JPS63263264A - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、燃料噴射装置、特に自動車等のディーゼル
機関に用いられる燃料噴射装置に関するものである。

（従来の技術） 燃料噴射ポンプにおいて１例えば実開昭６０−１２８９
６８号公報に示されているように、いわゆる２段カムを
用いると共に、アングライヒ送出弁を用いることは公知
である。２段カムは、例えば第５図に示すように、前段
に低速領域が、後段に高速領域があるカム特性を有し、
使用領域によってプランジャの速度が変わり、送油率を
調節できるようになっている。また、アングライヒ送出
弁は、送出弁の吸い戻しカラーにアングライヒスリット
を設け、エンジンの低速時の噴射管の残留圧力を高く保
つようにしである。これによると、エンジンの低速時に
は噴射を開始するまでのプランジャのストロークが短く
なってカムの前段の低速部分が使用されて低噴射率とな
り、穏やかな燃焼としてノック音を小さくする。

一方、高速時にはその逆に噴射管の残留圧力が低くなる
ので、噴射開始するまでのプランジャのストロークが長
くなってカムの後段の高速領域が使用されて第６図に示
されるような高噴射率となリ、エンジンの出力を増大さ
せることができるものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述の２段のカムを用いた場合には、中
速時（およそ１０００〜１５００ｒｐｍ　）においてス
モーク濃度、ＨＣ，Ｃｏ濃度、そしてトルク性能が悪く
なる不都合があった。

この原因は、本来、中速時の噴射率特性はスワールが弱
くなるのに対応してスタンダードカムで見られるような
低い山型の特性（第７図の波線）にすることが望ましい
が、２段カムにおいては低速領域と高速領域の２種類し
かないので、中速時において高速領域を使用すると、実
線で示されるように高速時の噴射率特性に近似した特性
となり。

斜線部分の燃焼状態が悪いためであると考えられる。

このような不都合を解消するために中速時においても噴
射管内の残留圧力を高め、噴射開始時期を早めて低速領
域をできるだけ使用することが考えられるが、低速領域
と高速領域の使用配分をどのように調整しても第８図に
示されるような尻上がりの特性となり、やはりスモーク
濃度等の悪化を招いてしまい好ましくない。

そこで、この発明においては、上記問題点を解消し、２
段カムによる低速時と高速時の噴射率特性を維持しつつ
中速時の噴射特性を改善し、中速時においてスモーク濃
度、ＨＣ，Ｃｏ濃度、そしてトルク性能をスタンダード
カム並によくすることができる燃料噴射ポンプを提供す
ることを課題としている。

（問題点を解決するための手段） しかして、この発明の要旨とするところは、シリンダ及
びこのシリンダに嵌挿されたプランジャから成る加圧機
構と、この加圧機構のプランジャに往復動変位を与える
カム装置と、前記加圧機構により加圧された燃料が吐出
される圧送通路に設けられた送出弁装置とを具備し、前
記送出弁装置に１機関の回転数が上昇するのに応じて吸
い戻し量が多くなるアングライヒ機構を設けた燃料噴射
ポンプにおいて、前記カム装置のカム特性にあって、カ
ム回転角に対して前段に設けられた低速領域と後段に設
けられた高速領域との間に中速領域を設けたことにある
。

（作用） したがって、中速時においては、アングライヒ機構を持
つ送出弁装置により、吸い戻し量が低速時よりも大きく
、高速時よりも小さくなるので、噴射開始時期を低速時
よりも遅く、高速時よりも速くすることができ、カム装
置の中速領域が使用される。このため、第７図の波線で
示されるようなスワールの強さに対応した噴射率特性を
中速時でも得ることができ、そのため、上記課題を達成
することができるものである。

（実施例） 第１図において、燃料噴射ポンプ１は例えば分配型で、
吸い込み空間２を構成するハウジング３を有し、このハ
ウジング３には駆動軸４が挿入され、この駆動軸４にフ
ィードポンプ５が装着され、このフィードポンプ５の駆
動により吸い込み空間２に燃料が供給されるようになっ
ている。

また、ハウジング３には加圧機構６が設けられており、
この加圧機構６は、ハウジング３に固装されたシリンダ
７と、このシリンダ７に摺動自在に挿入されたプランジ
ャ８とから構成され、シリンダ７とプランジャ８とによ
り高圧室９が画成している。プランジャ８は、下記する
カム装置１８を介して駆動軸４に連結され、回転往復動
するようになっている。このプランジャ８の先端周縁に
は、気筒数に対応した数の吸入グループ１０が高圧室９
に接続されるように形成されている。また、ハウジング
３とシリンダ７とには、一端が前述した吸い込み空間２
に開口し、他端がシリンダ７内に開口する吸入通路１１
が形成され、吸入グループ１０は、プランジャ８が吸入
行程時に整合し。

