JPS6018598Y2 - デイーゼルエンジンの燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はディーゼルエンジンの燃料噴射装置に関するも
のである。

従来、ディーゼルエンジンの燃料噴射装置に、低負荷お
よび中負荷時において燃料噴射時期を遅らせてＮＯｘの
低減および騒音の低減を図る一方、高負荷時においては
燃料噴射時期を進め十分な出力を確保するように、負荷
の変化に応じて燃料噴射時期を調整する装置、いわゆる
ロードタイマーを装着することが提案されている。

しかしながら、このような装置を採用したディーゼルエ
ンジンを大気圧が減少した高地において運転する場合、
空気の燃焼室への充填量が減少し着火遅れが増大するこ
とにより、特に、エンジン低負荷時での燃焼が不完全と
なり燃焼室へ噴射された燃料が未燃焼のまま排気中に排
出される、いわゆる、半失火現象を起すという問題が生
じ、る。

そこで、このような高地での着火遅れに対処するために
、従来、例えば特開昭５５−８４８２４号公報に開示さ
れているように、ポンプ室の油圧を上昇させることによ
り、噴射時期を進めることが提案されている。

しかし、この提案のものでは、噴射時期が一律に進むと
いう利点があるが、特に問題となる低回転域で進角度が
少なく、着火遅れによる弊害を充分に解消できないとい
う欠点がある。

反面、噴射時期の進角度を低回転時必要なだけ進めると
、高回転域で進みすぎ、騒音等の問題を起こすことにな
る。

本考案は、上記問題に鑑みなされたもので、燃料を圧送
するプランジャを往復運動させるカム装置と、エンジン
回転数に対応した油圧にて該カム装置を作動させて燃料
噴射時期を調整する噴射時期調整装置と、エンジン負荷
が小さいとき前記油圧を低下させて燃料噴射時期を遅ら
せる油圧制御装置とを備えたディーゼルエンジンの燃料
噴射装置において、大気圧を検出する圧力検出装置と、
上記油圧制御装置の油圧低下機能を減少させる拘束装置
を設け、該圧力検出装置により大気圧力が減少したこと
を検出したとき拘束手段を作動させ燃料噴射時期を平地
における低負荷時よりも進めることにより、上記従来の
問題を解消したディーゼルエンジンの燃料噴射装置を提
供することを目的とするものである。

以下、本考案を、実施例を示す図面に基づいて詳説する
。

第１図および第２図に示す分配型燃料噴射ポンプ１にお
いて、２はハウジング、３はエンジンのクランクシャフ
ト（図示省略）の１７２の回転数で駆動するドライブシ
ャフト、４はハウジング２内に形成されたポンプ室、５
はポンプ室４を燃料タンク（図示省略）に連通せしめる
吸入通路である。

６は該吸入通路５の途中に介設されたベーン型フィード
ポンプで、ドライブシャフト３により、駆動される。

このフィードポンプ６の駆動により、前記燃料タンクか
らの燃料が吸入通路５を介してポンプ室４に圧送され、
該ポンプ室４内の内部圧力をドライブシャフト３の回転
数、すなわちエンジン回転数の上昇に伴って増大させる
ように構成されている。

７はポンプ兼分配用プランジャで、ハウジング２に形成
した摺動孔８内に摺動自在に挿通されている。

このプランジャ７の端部には、エンジンの気筒数に対応
する数の山を有するカム面９ａが形成されたカムディス
ク９が一体的に連結され、該カムディスク９に、ドライ
ブシャフト３がドライビングディスク（図示せず）を介
して回転方向に連結されている。

１０はローラホルダ、ハウジング２内にドライブシャフ
ト３と同心にかつ回転可能に設けられ、カムディスク９
のカム面９ａの山数（すなわち気筒数に対応する数）と
同数のローラ１１が回転自在に保持されている。

このローラ１１には、カムディスク９のカム面９ａがプ
ランジャスプリング（図示省略）によって圧接され、該
ローラ１１上をカムディスク９が回転することにより、
前記プランジャ７に燃料の吸入圧送のための往復運動と
、分配のための回転運動とを同時に行わせるように構成
されている。

したがって、プランジャ７が吸入工程（第１図では下降
動）にある場合には、ポンプ室４の燃焼が、ハウジング
２に形成した供給通路１２からプランジャ８の頭部外周
面に設けた複数の縦溝１３（本例では４つ）の１つを経
てプランジャ室２９に供給される。

また、プランジャ７が圧送工程（第１図では上昇動）に
移行すると、供給通路１２と縦溝１３との連通が切離さ
れ、プランジャ室２９の燃料が圧縮されて、プランジャ
７内に形成した縦孔１４から分配横孔１５を経て、ハウ
ジング２内に円周方向に気筒数に対応する数だけ形成し
た逆止弁１６を有する吐出通路１７の１つへ供給され、
噴射ノズル（図示省略）から気筒内に噴射される。

