JPS6014909B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の燃料噴射装置の改善に関する。

従来の多気筒機関の燃料噴射装置を第１図に示す。

多気筒機関で、各気筒の燃料噴射ポンプェレメソトを一
体とした列形噴射ポンプを持ち、各気筒の燃料噴射弁と
上記噴射ポンプとを高圧管で結んだ噴射系を持ったもの
である。図において、１は機関本体、２は燃料噴射ポン
プ、３１より３４までは各気筒の燃料噴射弁、４１より
４４まではポンプ２と噴射弁３１より３４までを結ぶ高
圧頃射管、５は燃料フィル夕、６１はフィル夕５とポン
プ２を結ぶ給油パイプ、２１は給油入口継手、６２はフ
ィル夕５と燃料タンク（図示せず）を結ぶ給油パイプで
ある。燃料は、図示されない燃料タンクよりその水頭ま
たは給油ポンプにより給油パイプ６２を通り、フィル夕
５へ供給される。

ついで、燃料は給油管６１を通り、給油入口継手２１よ
り噴射ポンプ２の給油室に供給される。噴射ポンプの中
で給油室は各気筒の噴射ポンプェレメントに共通である
。噴射ポンプ２では、適切な時期にある気筒の噴射ポン
プェレメントが燃料を加圧し、高圧噴射管３１より３４
までの何れかへ圧送する。ついで、対応する燃料噴射弁
４１より４４までの何れかへ燃料は圧送され、その気筒
の燃焼室に燃料が供給され燃焼が起こる。この従来装置
には次のような欠点がある。

一般に噴射ポンプ２は機関本体１に比べその長さがはる
かに短かし、。

噴射ポンプ２の駆動はクランク軸より歯車またはチェー
ン等で行うが、このため噴射ポンプ２は歯車列の設置可
能な機関前端または後端に設置される。このため、例え
ば機関前端に歯車列がある機関では、噴射ポンプ２の各
気筒の噴射ポンプェレメントと対応する燃料噴射弁との
距離が、機関前端の気筒では短か〈、機関後端の気筒で
は長くなる。他方、噴射管の噴射ポンプ端から噴射弁端
へ圧力波が伝播するのには、次に示すように一定の時間
がかかる。

今、音速をａ＝１２００の／ｓ、噴射管長さをｌｐ＝６
０仇吻とし、機関回転数Ｎ８＝３００仇ｐｍとすると、
この時間はクランク軸で、ａ，ａｇ＝害×３６ｏＸ器 器。

Ｘ６柳。０＝９０ 従って、各気筒の噴射タイミングを揃えるためには、噴
射管長さを揃える必要がある。

噴射管長ごを揃えるには、本機関の構成では最も長い噴
射管に合せざるを得ない。上記のように、噴射ポンプ端
より噴射弁端に圧力が伝播するのには一定の時間がかか
るため、噴射ポンプが圧送を開始してから実際に噴射さ
れるまでにはある時間遅れが生じる。

これを噴射遅れと称しているが、圧力波が伝播する速度
、即ち音速は回転数に無関係であるからクランク角で示
すと、第２図のように、高回転ほど噴射遅れは大きくな
る。なお同図中、ＣＡはクランクアングルを示す。他方
、より良い効率を得るには、燃焼は上死点近傍の適切な
時期に行われるべきであるが、燃料を噴射してから着火
するまでのクランク角（着火遅れと言う）も高回転ほど
遅れるから、一般には最適噴射タイミングは高回転ほど
早くなる（第３図）。

即ち、要求と実際は反対の傾向を示す。そこで、遠心力
により機関の回転数を検出し、噴射ポンプのカムの位相
を高回転で進める装置（オートタイマ）も考えられてい
るが、コストが高く、廉価であるべき農機用機関等への
利用は困難である。即ち、オートタイマを持たない機関
では、特定の回転数でしか最適のタイミングが得られな
いと言う欠点がある。

本発明の目的は上記の点に着目し、燃料噴射式内燃機関
において、噴射遅れの特性を改善し、低回転から高回転
にかけてより良い性能を得ることができる燃料噴射装置
を提供することであり、その特徴とするところは、‘１
１ 燃料噴射ポンプと燃料噴射弁の距離の短かし、気筒
の高圧噴射管の長さを短かくすること、■ 噴射ポンプ
への給油は高圧噴射管の長い気筒側から行うことである
。

