JPH04262060A - 噴射型内燃機関のための重油燃料噴射装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、請求項１の上位概念に
記載の噴射型内燃機関のための重油燃料噴射装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】重油で噴射ポンプを運転するには、重油
を例えば１８０℃までの高い温度に加熱して、噴射のた
めに必要な重油の粘性を保証しなければならない。その
ため全噴射ポンプが加熱され、かつ潤滑油によってエン
ジン潤滑循環から形成された封止油は、加熱領域内の封
止油溝内に長時間停滞した場合、上記の加熱によって損
傷を受けるようになる。潤滑油は添加剤を有しており、
該添加剤は加熱作用を受け乍らラッカ状の沈積物を形成
し、該沈積物は、ポンプピストンブッシュの内壁及びピ
ストン套面に沈着し、これが更にコークス化される恐れ
がある。ピストンの遊びは僅かであって、８μ乃至１０
μである場合が多いため、このような沈積物は、ピスト
ンのロックを惹き起す可能性がある。本発明の構成は、
特に封止油溝の封止油が、ポンプエレメントの側部に供
給され、かつ供給側に向い合って位置するポンプエレメ
ントの側部において封止油溝からポンプピストンによっ
て制御された形式で排出されるような構成になっている
。このような構成は英国特許第２１２３４９２Ａ号に公
開されている。この例ではポンプピストンブッシュ内に
位置する封止油溝の封止油が、ピストン側部に供給され
、かつポンプピストンによって制御された形式でピスト
ンの別の側部に排出せしめられ、これによってこの封止
油溝内の滞留時間を減少させることができるようになっ
ている。しかしこの文献によれば、ピストン内には第２
の封止油溝が設けられており、該溝は、ポンプピストン
ブッシュ内に設けられた封止油溝を下死点においてその
上方を若干滑走し、その際封止油は、この封止油溝の全
周面に亙って、ポンプピストンブッシュ内に位置する封
止油溝からピストンの封止油溝に乗り移ることができる
ようになっている。しかしポンプピストンの封止油溝に
位置する潤滑油は、交換されずに僅か補充されるだけで
あり、その量は、ピストンの封止油溝内に位置する潤滑
油の極く１部分が消費される分だけである。しかもこの
ような補充は時々行われるだけである。つまり潤滑媒体
の大部分は、ピストンの封止油溝内に残留し、かつ加熱
領域内に長時間滞留する。その結果、前述のラック状の
沈積物がピストンブッシュの壁及びピストン套面に形成
されるようになる。つまりピストンのロックの危険性は
取り除かれていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題は
、上述の欠点を除去することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明では、請求項１に
記載の特徴によって上記課題を解決することができた。

【０００５】

【発明の効果】請求項１の特徴を備えた本発明の構成の
利点は、総ての封止油溝において目的に適った潤滑油の
循環が達成されており、その結果、封止油溝には潤滑油
の残査が全く残留しないようになり、ポンプピストンブ
ッシュの走行面及びピストン套面上に前述のラック状の
沈積物が導入されるような恐れがないように保証されて
いるという点である。このような形式で、潤滑油の目的
に適った循環が封止油溝を貫通して達成されるようにな
り、また封止油溝からの流出がピストンによって制御さ
れているため、この流出は衝突状に行われ、これによっ
て、封止油溝内の潤滑媒体の完全な又は殆んど完全な交
換が保証されるようになる。より有利な形式で、封止油
溝と漏洩油溝との間に混合油溝が設けられており、該混
合油溝から混合油が、噴射ポンプの外方の位置に排出せ
しめられている場合は、加熱された潤滑油の最後の残査
も走行ゾーンから除去されるようになる。つまり全体と
して、ポンプピストンブッシュの内壁部及びピストン套
面の領域内に位置している総ての潤滑油量が、この領域
から除去されて新しい潤滑油に交換される。その結果、
ポンプピストンブッシュ及びピストン套面の走行面にお
けるこのようなラック状の沈積物の形成が阻止されるよ
うになり、ひいてはピストンのロックが確実に回避でき
るようになる。

