JP2005180252A - Injection pump, and liquified gas fuel supply device for diesel engine provided with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セタン価向上剤が添加されたLPガス(以下「高セタン価LPガス」という。)やDME(ジメチルエーテル)等の液化ガスを燃料としたディーゼルエンジンの液化ガス燃料供給装置のインジェクションポンプ、及び該インジェクションポンプを備えたディーゼルエンジンの液化ガス燃料供給装置に関する。 The present invention relates to an injection pump for a liquefied gas fuel supply device of a diesel engine using a liquefied gas such as LP gas (hereinafter referred to as “high cetane number LP gas”) or DME (dimethyl ether) to which a cetane number improver is added. And a liquefied gas fuel supply apparatus for a diesel engine equipped with the injection pump.
ディーゼルエンジンによる大気汚染対策として、軽油の代わりに排気がクリーンな高セタン価LPガスやDME(ジメチルエーテル)を燃料とするものが注目されている。これらの燃料は、従来の燃料である軽油と違って液化ガス燃料である。つまり、軽油と比較して沸点温度が低く、大気圧下で軽油が常温において液体であるのに対して、高セタン価LPガスやDMEは、常温において気体となる性質を有している。そのため、従来のディーゼルエンジンに液化ガス燃料を使用する際には、インジェクションポンプへの供給圧力が低いと、液化ガス燃料が気化してしまう。よって、液体の液化ガス燃料をインジェクションポンプへ供給するためには、軽油燃料よりインジェクションポンプへの供給圧力を高くする必要がある(特許文献1等)。
As a measure against air pollution by diesel engines, attention has been focused on using high-cetane LP gas with clean exhaust gas or DME (dimethyl ether) as fuel instead of diesel oil. These fuels are liquefied gas fuels unlike light oil which is a conventional fuel. That is, the boiling point temperature is lower than that of light oil, and light oil is liquid at normal temperature under atmospheric pressure, whereas high cetane number LP gas and DME have a property of becoming gas at normal temperature. For this reason, when liquefied gas fuel is used in a conventional diesel engine, the liquefied gas fuel is vaporized if the supply pressure to the injection pump is low. Therefore, in order to supply the liquid liquefied gas fuel to the injection pump, it is necessary to increase the supply pressure to the injection pump rather than the light oil fuel (
したがって、従来のディーゼルエンジンに液化ガス燃料を使用すると、そのインジェクションポンプへの高い供給圧力によって、エンジンの燃料噴射ノズルに液化ガス燃料を送出するインジェクションポンプのプランジャバレルとプランジャとの間の隙間から、インジェクションポンプのカム室に漏れる燃料の量が、軽油燃料を使用した場合と比較して大幅に増加してしまうという問題が生じる。また、前記液化ガス燃料は、軽油と比較して低粘度であるので、隙間から漏れやすくなり、さらにその量は多くなってしまう。そして、プランジャバレルとプランジャとの間の隙間から漏れた液体状の液化ガス燃料が、インジェクションポンプのカム室に流れ込んでカム室内の潤滑油に混入してしまうと、潤滑油の粘性が低下し、インジェクションポンプの動作に支障をきたす虞がある。この潤滑油に混入した液体状の液化ガス燃料は、分離して取り除くのが困難であり、また、気化することによって潤滑油から抜けるまでに長い時間を要することから、ディーゼルエンジンの液化ガス燃料供給装置のインジェクションポンプにおいて、プランジャバレルとプランジャとの隙間からカム室に漏れ出る液体状の液化ガス燃料を可能な限り少なくすることが課題とされている。 Therefore, when liquefied gas fuel is used in a conventional diesel engine, the gap between the plunger barrel and the plunger of the injection pump that sends the liquefied gas fuel to the fuel injection nozzle of the engine due to the high supply pressure to the injection pump, There arises a problem that the amount of fuel leaking into the cam chamber of the injection pump is significantly increased as compared with the case where light oil fuel is used. Moreover, since the liquefied gas fuel has a low viscosity as compared with light oil, the liquefied gas fuel easily leaks from the gap, and the amount thereof increases. And when the liquid liquefied gas fuel leaked from the gap between the plunger barrel and the plunger flows into the cam chamber of the injection pump and enters the lubricating oil in the cam chamber, the viscosity of the lubricating oil decreases, There is a risk of hindering the operation of the injection pump. The liquid liquefied gas fuel mixed in this lubricating oil is difficult to separate and remove, and it takes a long time to escape from the lubricating oil by vaporization. In the injection pump of the apparatus, it is an object to reduce as much as possible the liquid liquefied gas fuel that leaks into the cam chamber from the gap between the plunger barrel and the plunger.
