(57)【要約】【課題】排気ガス中の白煙を大幅に低減できる燃料噴射ポンプを提供する。【解決手段】ディーゼルエンジンの燃焼室内に噴射する燃料を高圧で送り出し、プランジャ１０４から燃料噴射ノズルに燃料が圧送される経路の途中にデリベリバルブ１０が設けられる燃料噴射ポンプ１００であって、デリベリバルブ１０の下流側には、減衰弁１７が設けられ、減衰弁１７は、軸心部にオリフィス１５ａが形成され、減衰弁スプリング１８により下方（上流側）に付勢される弁体１５と、軸心部に通路孔１６ａが形成され、弁体１５に当接する受体１６と、を備え、弁体１５の受体１６と対向する面には、通路孔１６ａと連通する凹部１５ｂが形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンの燃焼室内に噴射する燃料を高圧で送り出し、プランジャから燃料噴射ノズルに燃料が圧送される経路の途中にデリベリバルブが設けられる燃料噴射ポンプであって、
前記デリベリバルブの下流側には、減衰弁が設けられ、
前記減衰弁は、
軸心部にオリフィスが形成され、減衰弁スプリングにより上流側に付勢される弁体と、
軸心部に通路孔が形成され、前記弁体に当接する受体と、
を備え、
前記弁体の前記受体と対向する面には、前記通路孔と連通する凹部が形成される、
燃料噴射ポンプ。
【請求項２】
請求項１記載の燃料噴射ポンプであって、
前記凹部は、円柱形状に形成される、
燃料噴射ポンプ。
【請求項３】
ディーゼルエンジンの燃焼室内に噴射する燃料を高圧で送り出し、プランジャから燃料噴射ノズルに燃料が圧送される経路の途中にデリベリバルブが設けられる燃料噴射ポンプであって、
デリベリバルブの下流側には、減衰弁が設けられ、
前記減衰弁は、
軸心部にオリフィスが形成され、減衰弁スプリングにより上流側に付勢される弁体と、
軸心部に通路孔が形成され、前記弁体に当接する受体と、
を備え、
前記受体の前記弁体と対向する面には、前記通路孔と連通する凹部が形成される、
燃料噴射ポンプ。
【請求項４】
請求項３記載の燃料噴射ポンプであって、
前記凹部は、円柱形状に形成される、
燃料噴射ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射ポンプの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料噴射ポンプは、ディーゼルエンジンの燃焼室内に噴射する燃料を高圧で送り出すものとして公知である。燃料噴射ポンプは、プランジャバレル内にてプランジャを上下摺動させることで圧送される燃料を、複数の吐出弁へ送出し、各吐出弁から燃料噴射ノズルへ圧送する構成とされている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
ディーゼルエンジンでは、規制によって「すす（以下、Ｓｄ）」を大幅に低減させる必要がある。ディーゼルエンジンでは、Ｓｄを大幅に低減させるためには、燃料噴射時期を遅角させることが有効である。一方、ディーゼルエンジンでは、燃料噴射時期を遅角させると、白煙消滅時間（エンジン始動後から白煙が消滅するまでの時間）が大幅に悪化する。
【０００４】
一方、白煙の発生は、初期噴射率とも相関がある。ディーゼルエンジンでは、初期噴射率が高いと燃焼温度が低下する。燃焼温度が低下することによって、不完全燃焼が発生する。不完全燃焼が発生することによって、白煙が発生する。すなわち、白煙の発生は、初期噴射率を低減することによって改善できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−４４２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は、排気ガス中の白煙を大幅に低減できる燃料噴射ポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
