JPH087090Y2 - ディーゼルエンジン用燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ディーゼルエンジン用燃料噴射装置に関
し、さらに詳しくは、噴射ノズル内での燃料噴射圧の設
定構造に関する。

（従来の技術） 周知のように内燃機関の一つであるディーゼルエンジ
ンにあっては、燃料供給系からの燃料を噴射ポンプと噴
射ノズルを用いて燃料室内の高圧空気内に噴射して燃焼
させ、これに伴い発生した熱エネルギーに応じた出力を
得るようになっている。

（考案が解決しようとする課題） ところで、上述した燃料噴射ポンプと燃料噴射ノズル
とを備えた燃料噴射装置においては、一時期に集中して
燃料の噴射が行なわれるので、着火遅れを生じて騒音発
生の原因になることがある。

すなわち、圧縮空気内へ調量された燃料を噴射する
と、ある時期において急激な燃焼を行なうことになり、
それだけ爆発音及び振動音を大きく発生する結果とな
る。

また、燃料噴射ノズルにおいては、内部に挿嵌されて
いるスプリングによりニードル弁の開弁圧を設定され、
燃料の圧送圧力が開弁圧以上に達した時点で燃料の噴射
を行うようになっている。

しかしながら、上述したスプリングはエンジンに対す
る回転域および負荷域において同じ開弁圧を設定してい
るために、回転数域および負荷域に対応することができ
ず、例えば、低回転、低負荷時に高圧噴射が行われると
騒音の原因となり、また、高回転、高負荷時に高圧噴射
が行われないと排煙特性の悪化や燃焼効率の低下を招く
ことになる。

そこで、本考案の目的は上述した従来の燃料噴射装置
における問題に鑑み、低負荷時での騒音を抑え、高負荷
時での出力性能を満足させることのできる燃料噴射装置
を得ることにある。

（課題を解決するための手段） この目的を達成するため、本考案は、ニードル弁を押
圧するスプリングにより開弁圧を設定する構造とされて
いる燃料噴射ノズルを備えた、燃料噴射装置において、
上記スプリングの背部に位置する摺動自在のピストン
と、上記ピストンを収容しているチャンバー内に連通す
る燃料供給路および燃料リターン路と、上記燃料リター
ン路と上記チャンバーとの連結部に形成されたオリフィ
スと、上記燃料供給路の途中に配設されるとともにエン
ジンの回転数に対応して駆動される燃料圧送ポンプと、
上記燃料供給路における上記燃料圧送ポンプの上流側と
下流側をバイパスする還流路と、同還流路を開閉する圧
送切換弁とを備え、上記圧送切換弁は、内部に燃料噴射
ポンプのコントロールラックに連動して上記コントロー
ルラックが燃料の増量方向に移動したときには上記還流
路を閉じ、そして上記コントロールラックが燃料の減少
方向に移動したときには上記還流路を開くようにしたも
のである。

（作用） 本考案によれば、燃料噴射ポンプのコントロールラッ
クが燃料の増量方向に移動すると圧送切換弁内の供給方
向設定部材がノズルのチャンバー内に燃料を導く態位に
設定されることで、燃料圧送ポンプを介した高圧がチャ
ンバー内のピストンに印加されてニードル弁に対するス
プリング力を強めて高圧噴射が可能になる。また、上記
コントロールラックが燃料の減少方向に移動すると、圧
送切換弁内の供給方向設定部材が燃料を燃料圧送ポンプ
の下流側から還流させるので、チャンバー内の圧力は上
がらず、ピストンに作用する圧力も低い状態とされてニ
ードル弁に対するスプリング力は低開弁圧を設定できる
状態を維持される。

（実施例） 以下、第１図乃至第４図において、本考案実施例に詳
細を説明する。

第１図は本考案実施例による燃料噴射装置の全体構成
を説明するための模型図である。

本実施例の特徴は、負荷域に応じてニードル弁の開弁
圧を変化させる構造を備えた点にある。

すなわち、本実施例による燃料噴射装置１は、燃料の
噴射を行う燃料噴射ノズル２を備え、この燃料噴射ノズ
ル２の内部には、燃料噴射ポンプ３からの燃料を供給さ
れる開弁圧室2Aとこの開弁圧室2A内の圧力により開閉す
るニードル弁2B、そして、ニードル弁2Bの開弁圧を設定
するスプリング2Cが設けてある。

上述したスプリング2Cには、ニードル弁2Bと反対側の
位置にピストン４が対向して配置されており、このピス
トン４は、ノズル２内に形成されたチャンバー2D内にお
いて摺動自在に収容されている。

そして、このチャンバー2Dには、燃料の供給路５およ
び燃料のリターン路６がそれぞれ接続してあり、これら
流路のうちリターン路６との接続部にはオリフィス6Aが
形成してある。

一方、上述した燃料供給路５には、燃料フィルタ９と
噴射ノズル２内のチャンバー2Dとの間に燃料圧送ポンプ
７が配置してあり、この燃料圧送ポンプ７はエンジン
（図示されず）の回転数に対応した回転数によって駆動
されて燃料を圧送する。

一方、上述し燃料供給路５における燃料圧送ポンプ７
の上流側、換言すれば、燃料噴射ポンプ３と燃料圧送ポ
ンプ７との間には、圧送切換弁８が配置してある。

すなわち、圧送切換弁８は、燃料供給路における燃料
フィルタ９側と燃料圧送ポンプ７側および燃料圧送ポン
プ７の燃料吐出側に相当する下流側からの還流路8Aを接
続されており、内部には、第２図に示すように、摺動自
在の供給方向設定部材8Bが設けてある。

