JP2015068294A - Fuel injection pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料噴射ポンプの技術に関する。 The present invention relates to a technology of a fuel injection pump.
燃料噴射ポンプは、ディーゼルエンジンの燃焼室内に噴射する燃料を高圧で送り出すものとして公知である。燃料噴射ポンプは、プランジャバレル内にてプランジャを上下摺動させることで圧送される燃料を、複数の吐出弁へ送出し、各吐出弁から燃料噴射ノズルへ圧送する構成とされている(例えば、特許文献1)。 BACKGROUND ART A fuel injection pump is known as a pump that delivers fuel injected into a combustion chamber of a diesel engine at a high pressure. The fuel injection pump is configured to send fuel that is pumped by sliding the plunger up and down in the plunger barrel to a plurality of discharge valves and to pump the fuel from each discharge valve to a fuel injection nozzle (for example, Patent Document 1).
ディーゼルエンジンでは、規制によって「すす(以下、Sd)」を大幅に低減させる必要がある。ディーゼルエンジンでは、Sdを大幅に低減させるためには、燃料噴射時期を遅角させることが有効である。一方、ディーゼルエンジンでは、燃料噴射時期を遅角させると、白煙消滅時間(エンジン始動後から白煙が消滅するまでの時間)が大幅に悪化する。 In a diesel engine, it is necessary to significantly reduce “soot (hereinafter referred to as Sd)” by regulation. In a diesel engine, in order to significantly reduce Sd, it is effective to retard the fuel injection timing. On the other hand, in a diesel engine, if the fuel injection timing is retarded, the white smoke disappearance time (the time from when the engine starts until the white smoke disappears) is greatly deteriorated.
一方、白煙の発生は、初期噴射率とも相関がある。ディーゼルエンジンでは、初期噴射率が高いと燃焼温度が低下する。燃焼温度が低下することによって、不完全燃焼が発生する。不完全燃焼が発生することによって、白煙が発生する。すなわち、白煙の発生は、初期噴射率を低減することによって改善できる。 On the other hand, the generation of white smoke has a correlation with the initial injection rate. In a diesel engine, the combustion temperature decreases when the initial injection rate is high. Incomplete combustion occurs as the combustion temperature decreases. When incomplete combustion occurs, white smoke is generated. That is, the generation of white smoke can be improved by reducing the initial injection rate.
本発明の解決しようとする課題は、排気ガス中の白煙を大幅に低減できる燃料噴射ポンプを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a fuel injection pump that can significantly reduce white smoke in exhaust gas.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1においては、ディーゼルエンジンの燃焼室内に噴射する燃料を高圧で送り出し、プランジャから燃料噴射ノズルに燃料が圧送される経路の途中にデリベリバルブが設けられる燃料噴射ポンプであって、前記デリベリバルブの下流側には、減衰弁が設けられ、前記減衰弁は、軸心部にオリフィスが形成され、減衰弁スプリングにより上流側に付勢される弁体と、軸心部に通路孔が形成され、前記弁体に当接する受体と、を備え、前記弁体の前記受体と対向する面には、前記通路孔と連通する凹部が形成されるものである。 That is, in the first aspect of the present invention, the fuel injection pump is provided with a delivery valve provided in the middle of a path in which fuel injected into the combustion chamber of the diesel engine is sent out at a high pressure and fuel is pumped from the plunger to the fuel injection nozzle. A damping valve is provided on the downstream side of the valve, and the damping valve has an orifice formed in the shaft center portion, a valve body biased upstream by a damping valve spring, and a passage hole formed in the shaft center portion. And a receiving body abutting on the valve body, and a concave portion communicating with the passage hole is formed on a surface of the valve body facing the receiving body.
請求項2においては、請求項1記載の燃料噴射ポンプであって、前記凹部は、円柱形状に形成されるものである。 According to a second aspect of the present invention, in the fuel injection pump according to the first aspect, the concave portion is formed in a cylindrical shape.
請求項3においては、ディーゼルエンジンの燃焼室内に噴射する燃料を高圧で送り出し、プランジャから燃料噴射ノズルに燃料が圧送される経路の途中にデリベリバルブが設けられる燃料噴射ポンプであって、デリベリバルブの下流側には、減衰弁が設けられ、前記減衰弁は、軸心部にオリフィスが形成され、減衰弁スプリングにより上流側に付勢される弁体と、軸心部に通路孔が形成され、前記弁体に当接する受体と、を備え、前記受体の前記弁体と対向する面には、前記通路孔と連通する凹部が形成されるものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a fuel injection pump in which a fuel to be injected into a combustion chamber of a diesel engine is sent out at a high pressure and a delivery valve is provided in the middle of a path through which fuel is pumped from a plunger to a fuel injection nozzle. Is provided with a damping valve, wherein the damping valve has an orifice formed in an axial center, a valve body biased upstream by a damping valve spring, and a passage hole formed in the axial center. A recess that communicates with the passage hole is formed on a surface of the receiver facing the valve body.