即ち、請求項１においては、ディーゼルエンジンの燃焼室内に噴射する燃料を高圧で送り出し、プランジャから燃料噴射ノズルに燃料が圧送される経路の途中にデリベリバルブが設けられる燃料噴射ポンプであって、前記デリベリバルブの下流側には、減衰弁が設けられ、前記減衰弁は、軸心部にオリフィスが形成され、減衰弁スプリングにより上流側に付勢される弁体と、軸心部に通路孔が形成され、前記弁体に当接する受体と、を備え、前記弁体の前記受体と対向する面には、前記通路孔と連通する凹部が形成されるものである。
【０００９】
請求項２においては、請求項１記載の燃料噴射ポンプであって、前記凹部は、円柱形状に形成されるものである。
【００１０】
請求項３においては、ディーゼルエンジンの燃焼室内に噴射する燃料を高圧で送り出し、プランジャから燃料噴射ノズルに燃料が圧送される経路の途中にデリベリバルブが設けられる燃料噴射ポンプであって、デリベリバルブの下流側には、減衰弁が設けられ、前記減衰弁は、軸心部にオリフィスが形成され、減衰弁スプリングにより上流側に付勢される弁体と、軸心部に通路孔が形成され、前記弁体に当接する受体と、を備え、前記受体の前記弁体と対向する面には、前記通路孔と連通する凹部が形成されるものである。
【００１１】
請求項４においては、請求項３記載の燃料噴射ポンプであって、前記凹部は、円柱形状に形成されるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の燃料噴射ポンプによれば、燃料噴射時後半に生じる抵抗が減少し、初期噴射率が減少し、排気ガス中の白煙を大幅に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】燃料噴射ポンプの構成を示した側面図。
【図２】実施形態１のデリベリバルブの構成を示した模式図。
【図３】実施形態２のデリベリバルブの構成を示した模式図。
【図４】実施形態３のデリベリバルブの構成を示した模式図。
【図５】実施形態３のデリベリバルブの作用を示した模式図。
【図６】他の実施形態の燃料噴射ポンプの構成を示した側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１を用いて、燃料噴射ポンプ１００の構成について説明する。
なお、図１では、燃料噴射ポンプ１００を一部断面視かつ側面視にて表している。
【００１５】
燃料噴射ポンプ１００は、本発明の燃料噴射ポンプに係る実施形態である。燃料噴射ポンプ１００は、ディーゼルエンジンに備えられている。燃料噴射ポンプ１００は、ディーゼルエンジンの燃焼室内に噴射する燃料を高圧で送り出すものである。
【００１６】
燃料噴射ポンプ１００には、ポンプハウジング１０２の上面から下方に穿設した孔内に、筒形状のプランジャバレル１０３が挿入されている。プランジャバレル１０３内には、プランジャ１０４が上下摺動可能に挿入されている。プランジャ１０４の上方には、加圧室１０７が形成されている。
【００１７】
プランジャ１０４の下方には、タペット１０８が、ポンプハウジング１０２内をプランジャ１０４と一体的に上下摺動可能に挿入されている。タペット１０８の下面には、ローラ１１２を介して、カム１０９が当接されている。プランジャ１０４及びタペット１０８は、プランジャバネ１０５により下方に付勢されている。
【００１８】
カム１０９は、カム軸１１０上に設けられている。カム軸１１０は、燃料噴射ポンプ１００のポンプハウジング１０２にカム軸受１１１を介して軸支されている。プランジャ１０４の上方には、デリベリバルブ１０が設けられている。デリベリバルブ１０について、詳しくは後述する。
【００１９】
このような構成とすることで、カム軸１１０の回転とともに、カム１０９外周に摺接したタペット１０８及びプランジャ１０４が上下往復摺動し、図示しない燃料フィードポンプにより燃料が圧送される。圧送された燃料は、プランジャ１０４が上流側（下方）へ摺動した時に、バレルポート１０６を開いて、加圧室１０７に吸入される。加圧室１０７内に吸引された燃料は、プランジャ１０４が下流側（上方）へ摺動した時に加圧される。
【００２０】
図２を用いて、デリベリバルブ１０の構成について説明する。
なお、図２では、デリベリバルブ１０を一部断面視かつ側面視にて表している。
【００２１】
