JPS58197468A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は燃料噴射装置、例えば内燃機関の燃料噴射ノ
ズルに燃料を供給する燃料噴射装置に関する。

従来の燃料噴射装置としては、例えば「ディーゼルエン
ジン１９７８年技術解ｍ書Ｊ　（日産自動車株式会社発
行）に記載されているものが知られており、この燃料噴
射装置の構成を第１図ｆａ）〜（ｆ）に基き説明する。

（１）はプランジャバレルでアリ、このプランジャバレ
ル（１）にはシリンダ孔（２）とシリンダ孔（２）に連
通ずる吸込ポート（３）および出口ボート（４）が形成
されている。吸込ポート（３）はフィードポンプから圧
送された燃料が充満している油溜に連通しており、出口
ポート（４）は図外の噴射弁に連通している。このシリ
ンダ孔（２）にはプランジャ（５）が摺動自在に収納さ
れており、プランジャ（５）は図示していないカムによ
り矢印入方向に摺動し、スプリングの弾性力で矢印Ａと
反対の方向に摺動する。プランジャ（５）には一端がプ
ランジャ（５）の端面に開口する通路（６）と、プラン
ジャ（５）の外周と通路（６）とを連通ずる傾斜溝（７
）とが形成されており、傾斜溝（７）は吸込ポート（３
）に連通可能である。出口ボート（４）にはデリバリバ
ルブ（８）が配置されており、デリバリバルブ（８）は
スプリング（９）により常時用［１ポート（４）内に押
圧されている。プランジャバレル（１）にはデリバリバ
ルブストッパ００）が形成されており、前述のデリバリ
バルブ（８）のリフト量は該ストッパ（圃によシ規制さ
れている。

このような燃料噴射装置はプランジャ（５）が矢印Ａと
反対方定に摺動すると、吸込ポート（３）から燃料がシ
リンダ孔（２）に供給され（第１図（ａ））、プランジ
ャ（５）が矢印Ａ方向に摺動するとシリンダ孔（２）内
の燃料はプランジャ（５）が吸込ポート（３）を閉止す
るまでは吸込ポニト（３）から流出する（第１図（ｂ）
）。吸込ポート（３）がプランジャ（５）により閉止さ
れると（第１図（Ｃ））シリンダ孔（２）内の燃料は出
口ポート（４）から圧送され始め燃料が噴射弁から噴射
される。プランジャ（５）の傾斜溝（７）が吸込ポート
（３）に連通ずる徒では、デリバリバルブ（８）が押し
開かれ（第１図（ｄ））、加圧された燃料が噴射弁に供
給されるが、傾斜溝（７）が吸込ホード（３）に連通ず
るとシリンダ孔（２）内の燃料は圧送されなくなり（第
１図（ｅ））、シリンダ孔（２）および出口ポート（４
）から噴射弁までの通路（６）および傾斜溝（７）を介
して吸込ポート（３）に逆流する（第１図（ｆ））。な
お、このような燃料噴射装置ではプランジャ（５）を７
リング孔（２）内で回動させると傾斜溝（７）と吸込ポ
ート（３）の連通位置が変更され、噴射量が変更される
。

しかしながら、このような従来の燃料噴射装置にあって
は、燃料の圧送量（噴射量）はカムの形状に従ったプラ
ンジャの移動速度によって決定され、噴射初期はやや小
さいが急激に太きくなるため、着火遅れ期間中にかなり
多量の燃料が噴射されてしまい、この噴射燃料が急速に
燃焼し、いわゆるディーゼルノックの現象を呈し、アイ
ドル運転時等の低負荷、低回転時には前記急速燃焼に起
因する機関の騒音が大きくなるという問題点が生じてい
た。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、噴射初期はオリフィス路を介して少量の燃料
を噴射させ、その後ピストンバルブを切換えて主通路を
介して多量の燃料を噴射させることにより、上記問題点
を解決することを目的としている。

以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第２図はこの発明の一実施例を示す図である。まず、構
成を説明する。（２１１はポンプボディであり、このポ
ンプボディ（２１）には円筒状のプランジャバレル（２
２１が固定されている。プランジャバレル（２２＋　内
にはプランジャ（２３Ｉが摺動自在に収納され、このプ
ランジャ（２：（＋の一端は該バレル（２゛つより突出
してカム（２４１に当接し、ている。また、（２５）は
プランジャ（２３）をカム（２４Ｊに向って付勢するス
プリングであり、（２６）はスプリングリテーナである
。

