JPS6285167A - 複燃料供給装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は多気筒内燃機関の燃料噴射装置に関し、さらに
詳細には、圧縮自己着火しにくいアルコール等を主燃料
さし、圧縮自己着火に優れた軽油等を副燃料として用い
るディーゼル機関の複燃料供給装置に関する。

〔従来の技術〕

アルコール等を主燃料とし、軽油等を副燃料として用い
る複燃料供給装置においては、アルコールと軽油を混合
することなく、これらを層状に噴射させるのが好ましい
ことが知られている。即ち、小量の軽油を火種を供すべ
く先に噴射させ、次いで主燃料たるアルコールを噴射さ
せるものである。

特開昭５８−２０６８６７号公報にそのような複燃料供
給装置が開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記先行技術においては、主燃料を圧送するための分配
型燃料噴射ポンプと副燃料を圧送するための圧送器と燃
料噴射ノズルとからなるものであり、圧送器は分配型燃
料噴射ポンプの圧送中の主燃料の圧力により作動される
ようにしたものである。主、副燃料を前述した層状に供
給するために、特定の噴射ノズルの副燃料導入通路への
副燃料の導入を、別の噴射ノズルの主燃料導入通路に導
入される途中の主燃料の圧力によって作動される圧送器
によって行うようにしている。従って、特定の燃料噴射
ノズルにはそのノズルの噴射時期に先立って副燃料が導
入され、順番が来たときにそのノズルに主燃料が噴射さ
れる。尚、副燃料の導入はノズルの開弁圧に至らない圧
力で行われる。

上述した先行技術においては、気筒数と同数の圧送器が
必要なため、複数の圧送器の個体バラツキにもとづく気
筒間の充填量のバラツキが住じるという問題点があった
。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、本発明により、第１の燃
料を圧送するために複数の吐出通路を有する燃料噴射ポ
ンプと、第２の燃料を圧送するために単一の送出口を有
し且つ前記燃料噴射ポンプに機械的に連結された圧送器
と、第１及び第２の燃料を導入するためにそれぞれに第
１及び第２の燃料導入通路を有する複数の燃料噴射ノズ
ルとからなり、燃料噴射ノズルの各々の第１の燃料導入
通路がそれぞれに燃料噴射ポンプの吐出通路に連結され
るとともに、燃料噴射ノズルの全ての第２の燃料導入通
路が圧送器の前記単一の送出口に共通的に連結され、さ
らに、燃料噴射ノズルの第２の燃料導入通路に圧送器へ
向かう流れを阻止するチェック弁が配置された複燃料供
給装置が提供される。第２の燃料の圧送は燃料噴射ノズ
ルの開弁圧より小さい圧力で行われ、第２の燃料が燃料
噴射ノズルの底部付近に充填される。特定の噴射ノズル
について見れば、第１の燃料の噴射の間に第２の燃料が
複数回充填され、このために第２の燃料の充填量が平均
化される。

〔実施例〕

第１図において、本発明による複燃料供給装置は１個の
燃料噴射ポンプ１０と、１個の圧送器１２と、ディーゼ
ル機関の気筒数と同数の燃料噴射ノズル１４とから構成
される。さらに、アルコール等の主燃料のための第１の
燃料タンク１６及び軽油等の副燃料のための第２の燃料
タンク１８がある。燃料噴射ポンプ１０にはフィードポ
ンプ２０により第１の燃料が供給され、圧送器１２には
フィードポンプ２２により第２の燃料が供給される。

燃料噴射ポンプ１０は従来公知の分配型、或いは判型の
燃料噴射ポンプとして構成することができ、これらはシ
リンダ内に挿入されたプランジャ（図示せず）の作用に
より燃料を圧送するものであり、そのようなプランジャ
を駆動するために機関に同期して回転する駆動軸２４が
ある。燃料噴射ポンプ１０はプランジャの作用により加
圧された燃料を各燃料噴射ノズル１４に供給するために
気筒数と同数の高圧燃料吐出口通路２６を有し２ている
。各吐出通路２６には定圧式デリバリ弁２８が配置され
る。各定圧式デリバリ弁２８は噴射時に燃料噴射ノズル
１４に向かう通路を開くとともに噴射終了時に閉弁し、
さらにその内部に設けたチェック弁３０により噴射終了
後の燃料噴射ノズル１４の残留圧力を一定に保つもので
ある。

