JPS62276261A - 燃料噴射ポンプ - 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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は燃料噴射ポンプに関するものである。

（従来技術） 一般にディーゼル機関においては、低速運転時には燃料
噴霧の着火遅れ期間が高速運転時に比べて長く、このた
め、低速運転時においては着火後、燃焼が急激に行なわ
れ、気筒内の圧力上昇率か大きくなり、これにより大き
な燃焼騒音が発生するという問題がある。

このような燃焼騒音を抑制するには、その発生原因から
考えて、燃焼に伴う気筒内の圧力上昇率を抑えること、
換言すれば気筒内における混合気の燃焼を緩慢に行なわ
せることが有効であり、これを実現するものとして、例
えば実開昭５９−３０５５５号公報に開示される如く２
段噴射方式を採用したものが知られている。

ところで、この公知例の燃料噴射ポンプにおける２段噴
射機構は、プランジャの頂面とその外周面に形成される
斜溝状のコントロールグループ（リード）との間に、吸
油側に連通ずる予備噴射グループを設け、プランジャの
圧縮行程時に、先ずバレルに設けた小孔がプランジャの
上記予備噴射グループより頂面寄り部分で閉塞されるこ
とにより前噴射が行なわれ、次に上記小孔が上記予備噴
射グループに連通ずることにより燃料噴射が中断され、
さらにその後再び上記小孔が上記予備噴射グループとコ
ントロールグループとの間の部分で閉塞されることによ
り主噴射が行なわれ、次に上記小孔がコントロールグル
ープに重合することにより燃料噴射が終了仕しめられ、
これにより２段噴射が実現されている。この場合、この
公知例の燃料噴射ポンプにおいては、予備噴射グループ
かコントロールグループと同様に深溝状とされているた
め（換言すれば、該予備噴射グループの通路面積か広い
ため）、プランジャの移動に伴って小孔が予備噴射グル
ープと重合した時には、該プランジャの作動速度の大小
の如何にかかわらず必ず該予備噴射グループから燃料が
排出され、２段噴射が行なわれる。

ところが、このようにエンジンの高速運転領域において
も２段噴射を行なうようにした場合には、噴射時間が一
段噴射の場合における噴射期間よりも長くなるところか
ら、燃料の噴射率特性が悪化し、良好な燃焼が得られな
くなるという問題が発生することになる。

（発明の目的） 本発明は上記従来技術の項で指摘した問題点を解決しよ
うとするもので、低速運転領域における燃焼騒音の低下
と高速運転領域における燃焼特性の維持とを同時に実現
し得るようにした燃料噴射ポンプを提供することを目的
とするものである。

（目的を達成するための手段） 本発明は上記の目的を達成するための手段として、バレ
ル内でプランジャを往復動させることにより燃料を加圧
・圧送可能とする一方、上記プランジャの頭部の外周面
に、プランジャ頂面に連通ずる斜溝状のリードを形成・
し、上記プランジャとバレルとを適宜に相対回動させて
該リードと上記バレルに形成したバレルポートとの連通
タイミングを調整することにより燃料噴射量のＭｆｆｉ
を行なうようにした燃料噴射ポンプにおいて、上記プラ
ンジャの頂部外周面のしかもプランジャ軸方向において
上記プランジャ頂面と上記リードとの間に′位置する部
分に、上記リードに連通してプランジャ周方向に延びし
から上記バレルポートとの連通状態において猷ｉ！ｉ本
誇りｉｆ能ヤ控バレルゼーｋ　１１１１１じ流出させる
如く作用する絞り流出通路部を形成し、且つ上記プラン
ジャの往復動に伴って上記バレルポートを、上記プラン
ジャ頂面と絞り流出通路部との間に位置する上側外周面
と、該絞り流出通路部と上記バレルポートとの間に位置
する下側外周面とによりそれぞれ閉塞し得る如くすると
ともに、上記絞り流出通路部の通路断面積を、上記プラ
ンジャの低速作動時においては燃料の円滑な流通を許容
する一方、高速作動時においては燃料の流通を上記低速
作動時よりも抑制し得るような大きさに設定したもので
ある。

