CN1130237A - 燃料喷射泵 - Google Patents

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Abstract

本发明目的是提供一种燃料喷射泵，在使用有预流效应的柱塞的燃料喷射泵中，能在发动机低速时使输油率降低，而在高速时使输油率增加，特别是能够得到适于有涡流室或副燃烧室的间接喷射型发动机的输油率。其特征是，在柱塞往复运动时，相对凸轮转角，在发动机高速区域内柱塞作用下的燃料压送能比发动机低速区域内柱塞作用下的燃料压送要先开始，同时，在凸轮的最高速度点以后，在发动机的至少低速区域内设置柱塞的压送使用区域。

Description

燃料喷射泵
本发明涉及一种燃料喷射泵，特别是一种能在发动机油缸内得到适于间接地进行燃料喷射的间接喷射型发动机中的供油率的燃料喷射泵。
一般燃料喷射泵的特性是，最好在发动机高速回转时使燃料的喷射时刻提前(提前角)，并且调整喷射时刻的定时器(自动提前角装置)没有用于其它的目的，燃料喷射泵本身的结构就带有定时调整机构。
这种定时调整机构，能在高速回转时通过预流效应，即，燃料供给孔(吸排孔)闭合前、动态的效应(节流效应)来利用燃料压送现象，从而得到提前角特性。
以往的使用所谓有预流效应的柱塞的燃料喷射泵已在例如特开平6-50237号，特开平2-115565号等中加以公开了。
上述的特开平6-50237号中的燃料喷射泵将在下面根据图35-图39加以概述。
图35是燃料喷射泵1的纵断面图，图36和图37是主要部位的放大的纵剖面图，燃料喷射泵1具有泵体2，安装在与发动机(图中未示出)相连的凸轮轴3上的凸轮4，喷射量控制齿杆5，柱塞缸6，柱塞7，排出阀8以及排出阀座9。
凸轮4通过凸轮轴3受发动机驱动，而柱塞7通过推辊10沿上下往复运动。另外，靠柱塞弹簧11，使推辊10及柱塞7始终压在图中下方的凸轮4上。
控制齿杆5通过调速器使其连到轮轴(均未在图中示出)上，由于在沿纸面的直角方向上移动，所以通过喷射量控制套筒12，使柱塞7以其轴芯作为回转轴而回转所给定的角度。
柱塞缸6固定在燃料喷射泵1内并安装得能使安放在其内的柱塞7既可往复运动又可回转，并且在柱塞缸6与燃料喷射泵1之间形成燃料积存室13，而在柱塞缸6与排出阀8之间形成燃料压缩室14。
在柱塞缸6上，形成作燃料吸排孔的主入口15和副入口16。
图36是主入口15封闭时主要部件的放大的纵剖面图，图37是副入口16封闭时主要部件放大的纵剖面图，如图8，主入口15的上端线15A与副入口16的上端线16A处于同一高度或是同一水平位置上，而且在圆周方向上相互隔开180度。
另外，主入口15的上端线15A与副入口16的上端线16A的位置关系是，必要的话，可使副入口16的上端线16A位于比主入口15的上端线15A要低的下方位置上。
由于柱塞7在柱塞缸6内往复运动，收入来自燃料积存室13的燃料，用燃料压缩室14进行压缩，打开排出阀8，通过喷射管17(图35)，把燃料压送到燃料喷咀(图中未示出)上。
在该柱塞7的头部四周上，形成有与燃料压缩室14连通的纵向燃料通路18，与纵向燃料通路18连通的倾斜通道19，以及与燃料压缩室14连通的上部副通道21。
上述图37示出了由此上部副通道21的上端线21A将副入口16的上端线16A封闭时的主要部件的放大视图。
另外，上部副通道21无论是通常使用时还是起动时都能对着副入口16。
“通常使用时”包含从怠速等的低速回转到高速回转以及高空转(超过高速/高负载的额定回转区域时由调速器使燃料喷射量下降)并表示起动以外的低负载及高负载时。
在这种结构的燃料喷射泵1中，随着柱塞7的下降，燃料积存室13的燃料经主入口15及副入口16吸入燃料压缩室14内。
随着柱塞7的上升，由柱塞7的上端线7A至上部副通道21的上端线21A，使主入口15至副入口16封闭时起开始燃料的压缩，当主入口15与倾斜通道19相连时结束燃料的压送。
即，从柱塞7的下死点到燃料压送开始的行程为“预流行程”，从副入口16封闭到主入口15开放的行程是“有效行程”，上部副通道21的深度或高度为预流行程L1。
在怠速等较低速状态下，由于副入口16与上部副通道21相连通，副入口16靠上部副通道21的上端线21A封闭起开始实质的燃料压送。
在转数上升成为高速运转时，根据副入口16中的节流效果，副入口16靠上部副通道21的上端线21A完全封闭前使燃料压送开始，所以燃料的喷射时间提前(提前角)(所述的预流效应)。
但是，在这种结构的燃料喷射泵中，由于在作为预流效应的副入口16中利用节流特性因而有以下的问题。
首先，图38及图39示出了凸轮转角与凸转速(对应输油率)关系的图表，作为凸轮形线的图38中示出了切线凸轮及弧形凸轮，而在图39中示出了其它的凸轮。
如图示，主入口15及副入口16的封闭时刻采用了最高速度点前侧的凸轮转角区域。
具体的说，在发动机的高速状态下，从根据图36所示的主入口15封闭而副入口16还处于开放状态的原有的有预流效应开始燃料的压送起，凸轮转角θ1是压送开始时点，而在低速状态下柱塞7继续上升使图37的副入口16封闭的凸轮转角θ3为压送开始时点。