各燃料噴射ノズル１４は底部に噴口３２を有するノズル
本体３４と、ノズル本体３４内に挿入されたニードル弁
３５とからなるものである。第１図においては燃料噴射
ノズル１４の上方部分は省略されているが、そのような
上方部分にニードル弁３５を付勢するスプリングが配置
されることは明らかであろう。

ノズル本体３４には第１の燃料を導入するための第１の
燃料導入通路３６が形成されており、この第１の燃料導
入通路３６はニードル弁３５が開かれたときに噴口３２
に連通可能である。この第１の燃料導入通路３６はパイ
プ３８によりそれぞれ燃料噴射ポンプの特定の吐出通路
２６に連結される。ノズル本体３４にはさらに第２の燃
料を導入するだめの第２の燃料導入通路４０が形成され
ており、この第２の燃料導入通路４０はニードル弁３５
の弁座近くで第１の燃料導入通路３６に連通している。

さらに詳細には、第２の燃料導入通路４０はノズル本体
３４からニードル弁３５の中央部を通って形成され、ニ
ードル弁３５の先端部付近で第１の燃料導入通路３６の
環状部分に放射状に開口している。各燃料噴射ノズル１
４は同じ構造を有していて全ての第２の燃料導入通路４
０が圧送器１２の単一の送出口４８に共通的に連結され
る。さらζ、こ、各第２の燃料導入通路４０には圧送器
１．２４ご向かう流れを閉止するチェック弁４２が配置
される５、 ｌ送器１２　ｔ−：ｌ：本体４４からなり１１本体４４
内にはほぼ丁字状の内部空洞が形成され、Ｔの水平辺に
対応する内部空洞部分が直線状の通路を形成し、その端
部がそれぞれ第２の燃料のための導入口４６及び送出口
４８となっている。導入口４６には燃料の圧送器１２内
への流入のみを許容するチェック弁５０が配置され、第
２の燃料タンク１８からフィードポンプ２２を介して第
２の燃料が導入される。送出口４８には燃料の圧送器１
２からの流出のみを許容するチェック弁５２が配置され
、この華−の送出口４日が長さ及び内径を等しくするこ
とにより流路抵抗が等しくされたパイプ５４　、５６　
。

５８により燃料噴射ノズル１４の全ての第２の燃料導入
通路４０に共通的に連結される。

圧送器１２の導入口４６と送出口４日との間にはスプリ
ング室６０が形成される。前記Ｔ形内部空洞の垂直辺に
相当するシリンダ６２に摺動可能に挿入された圧送ピス
トン６４の一端が、スプリング室６０内に突出し２てい
る。スブｌ）ン々゛室６０内にはスプリング６６が配置
され、圧送ビスＩ・ン６４を第１図で下方に付勢してい
る。圧送ピストン６４の下端部にはタペット６８が取付
けられ、タペット６８はカム７０乙こ当接する。この実
施例においては、カム７０は４気筒のディーゼル機関に
対応して４個の突部を形成したものとなっている。カム
７０は駆動軸７２士に取付けられたものであり、この駆
動軸７２は燃料噴射ポンプ１０の駆動軸２４に連結軸７
４を介して連結されたちのである。尚、圧送器１２の駆
動軸７２は、連結軸７４の代りにベルトやその他の機械
的連結手段により燃料噴射ポンプ１０の駆動軸２４に連
結されることもできる。

以下第２図を参照しつつ作用について説明する。

第１図及び第２図は４気筒の例を示し、その噴射順序が
Ｉ、ＩＩＩ、ＩＶ、ＩＩであり、圧送器１２のカム７０
もこのタイミングに同期するものとする。

クランク角度Ｏ度で第１気筒の噴射が行われる。

これは燃料噴射ポンプ１０から第１の燃料を燃料噴射ノ
ズル１４へ圧送することによって行われ、第１の燃料の
圧送圧が燃料噴射ノズル１４の開弁圧よりも高くなるこ
とによって燃料が機関燃焼室に吐出する。このとき同時
に、圧送器１２も第２の燃料を圧送している。この第２
の燃料の圧送圧は燃料噴射ノズル１４の開弁圧よりも低
く設定されており、従って、第１の燃料の圧送圧よりも
低い。第１気筒においては、燃料噴射ノズル１４の第２
の燃料導入通路４０に設けたチェック弁４２が閉じるこ
とにより第１の燃料導入通路３６から第２の燃料導入通
路４０への逆流が防止され且つ第２の燃料は進入しない
。よって前述したように燃料噴射ノズル１４を開弁させ
ることができる。