しかし、プランジャバレル及びプランジャを高精度に形成して、プランジャバレルとプランジャとの隙間を可能な限り小さくしても漏れ出る液化ガス燃料を少なくするのには限界がある。そこで、このような課題を解決する手段の一例としては、カム室内の気体部分に充満している気化した液化ガス燃料からオイルセパレータで潤滑油を分離し、分離した気体状の液化ガス燃料を吸引して燃料タンクに戻すものが挙げられる。これによって、カム室内に漏れ出た液体状の液化ガス燃料の気化が促進され、液体状態で潤滑油に混入する量を少なくすることができるとともに、潤滑油に混入してしまった液体状の液化ガス燃料の気化が促進され、液体状の液化ガス燃料が潤滑油から分離される時間を短くすることができるので、液化ガス燃料が潤滑油に混入することによる潤滑油の潤滑性能の低下を少なくすることができる。 However, even if the plunger barrel and the plunger are formed with high accuracy and the gap between the plunger barrel and the plunger is made as small as possible, there is a limit to reducing the amount of liquefied gas fuel that leaks. Therefore, as an example of means for solving such a problem, the lubricating oil is separated from the vaporized liquefied gas fuel filled in the gas portion in the cam chamber by an oil separator, and the separated gaseous liquefied gas fuel is sucked. And return it to the fuel tank. As a result, the vaporization of the liquid liquefied gas fuel leaking into the cam chamber is promoted, and the amount of the liquid liquefied gas fuel mixed in the lubricating oil in the liquid state can be reduced, and the liquid liquefied liquid mixed in the lubricating oil can be reduced. Since the vaporization of the gas fuel is promoted and the time for separating the liquid liquefied gas fuel from the lubricating oil can be shortened, the decrease in the lubricating performance of the lubricating oil due to the liquefied gas fuel being mixed into the lubricating oil is reduced. can do.
しかしながら、カム室内に液体状の液化ガス燃料が漏れ出る以上、潤滑油に液体状の液化ガス燃料が混入してしまうことは避けられず、液化ガス燃料が混入することを防止することはできなかった。そのため、液化ガス燃料が潤滑油に混入して潤滑油の潤滑性能が低下することを防止することができなかった。 However, as long as the liquid liquefied gas fuel leaks into the cam chamber, it is inevitable that the liquid liquefied gas fuel is mixed into the lubricating oil, and it is impossible to prevent the liquefied gas fuel from being mixed. It was. Therefore, it has not been possible to prevent the liquefied gas fuel from being mixed into the lubricating oil and deteriorating the lubricating performance of the lubricating oil.
本発明は、このような状況に鑑み成されたものであり、その課題は、カム室内の潤滑油に液体状の液化ガス燃料が混入してしまうことによる潤滑油の潤滑性能の低下を防止することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and its problem is to prevent a decrease in the lubricating performance of the lubricating oil due to the liquid liquefied gas fuel being mixed into the lubricating oil in the cam chamber. There is.