以下図面を参照して本発明による実施例につき説明する
。

第４図は本発明による１実施例の燃料噴射装置を示す説
明図である。

図において、符号１，２，５，２１，３１より３４まで
、４１より４４まで、６１，６２は第１図と同一部材を
示す。

燃料噴射弁３１が燃料噴射ポンプ２より最も遠く、燃料
噴射弁３４が最も近いが、対応して高圧噴射管４１が最
も長く、高圧噴射管４４が最も短かし、。

また、給油入口継手２１の位置は、最も長い高圧噴射管
４１に対応するポンプェレメント側に設置されている。

なお、高圧噴射管４１より４４までは、その長さの順に
燃料噴射ポンプ２の一端側ポンプェレメントより他端側
ポンプヱレメントへ向けてそれぞれ接続されている。上
記構成の場合の作用、効果について述べる。

燃料が燃料タンクから機関燃焼室に供給される過程は従
来のものとほぼ同様であるが、噴射遅れの特性が次のよ
うに異なる。高圧噴射管の最も長い気筒を第１の気筒１
とよび、短かし、ものを順に第２の気筒Ｄ、第３の気筒
ｍ、第４の気筒Ｎとよぶ。

一般に機関の温度は高く、燃料噴射ポンプの温度も供給
される燃料よりはるかに高い。

従って、燃料噴射ポンプに供給された燃料は加熱される
。本構造では、燃料の燃料噴射ポンプへの供給は第１の
気筒１の側より行われ順次第２、第３の気筒０，瓜側へ
導かれるが、この間前記の加熱を受けるので、後の気筒
程燃料油温度が高くなる。従って、高圧管４１より４４
までへ圧送される燃料の温度も気筒１，ロ，皿・・・の
順に高くなって来る。他方、燃料中の音速は燃料温度が
高い程遅いことが知られている。

一例をあげると、燃料油温度と噴射遅れとの関係は第５
図のようになる。即ち、本構造では、第１の気筒１では
、高圧噴射管は長いが、燃料温度が低いため、噴射遅れ
が短か〈、第４の気筒Ｗでは燃料温度は高いが高圧噴射
管が短かし、ので、噴射遅れが短かし、。即ち、全気筒
とも噴射遅れが短かくなる。また、管長を適切に選ぶこ
となどにより全気筒の噴射遅れを揃えることができる。

このようにして、第６図に示すように、噴射遅れ特性の
改善が可能となる。上述のように本発明による場合は、
従来機関に比べ、噴射遅れが短かくなり全回転数で、よ
り最適タイミングに近くなるので機関性能が大中に改善
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の燃料噴射装置を示す説明図、第２図は噴
射遅れと機関回転数との関係を示す線図、第３図は機関
回転数に対する最適噴射タイミングを示す線図、第４図
は本発明による１実施例の装置を示す説明図、第５図は
噴射遅れと燃料温度との関係を示す緑図、第６図は従来
のものと本発明のものとの噴射遅れを比較して示す線図
である。 １・・…・機関本体、２・・・・・・燃料噴射ポンプ、
２１・・・・・・給油入口継手、３１，３２，３３，３
４・・・・・・燃料噴射弁、４１，４２，４３，４４・
・・・・・高圧噴射管、５・・・・・・燃料フィル夕、
６１，６２・・・・・・給油パイプ。 オー図 矛２図 才３図 を４図 矛５図 才６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機関の各気筒に対応する各燃料噴射ポンプエレメン
   トを一体に形成した列形の燃料噴射ポンプと、上記各気
   筒の燃料噴射弁と対応する上記燃料噴射ポンプの各ポン
   プエレメントとをそれぞれ接続する高圧噴射管を有する
   燃料噴射装置において、上記高圧噴射管は、上記燃料噴
   射ポンプと上記燃料噴射弁との距離の小さい気筒では長
   さを短かくかつ上記距離の大きな気筒では長く形成する
   とともに上記燃料噴射弁から上記燃料噴射ポンプの各ポ
   ンプエレメントの一端側から他端側へ向けて長さの順に
   接続されてなり、上記燃料噴射ポンプの給油入口は最長
   の高圧噴射管が接続されるポンプエレメント寄りに設け
   られたことを特徴とする燃料噴射装置。