JPH10205411A - レシプロ式内燃機関のための燃料噴射ポンプ - Google Patents

レシプロ式内燃機関のための燃料噴射ポンプ

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JPH10205411A
JPH10205411A JP6014700A JP1470094A JPH10205411A JP H10205411 A JPH10205411 A JP H10205411A JP 6014700 A JP6014700 A JP 6014700A JP 1470094 A JP1470094 A JP 1470094A JP H10205411 A JPH10205411 A JP H10205411A
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JP
Japan
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cylinder
hydraulic pressure
pressure
piston
end position
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JP6014700A
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Patrick Genier
ゲニエル パトリック
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Wartsila NSD Schweiz AG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/24Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 噴射ポンプを改良することにより経済性に優
れる早期噴射開始、或いはNOx 含有量が少ない遅延噴
射開始のいずれかを選択する。 【構成】 燃料噴射ポンプは少なくとも一つのシリンダ
3とシリンダ3内を軸方向に移動可能なピストン4とか
らなる。ピストン4はポンプの吐出開始を決定する第一
の測定縁部5及びポンプの吐出終了を決定する第二の測
定縁部7を備え、両測定縁部5,7はシリンダ3の内壁
における開口6と協働し、開口6は吸入管路12及び逃
がし路13に連通されている。シリンダ3は二つの端部
位置の間でポンプハウジング1中に軸方向に移動可能に
配置されている。シリンダ3を一方の端部位置に保持す
るため液圧(室25)が作用し、シリンダ3を他端部位
置に移動させる時にはこの液圧は排除される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポンプハウジングにおい
て軸方向に移動可能なシリンダを少なくとも一つ有し、
吐出室及び同吐出室内において軸方向に移動可能なピス
トンを有し、同ピストンはポンプの吐出開始を決定する
第一の測定縁部及びポンプの吐出終了を決定する第二の
測定縁部からなり、両測定縁部は、シリンダの内壁に対
して吸入管及び逃がし路に連通された開口と協働して、
第一の端部位置にあるシリンダはピストンの駆動側から
遠ざかった前面に作用する液圧により移動可能であるレ
シプロ式内燃機関のための燃料噴射ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】この種の燃料噴射ポンプは欧州特許公開
第267894号により公知である。この場合、ポンプ
及び燃料噴射ノズルは一体的に形成されている。移動可
能なシリンダは噴射開始を変動させる。つまり、各種操
作パラメータ、例えば速度、ブースト圧力、温度及び/
或いは負荷に従ってシリンダを移動させることにより継
続的に制御するものであり、そうすることにより液圧媒
体のオープンループ制御が行われる。液圧を用いたシリ
ンダの移動は前述した端部位置に向かってシリンダを付
勢するばね力に抗して行われる。公知の燃料噴射ポンプ
においては、液圧及びばね力がそれ以前に用いられてい
た単なるシリンダの機械的調整の代用となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明による燃料噴射
ポンプは他の方式に基づく。内燃機関を継続して操作
し、早い時期に噴射を開始させることにより経済的な操
作、つまり燃費の低減が生じる。排気ガスの窒素酸化物
(NOx )含有量は幾つかの国の環境保護規制において
示される限界値を僅かに上回る。レシプロ式内燃機関が
船舶の駆動電動機として使用され、船舶が遠洋航海にあ
るならば、上記のことは考慮される。噴射開始を上死点
に近い位置で行うならば排気ガスのNOx 含有量を削減
できる。
【0004】本発明の目的は前述した種類の噴射ポンプ