（作　用） 本発明では上記の手段により、バレルポートと絞り流出
通路部との重合連通がエンジンの低速運転時、即ちプラ
ンジャ速度の小さい運転領域において行なわれた場合に
は、燃料の粘性及び慣性がその流通に与える影響が少な
く燃料は絞り流出通路部を通って容易にバレルポート側
に流出し、これに対して上記重合連通がエンジンの高速
運転時、即ちプランジャ速度の大きい運転領域において
行なわれた場合には燃料の粘性及び慣性がその流通に与
える影響が大きくバレルポート側への燃料の流出が抑制
されることになる。

従って、エンジンの低速運転時には絞り流出通路部を通
しての燃料流出がスムーズに行なわれるところから、バ
レルポートが該絞り流出通路部に連通ずるまでの間に行
なわれる前噴射と、該バレルポートと該絞り流出通路部
との連通が遮断された後、該バレルポートがリードに連
通ずるまでの間に行なわれる主噴射の前後２段の噴射か
らなる２段噴射が実現され、これに対して、エンジンの
高速運転時には上記絞り流出通路部を通しての燃料流出
が抑制されるところから、上記バレルポートと絞り流出
通路部との連通状態下における燃料圧の圧力低下が少な
く噴射中断のない１段噴射が実現されることになる。

（実施例） 以下、第１図ないし第６図を参照して本発明の好適な実
施例を説明する。

（第１の実施例） 第１図には本発明の第１の実施例に係る内燃機関用燃料
噴射ポンプが示されており、同図において符号１は取付
フランジ一体形のポンプ本体、２はポンプ本体１内に嵌
装固定されたバレルであり、該バレル２の一側にはその
周方向に延びる横長矩形状のバレルポートｌＯか形成さ
れている。またこのバレル２の軸心部には上記バレルポ
ート１０に連通ずるようにしてプランジャ嵌挿穴１８が
形成されるている。このプランジャ嵌挿穴１８内には、
プランジャ３が相対回動且っ摺動自在に嵌挿されており
、該プランジャ３をプランジャスプリング５のバネ力と
燃料カム（図示省略）のカム作用とによって軸方向に往
復動させることにより、プランジャ頂面３ｂ上に形成さ
れる加圧室１６内に吸入した燃料を加圧し、これをデリ
ベリバルブ６を介してエンジン（図示省略）の各気筒に
設けられたインジェクター（図示省略）に送給するよう
になっている。

また、第１図において符号７は、プランジャ３に対して
周方向に係合可能に取付けられたプランジャ回動輪であ
り、該プランジャ３は、調量操作子８により該プランジ
ャ回動輪７に噛合するラックギヤ９を適宜に押引操作を
することによりバレル２内において相対回動せしめられ
、所定の調量作用を行なうようになっている。即ち、プ
ランジャ３の頭部３ａの外周面３ｃには、第２図及び第
３図に示すように、その頂面３ｃから適宜離間して斜溝
状のり−ド１１がほぼその半周に亘って形成されている
。また、このリード２は、プランジャ軸方向に延びる連
通ｉ１＊１２を介して該プランジャ３の頂面３ｂに連通
せしめられている。従って、プランジャ３をバレル２に
対して相対回動させて該プランジャ３のリードｌ！とバ
レル２のバレルポート１０との相対的な連通タイミング
を変化させ、該バレルポート１０の閉塞期間を調整する
ことにより燃料の噴射量が調整される。このようなバレ
ルポート１０とこれに重合連通ずるリード１１との組合
せよりなるＩｆｉ１機構は従来公知のものであるが、こ
の実施例においてはこれに止まらず、さらにこのＲ指機
構部分に、本発明を適用して、噴射形態の変更機能をも
たせている。即ち、この実施例においては第２図及び第
３図に示す如く、上記プランジャ３の頭部３ａの外周面
３ｃのしかも上記リード１１とプランジャ頂面３ｂとの
間に位置する部位に、該プランジャ頂面３ｂから適宜離
間して該プランジャ頂面３ｂと平行方向に延びる微小深
さをもつ凹′ｆｌｔ１４を、上記リード１１の形成範囲
とほぼ同一範囲に亘って形成し、この凹溝１４とこれに
対向する上記バレル２のプランジャ嵌挿穴１８の内周面
１８ａとによりプランジャ周方向に延びる絞り流出通路
部１３を構成している。

