JP2576334Y2 - Diesel engine fuel injection system - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本考案はボッシュ式噴射ポンプの
プリストロークを任意に変更できるようにしたディーゼ
ルエンジンの燃料噴射装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection device for a diesel engine in which the pre-stroke of a Bosch injection pump can be arbitrarily changed.

【０００２】[0002]

【従来の技術】図３は、実開昭６３−１０２９４３号公
報で提案されているプリストローク可変型の燃料噴射ポ
ンプの断面図である。即ち、燃料ポンプ本体１に嵌入さ
れたバレル２内にプランジャ２０が収容されており、プ
ランジャ２０はカム室５に装着されたカム軸１０に設け
られたカム１１により、タペット１２を介して上下動さ
れる。プランジャ２０の上方には加圧室１３が設けられ
ていて、バレル２の燃料ポート３を介して加圧室１３内
に導入された燃料が、プランジャ２０の上昇とともに加
圧され、加圧室１３の上部に設けられたデリバリバルブ
１４より噴射管１５を介して図示しない噴射ノズルへ送
られる。燃料圧力が噴射ノズルの開弁圧力を超えると燃
料は噴射ノズル先端の噴口からエンジンの燃焼室へ噴射
される。BACKGROUND OF THE INVENTION Figure 3, Sho 63-102943 Patent Publication No.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a variable prestroke type fuel injection pump proposed in the publication . That is, the plunger 20 is accommodated in the barrel 2 fitted into the fuel pump main body 1, and the plunger 20 is vertically moved via the tappet 12 by the cam 11 provided on the cam shaft 10 mounted on the cam chamber 5. Is done. A pressurizing chamber 13 is provided above the plunger 20, and the fuel introduced into the pressurizing chamber 13 through the fuel port 3 of the barrel 2 is pressurized as the plunger 20 rises, and Is sent from a delivery valve 14 provided at the top of the nozzle to an injection nozzle (not shown) via an injection pipe 15. When the fuel pressure exceeds the opening pressure of the injection nozzle, the fuel is injected from the injection port at the tip of the injection nozzle into the combustion chamber of the engine.

【０００３】一方プランジャ２０は図４に示すように、
上部プランジャ部材２１と、下部プランジャ部材３１と
に分割されている。上部プランジャ部材２１の上面は圧
力室１３に臨んでいるとともに、下面には先端にばね座
２２を有するピン２３が突設されていて、ピン２３は下
部プランジャ部材３１の上部に形成された油圧室３２内
に嵌挿されている。ピン２３の先端に設けられたばね座
２２と、油圧室３２の内側上面の間にはピン２３に嵌挿
した圧縮ばね３３が介装されていて、圧縮ばね３３によ
り各プランジャ部材２１，３１が互いに接近する方向へ
付勢されていると共に、油圧室３２に連通する各プラン
ジャ部材２１，３１の間には、バレル２に設けられた制
御油ポート４により噴射時期調整用の制御圧Ａが導入さ
れるようになっている。[0003] The plunger 20, as shown in FIG. 4,
It is divided into an upper plunger member 21 and a lower plunger member 31. The upper surface of the upper plunger member 21 faces the pressure chamber 13, and a pin 23 having a spring seat 22 at the tip protrudes from the lower surface thereof. The pin 23 is a hydraulic chamber formed above the lower plunger member 31. 32. A compression spring 33 fitted on the pin 23 is interposed between the spring seat 22 provided at the tip of the pin 23 and the upper inside surface of the hydraulic chamber 32, and the compression spring 33 causes the plunger members 21, 31 to mutually move. The control pressure A for adjusting the injection timing is introduced between the plunger members 21 and 31 that are urged in the approaching direction and communicate with the hydraulic chamber 32 by the control oil port 4 provided in the barrel 2. It has become so.