１８はカットオフスリーブで、プランジャ７のポンプ室
４側へ突出する部分において、プランジャ７の縦孔１４
と連通するカットオフポート１９を開閉するように摺動
自在に外嵌されている。

このカットオフスリーブ１８の上縁から、カットオフポ
ート１９が外れてポンプ室４に開口すると、燃料がポン
プ室４に流出して吐出通路１７への吐出を停止し、噴射
路りとなる。

２０はフライウェイトで、ギヤ２１に一体的に固着され
たフライウェイトホルダ３０に接けられている。

このホルダ３０はガバナシャフト２２に取付けられ、前
記ギヤ２１と噛合するギヤ（図示省略）が固着されたド
ライブシャフト３にて駆動される。

また、フライウェイト２０の動きは、ガバナシャフト２
２の小径部に摺動自在に外挿されたガバナスリーブ２３
に伝達される。

このガバナスリーブ２３にはリリーフポート２４が開設
され、ガバナスリーブ２３が燃料噴射量の少ない低・中
負荷の位置にあるとき、該ポート２４がガバナシャフト
２２の横孔２５と連通され、それによって、ポンプ室４
が、リリーフポート２４、横孔２５、ガバナシャフト２
２の縦孔２６およびリリーフ通路２７を介して、ベーン
型フィードポンプ６の吸入側（低圧側）に接続されてい
る。

２８はリリーフ通路２７に設けられ該通路２７を開閉す
る電磁弁で、大気圧検出スイッチ６０、エンジン運転中
オンとなるキースイッチ６１を介してバッテリ６２に接
続されている。

大気圧検出スイッチ６０は、内部を真空にしたまたは内
部に気体を封入シたベローズ６３によってオン・オフ制
御されるものであって、ベローズ６３の周囲の室６４に
導入される大気圧または大気圧力に関連するエンジンの
吸気通路（図示省略）の圧力が低くなるとベローズ６３
が伸びスイッチ６０をオフする。

したがって、エンジンを平地で運転する場合、キースイ
ッチ６１および大気圧検出スイッチ６０はオンされ、電
磁弁２８が励磁され、リリーフ通路２７を開いて、ガバ
ナスリーブ２３の動きにより低負荷および中負荷時にポ
ンプ室４内の燃料圧力（油圧）を低下させ後述のタイマ
ピストン４６の動きにより燃料噴射時期を遅れ側に調整
する。

一方、エンジンを高地で運転する場合は、大気圧検出ス
イッチ６０がオフし電磁弁２８が励磁されずにリリーフ
通路２７を閉じるため、ガバナスリ−ブ２３のリリーフ
ポート２４がガバナシャフト２２の横孔２５と連通する
低・中負荷時においても、ポンプ室４の油圧は低下せず
、平地における噴射時期より進んだものとなる。

３２はガバナレバーアセンブリで、コレクタレバー（図
示省略）上に、テンションレバー３３とスタートレバー
３４との一端部がピン３５にて軸支され、さらに該スタ
ートレバー３４の一端部にカットオフスリーブ１８の係
合溝に係合したボールへラドピン３７が取付けられてい
る。

３８はスタートレバー３４の他端部に固定されたスター
トスプリングで、レバー３３と３４との間に介装されて
いる。

３９はガバナスプリングで、その一端はピン４０を介し
てテンションレバー３３に取付けられ、他端はアクセル
ペダル（図示省略）に連動したコントロールレバー４１
の回動軸４２に、シャックル４３を介して連結されてい
る。

カットオフスリーブ１８の位置、すなわち、噴射燃料量
は、コントロールレバー４１の回動の角度と、フライウ
ェイト２０の遠心力（エンジン回転数）によって決定さ
れる。

４４は燃料噴射時期を制御するタイマーで、ノ１ウジン
グ２内に形成したシリンダ４５内を摺動するタイマーピ
ストン４６を有する。

このタイマーピストン４６は、固定軸４７を枢軸として
揺動自在なレバー４８を介してローラホルダ１０と連結
されている。

また、タイマーピストン４６を挾んで、シリンダ４５内
の一方側にはスプリング４９が縮装され、かつフィード
ポンプ６の吸入側燃料圧が作用する第１油圧室５０が形
成され、他方側にはタイマーピストン４６に設けた油圧
通路５１を介してポンプ室４の燃料圧が作用する第２油
圧室５２が形成されている。

この第１油圧室５０と第２油圧室５２との差圧すなわち
エンジン回転数に対応した燃料圧、およびスプリング４
９の弾発力によってタイマピストン４６の位置すなわち
レバー４８を介してのローラホルダ１０の周方向位置が
決定され、ローラ１１とカムディスク９のカム面９ａと
の接触位置が変るので、ドライブシャフト３の周方向の
位相と、前記接触位置すなわちプランジャ７の作動位置
との相対的変化が生じ、フィードポンプ６の送油圧力、
すなわち、エンジン回転数の上昇に伴って燃料噴射時期
が進角する。