图40是表示有某个凸轮形线的凸轮4的凸轮转角与输油率关系的图表，图41是表示有其他凸轮形线的凸轮4的凸轮转角与输油率关系的图表，图42是表示相对图40的凸轮4的凸轮形线一例的断面图，由于输油率与(凸轮转速×柱塞断面积)成比例，所以图40及图41的图表分别示出事实上与图38及图39同样的变化。
在图40及图41中，如果高速时压送开始(主入口15封闭时刻)的凸轮转角为θ1，压送终了的凸轮转角(主入口15开放时)为θ2，低速时压送开始的凸轮转角(副入口16封闭时)为θ3，压送终了的凸轮转角(副入口16开放时)为θ4，则凸轮转角θ1，θ2，θ3，θ4分别位于输油率开始上升的凸轮转角θ0至最高速度点的凸轮转角θmax之间(也参照图42)。
即，由于凸轮转速正在右扬上升，在最高速度点前侧，为了利用预流效应，输油率在发动机高速时变低，而低速时变高。
具体地说，所谓高速/高负载的额定点以及高空转时从主入口15封闭到开放的额定点平均输油率(额定点平均凸轮转速Vcm)比低速/高负载的扭矩点以及低空转时从副入口16封闭到开放的扭矩点平均输油率(扭矩点平均凸轮转速Vcs)要低。
这种现象，在向发动机油缸内直接喷射燃料的直接喷射型的发动机中，因为在油缸内有较多的空气量，所以并不存在什么问题，但在有涡流室或副燃料室的间接喷射型的发动机中，因为涡流室或副燃烧室的空气量比较少，一旦特别低速时输油率将上升，就会有在扭矩点发生黑烟的问题或者有在额定点功率下降的问题等许多不适宜之处。
下面在上述的特开平2-115565号中将对利用预流效应的其它燃料喷射装置中阶梯状柱塞25的结构，根据图43及图44加以概述。
图43及图44是阶梯柱塞25的主要部件的断面图，图43中示出了柱塞缸6的筒式进料口26(相当于主进油口15)被作为附梯柱塞25的小直径的上端面25封闲的状态，而图44示出了阶梯柱塞25的阶梯部25封闭筒式进料口26的状态。
从而，图43示出了高速时燃料的压送，图44示出了低速时燃料的压送，与根据图36-图42说明的上述柱塞7的场合相同，因为凸轮转速上升时利用阶梯部25B的预流效应，输油率在高速时较低，而在低速时则较高，特别是在间接喷射型的发动机中会有不适合的问题。
本发明的目的是鉴于上述的许多问题，提供一种能在使用预流效应的柱塞的燃料喷射泵中，使发动机低速时输油率降低，而在高速时输油率增加的燃料喷射泵。
本发明的另一个目的是提供一种能得到适于有涡流室或副燃烧室的间接喷射型发动机的输油率的燃料喷射泵。
本发明进一步目的是提供一种由预流效应而具有速度定时器性能的燃料喷射泵。
即本发明的燃料喷射泵具有往复运动的柱塞，它着眼于使用不在凸轮最高转速点的减速侧，其第一发明的燃料喷射泵具有：泵体，安装在由发动机带动回转的的凸轮轴上的凸轮，安装在上述泵体上的、其上形成与燃料积存室相连通的燃料吸排孔的柱塞缸，能在此柱塞缸内往复运动及转动地***的、其上形成与上述吸排孔在可能位置连通的倾斜通道的柱塞，在此柱塞与上述柱塞缸之间形成燃料压缩室，通过上述凸轮，让此柱塞往复运动，将燃料从上述燃料积存室吸入此燃料压缩室内，进行压送，其特征在于，相对上述凸轮转角，在上述发动机的高速区域由上述柱塞进行的燃料压送比上述发动机低速区域中由上述柱塞进行的燃料压送先开始，同时在上述凸轮最高速度点以后，至少在上述发动机的低速区域内设置上述柱塞的压送使用区域。
在上述的柱塞缸上可形成作为上述吸排孔用的较大直径的主入口以及较小直径的副入口。
在上述柱塞缸上形成上述吸排孔用的较大直径主入口的同时形成较小直径的副入口，此副入口在上述柱塞轴向上的上述主入口的开口范围内，此副入口可以构成与上述燃料压缩室相连通的节流孔。
第二发明的燃料喷射泵具有泵体，安装在由发动机带动的凸轮轴上的凸轮，安装在上述泵体内的，其上形成有与燃料积存室相连通的燃料吸排孔的柱塞缸，能在此柱塞缸内往复运动及转动地***的，其上形成有与上述吸排孔在可能的位置上连通的倾斜通道的柱塞，在此柱塞与上述柱塞缸之间形成燃料压缩室，通过上述凸轮，经柱塞往复运动，使来自上述燃料积存室的燃料吸入燃料压缩室内，进行压送，其特征在于，在上述柱塞缸上形成作为上述吸排孔用的较大直径的主入口和较小直径的副入口，在上述凸轮的最高速度点以后，至少在上述发动机的低速区域内，设置上述柱塞的压送使用区域。
由上述柱塞进行上述主入口封闭及开放的上述凸轮使用区域内的凸轮转速可比由柱塞进行的副入口封闭及开放的凸轮使用区域内的凸轮转速处在较高速一侧。
第三发明的燃料喷射泵具有：泵体，安装在由发动机带动的凸轮轴上的凸轮，装在上述泵体上的、其上形成有与燃料积存室相连通的燃料吸排孔的柱塞缸，在此柱塞缸内能往复的燃料吸排孔的柱塞缸，在此柱塞缸内能往复运动及回转地***的，其上形成有与上述吸排孔在可能位置上连通的倾斜通道的柱塞，在此柱塞与上述柱塞缸之间形成燃料压缩室，通过上述凸轮，让此柱塞往复运动，将上述燃料积存室来的燃料吸入燃料压缩室内，并进行压送，其特征在于，在上述柱塞头部上形成阶梯部，同时在上述凸轮最高速度点以后，在上述发动机的至少低速区域内设置上述柱塞的压送使用区域。