上記課題を達成するため、本願請求項1に記載の発明は、ディーゼルエンジンの駆動軸の回転が伝達されて回転するカムシャフトと係合するプランジャの上下動で開閉可能なデリバリバルブによって、燃料タンクからフィードパイプを経由して液化ガス燃料(DMEを除く)が供給される油溜室の前記液化ガス燃料を、所定のタイミングで所定の量だけ前記ディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルに連通しているインジェクションパイプへ加圧して送出するインジェクションポンプエレメントを有する前記ディーゼルエンジンの液化ガス燃料供給装置のインジェクションポンプであって、前記インジェクションポンプエレメントは、前記油溜室からカム室へ向けて前記プランジャと該プランジャが挿設されるプランジャバレルとの摺接面に漏れ出た液体状の前記液化ガス燃料を、前記カム室内に漏れ出る前に減圧して気化させる空間を前記プランジャと前記プランジャバレルとの摺接面に形成した液化ガス燃料気化部を備えている、ことを特徴としたインジェクションポンプである。
In order to achieve the above object, the invention according to
前述したように、インジェクションポンプの油溜室には、高圧な液体状態の液化ガス燃料が充填されており、油溜室から各インジェクションポンプエレメントへ供給された液化ガス燃料は、その圧力によってプランジャとプランジャバレルとの摺接面のわずかな隙間からカム室へわずかに漏れ出てしまう。そのため、このように、プランジャとプランジャバレルとの摺接面に油溜室から漏れ出た高圧な液体状態の液化ガス燃料を減圧させるための空間部を設けることによって、常温で気体となる性質を有する高圧な液体状態の液化ガス燃料を減圧して飽和蒸気圧以下にすることでカム室に漏れ出る前に気化させることができる。 As described above, the oil reservoir chamber of the injection pump is filled with liquefied gas fuel in a high-pressure liquid state, and the liquefied gas fuel supplied from the oil reservoir chamber to each injection pump element is separated from the plunger by the pressure. A slight leak in the sliding contact surface with the plunger barrel will slightly leak into the cam chamber. Therefore, in this way, by providing a space for reducing the pressure of the liquefied gas fuel in a high-pressure liquid state leaking from the oil reservoir chamber on the sliding contact surface between the plunger and the plunger barrel, the property of becoming a gas at room temperature can be obtained. The liquefied gas fuel in a high-pressure liquid state that is contained can be vaporized before leaking into the cam chamber by reducing the pressure below the saturated vapor pressure.
つまり、液化ガス燃料気化部は、液体が急激に膨張すると圧力が低下して、そのエネルギーが失われる原理と、常温の大気圧下では気体となる液化ガス燃料特有の性質を応用することによって、加圧されて液体状態の液化ガス燃料を減圧して気化させるものである。したがって、油溜室内の高圧な液体状態の液化ガス燃料は、プランジャとプランジャバレルとの摺接面からカム室に漏れ出る前に空間部において減圧されて気化するので、液体状態の液化ガス燃料がカム室内の潤滑油に混入してしまうことを防止することができる。 In other words, the liquefied gas fuel vaporization unit applies the principle of liquefied gas fuel that becomes a gas under atmospheric pressure at normal temperature by reducing the pressure when the liquid expands suddenly and losing its energy, The pressurized liquefied gas fuel in a liquid state is decompressed and vaporized. Accordingly, the liquefied gas fuel in the high-pressure liquid state in the oil reservoir chamber is vaporized by being depressurized in the space before leaking into the cam chamber from the sliding contact surface between the plunger and the plunger barrel. It can prevent mixing with the lubricating oil in a cam chamber.
これにより、本願請求項1に記載の発明に係るインジェクションポンプによれば、高圧な液体状態の液化ガス燃料を減圧する空間部を有する液化ガス燃料気化部によって、液体状態の液化ガス燃料がカム室内の潤滑油に混入してしまうことを防止することができるので、カム室内の潤滑油に液体状の液化ガス燃料が混入してしまうことによる潤滑油の潤滑性能の低下を防止することができるという作用効果が得られる。 Thus, according to the injection pump according to the first aspect of the present invention, the liquefied gas fuel in the liquid state is supplied to the cam chamber by the liquefied gas fuel vaporizing portion having the space for decompressing the liquefied gas fuel in the high pressure liquid state. Therefore, it is possible to prevent deterioration in the lubricating performance of the lubricating oil due to the liquid liquefied gas fuel being mixed into the lubricating oil in the cam chamber. The effect is obtained.