【０００６】公知の構成にあっては、その貫流横断面が
余りにも大きな面積であるため、封止油溝の周辺部に充
分な封止圧力が構築されず、また封止油が大きな横断面
を有する溝内に余りにも長く滞留しているため、小量の
不充分なオイル交換がなされるだけである。このことを
別にしても大きな貫流量は、ポンプばね室内に大きなオ
イルアタックを発生せしめ、かつ大容量の潤滑油ポンプ
が必要であるために不利である。

【０００７】従って本発明の有利な実施例にあっては、
封止油溝の横断面積が、封止油のためのポンプピストン
ブッシュ内の供給孔の横断面積の最大で１００％、有利
には最大で５０％である。その結果、封止油溝の良好な
貫流が保証されるようになり、また貫流速度を供給孔内
のそれと同じ大きさに調整できるようになる。

【０００８】本発明の有利な実施例にあっては、封止油
溝からの封止油の排出が上死点内又はその近傍でポンプ
ピストンによって制御されている。このことの利点は、
ピストン軸の上方部分も潤滑することができるという点
である。つまり、ポンプピストンの下死点から搬送の開
始を介して搬送終了までの搬送の領域内で、充分な封止
作用が行われる。上死点の近傍で初めて封止油クッショ
ン内に圧力が構築され、かつ封止油が交換される。つま
り封止油貫流の有意義な調量が達成される。封止油溝か
らの封止油の流出が下死点内で行われる場合には、これ
は英国特許第２１２３４９２Ａ号明細書に開示されてい
るように、ピストン軸のより深くに位置している部分へ
の潤滑が制限されるようになる。

【０００９】本発明の有利な実施例にあっては、封止油
溝がポンプピストンブッシュ内に配置されており、その
際ポンプピストンは長手方向に延びる面取部又は溝を有
しており、この部分は、運転中最も頻繁に位置するポン
プピストンの回転位置の近傍で、封止油供給孔の開口部
に対しほぼ対角線状に位置している。このような形式で
、封止油溝は封止油によってリング周辺を同じように貫
流されており、これによって封止油溝内に位置する潤滑
油容積の交換が、徹底して完全に行われるようになる。 その際本発明に基く有利な構成にあっては、溝又は面取
部の上方端部が、上死点内又はその近傍でポンプピスト
ンブッシュ内の封止油溝を制御しており、更にこの面取
部又は溝を介して封止油を衝突状に流出せしめている。

【００１０】本発明によれば、有利には溝又は面取部の
端部が封止油溝に開口しており、該封止油溝は、ポンプ
ピストンに設けられ、かつポンプピストンブッシュ内に
設けられた封止油溝と共にオーバラップ部に到達してい
る。更に両封止溝の横断面は、協同して封止油溝を貫き
、有効な貫流横断面を発生せしめている。

【００１１】本発明の有利な実施例にあっては構成が次
のようになっている。つまり第２封止油溝が上死点の近
傍のポンプピストンブッシュの封止油溝の下方に位置し
てポンプピストン内に設けられており、前記第２封止溝
の内方に、上方に向って延びる溝又は面取部が開口して
おり、この部分は、ポンプピストンブッシュの封止油溝
を、封止油供給孔の開口部を越えた位置で制御しており
、またこの溝又は面取部にほぼ対角線状に向い合って位
置しているこの封止油溝内に、下方に向って延びて下方
に開放している溝又は面取部が開口するような構成であ
る。このような形式で２つの封止油溝が形成されており
、該溝は、場合によっては準備された形式で潤滑媒体に
よって貫流されている。このような形式で、ポンプピス
トンブッシュのより広い領域が潤滑されるようになる。

