JPS6111448A - 蓄圧式燃料噴射弁 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はディーゼル機関等に燃料を供給する蓄圧式燃料
噴射弁に関する。

〔発明の技術的背景〕

ディーゼル機関の燃料噴射弁では、燃料噴射ポンプより
分配供給された燃料な蓄圧室に蓄圧し、この蓄圧燃料の
圧力でニードル弁を作動させて噴孔を開き、この噴孔か
ら上記蓄圧燃料を機関に噴射する蓄圧式燃料噴射弁が知
られている。

従来の蓄圧式燃料噴射弁は「実開昭５８−６６１６４号
公報」に示される通り、ホルダボディ内に形成した蓄圧
室にチェック弁とニードル弁を収容し、これらチェック
弁およびニードル弁を単一のスプリングで共通して押圧
することによりこれら両弁を各々閉弁方向へ付勢してい
た。

このものは燃料噴射ポンプの燃料圧送中にチェック弁を
押し開いて蓄圧室に燃料を蓄圧し、上記ポンプの燃料圧
送終了後にチェック弁が閉じて、これに伴うスプリング
の伸長によりニードル弁を押圧する力が低下するので上
記蓄圧燃料でニードル弁をリフトさせて噴孔より核蓄圧
燃料を噴射するものである。

〔背景技術の問題点〕

しかしながら、このような従来の蓄圧式燃料噴射弁は、
燃料噴射ポンプの圧送終了後に蓄圧室の蓄圧燃料を噴射
するため、噴射始めが最高噴射圧力となり、噴射が進む
に応じて噴射圧力は低下し、噴射終りで最低噴射圧力と
なる。この結果、第４図に示す通り、噴射率のパターン
は噴射始めが高く、噴射終りに向かって尻下がりとなる
。これは燃料が着火前に多量に噴射されることを意味し
、着火時に急激な燃焼を起して騒音、ＮＯｘの増加を招
き、また噴射終りに噴射圧力が低下することはスモーク
現象やＩ　Ｃの発生を招く。

しかも、第４図より明らかな通り、燃料噴射ポンプはエ
ンジンの回転速度により自動的に燃料噴射量および噴射
時期を制御する機能を倫えており、したがって上記ポン
プの圧送終了後に蓄圧室の蓄圧燃料を噴射すると、噴射
量に応じて噴射弁内で噴射タイミングが変化する欠点が
あった。

〔発明の目的〕

・本発明の目的とするところは、噴射パターンとして噴
射始めよりも噴射終期の噴射圧力を高めるとともに、噴
射開始時期を一定とすることができる蓄圧式燃料噴射弁
を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的のために本発明は、チェック弁およびニードル
弁を相互に別個のスプリングで押圧付勢して、これらチ
ェック弁およびニードル弁の開弁圧およびリフ）ｔを独
立して設定し、燃料噴射ポンプからの圧送期間中に蓄圧
燃料の噴射を開始するようにしたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明について第１図および第２図の一実施例にも
とづき説明する。

第１図において１は蓄圧式燃料噴射弁、２は判型燃料噴
射ポンプ、３は燃料タンク、４は燃料噴射管をそれぞれ
示す。判型燃料噴射ポンプ２は公知のものであり、ディ
ーゼル機関の運転に応動して燃料タンク３から燃料を吸
引し、各噴射管４を通じて蓄圧式燃料噴射弁１へ圧送す
る。

蓄圧式燃料噴射弁１について説明する。１０はホルダボ
ディであり、このホルダボディ１０の図示下端にはノズ
ルボディ１）がノズルナツト１２により一体的に接合さ
れているとともに、図示上端にはバルブシート１３がホ
ルダナツト１４により一体的に組付けられている。

ホルダボディ１０には隔壁１５が設けられ、この隔壁１
５とバルブシート１３の間に上部蓄圧室１６が形成され
ているとともに、隔壁１５とノズルボディ１）の間に下
部蓄圧室１７が形成されている。これら上、下部蓄圧室
１６と１７は、隔壁１５に形成した連通路１８により相
互に連通している。

