JPH03286176A - ディーゼルエンジン用燃料噴射装置 - Google Patents

ディーゼルエンジン用燃料噴射装置

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JPH03286176A
JPH03286176A JP8788390A JP8788390A JPH03286176A JP H03286176 A JPH03286176 A JP H03286176A JP 8788390 A JP8788390 A JP 8788390A JP 8788390 A JP8788390 A JP 8788390A JP H03286176 A JPH03286176 A JP H03286176A
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valve
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fuel
fuel injection
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Mataji Tateishi
立石 又二
Etsuo Kunimoto
悦夫 國本
Yoshinori Nagae
禎範 永江
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は陸舶用のあらゆる用途向のディーゼルエンジン
用燃料噴射装置に関する。
〔従来の技術〕
第4図は従来形ディーゼルエンジンの燃料噴射系の一例
を示したもので、1はジャーキ式燃料噴射ポンプ本体、
2はプランジャバレル、3はプランジャ、4は吐出弁、
5は等圧弁、6は燃料噴射管、7は逆止弁、8は燃料噴
射弁本体、9は噴孔、lOは針弁、11は燃料弁ばねを
示す。これらの図では噴射管6内に残留圧調整用のシス
テムが付加されており、7は残留圧調整用弁で、蓄圧器
12と蓄圧用ポンプ13などからなるシステムが連結さ
れている。
次に前記従来例の作用について説明する。
燃料カム(図示せず)によってプランジャ3が押し上げ
られると、バレル2内の燃料が圧縮され、吐出弁4を開
いて噴射管6内に送出され、燃料弁8に至ると針弁10
をばね11の押圧力に抗して押し上げて開弁させ、噴孔
9よりエンジンのシリンダ(図示せず)内に噴出し、燃
料は燃焼してエンジン出力が発揮される。
この際生ずる二次噴射を防止するため吐出弁4の近くに
逆方向に等圧弁5が設けられており、バレル2の圧力が
低下しておれば、余分の圧力上昇が噴射管6内に生しな
いように等圧別5を開いて噴射管6内の高圧油を所定の
圧力になるまで放出する。一方噴射終了後噴射管6内の
圧力が異常に低下し、場合によっては負圧となるなどの
不具合を防止するために、残留圧調整用の逆止弁7とそ
れにつづく蓄圧器12以下を設けており、必要に応じて
逆止弁7が開閉して、所定の残留圧力になるまで前記逆
止弁7、蓄圧器12、ポンプ13を介して燃料を管6に
供給する。
第5図は前記従来例の噴射特性を示したもので主噴射の
みを1回行った場合を示している。
なおさらに、ディーゼルノックを防止する高性能の着火
燃焼を行わせるため、この噴射系でパイロット噴射と主
噴射の二回噴射をつづけて行なう場合には、プランジャ
3を図示しないカムによって二段に分けて上昇させるか
、又はプランジャ3の上部外周部に図示しない逃し用の
溝を設けることによって行なうのが一般に行われており
、第6図に示すようなパイロット噴射と主噴射の二回噴
射が実現されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが前述の従来形噴射系において、パイロット噴射
と主噴射を行なうのに、カムとプランジャのいずれで行
なう場合でも幾何学的構成が困難であるため、バイロフ
ト噴射を主噴射に対して最適のタイミングで行なうこと
が困難であり、パイロット噴射の目的であるディーゼル
ノックの防止が、エンジンの運転状態(負荷1回転速度
、気温など)や燃料のセタン価に応し、好ましい状態で
実現することができない欠点があった。
本発明の目的は前記従来装置の問題点を解消し、ディー
ゼルノックが最小となるようにコントロールし、パイロ
ット噴射の時期と量を自由に選択できる燃焼噴射装置を
提供するにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明はジャーキ式ディーゼルエンジン用燃料噴射装置
において、燃料噴射弁の開弁圧調整用ばね受と弁本体の
間に圧電素子を介在させ、圧電素子に荷電システムを連
結し、該圧電素子への通電はクランク角が人力されるコ
ントローラ16により適切なタイくングでON、OFF
されるように構成したものである。
〔作用〕
噴射管6内は所定の残留圧Prが保たれており、クラン
ク軸と同期して出されるクランク角信号によりバイロフ
ト噴射が必要なタイミングとなると、圧電素子14の駆
動用コントローラ16のスイッチが入り、電源15によ
って電圧が圧電素子14に加えられ、圧電素子14が変
形し、ばね受座111を押し上げるためばね11はちぢ
み、針弁は噴射管6内の残留圧力Prで押し上げられて
開弁し、噴孔9より燃料を噴出する。所定のパイロット
噴射が行われた後はコントローラ16のスイッチがOF
Fとなり、圧電素子14は元の位置にもどり、針弁10
には再びばね11のばね力が加わって閉弁し、主噴射の
待機状態となる。
〔実施例〕
以下第1〜3図を参照し、本発明の一実施例について説
明する。
第1図は実施例の燃料噴射系図、第2図は同パイロット
噴射作動図、第3図は同燃料噴射特性図である。
第1図は本発明の構成概要を図示したものである。その
