JP2528092B2

JP2528092B2 - デイ−ゼルエンジンの分配型燃料噴射ポンプ

Info

Publication number: JP2528092B2
Application number: JP60006142A
Authority: JP
Inventors: 幸雄松井
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1985-01-17
Filing date: 1985-01-17
Publication date: 1996-08-28
Anticipated expiration: 2011-08-28
Also published as: JPS61167157A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明はディーゼルエンジンの分配型燃料噴射ポン
プに関し、特に空気混合燃料の噴射に適した分配型燃料
噴射ポンプの改良に関する。

従来の技術ディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプには種々の型式
があるが、その一つとして第３図に示すような所謂VE型
の分配型燃料噴射ポンプが知られている。詳述すると、
１はポンプハウジング、２はエンジン出力によって駆動
されるドライブシャフト、３はこのドライブシャフト２
により駆動されて燃料をポンプ室４内に圧送するフィー
ドポンプ、５はレギュレーティングバルブである。尚、
図には説明の都合上90°方向を変えたフィードポンプ
３′を同時に示してある。６はポンプ室４内において上
記ドライブシャフト２と一体的に回転するカムディス
ク、７は該カムディスク６に固設されたプランジャ、８
は上記プランジャ７が摺動自在に密接嵌合するプランジ
ャバレル、９はカムディスク６のカム面に摺接するロー
ラ10を備えたローラホルダであって、上記カムディスク
６には気筒数に等しい数、例えば４気筒エンジンでは４
個のカム凸部が90°毎に形成されており、ローラ10との
摺接によるそのカム作用によって上記プランジャ７はド
ライブシャフト２の90°毎に軸方向に往復動作する。こ
のプランジャ７には、軸中心に沿った連通路11とカット
オフポート12と分配ポート13とが連通して形成されてい
るとともに、気筒数に等しい４個の吸入溝14が先端部に
刻設されており、他方プランジャバレル８には、プラン
ジャ７先端の圧縮室15に上記吸入溝14を介して燃料を供
給する吸入ポート16と、上記分配ポート13に合致可能な
ように開口した気筒数に等しい４個の吐出ポート17とが
形成されている。即ち、上記プランジャ７の進退によっ
て、ポンプ室４内の燃料は圧縮室15に送られ、ここで圧
縮されるとともに、連通路11を通って分配ポート13から
吐出ポート17を経てデフィバリバルブ18に圧送される。
そして、この動作が上述の如く90°毎に行われ、４気筒
に順次燃料を分配するのである。

尚、19は上記カットオフポート12の開放時期を制御し
て噴射量を可変調整するためのコントロールスリーブ、
20はこのコントロールスリーブ19の位置を制御するガバ
ナ機構、21は上記ローラホルダ９の回動により噴射時期
進角を行うタイマ機構（図では90°方向を変えて示して
ある）である。（例えば日産自動車（株），昭和55年８
月発行「ディーゼルエンジン技術解説書」参照）また近年、ディーゼルエンジンにおける排気黒煙の低
減や燃費率の向上を目的として、噴射される燃料中に予
め空気を混合しておく空気混合燃料の使用が提案されて
いる。これは燃料タンクから燃料噴射ポンプに至る燃料
経路に、コンプレッサ等で加圧した空気を吹き込み、燃
料中に微細な空気泡を含んだ状態としておいて、これを
燃料噴射ポンプにより燃料噴射ノズルを介して噴射供給
するようにしたものであり、燃料中の空気泡は、燃料噴
射ポンプで加圧されることにより完全に燃料中に溶解し
た状態で噴射ノズルに送られ、かつ噴射ノズルを出た瞬
間に急激に膨張して燃焼の改善に寄与するのである（日
本機械学会講演論文集No.837−２（1983年10月１日講
演）参照。）発明が解決しようとする問題点しかし、上記従来の分配型燃料噴射ポンプにあって
は、プランジャ７の連通路11やカットオフポート12、吐
出ポート17からデリバリバルブ18までの通路などの容積
が総て高圧系のトラップ容積となるため、圧縮室の燃料
出口に直接デリバリバルブが配設される列型燃料噴射ポ
ンプに比較して、トラップ容積が非常に大きい。従って
微細な空気泡を含む上述の空気混合燃料を使用した場合
に、燃料吸入行程中にそのトラップ容積の中で液中から
分離したり拡大したりする空気泡の体積が相当に大きく
なり、燃料中の空気混入率を高めたときに燃料噴射が困
難になったり、所期の燃料量を確保できないことがあっ
た。

尚、通常の液状燃料をそのまま噴射する構成にあって
も、万一何らかの原因で燃料中に空気が混入した場合
に、同様の不具合を生じ易い。

問題点を解決するための手段この発明は、上記の問題点を解決するために、圧縮室
とカットオフポートと分配ポートとを連通するようにプ
ランジャ内部に形成された連通路の圧縮室側の端部に、
連通路内から圧縮室へ向かう流れを阻止する所定開弁圧
の逆止弁を介装し、トラップ容積での気泡発生を防止す
るようにしたものである。

作用プランジャの吸入行程時に圧縮室の圧力が低下する
と、上記逆止弁が閉弁し、圧縮室と連通路内との連通が
連通路端部で断たれる。これにより連通路から分配ポー
トを介してベリバリバルブへ至るトラップ容積での圧力
低下が防止される。従って、プランジャが圧縮行程に移
った際にトラップ容積全体の中に存在する気泡を非常に
少なくすることができるのである。