上部蓄圧室１６にはチェック弁２０およびチェック弁ス
プリング２１が収容されている。チェック弁２０はシー
ト部２２とロッド部２３を有し、シート部２２はチェッ
ク弁室１９を有してバルブシート１３に接離自在に当接
するとともに、ロッド部２３は隔壁１５に形成したガイ
ド孔２４に摺動自在に嵌挿されている。チェック弁スプ
リング２ノは隔壁１５とシート部２２の間に架は渡され
、チェック弁２０を常にバルブシート１３に押し付ける
ように押圧付勢している。チェック弁２０のシート部２
２がバルブシート１３に押し付けられている場合には、
バルブシート１３に形成した燃料通路２５が閉じられる
。なおこの燃料通路２５は前記噴射管４に接続されてい
る。

下部蓄圧室１７にはニードル弁２６およびニードル弁ス
プリング２７が収容されている。ニードル弁２６はシー
ト部２８、受圧部２９、スプリング受は部３０およびロ
ッド部３ノを有する。Ｖ−）部２８はノズルボディ１）
に形成した噴孔３２を開閉し、受圧部２９は下部蓄圧室
１）に導入孔３３を介して連通した圧力室３４の燃料圧
力を受ける。なお噴孔３２は圧力室３４に導通している
。スプリング受は部３０と隔壁１５の間には上記ニード
ル弁スプリング２７が架は渡されており、このニードル
弁スプリング２７によりニードル弁２６は常に下向きに
押され、よってシート部２８が噴孔３２を閉止する。ロ
ッド部３１は隔壁１５に形成したガイド孔３５に摺動自
在に嵌入されている。なおこのガイド孔３５は前記チェ
ック弁２０側のガイド孔２４と同一軸上に設けられ、同
一径であることが望ましい。

隔壁１５には上記チェック弁２０側ロッド部２３と、ニ
ードル弁２６側ロッド部３１との間にダンパ室３６が形
成されている。このダンパ室３６は、リーク通路３７、
絞り３８および戻し管３９を介して燃料タンクＳに連通
している。

しかして上記構成より明らかな通り、チェック弁２０と
、ニードル弁２６は相互に独立して作動し得る。チェッ
ク弁２θの開弁圧Ｐｏａは、スプリング２１のセット荷
重をＦ２Ｏ、チェック弁２０に形成したチェック弁室１
９の内径ｄ００、チェック弁２０のシート部２２の外径
ｄｏ、ガイド孔２４の内径ｄｏ、蓄圧室１６゜１７の燃
料圧ＰＡＯＯとすると、 で計算される。

またニードル弁２６の開弁圧Ｐ　ＯＮ　＋’！、スプリ
ング２７のセット荷重ＦＡＮ、シート部２８の径ｄ８と
すると、 となる。

そして上記蓄圧式燃料噴射弁１は、 ＰＯＯ＜ＰＯＮに設定しである。

このような構成に係る蓄圧式燃料噴射弁１の作動を説明
する。

燃料噴射ポンプ２が燃料タンク３より燃料な吸い上げ、
これを加圧して噴射管４を通じて蓄圧式燃料噴射弁１に
圧送する。この燃料は燃料通路２５よりチェック弁室１
９に送り込まれ、該チェック弁室１９内の圧力を高めて
ゆく。チェック弁室１９の燃料圧力がチェック弁２ｏの
開弁圧ＰＯＯに達するとチェック弁２ｏはチェック弁ス
プリング２１に抗して押し開かれ、よって燃料通路２５
より上部蓄圧室１６に燃料が流入し、上、下部蓄圧室１
６．ＩＴ内に蓄圧する。なお、チェック弁２０が押し開
かれる場合、チェック弁２０のロッド部２３が、両蓄圧
室１６．１７よりリークした燃料で充満されているダン
パ室３６内の燃料を加圧する。このダンパ室３６内の燃
料は絞り３８によって流量が規制されつつ燃料タンク３
へ逃されるので、上記チェック弁２０は緩やかに押し開
かれ、よって上、下部蓄圧室１６，１７の圧力上昇は、
第２図の特性Ａで示すように、ゆるやかな立上がりを生
じる。