另外，可选择各种凸轮形线，同时能将所定的凸轮形线与得到预流效应的柱塞加以任意组合。
在本发明的燃料喷射泵中，使用不在凸轮最高速度点的减速侧，即在凸轮的最高速度高以后，在发动机的至少低速区域内设置柱塞的压送使用区域，使柱塞往复运动。即，相对凸轮转角的最高速度点为顶点的右下侧的凸轮形线部分能被有效地加以利用。
因而，取决于主入口封闭时刻的高速时输油率能比取决于在主入口封闭后的副入口封闭时刻的低速时输油率要增加，特别是能改善间接喷射型发动机的喷射特性。
再者，由于柱塞缸上形成主入口和副入口，以及柱塞上形成上部副通道或者是使用阶梯状的阶梯柱塞，因而本燃料喷射泵能发挥预流效应，并能按照发动机的转数，对喷射时间用速度定时器加以调整。
图1示出了本发明燃料喷射泵中所用的凸轮第1实施例的凸轮形线30，是表示凸轮转角与凸轮转速之间关系的图表，
图2是凸轮第1实施例中凸轮形线30的凸轮断面图，
图3是凸轮第1实施例中作为与凸轮一同使用的一例中柱塞7部分的主要部件放大剖面图(事实上与图36相同)，
图4是凸轮第1实施例中柱塞7头部的通道展开图，
图5是凸轮第1实施例中示出发动机转数与燃料喷射量关系的N-Q特性图，
图6是凸轮第1实施例中的N-Q特性图内示出定时变换的视图，
图7是表示本发明燃料喷射泵中其它柱塞31(第2实施例)的断面图，
图8是表示本发明燃料喷射泵中另外的柱塞32(第3实施例)的断面图，
图9是第3实施例中柱塞32的展开图，
图10是本发明燃料喷射泵中另外的柱塞35(第4实施例)的通道展开图，
图11是第4实施例中在N-Q特性图中示出与图6同样的定时变换视图，
图12是在本发明燃料喷射泵中其它的柱塞36(第5实施例)中通道的展开图，
图13是第5实施例中示出发动机转数与燃料喷射量关系的N-Q特性图，
图14是第5实施例中在N-Q特性图中示出的定时变换视图，
图15是本发明的燃料喷射泵中另外的柱塞25(第6实施例)的断面图，
图16是本发明燃料喷射泵中另外的柱塞37(第7实施例)的断面图，
图17是本发明燃料喷射泵中另外的柱塞38(第8实施例)的断面图，
图18是本发明燃料喷射泵中另外的柱塞39(第9实施例)的断面图，
图19是表示本发明燃料喷射泵中凸轮形线40(第2实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的视图，
图20是表示本发明燃料喷射泵中凸轮形线41(第3实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的视图，
图21是表示本发明燃料喷射泵中凸轮开线42(第4实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的视图，
图22是表示本发明燃料喷射泵中凸轮形线43(第5实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的视图，
图23是表示本发明燃料喷射泵中凸轮形线44(第6实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的视图，
图24是表示本发明燃料喷射泵中凸轮形线45(第7实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的视图，
图25是表示本发明燃料喷射泵中凸轮形线46(第8实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的视图，
图26是表示本发明燃料喷射泵中凸轮形线47(第9实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的视图，
图27是表示本发明燃料喷射泵中凸轮形线48(第10实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的视图，
图28是表示本发明燃料喷射泵中凸轮形线49(第11实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的视图，
图29是表示本发明燃料喷射泵中凸轮形线50(第12实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的视图，
图30是表示本发明燃料喷射泵中凸轮形线51(第13实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的视图，
图31是表示本发明燃料喷射泵中凸轮形线52(第14实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的视图，
图32是表示本发明燃料喷射泵中凸轮形线53(第15实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的视图，
图33是表示本发明燃料喷射泵中凸轮形线54(第16实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的视图，