残りの気筒では、圧送器１２の単一の送出口４８から第
２の燃料が３個の燃料噴射ノズル１４に導入される。各
気筒の燃料噴射ノズル１４の第２の燃料導入通路４０に
導入された第２の燃料は、ノズル底部で合流する第１の
燃料導入通路３６に進入する。第２の燃料の圧送圧はノ
ズル開弁圧よりも低く且つ燃料噴射ポンプ１０の吐出通
路２６に設けられた定圧デリバリ弁２８のチェック弁３
０の開弁圧よりも高いために、第２の燃料が第１の燃料
を押戻しつつ第１の燃料導入通路３６乙こ進入できる訳
である。このよ・うにＵ７て、第２の燃料が各燃料噴射
ノズル１４の底部に充填され、この充填量は１回充填毎
に３気筒に分配され且つ１気筒について見れば噴射期間
毎にそのように分配された充填が３回あることになり、
従って、各気筒の第２の燃料の充填量が極めて平均化さ
れることになり、微量ずつ供給される第２の燃料の気筒
間ハラッキがなくなることになる。４回目の充填のとき
はその気筒の噴射のときであり、このときにはクランク
角度０度で説明した第１気筒のようにして噴射が行われ
る。そして、この噴射時には、着火性の良い第２の燃料
が先に噴射され、その後に続いて噴射された第１の燃料
に容易に着火せしめることができる。

第３図は圧送器１２のカム７０が燃料噴射ポンプ１０と
非同期して駆動される場合を示し、燃料噴射ポンプ１０
の各気筒の噴射の中間で第２の燃料が圧送されるように
した様子を示すものである。

これによれば、例えば第１気箇でクランク角度Ｏ度から
７２０度の噴射の間に合計４回の第２の燃料の充填が行
われ、第２図で説明したものよりも１回多くすることが
できる。これによって、燃料噴射ノズル１４の先端にさ
らに確実に第２の燃料を充填することができる。

第４図は第２実施例を示すもので、圧送器１２を燃料噴
射ポンプ１０に機械的に連結して駆動することにより第
２の燃料の圧送量を可変にすることができる例を示すも
のである。第４図に示す圧送器１２は第１図と同様に燃
料噴射ポンプ１０の駆動軸２４に連結軸７４を介して連
結された駆動軸７２を有し、この駆動軸７２には第１図
同様のカム７０が取付けられている。ハウジング４４内
にはフィードホール８０を有するシリンダ８２が固定さ
れ、このシリンダ８２内にプランジャ８４が挿入された
ものである。このプランジャ８４は側型燃料噴射ポンプ
のプランジャに採用されている型式のものであり、その
上半部が中空となっており且つ外周面にリードを切った
ものである。プランジャ８４にはビニオンが取付けられ
、コントロールランク８６によって角度位置が調整され
る。

それによって、フィードホール８０とリードとの保合ス
トロークが変り、よって圧送量を可変にすることができ
る。好ましくは、低温始動時や高負荷、高回転時に第２
の燃料を増量させるようにコントロールラック８６を制
御することができる。

尚、この例においても、圧送器１２は全ての燃料噴射ノ
ズル１４の第２の燃料導入通路に共通的に連結される単
一の送出口４８を有するものである。

第５図は本発明の第３実施例を示し、燃料噴射ポンプ１
０は分配型燃料噴射弁により構成される。

分配型燃料噴射ポンプ１０は図示しない駆動軸により回
転駆動され且つローラ９０上を転動するカム９２によっ
て往復動されるプランジャ９４を有する。プランジャ９
４の先端側には圧力室９６が形成され、この圧力室９６
はプランジャ９４の中心部を延びるボート９８により分
配通路（吐出通路）２６に連通ずることができるように
なっているのが一般的である。この実施例においては、
プランジャ９４の中心部を延びるボート９８はプランジ
ャ９４の先端に開口せず、先端近くで外周部に設けたグ
ループ１００に開口する。このグループ１００は同じく
プランジャ９４の外周部に設けられる吸入グループとは
別の位置に設けられるものである。