本願請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記空間部は、前記プランジャの周面に周方向に形成された環状溝によって形成されている、ことを特徴としたインジェクションポンプである。
The invention according to
本願請求項2に記載の発明に係るインジェクションポンプによれば、本願請求項1に記載の発明による作用効果に加えて、液化ガス燃料気化部の空間部がプランジャに形成されているので、つまり、プランジャの外周面に空間部が形成されているので、空間部を形成するための加工が容易になるという作用効果が得られる。 According to the injection pump according to the second aspect of the present invention, in addition to the function and effect of the first aspect of the present invention, since the space portion of the liquefied gas fuel vaporization portion is formed in the plunger, Since the space part is formed in the outer peripheral surface of the plunger, the effect that the process for forming a space part becomes easy is acquired.
本願請求項3に記載の発明は、請求項1において、前記空間部は、前記プランジャバレルの内周面に周方向に形成された環状溝によって形成されている、ことを特徴としたインジェクションポンプである。
The invention according to claim 3 of the present application is the injection pump according to
このように、空間部をプランジャの外周面が摺接するプランジャバレルの内周面に形成してもよく、それによって、本願請求項1に記載の発明による作用効果を得ることができる。
As described above, the space portion may be formed on the inner peripheral surface of the plunger barrel in which the outer peripheral surface of the plunger is in sliding contact, whereby the operation and effect of the invention of
本願請求項4に記載の発明は、請求項2又は3において、前記液化ガス燃料気化部は、複数の前記環状溝を有している、ことを特徴としたインジェクションポンプである。
The invention according to
このように、複数の環状溝によって空間部を形成することによって、複数の空間が形成され、それによって、高圧な液体状の液化ガス燃料を段階的に減圧していくことができる。したがって、環状溝による各空間の容積を小さく設定することができるので、高精度に形成されているプランジャとプランジャバレルとの摺接面の精度が低下する虞を少なくすることができる。 In this way, a plurality of spaces are formed by forming the space portion by the plurality of annular grooves, whereby the high pressure liquid liquefied gas fuel can be decompressed stepwise. Therefore, since the volume of each space by the annular groove can be set small, the possibility that the accuracy of the sliding contact surface between the plunger and the plunger barrel formed with high accuracy may be reduced.
これにより、本願請求項4に記載の発明に係るインジェクションポンプによれば、本願請求項2又は3に記載の発明による作用効果に加えて、液化ガス燃料気化部を形成することによるプランジャ及びプランジャバレルの精度への影響を少なくすることができるという作用効果が得られる。
Thereby, according to the injection pump which concerns on invention of
本願請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項において、前記液化ガス燃料気化部は、前記空間部が前記プランジャと前記プランジャバレルとの摺接面の前記カム室寄りに形成されている、ことを特徴としたインジェクションポンプである。
The invention according to claim 5 of the present application is the liquefied gas fuel vaporization unit according to any one of
プランジャとプランジャバレルとの摺接面に漏れ出た高圧で液体状の液化ガス燃料は、カム室に向けて漏れ出る過程において徐々に圧力が低下していく。したがって、液化ガス燃料気化部がカム室寄りに形成されていることによって、圧力がある程度低下した状態の液化ガス燃料を減圧して気化させるので、高圧で液体状態の液化ガス燃料を効果的に減圧して気化させることができる。 The pressure of the high-pressure liquid liquefied gas fuel leaking to the sliding contact surface between the plunger and the plunger barrel gradually decreases in the process of leaking toward the cam chamber. Therefore, since the liquefied gas fuel vaporization part is formed closer to the cam chamber, the liquefied gas fuel in a state where the pressure has dropped to some extent is decompressed and vaporized, so that the liquefied gas fuel in the liquid state at high pressure is effectively decompressed. And can be vaporized.
これにより、本願請求項5に記載の発明に係るインジェクションポンプによれば、本願請求項1〜4のいずれか1項に記載の発明による作用効果に加えて、プランジャとプランジャバレルとの間に漏れ出た高圧で液体状態の液化ガス燃料を効果的に減圧して気化させることができるという作用効果が得られる。 Thereby, according to the injection pump which concerns on invention of this-application Claim 5, in addition to the effect by the invention of any one of Claims 1-4 of this application, it leaks between a plunger and a plunger barrel. The effect of being able to effectively depressurize and vaporize the liquefied gas fuel in the liquid state at the high pressure that has come out is obtained.