また、この絞り流出通路部１３の一端は、上記連通溝１
２を介してプランジャ３の頂面３ｂ側に連通せしめられ
ている。

この絞り流出通路部１３の通路断面積は、プランジャ３
の移動速度と燃料の粘性及び慣性との相対関係に応じて
次のように設定されている。即ち、絞り流出通路部１３
の通路断面積は、プランツヤ３の移動速度の遅いエンジ
ンの低速運転領域（即ち、燃料の粘性及び慣性が燃料の
流通抵抗に与える影響の少ない運転領域）においては、
該絞り流出通路部１３とバレルポート１０とが相互に連
通した場合、加圧室１６内の加圧燃料の一部を該絞り流
出通路部１３及びバレルポートｌＯを介してスムーズに
燃料室１７（第１図参照）側に流出させることができ、
これに対して、プランジャ３の移動速度の早いエンジン
の高速運転領域（即ち、燃料の流通抵抗がその粘性及び
慣性の影響を受けて増大する運転領域）においては、該
絞り流出通路部１３とバレルポートｌＯとが相互に連通
した場合、加圧室ｔ６内の加圧燃料の一部を絞り流出通
路部１３及びバレルポートｌＯを介して徐々に燃料室１
７側に流出させ得るように、プランジャ３の移動速度と
燃料の粘性及び慣性との相対関係に基づいて設定してい
る。従って、エンジンの低速運転領域においては、絞り
流出通路部１３かバレルポート１０と重合連通すること
により加圧室１６内の加圧燃料の一部が速やかにバレル
ポート１０から燃料室１７側へ流出し、該加圧室１６内
の燃料圧が瞬間的にインジェクターの開弁圧以下に低下
し、該インジェクターからの燃料噴射が中断されること
になる。一方、エンジンの高速運転領域においては、絞
り流出通路部１３かバレルポート１０と重合連通しても
加圧室１６内の加圧燃料は徐々にしか燃料室１７側へ流
出せず、このため該絞り流出通路部１３とバレルポート
１ｏとの重合連通状態下における加圧室１６内の燃料圧
の低下はほとんどな（、上記絞り流出通路部１３とバレ
ルポート１０との重合連通にもかかわらずインジェクタ
ーからの燃料噴射は中断されることなく続行される。

また一方、校り流出通路部１３のプランジャ軸方向にお
ける形成位置は、上記バレルポート１゜のプランジャ軸
方向寸法（１（第２図参照）との関係に応じて設定され
ている。即ち、第２図において鎖線１０Ａで示すように
バレルポート■０の上縁がプランジャ３の頂面３ｂと合
致したとき、該バレルポートｌＯの下縁と絞り流出通路
部１３の上縁との間に寸法Ｓｌに相当するプランジャス
トロークが存在し、また鎖線１０Ｂで示すようにバレル
ポート１０の上縁が絞り流出通路部１３の下縁に合致し
た状態におけるバレルポート１０の下縁位置と鎖線１０
Ｃで示すようにその下縁が上記リード１１の上縁と重合
する状態におけるバレルポート１０の下縁位置との間に
は寸法Ｓ、に相当するプランジャストロークが存在する
ように設定されている。尚、以下の説明では説明の都合
上、プランジャ３の上記リード１１より頂面３ｂ寄りの
外周面のうち、上記絞り流出通路部１３よりも頂面３ｂ
側に位置する部分を上側外周面３１．該絞り流出通路部
１３とリード２との間に位置する部分を下側外周面３２
という。また、第２図におけるバレルポートｌＯのプラ
ンジャ３（こ対する周方向の相対位置は、エンジンのア
イドル運転状態下（低速アイドル）における上記ラック
ギヤ９のラック位置に対応するものである。