【０００４】下部プランジャ部材３１が図３のごとく最
下位置にあるときは、制御油ポート４と油圧室３２とは
連通しており、制御圧Ａが導入されて上部プランジャ部
材２１は制御圧Ａとばね３３の力とが釣り合うところま
で上昇している。この制御圧Ａを例えば０〜１０ｋｇ／
ｃｍ^２の範囲で変えることにより、プランジャ２０のプ
リストロークＳを自由に変更することができ、従って、
燃料噴射時期を自由に調整することができる。カム１１
によってプランジャ２０が上昇し、下部プランジャ部材
３１の上面が制御油ポート４を閉じると油圧室３２内の
油は密閉され、さらにプランジャ２０が上昇して燃料噴
射を開始すると油圧室３２内の油圧は燃料噴射圧力と同
一になる。When the lower plunger member 31 is at the lowermost position as shown in FIG. 3 , the control oil port 4 and the hydraulic chamber 32 are in communication with each other. And the force of the spring 33 are balanced. This control pressure A is, for example, 0 to 10 kg /
The pre-stroke S of the plunger 20 can be freely changed by changing in the range of cm ² ,
The fuel injection timing can be freely adjusted. Cam 11
When the plunger 20 rises and the upper surface of the lower plunger member 31 closes the control oil port 4, the oil in the hydraulic chamber 32 is sealed, and when the plunger 20 further rises to start fuel injection, the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 32 is reduced. It becomes the same as the fuel injection pressure.

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

【０００５】エンジン排気中の有害成分の低減や、燃料
消費率の低減のためには燃料噴射ポンプの吐出圧力を上
げて噴射ノズルから噴射される燃料粒子の微細化を計る
ことが非常に有効であることが判っている。しかしなが
ら、噴射圧力を大幅に上げることには種々の問題があ
り、列型ポンプを使用した場合、その限界は１２００〜
１３００気圧であるとされている。従来の燃料噴射ポン
プのカム回転角とカムリフト、カム回転角とカムリフト
速度との関係は図５に示すごとくである。図５のグラフ
は縦軸がカムリフトまたはカムリフト速度であり、横軸
はカム回転角であり、Ｂ点で噴射を開始し、Ｃ点で噴射
を終了する。カムリフト速度は図のようにカム回転角が
進むにつれて上昇し、それに伴って燃料噴射圧力も上昇
する。図６はカム回転角と燃料噴射圧力との関係を示す
グラフであり、縦軸は燃料噴射圧力、横軸はカム回転角
であり、Ｐ２は最大圧力、Ｐｍは平均圧力である。In order to reduce harmful components in the engine exhaust and to reduce the fuel consumption rate, it is very effective to increase the discharge pressure of the fuel injection pump to reduce the size of the fuel particles injected from the injection nozzle. I know that there is. However, there are various problems in greatly increasing the injection pressure, and when a row type pump is used, the limit is 1200 to 1200.
It is said to be 1300 atm. FIG. 5 shows the relationship between the cam rotation angle and the cam lift of the conventional fuel injection pump, and the relationship between the cam rotation angle and the cam lift speed. In the graph of FIG. 5 , the vertical axis represents the cam lift or the cam lift speed, the horizontal axis represents the cam rotation angle, and the injection starts at the point B and ends at the point C. As shown in the figure, the cam lift speed increases as the cam rotation angle advances, and the fuel injection pressure also increases accordingly. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the cam rotation angle and the fuel injection pressure. The vertical axis represents the fuel injection pressure, the horizontal axis represents the cam rotation angle, P2 is the maximum pressure, and Pm is the average pressure.

【０００６】燃料粒子の微細化や燃焼は最大噴射圧力よ
りも、全噴射期間中の平均圧力の影響を大きく受ける。
即ち、平均圧力が高いほど燃焼状態は良好になる。しか
しながら、従来の燃料噴射ポンプにおいては、平均圧力
を上げるためには最大噴射圧力を上げる必要があり、最
大噴射圧力を上げると、噴射ポンプカム軸の耐久性、噴
射系の油密、更に噴射ポンプ駆動系の耐久性や騒音等に
悪い影響を与えるという問題があった。The miniaturization and combustion of fuel particles are more affected by the average pressure during the entire injection period than by the maximum injection pressure.
That is, the higher the average pressure, the better the combustion state. However, in the conventional fuel injection pump, it is necessary to increase the maximum injection pressure in order to increase the average pressure. When the maximum injection pressure is increased, the durability of the injection pump camshaft, the oil tightness of the injection system, and the drive of the injection pump are increased. There is a problem that the durability and noise of the system are adversely affected.