プランジャ９４の先端は円筒凹陥面として形成される。

一方、圧送器１２の本体４４は圧力室９６を閉じるキャ
ップ状に形成され、ナツト１０２により燃料噴射ポンプ
ＩＯの本体に螺着される。圧送器１２の圧送ピストン６
４ａは燃料噴射ポンプ１０の圧力室９６内に延長され、
プランジャ９４の凹形状先端面に係止される。このため
に、圧送ピストン６４ａの端部は段付状に大きくなって
おり、この段付端部をプランジャ９４の先端凹面に圧入
固定させる。これによって燃料噴射ポンプ１０のプラン
ジャ９４と圧送器１２の圧送ピストン６４ａとが機械的
に連結される。圧送器１２の圧送ピストン６４ａは燃料
噴射ポンプ１０のプランジャ９４と一体的に運動するこ
とができるので、第１図に示されるようなリターンスプ
リング６６は不用になり、従ってスプリング室６０が不
用なので、圧送ピストン６４ａの先端の圧縮空間面積を
小さく形成することができ、よって比較的小量の第２の
燃料を効率よ（圧送することが可能である。

第６図は圧送器１２の圧送ピストン６４ｂが燃料噴射ポ
ンプ１０のプランジャ９４の先端に螺着されるようにし
た例を示すものであり、さらに圧送器１２のシリンダ６
２の途中に導入口４６が設けられ且つシリンダ６２の先
端に送出口４８が設けられている。この構成によれば、
圧送器１２の構造がさらに簡単になる。尚、送出口４８
に燃料噴射ノズル１４の全ての第２の燃料導入通路４０
か共通的に連結されることは前述の実施例と同様である
。

第７図は第６図をさらに変形した例を示すものであり、
圧送器１２の圧送ピストン６４ｃが燃料噴射ポンプ１０
のプランジャ９４の先端をその圧力室９６から突出する
ように延長することによって形成されたものであり、こ
のようにして形成された圧送ピストン６４ｃが圧送器１
２に設けたシリンダ６２に単に挿入されるようになって
いる。尚、作用については前述した例とほぼ同様である
。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば圧送器が燃料噴射ポ
ンプに機械的に連結されているので燃料料噴射ポンプの
圧送作用に影響を与えることなく圧送器を作動させるこ
とができ、圧送器の単一の送出口に全ての燃料噴射ノズ
ルの第２の燃料導入通路が共通的に連結されているので
第２の燃料の充填をバランキなく行うことができる。特
に、本発明の圧送器は、従来技術のように燃料噴射ポン
プの圧送中の燃料の圧力を受けて作動するものではなく
、燃料噴射ポンプに機械的に連結されているために、圧
送器を作動させるために燃料噴射ポンプの燃料圧送圧を
消費せず、従って、燃料噴射ポンプは一時的な貯圧状態
におちいることなくシャープな噴射を可能にするもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の構成図、第２図は第１図
の実施例の燃料噴射及び燃料充填を説明するための図、
第３図は第２図の変化例を示す図、第４図は本発明の第
２実施例の構成図、第５図は同じく第３実施例を示す図
、第６図は第４実施例を示す図、第７図は第５実施例を
示す図である。 １０・・・燃料噴射ポンプ、　　１２・・・圧送器、１
４・・・燃料噴射ノズル、　　２４・・・駆動軸、２６
・・・吐出通路、　　　３６・４０・・・燃料導入通路
、４２・・・チェック弁、　　　　４６・・・導入口、
４８・・・送出口、　　　　　　６４・・・圧送ピスト
ン、７０・・・カム、　　　　　　　７２・・・駆動軸
、７４・・・連結軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１の燃料を圧送するために複数の吐出通路を有する燃
   料噴射ポンプと、 第２の燃料を圧送するために単一の送出口を有し且つ前
   記燃料噴射ポンプに機械的に連結された圧送器と、 第１及び第２の燃料を導入するためにそれぞれに第１及
   び第２の燃料導入通路を有する複数の燃料噴射ノズルと
   からなり、 燃料噴射ノズルの各々の第１の燃料導入通路がそれぞれ
   に燃料噴射ポンプの吐出通路に連結されるとともに、 燃料噴射ノズルの全ての第２の燃料導入通路が圧送器の
   前記単一の送出口に共通的に連結され、さらに、燃料噴
   射ノズルの第２の燃料導入通路に圧送器へ向かう流れを
   阻止するチェック弁が配置された複燃料供給装置。