請求項4においては、請求項3記載の燃料噴射ポンプであって、前記凹部は、円柱形状に形成されるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the fuel injection pump according to the third aspect, the concave portion is formed in a cylindrical shape.
本発明の燃料噴射ポンプによれば、燃料噴射時後半に生じる抵抗が減少し、初期噴射率が減少し、排気ガス中の白煙を大幅に低減できる。 According to the fuel injection pump of the present invention, resistance generated in the latter half of fuel injection is reduced, the initial injection rate is reduced, and white smoke in the exhaust gas can be greatly reduced.
図1を用いて、燃料噴射ポンプ100の構成について説明する。
なお、図1では、燃料噴射ポンプ100を一部断面視かつ側面視にて表している。
The configuration of the
In FIG. 1, the
燃料噴射ポンプ100は、本発明の燃料噴射ポンプに係る実施形態である。燃料噴射ポンプ100は、ディーゼルエンジンに備えられている。燃料噴射ポンプ100は、ディーゼルエンジンの燃焼室内に噴射する燃料を高圧で送り出すものである。
The
燃料噴射ポンプ100には、ポンプハウジング102の上面から下方に穿設した孔内に、筒形状のプランジャバレル103が挿入されている。プランジャバレル103内には、プランジャ104が上下摺動可能に挿入されている。プランジャ104の上方には、加圧室107が形成されている。
The
プランジャ104の下方には、タペット108が、ポンプハウジング102内をプランジャ104と一体的に上下摺動可能に挿入されている。タペット108の下面には、ローラ112を介して、カム109が当接されている。プランジャ104及びタペット108は、プランジャバネ105により下方に付勢されている。
Below the
カム109は、カム軸110上に設けられている。カム軸110は、燃料噴射ポンプ100のポンプハウジング102にカム軸受111を介して軸支されている。プランジャ104の上方には、デリベリバルブ10が設けられている。デリベリバルブ10について、詳しくは後述する。
The
このような構成とすることで、カム軸110の回転とともに、カム109外周に摺接したタペット108及びプランジャ104が上下往復摺動し、図示しない燃料フィードポンプにより燃料が圧送される。圧送された燃料は、プランジャ104が上流側(下方)へ摺動した時に、バレルポート106を開いて、加圧室107に吸入される。加圧室107内に吸引された燃料は、プランジャ104が下流側(上方)へ摺動した時に加圧される。
With such a configuration, as the
図2を用いて、デリベリバルブ10の構成について説明する。
なお、図2では、デリベリバルブ10を一部断面視かつ側面視にて表している。
The configuration of the
In FIG. 2, the
デリベリバルブ10は、本発明の燃料噴射ポンプ100の実施形態1である。デリベリバルブ10は、筒形状のデリベリバルブケース11と、デリベリバルブ体13と、デリベリバルブ体13をデリベリバルブケース11側へ付勢するデリベリバルブスプリング14と、を具備している。
The
デリベリバルブケース11とプランジャバレル103はポンプハウジング102の上面から下方に穿設した孔内に挿入されている(図1参照)。デリベリバルブ体13は、ケーシング12のバネ収納部12dの下方に上下摺動可能に挿入され、デリベリバルブスプリング14によってデリベリバルブケース11側(下方)へ付勢されている。
The
ケーシング12は、筒形状の部材であって、燃料噴射ポンプ100の上方よりポンプハウジング102の上面より穿設した孔内に挿入されている。ケーシング12の軸心部には貫通孔が穿設され、その内部は上から、燃料吐出口12a、小口径燃料通路12b、ガイド体収納部12c、バネ収納部12d、デリベリバルブケース嵌合部12eが形成されている。
The
燃料吐出口12aは、貫通孔の下流側端部に下流側方向に広がるテーパ状に形成され、高圧管が接続される。燃料吐出口12aの下部(上流側に)に小口径燃料通路12bが形成され減衰弁スプリング18の一側を受け止めている。小口径燃料通路12bの上流側にガイド体収納部12cが形成され、ガイド体19と減衰弁17とを収納している。
The
減衰弁17は、弁体15と、受体16とによって構成されている。減衰弁17は、弁体15が減衰弁スプリング18により下方(上流側)へ付勢されて、弁体15が受体16に当接されるようにして構成されている。
The
弁体15は、受体16と対向して配置されている。弁体15は二段円柱に構成して、軸心部にオリフィス15aが上下方向に貫通され、弁体15の受体16と対向する面中央から上方に凹む円柱状の凹部が形成されて凹部15bを形成している。凹部15bは、オリフィス15aと連通して形成されている。凹部15bは、円柱形状に形成されている。受体16は二段円柱に構成して、軸心部に通路孔16aが上下方向に貫通されている。
The
ガイド体収納部12cの上流側には、バネ収納部12dが形成され、デリベリバルブスプリング14とデリベリバルブ体13の上部を収納している。バネ収納部12dの下部にデリベリバルブケース11の上部を嵌合するデリベリバルブケース嵌合部12eが形成されている。
A
デリベリバルブ10の作用について説明する。