图34是表示本发明燃料喷射泵中凸轮形线55(第17实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的视图，
图35是以往的燃料喷射泵1的纵断面图，
图36是以往的燃料喷射泵1中主入口15封闭时主要部件放大的纵断面图，
图37是以往的燃料喷射泵1中主入口16封闭时主要部件放大的纵断面图，
图38是表示以往的燃料喷射泵1中用作凸轮形线的切线凸轮及弧形凸轮情况下，凸轮转角与凸轮转速(对应输油率)关系的图表，
图39是表示以往的燃料喷射泵1中用作凸轮形线的另外的凸轮情况下，凸轮转角与凸轮转速(对应输油率)关系的图表，
图40是表示以往的燃料喷射泵1中有某个凸轮形线的凸轮的凸轮转角与输油率关系的图表，
图41是表示以往的燃料喷射泵1中有另外凸轮形线的凸轮的凸轮转角与输油率之间关系的图表，
图42是表示以往的燃料喷射泵1中与图40相对应的凸轮的凸轮形线一侧的断面图，
图43是以往的利用预流效应的其它燃料喷射装置中阶梯柱塞25的主要部件的断面图，
图44是表示阶梯柱塞25的阶梯部25B封闭筒式入口26状态下主要部件的断面图。
下面根据图1-图6说明本发明的燃料喷射泵。但是，与图35-图44相同的部分标上了相同的符号，在此省略了对其详述。
图1是表示本发明使用的凸轮4的第1实施例中凸轮形线30、凸轮转角与凸轮转速关系的图表。
如图所示，在最高速度点的后侧，依次地把高速时压力开始时的凸轮转角定为θ1，压力终止时的凸轮转角为θ2，把低速时压力开始时的凸轮转角定为θ3，压力终止时的凸轮转角为θ4。
图2是此凸轮形线30的凸轮4的断面图，根据凸轮轴3与凸轮4的安装角度，或者是凸轮4的凸轮形线自身的适当设计，与柱塞7一同动作就能得到图1那样的各个凸轮转角θ1，θ2，θ3和θ4。
进而，如果把最高速度点位于图1左方的切线凸轮部分缩短的话，在最高速度点以后，就能得到比较大的凸轮转角，从而能增加设计的自由度。
根据这种设计，能使高速时平均凸轮转速(输油率)比低速时的平均凸轮转速(输油率)要大。
图3是作为与此凸轮4一同使用一个例子中的柱塞7部分的主要部件放大的断面图(事实上与已叙述的图36是相同的)，图4是同一柱塞7头部中通道的展开图，主入口15以及副入口16用虚线(起动时)及点划线(低负载及高负载时)表示，并示出了相互之间的相对位置关系。
在该柱塞7的头部周面上，形成一个与燃料压缩室14连通的纵向燃料通路18，一个与纵向燃料通路18连通的倾斜通道19，以及一个与燃料压缩室14连通的上部副通道21。再者，如图中假想线所示，如果必要的话，能在与倾斜通道19连通的同时，形成已切换到水平方向上限制起动时喷射量用的切口19A。
相对副入口16的上部副通道21的区域相当于从发动机的低负载到高负载时，而上部副通道21的此区域以外，以及相对主入口15的柱塞7的上端线7A以外的上端线7A的区域相当于起动时。
由于柱塞7在凸轮4的作用下在柱塞缸6内上下往复运动，所以在图4中，上部副通道21、纵向燃料通路18、倾斜通道19以及起动时喷射量限制用切口19A一同相对一定位置状态的主入口15和副入口16上下移动。
另外由于柱塞7在控制齿杆5作用下在柱塞缸6内回转，所以在图4中，上部副通道21、纵向燃料通路18、倾斜通道19以及起动时喷射量限制用切口19A一同相对一定位置状态的主入口15和副入口16左右移动。
在这样的结构中，与根据图35说明的喷射泵1同样地，随着柱塞7的下降，燃料积存室13中的燃料经主入口15和副入口16抽吸到燃料压缩室14内。
随着柱塞7的上升，柱塞7上端线7A至上部副通道21的上端线21A，使主入口15至副入口16封闭时起开始燃料的压缩，而在主入口15与倾斜通道19或起动时喷射量限制用切口19A相连通时结束燃料的压送。
更具体地说，在发动机起动时，是主入口15和副入口16而不是上部副通道21，与在柱塞7起动时区域内的上端线7A相对。
从而，燃料压送的行程为最大，并能确保发动机起动时必要的燃料喷射量。
由于上部副通道21的形成，因为柱塞7的上端线7A与上部副通道21的上端线21A相比处于上方位置，起动时有比低速/低负载时更大的提前角。
发动机在低负载及高负载时的运转中，主入口15能相对柱塞7的上端线7A，而副入口16能相对上部副通道21。
在怠速等较低速状态下，由于副入口16与上部副通道21相连通，并因为副入口16靠上部副通道21的上端线21A封闭，所以实质的燃料压送开始，并在主入口15与倾斜的通道19相连通时结束燃料的压送。
当回转数上升成为高速运转时，根据副入口16中的节流效应，副入口16靠上部副通道21的上端线21在完全封闭前就使燃料压送开始，所以燃料喷射时间提前(提前角)，与低速状态相比较，压送行程增加了。
图5是表示发动机转数与燃料喷射量关系的N-Q特性图，示出了固定控制齿杆5位置的各负载状态下的特性。
如图所示，在低速回转下喷射量多的起动时，控制齿杆5的移动能使燃料喷射量增加。
图6是在N-Q特性图中示出的定时变换(在以下的图示中，“进”表示“提前角”，而“退”表示“滞后角”)。
在如图所示的起动时及高速时，能够得到提前角特性。