【０００７】本考案は上記の問題点に着目してなされた
もので、最大噴射圧力を下げて、しかも平均圧力を高め
るディーゼルエンジンの燃料噴射装置を提供することを
目的としている。The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a fuel injection device for a diesel engine in which the maximum injection pressure is reduced and the average pressure is increased.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の問題解決のため本
考案に係るディーゼルエンジンの燃料噴射装置の考案に
おいては、バレルの加圧室内の燃料をカム室に配設され
たカムにより上下動されるプランジャで加圧して噴射管
に送り出す燃料噴射装置で、かつ、分割され対向して配
置されるとともに、ばねにより互いに接近するよう連結
される上部プランジャと下部プランジャとの間に油圧室
を形成し、この油圧室に制御圧通路を介して可変の制御
圧を供給してプリストロークを可変にするとともに、カ
ムの動力は下部プランジャから油圧室の制御圧を介して
上部プランジャに伝え、上部プランジャを上動して加圧
室内の燃料を噴射管に送り出し、かつカムのリフト速度
が最大のとき燃料噴射圧力が最大値になるディーゼルエ
ンジンの燃料噴射装置であって、カムのリフト量の増加
に合わせて油圧室の制御圧をカム室に逃がし、カムのリ
フト速度が最大のときの燃料噴射圧力を前記最大値より
も小さくする逃がし溝を下部プランジャの外周に設けた
ことを特徴とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, in the invention of a fuel injection device for a diesel engine according to the present invention, fuel in a pressurized chamber of a barrel is disposed in a cam chamber.
Pressurized by plunger moved up and down by cam
Fuel injection device that is divided into
And connected to each other by a spring
Hydraulic chamber between the upper and lower plungers
Forming a variable control through a control pressure passage in this hydraulic chamber
Pressure to make the prestroke variable,
Power from the lower plunger through the control pressure of the hydraulic chamber
Transfer to upper plunger, move upper plunger up and pressurize
The fuel in the room is sent to the injection pipe, and the lift speed of the cam
When the fuel injection pressure reaches the maximum value when
Engine fuel injection system with increased cam lift
Release the control pressure of the hydraulic chamber to the cam chamber in accordance with
The fuel injection pressure at the maximum shift speed is
Relief groove on the outer periphery of the lower plunger
It is characterized by the following.

【０００９】[0009]

【作用】上記構成によれば、この考案では複数に分割し
たプランジャ部材間に油圧室を設け、制御圧を供給して
プリストロークを可変とした燃料噴射装置の、下部プラ
ンジャ部材に前記油圧室とカム室とを連通する通路を設
けたため、燃料噴射行程において前記油圧室の圧力が上
昇すると、油圧室の油は前記通路を通ってカム室に逃げ
るため上部プランジャ部材と下部プランジャ部材との隙
間は徐々に小さくなり、上部プランジャ部材の速度は下
がる。従って最大噴射圧力も低下する。According to the above construction, in the present invention , a hydraulic chamber is provided between a plurality of divided plunger members, and a control pressure is supplied to vary the pre-stroke. Since the passage communicating with the cam chamber is provided, when the pressure of the hydraulic chamber increases during the fuel injection stroke, the oil in the hydraulic chamber escapes to the cam chamber through the passage, so that the gap between the upper plunger member and the lower plunger member is reduced. It gradually decreases and the speed of the upper plunger member decreases. Therefore, the maximum injection pressure also decreases.

【００１０】[0010]

【実施例】以下に本考案に係るディーゼルエンジンの燃
料噴射装置の実施例について、図面を参照して説明す
る。図１は本考案の燃料噴射装置のプランジャ部分の第
１実施例の構成を示す図であり、（ａ）は正面断面図、
（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。下部プランジャ
部材の一部を除いて、それ以外の部分の構造、部品の番
号、名称およびその作用は従来のものと同一なので説明
は省略し、異なる部分のみ説明する。上部プランジャ部
材２１と下部プランジャ部材２４との隙間は調整されて
Ｌとなっている。下部プランジャ部材２４には微小な通
路２５が設けられ、油圧室３２とカム室５とを連通して
いる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a fuel injection device for a diesel engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of a plunger portion of the fuel injection device of the present invention, (a) is a front sectional view,
(B) is XX sectional drawing of (a). Except for a part of the lower plunger member, the structure, parts numbers, names and functions of the other parts are the same as those of the conventional one, so that the description will be omitted and only different parts will be described. The gap between the upper plunger member 21 and the lower plunger member 24 is adjusted to L. A small passage 25 is provided in the lower plunger member 24 and communicates the hydraulic chamber 32 and the cam chamber 5.