加圧室107(図1参照)内の加圧された燃料圧が、デリベリバルブ10及び減衰弁17の所定の開弁圧を超えたとき、デリベリバルブ体13及び弁体15が下流側(上方)へ摺動し、デリベリバルブ10及び減衰弁17が開弁し、バネ収納部12d、通路孔16a、小口径燃料通路12b、燃料吐出口12aを介して、図示しない燃料噴射ノズルに燃料が圧送されることとなる。
The operation of the
When the pressurized fuel pressure in the pressurizing chamber 107 (see FIG. 1) exceeds a predetermined valve opening pressure of the
このとき、弁体15が上昇した直後(燃料噴射前半)において、弁体15と受体16との間を流れる燃料の抵抗は、弁体15と受体16との隙間が小さいため、凹部15bが形成されていても従来と同様である。しかし、弁体15が所定のリフト量を超えた場合(燃料噴射後半)において、凹部15bが形成されていることによって、燃料通路幅(弁体15と受体16との隙間)が最小となる距離が従来の距離L2から距離L1となって、十分に短くなるため、燃料噴射量は増加する。
At this time, immediately after the
この現象を燃料噴射率(単位時間当たりの燃料噴射量)で考えると、燃料噴射前半において燃料噴射率は減少し、燃料噴射後半において燃料噴射率は増加する。すなわち、ディーゼルエンジンの初期噴射率を低減させていることになる。 Considering this phenomenon as a fuel injection rate (a fuel injection amount per unit time), the fuel injection rate decreases in the first half of the fuel injection and increases in the second half of the fuel injection. That is, the initial injection rate of the diesel engine is reduced.
デリベリバルブ10の効果について説明する。
デリベリバルブ10によれば、燃料噴射ポンプ100の初期噴射率を低減し、ディーゼルエンジン排気ガス中の白煙を大幅に低減させることができる。
The effect of the
According to the
図3を用いて、デリベリバルブ20の構成について説明する。
なお、図3では、デリベリバルブ20を一部断面視かつ側面視にて表している。
The configuration of the
In FIG. 3, the
デリベリバルブ20は、本発明の燃料噴射ポンプ100の実施形態2である。デリベリバルブ20について、デリベリバルブケース21、ケーシング22、デリベリバルブ体23、デリベリバルブスプリング24、減衰弁スプリング28及びガイド体29については、デリベリバルブ10のデリベリバルブケース11、ケーシング12、デリベリバルブ体13、デリベリバルブスプリング14、減衰弁スプリング18及びガイド体19と同様の構成であるため説明を省略する。
The
減衰弁27は、弁体25と、受体26とによって構成されている。減衰弁27は、弁体25が減衰弁スプリング28により下方(上流側)へ付勢されて、弁体25が受体26に当接されるようにして構成されている。
The damping
弁体25は二段円柱に構成して、軸心部にオリフィス25aが上下方向に貫通されている。受体26は二段円柱に構成して、軸心部に通路孔26aが上下方向に貫通され、受体26の弁体25と対向する面中央から下方に凹む円柱状の凹部が形成されて凹部26bを形成している。凹部26bは、オリフィス25aと連通して形成されている。凹部26bは、円柱形状に形成されている。
The
デリベリバルブ20の作用について説明する。
加圧室107内の加圧された燃料圧が、デリベリバルブ20及び減衰弁27の所定の開弁圧を超えたとき、デリベリバルブ体23及び弁体25が下流側(上方)へ摺動し、デリベリバルブ20及び減衰弁27が開弁し、バネ収納部22d、通路孔26a、小口径燃料通路22b、燃料吐出口22aを介して、図示しない燃料噴射ノズルに燃料が圧送されることとなる。
The operation of the
When the pressurized fuel pressure in the pressurizing
このとき、弁体25が上昇した直後(燃料噴射前半)において弁体25と受体26との間を流れる燃料の抵抗は、弁体25と受体26との隙間が小さいため、凹部26bが形成されていても従来と同様である。しかし、弁体25が所定のリフト量を超えた場合(燃料噴射後半)において、凹部26bが形成されていることによって、燃料通路幅(弁体25と受体26との隙間)が最小となる距離が従来の距離L2から距離L1となって、十分に短くなるため、燃料噴射量は増加する。
At this time, the resistance of the fuel flowing between the
この現象を燃料噴射率(単位時間当たりの燃料噴射量)で考えると、燃料噴射前半において燃料噴射率は減少し、燃料噴射後半において燃料噴射率は増加する。すなわち、ディーゼルエンジンの初期噴射率を低減させていることになる。 Considering this phenomenon as a fuel injection rate (a fuel injection amount per unit time), the fuel injection rate decreases in the first half of the fuel injection and increases in the second half of the fuel injection. That is, the initial injection rate of the diesel engine is reduced.