还由于上部副通道21的形成，因为柱塞7的上端线7A与上端线21A比较处于上方位置上，所以即使在比低速/高负载起动时的提前角大的同时也能增加喷射量，可是在不必要增加起动时的喷射量时，则可以相应地形成起动时喷射量限制用切口19。
因此，在使用带主入口15的有预流效应的柱塞7时，由于所形成的上部副通道21处于适当位置上，所以能够实现高速提前角与起动时提前角两者的相容。
那么作为本发明喷射泵所使用的柱塞7，如果要使之能够更好地发挥预流效应地话，可有各种实施例。
图7是表示本发明燃料喷射泵中其它的柱塞31(第2实施例)的断面图，在这个柱塞31中，与图3的柱塞7不同，它不形成上部副通道21，而是平坦面。
但是，由于副入口16形成在比主入口15的上端线15A更位于图中上方，在高速时发挥出预流效应，同时，在低速时，这个位于上方的副入口16在柱塞31封闭时起开始燃料的压送。
从而，起动时，在低负载时或高负载时的情况下，没有提前角差，只是由速度差来变更提前角特性。
图8是表示本发明燃料喷射泵中其它柱塞32(第3实施例)的断面图，在这个柱塞32中，形成了相对主入口15的相当于副入口16的副入口33。
即如图9展开图所示，副入口33是在柱塞32的给定圆周部分上形成切口，同时，在柱塞32轴向的主入口15的开口范围内形成，并与主入口15相对。
与此副入口33连通的节流孔34沿轴向形成，从而使副入口33与燃料压室14之间连通。
按照这样形成柱塞32，在图8所示的主入口15靠柱塞32的上端线封闭的状态下，是高速时的压送开始，由于柱塞32的上升，副入口33再次上升，由其下端线使主入口15封闭时是低速时的压送开始时。
因而，在柱塞缸6上形成副入口不是必要的，它能有与具有图7的柱塞31的燃料喷射泵同样的喷射特性，同时，能具有以往的柱塞那样的通用性。
图10是另一柱塞35(第4实施例)的通道展开图，在这个柱塞35中，用虚线(起动时)和点划线(低负载及高负载时)示出了主入口15和副入口16，并且示出了它们之间相互位置关系。
在这个柱塞35的头部四周中，加上图4所示的柱塞35的结构，就形成了与燃料压缩室14连通的上部主通道20。
此上部主通道20以及前述上部副通道21的区域相当于从发动机的低负载到高负载时，而柱塞35的上端线35A的区域相当于起动时。
在这样的结构中，随着与图4所示的柱塞7同样的柱塞35的上升，由柱塞35的上端线35A，上部主通道20的上端线20A至上部副通道21的上端线21，使主入口15至副入口16封闭时起开始燃料的压缩，主入口15与倾斜通道19或起动时喷射量限制用切口19A相连通时结束燃料的压送。
更具体地说，在发动机起动时，是主入口15以及副入口16而不是上部主通道20或是上部副通道21，能与柱塞35的上端线35A相对。
因而，燃料压送的有效行程最大，并能确保发动机起动时必要的燃料喷射量。
由于上部主通道20的形成，使柱塞35的上端线35A与上端线20A相比处于上方位置，在起动时也比额定高负载时的提前角要大。
在发动机低负载及高负载运转时，主入口15能相对上部主通道20，而副入口16相对上部副入口21。
在怠速等较低速状态下，因为副入口16与上部副通道相连通，副入口16从上部副通道21的上端线21A封闭起开始实质上的燃料压送，而在主入口15与倾斜通道19相连时结束燃料的压送。
在回转数上升而成为高速运转时，由于副入口16中节流效应，副入口16从上部副通道21的上端线21A完全封闭前开始燃料的压送，燃料喷射时间提前(提前角)，与低速状态相比压送行程增加了。
因而，在示出发动机转数与燃料喷射量关系的N-Q特性图中，可以得到与图5所示相同的东西，并在低转速/高负载状态的起动时，移动控制齿杆5，从而增加了燃料的喷射量。
图11是在N-Q特性图中示出与图6同样的定时变换，如图示，在起动时及高速时能得到提前特性。
图12是另一柱塞36(第5实施例)中通道的展开图，在这个柱塞36中，虽然副入口16侧的结构事实上与图10的柱塞35是相同的，但是形成了低负载时及高负载时相对主入口15的倾斜状的上部主通道23。
但是这个上部主通道23具有从低负载朝向高负载向下倾斜的倾斜上端线23A。
在这样的结构中，高负载时，比低负载时更有效地行程加长了，即使在低速回转时也增加了喷射量，如图13所示，能使高负载下的N-Q特性达到标准的燃料喷射泵的程度。
对于喷射量，虽然中负载时也与高负载时有同样程度的改善，但是即使低负载时主入口15与倾斜上端线23A相连通，主入口15还是位于上部副通道21的上方，如图14的定时变换所示，由于预流效应，提前角不是在高负载、而在低负载时一侧预流得程为最大，高速/低负载时得到最大的提前角，只有在低负载时，能够得到与有预流效应的柱塞的燃料喷射泵同样的提前角。
仍是在起动时，由于主入口15及副入口16由柱塞7的上端线7A封闭，所以具有比低负载时及高负载时更大的提前角。
如此，由于预流效应，从而使空转噪音降低，高空转时不点火以及青、白色烟被防止了，并因高负载的N-Q特性的平坦化，而能得到合适的扭矩(低速扭矩的提高)。
另外，在形成倾斜的上通道23的情况下，通过调整此上部主通道23的倾斜程度和方向，能够控制从低负载时到高负载区域内或从低速到高速的区域内的提前角。
