JPS58217761A - 燃料噴射弁試験装置 - 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】 この発明は船舶等のディーゼル機関に用いられる燃料噴
射弁について弁作動の良否判定や調整用データの取得を
目的として、リーク伏悪、通気機能、開弁圧、噴霧状悪
等を試験する装置ｄに関するものである。

との種燃料噴射弁としてはＢ＆１Ｗ−ＧＩＦ　Ｗ、ズル
ザー盟等の種々のものがあるが、その基本構造は筒状本
体内ＶＣ設けたオイルチャンバに連通する細噴口を、弁
加圧スプリングの弾発力で加圧された弁体にて閉止して
おき、チャンバ内に送り込んだ燃料油圧によって押上げ
て開弁させ、燃料油を＃ｌ噴口から外部ヘミストとして
噴射させるようＶＣすされている。しかして、このよう
な燃料噴射弁としては、細噴口から噴射される燃料油が
安定したミストの伏恋で噴出すること、開弁および閉弁
に際して油の切れがよく前当れや後世れのないこと、ミ
ストの方向が定められた形にむらなく広がること等が必
要であり、これらは弁加圧スプリングの内部応力の均等
性、寸法精度、弁体等のｏＪ助部のねじれの有無、＊擦
抵抗、シート面の形状等にて微妙に影響される。従って
燃料噴射弁はその醍用前に弁作動の良否判定やＡ整相デ
ータの取得のためにリーク伏惑、通気機能、開弁圧、噴
霧状嫌等を試験する必要があ）、この試験はできるだけ
夾際のディーゼル機関の運転状１８ａに近い条件下で行
なうことが漬ましい〇 ところが、従来の燃料噴射弁試験装置としては燃料噴射
弁内Ｖ？−燃料油を高圧状惑で供給するノニホンブ直動
力式、エアーブースタ方式、油圧ブースタ方式等の禰々
の方式を採るものが知られるが、実際のディーゼル機関
の運転状態に近い高圧と児圧速度を達成するには加圧部
を欠截化すると共に加圧駆動力を非常に大きくする必要
があった。また特にエアーブースタ方式においては燃料
油の噴射速度の安定化と匝意調整、ならびに任意の加圧
下でのブースタの静止が困難であった。

この発明は上記従来の欠点を解消するためになされたも
ので、燃料噴射弁および燃料油源にそれぞれ逆上弁を介
して連通する燃料加圧室と、上記燃料加圧室に１４接し
て作動油が充満した油圧シリンダー室、ならびにこれに
隣接するエアーシリンダー室と、両シリンダー室内にそ
れぞれ位置するピストンに同軸法に固定されて上記加圧
室内で往復動するプシンジャーと、上記油圧シリンダー
室内のピストン行程の前後間を該シリンダー蚕外で連絡
する作動油流路と、該作動油流路を開閉すると共に流量
調整を行なう制御バルブと、圧力調整弁を介して供Ｍさ
れる空気を上記エアーシリンダー室の両端部の袷琲気口
へ交互に送気する切換バルブとを備えてなり、上記プシ
ンジャーがエアーシリンダー室内　　。

の空気圧によって往復躯幼し、燃料油がプランジャーの
復動に伴って燃料油源がら燃料加圧室へ流入すると共に
往！ＩＩＪ＆ｃともなってカロ圧されて燃料噴射弁へ圧
送され、且つ燃料油の加圧速度が上記制御バルブによる
作動油の流量調整により制御されるようにした燃料噴射
弁試験装置である。