デリベリバルブ20の効果について説明する。
デリベリバルブ20によれば、燃料噴射ポンプ100の初期噴射率を低減し、ディーゼルエンジン排気ガス中の白煙を大幅に低減させることができる。
The effect of the
According to the
図4を用いて、デリベリバルブ30の構成について説明する。
なお、図4では、デリベリバルブ30を一部断面視かつ側面視にて表している。
The configuration of the
In FIG. 4, the
デリベリバルブ30は、本発明の燃料噴射ポンプ100の実施形態3である。デリベリバルブ30について、デリベリバルブケース31、ケーシング32、デリベリバルブ体33、デリベリバルブスプリング34については、デリベリバルブ10のデリベリバルブケース11、ケーシング12、デリベリバルブ体13、デリベリバルブスプリング14と同様の構成であるため説明を省略する。
The
減衰弁37は、内側弁体35iと、外側弁体35oと、受体36と、支持体39と、によって構成されている。内側弁体35iは、支持体39から内側減衰弁スプリング38iにより下方(上流側)へ付勢されて、内側弁体35iが受体36に当接されるように構成されている。外側弁体35oは、ケーシング32から外側減衰弁スプリング38oにより下方(上流側)へ付勢されて、外側弁体35oが受体36に当接されるように構成されている。
The damping
内側弁体35iは、二段円柱に構成され、軸心部にオリフィス35aが上下方向に貫通されている。外側弁体35oは、環状形状に構成されている。受体36は二段円柱に構成され、軸心部に通路孔36aが上下方向に貫通されている。支持体39は二段円柱に構成され、軸心部に通路孔39aが上下方向に貫通されている。
The
外側弁体35oは、内側弁体35iの段付き部分に係合されている。つまり、内側弁体35iには、外側減衰弁スプリング38oと内側減衰弁スプリング38iとの付勢力が加わっている。
The outer valve body 35o is engaged with a stepped portion of the
図5を用いて、デリベリバルブ30の作用について説明する。
なお、図5では、デリベリバルブ30を一部断面視かつ側面視にて表している。
The operation of the
In FIG. 5, the
図5(A)に示すように、加圧室107内の加圧された燃料圧が、減衰弁37の所定の開弁圧を超えたとき、受体36の通路孔36aから圧送される燃料が、内側減衰弁スプリング38i及び外側減衰弁スプリング38oの付勢力に勝って、内側弁体35i及び外側弁体35oが下流側(上方)へリフトされる(燃料噴射前半)。このとき、内側減衰弁スプリング38i及び外側減衰弁スプリング38oの付勢力による抵抗を受ける。
As shown in FIG. 5A, when the pressurized fuel pressure in the pressurizing
図5(B)に示すように、内側弁体35i及び外側弁体35oが下流側(上方)へさらにリフトされると、内側弁体35iの上端面が支持体39の下端面に当接する。
As shown in FIG. 5B, when the
図5(C)に示すように、内側弁体35iの上端面が支持体39の下端面に当接すると、外側弁体35oは、内側弁体35iと分離して下流側(上方)へリフトされる(燃料噴射後半)。このとき、外側減衰弁スプリング38oのみの付勢力による抵抗を受けるため、リフト量が増大する。そのため、燃料噴射量は、燃料噴射量前半と比較して増加する。
As shown in FIG. 5C, when the upper end surface of the
この現象を燃料噴射率(単位時間当たりの燃料噴射量)で考えると、燃料噴射前半において燃料噴射率は減少し、燃料噴射後半において燃料噴射率は増加する。すなわち、ディーゼルエンジンの初期噴射率を低減させていることになる。 Considering this phenomenon as a fuel injection rate (a fuel injection amount per unit time), the fuel injection rate decreases in the first half of the fuel injection and increases in the second half of the fuel injection. That is, the initial injection rate of the diesel engine is reduced.