在本发明的柱塞中，在柱塞的头部上形成各种的阶梯部能够得到更好的预流效应。以下概述各种例子。
图15是另一柱塞25(第6实施例)的断面图，柱塞25有与图43同样的上端面25A和阶梯部25B。
图16是另一柱塞37(第7实施例)的断面图，在它的头部上形成剖面为梯形状的梯形状阶梯部37A。
图17是另一柱塞38(第8实施例)的断面图，在它的头部上形成剖面为倒梯形状的倒梯形状阶梯部38A。
图18是另一柱塞39(第9实施例)的断面图，在它的头部上形成环形槽39A。
在下面的图19-图34中示出本发明的凸轮形线各实施例。
图19是示出凸轮形线40(第2实施例)的凸轮转角与凸轮速度关系的图表，如图所示，在最高速度点前侧，把高速时压送开始的凸轮转角定为θ1，在最高速度点后侧，依次地，把压送终了的凸轮转角定为θ2，低速时压送开始时的凸轮转角为θ3，压送终了的凸轮转角定为θ4。
从而，高速时平均凸轮转速(输油率)能比低速时的平均凸轮速度(输油率)高。
图20是表示凸轮形线41(第3实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的图表，在图示的最高速度点前侧上，把高速时压送开始的凸轮角度定为θ1，把压送终了的凸轮转角定为θ2，在最高速度点后侧，依次地，把低速时压送开始的凸轮转角为θ3，压送终了的凸轮转角为θ4。
从而，能使高速时平均凸轮转速(输油率)比低速时平均凸轮转速(输油率)要高。
图21是表示凸轮形线42(第4实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的图表，在图示的最高速度点后侧，依次地把高速时压送开始的凸轮转角定为θ1，把低速时压送开始的凸轮转角定为θ3，把高速时压送终了的凸轮转角定为θ2，低速时压送终了的凸轮转角定为θ4。
从而，能使高速时平均凸轮转速(输油率)比低速时平均凸轮转速(输油率)要高。
图22是表示凸轮形线43(第5实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的图表，在图示的最高速度点后侧，依次地把高速时压送开始的凸轮转角为θ1，压送结束的凸轮转角为θ2，把低速时压送开始的凸轮转角为θ3，压送结束的凸轮转角为θ4。但是，压送终了的凸轮转角θ4使用了凸轮4的最后的凸头部分(参照图2)。
从而，能使高速时平均凸轮转速(输油率)比低速时平均凸轮转速(输油率)要高。
图23是表示没有最后凸头部的凸轮形线44(第6实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的图表，在图示的最高速度点后侧，依次地把高速时压送开始的凸轮转角定为θ1，压送终了的凸轮转角定为θ2，把低速时压送开始的凸轮转角定为θ3，压送终了的凸轮转角定为θ4。
从而，高速时平均凸轮转速(输油率)能比低速时平均凸轮转速(输油率)要高。
图24是表示凸轮形线45(第7实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的图表，在图示的最高速度点前侧，把高速时压送开始的凸轮转角定为θ1，在最高速度点后侧，依次地，把压送终了的凸轮转角定为θ2，低速时压送开始的凸轮转角定为θ3，把压送终了的凸轮转角定为θ4。
从而，高速时平均凸轮转速(输油率)能比低速时平均凸轮转速(输油率)要高。
图25是表示凸轮形线46(第8实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的图表，在图示的最高速度点前侧，把高速时压送开始的凸轮转角定为θ1，压送终了的凸轮转角定为θ2，在最高速度点后侧，依次地，把低速时压送开始的凸轮转角定为θ3，压送终了的凸轮转角为θ4。
从而，高速时平均凸轮转速(输油率)能比低速时平均凸轮转速(输油率)要高。
图26是表示凸轮形线47(第9实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的图表，在图示的最高速度点前侧，把高速时压送开始的凸轮转角定为θ1，在最高速度点后侧，依次地，把低速时压送开始的凸轮转角定为θ3，高速时压送终了的凸轮转角为θ2，低速时压送终了的转角为θ4。
从而，高速时平均凸轮转速(输油率)能比低速时平均凸轮转速(输油率)要高。
图27是表示凸轮形线48(第10实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的图表，在图示的最高速度点前侧，把高速时压送开始的凸轮转角定为θ1，压送终了的凸轮转角定为θ2，在最高速度点后侧，依次地把低速时压送开始的凸轮转角定为θ3，压送终了的凸轮转角为θ4。
从而，高速时平均凸轮速度(输油率)能比低速时平均凸轮速度(输油率)要高。
图28是表示凸轮形线49(第11实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的图表，在图示的最高速度点后侧，把高速时压送开始的凸轮转角定为θ1，在最高速度点后侧，依次地，把压送终了的凸轮转角定为θ2，低速时压送开始的凸轮转角定为θ3，压送终了的凸轮转角为θ4。