上、下部蓄圧室１６，１７の燃料圧力が上昇してニード
ル弁２６の開弁圧ＰＯＮに達すると、ニードル弁２６は
ニードル弁スプリング２７に抗して押し上げられるので
、シート部２８が噴孔３２から離れ、よって圧力室３４
に導びいている燃料な噴孔３２より機関へ噴出する。

ニードル弁２６がリフトされる場合、ニードル弁２６の
ロッド部３１はダンパ室３６の燃料を加圧する。ダンパ
室３６の燃料は絞り３８により流量が制限されるので、
ニードル弁２６は緩やかにリフトし、したがって第２図
の特性Ｂで示すごとく噴射開始はゆるやかに始まる。

すでに蓄圧室１６，１７に蓄圧された燃料と、。

噴射ポンプ２から送られてくる燃料で、燃料な噴孔３２
から噴射しながらも蓄圧室１６，１７の圧力は上昇し、
これに伴い、ニーＦ／ｌ／弁２６のリフト量も増して噴
射率は次第に高くなってゆく。

１ｌｌｊ射ポンプ２の燃料圧送が終了すると、チェック
弁室１９の圧力が低下し、チェック弁２０は燃料通路２
５を閉じる。この後、残った圧力により噴射は続けられ
る。この際、チェック弁２０が閉弁するとダンパ室３６
の内容積が増えて圧力が低下するので、ニードル弁２６
はさらにリフトされ、噴射率は最高に述する。そして蓄
圧ｖ１ｅ、１ｒの圧力がニードル弁２６の閉弁圧になる
とニードル弁２６は噴孔３２を閉じ、噴射が終了する。

以後、上記の動作な紛り返す。

このような実施例によると、噴射率は晴射始めがゆるや
かに立上がり、噴射終期で最高となるので尻上がりのパ
ターンとなる。このため騒音やＮＯｘ、スモーク現象お
よびＨＣ′％の発生を低減することができる。

しかも、ニードル弁２６の開弁圧は一定であるから、噴
射開始圧力、すなわち噴射開始時期が噴射弁１自身で一
定となり、噴射タイミングの制御が容易となる。

また、噴射量が少ない運転時であっても、噴射圧力はニ
ードル弁２６の開弁圧以上に維持されるので高圧噴射が
行える。

第３図に示す他の実施例について説明する。

本実施例で第１図と異なる構造は、チェック弁２０のロ
ッド部２３に環状溝４０を形成し、この環状溝４０によ
り隔壁１５に形成したスピルポート４ノを開閉するよう
にし、該スピルボート４１はスピル通路４２を介して上
部蓄圧室１６（下部蓄圧室１７でもよい）に連通しであ
る。また環状溝４０は隔壁１５に形成したドレイン通路
４３を介してダンパ室３６に開口したドレインポート４
４に通じており、このドレインボート４４はニードル弁
２６のロッド３１に形成したドレインリード４５で開閉
されるようにしである。

このような構成によると、燃料噴射ポンプ２が燃料を圧
送していない時に上、下蓄圧室１６゜１７の燃料は、ス
ピル通路４２、スピルポート４１、環状溝４０、ドレイ
ン通路４３、ドレインボート４４を通じてダンパ室３６
シー開放され、このダンパ室３６擾ま燃料タンク３に開
放されているから、蓄圧室１６，１７の圧力はきわめて
低くなる（ＰＡＯＯ″ｌ）。したがって、チェック弁２
０の開弁圧ＰＯＯ’は、 となり、この開弁圧ＰＯＯ’は第１Ｍの実施例の場合よ
りも低くなる。

この結果、燃料噴射ポンプ２からの燃料圧送圧力が低い
段階でチェック弁２０が開弁されて蓄圧を開始するので
、燃料噴射ポンプ２における圧送ストロークが有効に利
用できる。