上記のように構成すれば、′エンジンを大気圧が通常の
平地で運転する場合、大気圧検出スイッチ６０がオンし
ているため、電磁弁２８はリリーフ通路２７を開いてい
る。

したがって、エンジン負荷が小さいとき、ガバナスプリ
ング３９の張力が弱いためフライウェイト２０によりガ
バナスリーブ２３が上方に（第１図において）移動して
ており、ガバナシャフト２２の横孔２５とガバナスリー
ブ２３のリリーフポート２４が一致して、ポンプ室４を
リリーフ通路２７を介してフィードポンプ上流（低圧側
）に連通ずるので、ポンプ室４内の圧力が低下する。

それに伴ない、タイマー４４の第２油圧室５２の圧力も
低下するので、タイマピストン４６がスプリング４９の
弾発力にて、遅れ側に引き戻される。

エンジン負荷が設定値以上になり燃料噴射量が増加する
とガバナスリーブ２３が下方（第１図において）移動し
リリーフポート２４とガバナシャフト２２の横孔２５と
が分離され、ポンプ室４とフィードポンプ上流（低圧側
）の連通が遮断されポンプ室４内の圧力が上昇する。

それに伴って、タイマ４４の第２油圧室５２の圧力も上
昇するので、タイマーピストン４６がスプリング４９の
弾発力に抗して進み側に動く。

一方、エンジンを大気圧が減少した高地で運転する場合
には、大気圧検出スイッチ６０がオフするので、電磁弁
２８が励磁されずリリーフ通路２７を閉じる。

これによって、ポンプ室４内の圧力が低下することがな
くなり、低・中負荷時においても高負荷時と同様に、燃
料噴射時期が遅れることなく進み側に設定維持される。

したがって、着火遅れ時間が増大しても良好な燃焼状態
を維持でき半失火を防止できる。

上記作動を、エンジン負荷、あるいはエンジン回転数と
、燃料噴射時期との関係で表わしたものが第３図、第４
図である。

まず、第３図はエンジン回転数が一定のときの負荷と噴
射時期の関係を表わしたもので、実線Ａは平地における
変化を、破線Ｂは高地における変化を示す。

また、第４図において、実線Ｃは、平地における高負荷
時および高地における変化を、実線りは平地における低
・中負荷時の変化を示す。

上記実施例は、大気圧が減少した高地での運転時、リリ
ーフ通路２７を完全に閉塞するようにしたものであるが
、リリーフ通路の通路面積を設定量に減少させるもので
もよい。

あるいは、リリーフ通路２７の通路面積をベローズ６３
の伸縮に応じて可変とし、大気圧が減少するにしたがっ
てリリーフ通路の通路面積が減少するようにしてもよい
。

このＩＪ ＩＪ−フ通路の通路面積の減少の程度は、高
地の低負荷時における良好な燃焼を行なえる噴射時期の
範囲に設定すればよい。

本考案は、上記のように、噴射時期調整装置に作用する
油圧をエンジン負荷が小さいとき低下させて燃料噴射時
期を遅らせる油圧制御装置の油圧低下機能を、大気圧が
減少したとき減少するように構成したため、高地におい
て着火遅れ時間が増大しても、簡単に燃料噴射時期を進
み側に補正することができ良好な燃焼を行い半失火を防
止することができるという実用上優れた効果を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】 図面は本考案の実施態様を例示し、第１図はディーゼル
エンジンの燃料噴射装置の縦断面図、第２図は第１図の
■−■線断面図、第３図はエンジン負荷と燃料噴射時期
を示す図、第４図はエンジン回転数と燃料噴射時期との
関係を示す図である。 １：分配型燃料噴射ポンプ、７：プランジャ、９：カム
ディスク、１０：ローラホルダ、２３：ガバナスリーブ
、２４：リリーフポート、２７：リリーフ通路、２８：
電磁弁、４４：タイマー６０：大気圧検出スイッチ、６
３：ベローズ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料を圧送するプランジャを往復運動させるカム装置と
   、エンジン回転数に対応した油圧にて該カム装置を作動
   させて燃料噴射時期を調整する噴射時期調整装置と、エ
   ンジン負荷が小さいとき前記油圧を低下させて燃料噴射
   時期を遅らせる油圧制御装置とを備えたディーゼルエン
   ジンの燃料噴射装置において、大気圧を検出する圧力検
   出装置を設け、該圧力検出装置に、大気圧が減少したと
   き上記油圧制御装置の油圧低下機能を減少せしめる拘束
   装置を連係させたことを特徴とするディーゼルエンジン
   の燃料噴射装置。