デリベリバルブ30の効果について説明する。
デリベリバルブ30によれば、燃料噴射ポンプ100の初期噴射率を低減し、ディーゼルエンジン排気ガス中の白煙を大幅に低減させることができる。
The effect of the
According to the
図6を用いて、燃料噴射ポンプ200の構成について説明する。
なお、図6では、燃料噴射ポンプ200を模式的に表している。
The configuration of the
In FIG. 6, the
燃料噴射ポンプ200は、本発明の燃料噴射ポンプとは別の実施形態である。燃料噴射ポンプ200は、ディーゼルエンジンに備えられている。燃料噴射ポンプ200は、ディーゼルエンジンの燃焼室内に噴射する燃料を高圧で送り出すものである。
The
燃料噴射ポンプ200においては、プランジャバレル203、プランジャ204、デリベリバルブ213、カム209及びカム軸210については、燃料噴射ポンプ100のプランジャバレル103、プランジャ104、デリベリバルブ10、カム109及びカム軸110と同様の構成であるため説明を省略する。
In the
タペット208の下面は、ローラを有さず、凹部208aが形成されている。凹部208aは、カム軸210と垂直な方向から見て円弧形状となるように形成されている。凹部208aが形成されていることによって、カム209と凹部208aとの接触位置がカム209の形状に応じて変動する。そのため、カム209によるプランジャ204の上下往復摺動のタイミング及び量が変動する。すなわち、カム209のプロフィールを変更することなく、燃料噴射量を変動することができる。なお、凹部208aは、燃料噴射時の後半において燃料噴射量は増加するように形成されている。
The lower surface of the
このような構成とすることで、ディーゼルエンジンの初期噴射率を低減させることができる。すなわち、燃料噴射ポンプ200の初期噴射率を低減し、ディーゼルエンジン排気ガス中の白煙を大幅に低減させることができる。
By setting it as such a structure, the initial injection rate of a diesel engine can be reduced. That is, the initial injection rate of the
10 デリベリバルブ
15 弁体
15a オリフィス
15b 凹部
16 受体
16a 通路孔
17 減衰弁
100 燃料噴射ポンプ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記デリベリバルブの下流側には、減衰弁が設けられ、
前記減衰弁は、
軸心部にオリフィスが形成され、減衰弁スプリングにより上流側に付勢される弁体と、
軸心部に通路孔が形成され、前記弁体に当接する受体と、
を備え、
前記弁体の前記受体と対向する面には、前記通路孔と連通する凹部が形成される、
燃料噴射ポンプ。 A fuel injection pump in which a fuel to be injected into a combustion chamber of a diesel engine is sent out at a high pressure, and a delivery valve is provided in the middle of a path through which fuel is pumped from a plunger to a fuel injection nozzle,
On the downstream side of the delivery valve, a damping valve is provided,
The damping valve is
An orifice is formed in the axial center, and a valve body biased upstream by a damping valve spring;
A passage hole is formed in the shaft center part, and a receiver abutting on the valve body;
With
A concave portion communicating with the passage hole is formed on a surface of the valve body facing the receiver.
Fuel injection pump.
前記凹部は、円柱形状に形成される、
燃料噴射ポンプ。 The fuel injection pump according to claim 1,
The recess is formed in a cylindrical shape.
Fuel injection pump.
デリベリバルブの下流側には、減衰弁が設けられ、
前記減衰弁は、
軸心部にオリフィスが形成され、減衰弁スプリングにより上流側に付勢される弁体と、
軸心部に通路孔が形成され、前記弁体に当接する受体と、
を備え、
前記受体の前記弁体と対向する面には、前記通路孔と連通する凹部が形成される、
燃料噴射ポンプ。 A fuel injection pump in which a fuel to be injected into a combustion chamber of a diesel engine is sent out at a high pressure, and a delivery valve is provided in the middle of a path through which fuel is pumped from a plunger to a fuel injection nozzle,
A damping valve is provided on the downstream side of the delivery valve,
The damping valve is
An orifice is formed in the axial center, and a valve body biased upstream by a damping valve spring;
A passage hole is formed in the shaft center part, and a receiver abutting on the valve body;
With
A recess communicating with the passage hole is formed on a surface of the receiver facing the valve body.
Fuel injection pump.
前記凹部は、円柱形状に形成される、
燃料噴射ポンプ。
The fuel injection pump according to claim 3, wherein
The recess is formed in a cylindrical shape.
Fuel injection pump.
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Legal Events
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