そしてチェック弁２０が開弁して下方に作動すると、環
状溝４０はスピルボート４１を閉じ、蓄圧室１６，１Ｆ
に燃料を蓄える。噴射が始まると、ニードル弁２０のド
レインリード４５がドレインボート４４を閉じるため、
ポンプ２の圧送ストロークが終了しかつチェック弁２０
が閉弁しても蓄圧室ｉｓ、ｉｖの圧力がダンパ室３６に
逃げず噴射が続けられる。

斗−ドル弁２６の閉弁圧に達してニードル弁２６が閉弁
するとドレインボート４４が開かれるので蓄圧室１６，
１７内の圧力がタンク（室３６に開放され、これにより
ニードル弁２６を下向きに押し付けるのでニードル弁２
６の振動が阻止され、２次噴射が防止される。

なお、上記実施例では燃料噴射ポンプ２として判型燃料
噴射ポンプを使用した場合について説明したが、本発明
は分配型燃料噴射ポンプを使用してもよい。

またチェック弁２０のガイド孔２４およびニードル弁２
６のガイド孔３５は互に同径にすることには限らず、相
互に異径ζ：して噴射特性を変えてもよい。

さらにダンパ室３６は絞り３８を通じて燃料□タンク３
に連通させたが、絞り３８に代って流出方向に開弁され
る逆止弁を用いてタンクく室３６内の圧力を一定に保持
するようにしてもよい。

そしてまた本発明は、ダンパ室３６を使用することには
制約されず、チェック弁スプリング２ノおよびニードル
弁スプリング２２の各セット荷重を相互に選択すれば、
所期の目的を達成することができる。

〔発明の効果〕

以上述べた通り本発明によると、チェック弁およびニー
ドル弁をそれぞれ別個のスプリングで押圧し、これらの
開弁圧およびリフト量を相互に独立して設定するととも
に燃料噴射ポンプからの圧送期間中に蓄圧燃料の噴射を
開始するようにしたので、噴射圧力を噴射始めがゆるや
かとなり噴射路りに最高圧となるように設定することが
でき、噴射率のパターンは尻上がりの形状となる。この
ため騒音、ＮＯｘを低減し、かつスモーク現象やＨＣの
発生を抑止する。しかも噴射開始圧力を一定にすること
ができるので噴射開始時期の設定が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示し、第１図
は蓄圧式燃料噴射弁の断面図、第２図はその特性図、第
３図は本発明の他の実施例ば係る蓄圧式燃料噴射弁の断
面図、第４図は従来の蓄圧式燃料噴射弁の特性図である
。 １・・・蓄圧式燃料噴射弁、２・・・燃料噴射ポンプ、
３・・・燃料タンク、１０・・・ホルダボディ、１６゜
１７…蓄圧室、２０・・・チェック弁、２１・・・チェ
ック弁スプリング、２６・・・ニードル弁、２７・・・
ニードル弁スプリング、３２・・・噴孔、３６・・・ダ
ンパ室、３８・・・絞り。 出願人代理人　弁理士　　鈴　　江　　武　　彦Ｃ％Ｊ
　　？νＷ　　　　−曳轡１　　　寸怪　　　　　　　
　　　　　　　　　　脈’Ｐνｔ　　　　―￥ψ蒐や

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ホルダボディ内に形成した蓄圧式にチェック弁お
   よびニードル弁を収容し、燃料噴射ポンプから送られて
   くる燃料の圧力により上記チェック弁を押し開いて上記
   蓄圧室に燃料を蓄圧し、この蓄圧燃料によりニードル弁
   を作動させて噴孔から該蓄圧燃料を噴射する燃料噴射弁
   において、上記チェック弁およびニードル弁を相互に別
   個のスプリングで閉弁方向に付勢したことを特徴とする
   蓄圧式燃料噴射弁。
2. （２）上記チェック弁とニードル弁の間にダンパ室を形
   成し、このダンパ室を流量制限機構を通じて燃料タンク
   に連通したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   記載の蓄圧式燃料噴射弁。