【００１２】潤滑部の尚一層の拡大のために利用できる
ポンプピストンブッシュの領域は、その構成が有利には
以下のようになっている。つまり封止油溝と、漏洩油溝
乃至混合油溝との間で別の封止油溝が、ポンプピストン
内の孔を介し封止油溝に接続されてポンプピストンに形
成されており、特に傾斜して延びるポンプピストン内の
別の孔が、封止油を該溝からポンプピストンの下死点の
領域内に流出可能にしている。これによって、常にポン
プピストンブッシュ内の封止油溝の上方に位置している
ピストンの領域にも封止油が供給されるようになり、そ
してそこでは、常に新しく均質に交換されたエンジンオ
イルで、一定の潤滑作用が達成できるようになっている
。従ってこの領域内では沈積物を確実に除去することが
できる。更にポンプピストン上の別の封止油溝は、これ
が有利な実施例に一致して次のように配置されている。 つまりポンプピストン上の別の封止油溝を介して封止油
が、ポンプピストンストロークの最高でも半分を越えて
、特に最高でも４分の１を超えて排出可能であり、更に
有利にはポンプピストンストロークの半分から、特に約
７５％から、封止油が排出可能な構成になっている。封
止油溝並びにポンプピストン上の付加的な封止油溝のこ
のような相互の配置にあっては、一時的に制御されて脈
動している封止油の流れが、全体として封止油供給孔か
らポンプピストンブッシュの内壁上の封止油溝内におい
て正しく保持されており、また引続いてポンプピストン
上の封止油溝内で正しく保持されている。つまりこの封
止油の流れは、ピストン内の孔を貫通して互いに接続さ
れている封止油溝内に、同一の方向でしかも夫々時間毎
に押し込まれるようにして行われている。

【００１３】別の封止油溝の横断面の寸法は、沈積物の
有効な除去と、個々の封止油溝における良好な流れ特性
の保持とのために、有利にはポンプピストンの別の封止
油溝の横断面積が、ポンプピストンブッシュの内壁上の
封止油溝の横断面積よりもより小さいような寸法になっ
ている。

【００１４】

【実施例】本発明の概略を、本発明の実施例の図面に基
いて説明する。

【００１５】図１は従来の技術に基いたポンプエレメン
トを示している。ポンプピストンブッシュは符号１で、
下死点位置にあるポンプピストンは符号２で、吸込孔は
符号３で、夫々図示されている。ピストン２内には漏洩
油溝４が設けられており、該溝４から漏洩油が孔５を介
して吸込孔３内に戻されている。符号６は封止油溝を示
しており、該溝６には、潤滑油がポンプピストンブッシ
ュ１内の孔７を介してエンジンの潤滑循環路から供給さ
れている。混合油溝８は、漏洩油溝４と封止油溝６との
間のポンプピストンブッシュ内に位置しており、重油燃
料と潤滑油とから成る混合油が、該混合油溝８から孔９
を介して、噴射ポンプの外方に位置している空間内に排
出せしめられている。孔７を介して供給される潤滑油乃
至封止油は、封止油溝６内に位置し、かつ重油燃料によ
って加熱されたポンプエレメントの加熱領域内に長時間
滞留しているので、ポンプピストン２の套面及びポンプ
ピストンブッシュ１のピストン走行面にラック状の形状
をした沈積物が沈着するようになり、これが更にコーク
ス化する恐れがある。この沈積物が結果的に、ピストン
のロックを惹き起すことになる。

【００１６】図２に基く実施例にあっては、ピストンが
図３及び図４の横断面に図示されているような軸方向の
溝又は面取部１０を有している。この溝又は面取部１０
は、図示の下死点の位置で高さａにまで延びている。こ
の位置では、ポンプピストンブッシュ内に設けられた封
止油溝６は制御されていない。溝又は面取部１０は、上
死点の高さｂまで延びている。更に明らかなように、こ
の溝又は面取部１０は封止油溝６を上死点の近傍で制御
している。溝又は面取部１０は、封止油供給孔７の開口
部１５に向い合って位置するポンプエレメント１９の側
部において封止油溝６と流出部とを接続せしめており、
この流出は、図面に図示のように、ばね室内で行われて
いる。

【００１７】このような形式で、調整された封止油の流
れが封止油溝６内に発生する。その結果、溝又は面取部
１０が封止油溝６の上を滑走している時、潤滑油が封止
油溝６から衝突状に流出するようになる。封止油溝６の
横断面積は、封止油供給孔７の横断面積に等しいか又は
より小さくなっている。従って流出が溝又は面取部１０
を貫流して制御されると、エネルギ的に調整された流れ
が封止油溝内に直ちに発生する。図２乃至図４に基く実
施例にあっては、ピストン２の溝又は面取部１０がピス
トンに対し軸方向で平行に延びている。図５は、溝１０
がスパイラル状乃至はねじ状にピストン２内に配置され
ていても宜いことを示している。