デリベリバルブ１０は、本発明の燃料噴射ポンプ１００の実施形態１である。デリベリバルブ１０は、筒形状のデリベリバルブケース１１と、デリベリバルブ体１３と、デリベリバルブ体１３をデリベリバルブケース１１側へ付勢するデリベリバルブスプリング１４と、を具備している。
【００２２】
デリベリバルブケース１１とプランジャバレル１０３はポンプハウジング１０２の上面から下方に穿設した孔内に挿入されている（図１参照）。デリベリバルブ体１３は、ケーシング１２のバネ収納部１２ｄの下方に上下摺動可能に挿入され、デリベリバルブスプリング１４によってデリベリバルブケース１１側（下方）へ付勢されている。
【００２３】
ケーシング１２は、筒形状の部材であって、燃料噴射ポンプ１００の上方よりポンプハウジング１０２の上面より穿設した孔内に挿入されている。ケーシング１２の軸心部には貫通孔が穿設され、その内部は上から、燃料吐出口１２ａ、小口径燃料通路１２ｂ、ガイド体収納部１２ｃ、バネ収納部１２ｄ、デリベリバルブケース嵌合部１２ｅが形成されている。
【００２４】
燃料吐出口１２ａは、貫通孔の下流側端部に下流側方向に広がるテーパ状に形成され、高圧管が接続される。燃料吐出口１２ａの下部（上流側に）に小口径燃料通路１２ｂが形成され減衰弁スプリング１８の一側を受け止めている。小口径燃料通路１２ｂの上流側にガイド体収納部１２ｃが形成され、ガイド体１９と減衰弁１７とを収納している。
【００２５】
減衰弁１７は、弁体１５と、受体１６とによって構成されている。減衰弁１７は、弁体１５が減衰弁スプリング１８により下方（上流側）へ付勢されて、弁体１５が受体１６に当接されるようにして構成されている。
【００２６】
弁体１５は、受体１６と対向して配置されている。弁体１５は二段円柱に構成して、軸心部にオリフィス１５ａが上下方向に貫通され、弁体１５の受体１６と対向する面中央から上方に凹む円柱状の凹部が形成されて凹部１５ｂを形成している。凹部１５ｂは、オリフィス１５ａと連通して形成されている。凹部１５ｂは、円柱形状に形成されている。受体１６は二段円柱に構成して、軸心部に通路孔１６ａが上下方向に貫通されている。
【００２７】
ガイド体収納部１２ｃの上流側には、バネ収納部１２ｄが形成され、デリベリバルブスプリング１４とデリベリバルブ体１３の上部を収納している。バネ収納部１２ｄの下部にデリベリバルブケース１１の上部を嵌合するデリベリバルブケース嵌合部１２ｅが形成されている。
【００２８】
デリベリバルブ１０の作用について説明する。
加圧室１０７（図１参照）内の加圧された燃料圧が、デリベリバルブ１０及び減衰弁１７の所定の開弁圧を超えたとき、デリベリバルブ体１３及び弁体１５が下流側（上方）へ摺動し、デリベリバルブ１０及び減衰弁１７が開弁し、バネ収納部１２ｄ、通路孔１６ａ、小口径燃料通路１２ｂ、燃料吐出口１２ａを介して、図示しない燃料噴射ノズルに燃料が圧送されることとなる。
【００２９】
このとき、弁体１５が上昇した直後（燃料噴射前半）において、弁体１５と受体１６との間を流れる燃料の抵抗は、弁体１５と受体１６との隙間が小さいため、凹部１５ｂが形成されていても従来と同様である。しかし、弁体１５が所定のリフト量を超えた場合（燃料噴射後半）において、凹部１５ｂが形成されていることによって、燃料通路幅（弁体１５と受体１６との隙間）が最小となる距離が従来の距離Ｌ２から距離Ｌ１となって、十分に短くなるため、燃料噴射量は増加する。
【００３０】
この現象を燃料噴射率（単位時間当たりの燃料噴射量）で考えると、燃料噴射前半において燃料噴射率は減少し、燃料噴射後半において燃料噴射率は増加する。すなわち、ディーゼルエンジンの初期噴射率を低減させていることになる。
【００３１】
デリベリバルブ１０の効果について説明する。
デリベリバルブ１０によれば、燃料噴射ポンプ１００の初期噴射率を低減し、ディーゼルエンジン排気ガス中の白煙を大幅に低減させることができる。
【００３２】
図３を用いて、デリベリバルブ２０の構成について説明する。
なお、図３では、デリベリバルブ２０を一部断面視かつ側面視にて表している。
【００３３】
