JPH06501088A - 内燃機関における燃料導管用装置 - 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】 内燃機関における燃料導管用装置 本発明は添付請求の範囲第１項の前提部分による装置に関する。

従来技術 例えば、大重量のトラックに使用されるディーゼル機関においては、燃料がそれ ぞれの燃焼室内に配置されたそれぞれ異なった燃料インジェクターに供給される のが普通である。この場合、燃料は総てのインジェクターに共通の高圧ポンプか ら高圧下でそれぞれのインジェクターに給送される。この型式の燃料噴射はポン プとインジェクターとの間に多くの連結部を有する比較的長い管の使用を伴う。

このことは相当なスペースを取るだけでなく、燃料の漏洩を防止するために管お よび連結部に厳格な要求を課する。これらの管は機関室内に全体として保護され 得ない状態で通常は配置され、従って容易に破損される恐れがあり、これがさら に漏洩の危険を増大させる。

他の型式の燃料インジェクターはそれぞれのインジェクターに対して別々に配置 される高圧ポンプと一体的に設計されている。この場合、各々のインジェクター にはそれぞれ燃料が低圧ポンプから供給され、噴射に必要な高圧は各々のインジ ェクター内で発生される。このことは高圧にさらされる多くの連結部を有する長 い管の必要性を避け、これにより漏洩の危険を低減させる。しかし、この型式の インジェクターは上述の型式のものよりもさらに多くの管を必要とする。同時に 、これらの管のために利用できるスペースは、とりわけ、それぞれのインジェク ターが注入作用を行うための駆動を必要とすることによってさらに制限される。

通常この駆動はインジェクターの上に配置され、その運動がカム軸によって制御 されるロッカーアームによって与えられる。それにもかかわらずこの型式のイン ジェクターは幾つかの利点を存する。それは正しい量の燃料が正しい時期に噴射 されるのを確実にすることの可能性を向上させ、このことはとりわけ燃料消費、 動力および排気物質に関して機関を最良化するのに重要である。

通常の管の代りに押出し加工されたアルミニウム成形体の形態の燃料導管を使用 する方法が５Ｅ３８５６１２によって公知である。これの目的は主として比較的 高価な管の必要性を避けることである。良好な封止作用を保証すると共に、移動 に対するある程度の撓みを可能にするために、この燃料導管は若干の変形を許す ために薄壁に設計されなければならない。しかし、この型式の燃料導管は相当な スペースを必要とする。幾つかの燃料導管を必要とするこの型式の燃料インジェ クターの場合には、限定されたスペースしか得られない。さらに、この型式の燃 料導管の取付けは燃料導管か実質的に真直ぐに張り延ばされ得ることを必要とす る。

発明の目的 本発明の目的は、シリンダーヘッド内のダクトを含む燃料導管を、燃料噴射用燃 料導管装置において必要とされる連結部と共に簡単化することである。さらに詳 しくは、目的は、シリンダーヘッドの内部または外部のいずれにおいても僅かな スペースしか必要としない管を簡単な手段によって提供し、且つ連結部の数、従 って漏洩の危険を低減させ得るようにすることである。さらに他の目的は、燃料 供給装置の整備および修理を、それが必要な場合に容易にすることである。本発 明によれば、上述の目的は添付の請求の範囲第１項の特徴部分に示される要件に 従って装置を設計することにより達成される。

発明の詳細な説明 本発明は、製造するのに簡単且つ安価であり、また迅速に且つ容易に取付けるこ とのできる燃料導管の使用を可能にする。また本発明は、燃料導管を、それらが 保護されると共に漏洩の危険が低減され得るように配置するのを可能にする。

本発明のさらに他の目的は、機関への吸入空気の供給と同じ側で燃料が供給され る機関の外部燃料導管と相互作用するための燃料導管の有利な経路を、機関のシ リンダーヘッドの内部に備えることである。本発明の一実施例においてこのこと は、吸気ボートか好ましい流動条件・　を与えるように備えられ得ると共に、シ リンダーへノド内の利用可能な壁面を最適に用いることにより通路が外部の燃料 導管に連結され得るように、シリンダーヘッド内の利用可能な壁材料が用いられ ることを可能にする孔によって達成される。