上述の如く構成された絞り流出通路部１３を存するプラ
ンジャ３を備えた燃料噴射ポンプＺにおいては、下記す
るようにエンジンの低速運転領域においては２段噴射が
実現され、これに対してエンノンの高速運転領域におい
ては１段噴射が実現される。即ち、エンジンの低速運転
領域においては、プランジャ３の上動に伴ってバレル２
のバレルポート１０が該プランジャ３の上側外周面３１
によって閉塞された時点から噴射（前噴射）が開始され
、該バレルポート１０と絞り流出通路部１３が重合連通
ずるまでのストロークｓ１の期間だけ噴射が持続され、
該バレルポート１ｏが絞り流出通路部１３と重合連通し
た時点において燃料噴射が一旦中断される。さらにプラ
ンジャ３の上動に伴ってバレルポート１０がプランジャ
３の下側外周面３２により閉塞された時点から再び燃料
噴射（主噴射）が開始され、該バレルポート１０がり一
部１１と重合連通ずるまで主噴射が持続される（２段噴
射の実現、第６図（イ）参照）。

従って、このエンジンの低速運転領域においては、１段
噴射の場合に比べて燃料の噴射率が低いところからその
燃焼が緩慢となり、気筒内における圧力上昇率が低下し
、燃焼騒音が効果的に低減されることになる。

これに対して、エンジンの高速運転領域においては、上
述のように燃料の粘性及び慣性によりバレルポートｌＯ
と絞り流出通路部１３が重合連通してもほとんど燃料噴
射ポンプＺの加圧室１６内にの燃料圧はほとんど低下し
ない。従って、この運転領域においては絞り流出通路部
１３は実質上機能せず、バレル２のバレルポートｌＯが
プランジャ３の上側外周面３１により閉塞された時点か
ら該バレルポート１０がリード２に重合連通するまでの
間、燃料噴射は中断されることなく連続的に行なわれる
（１段噴射の実現、第６図（ハ）参照）。

従って、この運転領域においては、燃料の噴射率が高水
準に維持されるところから、良好な燃焼が実現されるこ
とになる。

尚、エンジンの中速運転領域においては、第６図（ロ）
に示すように低速運転領域と高速運転領域の中間的な燃
料噴射特性が得られる。

（第２の実施例） 第５図には本発明の第２の実施例に係る燃料噴射ポンプ
Ｚのプランジャ頭部３ａか示されている。

この燃料噴射ポンプＺは、プランジャ３の頂面３ｂに傾
斜した上部リード３４を設けたこと以外は全て上記第１
の実施例の燃料噴射ポンプＺと同一構造とされている。

このように、上部リード３４を設けると、中・高速アイ
ドル時（即ち、負荷運転状態において負荷を取り去った
直後におけるラック位置に対応する″アイドル運転状態
であって、その場合のバレルポート１０は第４図におい
て鎖線１０Ｄで示すように低速アイドル（鎖線１０Ａ）
時よりも燃料減側に移動する）においては低速アイドル
時よりも燃料の噴射開始時期が遅延されるため、気筒内
圧の圧力上昇率が、上記第１実施例の如く噴射開始時期
がラック位置の如何にかかわらず一定に設定されている
場合に比してより低下せしめられ、燃焼騒音の低減効果
がより一層向上することになる。

尚、第４図の各部材には第２図の各部材に対応させて符
号を付することによりその説明を省略する。

（発明の効果） 本発明は、バレル内でプランジャを往復動させることに
より燃料を加圧・圧送可能とする一方、上記プランジャ
の頭部の外周面に、プランジャ頂面に連通ずる斜溝状の
リードを形成し、上記プランジャとバレルとを適宜に相
対回動させて該リードと上記バレルに形成したバレルポ
ートとの連通タイミングを調整することにより燃料噴射
量の調量を行なうようにした燃料噴射ポンプにおいて、
上記プランジャの頂部外周面のしかもプランジャ軸方向
において上記プランジャ頂面と上記リードとの間に位置
する部分に、上記リードに連通して、プランジャ周方向
に延びしかも上記バレルポートとの連通状態において燃
料を絞り状態で該バレルポート側に流出させる如く作用
する絞り流出通路部を形成し、且つ上記プランツヤの往
復動に伴って上記バレルポートを、上記プランジャ頂面
と絞り流出通路部との間に位置する上側外周面と、該絞
り流出通路部と上記バレルポートとの間に位置するとと
もに、上記絞り流出通路部の通路断面積を、上記ブラン
ツヤの低速作動時においては燃料の円滑な流通を許容す
る一方、高速作動時においては燃料の流通を上記低速作
動時よりも抑制し得るような大きさに設定したことを特
徴とするものである。