を改良することにある。前記ポンプを用いることによ
り、異なる2種の操作、つまり経済性に優れる操作(早
い噴射開始)或いはNOx 含有量が少ない操作(遅い噴
射開始)のいずれかを選択的に調整でき、両者とも構造
的観点から単純な方式で調整可能である。
【0005】
【課題を解決するための手段】シリンダは第二の端部位
置において液圧により軸方向に移動可能であり、前記液
圧によりこの端部位置に保持されること及びシリンダが
第一の端部位置に移動すべき時には、液圧媒体を供給し
方向切換弁を移動させることにより液圧を排除できる点
において、この目的は本発明に従って達成される。
【0006】
【作用】シリンダは液圧によって第二の端部位置に保持
される。また、シリンダが第一の端部位置に移動される
時は、液圧媒体によって方向切換弁を移動させ、この切
換弁によって液圧が排除される。
【0007】
【実施例】図1(a)に示すように、燃料噴射ポンプは
上端がカバー2により強固に密閉されたハウジング1か
らなる。ハウジング1内にシリンダ3が配置され、シリ
ンダ3中において軸方向に移動可能なピストン4が下部
から突出する。ピストン4の下端部は公知の方式でカム
軸駆動装置に作動連結されているが、詳細には述べな
い。ピストンの上端部は第一の測定縁部5を形成し、こ
の測定縁部5はシリンダ3を横切って延びる孔6との相
互作用によって、ポンプの吐出開始を決定する。第一の
測定縁部5の下部においてピストン4はピストン軸に対
し斜め方向に延びる第二の測定縁部7を有し、この測定
縁部7も孔6との相互作用によって、噴射ポンプの吐出
終了を決定する。測定縁部5を形成するピストン4の端
面上にポンプの吐出室8が位置しているが、吐出室8は
シリンダ3及びシリンダの孔に延びるように形成された
カバー2の中央突起9により規制される。中央通路10
は上端部において圧力線(図示せず)に連通され、ディ
ーゼル型のレシプロ式内燃機関の噴射ノズルに達し、稼
働するエンジンのシリンダ内に往復運動の繰り返しによ
り燃料が噴射される媒介となる。中央通路10は吐出室
8からカバー2を貫通して延びている。レシプロ式内燃
機関は遠洋航海船の駆動電動機として設置される。
【0008】吐出室8の領域において、シリンダ3は外
側が環状間隙11にて包囲され、環状間隙11内にシリ
ンダ3を横切って延びる孔6が開口している。環状間隙
11内にはハウジング1に設けられた管路12も開口
し、詳細には述べない公知の方式で管路12を介し燃料
が供給される(矢印A)。ハウジング1に設けられた管
路13及び管路(図示せず)を介し、過剰燃料は環状間
隙11から回収タンク(矢印B)へ帰還される。
【0009】図1(a)において、環状間隙11の下部
において同間隙11と分離した状態で、ポンプハウジン
グ1内に環状圧力室15が設けられている。環状圧力室
15はハウジング1内に設けられた管路16を介し、液
圧媒体のための供給管路17に連通されている。圧力室
15の領域において、シリンダ3の外径Dは直径dに短
縮されることにより、段差18が形成され、圧力室15
の平リング面19上に載置されている。リング面19は
直径dより長いがシリンダの外径Dより短い外径D′を
有している。2方向切換弁21を備え、管路22に開口
する管路20が供給管路17から分岐している。管路2
2はシリンダ3の上端部領域においてハウジング1内に
設けられ、圧力室25に開口している。圧力室25は図
1(a)に示すシリンダ3の上方端面とカバー2の間に
位置する。圧力室25は円環状であり、シリンダ3の外
径Dに等しい外径及びシリンダ3に突出するカバー2の
突起9の外径d′に等しい内径を有する。
【0010】上記噴射ポンプは次のように機能する。図
1(a)に示す2方向切換弁21の位置において、圧力
室15と圧力室25とに液圧媒体が導入される。液圧媒
体により衝撃を受ける段差18の差動面(D−D′)
は、上部圧力室25におけるシリンダ3の前面(D−
d′)より狭いため、シリンダ(3)はリング面19へ
押し付けられる。上部圧力室25における圧力が優勢で
あるからである。ピストン4の上方への移動に従って、
第一の測定縁部5が孔6の最上点を通過する時点から、
吐出室8に封入された燃料は高圧にされる。それと同時
に、燃料は中央管路10を介して噴射ノズルへ送られ
る。そして、噴射圧力に達すると燃料は噴射ノズルを介
して稼働中のシリンダ3に噴射される。第二の測定縁部
7が孔6の最下点を通過すると噴射は中断される。この
時点において吐出室8の燃料の圧力軽減が起こり、燃料
は孔6、環状間隙11及び管路13を介して流れ出る。
船舶の外洋航海中に上記の噴射は起こり、駆動電動機の
操作は効率の高さによって決定され、NOx 含有量は比
較的多い。環境規制により駆動機関の操作が決定(つま
り極力少ないNOx 含有量)される沿岸に船舶が接近す
ると、2方向切換弁21は手動、エア式或いは電動式に