図面の説明 本発明を例示する一実施例が以下に添付図面を参照して説明されるが、これらの 図面の内 環１図は燃料供給装置の図解的な表示であり、第２図は機関のシリンダーヘッド を通る断面図を示し、第３図は機関の側面図を示し、 第４図は燃料導管成形体を通る断面図を示し、第５図は上方から見た機関の図解 的な断面図を示して第１図に図解的に示された燃料供給装置は例えば６気笥直列 型機関のような多気筒ディーゼル機関１２に使用するように設計されている。こ の燃料供給装置はトラックのような大重量の車両用に設計されることかできる。

燃料タンクｌからの燃料は吸込み導管２を通って燃料ポンプ３に給送され、燃料 はこの燃料ポンプから圧力導管４を通りそれぞれ異なった燃料インジェクター５ に注入される。燃料インジェクター５の数は機関１２の燃焼室の数に対応してい て、この実施例では６つである。それぞれのインジェクター５からの余剰の燃料 がタンクｌに戻され得る戻り導管６がそれぞれのインジェクター５に連結されて いる。機関の速度に呼応する時間に関しておよび（または）機関の他のパラメー ターに依存して噴射を制御するための制御圧力導管７（この中ではポンプ３から の一定圧力の燃料がそれぞれのインジェクター５に供給される）も各々のインジ ェクター５に連結されている。この目的のために、制御圧力導管７内の圧力は機 関の種々のパラメーターを感知するセンサーに連結される図示されない電気的制 御装置の作用の下で制御される。

燃料インジェクター５はブツシュロッド８，１ｏ、ロッカーアーム９および機関 によって駆動されるカム軸ｌｌを組込んだ駆動機構によって機械的に作動される 注入要素を組込んでいる。第１図には、このことが一つの燃料インジェクター５ についてだけ図解的に示されているが、総てのインジェクター５が同様に駆動さ れる。この場合、カム軸１１は総てのインジェクター５に対して共通であるが、 ブッンユロツド８，１０およびロッカーアーム９はそれぞれのインジェクター５ に対して個々に設けられている。注入要素はインジェクター５へ給送される燃料 に噴射に適した高圧が与えられるのを保証する。

燃料ポンプ３によって発生される圧力は低く、燃料がそれぞれのインジェクター ５に安全に供給されるのを保証するのに十分であるにすぎない。一体的な注入要 素を有するこの型式の燃料インジェクター５は多くの場合インジェクターと称さ れ、従って、この用語が以後の説明で使用される。このようなインジェクター５ およびこれらのインジェクターに対する燃料供給装置の設計のその他の様相は両 者ともそれ自体公知であるので、本説明はこれらを含んでいない。

第２図はインジェクター５における機関のシリンダーヘッドエ３の、第５図に従 う垂直断面２−２を示している。この実施例による機関はそれぞれの燃焼室に対 して別個のシリンダーヘッド１３を有するように設計されていて、総てのシリン ダーヘッドは同じ設計を有する。従って、以後の説明はシリンダーヘッドＩ３の １つの設計を説明するだけに限られる。

シリンダーヘッド１３は、内部にシリンダーが配置されているエンジンブロック に通常のボルト連結によって固定される下面１４を有するように設計されていて 、これらのシリンダーはピストンおよびシリンダーヘッドと共に機関の燃焼室の 境界を画定している。１つの燃料インジェクター５はシリンダーヘッド１３内の 垂直な貫通孔１５内に固定されている。第１図に図解的に示された３つの燃料導 管４，６．７はインジェクター５に連結されている。シリンダーヘッド１３内の 上側の通路１６は制御圧力導管７に組込まれ、中央の通路１７は戻り導管６に組 込まれ、下側の通路１８は圧力導管４に組込まれている。これらの通路１６−１ ８はシリンダーヘッド１３内の孔として設計されている。これらの孔がシリンダ ーヘッド１３の限られた壁面に設けられるのを可能にするために、これらの孔は 角度の付いた孔として構成されている。第２図においてこれらの孔の方向に長手 方向断面にて示された３つの孔２１，２２．２３は第１の穿孔作業て作られる。