特徴は燃料噴射弁8の中に圧電素子(とくに積層型の圧
電素子)14を設け、これに電圧をかけることにまり針
弁10を押し下げているばね11の押付力を制御し、噴
射管6内の残留圧Prとして貯えられたエネルギを利用
してパイロット噴射を行なわせるものである。
噴射系の基本構造は、従来例に示す第4図と類似してお
り、従来例と同一部分については、1はジャーキ式燃料
噴射ポンプ本体、2はプランジャバレル、3はプランジ
ャ、4は吐出弁、5は等圧弁、6は燃料噴射管、7は逆
止弁、8は燃料噴射弁本体、9は噴孔、10は針弁、1
1は燃料弁ばねを示す。これらの図では噴射管6内に残
留圧調整用のシステムが付加されており、7は残留圧調
整用弁で、蓄圧器12と蓄圧用ポンプ13などからなっ
ているシステムが連結されている。
次に本発明の特徴部分としては、燃料噴射弁内でばね受
111と噴射ポンプ本体の間に圧電素子14を、またそ
の駆動用としては電源15とクランク角検出器17より
のクランク角信号が人力するコントローラ16を設け、
該コントローラで適切なタイミングで圧電素子をON、
OFFする構成となっている。従って従来のように幾何
学的制約なしに、電気的制御によってパイロ7)噴射を
行わせるように構成したものである。
次に第2〜3図を参照し前記実施例の作用について説明
する。
第2図に示すように、燃料噴射管6内は等思弁5と残留
圧調整用弁7および針弁lOの三つの弁で所定の残留圧
Prが保たれており、図示しないクランク軸と同期して
出力されるクランク角信号により、バイロフト噴射が必
要なタイミングに達すると、圧電素子14の駆動用コン
トローラ16のスイッチが入り、電源15によって電圧
が圧電素子14に印加されて圧電素子14が変形し、ば
ね受座111を押し上げる。その結果、ばね11によっ
て押し付けられていた針弁10は押し付は力を失うこと
になり、噴射管6内の残留圧力Prによって針弁は押し
上げられて開弁し、噴孔9より燃料を噴出する。所定の
燃料量が噴出すると、コントローラ16のスイッチがO
FFとなり、圧電素子14は元の位置に戻り、針弁10
には再びばね11の付勢力が加わり閉弁する。
次いで、図示しないカムが燃料噴射ポンプのプランジャ
3を押し上げ、主噴射が行われるがこの場合、前記圧電
素子の回路はOFFとなっているため、燃料噴射管6内
の油圧が上昇し、針弁10の開弁圧以上になれば、針弁
10が開き再び噴孔9から主噴射が開始される。なお本
発明のパイロット噴射時の詳細は、第3図の噴射特性図
に示すとおりである。
以上のとおり、本発明のバイロフト噴射は電気的人力に
よって制御され、主噴射はカム、プランジャ等の機械式
で制御されることになり、主噴射に対しバイロフト噴射
を任意の望むタイミングと量になるように容易に制御が
できるため、ディーゼルノックを防止できる理想的なデ
ィーゼルエンジン用燃料噴射装置が実現できる。
〔発明の効果〕
本発明は前記のとおり構成したので、第3図に示すよう
な噴射特性が得られ、機関の運転条件や燃料のセタン価
等に最適のバイロフト噴射タイミングと量が実現できス
ムーズな着火燃焼が実現できる。
又その結果ディーゼルノックのない静かで排気公害が少
なく、且熱効果の高い高性能のディーゼルエンジンが実
現できると共に、低セタン価燃料を使用しても、ディー
ゼルノックが防止でき、又多種燃料にも対応可能なディ
ーゼルエンジンを実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1〜3図は本発明に係るもので、第1図は燃料噴射系
の構成図、第2図は燃料噴射系の作用説明図、第3図は
同噴射系の燃料噴射特性図、第4〜6図は従来例に係る
もので、第4図は第1図応当図、第5図はパイロット噴
射のない場合の従来形燃料噴射特性図、第6図はバイロ
フト噴射が行われる場合の従来形燃料噴射特性図である
。 8・・・燃料噴射弁、10・・・針弁、11・・・ばね
、14・・・圧電素子、15・・・電源、16・・・コ
ントローラ、111・・・ばね受。 クランク角度e クランク角度O 第5 図 クラック角度O 第6 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ジャーキ式燃料噴射ポンプと高圧噴射管と残留圧調整装
    置と自動弁式燃料噴射弁とにより構成されるディーゼル
    エンジン用燃料噴射装置において、燃料噴射弁の開弁圧
    調整用ばね受と弁本体との間に圧電素子を介在させ、同
    圧電素子に荷電システムを連結し、圧電素子への通電を
    制御する手段を設けたことを特徴とするディーゼルエン
    ジン用燃料噴射装置。
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JPS496043A (ja) * 1971-06-04 1974-01-19
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JPS6324363U (ja) * 1986-08-01 1988-02-17
JPS63198769A (ja) * 1987-02-13 1988-08-17 Hitachi Ltd 圧電式燃料噴射弁
JPS63208665A (ja) * 1987-02-24 1988-08-30 Hitachi Ltd 圧電式燃料噴射弁
JPS63253168A (ja) * 1987-04-08 1988-10-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料噴射ポンプ

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