従って、本発明の燃料噴射ポンプによれば、（１）エン
ジンの低速運転領域においては、絞り流出通路部を通し
ての燃料流出かスムーズに行なわれるところから、バレ
ルポートが該絞り流出通路部に連通ずるまでの間に行な
われる前噴射と、該バレルポートと該絞り流出通路部と
の連通が遮断された後、該バレルポートがリードに連通
ずるまでの間に行なわれる主噴射の前後２段の噴射から
なる２段噴射が実現され、その結果、燃焼が緩慢となり
気筒内の圧力上昇率が低下してそれだけ燃焼騒音が低減
される、 （２）エンジンの高速運転時には、セ記絞り流出通路部
を通しての燃料流出が抑制されるところから−１−スρ
バレルポート、μ鐙り流出涌蕗館キの浦、市状態下にお
ける燃料圧の圧力低下が少なく燃料の噴射中断のない１
段噴射が実現され、その結果、燃料の噴射率が高水準に
維持され良好な燃焼状態が得られる、 等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係る燃料噴射ポンプの
全体縦断面図、第２図は第１図の■部拡大図、第３図は
第２図の■−■矢視図、第４図は本発明の第２の実施例
に係る燃料噴射ポンプのプランジャ頂部の拡大図、第５
図は第４図における■−■矢視図、第６図は第１図に示
す燃料噴射ポンプにおける燃料噴射特性図である。 ｌ・・・・・ポンプ本体 ２・・・・・バレル ３・・・・・プランジャ ４・・・・・プランジャ回動輪 ５・・・・・プランジャスプリング ６・・・・・デリベリバルブ ７・・・・・プランジャ回動輪 ８・・・・・調量操作子 ９・・・・・ラックギヤ １０・・・・バレルポート １１・・・・リード １２・・・・連通溝 １３・・・・絞り流出通路部 １４・・・・凹溝 ３４・・・・上部リード 第１図 （イ）　　　　　　　　（ロ）　　　　　　　　（ハ）
第６図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．バレル（２）内でプランジャ（３）を往復動させる
   ことにより燃料を加圧・圧送可能とする一方、上記プラ
   ンジャ（３）の頭部（３ａ）の外周面（３ｃ）に、プラ
   ンジャ頂面（３ｂ）に連通する斜溝状のリード（１１）
   を形成し、上記プランジャ（３）とバレル（２）とを適
   宜に相対回動させて該リード（１１）と上記バレル（２
   ）に形成したバレルポート（１０）との連通タイミング
   を調整することにより燃料噴射量の調量を行なうように
   した燃料噴射ポンプであって、上記プランジャ（３）の
   頂部外周面（３ｃ）のしかもプランジャ軸方向において
   上記プランジャ頂面（３ｂ）と上記リード（１１）との
   間に位置する部分に、上記リード（１１）に連通してプ
   ランジャ周方向に延びしかも上記バレルポート（１０）
   との連通状態において燃料を絞り状態で該バレルポート
   （１０）側に流出させる如く作用する絞り流出通路部（
   １３）を形成し、且つ上記プランジャ（３）の往復動に
   伴って上記バレルポート（１０）を、上記プランジャ頂
   面（３ｂ）と絞り流出通路部（１３）との間に位置する
   上側外周面（３１）と、該絞り流出通路部（１３）と上
   記バレルポート（１０）との間に位置する下側外周面（
   ３２）とによりそれぞれ閉塞し得る如くするとともに、
   上記絞り流出通路部（１３）の通路断面積を、上記プラ
   ンジャ（３）の低速作動時においては燃料の円滑な流通
   を許容する一方、高速作動時においては燃料の流通を上
   記低速作動時よりも抑制し得るような大きさに設定した
   ことを特徴とする燃料噴射ポンプ。