より図1(b)に示す位置に移動される。この位置にお
いて上部圧力室25の圧力が軽減され、液圧媒体はこの
室から回収タンクへ流出する。大部分は管路17を介し
供給される圧力媒体は、段差18における下部圧力室1
5においてのみ作用する。その結果、シリンダ3はその
上端面がカバー2に接触するまで上方に移動する。その
結果、孔6も上方に移動し、ピストン4の上方移動とと
もに吐出も開始され、第一の測定縁部5が孔6の最上点
を通過する時間がこれまでより長くかかるため、噴射の
開始はこれまでより遅くなる。従って、駆動電動機から
排出される排気ガスのNOx 含有量は少なくなる。船舶
が再度沿岸海域を離れるまで、シリンダ3はこの位置に
保持される。次に方向切換弁21を図1(a)の位置に
戻すことにより、シリンダ3は再度下方位置に移動さ
れ、早い噴射開始の操作が再度開始される。
【0011】図2に示す実施例において、下部圧力室は
環状間隙11に組み込まれているため、段差18は環状
間隙11における燃料圧力の影響を受ける。上部圧力室
25に達するハウジング1の管路22に、2方向切換弁
32を備えた管路31が連通される。2方向切換弁32
を介し液圧媒体を供給するため、管路31及び圧力室2
5は管路33に連通可能である。
【0012】図2から明らかなように、図示された切換
弁32の位置において圧力媒体の連通が存在するため、
圧力室25に位置する圧力媒体は段差18に作用する燃
料圧にもかかわらず、シリンダ3を下方位置に保持す
る。噴射ポンプは図1(a)に記載したように稼働す
る。つまり、早期に噴射が開始され、船舶は外洋にあ
る。船舶が沿岸海域に入ると、方向切換弁32は図2に
示す右側に移動されるため、管路31及びその結果とし
て圧力室25内の圧力が軽減される。段差18における
燃料圧は、図1(b)に示す位置に対応する上方位置へ
シリンダ3を移動させる。シリンダ3の孔6は図2に示
すより高い位置となり、つまり噴射ポンプの吐出開始が
遅れて、NOx の量が低減される。
【0013】図1(a)及び2に示す実施例において、
管路17,33を介し供給される液圧媒体はディーゼル
燃料でもよいが、管路12を介し噴射ポンプに供給され
る燃料とは別個に供給される。図3に示す実施例におい
て、液圧媒体燃料はポンプに供給されるディーゼル燃料
から分岐する。この目的のために、環状間隙11の領域
におけるハウジング1に管路36が設けられている。管
路36に2方向切換弁38を介して管路37が連通さ
れ、さらにこの管路37が別の管路22に対して開口し
ている。管路22は上部圧力室25に連通される。ハウ
ジング1における管路22の反対側に管路39が設けら
れている。管路39も圧力室25に連通し、さらには、
管路40に連通されている。また、管路40は管路1
3′に開口し、管路13′は燃料の流出管13に連通さ
れている。管路13′,40に絞り41,42がそれぞ
れ配設されている。
【0014】方向切換弁38が図3に示す位置にあると
き、管路12を介して噴射ポンプに供給される燃料の一
部は管路37を経て上部圧力室25に供給される。この
圧力室25において作用する燃料圧はシリンダ3を早期
噴射開始に対応する下方位置へ押し下げる。このとき、
船舶は外洋を航海している。船舶が沿岸海域に入ると、
図3の方向切換弁38は右側に移動させられ、その結
果、圧力室25の圧力が低減され、段差18に作用する
燃料圧は図1(b)に示すようにシリンダ3を上方位置
へ移動させる。管路39、管路40及び二つの絞り4
1,42を設けることにより、図3に示すシリンダ3の
位置において燃料が常に圧力室25を通って流動するこ
とを確実にする。
【0015】図4に示す実施例は図2に示す実施例に大
部分一致するが、図2において段差18に作用する液圧
はコイルばね30に置き換えられている。ばね30はピ
ストン4の下端部を包囲し、シリンダ3の下端面を圧縮
する。従って、この実施例においては、段差18の下部
のハウジング1における特別なリング面の構成は省略さ
れている。
【0016】図示する方向切換弁32の位置において、
ポンプが稼働がするとき、圧力室25内の液圧によりシ
リンダ3は下方位置に保持され、早期の噴射開始が実現
される。船舶が沿岸海域に入ると、方向切換弁32は右
側に移動させられ、その結果、圧力室25内の圧力が軽
減される。コイルばね30の圧力はシリンダ3を上方位
置へ押し上げるため、噴射開始は遅くなる。
【0017】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明は噴射ポ
ンプを改良することにより、経済性に優れる早期の噴射
開始或いはNOx 含有量が少ない遅延噴射開始のいずれ
かを選択的に調整でき、両者とも構造的観点から単純な
方式で調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)燃料噴射ポンプの断面図であり、シリン