本願請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載のインジェクションポンプを備えたディーゼルエンジンの液化ガス燃料供給装置である。
本願請求項6に記載の発明に係るディーゼルエンジンの液化ガス燃料供給装置によれば、ディーゼルエンジンの液化ガス燃料供給装置において、前述した本願請求項1〜5のいずれか1項に記載の発明による作用効果を得ることができる。
Invention of Claim 6 of this application is the liquefied gas fuel supply apparatus of the diesel engine provided with the injection pump of any one of Claims 1-5.
According to the liquefied gas fuel supply device for a diesel engine according to the invention described in claim 6 of the present application, in the liquefied gas fuel supply device for the diesel engine, according to the invention described in any one of
本願発明によれば、カム室内の潤滑油に液体状の液化ガス燃料が混入してしまうことによる潤滑油の潤滑性能の低下を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent a decrease in the lubricating performance of the lubricating oil due to the liquid liquefied gas fuel being mixed into the lubricating oil in the cam chamber.
以下、本願発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、ディーゼルエンジンの液化ガス燃料供給装置の概略構成について説明する。図1は、本願発明に係るディーゼルエンジンの液化ガス燃料供給装置の概略構成を示したシステム構成図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, a schematic configuration of a liquefied gas fuel supply device for a diesel engine will be described. FIG. 1 is a system configuration diagram showing a schematic configuration of a liquefied gas fuel supply device for a diesel engine according to the present invention.
ディーゼルエンジン200に液化ガス燃料を供給するDME燃料供給装置100は、本願発明に係るインジェクションポンプ1を備えている。ここでは、液化ガス燃料としてセタン価が40〜55程度、望ましくは50以上の高セタン価LPガス(セタン価向上剤が添加されたLPガス)を用いた場合を示す。セタン価向上剤としては、公知の硝酸エステル、亜硝酸エステルおよび有機過酸化物等であり、具体的にはDTBP(Di-tertiary butyl peroxide)又は2HEN(2-Ethylhexylnitrate)である。また、LPガスは軽油に比べて潤滑性が低いので、潤滑性向上剤として公知のアルキルエステルが添加されている。
A DME
インジェクションポンプ1は、ディーゼルエンジン200が有するシリンダ31の数と同じ数のインジェクションポンプエレメント2を備えている。フィードポンプ5は、燃料タンク4に貯留されている液化ガス燃料を、所定の圧力に加圧してフィードパイプ52へ送出する。燃料タンク4の液化ガス燃料送出口は、燃料タンク4内の液化ガス燃料の液面より下に設けられており、フィードポンプ5は燃料タンク4の液化ガス燃料の送出口近傍に配設されている。フィードパイプ52へ送出された液化ガス燃料は、フィルタ51でろ過され、3方電磁弁71を介してインジェクションポンプ1へ送出される。3方電磁弁71は、噴射状態時(ディーゼルエンジン200の運転時)にはON状態で、符号Aで示した矢印の方向に連通している。
The
インジェクションポンプ1内のカム室(図示せず)は、ディーゼルエンジン200の潤滑系と分離された専用潤滑系となっており、オイルセパレータ6は、インジェクションポンプ1内のカム室に漏れだした液化ガス燃料が混入したカム室内の潤滑油を、液化ガス燃料と潤滑油とに分離し、潤滑油をカム室に戻す。オイルセパレータ6で分離された液化ガス燃料は、カム室内の圧力が大気圧以下になるのを防止するチェック弁62を介して、カム室内のカムによって駆動されるコンプレッサー61へ送出され、コンプレッサー61で加圧された後、チェック弁63、及びクーラー41を介して燃料タンク4へ戻される。チェック弁63は、ディーゼルエンジン200の停止時に、燃料タンク4から液化ガス燃料がカム室へ逆流するのを防止するために設けられている。
