JPS601370A - 燃料噴射弁の冷却装置 - 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】 （ｍ朶上の刑用分野） 本発明は、燃焼熱によって高温とされるノズル部分を、
該ノズル部分の近傍に形成した冷却油ギヤラリ−内を流
通する冷却油によっ冷却するようにした燃料噴射弁の冷
却装置に関し、さらに詳しくはこのような冷却装置にお
ける冷却油の供給システムに関するものである。

（従来技術） 落／図には従来の冷却装置を有する燃料噴射系ｚ１のシ
ステム図が示されている。この燃料噴射系２−よ、相互
に独立した燃料系Ｑと冷ノ３Ｊ系Ｐとををしている。即
ち、燃料系Ｑは、燃料噴射弁ｌと燃料噴射ポンプ２及び
フィードポンプグで購成されており、該フィードポンプ
ｔによって燃料噴射ポンプ２に供給される燃料油タンク
３内の燃料油を該燃料噴射ポンプ２において加圧し、さ
らに噴射管１０を介して燃料噴射弁／に圧送して該燃料
噴射弁ｌのノズル部２乙から機関のシリンダ（図示省略
）内に噴射するようになっている。尚、この燃料系Ｑは
、特に燃料油として高粘度の低’Ｒｍ油を使用する機関
の燃料系であり、そのため燃料油タンク３から燃料噴射
ポンプλに供給される燃蒜油を燃料油タンク３に取付け
た第１ヒータ２／とａ料油供給管ｇに取付けた第２ヒー
タ２２によって該燃料油の油温を常時比較的高温（ざ０
１〜１００℃）に保持しもって該燃料油の低粘度化を図
るようにしている。

一方、冷却系Ｐは、冷却油タンク３と該冷却油タンクＳ
と前記燃料噴射弁／の冷却油ギヤラリ−２！とを接続す
る冷却油供給管ｌ乙に取付けられた冷却油ポンプ乙と冷
却油戻り管／７に取付けられたサーモバルブ７とでイ７
フ成されており、該冷却油ポンプ乙によって送給される
冷却１由タンクＳ内の冷却油を燃料噴射弁／の冷却油ギ
ヤラリ−，２夕に供給し、該冷却油によって該ｇ＆料噴
射弁／のノズル部２乙を冷却するようにしている。尚、
この冷却油ギヤラリ−２３側に供給される冷却油の油温
は、サーモパルプ７によって常時はぼ一定油温（約４！
ｏ−ｔｏ℃′）に保持される（即ち、機関の全負荷域を
通してほぼ一定の油温の冷却油によって燃料噴射弁／を
冷却する）。

ところで、一般に燃料噴射弁ｌにおいては、そのノズル
部の温度が非常に低温の状態で３３転されると該ノズル
部２乙に低温居食が発生し、また逆に非常に４６温の状
態で運転されると該ノズル部λ乙にカーボンフラワーが
発生したり弁シート部が門温勿化したりしてその耐久性
が低下するため、該燃料噴射弁ｌの耐久性の向上を図る
ためには第２図に示す如くノズル部２乙の温度（以下、
弁温度という）を一定の温度Ｕｍ　（６１えは温度Ｔ１
と温度−で区画される許容温度域）内におさめる必要が
ある。

しかるに、上述の如〈従来の燃料噴射系ｚ１においては
、燃料噴射弁／を、機関の負荷状態即ち、燃焼熱量の多
少に拘わらずほぼ一定の油温の冷却油によって冷却する
ようにしているため、第２図において破ｍ図示する直線
り、の如く弁温度は負荷の上昇に従って直線的に上昇し
、その結果、低負荷時の如く燃焼熱量の少ない運転＠域
においては弁温度が許容温度域の下限温度Ｔ、よりも低
く、逆に燃焼熱量が多い高角荷載においては弁温度が許
容温度域の上限温度−よりも高くなり、前述の如く燃料
噴射弁／の耐久性から設定される運転可能領域が出力Ｃ
から出力ｂまでの範囲に限られるという不具合が生じる
ことになる。尚、この許容温度域は、特に燃料油として
低質油を使用したときその範囲がさらにせばまるという
傾向があり、従って、このような場合に上述の如く機関
の全負荷域を通して一定油温の冷却油で燃料噴射弁／を
冷却するようにすると、弁温度のコントロールが一聯困
難となる。