デリベリバルブ２０は、本発明の燃料噴射ポンプ１００の実施形態２である。デリベリバルブ２０について、デリベリバルブケース２１、ケーシング２２、デリベリバルブ体２３、デリベリバルブスプリング２４、減衰弁スプリング２８及びガイド体２９については、デリベリバルブ１０のデリベリバルブケース１１、ケーシング１２、デリベリバルブ体１３、デリベリバルブスプリング１４、減衰弁スプリング１８及びガイド体１９と同様の構成であるため説明を省略する。
【００３４】
減衰弁２７は、弁体２５と、受体２６とによって構成されている。減衰弁２７は、弁体２５が減衰弁スプリング２８により下方（上流側）へ付勢されて、弁体２５が受体２６に当接されるようにして構成されている。
【００３５】
弁体２５は二段円柱に構成して、軸心部にオリフィス２５ａが上下方向に貫通されている。受体２６は二段円柱に構成して、軸心部に通路孔２６ａが上下方向に貫通され、受体２６の弁体２５と対向する面中央から下方に凹む円柱状の凹部が形成されて凹部２６ｂを形成している。凹部２６ｂは、オリフィス２５ａと連通して形成されている。凹部２６ｂは、円柱形状に形成されている。
【００３６】
デリベリバルブ２０の作用について説明する。
加圧室１０７内の加圧された燃料圧が、デリベリバルブ２０及び減衰弁２７の所定の開弁圧を超えたとき、デリベリバルブ体２３及び弁体２５が下流側（上方）へ摺動し、デリベリバルブ２０及び減衰弁２７が開弁し、バネ収納部２２ｄ、通路孔２６ａ、小口径燃料通路２２ｂ、燃料吐出口２２ａを介して、図示しない燃料噴射ノズルに燃料が圧送されることとなる。
【００３７】
このとき、弁体２５が上昇した直後（燃料噴射前半）において弁体２５と受体２６との間を流れる燃料の抵抗は、弁体２５と受体２６との隙間が小さいため、凹部２６ｂが形成されていても従来と同様である。しかし、弁体２５が所定のリフト量を超えた場合（燃料噴射後半）において、凹部２６ｂが形成されていることによって、燃料通路幅（弁体２５と受体２６との隙間）が最小となる距離が従来の距離Ｌ２から距離Ｌ１となって、十分に短くなるため、燃料噴射量は増加する。
【００３８】
この現象を燃料噴射率（単位時間当たりの燃料噴射量）で考えると、燃料噴射前半において燃料噴射率は減少し、燃料噴射後半において燃料噴射率は増加する。すなわち、ディーゼルエンジンの初期噴射率を低減させていることになる。
【００３９】
デリベリバルブ２０の効果について説明する。
デリベリバルブ２０によれば、燃料噴射ポンプ１００の初期噴射率を低減し、ディーゼルエンジン排気ガス中の白煙を大幅に低減させることができる。
【００４０】
図４を用いて、デリベリバルブ３０の構成について説明する。
なお、図４では、デリベリバルブ３０を一部断面視かつ側面視にて表している。
【００４１】
デリベリバルブ３０は、本発明の燃料噴射ポンプ１００の実施形態３である。デリベリバルブ３０について、デリベリバルブケース３１、ケーシング３２、デリベリバルブ体３３、デリベリバルブスプリング３４については、デリベリバルブ１０のデリベリバルブケース１１、ケーシング１２、デリベリバルブ体１３、デリベリバルブスプリング１４と同様の構成であるため説明を省略する。
【００４２】
減衰弁３７は、内側弁体３５ｉと、外側弁体３５ｏと、受体３６と、支持体３９と、によって構成されている。内側弁体３５ｉは、支持体３９から内側減衰弁スプリング３８ｉにより下方（上流側）へ付勢されて、内側弁体３５ｉが受体３６に当接されるように構成されている。外側弁体３５ｏは、ケーシング３２から外側減衰弁スプリング３８ｏにより下方（上流側）へ付勢されて、外側弁体３５ｏが受体３６に当接されるように構成されている。
【００４３】
内側弁体３５ｉは、二段円柱に構成され、軸心部にオリフィス３５ａが上下方向に貫通されている。外側弁体３５ｏは、環状形状に構成されている。受体３６は二段円柱に構成され、軸心部に通路孔３６ａが上下方向に貫通されている。支持体３９は二段円柱に構成され、軸心部に通路孔３９ａが上下方向に貫通されている。
【００４４】
外側弁体３５ｏは、内側弁体３５ｉの段付き部分に係合されている。つまり、内側弁体３５ｉには、外側減衰弁スプリング３８ｏと内側減衰弁スプリング３８ｉとの付勢力が加わっている。