The cam chamber (not shown) in the
このように、インジェクションポンプ1のカム室が、ディーゼルエンジン200の潤滑系と分離された専用潤滑系になっているので、インジェクションポンプエレメント2からカム室に漏れた液化ガス燃料が、ディーゼルエンジン200の潤滑系に侵入する虞がない。そして、それによって、ディーゼルエンジン200の潤滑系に侵入した液化ガス燃料が気化し、気化した液化ガス燃料がディーゼルエンジン200のクランク室に侵入するといった虞をなくすことができる。
Thus, since the cam chamber of the
燃料タンク4からフィードポンプ5によって所定の圧力に加圧されて送出された液化ガス燃料は、インジェクションポンプ1の各インジェクションポンプエレメント2からインジェクションパイプ3を経由して、所定のタイミングで所定の量だけディーゼルエンジン200の各シリンダ31に配設されている燃料噴射ノズル32へ圧送される。インジェクションポンプ1からオーバーフローした液化ガス燃料は、オーバーフロー燃料パイプ8を経由し、オーバーフロー燃料の圧力を決めるチェック弁91、及びクーラー41を介して燃料タンク4へ戻される。また、各燃料噴射ノズル32からオーバーフローした液化ガス燃料は、オーバーフロー燃料パイプ9を経由し、オーバーフロー燃料の圧力を決めるチェック弁91及びクーラー41を介して燃料タンク4へ戻される。
The liquefied gas fuel pressurized from the
さらに、液化ガス燃料供給装置100は、ディーゼルエンジン200停止時に、インジェクションポンプ1内の油溜室(図示せず)、オーバーフロー燃料パイプ8、及びオーバーフロー燃料パイプ9に残留している液化ガス燃料を、燃料タンク4へ回収する「残留燃料回収手段」の構成要素として、アスピレータ7、3方電磁弁71、及び2方電磁弁72を備えている。
Furthermore, the liquefied gas
アスピレータ7は、入口7aと出口7bと吸入口7cとを有している。入口7aと出口7bは真っ直ぐに連通しており、吸入口7cは、入口7aと出口7bとの間の連通路から、略垂直方向に分岐している。3方電磁弁71がOFFの時に連通する連通路(符号Bの矢印で示した連通方向)の出口側が入口7aに接続されており、クーラー41を介して燃料タンク4への経路へ出口7bが接続されている。また、吸引口7cは、噴射状態時(ディーゼルエンジン200の運転時)にはOFF状態となっている2方電磁弁72に接続されている。
The aspirator 7 has an
無噴射状態時(ディーゼルエンジン200の停止時)には、3方電磁弁71をOFFして符号Bの矢印で示した方向の連通路を構成するとともに、2方電磁弁72をONして、オーバーフロー燃料パイプ8及びオーバーフロー燃料パイプ9とアスピレータ7の吸入口7cとの間を連通させる(符号Cで示した矢印の方向)。したがって、フィードポンプ5から送出された液化ガス燃料は、インジェクションポンプ1へ送出されずに、アスピレータ7へ送出され、入口7aから出口7bへ抜け、クーラー41を介して燃料タンク4へ戻り、再びフィードポンプ5からアスピレータ7へ送出される。つまり、アスピレータ7を介して液化ガス燃料液が環流する状態となる。そして、インジェクションポンプ1内の油溜室、オーバーフロー燃料パイプ8、及びオーバーフロー燃料パイプ9に残留している液化ガス燃料は、入口7aと出口7bを流れる液化ガス燃料液の流れによって、吸引口7cから吸引されて燃料タンク4へ回収されることになる。
In the non-injection state (when the
このように、残留燃料回収手段は、フィードポンプ5を駆動源としてアスピレータ7によって、油溜室、オーバーフロー燃料パイプ8、及びオーバーフロー燃料パイプ9の液化ガス燃料を吸引して燃料タンク4へ回収する構成を成しているので、新たに残留燃料回収用のポンプ等を設ける必要がない。
As described above, the residual fuel recovery means sucks the liquefied gas fuel from the oil reservoir, the overflow fuel pipe 8 and the overflow fuel pipe 9 by the aspirator 7 using the feed pump 5 as a drive source and recovers it to the
次に、本願発明に係るインジェクションポンプ1を構成するインジェクションポンプエレメント2の概略構造について説明する。図2は、本願発明に係るインジェクションポンプ1のインジェクションポンプエレメント2近傍の断面を示した要部斜視図である。また、図3は、本願発明に係るインジェクションポンプ1の断面図であり、図3(a)は、全体の側面図、図3(b)は、プランジャの一部を拡大して示したものである。
Next, the schematic structure of the
デリバリバルブホルダ21は、デリバリバルブ挿設孔211を有する形状を成しており、インジェクションポンプ1の基体に固定されている。デリバリバルブ挿設孔211と連通している燃料液送出口212には、インジェクションパイプ3が接続される。デリバリバルブ挿設孔211には、デリバリバルブ23が往復動可能に挿設されており、デリバリバルブ23は、デリバリスプリング22によって、デリバリバルブホルダ21と一体に配設されているデリバリバルブシート24のバルブシート部24aに、バルブ部231が当接する如く付勢されている。
