JPS6041213B2 - タ−ボチヤ−ジ内燃機関の破壊防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、燃料噴射ポンプを備えたターボチャージ内燃
機関において、吸気圧力が設定値より高い異常時に噴射
燃料量を減少させ機関の被壌を防止するための新規な構
成に関する。

ターボチャージ内燃機関では、排気ガス流によってター
ビンを駆動し、過給を行っている。

この場合、吸気管内の圧力は、タービンを通過する排気
ガスの一部をバイパスすることにより、設定値を超えな
いように図っている。このため、バイパスに設けた圧力
制御弁がタービンの高熱乃至は機関の振動等の理由で、
万一故障すると、バイパスを閉じたままで運転継続する
ことになり、吸気圧力は異常に上昇して上記設定値を超
え、機関破壊の原因となる。従って本発明の目的は万一
の事故があっても機関の故障の恐れを回避することにあ
り、このため、吸気圧力が設定値以上になったとき燃料
噴射量を減少しタービンを駆動するべき排気ガスェネル
ギを減少させ、吸気管圧力を押えることを基本的構想と
するものである。

そして、この構想の実現のため、本発明にあっては、タ
ーボチャージ内燃機関においては吸気圧力に応じた噴射
燃料量の制御のため普通に用いられる圧力作動カム機構
であるブーストコンベンセータに着目し、吸気圧力の設
定値以上で噴射燃料を減少すべく働くカム面を設けてい
るのである。以下添付図面によって本発明の構成を具体
的に説明する。

第１図において、ターボチャージ内燃機関は吸気管１と
エンジン本体３と、排気管５とを備える。

吸気管１中にはコンブレッサ７が、排気管５中にはター
ビン９が、夫々配置され、コンブレツサ７とタービン９
とは軸１０‘こよって相互に連結される。従って、ター
ビン９が排気ガス流によって回転駆動されることにより
コンブレッサ７は過給作用を行う。１１は、過給圧が所
定値に達した後排気ガスの一部をタービン９をバイパス
させる通路で、この通路１１と排気管５との接合箇所に
圧力制御弁１３が設けられる。

圧力制御弁１３のダイヤフラム１５はばね１７によって
閉方向に付勢される。そして、ダイヤフラム１３に、吸
気圧力が通路１９を介して作用し、この圧力がばね１７
で定まる設定値に打勝とバイパス通路１１が関となる。
本発明に係るターボチャージ内燃機関は図示しないがエ
ンジン本体３内に燃料噴射ノズルを備えているものであ
る。燃料噴射ノズルへの燃料噴射を行う燃料噴射ポンプ
は第１図において番号２１によってその全体を示す。こ
の燃料噴射ポンプ２１は所謂分配型であって、共通のプ
ランジヤ２３によって各シリンダの燃料噴射ノズルに燃
料を供給するものである。この種のポンプの総成及び作
動は当業者には良く知られているから、後の説明と関連
する必要最少限に絞って説明する。即ち、ポンプ２１へ
は図示しない燃料タンクよりべーン２４によって矢印Ａ
の如く燃料の導入が行われる。プランジャ２３はエンジ
ンの回転と同期して回転駆動されると共にその一回転中
にシリンダの数と同じだけ往復する。その一往復毎にポ
ンプ作用が行われ、このとき分配ボート２７からの燃料
は、デリベリ弁２９を介し矢印Ｂの如く吐出され対応す
るシリンダの燃料噴射ノズルに至る。機関の負荷、回転
数に応じた燃料吐出量の制御はスピルリング３０、スピ
ルリング３０の位置制御用のレバー機構３１、及びガバ
ナ機構３３によって行う。即ち、レバー機構３１のテン
ションレバー３５は図示しないアクセルベルに連動する
レバー３９にばね４１によって連結される。それ故に、
アクセルペダルの踏み込みに応じてレバー３５は図の左
方への付勢力を受けスピルリング３０の位置が制御され
燃料噴射量が変えられる。又ガバナ３３のスリーブ４５
はエンジン回転数に応じ図の右方に延びスピルリング２
９の位置則ち燃料噴射量の制御を行う。以上の燃料噴射
式のターボチャージエンジンでは週給圧に応じて燃料噴
射量を増量するための機構としてブーストコンベンセー
夕を有し、これは番号４９で示す。