从而，高速时平均凸轮转速(输油率)能比低速时平均凸轮转速(输油率)要高。
图29是表示凸轮形线50(第12实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的图表，在图示的最高速度点前侧，把高速时压送开始的凸轮转角定为θ1，在最高速度点后侧，依次地，把低速时压送开始的凸轮转角定为θ3，高速时压送终了的凸轮转角为θ2，低速时压送终了的凸轮转角为θ4。
从而，高速时平均凸轮转速(输油率)能比低速时平均凸轮转速(输油率)要高。
图30是表示凸轮形线51(第13实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的图表，在图示的最高速度点后侧，依次地，把高速时压送开始的凸轮转角定为θ1，低速时压送开始的凸轮转角定为θ3，高速时压送终了的凸轮转角为θ2，低速时压送终了的凸轮转角为θ4。
从而，高速时平均凸轮转速(输油率)能比低速时平均凸轮转速(输油率)要高。
图31是表示凸轮形线52(第14实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的图表，在图示的最高速度点后侧，把高速时压送开始的凸轮转角定为θ1，在最高速度点后侧，依次地，把压送终了的凸轮转角定为θ2，低速时压送开始的凸轮转角定为θ3，压送终了的凸轮转角定为θ4。
从而，高速时平均凸轮转速(输油率)能比低速时平均凸轮转速(输油率)要高。
图32是表示凸轮形线53(第15实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的图表，在图示的最高速度点前侧，把高速时压送开始的凸轮转角定为θ1，在最高速度点后侧，依次地，把压送终了的凸轮转角定为θ2，低速时压送开始的凸轮转角为θ3，压送终了的凸轮转角为θ4。
从而，高速时平均凸轮转速(输油率)能比低速时平均凸轮转速(输油率)要高。
图33是表示凸轮形线54(第16实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的图表，在图示的最高速度点前侧，把高速时压送开始的凸轮转角定为θ1，在最高速度点后侧，依次地，把压送终了的凸轮转角定为θ2，低速时压送开始的凸轮转角为θ3，压送终了的凸轮转角为θ4。
从而，高速时平均凸轮转速(输油率)能比低速时平均凸轮转速(输油率)要高。
图34是表示凸轮形线55(第17实施例)的凸轮转角与凸轮转速关系的图表，在图示的最高速度点前侧，把高速时压送开始的凸轮转角定为θ1，依次地，把压送终了的凸轮转角定为θ2，低速时压送开始的凸轮转角为θ3，压送终了的凸轮转角为θ4。
从而，高速时平均凸轮转速(输油率)能比低速时平均凸轮转速(输油率)要高。
在以上的本发明中，至少在最高速度点后侧，设置低速时压送开始的凸轮转角θ3和压送终了的凸轮转角θ4等，如在发动机的至少低速区域内设定柱塞的压送使用区域就足矣。
另外，在最高速度点前侧高速时开始燃料压送也是可以的，高速时压送终了和低速时压送开始的相互相反的顺序可不考虑。
再有，作为凸轮形线自身的结构要素，切线凸轮、弧形凸轮或凸头部能接任意地比例组合，根据所述的各柱塞及各凸轮形线适当的组合，能得到任意的喷射特性。
如在上述的本发明中，特别是有关低速时压送中使用凸轮最高速度点后侧时，根据有预流效应的柱塞组合，能使高速下输油率提高，低速下的输油率降低。
特别是用在间接喷射型的发动机中，使低速/高负载(扭矩点，低速扭矩点)下最大喷射率降低，烟雾减小，由此能使发动机的扭矩改进，并适于用作牵引机用发动机。
还有，能使怠速状态下的噪音降低，低负载下的中速噪音降低，低速区域(低负载，中负载，高负载)内的NOx降低，在低速下同等输油率的情况下，由于能改进高速时的输油率，从而能改进额定功率。

Claims (20)

1.一种燃料喷射泵，具有
泵体(2)，
安装在由发动机带动的凸轮轴(3)上的凸轮(4)，
装在所述泵体(2)内，其上形成有与燃料积存室(13)连通的燃料吸排孔(15，16)的柱塞缸(6)，
在此柱塞缸(6)内可往复运动并且转动地***的柱塞(7，25，31，32，35，36，37，38，39)，柱塞上形成有与上述吸排孔(15)在可能的位置上连通的倾斜通道(19)，
在此柱塞(7，25，31，32，35-39)与所述柱塞缸(6)之间形成燃料压缩室(14)，同时，
通过凸轮(4)带动的柱塞(7，25，31，32，35-39)作往复运动，将所述燃料积存室(13)内的燃料吸入燃料压缩室(14)内，并进行压送，
其特征在于，
相对所述凸轮(4)的凸轮转角，在所述发动机高速区域内由柱塞(7，25，31，32，35-39)进行的燃料压送能比发动机低速区域内由柱塞(7，25，31，32，35-39)进行的燃料压送要先开始，以及
在所述凸轮(4)的最高速度点以后，至少在发动机的低速区域内设置柱塞(7，25，31，32，35-39)的压送使用区域。