The
プランジャバレル25は、デリバリバルブシート24と一体に配設され、デリバリバルブシート24に連通している液圧室25aを有している。液圧室25aには、プランジャ26が往復動可能に挿設されており、その一端側がデリバリバルブ23に面している。プランジャ26は、プランジャスプリング27によって、カム13側に付勢されている。プランジャ26は、ディーゼルエンジン200の駆動軸に連結され、ディーゼルエンジン200の駆動力で回転するカムシャフト12のカム13によって、タペット28を介してデリバリバルブ23側(符号Dの矢印で示した方向)に押し上げられる。プランジャ26のつば部261は、コントロールラック14と係合して回転するピニオン29と一体の円筒状の部材であるスリーブ291と係合しており、コントロールラック14の往復動によってピニオン29が回転し、プランジャ26が周方向に回転する構成を成しており、このプランジャ26の回転位置によって液化ガス燃料の噴射量が増減する。
The
プランジャ26が挿設されているプランジャバレル25の内周面には、本願発明に係る「液化ガス燃料気化部」としての3つの環状溝20がプランジャバレル25の内周面の周方向に形成されている。環状溝20によってプランジャ26とプランジャバレル25との摺接面には、空間部20aが形成されている。油溜室11内の高圧な液体状態の液化ガス燃料が液圧室25aに充填され、プランジャ25が上昇することによってデリバリバルブ23を介して燃料液送出口212へ送出される際に、プランジャ26とプランジャバレル25との摺接面に液体状態の液化ガス燃料が漏れ出る。プランジャ26とプランジャバレル25との摺接面に漏れ出た液体状態の液化ガス燃料は、3つの空間部20aにおいて段階的に減圧されて気化した状態でカム室15へ漏れ出る。気化した状態でカム室15へ漏れ出た液化ガス燃料は、カム室15に配設されたオイルセパレータ6によって潤滑油から分離され、コンプレッサー61によって吸引されて燃料タンク4へ送出される。
Three
尚、空間部20aの容積は、プランジャ26とプランジャバレル25との摺接面の間隔等からプランジャ26とプランジャバレル25との摺接面に漏れ出た液体状態の液化ガス燃料が十分減圧されて気化可能な容量であれば良い。また、プランジャ26とプランジャバレル25との摺接面は、高精度に形成されているので、その精度に環状溝20が及ぼす影響を最小限にするためにも可能な限り幅が狭く容量の小さい溝であることが好ましいと言える。
The volume of the
このようにして、油溜室11からカム室15へ向けてプランジャ26とプランジャバレル25との摺接面に漏れ出た高圧で液体状態の液化ガス燃料は、空間部20aにおいて減圧されて気化した状態でカム室15へ漏れ出る。そして、カム室15へ漏れ出た気体状態の液化ガス燃料をオイルセパレータ6で分離しつつコンプレッサー61で吸引して燃料タンク4へ戻すので、カム室15内に液体状態で液化ガス燃料が漏れ出てカム室15内の潤滑油に混入してしまうことを防止することができる。したがって、潤滑油に液化ガス燃料が混入することによって潤滑油の潤滑性能が低下してしまう虞を少なくすることができる。
In this way, the liquefied gas fuel in a high pressure and liquid state leaking from the
また、他の実施の形態としては、空間部20aを形成する環状溝20をプランジャ26とプランジャバレル25との摺接面のカム室15寄りに形成したものが挙げられる。図4は、プランジャバレル25のカム室15寄りに環状溝20が形成されたインジェクションポンプ1の一部を拡大して示した断面図である。
As another embodiment, an
プランジャ26とプランジャバレル25との摺接面に漏れ出た高圧で液体状の液化ガス燃料は、カム室15に向けて漏れ出る過程において徐々に圧力が低下していく。したがって、このように、環状溝20がカム室15寄りに形成され、空間部20aがカム室寄りに形成されていることによって、圧力がある程度低下した状態の液化ガス燃料を減圧して気化させるので、高圧で液体状態の液化ガス燃料を効果的に減圧して気化させることができる。
The pressure of the high-pressure liquid liquefied gas fuel leaking to the sliding contact surface between the
さらに、他の実施の形態としては、プランジャ26に環状溝20が形成されたものが挙げられる。図5は、プランジャ26に環状溝20が形成されたインジェクションポンプ1の一部を拡大して示した断面図である。
Furthermore, as other embodiment, what formed the
このように、プランジャ26とプランジャバレル25との摺接面において、プランジャ26に環状溝20を設けて空間部20aを形成しても本願発明の実施は可能であり、本願発明による作用効果を得ることができるものである。また、プランジャ26に環状溝20を形成することによって、環状溝20を容易に精度良く形成することができるというメリットがある。
Thus, even if the