（発明の目的） 本発明は、燃料噴射弁の温度を機関の全負荷域を通して
その負荷状態に応じた適温に維持するこごにより、低温
時に発生する低温腐食及び高温時に発生するカーボンフ
ラワーあるいは高温劣化等の不具合を未然に助止し、も
って燃＠噴射弁の耐久性の向上を図るようにした燃料噴
射弁の冷、却装置を提供するこごを目的としてなされた
ものである。

（発明の９成） 本発明は、＠Ｂａ１ｍ射用のノスル部と該ノズル部冷却
用の冷却油ギヤラリ−とを留する燃料噴射弁の前記冷却
油ギヤラリ−に、比較的高温に油温が制御された高温冷
却油を供給するための第１冷却系と、比較的＠温に油温
が制御された低温冷却油を供給するための第２冷却系と
を９Ｉ換弁を介して並列的に接続するごともに、前記切
換弁によって機関の低負荷運転時には前記第１冷却系を
また機関のＩ！２；負荷運転時には前記第２冷却系を＃
面冷却油ギヤラリーに対して択一的に連通せしめ、もっ
て前記燃料ａ射弾の温度を！関の全負荷域を通して適温
に維持するようにしたことを特徴とするものである。

（実姫例） 第３因には本発明実施例に係る冷却装置Ｖを備えたディ
ーゼルエンジンの燃料噴射系２．のシステム図が示され
ている。この燃料噴射系２．は、燃唇燃料系Ｑは、前述
の従来例（第１図）の場合と同じ構成を有しており、燃
料油タンク３内のａ重油（この実施例では低質重油を使
用）をフイードボンプグによりて燃料噴射ポンプ２に送
給し、さらに＊燃料噴射ボンプコにおいて加圧して噴射
管１０を介して燃料噴射弁ｌに圧送し該燃料噴射弁／の
ノズル部２乙から噴射するように構成されている。又、
この＠＠参年系Ｑは、燃料油として高粘度の低質重油を
使用する関係上、＠重油タンク３に第１ヒータ２１をま
た燃料油供給ｇざに第２ヒータ２２を設けて燃料油の油
温を常時約１０〜１００℃の高温に保持せしめるように
している。

第１冷却系Ｘは、燃料油タンク３円の高温の燃料油を燃
料噴射弁／冷却用の冷却油として利用し、これを冷却油
ポンプ乙によって燃料噴射弁ｌの冷却油ギヤラリ−２３
に供給するように構成されている。一方、第２冷却系Ｙ
は、伊−モパルプ７によって常時約４！Ｏ〜！Ｏ℃にそ
の油温が保持される冷却油タンク３内の冷却油な冷却油
ポンプ乙によって燃料噴射弁ｌの冷却油ギヤラリ−２Ｓ
内に供給するように構成されている。このｇ／冷却系Ｘ
と第２冷却系Ｙは、冷却油供給管ｌ乙に設けた第１＠換
弁（電磁弁）／／と冷却油戻り管／７に設けた第２切換
弁（電磁弁）／２を介して冷却油ギヤラリ−，２３に並
列的に接続されている。又、この第１１第２切換弁／／
（１２は、前記燃料噴射ポンプ２の調量ラック／ｌの変
位を機関の貴荷変動として検出する負荷検出器１３から
の制御信号によって作励し、機関が低負荷運転されてい
る場合、即ち第１９８９４弁／ｌのソレノイドコイル／
／Ｇと第２切換弁／２のソレノイドコイル／２８がとも
に非励磁とされている場合（第２図、図示位置）には第
１冷却系Ｘを冷却油ギヤラリ−２３に連通せしめ（この
場合の第１．第２切換弁／／。

１２の弁位置を第７弁位置という）、また機関が高負荷
運転されている場合、即ち第１切換弁ｌ／のソレノイド
コイル１１Ｂと第２切換弁１２のソレノイドコイル／２
ａがともに励磁されている場合（図示省略）には第２冷
却系Ｙを冷却油ギヤラリ−，２夕に連通せしめる如く作
用する（この場合の’１５１、ｖｇ２切換弁／　／　−
／　２　（Ｄ弁位ｆｆｉヲａ！−？　ｔｒ！位置という
）。この第１冷却系Ｘと第２冷却系Ｙとで冷却装置Ｖを
構成する。