第１図の燃料噴射弁は、無冷却形のＢあｗ−ｅｙ形ディ
ーゼル機関に使用される燃料噴射弁であって、図面にお
いて１１１は弁体ケースであって、基ｉ　１２１に固設
され、かつ、ノズル体１３）を突出させた状悪で装着す
るための開口を先端に何している。（４）は筒状の弁本
体、（Ｂ）は筒状の高圧バルブ体、（７）は筒状の低圧
バルブ体、１８）は中間部材、（ｇ）はスリーブ、＋１
０１は棒状Ｓ材であって、弁体ケース１１ｊ円に軸方向
に組込まれている。高圧パルプ休１日）は先端に弁本体
（４）の孔（４］と係合する弁部分１ＩｉＩＩと、上記
弁部分（６１）の近傍同面に開口する複故の小孔（６り
を有しており、かつ、スリーブ（９）並びにスプリング
受（１１）を介して高圧スプリングｕ２＋によって常時
弁本体（４）内で先端方向に弾圧されている。低圧バル
ブ座（７）は上記高圧バルブ体（５） ｆｉｌ内に嵌挿されてお）、先端に高圧バルブ体（６）
の弁ｍ（（至）に当接される先端部分（７１１と、この
先端部分Ｃ１１１の近傍周面に開口する複数個の小孔（
７４を何しており、中間部材（８）との間に配した低圧
スプリングＯ場によって常時高圧パルプ休１６）内で、
先端方向に弾圧されている。中間部材（８）の先端小径
部分轄は低圧パルプ休１７）の上＠に嵌合してあり、小
径部分＋８１１に穿設されたオリスイス（（支）は通常
低圧スプリング室關に開口している。そして上記高圧バ
ルブ体（６１、低圧バルブ体（７）、中間部材（８）、
棒状部材＋ＩＱｌには燃料通路（６ａ）（７ａ）（８ａ
）（ｌｏａ）が穿設されており、通路（）ａ）（ａａ）
（ｌＱａ）は常時連通している。α４はオリアイス状の
空気抜き孔である。

上記構造の燃料噴射弁において、燃料通路（ｌｏａ　）
から燃料が送られ、通路（７ａ）（８ａ）（ｌｏａ）に
燃料が充満すると以後燃料がオリフィス輸から弁内の各
部に入り、弁内各部の残留空気を空気抜き孔（１４１よ
り放出し、つＡＶＣは弁内の各部にも燃料油が充満する
。ところで燃料通路（１ａ）から（６） 供給される燃料はオリフィス（（２）から流出する量よ
りはるかに多量なるため、通路内の燃料圧か昇圧し、こ
の燃料圧は低圧パルプ体（７）の小孔ｑ々を通って第１
の圧力室（ａ）　Ｋ作用しており、低圧スプリングＱ樽
の弾圧力に打ち勝つにいたると低圧パルプ体（７）が上
昇する。低圧パルプ体（７）が上昇すると以後、オリフ
ィス呵は閉塞され、空気抜き孔Ｏルからの燃料油の流出
は阻止される。同時に弁座（６３１から低圧パルプ体（
７）の先端部分（７１）が離れ、高圧バルブ体（６）内
に燃料油が流れ込み、小孔（祷を通して第２の圧力室（
１’）内にも燃料圧が作用する。この状態で燃料圧が上
昇して高圧スプリング０２１の弾圧力に打ち勝つにＡた
ると高圧パルプ体（６）が上昇し、弁部分（６１１での
閉議を解放し、孔＋４１を通って燃料油がノズル体１３
）のｉａ噴口（３）よシ噴射される。燃料油が外部に噴
射されると、燃料圧が低下し、高圧スプリング（＋２１
の弾圧力よシ低王になると再び高圧パルプ体（６）が降
下して弁部分−で孔（４）を閉塞し、第２の圧力室（１
））内の外圧をまつ。上記前作を繰り返えして所望の燃
料噴射動作を行う。

第２図は上記形式の燃料噴射弁ＶＣ適用し得る仕様とし
たこの発明に係る燃料噴射弁試験装置であって、第２図
においてＺＩＨｄ油圧ブースタで、燃料油タンク翰から
燃料噴射弁（ト）へ至る送油路［四に連通する燃料加圧
室−と、該加圧室（２４１に隣接して内部に作動油が充
満した油圧シリンダー室（個と、該シリンダー室孤の加
圧室（２４）側とは逆側に隣接したエアーシリンダー室
（２６）と、両シリンダー室（ロ）（至）のそれぞれに
位置するピストンン′７）酩に同軸状に固定されて加圧
室！２４）内で往復動するプランジャーμｓ）とで構成
されている。このプシンジャー四は、エアーシリンダー
ｉ＋２６１内のピストン副前後のエアーの差圧によって
ｗ、ｄＪＬ、復助即ら後退に伴なってタンク（四から逆
止弁（３０ａ）を介して燃料油を加圧室例内へ吸引し、
往動、即ち前進ＶＣｆなって加圧室（財）内から噴射弁
（Ｖ）内までの燃料油を加圧し且つ噴射弁（Ｖ）へ逆止
弁（３０ｂ）を介して圧送する機能を果たす。