【００１８】図６に基く実施例が図２乃至図４に基く実
施例と異なっている点は、溝又は面取部１０がピストン
２に形成されている第２封止油溝１１に開口していると
いう点である。ピストン２の封止油溝１１は、上死点の
近傍でポンプピストンブッシュ１の封止油溝６で覆われ
るようになり、また封止油は溝６から溝又は面取部１０
を介して再び流出する。この場合、溝６及び１１の横断
面積は、封止油供給孔７の横断面積に等しいか又はより
小さくなっている。

【００１９】図７に基く変化態様が図２乃至図４に基く
構成と異なっている点は、溝又は面取部１０の代りにピ
ストン内に傾斜孔１２が設けられていて、これがほぼク
ロスピース１３の領域内で外方に向って開口していると
いう点である。この傾斜孔１２はピストン２上の位置１
４に開口しており、またこの開口部１４が封止油溝６を
制御すると、再び調整された流れが、封止油溝６を貫通
して封止油孔７の開口部１５から傾斜孔１２の開口部１
４へと発生する。

【００２０】図８に基く実施例にあっては、上死点にお
けるピストンの位置の近傍で封止油溝６の下方領域のポ
ンプピストン２内に、第２封止油溝１６が設けられてい
る。この封止油溝１６からピストン２内を上方に向って
、溝又は面取部１７が案内されている。この溝又は面取
部１７は、ポンプピストンブッシュ１の封止油溝６を封
止油供給孔７の開口部１５に向い合って位置している位
置において制御している。つまり封止油は、調整された
流れで開口部１５から封止油溝６を貫通してピストン内
の溝又は面取部１７に流出し、またこれによってピスト
ン２の封止油溝１６に流出する。溝又は面取部１７に対
角線状に向い合って位置しているピストンの側面におい
て、下方に向いているピストンの溝又は面取部１８が封
止油溝１６に開口しており、該溝１６は自由に開放され
ている。つまり封止油溝１６にも調整された流れが、溝
又は面取部１７から溝又は面取部１８に亙って発生して
いる。

【００２１】図９に基く実施例にあっては、同一の構成
部分に対しては前述の図面の符号が使用されている。そ
の際封止油溝６と、混合油溝８乃至漏洩油溝４との間の
ポンプピストン２上に、別の封止油溝２０が設けられて
おり、該溝２０はピストン２内の孔２１を介して封止油
溝６と協働している。付加的な封止油溝２０からの封止
油の流出は、特に傾斜して配置されたピストン２内の別
の孔２２を介して行われており、該孔２２は、図７に基
く構成に類似してばね室内に開口している。封止油溝６
からの封止油の流出は、前述の実施例の場合と同じ様に
、ほぼ軸方向に延びているポンプピストンの套面上の面
取部又は溝１０を介して行われる。図９から判るように
、ポンプピストン２内の孔２１及び２２の配置は、封止
油溝２０が封止油によって完全に貫流せしめられ、また
封止油が、１方の側部に供給され、かつ供給側に向い合
って位置している側部に流出せしめられるようになって
いる。図９には、上死点の領域内におけるピストン上の
付加的な封止油溝２０の位置が符号２０′で概略示唆さ
れている。

【００２２】図１０に基く図面には、孔２１及び２２の
個々の開口部が詳細に図示されている。封止油は、供給
導管７を介し封止油溝６に到達し、かつポンプピストン
２の上昇工程の際、孔２１の開口部２３が封止油の流れ
を孔開口部２４の方向でピストン套面上の別の封止油溝
２０に開放している。そこから封止油は、封止油溝２０
の全周面に亙って孔２２の孔開口部２５に到達し、かつ
そこから引続いて下死点の領域内で孔流出部２６に到達
し、ひいては噴射ポンプのばね室に到達している。ポン
プピストン２の別の上昇運動の際、封止油は前述の実施
例と同じ様に、封止油溝６の領域２７内の封止油溝６か
ら面取部又は溝１０を介して同じ様に噴射ポンプのばね
室に到達している。

