JP2013164081A

JP2013164081A - 内燃機関の燃料供給装置

Info

Publication number: JP2013164081A
Application number: JP2013113300A
Authority: JP
Inventors: Thomas Herman; トーマス・ハーマン
Original assignee: MAN Diesel SE
Current assignee: MAN Energy Solutions SE
Priority date: 2009-07-09
Filing date: 2013-05-29
Publication date: 2013-08-22
Anticipated expiration: 2030-02-03
Also published as: KR101589761B1; KR20110005202A; FI20105775A; JP5756493B2; JP2011017332A; FI124823B; DE102009032305A1; CN101956637A; FI20105775A0

Abstract

【課題】内燃機関の新式の燃料供給装置、すなわち改良されたコモンレール式燃料供給装置を提供する。
【解決手段】ポンプ装置の個々の高圧ポンプ１には、吸入弁３であって当該吸入弁を介して前記低圧領域から前記個々の高圧ポンプのポンプ室２に燃料を吸入可能な吸入弁と、送り出し弁４であって当該送り出し弁を介して前記個々の高圧ポンプの前記ポンプ室２から前記蓄圧システムの方向に燃料を搬送可能である送り出し弁とがそれぞれ配設されている。本発明によれば、個々の高圧ポンプ１の前記吸入弁３の弁座８または前記送り出し弁４の弁座１０は、それぞれ交換可能な座部インサート１１，１２によって形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は請求項１のおいて書き部に記載の内燃機関の燃料供給装置、すなわちコモンレール式燃料供給装置に関する。

特許文献１には、複数の気筒を備えたエンジン、すなわち重油で運転される船舶用ディーゼルエンジンが開示されており、当該エンジンでは、各気筒にコモンレール式燃料供給装置のインジェクタが配設されている。当該インジェクタを介して、エンジンの各気筒に燃料が噴射可能である。特許文献１に記載されたコモンレール式燃料供給装置は、燃料をコモンレール式燃料供給装置の低圧領域から当該燃料供給装置の高圧領域に運搬するために、複数の高圧ポンプを有するポンプ装置を含んでおり、当該ポンプ装置と前記インジェクタとの間の高圧領域には、恒常的に高圧下に置かれている蓄圧システムが設けられている。当該恒常的に高圧下に置かれている蓄圧システムはコモンレールとも称され、特許文献１によれば、複数の蓄圧ユニットを有し、やはり恒常的に高圧下に置かれている高圧燃料導管を介して、ポンプ装置と接続されている。当該蓄圧システムはさらに、噴射のタイミングに応じて間欠的に高圧下に置かれる高圧燃料導管を介して、前記インジェクタに接続されている。特許文献１に記載のコモンレール式燃料供給装置においては、それぞれの高圧ポンプに吸入弁と送り出し弁が配設されており、個々の吸入弁を介して低圧領域から個々の高圧ポンプのポンプ室に燃料を吸い込み可能であり、送り出し弁を介して個々の高圧ポンプのポンプ室から蓄圧システムの方向に燃料を搬送可能である。

それぞれの高圧ポンプの吸入弁と送り出し弁とはそれぞれ、弁座と協働する弁体を備えており、それぞれの高圧ポンプの吸入弁および送り出し弁の弁座は、それぞれの高圧ポンプのポンプシリンダか、あるいは当該ポンプシリンダと協働する個々の高圧ポンプの弁支持体によって形成されている。弁座は運転中に磨耗される。そのために弁座が磨耗している場合は、個々の高圧ポンプの弁支持体および／またはポンプシリンダは交換されなければならず、それは手間がかかるとともにコストが嵩む。

独国特許出願公開第１０２００４０６０００３号明細書

上記の点に鑑み、本発明は内燃機関の新式の燃料供給装置、すなわち改良されたコモンレール式燃料供給装置を提供することを課題とする。

上記の課題は請求項１に記載の燃料供給装置によって解決される。本発明によってそれぞれの高圧ポンプの吸入弁の弁座および／または送り出し弁の弁座は交換可能な座部インサートによって形成されている。