2.按照权利要求1所述的燃料喷射泵，其特征在于，所述的发动机是间接喷射型发动机。
3.按照权利要求1所述的燃料喷射泵，其特征在于，所述的柱塞(7，25，31，32，35-39)是能发挥预流效应的柱塞。
4.按照权利要求1所述的燃料喷射泵，其特征在于，所述的凸轮(4)选定为具有切线凸轮、弧形凸轮和凸头部分的凸轮或者是不具有凸头部的凸轮。
5.按照权利要求1所述的燃料喷射泵，其特征在于，在所述的柱塞缸(6)上形成有作为所述吸排孔(15，16，33)的较大直径的主入口(15)及较小直径的副入口(16，33)。
6.按照权利要求5所述的燃料喷射泵，其特征在于，在所述的柱塞(7，35，36)上形成能与副入口(16)的上部相对的副通道(21)。
7.按照权利要求5所述的燃料喷射泵，其特征在于，在所述的柱塞(35，36)上形成能与主入口(15)的上部相对的主通道(20，23)。
8.按照权利要求5所述的燃料喷射泵，其特征在于，在所述的柱塞36上形成能与主入口(15)相对的倾斜状的上部主通道(23)。
9.按照权利要求5所述的燃料喷射泵，其特征在于，所述副入口(16)位于与所述主入口(15)同一水平面上。
10.按照权利要求5所述的燃料喷射泵，其特征在于，所述的副入口(33)位于比所述主入口(15)较低的水平面上。
11.按照权利要求5所述的燃料喷射泵，其特征在于，所述的副入口(16)位于比所述主入口(15)要高的水平面上
12.按照权利要求1所述的燃料喷射泵，其特征在于，在所述的柱塞缸(6)上形成有作为吸排孔(15，33)的、较大直径的主入口(15)和较小直径的副入口(33)
将该副入口(33)形成在所述柱塞32轴向内的主入口(15)的开口范围内，
形成使此副入口(33)与燃料压缩室(14)相连通的节流孔(34)。
13.按照权利要求1所述的燃料喷射泵，其特征在于，在凸轮(4)的最高速度点以后，能够依次地得到发动机高速时压送开始的凸轮转角θ1，压送终了的凸轮转角θ2，以及低速时压送开始的凸轮转角θ3，压送终了的凸轮转角θ4。
14.按照权利要求1所述的燃料喷射泵，其特征在于，在凸轮(4)的最高速度点前侧，能得到发动机高速时的压送开始的凸轮转角θ1。
15.按照权利要求1所述的燃料喷射泵，其特征在于，在凸轮(4)的最高速度点前侧，能够得到发动机高速时压送开始的凸轮转角θ1以及压送终了的凸轮转角θ2。
16.按照权利要求1所述的燃料喷射泵，其特征在于，能够依次地得到发动机高速时压送开始的凸轮转角θ1，压送终了的凸轮转角θ2，以及低速时压送开始的凸轮转角θ3，压送终了的凸轮转角θ4。
17.按照权利要求1所述的燃料喷射泵，其特征在于，能够依次地得到发动机高速时压送开始的凸轮转角θ1，低速时压送开始的凸轮转角θ3，高速时压送终了的凸轮转角θ2，低速时压送终了的凸轮转角θ4。
18.一种燃料喷射泵，具有
泵体(2)，
安装在由发动机带动的凸轮轴(3)上的凸轮(4)，
装在泵体(2)内的柱塞缸(6)，其上形成有与燃料积存室(13)连通的燃料吸排孔(15，16)，
在此柱塞缸(6)内可往复运动且回转的***的，其上形成与吸排孔(15，16)在可能位置上连通的倾斜通道19的柱塞(7，25，31，32，35-39)，
此柱塞(7，25，31，32，35-39)与柱塞缸(6)之间形成燃料压缩室(14)，以及
通过由凸轮(4)带动的柱塞(7，25，31，32，35-39)的往复运动，将上述燃料积存室(13)中的燃料吸入燃料压缩室(14)内，并进行压送，
其特征在于，
在柱塞缸(6)上形成有作为吸排孔(15，16，33)的较大直径的主入口(15)以及较小直径的副入口(16，33)，
在凸轮(4)最高速度点以后，至少在发动机的低速区域内设置柱塞(7，25，31，32，35-39)。
19.按照权利要求18所述的燃料喷射泵，其特征在于，由柱塞(7，25，31，32，35-39)进行的在主入口(15)的封闭及开放时凸轮(4)使用区域内的凸轮转速比轴柱塞(7，25，31，32，35-39)进行的在副入口(16)的封闭及开放时凸轮(4)使用区域内的凸轮转速处在更高速侧上。
20.一种燃料喷射泵，具有
泵体(2)，
安装在由发动机带动的凸轮轴(3)上的凸轮(4)，
装在泵体(2)内、其上形成有与燃料积存室(13)连通的燃料吸排孔(26)的柱塞缸(6)，
在此柱塞(6)内可往复运动且回转地***的，其上形成有与吸排孔(26)在可能位置连通的倾斜通道(19)的柱塞(25，37-39)，
此柱塞(25，37-39)与柱塞缸(6)之间形成燃料压缩室(14)，以及
通过由凸轮(4)带动的柱塞(25，37-39)的往复运动，将燃料积存室(13)中的燃料吸入燃料压缩室(14)内，并进行压送，
其特征在于，
在柱塞(25，37-39)的头部上形成阶梯部(25B，37A，38A，39A)，以及
在凸轮(4)的最高速度点以后，在发动机的至少低速区域内设置柱塞(25，37-39)的压送使用范围。
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