ダは第一の端部位置にある。 (b)燃料噴射ポンプの一部の断面図であり、シリンダ
は第二の端部位置にある。
【図2】図1(a)の別例を示す噴射ポンプの断面図で
ある。
【図3】図1(a)の更なる別例を示す噴射ポンプの断
面図である。
【図4】図2の別例を示す噴射ポンプの断面図である。
【符号の説明】
1…ポンプハウジング、3…シリンダ、4…ピストン、
5…第一の測定縁部、6…開口、7…第二の測定縁部、
8…吐出室、21…方向切換弁。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポンプハウジング(1)において軸方向
    に移動可能なシリンダ(3)を少なくとも一つ有し、吐
    出室(8)及び同吐出室(8)内において軸方向に移動
    可能なピストン(4)を有し、同ピストン(4)はポン
    プの吐出開始を決定する第一の測定縁部(5)及びポン
    プの吐出終了を決定する第二の測定縁部(7)からな
    り、両測定縁部(5,7)は、シリンダ(3)の内壁に
    対して吸入管(12)及び逃がし路(13)に連通され
    た開口(6)と協働して、第一の端部位置にあるシリン
    ダ(3)はピストン(4)の駆動側から遠ざかった前面
    に作用する液圧により移動可能であるレシプロ式内燃機
    関のための燃料噴射ポンプにおいて、 シリンダ(3)は第二の端部位置(7)において液圧に
    より軸方向に移動可能であり、前記液圧によりこの端部
    位置に保持されること及びシリンダ(3)が第一の端部
    位置に移動すべき時には、液圧媒体を供給し方向切換弁
    (21)を移動させることにより液圧を排除することを
    特徴とするレシプロ式内燃機関のための燃料噴射ポン
    プ。
  2. 【請求項2】 前記シリンダ(3)の第一の端部位置は
    遅い噴射開始が起こる位置であることを特徴とする請求
    項1に記載のポンプ。
  3. 【請求項3】 前記シリンダ(3)を第一の端部位置に
    保持するため、ピストン(4)の駆動側から遠くにある
    前面より狭い、ピストン(4)の駆動側の近くにあるシ
    リンダ(3)面に作用する液圧も提供されることを特徴
    とする請求項2に記載のポンプ。
  4. 【請求項4】 前記ポンプに提供される燃料圧力は液圧
    として利用されることを特徴とする請求項1乃至3のい
    ずれかに記載のポンプ。
  5. 【請求項5】 前記シリンダ(3)を第一の端部位置に
    保持するため、ピストンの駆動側の近くにあるシリンダ
    (3)面に作用するばねの力が提供されることを特徴と
    する請求項2に記載のポンプ。
JP6014700A 1993-02-08 1994-02-08 レシプロ式内燃機関のための燃料噴射ポンプ Pending JPH10205411A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH93810077-3 1993-02-08
EP93810077A EP0610641B1 (de) 1993-02-08 1993-02-08 Brennstoffeinspritzpumpe für Hubkolbenbrennkraftmaschinen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10205411A true JPH10205411A (ja) 1998-08-04

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ID=8214915

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6014700A Pending JPH10205411A (ja) 1993-02-08 1994-02-08 レシプロ式内燃機関のための燃料噴射ポンプ

Country Status (7)

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EP (1) EP0610641B1 (ja)
JP (1) JPH10205411A (ja)
KR (1) KR100283932B1 (ja)
CN (1) CN1096568A (ja)
DE (1) DE59307709D1 (ja)
DK (1) DK0610641T3 (ja)
FI (1) FI106397B (ja)

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Also Published As

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