実施例第１図はこの発明の第１実施例を示す燃料噴射ポンプ
要部の断面図であって、上記従来のものと同一部分には
同一符号を付してある。この第１実施例では、プランジ
ャ７の軸中心に沿って形成された連通路11の圧縮室15と
分配ポート13との間、詳しくは圧縮室15側の端部に、球
状の弁体31a,バックアップスプリング31bおよびスプリ
ングシート31cからなる逆止弁31が配設されている。上
記逆止弁31は、圧縮室15から連通路11内へ向けての燃料
の流動は許容し、かつ逆方向の流動は阻止するような方
向に配設されており、その開弁圧は比較的小さく設定さ
れている。

尚、空気混合燃料を使用する場合、ポンプ室４（第３
図参照）内の圧力は、通常の液状燃料を噴射する場合よ
りも高い値、例えば10Kg/cm²程度に保つ必要がある。

この第１実施例では、吸入行程となってプランジャ７
が図の左方に移動すると圧縮室15内の圧力がポンプ室４
内の圧力よりも低下するため、その内部で気泡が発生・
拡大し易い状態となるが、このとき逆止弁31が閉弁し、
連通路11の圧縮室15側端部を閉塞する。そのため、連通
路11から分配ポート13を介してデリバリバルブ18に至る
トラップ容積は圧力低下の影響を受けることがない。従
って、この部分では燃料中に溶解している空気泡の分離
や未溶解気体の拡大が確実に阻止され、所期の燃料噴射
が行える。またプランジャ７が圧縮行程に移れば、逆止
弁31は抵抗なく開弁するので、燃料噴射を何ら阻害しな
い。

次に第２図に示す第２実施例は、上述した逆止弁31の
ほかに、連通路11のカットオフポート12側の端部に、球
状の弁体32a,バックアップスプリング32bおよびスプリ
ングシート32cからなる調圧弁32が配設されている。上
記調圧弁32は、連通路11からカットオフポート12へ向け
ての燃料の流動は許容し、かつ逆方向の流動は阻止する
ような方向に配設されている。また、この調圧弁32の開
弁圧は、燃料液中からの空気泡の分離を阻止するに十分
な圧力に設定されている。

この調圧弁32は、噴射終了の際のカットオフポート12
開放時にトラップ容積内で生じる空気泡の発生を抑制す
る。すなわち、コントロールスリーブ19との相対的な摺
動によりカットオフポート12が開放されると、トラップ
容積の内部の圧力が急激に減少し、気泡が発生し易い状
態となるが、連通路11内の圧力が上記調圧弁32の設定圧
にまで低下すると調圧弁32が閉じ、圧縮室15からデリバ
リバルブ18に至る部分を比較的高圧に保つので、この部
分での気泡発生を確実に防止できる。従って、この第２
実施例では、上記第１実施例の効果の他に、ポンプ室４
内の圧力を、通常の液状燃料を使用する場合の圧力レベ
ルと略同等に低くすることが可能である。また吸入行程
においては、前述したように逆止弁31の作用により、ト
ラップ容積の圧力低下を確実に防止できる。

発明の効果以上の説明で明らかなように、この発明に係るディー
ゼルエンジンの分配型燃料噴射ポンプによれば、プラン
ジャの吸入行程時にプランジャ内の連通路からデリバリ
バルブへ至るトラップ容積での気泡発生が防止される。
従って、空気混合燃料を使用しても確実な燃料噴射が可
能であり、燃料中の空気混入率を十分に高めることがで
きる。また、このような空気混合燃料を使用しないもの
にあっても、万一の空気混入に際して安定した燃料噴射
性能を維持できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例を示す燃料噴射ポンプ要
部の断面図、第２図はこの発明の第２実施例を示す要部
の断面図。第３図は従来における燃料噴射ポンプ全体の
断面図である。７……プランジャ、８……プランジャバレル、11……連
通路、12……カットオフポート、13……分配ポート、14
……吸入溝、15……圧縮室、16……吸入ポート、17……
吐出ポート、19……コントロールスリーブ、31……逆止
弁、32……調圧弁。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】気筒数に対応した複数個の吐出ポートが形
成されたプランジャバレルと、このプランジャバレルに
摺動可能に嵌合して圧縮室を画成し、かつドライブシャ
フトと一体的に回転するプランジャと、このプランジャ
の端部に設けられたカムディスクと、上記吐出ポートに
接続した吐出通路にそれぞれ配置されたデリバリバルブ
と、上記プランジャの径方向に沿って開口形成され、か
つコントロールスリーブによって開閉されるカットオフ
ポートと、上記プランジャの軸中心に沿って形成され、
かつ一端が上記圧縮室に連通するとともに、他端が上記
カットオフポートに連通した連通路と、この連通路から
上記プランジャの半径方向に沿って開口形成され、かつ
該プランジャの回転に伴って各吐出ポートと順次連通す
る分配ポートと、を有し、上記カムディスクのカム作用
により上記プランジャが回転および往復動作して燃料を
圧縮するとともに各吐出ポートに分配供給するディーゼ
ルエンジンの分配型燃料噴射ポンプにおいて、上記連通
路の圧縮室側の端部に、連通路内から圧縮室へ向かう流
れを阻止する所定開弁圧の逆止弁を介装したことを特徴
とするディーゼルエンジンの分配型燃料噴射ポンプ。