バレル（２２）の外周には図外のフィードポンプに連通
ずる油溜り（２７１が形成されており、この油溜り＋２
７１　ｆｄバレル（２２）に形成された入口ボー）　（
２８＋を介してバレル（２２）内と連通可能である。バ
レル（２２１内の他端側にはプランジャ（２３）によっ
てポンプ室（２９）が画成されており、このポンプ室（
２９）はプランジャ（２３）に形成された傾斜溝である
プランジャリード（刻により油溜り（２７１と連通可能
である。また、プランジャバレル（２２）の他端側の前
記ボディ（２１）には円筒状のホルダ（３１）が螺着さ
れており、このホルダ（３１）内には円筒状のシリンダ
（３２１が固定されている。なお、（３３）はシリンダ
（３２１とブランシャツ；レル（２２１との間に秋田さ
れたストン・ぐであり、このストッパ（３３１に形成さ
れた連通孔（３４１により前記ポンプ室（２９）とシリ
ンダ孔（３５１とは連通している。シリンダ（３２の外
周面とホルダ（３］ｌの内壁面との間には環状の空間、
すなわち油路（３６１が画成され、この油路（３６１の
一端はシリンダ（３２１に形成された第１ポート（３７
１および第２ポー）　（３８１を介してシリンダ孔（３
５１に連通しており、その他端はホルダ（３１１に形成
されたノズルポー）　（３９１を介して図外の噴射ノズ
ルに連通している。シリンダ孔（３５１の他端開口（ノ
ズルボートｆ３９）側開口）はオリフィスブロック（４
０）によって閉成されており、このオリフィスブロック
（４０）には小断面積部分であるオリフィス（４１）を
有するオリフィス路（４２１が形成されている。シＩＪ
　７ダ孔（３５１内にはピストンノ（バルブ（４シが摺
動自在に収納されており、このバルブ（４３１によって
７リンダ孔（３５１内の他端側にはオリフィスブロック
ｔ、Ｉｆｌ＋との間にスプリング室（４４］が画成され
ている。スプリング室（４４）内には圧縮スプリング（
４５）が配設されており、このスプリング（４５１に付
勢されてピストンバルブ（４３１は前記ストッパ（３３
１に当接している。

ピストンバルブ（４３にはスプリング室（刊と前記第２
ポー）（３８１とを連通可能な連通路（４６）が形成さ
れている。また、前記オリフィス路（４２１は一端がス
プリング室（４４）に、他端が前記ノズルポート（３９
にそれぞれ連通している。した、かって、前述した連通
孔（３４１，ピスト／バルブ（４３１の一端側でストッ
パ（３３）との間に画成されるシリンダ孔０５１．第１
ポート（３７１，油路（３６）およびノズルポー）　（
３９１は全体としてプランジャ（２３）からの加圧燃料
を噴射ノズルに供給する通路６０）を構成し、この通路
（５０）　ｆｄピストンバルブ（４３によって開閉され
る。また、前記スプリング室（４４）は、このピストン
バルブ（４３１がポンプ室（２９）からの加圧燃料によ
り付勢部材であるスプリング（４５）に抗して図中上方
へ第１ポート（３７１を開口する方向に移動するとぎ、
鎖車（柿内の燃料が圧縮される加圧室を構成するもので
ある。

さらに、この加圧室（スプリング室＋４４＋　）はピス
トンバルブ（４３１より下流側の通路５０）（油路（３
６１’）にオリフィス路（４２１を介して連通している
。

次に作用を説明する。

内燃機関の駆動時において、プランジャ（２３）がスプ
リング（２５）に付勢されてカム（２４）の被駆動面に
当接している状態を第２図Ｃａ）に示している。

この状態では、プランジャ（２３）はポンプ室（２９が
最大容積となる位置まで図中下降しており、ポンプ室Ｃ
２９）には油溜り（２η七よびプランジャリードｆ３０
）を介してフィードポンプから燃料が吸い込まれている
。その結果、ポンプ室（２９）内の燃圧は低く、ピスト
ンバルブ（４３１はスプリング（４５）に付勢されて第
１ボー）　（３７１を閉じている。この状態から、カム
（２４）に駆動されてプランジャｃ！３）が図中上昇す
ると、ポンプ室（２９）は入口ポート（２１’ｌ＋から
遮断され、その燃圧は急激に上昇する。その結果、ピス
トンバルブ（４３ｉはこの加圧燃料により図中上方に移
動する。このピスト／バルブ（４３の上昇によりスプリ
ング室（４４１内の燃料は圧縮され、オリフィス路（４
２１’ｅ介してノズルポート（３９から噴射ノズルＬへ
と流出する。すなわち、第２図（ｂｌに示す位置（・こ
までピストンバルブ（４３１が移動する間はスフＩＪ　
７グ室（伯内で圧縮された燃料はオリフィス（４１ｉ’
ｉ通って徐々に噴射ノズルへと送給され、その結果、噴
射初期の噴射量は少なくなる。この後、第２図（ｃｌに
示すように、ピストン・；バルブ（４３１が第１ポー１
−（３７１を開口すると、プランジャ（２３）による加
圧燃料は油路（３６）を介して噴射ノズルへと大量に圧
送され、噴射量は急激に大きくなる。このとき、ピスト
ンバルブ（４３１が第１ボー１−（３７１を開口する直
前はスプリング室（４４１内の圧力が高くなっているた
め、主噴射時の圧力はＡくなり、通常に比してより一層
の高圧噴射が行われ、燃料の微粒化も向上する。次いで
、プランジャ（２３）からの燃料正送が終了すると、ピ
ストンバルブ（４３１はスプリング（４５１によって前
述とは逆に図中下方に押し戻され、第１ボー）（３７’
ｉを閉じて燃料の逆流は阻止される。このとき、スプリ
ング室（柵の容積が増加するため、噴射ノズルおよびノ
ズルからノズルボート（３９１までの管路内の圧力が低
下し、よっで、噴射の切れが向上し、かつ、該ノズルか
らの後だれ、後噴射が防止される。