本発明に係る燃料供給装置において高圧ポンプの吸入弁および／または送り出し弁の弁座は別個の部材群として形成されているとともに交換可能である座部インサートによって提供されている。当該座部インサートが磨耗している場合、当該座部インサートはわずかな手間で交換され得る。高圧ポンプのポンプシリンダまたは弁支持体の交換は不要である。これによって当該部材群の寿命を増大させることができる。それによって全体としてコストが削減される。

本発明の好適なさらなる構成は従属請求項および以下の詳細な説明に記載されている。図面を参照しながら以下に本発明の実施の形態をより詳しく説明するが、本発明は当該実施の形態に限定されない。

本発明に係る内燃機関のコモンレール式燃料供給装置の高圧領域を高圧ポンプの領域において示す部分概略図である。

本発明はエンジン、特に重油で運転される船舶用ディーゼルエンジンのコモンレール式燃料供給装置に関する。コモンレール式燃料供給装置は低圧領域および高圧領域を有している。コモンレール式燃料供給装置の高圧領域は、少なくとも一つの高圧ポンプを有するポンプ装置と、少なくとも一つの貯留ユニットを有する蓄圧システムと、を含んでおり、当該ポンプ装置は燃料を低圧領域から高圧領域へと搬送し、少なくとも一つの高圧燃料導管を介して蓄圧システムと接続されている。蓄圧システムと当該蓄圧システムをポンプ装置に接続している単独または個々の高圧燃料導管とは恒常的に高い作用圧力の下に置かれている。燃料は蓄圧システムを起点としてインジェクタを介して気筒に噴射可能であり、個々のインジェクタは少なくとも一つの高圧燃料導管を介して蓄圧システムと接続されており、当該高圧燃料導管はエンジンの噴射のタイミングに応じて間欠的に高圧下に置かれる。

図１はコモンレール式燃料供給装置の高圧ポンプ１の部分概略図であって、当該高圧ポンプ１のポンプ室２の領域を示している。本図において吸入弁３を介して燃料供給装置の低圧領域から高圧ポンプ１のポンプ室２に燃料が搬送され、高圧ポンプ１の送り出し弁４を介して、ポンプ室２を起点として燃料供給装置の蓄圧システムの方向に燃料が搬送され
得る。コモンレール式燃料供給装置の個々の高圧ポンプ１には、このような吸入弁３と送り出し弁４とが配設されている。

図１に示す高圧ポンプのポンプ室２は高圧ポンプのいわゆるポンプシリンダ５に組み込まれている。ポンプシリンダ５に対応していわゆる弁支持体６が設けられており、このとき燃料導管への接合部または燃料供給穴を備える部材への接合部が設けられているか、あるいは弁支持体内に特に燃料導管が設けられている。すなわち燃料を低圧領域からポンプ弁３に供給するための燃料導管と、燃料を送り出し弁４から燃料供給装置の蓄圧システムに供給するための燃料導管とである。

高圧ポンプ１に配設されている個々の弁、すなわち吸入弁３と送り出し弁４とはそれぞれ可動な弁体を有しており、当該弁体は定置の弁座と協働する。従って吸入弁３は弁体７を有しており、当該弁体は弁座８と協働する。送り出し弁４は弁体９を有しており、当該弁体は弁座１０と協働する。

本発明において図に示す高圧ポンプ１の吸入弁３の弁座８および／または送り出し弁４の弁座１０はそれぞれ別個の交換可能な座部インサート１１もしくは１２によって形成されている。従って図１において吸入弁３の弁座８は座部インサート１１によって形成され、送り出し弁４の弁座１０は座部インサート１２によって形成されている。

図１に示す実施の形態において、吸入弁３の弁体７に対する弁座８を提供している吸入弁３の座部インサート１１は、弁支持体６内に形成されている凹所１３に挿入されている。これに対して吸入弁４の弁体９に対する弁座１０を提供している送り出し弁４の座部インサート１２は高圧ポンプ１のポンプシリンダ５内に形成されている凹所１４に挿入されている。

ここで以下の点を指摘したい。すなわち図に示す実施の形態とは異なり、吸入弁３と送り出し弁４との両方の座部インサート１１および１２を、両方ともポンプシリンダ５内に設けられているか、あるいは両方とも弁支持体６内に設けられている凹所にそれぞれ配置することも可能である。吸入弁３の座部インサート１１をポンプシリンダ５内の凹所に配置し、送り出し弁４の座部インサート１２を弁支持体６内の凹所に配置することも可能である。

