JPS6050983B2 - ディ−ゼル機関の燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はディーゼル機関の燃料噴射装置の改善に関する
。

従来のこの種燃料噴射装置の構成を第１図に示す。

図において、１は燃料カム、２はカムローラ付タペット
、３はジヤーク式燃料ポンプ、４は噴射管、５は燃料弁
である。燃料カム軸の回転によつて燃料カム１がカムロ
ーラ付タペット２を押し上げ、燃料ポンプ３の中を摺動
するプランジャ（図示せす）を押して中の燃料を圧縮し
噴射管４に送り込み、これが燃料弁５に達すると内蔵さ
れた自動弁により一定の開弁圧を超えた圧力になると自
動的に弁が開き、先端の噴孔より燃料を噴出し、シリン
ダライナ７、ピストン８、シリンダカバー９によつて構
成された燃焼室６内で圧縮されて高温になつた空気によ
つて着火燃焼する。第１図は１個の燃料ポンプ、１個の
噴射管、１個の燃料弁の場合であるが、第２図は１個の
燃料ポンプ、２個の噴射管（分岐管）、２個の燃料弁の
場合を示す。構成は第１図とほぼ同様であるが、燃料ポ
ンプ３を出た燃料油は２本の噴射管４１、４２に分かれ
燃料弁５１、５２の２本からほぼ同時に燃焼室６の中に
噴射するような構造である。ディーゼル機関はこの装置
によつて良好な性能を実現しているが、一般に燃料噴射
装置の諸兄は定格出力時に最適となるように設計されて
いる。

そのため、低速域、低負荷域では燃料弁の噴孔面積が大
きすぎ、従つて高速、高負荷時のように高圧で良好な噴
射ができず、低圧で微粒化の悪い貫徹力の劣る噴霧しか
形成することができない。その結果、低速域及び低負荷
域では良好な燃焼の実Ｊ現が困難である。特に現今のよ
うに船舶の減速運航等の場合は、この低速性の悪さが大
きな問題となり、解決策が迫られている。理想的には機
関速度の低い域及び低負荷域では、噴孔面積を小さくし
噴射圧の低下を防止しｉて、燃焼性能の維持を計ると共
に、高速、高負荷域では、噴孔面積を大きくして噴射圧
の過大を押えると共に噴射の切れを良くして、良好な燃
費率を達成することが望まれる。

本発明の目的は上記の点に着目し、噴孔面積を低速域、
低負荷域と、高速、高負荷域とて実質的に変化させて、
低速域、低負荷域でも高い噴射圧を保つて良好な噴霧を
得て、効率のよい燃焼を実現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、ディーゼル
エンジンの１つのシリンダに複数個の独立した燃料弁ま
たは複数個の燃料弁で構成される１個の複合型燃料弁を
設け、複数個の燃料弁を２つのグループに分け、そのグ
ループごとに噴射管をまとめ１本ずつとし、それぞれを
分配器につなぎ、さらに上記分配器を燃料ポンプに連結
したもので上記分配器を機関の低速または低負荷域では
上記２つの燃料弁グループが燃料カム軸１回転おきに交
互に燃料ポンプとを連通し、高速域では常時全ての燃料
弁が燃料ポンプと連通するように構成したことである。

この場合は、船舶の減速運転時の燃焼効率の向上及び小
形車輛エンジン等の低速性能の向上が実現される。本発
明は陸舶用大形ディーゼル・車輛用、建設用、農用、舶
用小形ディーゼル等の燃料噴射装置を有するエンジンに
広く適用できる。

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３図は本発明による第１実施例の装置を示す説明図で
ある。

この装置は２個の燃料弁をもつものであり、構成は基本
的には第２図に示す従来のものと同様であるが、分配器
とその駆動、制御装置等を備えている。図において、１
は燃料カムで、燃料カム軸付きであり、クランク軸（図
示せず）と一定の関係をもつて駆動される。