３つの他の孔２４，２５．２６は第１の孔２１−２３に対しである角度での第２ の穿孔作業で作られる。第２図はこれらの第２の孔２４−２６の端部だけを示し 、如何にしてこれらの孔が第１の孔２１−２３に連結されているかを示している 。第１の孔２１−２３はそれぞれの入口穴内の封止プラグ２７によって封止され ている。

第２の孔２４−２６はシリンダーヘッド１３の側部から作られ、孔２４−２６が 第１の孔２１−２３の中にまで延在するのを確実にするのに十分な制限された深 さを育する。第２の孔２４−２６の入口穴は総て機関１２の一方の側に開口して いる。以下の説明から判るように、孔２４−２６への入口か総て機関１２の同じ 側にそれらの開口を有していることが本発明に極めて重要なものである。

これらの第１および第２の穴２１−２６によって形成されるシリンダーヘッド１ ３内の通路１６−１８は燃料をインジェクター５へおよびインジェクターから供 給するのに使用される。これらの通路１６．−１８はシリンダーヘッド１３内に 、Ｏリングによって封止され且つインジェクター５の異なる部分と直接に連通ず る３つの別々のスペース３１＝−３３に開口している。インジェクター５のノズ ル３４は機関の燃焼室内に開口し、インジェクター５に供給される燃料の適切な 部分をこの燃焼室内に噴射する。インジェクター５の設計はそれ自体公知であり 、またそのさらに詳細な設計は本発明の理解には重要なものではないので、ここ での説明はこれを含んでいない。本質的に普通の方法でシリンダーヘッド１３は また機関の冷却装置と連通ずる多くの冷却液通路３５を有する。燃焼室に対する 弁およびこれらの弁を制御するカム伝動装置もまた通常のようにシリンダーヘッ ド１３内に配置されているが、図示されていない。

第３図は機関■２の側面図の一部分を示すと共に機関１２の吸気装置が配置され ている側を示している。これは、機関１２に空気を導入する長手方向の吸気マニ フオルド３７を組込んでいる。その排気装置は機関１２の他方の側に配置されて いる。それぞれのシリンダーヘッド１３は別々のキャップ３８によって覆われて いる。長手方向の成形体４０として設計されている本発明による燃料導管は機関 １２に沿って吸気マニフォルド３７の下方の区域に延在している。この成形体は 押出し加工されたアルミニウムによって製造されていて、その長さ全体にわたっ て同じ断面形状を示している。

第４図は成形体の、第５図に従う断面４−４を示している。それぞれのシリンダ ーヘッド１３内の通路１６−１８の開口は機関および成形体４０の長手方向にお ける異なる断面に沿って配置されている。成形体４０は３つの長手方向の通路を 含んでいる。第１の通路４１は戻り導管６に組込まれ、第２の通路４２は圧力導 管４に組込まれ、第３の通路４３は制御圧力導管７に組込まれている。それぞれ のシリンダーヘッド１３に対して３つの横方向のダクト４４−４６が、成形体４ ０内に、通路１６−１８の開口のために備えられている区域に配置されている。

これらのダクトの第１のダクト４４は成形体４０全体を通って横方向に延在する と共にバンジョー型ねじ４７を組入れており、このことによって成形体４０内の 第１の通路４１がシリンダーヘッド１３内の戻り導管１７と連通ずる。バンジョ ー型ねじ４７はシリンダーヘッド１３内のねじと係合するねじを有するように設 計されている。成形体４０は１つのバンジョー型ねじ４７によってそれぞれのシ リンダーヘッド１３に固定されており、すなわち全部の成形体４０に対しては合 計６つのバンジョー型ねじ４７がある。

成形体内の第２および第３の通路、それぞれ４２および４３、は第２および第３ のダクト４５および４６を介して各々のシリンダーヘッド１３内の通路１８．１ ６とそれぞれ連通している。それぞれのシリンダーヘッド１３は３つのダクト４ ４−４６の開口のために備えられている区域に平滑な面を存するように設計され ていて、成形体４００対応する面もまた平滑にされている。それぞれのダクト４ ４−４６に対するシール（図示せず）が、成形体４０とそれぞれのシリンダーヘ ッド１３との間に形成された分離線５０に配置されている。