座部インサート１１および１２は好適に硬く、高い負荷に耐えうる材料から形成されている。座部インサート１１および１２は好適にセラミック材料から製造されている。

本発明は以下のような有利点を有する。すなわち高い磨耗を被る吸入弁３と送り出し弁４との弁座８および９が別個の座部インサート１１および１２によって形成されており、当該座部インサートは磨耗した場合に容易に交換可能である。これによって磨耗した弁座は簡単に交換され、これによって高圧ポンプのその他の部材群の寿命を向上させることができる。このように全体としてコストが節約される。

１高圧ポンプ、２ポンプ室、３吸入弁、４送り出し弁、５ポンプシリンダ、６弁支持体、７，９弁体、８，１０弁座、１１，１２座部インサート、１３，１４凹所

Claims

エンジンの燃料供給装置、すなわちコモンレール式燃料供給装置であって、低圧領域と、少なくとも一つの高圧ポンプを含むポンプ装置と、を有し、それによって燃料を低圧領域から高圧領域へと搬送し、
当該高圧領域において前記ポンプ装置とシリンダに配設されたインジェクタとの間には、少なくとも一つの貯留ユニットを有するとともに恒常的に高圧下に置かれている蓄圧システムが設けられており、
前記ポンプ装置の個々の高圧ポンプには、吸入弁であって当該吸入弁を介して前記低圧領域から前記個々の高圧ポンプのポンプ室に燃料を吸入可能な吸入弁と、送り出し弁であって当該送り出し弁を介して前記個々の高圧ポンプの前記ポンプ室から前記蓄圧システムの方向に燃料を搬送可能である送り出し弁と、が配設されている燃料供給装置において、
個々の高圧ポンプ（１）の前記吸入弁（３）の弁座（８）および／または前記送り出し弁（４）の弁座（１０）は、それぞれ交換可能な座部インサート（１１，１２）によって形成されており、
前記座部インサート（１２）は、前記送り出し弁（４）の前記弁座（１０）を提供するために、および／または前記座部インサート（１１）は、前記吸入弁（３）の前記弁座（８）を提供するために、前記個々の高圧ポンプのポンプシリンダ（５）の凹所（１４）に挿入されていることを特徴とする燃料供給装置。
個々の高圧ポンプ（１）の前記吸入弁（３）の前記弁座（８）と前記送り出し弁（４）の前記弁座（１０）とは、それぞれ別個の交換可能な座部インサート（１１，１２）によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
前記座部インサート（１２）は、前記送り出し弁（４）の前記弁座（１０）を提供するために前記個々の高圧ポンプのポンプシリンダ（５）の凹所（１４）に挿入されており、
前記座部インサート（１１）は、前記吸入弁（３）の前記弁座（８）を提供するために前記個々の高圧ポンプの前記ポンプシリンダ（５）と協働する弁支持体（６）の凹所（１３）に挿入されていることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料供給装置。
前記座部インサート（１１）は、前記吸入弁（３）の前記弁座（８）を提供するために、および前記座部インサート（１２）は、前記送り出し弁（４）の前記弁座（１０）を提供するために、それぞれ前記個々の高圧ポンプのポンプシリンダ（５）の凹所に挿入されていることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料供給装置。
前記座部インサート（１１）は、前記吸入弁（３）の前記弁座（８）を提供するために前記個々の高圧ポンプのポンプシリンダ（５）の凹所に挿入されており、前記座部インサート（１２）は、前記送り出し弁（４）の前記弁座（１０）を提供するために前記個々の高圧ポンプの前記ポンプシリンダと協働する弁支持体（６）の凹所に挿入されていることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料供給装置。
前記座部インサート（１１）は、前記吸入弁（３）の前記弁座（８）を提供するために、および前記座部インサート（１２）は、前記送り出し弁（４）の前記弁座（１０）を提供するために、それぞれセラミック材料から製造されていることを特徴とする請求項１
から５のいずれか一項に記載の燃料供給装置。