上述した供給方向設定部材8Bは、燃料噴射ポンプ３内
のコントロールラック3Aに一体化若しくは連動可能なも
のであり、コントロールラック3Aの移動方向および移動
量に応じて変位する。

そして、この供給方向設定部材8Bの内部には、上述し
た各流路に向かう溝8B1が形成してあり、この溝8B1と各
流路との対向関係により燃料の供給方向を設定するよう
になっている。

すなわち、第２図に示す状態は、燃料圧送ポンプ７か
らの還流路が遮断された状態であり、この状態において
燃料は、燃料フィルタ９から圧送切換弁８を経由して燃
料圧送ポンプ７により加圧されてノズル２内のチャンバ
ー2D内に供給される。

一方、第３図に示す状態は、燃料圧送ポンプ７からの
還流路と燃料圧送ポンプ７側とが接続された状態であ
り、この状態においては、燃料圧送ポンプ７により還流
してくる燃料が燃料フィルタ９側の流路に導かれ、これ
により、圧送切換弁８と燃料圧送ポンプ７との間でその
ポンプ７から吐出された燃料が循環し、チャンバー2D内
への圧力の上昇をもたらさないことになる。

なお、第１図中、符号10は燃料タンクを示している。

本実施例は以上のような構造であるから、低回転時に
は、圧送ポンプ７の回転が低いので、チャンバー2D内へ
の燃料の供給圧は低く設定され、高回転時には、圧送ポ
ンプの回転数が高くなることでチャンバー2D内への燃料
の供給圧は高く設定される。

そして、低回転時および高回転時における低負荷の場
合には、燃料噴射ポンプ３内のコントロールラックが燃
料の減少方向に位置しているので、圧送切換弁８内の供
給方向設定部材8Bは第３図示の状態にあり、燃料が燃料
圧送ポンプ７と圧送切換弁８との間を循環してノズル２
内のチャンバー2D内には供給されない。従って、ノズル
２内のピストン４はスプリング2Cによる作用を直接受け
てニードル弁2Bの開弁圧を低い状態に設定する。

つまり、仮に、高回転時の場合、圧送ポンプ７から圧
送燃料増量が多くても、圧送切換弁８内での流路の設定
によって燃料がチャンバー2D内へは供給されないので、
ニードル弁2Bが低圧噴射を行われることになる。

一方、アクセルが踏み込まれて高負荷状態にあるとき
には、燃料噴射ポンプ３内のコントロールラック3Aが燃
料の増量方向に移動するので、圧送切換弁８内の供給方
向設定部材8Bは第２図示の状態となり、燃料が圧送ポン
プ７による加圧を受けてノズル２内のチャンバー2D内に
供給される。

従って、第１図においてリターン路６から還流しよう
とする燃料がオリフィス6Aによって制限されるのを介し
てノズル２内のピストン４は、下方に向け押し下げら
れ、スプリング2Cを圧縮してニードル弁2Bの開弁圧を上
げて高圧噴射を可能にする。

上述した負荷とエンジン回転との関係における開弁圧
の変化は第４図に示すように、高回転にあっても低負荷
状態にあるときには、スプリング2Cに対するピストン４
の圧力が変化しないので、換言すれば、スプリング４が
縮められないので、ニードル弁2Bの開弁圧を低い状態に
設定して高圧噴射を行えないようにし、また、高負荷に
あるときには、チャンバー2D内への燃料の供給によりス
プリング４によるニードル弁2Bの開弁圧を上げて高圧噴
射を行えるようにする。

（考案の効果） 以上、本考案によれば、全回転数域における低負荷時
には、噴射ノズル側での開弁圧を予め内部のスプリング
により設定されている圧力とすることで高圧噴射を行わ
せないようにして低負荷時での高圧噴射による騒音の発
生を抑えることができる。

また、高負荷時には、噴射ノズル側での開弁圧を上述
したスプリングの初期の設定圧以上にたかめるようにし
て排煙特性および燃焼効率を改善して出力性能の悪化を
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例による燃料噴射装置の全体構成を
説明するための模型図、第２図は第１図に示した構成内
の要部の一態様を説明するための部分断面図、第３図は
第１図に示した構成内の要部の他の態様を説明するため
の部分断面図、第４図は第１図に示した構成の作用を説
明するための線図である。 １……燃料噴射装置、２……燃料噴射ノズル、2A……開
弁圧室、2B……ニードル弁、2C……スプリング、2D……
チャンバー、３……燃料噴射ポンプ、４……ピストン、
５……燃料供給路、６……燃料のリターン路、6A……オ
リフィス、７…燃料圧送ポンプ、８……圧送切換弁、8A
……還流路、8B……供給方向設定部材、8B1……溝、９
……燃料フィルタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ニードル弁を押圧するスプリングにより開
   弁圧を設定する構造とされている燃料噴射ノズルを備え
   た燃料噴射装置において、 上記スプリングの背部に位置する摺動自在のピストン
   と、 上記ピストンを収容しているチャンバー内に連通する燃
   料供給路および燃料リターン路と、 上記燃料リターン路と上記チャンバーとの連結部に形成
   されたオリフィスと、 上記燃料供給路の途中に配設されるとともに、エンジン
   の回転数に対応して駆動される燃料圧送ポンプと、 上記燃料供給路における上記燃料圧送ポンプの上流側と
   下流側をバイパスする還流路と、 上記還流路を開閉する圧送切換弁とを備え、 上記圧送切換弁は、内部に燃料噴射ポンプのコントロー
   ルラックに連動して上記コントロールラックが燃料の増
   量方向に移動したときには上記還流路を閉じ、また、上
   記コントロールラックが燃料の減少方向に移動したとき
   には上記還流路を開くことを特徴とするディーゼルエン
   ジン用燃料噴射装置。