吸い込み空間２から吸入通路１１を介して高圧室９に燃
料を吸入するようになっている。

また、ハウジング３とシリンダ７とには、気筒数に対応
した数の圧送通路１２が形成され、この圧送通路１２の
一端がシリンダ７内に開口している。一方、プランジャ
８の外周面には分配ポート１３が一つ形成されている。

この分配ポート１３は、プランジャ８に形成された縦孔
１４と横孔１５とを介して高圧室９と連通しており、プ
ランジャ８の吐出行程時には高圧室９で加圧された燃料
が分配されて圧送通路１２から送出弁装置２５を介して
吐出される。

尚、プランジャ８は、縦孔１４の反高圧室側端と吸い込
み空間２とを連通ずるためのスピルポート１６が半径方
向に形成されていると共に、該スピルポート１６を形成
した部位に制御スリーブ１７が外嵌され、この制御スリ
ーブ１７の軸方向位置を調節して噴射路わりの時期を制
御できるようになっている。

送出弁装置２５は、アングライヒ機構をもっており、ハ
ウジング３にねじ止めされたホルダ２６と、このホルダ
２６によりハウジング３に固定された弁座体２７と、こ
の弁座体２７に着座する弁体２８と、ポンプ２６内に配
置されて弁体２８を弁座体２７に押圧する弁スプリング
２９とから構成されている。ホルダ２６は、噴射管３０
を介してノズル３１に接続されるようになっている。

弁体２８には、第２図にも示すように、該弁体２８の先
端側に前述した弁スプリング２９を受けるスプリング受
は面と弁座体２７の弁座面に当接するシート面とを有す
るシート部３２が形成されていると共に、後端側に弁座
体２７内に摺動する別状の案内部３３が形成され、更に
これらシート部３２と案内部３３との間に吸い戻しカラ
ー３４が形成されている。吸い戻しカラー３４は１円形
であるスタンダードのものとは異なり、該吸い戻しカラ
ーの周縁に切欠き３５が形成され、該切欠き３５により
アングライヒ機構が形成されるようになっている。即ち
、機関の回転数が低い場合には、ゆっくりと弁体２８が
弁座体２７に着座するので、切欠き３５と弁座体２７と
の間から吸い戻された燃料が噴射管側へ逃げて吸い戻し
量が少ないが、機関の回転数が高くなると、弁体２８が
高速で弁座体２７に着座するため、あたかも切欠き３５
が形成されていないように作用し、通常と同じ程度の吸
い戻し量とするものである。その結果、−第３図に示す
ように、噴射管の残留圧力Ｐは１機関の回転数Ｎが上昇
するのに応じて低くなる。

尚、この実施例においては、吸い戻しカラー３４に切欠
き３５を形成してアングライヒ機構を構成したが、これ
に限定されるものではなく、吸い戻し量が調整されるも
のであればよい。

カム装置１８は、プランジャ８の左端に嵌合固定された
カムディスク１９を有し、このカムディスク１９と駆動
軸６とが図示しない十字カップリングを介して軸方向の
移動を許すように連結されている。カムディスク１９の
左面周縁にはカム面が気筒数に対応して形成されている
。このカム面にはローラ２１が当接し、このローラ２１
はローラホルダ２２に支承されている。また、カムディ
スク１９は、プランジャ８と共に戻しスプリング２３に
より左方向へ押圧されており、カムディス“り１９がロ
ーラ２１へ押付けられながら回転するようになっている
。上記カム装！！１８は、第４図に示すように、カム回
転角θに対して前段部分の略一定速ｖ１となる低速領域
と、中段部分のｖｌからＶ、（Ｖ、＜Ｖ、）にかけて傾
斜する中速領域と、後段部分の最高速度がｖ３となる山
型の高速領域とに分けられたカム特性をもっている。

尚、ローラホルダ２２は例えば電子制御式のタイマ２４
に連結され、このタイマ２４により進角制御を行なうこ
とができるようにしである。

上記構成において、ディーゼル機関からの駆動力を受け
て駆動軸４が回転すると、カム装置１８を介してその回
転運動がプランジャ８の回転往復動に変換され、プラン
ジャ８は回転しながらシリンダ７内を往復動する。プラ
ンジャ８が後退する吸入行程時にはいずれか一つの吸入
グループ１０と吸入通路１１とが整合して吸い込み空間
２から燃料が吸入通路１１と吸入グループ１０を介して
高圧室９に吸入され、その後吸入グループ１０と吸入通
路１１との連通が遮断される。そして、次にプランジャ
８が前進する吐出行程時にはプランジャ８のストローク
が大きくなるのに従って高圧室９の容積が減少して高圧
室９の燃料の圧力が上昇すると共に１分配ボート１３と
いずれか一つの圧送通路１２とが整合し、そのため、送
出弁装置２５の弁体２８が開き、噴射管３０内の燃料の
圧力が上昇し、その圧力がノズル３１の開弁圧以上にな
るとノズル３１が開いて燃料が噴射される。