【００４５】
図５を用いて、デリベリバルブ３０の作用について説明する。
なお、図５では、デリベリバルブ３０を一部断面視かつ側面視にて表している。
【００４６】
図５（Ａ）に示すように、加圧室１０７内の加圧された燃料圧が、減衰弁３７の所定の開弁圧を超えたとき、受体３６の通路孔３６ａから圧送される燃料が、内側減衰弁スプリング３８ｉ及び外側減衰弁スプリング３８ｏの付勢力に勝って、内側弁体３５ｉ及び外側弁体３５ｏが下流側（上方）へリフトされる（燃料噴射前半）。このとき、内側減衰弁スプリング３８ｉ及び外側減衰弁スプリング３８ｏの付勢力による抵抗を受ける。
【００４７】
図５（Ｂ）に示すように、内側弁体３５ｉ及び外側弁体３５ｏが下流側（上方）へさらにリフトされると、内側弁体３５ｉの上端面が支持体３９の下端面に当接する。
【００４８】
図５（Ｃ）に示すように、内側弁体３５ｉの上端面が支持体３９の下端面に当接すると、外側弁体３５ｏは、内側弁体３５ｉと分離して下流側（上方）へリフトされる（燃料噴射後半）。このとき、外側減衰弁スプリング３８ｏのみの付勢力による抵抗を受けるため、リフト量が増大する。そのため、燃料噴射量は、燃料噴射量前半と比較して増加する。
【００４９】
この現象を燃料噴射率（単位時間当たりの燃料噴射量）で考えると、燃料噴射前半において燃料噴射率は減少し、燃料噴射後半において燃料噴射率は増加する。すなわち、ディーゼルエンジンの初期噴射率を低減させていることになる。
【００５０】
デリベリバルブ３０の効果について説明する。
デリベリバルブ３０によれば、燃料噴射ポンプ１００の初期噴射率を低減し、ディーゼルエンジン排気ガス中の白煙を大幅に低減させることができる。
【００５１】
図６を用いて、燃料噴射ポンプ２００の構成について説明する。
なお、図６では、燃料噴射ポンプ２００を模式的に表している。
【００５２】
燃料噴射ポンプ２００は、本発明の燃料噴射ポンプとは別の実施形態である。燃料噴射ポンプ２００は、ディーゼルエンジンに備えられている。燃料噴射ポンプ２００は、ディーゼルエンジンの燃焼室内に噴射する燃料を高圧で送り出すものである。
【００５３】
燃料噴射ポンプ２００においては、プランジャバレル２０３、プランジャ２０４、デリベリバルブ２１３、カム２０９及びカム軸２１０については、燃料噴射ポンプ１００のプランジャバレル１０３、プランジャ１０４、デリベリバルブ１０、カム１０９及びカム軸１１０と同様の構成であるため説明を省略する。
【００５４】
タペット２０８の下面は、ローラを有さず、凹部２０８ａが形成されている。凹部２０８ａは、カム軸２１０と垂直な方向から見て円弧形状となるように形成されている。凹部２０８ａが形成されていることによって、カム２０９と凹部２０８ａとの接触位置がカム２０９の形状に応じて変動する。そのため、カム２０９によるプランジャ２０４の上下往復摺動のタイミング及び量が変動する。すなわち、カム２０９のプロフィールを変更することなく、燃料噴射量を変動することができる。なお、凹部２０８ａは、燃料噴射時の後半において燃料噴射量は増加するように形成されている。
【００５５】
このような構成とすることで、ディーゼルエンジンの初期噴射率を低減させることができる。すなわち、燃料噴射ポンプ２００の初期噴射率を低減し、ディーゼルエンジン排気ガス中の白煙を大幅に低減させることができる。
【符号の説明】
【００５６】
１０        デリベリバルブ
１５        弁体
１５ａ      オリフィス
１５ｂ      凹部
１６        受体
１６ａ      通路孔
１７        減衰弁
１００      燃料噴射ポンプ
【図１】
2015068294.tif 000003
【図２】
2015068294.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015068294.tif 000006
【図５】
2015068294.tif 000007
【図６】
2015068294.tif 000008