油圧シリンダー室岡にはピストン同の行程の前後部に油
出入口（３１ａ）（３１ｂ）が穿設され、副油出入口（
３１ｍ）（３１ｂ）を外部で連絡するイヤ助油流路（３
４が付設されており、ピストン圀の動作と共に作動油が
流路改を通してピストン（２７１の前後間で移仙するよ
うになされている。側は作動油流路Ｉ３’ａ　Ｋ　９け
た制御パルプで、手動操作レバーの４１によって作動油
流路い′Ａを開閉し、プシンジャー四及びピストンｃ！
？）　［２１の往復動を切換え、かつ、プランジャー（
２９）の往動速度を制御する。鏝は作動油供給タンクで
、ピストンレηの行程前後の油圧シリンダー室起υ内に
逆上弁（ｓ′７ａ）（３）ｂ）を介して連結され、リー
ク等で減少する作動油を補充してシリンダー室（２６内
を常に作動油の充満状患とする機能を持つ◎ エアーシリンダー室（至）へのエアー供給はエアーポン
プ等のエアー源＋３樽より送気路−を通して行なわれる
。四はフィルター、（４１ａ）は例えば０．３−♂、　
、ｓ　〜／、２の範囲で圧力ｕ１整を行なう高圧用圧力
調整弁、（４１ｂ）は例えば０．／ダル２．ざ醪／１ｇ
の範囲で圧力調整を行なう低圧用圧力調整弁で（９） あり、両圧力調整弁は並列に配設されて三カコック（椙
によシ切換えられ、エアー源からの一次エアー圧を予め
調整した一方の圧力調整□弁により二次エアー圧に変換
するようになりている。

瞥は逆止弁、（４４ｍ）は高圧用圧力調整弁（４１ａ）
に対応する圧力ゲージ、（４４ｂ）は低圧用圧力調整弁
（４１１））に対応する圧力ゲージ、嬶はオイラーであ
る。また囮は送気をエアーシリンダー室□□□のピスト
ン１２稀の行４前後に設けた給排気口（４’ｙａ）（４
’ｙｂ）に連通する送気路（３９ａ）（３９ｂ）の一方
を通して行なうための切換パルプで、パイロットパルプ
（ハ）からのエアー圧にて切換作動するようになってい
る。パイロットパルプ（４〜ｆ′ｉ作動桿−を備えてお
り、制御パルプ砿の手動操作レバー＋３４１がＣ位置Ｖ
？−あるときこれに作動桿鵠が押圧されて図示姿勢をと
り、送気路−＠に連絡した分岐路染＠を通るエアーの圧
力で切換パルプ（４６）を図示の状態に作動させてエア
ー圧をピストン瞥の前室に作用させ、後室は大気に解放
し、ま九、手動操作レバー（ロ）がＢ、０位−にあると
きばね（１０） 燻〜によって復帰してパイロットエアー圧を大気に開放
し、切換パルプ（４φをばね一力にて復帰させてエアー
圧をピストン１２８１の後室に作用させ、前室を大気に
解放させる。藺は噴射弁（ト）へ圧送される燃料油の油
圧を表示する高圧用油圧ゲージ（例えば／θθ’　”／
’１１２ゲージ）、［株］は同じく低圧用油圧ゲージ（
例えばｊｏ　’／ａ−）　、Ｈは低圧用油圧ゲージ關の
圧力伝達経路−に設置された三方コックである。この三
方コツクーは圧力調整弁切換用の三方コック（口に連動
しておシ、低圧用圧力調整弁（４１ｂ）を使用する場合
のみに上紀径路団を開放し、それによって高圧用圧力調
整弁（４１ａ）を使用する時の高油圧でゲージ關が破壊
されるのを防止するＪｉＲ１目を来たす。作動油流路ｔ
３ａの開閉、プシンジャー四及びピストンＣ２７）　１
２ｉの往復動作の切換並びにプランジャー四の往動速度
の制御は手動操作レバー１．Ａ４１で行う。