【００１１】次に作動について説明する。カム軸１０が
回転するとプランジャ２０は上昇して上部プランジャ部
材２１が燃料ポート３を閉じると、加圧室１３の燃料圧
力が上昇し、図示しない噴射ノズルの開弁圧力を超える
と燃料は噴射ノズルの噴口から噴射される。カム軸１０
は回転を続け、図７に示すようにカムリフト速度は次第
に速くなり、それにともなって燃料噴射圧力も上昇す
る。この場合燃料噴射圧力と油圧室３２の圧力は等し
い。油圧室３２の圧力が上昇すると油圧室３２の油は微
小断面の通路２５を通って少量づつカム室５に排出さ
れ、隙間Ｌは徐々に減少して行く。この油の排出量は油
圧室３２の圧力に比例するため、油圧室３２の圧力、即
ち加圧室１３の圧力が高くなるほど増加し、隙間Ｌが減
少して行く。この結果、上部プランジャ部材２１の上昇
速度は下部プランジャ部材２４の上昇速度よりも小さく
なり、燃料噴射圧力の上昇が抑えられる。その状況は図
２の実線に示すごとくで、最大圧力Ｐ１は点線で示す従
来の最大圧力Ｐ２よりも低い。Ｖ部は噴射ノズルの噴口
を小さくして噴射圧力を高く設定することによって得ら
れ、その結果平均圧力Ｐｍは従来と同等に保つことがで
きる。 Next, the operation will be described. When the camshaft 10 rotates, the plunger 20 rises, and when the upper plunger member 21 closes the fuel port 3, the fuel pressure in the pressurizing chamber 13 rises. It is jetted from the nozzle. Camshaft 10
The cam lift speed gradually increases as shown in FIG. 7, and the fuel injection pressure increases accordingly. In this case, the fuel injection pressure and the pressure in the hydraulic chamber 32 are equal. When the pressure in the hydraulic chamber 32 increases, the oil in the hydraulic chamber 32 is discharged into the cam chamber 5 little by little through the passage 25 having a minute cross section, and the gap L gradually decreases. Since the amount of discharged oil is proportional to the pressure in the hydraulic chamber 32, it increases as the pressure in the hydraulic chamber 32, that is, the pressure in the pressurizing chamber 13, increases, and the gap L decreases. As a result, the rising speed of the upper plunger member 21 becomes smaller than the rising speed of the lower plunger member 24, and the rise of the fuel injection pressure is suppressed. The situation is as shown by the solid line in FIG. 2, and the maximum pressure P1 is lower than the conventional maximum pressure P2 shown by the dotted line. V section obtained by setting a higher injection pressure by reducing the injection port of the injection nozzle, so that the average pressure Pm is that-out <br/> in to be kept as being equivalent to the prior art.

【００１２】[0012]

【考案の効果】以上詳述したように、本考案の燃料噴射
装置は複数に分割した各プランジャ部材の間に設けた、
プリストローク制御用の油圧を加える油圧室と、カム室
とを連通する通路を設けたため、燃料噴射圧力が上昇す
ると油圧室の油が排出されて上部プランジャ部材の上昇
速度が遅くなるので、燃料噴射圧力の平均圧力を下げる
ことなく最大圧力を下げることができ、耐久性の優れた
騒音の低いディーゼルエンジンの燃料噴射装置が得られ
る。また、燃料噴射圧力の最大圧力を一定とすると、平
均圧力が高くなるため燃料粒子の微細化や燃焼が良好と
なり、エンジン排気中の有害成分の低減や、燃料消費率
の低減が図れる。また、加圧室の燃料は全部メイン噴射
されるため余分な容積が不要となり、プランジャ直径、
ストロークが小さくでき、燃料噴射装置の外観形状を小
さくできる。 As described in detail above, the fuel injection device of the present invention is provided between each of a plurality of divided plunger members.
Hydraulic chamber for applying hydraulic pressure for pre-stroke control and cam chamber
Because having a passage connecting the door, the oil of the hydraulic chamber when the fuel injection pressure is increased is discharged rising speed of the upper plunger member becomes slow, reducing the maximum pressure without lowering the average pressure of the fuel injection pressure Thus, a fuel injection device for a diesel engine having excellent durability and low noise can be obtained. If the maximum fuel injection pressure is constant,
Higher equalizing pressure means better fuel particle refinement and combustion
Harmful components in engine exhaust and fuel consumption rate
Can be reduced. In addition, all fuel in the pressurized chamber is main injected.
No extra volume is required, plunger diameter,
The stroke can be reduced and the external shape of the fuel injection device can be reduced.
I can do it.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本考案の燃料噴射装置の実施例のプランジャ部
の構造図である。1 is a structural view of the plunger portion of the real施例fuel injectors of the present invention.

