段は、洗浄油供給源と前記
   洗浄油の通路との間に設けた第１の開閉弁と、前記プラ
   ンジャバレル内周の洗浄油の通路の下流側に設けた第２
   の開閉弁であることを特徴とする請求項４に記載の燃料
   噴射ポンプ。
6. 【請求項６】プランジャを摺動自在に挿嵌したプランジ
   ャバレルの下部にプランジャ回動手段を備え、その回動
   手段でプランジャを回動させることによって、プランジ
   ャ頂部と燃料ポートとがプランジャリードを介して連通
   する時期を変更調整して燃料噴射量を調量する構成を有
   しているとともに、そのプランジャリードから下方に漏
   出する燃料を洗浄するための洗浄油の通路が、プランジ
   ャバレル内周面に設けられている燃料噴射ポンプの洗浄
   方法であって、 その洗浄油の通路を、その上流側において、第１のバル
   ブを介して洗浄油供給源に連通させ、かつ、その下流側
   において、第２のバルブを介してドレンタンクに連通さ
   せるとともに、 所定の第１の期間、第１のバルブと第２のバルブをとも
   に開いて洗浄油供給源から洗浄油を供給する行程と、 前記第１の期間に続く所定の第２の期間、第１のバルブ
   を開いたまま、第２のバルブを閉じて洗浄油供給源から
   洗浄油を供給する行程とを包含することを特徴とする燃
   料噴射ポンプの洗浄方法。