即ち手助操作レバー誠をＣ位置におくことに↓ってパイ
ロットパルプ（ハ）が図示の伏悪に切換り〜パイロット
圧が切換パルプ（４！に作用して図示）伏癲に切換え、
エアーシリンダー室（ハ）のピストン（ハ）の前部嵐に
エアー圧が作用し、ピストンシ槌に復動力が作用する。

手助操作レバーｃ３夷がＣ位置以外のときは、パイロッ
トパルプ（轡ははねＩ５υによって切換シ、切換パルプ
顛がばね榛ηによって切換り、ピストン（四の後部室に
エアー圧が作用し、ピストン（ハ）に往動力が作用する
。また、手助操作レバー（３４１がＢ位置のときは、エ
アーシリンダー室の前後室を連通する作動油流路間が遮
断され、ピストン（２８１の動きは固定される。

また、Ｂ位置以外で作動油流路３′４は連通し、ピスト
ン翰は移動可能な伏愚におかれる。更にＡ位置とＢ位置
で制御パルプ（晴の開口面積が最大となる。従って手助
操作レバー（３４１の移動角度で制御パルプ瞥の開口面
積を調整することにより、ピストンス鴫、ひいてはプシ
ンジャー−の往動速度の制御がＯＴ能となる。

上記構成の試験装置によって燃料噴射弁■の　　。

通気機能と作動性を試験するには、加ｌ：ｉｌ：室（財
）内に燃料油を吸引しておき、まず三方コック（４２に
よって低圧用圧力調整弁（４’ｌｂ）を径路に接続し、
操作レバー（２）をＡ位置にして噴射弁■の空気抜き孔
Ｉよシ出る空気と、その後に参出する燃料油を確認する
ことによって通気機能を判定するＯ 次に低圧パルプ体（７）の開弁圧を知るには、噴射弁菌
内に燃料油を充満させたのら、加圧室（支））内に燃料
油を吸引し、三方コック（６）によって低圧用圧力調整
弁（４１ｂ）を径路に接続し、操作レバーの嚇をＡ位置
にしてプランジャーＱ（至）を往動させ、第１の圧力室
（ａ）内の圧力が増大してゲージ（１３１の指示圧力が
一瞬跳ね上がる点を読みとる。

この点か低圧バルブ体（７）が作動して弁座１６３が開
いたことを示し、上記跳ね上がりの直前の指示圧力が低
圧バルブ体（７）の開弁圧となる。

更に、高圧パルプ体（６）の開弁圧を知るには、噴射弁
■内に燃料油を充満させたのち、加圧室Ｉ２４）内に燃
料油を吸引しておき、三方コック（４′Ａの切換えによ
り高圧用圧力調整弁（４１ａ）を径路に接続する。この
時、同時に三方コツクーが連動（１３） して低圧用の油圧ゲージ日の圧力伝達径路（５Ｆ９がよ
って高圧用の油圧ゲージ団の指示圧力が上昇し、ある時
点で指示圧力が下がる。これは高圧パルプ体１６）が開
弁したことを示す。

更に、噴射弁（ト）の噴霧伏癲を試、倹するには、噴射
弁（至）内に燃料油を充満させたのち、加圧室固自Ｋ　
＠科油を吸引しておき、高圧用圧力調整／図に示す第２
の加圧室（１））内の圧力が上昇し、＾圧バルブ体＋６
１の開弁によってノズル体（３）の細噴孔品より燃料油
が噴射される。プランジャー四の一行描内で数回高圧パ
ルプ体１６１が開弁を繰り遮光す。この開弁時、噴鐸伏
廊を観察し、また、その他の伏ｐｍを観察する。

上記の各種試験においては、噴射弁■内での昇圧状態が
ゆるやかな程、各種試Ｍが容易であフ、従って制御パル
プ（３１によって作動油流路い４（１４） の流量を絞り、プランジャー（２９）の往動速度をおそ
くすればよい。

又、実際のディーゼル機関の運転条件で噴射弁（ト）を
動作させるにＦ′ｉ操作レバー−を人位置におぎ、作動
油流路図の流量を大きくしてプランジャー四の往動速度
を速くすれば良い・本発明の上記試験において、操作レ
バー−をＢ位置におけば、如何々る快感においてもプラ
ンジャー１２９）の動きを停止させることができる。