尚、本願発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本願発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention. Needless to say.
本発明は、セタン価向上剤が添加されたLPガス(以下「高セタン価LPガス」という。)やDME(ジメチルエーテル)等の液化ガスを燃料としたディーゼルエンジンの液化ガス燃料供給装置のインジェクションポンプ、及び該インジェクションポンプを備えたディーゼルエンジンの液化ガス燃料供給装置に利用可能である。 The present invention relates to an injection pump for a liquefied gas fuel supply device of a diesel engine using a liquefied gas such as LP gas (hereinafter referred to as “high cetane number LP gas”) or DME (dimethyl ether) to which a cetane number improver is added. And a liquefied gas fuel supply device for a diesel engine equipped with the injection pump.
1 インジェクションポンプ、2 インジェクションポンプエレメント、
6 オイルセパレータ、11 油溜室、15 カム室、20 環状溝、20a 空間部、
25 プランジャバレル、26 プランジャ、61 コンプレッサー、
100 液化ガス燃料供給装置、200 ディーゼルエンジン
1 injection pump, 2 injection pump elements,
6 oil separator, 11 oil reservoir, 15 cam chamber, 20 annular groove, 20a space,
25 plunger barrel, 26 plunger, 61 compressor,
100 liquefied gas fuel supply device, 200 diesel engine
Claims (6)
前記インジェクションポンプエレメントは、前記油溜室からカム室へ向けて前記プランジャと該プランジャが挿設されるプランジャバレルとの摺接面に漏れ出た液体状の前記液化ガス燃料を、前記カム室内に漏れ出る前に減圧して気化させる空間部を前記プランジャと前記プランジャバレルとの摺接面に形成した液化ガス燃料気化部を備えている、ことを特徴としたインジェクションポンプ。 Liquefied gas fuel (excluding DME) is supplied from the fuel tank via the feed pipe by a delivery valve that can be opened and closed by the vertical movement of the plunger that engages with the rotating camshaft by transmitting the rotation of the drive shaft of the diesel engine. The liquefaction of the diesel engine having an injection pump element that pressurizes and sends out the liquefied gas fuel in the oil reservoir chamber to the injection pipe communicating with the fuel injection nozzle of the diesel engine by a predetermined amount at a predetermined timing An injection pump for a gas fuel supply device,
The injection pump element supplies liquid liquefied gas fuel leaked from the oil reservoir chamber toward the cam chamber into a sliding contact surface between the plunger and a plunger barrel into which the plunger is inserted. An injection pump characterized by comprising a liquefied gas fuel vaporizing portion formed on a sliding contact surface between the plunger and the plunger barrel, wherein a space portion that is decompressed and vaporized before leaking is formed.
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