２はローラ付きタペット、６は燃料ポンプ、４は共通噴
射管、４３，４４は分岐噴射管、５１，５２は燃料弁で
、シリンダ７とピストン８及びシリンダカバー９によつ
て構成された燃焼室６の中に噴孔を開口している。

共通噴射管４と分岐噴射管４３，４４は分配器４０を介
して連結されており、分配器４０はカム軸付きのギヤー
１０１からチェーン（または歯付ベルト）１０６，１０
７と中間歯車１０２，１０３及び分配器軸付き歯車１０
４を介して、カム軸速度の１１２の回転速度で駆動され
る。

分配器の構造は第４図に示す。

即ち第４図Ａは分配器の構造を示す断面図、第４図Ｂは
第４図ＡのＢ−Ｂ矢視断面図である。４０１は分配器本
体て、回転自在な分配器軸４０２を内蔵し、これには分
配溝４０３，４０４があり、駆動歯車１０４と嵌合部４
０５によつて連結されており、軸方向にも摺動可能とな
つている。

分配器軸４０２の他端には鍔４０６があり、これに制御
ハンドル４０７が噛合つており、ハンド」ル４０７を左
右に動かすことにより分配器軸４０２を左右方向に移動
可能てあり、第４図Ａの実線位置では同図Ｂに示すよう
に、低速域の作動用で分岐噴射管４３，４４の片方が燃
料噴射の時期に連通するようになつており、ハンドル４
０７を破線位置に動かせば、分配器軸４０２が左方に移
動し、分配溝４０４が共通噴射管と連通すると共に、全
周溝となつているので、分岐噴射管４３，４４とも同時
に常時連通することになる。

この状態は通常の噴射装置（第２図）と全く同一の機能
を果すことになる。上記構成の場合の作用について述べ
る。

第４図Ａに示したハンドル４０７を破線位置（高速高負
荷運転時）にセットすれば、共通噴射管４と全周溝４０
４が連通し常時分岐噴射管４３，４４と連通した状態と
なり、分配器軸４０２の回転とは無関係に２個の燃料弁
５１，５２が燃料ポンプ３と連結した状態となり、高速
高負荷運転に適した装置となる。

第４図Ａのハンドル４０７を実線位置（低速時または低
負荷時）にセットすると、共通噴射管４は分配溝４０３
と対応した状態で、分配器軸４０２はカム軸の１１２の
速度で回転する。

この分配溝４０３は円周上の約２Ｂ程度に施されており
、軸４０２の回転角によつて分岐噴射管４３か４４のど
ちらかが共通噴射管４と連通するように構成されており
、同図Ｂの場合は共通噴射管４と分岐噴射管４３が連通
しており、次の噴射時期には、１８００回転するため、
分岐噴射管４４と連通するようになる。従つて、本噴射
管系では分配器４０によつて、低速域、低負荷域では燃
料弁５１，５２は交互に作動（噴射）することになり、
燃料ポンプ３のプランジャ１個に対して、燃料弁も１個
となり、実動の噴孔面積を１１２に減らすことができる
ので、低速回転ても噴射圧が大巾に上昇して良好な噴霧
を形成することが可能となる。

上述の場合には次の効果がある。

高速、高負荷時は従来と同様の作用て、定格時の高性能
を実現し、低速時あるいは低負荷時には２個の噴孔から
交互に噴射させることによつて、噴射圧を上昇させ良好
に噴霧を形成させて燃焼性能を向上し、高速、高負荷か
ら低速、低負荷まで広範囲にわたつて良効な燃焼性能を
実現することができる。

第５図は本発明による第２実施例の装置を示す説明図で
ある。

第３図に示した前記実施例では、１シリンダ当り２個の
燃料弁で構成したのに対し、本実施例では４個の燃料弁
を設けた場合であり、燃料ポンプ３から出た燃料油は共
通噴射管４から分配器４０に至り、これより分岐噴射管
４３，４４に分かれ、それらがさらに枝分かれして枝管
４３１，４３２及び４４１，４４２となり、シリンダカ
バー９に取付けられた燃料弁５１１，５１２及び５２１
，５２２に至る。