ブーストコンベンセ−夕４９は「夕・ィャフラム５１に
ロッド５３を連結し、そのロッド５３は前記のテンショ
ンレバ−３５の先端係止部３５Ａと係合し燃料噴射量を
定めるストッパとして機能する。そのロッド５３は最下
端の円柱部５３Ａとその上の円錐状部（カム面）５３Ｂ
を有している。ダイヤフラム５１はばね５７によって上
方に付勢され、このばね５７と反対側のダイヤフラム５
１上には加圧室５９が形成され、この室５９はユニオン
６１、通路６３を介して吸気管１と通じる。吸気管１内
の圧力が小さいと‐き則ち週給が弱いときは、加圧室５
９に働く正圧はばね５１に打勝つに十分でなく、そのた
めロッド５３は最も上の位置をとり、テンションレバー
３５の係止部３５Ａはロッド５３の円柱部豆３Ａと係合
することでスピルリング３Ｑの位置は規制され、その結
果燃料量は小となる。

過給によって吸気管１の圧力が大きくなると、加圧室５
９内の圧力によってばね５７に抗しロッド５３は下降し
テンションレバー３５の係止部３５Ａは今度は円錐状カ
ム面５３Ｂと係合することによりスピルリング３０の最
終位置が規制される。

従って燃料噴射量は過給圧の増大とともに大きくなる。
週給圧が更に増すと「テンションレバ−３５の上端係止
部３５Ａは円錐カム面５３Ｂの上端ｐと係合し、このと
きの圧力はリリーフ弁１３がばね１７に抗し関弁しバイ
パス１１が関とされる圧力と対応する。

それ故、普通は週給圧はこれ以上上昇しない。さて、以
上の構成及び作用は従来と実質上同様であり、リリーフ
弁１３の開弁する週給圧の上限に達したとき、テンショ
ンレバー３５の上端係止部３５Ａをカム面５３Ｂの上端
ｐと当援させ以後の燃料増量を押えている。

しかしながら、かような構成では、何らかの事故でリリ
ーフ弁１３が不作動となりバイパス１１が開放しないよ
うな場合に過給圧が著しく増大し機関の破壊に到るおそ
れがある。本発明はかような事故の防止策としての構成
を提供することを企図するため、第１図の如く、過給圧
の増大と共に燃料量を増大させるための上記カム面５３
８（以後第一のカム面）に引続き、これと反対の額斜の
第二の円錐状カム面５３Ｃをロッド５３上に形成してい
る。

以上のように構成された本発明によれば、リリーフ弁１
３が開放しない等の事故で、過給圧が設定値以上になる
と、テンションレバー３５の係止部３５Ａは第二のカム
面５３Ｃと当接する。

この結果、スピルリング２９は図の左方に戻り、燃料噴
射量を減少する。かくして、過給圧が設定値を超えるこ
とはなく機関が破壊に到る事故は実質上防止される。第
２図に示す実施例は燃料噴射ポンプとして、第１図の分
配型でなく、列型を利用した場合である。

このポンプ構成作用も当業者には周知であるが簡単に説
明すると、アクセルペダルに運動するアジャステングレ
バー７１が負荷の増大と共に上方に回動すると、ラック
７３が左方に押され、この水と噛合う図示しないピスト
ンの吐出量を増す。７５はガバナであり、エンジン速度
に応じラック７３の位置を規制する。

又、ストッパ爪７７は第１図と同様なブーストコンベン
セータ４９のロッド５３と係合し、週給圧に応じた燃料
噴射増量を行う第一のカム面５３Ｂを備えている。この
実施例においても第一のカム面５３Ｂに引続き煩斜が反
対の第二のカム面５３Ｃがロッド５３上に設けられ、過
給圧が設定値を超えた場合燃料噴射量の減量を行うこと
ができるようになっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るターボチャージ内燃機関を示す図
、第２図は本発明の変形例で列型ポンプへ応用した場合
を示す図。 １・・・吸気管、５・・・排気管、７・・・ポンプ、９
・・・タービン、２１・・・燃料噴射弁、４９・・・フ
ーストコンベソセ−夕、５３…ストッパ、５３８・・第
一煩斜面、５３Ｃ・・・第二頃斜面。 第２図 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃料噴射ポンプを備えたターボチヤージ内燃機関用
   のブーストコンペンセータであつて、アクセルペダルに
   連動する燃料量制御機構のストツパとしてのロツドを吸
   気圧力を受るダイヤフラムに連結し、吸気圧力の増大と
   共に燃料増量が行われるように上記ロツドに円錐状傾斜
   面を形成したものにおいて、該円錐状傾斜面に引続いて
   これと対方向の第二の円錐状傾斜面をロツドに形成し、
   吸気圧力が所定値以上に増大後の燃料減量を行うように
   したターボチヤージ内燃機関の破壊防止装置。