成形体４０にはその一端、すなわち機関１２の前端に該当する第３図の左端に封 止キャップ５１が設けられ、このキャップは２つのねじによって成形体４０内の ２つの長手方向の穴５２．５３内に係合している。ここにおいて、機関１２の前 端とは、機関が車両内に長手方向に取付けられた時に車両の方向にて前方に向け られ、従って機関の出力軸が配置される後端とは反対の端部を意味する。穴５２ ．５３は成形体４０全体に沿って延在しており、その理由は成形体が押出し加工 された輪郭形状として製造されているからであるが、しかし一端に封止キャップ ５１を、他端に連結部片５４を固定するためのねじがこれらの端部にだけ設けら れている。封止キャップ５１の機能は成形体のそれぞれの通路４１−４３を前記 端部で封止することである。

成形体４０の他端に固定される連結部片５４には３つの管連結ニップルが設けら れていて、それぞれが成形体の通路４１−４３の１つと連通している。燃料導管 ５５５６．５７が、それぞれ燃料ポンプ３およびタンク１に連結される管の形態 をしたこれらの管連結ニップルに固定されている。これらの導管５５−５７は前 に述べた圧力導管４、制御圧力導管７および戻り導管６に組込まれている。燃料 ポンプ３は機関１２の後端部に配置された歯車伝動装置によって駆動される。連 結部片５４および燃料ポンプ３は両方とも機関１２の同じ端部に配置されている から、これらの導管５５−５６の間の距離はさらに短くされ得る。これと異なり 燃料ポンプ３が機関１２の前端部に配置される代替実施例においては、成形体上 の連結部片５４は前述とは異なり、前端部に配置されなければならない。

第５図は機関１２の種々の部分の上方から見た簡単化された図解的な図面を示し ている。機関のシリンダー、この場合６つのシリンダーは参照番号６０によって 示されている。それぞれのシリンダーヘッド１３は図解的に示されたインジェク ター５を組込んでいる。３つの第１の孔２１．−２３は互いに上下に配置されて いるが、そのために頂部の孔２１だけしかこの図面には示されていない。穿孔作 業を容易にするために、それぞれのシリンダーヘッド１３は凹部６１を有するよ うに設計されていて、この凹部から第１の孔２＋−２３が穿孔される。これらの 第１の孔２１−２３に対しである角度を形成する３つの第２の孔２４−２６は総 て機関の吸気マニフォルド３７と同じ側に開口している。機関の排気マニフォル ド６２は機関の反対側に配置されている。既述のように、吸気マニフオルド３７ の下には燃料導管成形体４０が総てのシリンダーヘッド１３に沿って延在してお り、それぞれのシリンダーヘッド１３内の燃料通路１６−１８と連結している。

説明された燃料導管成形体４０を存する装置は、成形体内に含まれる燃料導管４ ．６．７の部分が外部からの障害に対して良好に保護されると共に、整備のため にそれを取外すのが容易であることを意味する。組立も同様に容易に行われ、不 正確な連結の危険が排除される。成形体４０は機関１２の吸気側に配置されてい て、排気マニフォルドとは同し側にないから、燃料か加熱される危険もなく、燃 料の効果的な利用が保証される。成形体４０の製造費用は安価に保たれ得る。

シリンダーヘッド内の通路を角度の付いた孔として設計することによって、これ らの通路には、これらの孔により得られる利点例えば高い精度に対する簡単な製 造に関する利点が与えられる。これらの孔をある角度で設計することによって、 機関の流動条件に関する限り、機関の吸気および出口ボートは最適条件に設計さ れ得る。シリンダーヘッド内で燃料通路に対して利用できるスペースは、特に二 重吸気および（または）排気ボートを有する機関においては非常に制限され、従 ってこのような場合には吸気および出口ポートが燃料通路を考慮せずに設計され 得るならば有利である。