尚、上記実施例ではＢ＆ａＷ−ＧＦ型ディーゼル機関に
使用する燃料噴射弁を例として、燃料噴射用の弁機構と
空気抜き後に排気孔への通路を遮断する弁機構とを備え
た燃料噴射弁に対する試験装置および試験方法を示した
が、燃料噴射用の弁機構のみを有するもの例えばズルザ
ー型の燃料噴射弁についても実施例装置によりリーク状
恵、開弁圧、噴霧伏遇等の試験を行なうことができる。

この場合、低圧用減圧弁（４’ｌｂ）と低圧用油圧ゲー
ジ日とを設けない構成としてもよい。

更に上記実施例では電気的な制御機構を用Ａずに制御バ
ルブ關を手動操作すると共に該操作で切換バルブ顛が連
動するように構成し、装置全体の簡素化と低コスト化を
図っているが、制御機構を電気的手段あるいｌ−ｉ、池
の手段で自動化するように構成しても差し支えなく、ま
た個々の操作部分を独立に操作可能としてもよい。

以上の如くこの発明の燃料噴射弁試験装置では、エアー
圧で駆動する加圧用プランジャーのｗＸ動速度を、油圧
シリンダー室の作動油の流量調整により任意の一定値Ｖ
Ｃ設定したり、連続的に加速もしくは増速できるので、
試験の種類に１６じた好適な燃料油の供給速度と加圧速
度を付与することができる。また、上記作動油の流れを
停止させることによシ、プランジャーヲ停止した伏線で
駆動圧を非常に大きく保っておいて急速に高圧で燃料噴
射させることが可能であるからディーゼル機関の運転条
件に近い高速の噴射速度として噴射状態を試験すること
が可能である。しかして試験装置全体は既述構成により
従来のものに比較して小型且つ簡素となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例にて使用した燃料噴射弁の
断面図、第２図はこの発明の一実施例の燃料噴射弁試験
装置の配管系路図である。 ■−−燃料噴射弁、（四〇・燃料油タンク（燃料油源）
、シ４ｓ・加圧室、５！均・−油圧シリンダー室、（２
Ｂ）・−エアーシリンダー室、ａ′７）シ均・−ピスト
ン、（ハ）−−プランジャー、（３０ａ）（３０ｂ）・
・逆止弁、ｆ３２１−・作動油流路、瞥１・制御パルプ
、（４１＆　）（４１ｂ　）　・＠圧力調整弁、囮・−
切換パルプ、（４１ａ）（４７ｂ）・・給排気口。 特許出願人　　株式会社　腐士商店 代　　理　　人　　　江　　　原　　　省　　　吾１２
Ｉ：　　　　原　　　　　　　　秀（１１） 第１図 犀　　　　Ｚ ４り 倫　　　　　　　　　　ｌ 〃 ／　　　　　　　　／ ＆ ？ｄ 〃 ｚ ７ ム Ｚ α　　　　　　　η 〃ど ム ｂ娑 θ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｉｌｌ　　燃料噴射弁および燃料油源にそれぞれ逆上弁
   を介して連通ずる燃料」圧室と、上記燃料加圧室に隣接
   して作動油が充満した油圧シリンダー室ならびにこれに
   隣接するエアーシリンダー室と、両シリンダー室内にそ
   れぞれ位置するピストンに同軸法に固定されて上記加圧
   室内で往復動するプランジャーと、上記油圧シリンダー
   室内のピストン行程の前後間を該シリンダー室外で連絡
   する作動油流路と、該作動油流路を開閉すると共に流量
   調整を行なう制御パルプと、圧力ｍ整弁を介して供給さ
   れる空気を上記エアーシリンダー室の両ｒ４部の給排気
   口へ交互に送気する切換パルプとを備えてなり、上記プ
   ランジャーがエアーシリンダー室内の空気圧によって往
   復駆動し、燃料油がプランジャーの復動に伴なって燃料
   油源から加圧室へ流入すると共に往動に伴なって塀圧さ
   れて燃料噴射弁へ圧送され、且つ燃料油の〃１圧速度が
   上記制御パルプによる作動油の流量調整により制御され
   るようにしたことを特徴とする燃料噴射弁試験装置１０