なお、前記ピストンバルブ（４〜の移動において第１ボ
ー）　＋３７１が開くと同時に第２ポート＋３８１がス
プリング室（４４）に連通ずるため、スプリング室（４
４）と油路（３６）との子方が急激に等しくなる。この
結果、スプリング室（４４内の圧力は高くなり、ピスト
ンバルブ（４３１の振動を防止している。

また、アイドル運転時等、低負荷運転時は噴射量が少な
いため、前記主噴射直後に噴射が終了する。このため、
噴射ノズルおよびこれに接続された管路内の圧力が下が
りすぎて、時に　　　　　□負圧となり、このため、吸
い戻し容積は制限され、ピストンバルブ（４３１の行程
も決定される。

なお、オリフィスブロック（４０１はシリンダ孔（３９
内を摺動可能としても良く、このようにすると、燃料圧
送終了時にオリフィスブロック（４０１もシリンダ孔（
３５１内を移動し、さらに噴射の切れは向上する。

以上説明してきたように、この発明Ｖこよれば、プラン
ジャによる加圧燃料を噴射ノズルから噴射する燃料噴射
装置において、該プランジャからの加圧燃料を噴射ノズ
ルに供給する通路と、該通路を開閉するピストンバルブ
と、該ピストンバルブが通路を閉止するように付勢する
付勢部材と、プランジャの作動による燃圧に応じてピス
トンバルブが通路を開放するように移動するとき燃料が
圧縮される加圧室と、該加圧室とピストンバルブよシ下
流側の前記通路とをオリフィスを介して連通ずるオリフ
ィス路と、を備え、前記プランジャからの加圧燃料によ
ってピストンバルブが通路を開放するように移動し始め
てから該通路を開放するまでの間は前記加圧室からの燃
料を噴射すると共に、通路開放後はプランジャからの加
圧燃料を噴射するようにしたため、着火遅れ期間中に燃
料が大量に噴射されることがなくなり、ディーゼルノッ
クの防止による機関騒音を低減できるという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図ｆａｌ〜（ｆ）は従来の燃料噴射装置の要部を示
すその作用説明図、第２図（ａｌ〜（Ｃ）はこの発明の
燃料噴射装置の一実施例を示すその作用説明図である。 （２３）・・プランジャ　　（４３１・・ピストンバル
ブ（刊・・・スプリング室（加圧室） （４５１・・・圧縮スプリング（付勢部材）（５０）・
・・通路 特許出願人　　日産自動車株式会社 代理人　弁理士　　有　我　軍　−部 第１図 包　　　　　　　　　　　（ｂ） 第１図 （ｅ） ／Ｉ！ｉ （１ノ 第２図 Ｃが 第２図 ／Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンにより作動するカムを設け、このカムにより作
   動するプランジャによるＪＪＩＩ　ＩＴ　ｌ、ｊｌＨ桐
   を噴射ノズルから噴射する燃料噴射装置において、該シ
   ランジャからの加圧燃料を噴射ノズルに供給する通路と
   、該通路を開閉するビストノバルブと、該ピストンバル
   ブが通路を閉止するよう付勢する付勢部材と、プランジ
   ャの作動による燃圧に応じてピストンバルブが通路を開
   放するよう移動するとき燃料が圧縮される加圧室と、該
   加圧室とピストンバルブより下流側の前記通路とをオリ
   フィスを介して連通ずるオリフィス路と、全備え、前記
   シランジャからの加圧燃料によってピスト／バルブが通
   路を開放するように移動し始めてから該通路を開放する
   までの間は前記加圧室からの燃料を噴射すると共に、通
   路開放後はプランジャからの加圧燃料を噴射するように
   したことを特徴とする燃料噴射装置。