本発明は上述の実施例に制限されるものではなく、添付請求の範囲内で変更され 得る。

’　Ｆ／６２ Ｆ／（ｉ　４ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．シリンダーヘッド（１３）内に配置され且つ該シリンダーヘッド（１３）内 に配置されている燃料通路（１６−１８）を介して燃料が供給される燃料インジ ェクター（５）に供給するための、燃料タンク（１）から燃料限吸引する燃料ポ ンプ（３）により燃料を供給する燃料供給装置を有する多気筒内燃機関における 装置において、 前記機関の前記シリンダーヘッド（１３）内の前記燃料通路（１６−１８）が該 シリンダーヘッド（１３）の同じ側に開口していること、 燃料導管成形体（４０）が前記機関に沿って装着可能に取付けられ且つ前記シリ ンダーヘッド（１３）と連結していること、 前記燃料導管成形体（４０）が前記機関の前記燃料供給装置に対する給送導管（ ４）、戻り導管（６）および制御圧力導管（７）に組込まれる少なくとも３つの 長手方向の別々の通路（４１−４３）を含んでいること、前記シリンダーヘッド （１３）内の前記通路（１６−１８）が前記燃料導管成形体（４０）内の横方向 ダクト（４４−４６）を介して前記燃料導管成形体（４０）内の通路（４１−４ ３）と連通していること、および前記燃料導管成形体（４０）にはその一方の端 部に、前記燃料通路（４１−４３）を前記機関の残余の燃料供給装置に連結する 連結部が設けられていること、を特徴とする装置。 ２．請求の範囲第１項に記載の装置において、前記燃料導管成形体（４０）が軽 金属、望ましくはアルミニウムの押出し加工された輪郭形状に形成されて、その 全長にわたって実質的に同じ断面形状を示すことを特徴とする装置。 ３．機関のシリンダーヘッドの互いに反対側に配置される排気マニフォルドおよ び燃焼空気用吸気マニフォルドを有する機関における請求の範囲第１項に記載の 装置において、前記燃料導管成形体（４０）が前記機関の前記吸気マニフォルド （３７）と同じ側従って前記排気マニフォルド（６２）とは反対側で前記機関の 前記シリンダーヘッド（１３）に装着可能に固定されていることを特徴とする装 置。 ４．請求の範囲第１項に記載の装置において、前記燃料導管成形体（４０）が、 その両端の一方において、装着可能の封止キャップ（５１）によって封止され、 他端において連結部片（５４）に連結されてること、および 前記連結部片（５４）が前記燃料導管成形体（４０）のそれぞれの前記通路（４ １−４３）を前記燃料供給装置の他の部分に連結するための連結部を組込んでい ること、を特徴とする装置。 ５．それぞれのシリンダーに対して別々のシリンダーヘッド（１３）を有する直 列型機関における請求の範囲第１項に記載の装置において、それぞれの前記シリ ンダーヘッド（１３）内の前記燃料通路（１６−１８）が孔（２１−２６）とし て設計されていることを特徴とする装置。 ６．請求の範囲第５項に記載の装置において、前記燃料導管成形体（４０）が、 各々の前記シリンダーヘッド（１３）において、前記成形体内の少なくとも１つ の横方向ねじによって前記機関の前記シリンダーヘッド（１３）に固定されてい ること、およびそれぞれの前記ねじが前記燃料供給装置の前記燃料導管（４，６ ，７）のいずれかに組込まれる内部ポートを有するように設計されていること、 を特徴とする装置。 ７．請求の範囲第５項に記載の装置において、各々の前記シリンダーヘッド（１ ３）内の前記燃料通路（１６−１８）が角度の付いた孔（２１−２６）として設 計されていて、それぞれの前記通路（１６−１８）が互いに対してある角度を形 成する２つの孔（それぞれ２１と２４、２２と２５および２３と２６）を組込ん でいることを特徴とする装置。 ８．請求の範囲第７項に記載の装置において、それぞれの前記通路（１６−１８ ）に対する前記２つの孔（２１−２３）が何れもそれぞれの前記シリンダーヘッ ド（１３）に対する凹部（６１）に開口していて、且つここでその開口が封止さ れていること、および他の孔（２４−２６）が、前記燃料導管成形体（４０）へ の連結のために、前記第１の孔（２１−２３）とそれぞれの前記シリンダーヘッ ド（１３）の横方向の面との間に延在していること、を特徴とする装置。