続いて、この冷却装置Ｖの作用を説明すると、低負荷運
転時、換言すれば燃焼熱量が少なく燃料噴射弁／の弁温
度が低い運転域においては第１、第２切換弁／／、／２
がともに第１弁位置に設定されており、燃料噴射弁ｌの
冷却油ギヤラリ−，２ｊに第７冷却系Ｘから燃料油タン
ク３内の高温の燃料油が一冷却油として供給される。従
って、低負荷運転時には燃料油の油温によって燃料噴射
弁ｌが通に温められる状態となり、９２５２図において
実ＷａＬ′、で示す如くその弁温度は許容温度域内にお
いて出力の増大に伴って直線的に上昇せしめられること
になる（即ち、最低弁温度が許容温度域の下限温度Ｔ１
より高温とされる）。

一方、出力の増大に伴って弁温度が次第に上昇し上限温
度も近くなると（ＩＩち、機関の運転状態が低角？Ｆｒ
遠転から高角ｔｒ還転に移行すると）、負荷検出器１３
からの制御信号をうけて第１１第２切換弁／／、／２が
ともに第１弁位置から第２弁位置に切換わり、ｍｌ冷却
系Ｘにかわって第２冷却系Ｙが冷却油ギヤラリ−２３に
連通せしめられる。従って、冷却油タンクｊからａ温＜
１１０〜Ｓ　Ｏ”ｃ　）の冷却油がγｂ却油ギヤラリー
２ｓ内に供給され、懲料噴射弾／瞥イ却油によって冷却
せしで急激に低下し、それ以後は出方の増大に伴って欠
落に上昇し、出力１００％の全負荷運転時においてほぼ
上限温度−とされる。即ち、弁温度は、島−め全遣転域
を通して許容温度域内で変化せしめられる。従って、低
温度腐食あるいはカーボンフラワー及び高温劣化等の燃
料噴射弁／の耐久性を阻官する種々の不具合の発生が可
及的に抑制される。

尚、この実施例においては第１７＆却系Ｘの油源として
、低粘度化のため高温度に加熱されているＢ重油タンク
３内の燃料油を利用したが、不発朗の他の実施例におい
ては所定温度に温度制御される専用の冷却油タンク５を
設け、これを第１冷却系Ｘの油源とすることもできる。

又、図示実施例においては、少Ｂ喧射弾ｌの調量ラック
ｌｌＩの変位台によって出門の負荷を検出するようにし
ているが、本発明の他の実几例においてはｍＢ回＠数あ
るいは排気温度等によって負荷検出を行なうようにして
もよい。

（発明の効果） 本発明の燃料駅射弾の冷却装置は、高温の冷却油を供給
する第１冷却系と低温の冷却油を供給する第２冷却系を
ａｌえ、燃料噴射弁の弁温度が低温となる棚間の低負荷
運転時には第１７９Ｉ却系の高温の冷却油を供給して弁
温度を高め、また弁温度が高温となる３関の高負荷運転
時には箒２冷却系の低温の冷却油を供給して弁温度を低
下させるようにしているため、該燃料噴射弁の温度が、
低温腐食あるいは高温劣化等がほとんど発生しない適温
域内に保持され、これにより燃料蹟射弾の耐久性が向上
するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

ｇ７図は従来の冷却装置を備えた燃料口射系のシステム
図、ｇ２図は弁温度と機関出力との相関！！！係図、工
３図は本発明実施例に係る冷却装置を備えた燃料ロス系
のシステム図である。 ｌ・・・口・り料欧射弾 ２ ．２５・・・・冷却油ギヤラリ− ２６・・・・ノズル部 Ｘ・・・・・常ｌ冷却系 Ｙ・・・・・第２冷却系 ／２ 第１夙

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／・　燃料噴射用のノズル部（２乙）と該ノズル部（２
   ｔ）冷却用の冷却油ギヤラリ−（２３）とを有する燃料
   噴射弁（１）の前記冷却油ギヤラリ−（２Ｓ）に、比較
   的高温に油温が制御された高温冷却油を供給するための
   氾／冷却系（Ｘ）と、比較的低温に油温が制御された低
   温冷却油を供給するための第２冷却系（Ｙ）とが切喚弁
   （／／）。 （／２）を介して並列的に接続されるとともに、前記切
   換弁（／／）、＜７ｒ＞が、棚間の低負荷運転時には前
   記箒ｌ冷却系（Ｘ）をまた円関の高負荷運転時には前記
   箇２冷却系（Ｙ）を前記冷却油ギヤラリ−（２り）に対
   して択一的に連通せしめ参粍る如く作動するようにされ
   ていることを特徴とする燃ｉｌｌ！噴射弁の１？ｌ却装
   置。