【００２３】ポンプピストン２上の付加的な封止油溝２
０の横断面積は、ポンプピストンブッシュの内壁上の封
止油溝６の横断面積よりより小さい。

【００２４】図１２に図示の線図には、ポンプピストン
のストロークが時間ｔ乃至カム軸角度αを介して図示さ
れている。その際明らかなように、時間ｔ１とｔ２との
間及び時間ｔ５乃至ｔ６の間の下死点の領域内で、付加
的な封止油溝２０と噴射ポンプのばね室との接続が孔２
２を介して行われており、１方上死点の領域を越えて延
びている時間ｔ３乃至ｔ４に亙って、封止油溝６とばね
室とが溝又は面取部１０を介して接続されている。この
ような形式で時間的に制御されて脈動している封止油の
流れが、夫々時間的に互いにスライドしている溝６及び
２０を貫通して発生せしめられる。その際付加的な封止
油溝２０からの封止油の流出は、ポンプピストン２のス
トロークの最大でも半分に一致する時間乃至カム軸角度
を介して行われており、１方封止油溝６からの封止油の
流出は、ポンプピストン２の全ストロークの約７５％に
亙って行われている。

【図面の簡単な説明】

【図１】現状技術に基く汎用装置の軸方向の断面図であ
る。

【図２】ポンプエレメントの実施例の図である。

【図３】ポンプエレメントの実施例の、図２の線ＩＩＩ
−ＩＩＩに沿った断面図である。

【図４】ポンプエレメントの実施例の、図２の線ＩＶ−
ＩＶに沿った断面図である。

【図５】図２に対応する変化態様の部分縦断面図である
。

【図６】変化態様の縦断面図である。

【図７】変化態様の縦断面図である。

【図８】変化態様の縦断面図である。

【図９】別の変化態様を示す図２に類似した図である。

【図１０】図９の２つの封止油溝の領域の詳細図である
。

【図１１】図９の線ＸＩ−ＸＩに沿った断面図である。

【図１２】図９乃至図１１に基く実施例の、個々の封止
油溝から封止油を流出させた場合の線図である。

【符号の説明】

１　　　　ポンプピストンブッシュ ２　　　　ポンプピストン ３　　　　吸入孔 ４　　　　漏洩油溝 ５　　　　漏洩油戻り孔 ６　　　　ポンプピストンスリーブにおける封止油溝７
　　　　封止油供給孔 ８　　　　ポンプピストンブッシュにおける混合油溝９
　　　　混合油の流出孔 １０　　　　ピストン内の軸方向溝又は面取部１１　　
　　ピストン内の封止油溝 １２　　　　ピストン内の傾斜孔 １３　　　　ピストンクロスピース １４　　　　ピストン内傾斜孔の開口部１５　　　　封
止油供給孔の開口部 １６　　　　ピストン内の第２封止油溝１７　　　　軸
方向の溝又は面取部 １８　　　　第２封止油孔から出発している軸方向溝又
は面取部 １９　　　　ポンプエレメント ２０　　　　ピストン内の付加的な封止油溝２１，２２
　　　　ピストン内の傾斜孔２３乃至２８　　　　封止
油溝の間、乃至は封止油溝と噴射ポンプのばね室との間
、の孔の開口部 Ｈ　　　　ストローク ｔ　　　　時間 α　　　　カム角度