【図２】最大圧力低減効果を示す燃料噴射圧力のグラフ
である。FIG. 2 is a graph of a fuel injection pressure showing a maximum pressure reducing effect.

【図３】従来の燃料噴射装置の断面図である。 FIG. 3 is a sectional view of a conventional fuel injection device.

【図４】図３のプランジャ部の詳細図である。 FIG. 4 is a detailed view of a plunger section of FIG . 3;

【図５】カム回転角とカムリフト、カムリフト速度との
関係を示すグラフである。 FIG. 5 shows a relationship between a cam rotation angle, a cam lift, and a cam lift speed.
It is a graph which shows a relationship.

【図６】従来の燃料噴射装置の燃料噴射圧力とカム回転
角との関係を示すグラフである 。 FIG. 6 shows fuel injection pressure and cam rotation of a conventional fuel injection device.
It is a graph which shows the relationship with a corner .

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２ バレル ３ 燃料ポート ４ 制御油ポート ５ カム室 １ ３ 加圧室 ２０ プランジャ ２１ 上部プランジャ部材 ２４ 下部プランジャ部材 ２５ 通路 ３２ 油圧室2 Barrel 3 Fuel port 4 Control oil port 5 Cam chamber 1 3 Pressurization chamber 20 Plunger 21 Upper plunger member 24 Lower plunger member 25 Passage 32 Hydraulic chamber

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02M 59/26 320 F02M 59/26 330 F02M 59/02 F02M 45/00 F02M 41/12 330 F02M 41/12 340──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. ⁶ , DB name) F02M 59/26 320 F02M 59/26 330 F02M 59/02 F02M 45/00 F02M 41/12 330 F02M 41/12 340

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項１】 バレルの加圧室内の燃料をカム室に配設
されたカムにより上下動されるプランジャで加圧して噴
射管に送り出す燃料噴射装置で、かつ、分割され対向し
て配置されるとともに、ばねにより互いに接近するよう
連結される上部プランジャと下部プランジャとの間に油
圧室を形成し、この油圧室に制御圧通路を介して可変の
制御圧を供給してプリストロークを可変にするととも
に、カムの動力は下部プランジャから油圧室の制御圧を
介して上部プランジャに伝え、上部プランジャを上動し
て加圧室内の燃料を噴射管に送り出し、かつカムのリフ
ト速度が最大のとき燃料噴射圧力が最大値になるディー
ゼルエンジンの燃料噴射装置であって、カムのリフト量
の増加に合わせて油圧室の制御圧をカム室に逃がし、カ
ムのリフト速度が最大のときの燃料噴射圧力を前記最大
値よりも小さくする逃がし溝を下部プランジャの外周に
設けたことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射
装置。1. The fuel in a pressurized chamber of a barrel is disposed in a cam chamber.
Pressurized with a plunger moved up and down by the
A fuel injection device that feeds into the launch tube, and
And be close to each other by the spring
Oil between the connected upper and lower plungers
A pressure chamber is formed, and a variable pressure chamber is
Supplying control pressure to make the prestroke variable
The power of the cam uses the control pressure of the hydraulic chamber from the lower plunger.
To the upper plunger and raise the upper plunger
The fuel in the pressurized chamber to the injection pipe and lift the cam
When the fuel injection pressure is at the maximum
A fuel injection device for a diesel engine, the lift amount of a cam
Release the control pressure of the hydraulic chamber to the cam chamber as the
The fuel injection pressure when the lift speed of the
Release groove smaller than the value on the outer periphery of the lower plunger
A fuel injection device for a diesel engine, wherein the fuel injection device is provided.