作動は第１実施例と全く同様であり、燃料弁５１１，５
１２と燃料弁５２１，５２２の２組の燃料弁が低速域、
低負荷域では交互に作動し、高速、高負荷域では一斉に
作動する。

効果も第１実施例の場合と同様である。

第６図Ａは本発明による第３実施例の装置を示す説明図
、第６図Ｂは第６図Ａ（７）Ｂ−Ｂ矢視断面図である。

第１図に示した従来の中央噴射形の燃料噴射装置におい
て、燃料弁１個の中に２個分の機能を備えた複合型燃料
弁を設けた楊合で、第６図に燃料弁の詳細を示す。図に
おいて、カム１、ローラ付きタペット２、燃料ポンプ３
、共通噴射管牡分配器４０、分岐噴射管４３，４４まで
は第１実施例の第３図、第４図と同様である。

本実施例の特色は燃料弁５５にあり、本燃料弁５５は１
個の中に完全に２個分の機能を内蔵したもの、即ち１個
の燃料弁が２個の燃料弁で構成されているもので、ノズ
ルチップ５５１０には、内側列噴孔５５１１と外側列噴
孔５５２１か互に独立に開口しており、これらは開口圧
調整用はね５５１４と５５２４で開弁を制御されている
。

針弁５５１２と５５２２の開閉によつて、油通路５５１
３，５５２３を介して前述の分岐噴射管４３，４４と連
通する。作動は第１実施例と全く同様で、低速あるいは
低負荷時には内側列噴孔５５１１と外側列噴孔５５２１
からカム軸の１回転おきに噴射されることになり、高速
、高負荷時には、両列噴孔が同時に噴射するので、低速
あるいは低負荷域では噴孔面積が１１２となり、高速、
高負荷時から低速あるいは低負荷時まで高い噴射圧が確
保でき、良好な燃焼特性を実現することができる。

なお、分配器の構造は本実施例の構成に限定されるもの
てはなく、電気式その他の手法によつて本発明の目的と
する機能を達せられるものを含む。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の１個の燃料弁を有する燃料噴射装置を示
す説明図、第２図は従来の複数個の燃料弁を有する燃料
噴射装置を示す説明図、第３図は本発明による第１実施
例の装置を示す説明図、第４図Ａは分配器の構造を示す
断面図、第４図Ｂは第４図Ａ（７）Ｂ−Ｂ矢視断面図、
第５図は本発明にノよる第２実施例の装置を示す説明図
、第６図Ａは本発明による第３実施例の装置を示す説明
図、第６図Ｂは第６図ＡのＢ−Ｂ矢視断面図である。 １・・・燃料カム、３・・・燃料ポンプ、４・・・共通
噴射管、４０・・・分配器、４３，４４・・・分岐噴射
管、５１，５２，５５，５１１，５１２，５２１，５２
２・・・燃料弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ １シリンダ当り複数個の独立した燃料弁または複数
   個の燃料弁で構成された１個の複合型燃料弁と１個のジ
   ヤーク式燃料ポンプとを有するディーゼル機関の燃料噴
   射装置において、上記燃料ポンプに接続する共通噴射管
   の下流に分配器を設け、同分配器で２分された各分岐噴
   射管の下流に上記複数個の燃料弁を２群に分割してそれ
   ぞれ連結した噴射管系を形成し、上記分配器を機関の低
   速または低負荷域では上記２つの燃料弁群が燃料カム軸
   １回転おきに交互に上記燃料ポンプと連通し、機関の高
   速域では常時全ての燃料弁が上記燃料ポンプと連通する
   ように構成したことを特徴とするディーゼル機関の燃料
   噴射装置。