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　噴射型内燃機関のための重油燃料噴射
   装置であって、該装置はポンプピストン（２）及び（又
   は）ポンプピストンブッシュ（１）の内壁に封止油溝（
   ６）を有しており、その際封止油溝（６）の封止油は、
   ポンプエレメントの側部に案内され、かつ供給側部に向
   い合って位置するポンプエレメントの側部において封止
   油溝（６）からポンプピストン（２）によって制御され
   た形式で排出されており、また封止油溝（６）の上方に
   は漏洩油溝（４）が設けられている形式のものにおいて
   、各封止油溝（６，１１，１６，２０）が、封止油をポ
   ンプエレメント（１９）の側部に供給しており、また供
   給側部（１５）に向い合って位置するポンプエレメント
   （１９）の側部において封止油を各封止油溝（６，１１
   ，１６，２０）から排出していることを特徴とする、噴
   射型内燃機関のための重油燃料噴射装置。
2. 【請求項２】　　封止油溝（６）と漏洩油溝（４）との
   間に混合油溝（８）が設けられており、該混合油溝（８
   ）から混合油が排出せしめられていることを特徴とする
   、請求項１記載の重油燃料噴射装置。
3. 【請求項３】　　封止油溝（６，１１，１６，２０）の
   横断面積が、封止油のためのポンプピストンブッシュ（
   １）内の供給孔（７）の横断面積の最高でも１００％で
   あることを特徴とする、請求項１又は２記載の重油燃料
   噴射装置。
4. 【請求項４】　　封止油溝（６，１１，１６）からの封
   止油の流出が、上死点内又は上死点の近傍でポンプピス
   トン（２）によって制御されていることを特徴とする、
   請求項１から３までのいずれか１項記載の重油燃料噴射
   装置。
5. 【請求項５】　　封止油溝（６）が、ポンプピストンブ
   ッシュ内に配置されており、またポンプピストンが長手
   方向に延びる面取部又は溝（１０）を有し、該面取部又
   は溝（１０）は、運転中ポンプピストンの最も頻繁に位
   置する位置の近傍で、封止油供給孔（７）の開口部に対
   しほぼ対角線状に位置していることを特徴とする、請求
   項１から４までのいずれか１項記載の重油燃料噴射装置
   。
6. 【請求項６】　　溝又は面取部（１０）の上方端部が、
   上死点内又は上死点の近傍でポンプピストンブッシュ（
   １）内の封止油溝（６）を制御していることを特徴とす
   る、請求項５記載の重油燃料噴射装置。
7. 【請求項７】　　溝又は面取部（１０）の上方端部が封
   止油溝（１１）に開口しており、該封止油溝（１１）は
   、ポンプピストン（２）に設けられ、かつポンプピスト
   ンブッシュ（１）内に設けられた封止油溝（６）と共に
   カバー部に達しており、その際両封止油溝（６及び１１
   ）の横断面は、共通して封止油溝（６）を貫く有効な貫
   流横断面を形成していることを特徴とする、請求項５又
   は６記載の重油燃料噴射装置。
8. 【請求項８】　　ポンプピストンには、上死点の近傍で
   ポンプピストンブッシュ（１）の下方に位置している第
   ２の封止油溝（１６）が設けられており、その内方には
   、上方に向って延びる溝又は面取部（１７）が開口し、
   該溝又は面取部（１７）は、ポンプピストンブッシュ（
   １）の封止油溝（６）を、封止油供給孔（７）の開口部
   （１５）に向って位置する位置で制御しており、またこ
   の溝又は面取部（１７）のほぼ対角線状に向い合って位
   置しかつ下方に向って延びて下方に開放している溝又は
   面取部（１８）が、上記の封止油溝（１６）に開口して
   いることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか
   １項記載の重油燃料噴射装置。
9. 【請求項９】　　別の封止油溝（２０）が、封止油溝（
   ６）と漏洩油溝（４）乃至混合油溝（８）との間で、ポ
   ンプピストン（２）内の孔（２１）を介し封止油溝（６
   ）に起立状に接続されてポンプピストン（２）に形成さ
   れており、該封止油溝（２０）から傾斜して延びている
   ポンプピストン（２）内の別の孔（２２）を介して、封
   止油がポンプピストン（２）の下死点の領域内に流出可
   能であることを特徴とする、請求項１から６までのいず
   れか１項記載の重油燃料噴射装置。
10. 【請求項１０】　　ポンプピストン（２）の別の封止油
    溝（２０）の横断面積が、ポンプピストンブッシュ（１
    ）の内壁の封止油溝（６）の横断面積よりもより小さい
    ことを特徴とする、請求項８又は９記載の重油燃料噴射
    装置。
11. 【請求項１１】　　封止油は、ポンプピストン（２）の
    別の封止油溝（２０）を介し、ポンプピストン（２）の
    ストロークの最高でも半分を超えて流出可能であること
    を特徴とする、請求項９又は１０記載の重油燃料噴射装
    置。
12. 【請求項１２】　　封止油が、封止油溝（６，１１）か
    らポンプピストン（２）のストロークの半分から流出可
    能であることを特徴とする、請求項１から１１までのい
    ずれか１項記載の重油燃料噴射装置。