さらに、プランジャ８のストロークが大きくなると、つ
いにはスピルポート１６が制御スリーブ１７から外れて
吸い込み空間２に開口し、高圧室９内の燃料がプランイ
ヤ８の縦孔１４及びスピルポート１６を介して吸い込み
空間２へ環流し、高圧室９内の燃料の圧力が急激に低下
し、これによりノズル３１が閉じて噴射が終了すると共
に、送出弁装置２５の弁体２８が弁座体２５に着座し、
次の噴射の準備を行なうようになる。

したがって１例えばアイドリング時のようにディーゼル
機関の回転数Ｎが低い時には、噴射管３０の残留圧力Ｐ
は高く、噴射管３０内の圧力をノズル開弁圧Ｐ、にする
ためにはΔＰまたけ上昇させればよい、このため、噴射
が開始されるまでのプランジャ８のストロークは短くて
すみ（第４図のＬｔ　）、その時のカム回転角θは小さ
く（θｉ）、カムの前段の低速領域が使用されてゆっく
りと燃料が噴射される。

これに対して１機関が中速で回転している場合には、噴
射管３０の残留圧力Ｐが低速時よりも低くなり、ノズル
開弁圧Ｐ０とするためには、ΔＰ８（〉Δｐｚ）上昇さ
せる必要がある。このため、噴射開始までのプランジャ
ストロークはり。

よりも大きくなり（第４図のＬ２）、噴射開始までに要
するカム回転角θはθ１よりも大きいθ２となり、カム
の中段の中速領域が使用されて中速で燃料が噴射される
。

さらに、機関の回転数Ｎが高くなると、噴射管３０の残
留圧力Ｐはさらに低くなり、ノズルを開弁圧Ｐ０とする
ためにはΔＰ、（〉ΔＰ　２　）上昇させなければなら
ない、このため、噴射開始までのプランジャストローク
はり、よりも大きくなり（第４図り、）、噴射開始まで
に要するカム回転角θは０．よりさらに大きいθ３とな
り、カムの後段の高速領域が使用されて高速で燃料が噴
射される。

尚、噴射の終了は、ディーゼル機関の負荷に応じた制御
スリーブ１７の位置で定まり、それぞれ　。

の速度において低負荷であれば速く、高負荷であれば遅
くなる（この実施例においては機関の速度に比例した負
荷をかけている）。

上述の実施例においては、カム装置に端面カムが用いら
れている場合を示したが、これに限定されるものではな
く、正面カムや内面カムを用いたちのあってもよい、ま
た、噴射ポンプの形式は分配型に限らず、いわゆるライ
ン形のものであってもよいものである。

（考案の効果） 以上述べたように、この発明によれば、低速領域と高速
領域との間に中速領域を設けたカム装置を用い、この中
速領域をアングライヒ機構を持つ送出弁により中速時に
使用するようにしたので、低速時と高速時の噴射率をそ
れぞれ従来通りの低噴射率と高噴射率に保つと共に、中
速時でもスワールの強さに対応した噴射率特性を得るこ
とができ、中速時においてスモーク濃度、ＨＣ，Ｃｏ濃
度、そしてトルク性能をスタンダードカム並みによくす
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図は同
上に用いた送出弁装置の要部を示す断面図、第３図は同
上の実施例における燃料噴射ポンプの回転数と噴射管め
残留圧力とを示子特性線図、第４図は同上の実施例に用
いたカム装置のカム線図、第５図は従来のカムのカム特
性を示す線図、第６図は高速時の噴射率特性を示す線図
、第７図及び第８図は中速時の噴射率特性を示す線図で
ある。 １・・・燃料噴射ポンプ、６・・・加圧機構、８・・・
プランジャ、１８・・・カム装置、２５・・・送出弁装
置。 特許出願人　　　　ヂーゼル機器株式会社第３図 回転数（Ｎ）→ ０“　０′。゛　　ヵ＊ａ＠Ｍ（ｅ）−第５図 カム回転角（ｅ）→

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダ及びこのシリンダに嵌挿されたプランジヤから
   成る加圧機構と、この加圧機構のプランジヤに往復動変
   位を与えるカム装置と、前記加圧機構により加圧された
   燃料が吐出される圧送通路に設けられた送出弁装置とを
   具備し、前記送出弁装置に、機関の回転数が上昇するの
   に応じて吸い戻し量が多くなるアングライヒ機構を設け
   た燃料噴射ポンプにおいて、前記カム装置のカム特性に
   あつて、カム回転角に対して前段に設けられた低速領域
   と後段に設けられた高速領域との間に中速領域を設けた
   ことを特徴とする燃料噴射ポンプ。