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JP2962823B2 - ディーゼル機関のための燃料噴射ポンプ - Google Patents

ディーゼル機関のための燃料噴射ポンプ

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JP2962823B2
JP2962823B2 JP2509270A JP50927090A JP2962823B2 JP 2962823 B2 JP2962823 B2 JP 2962823B2 JP 2509270 A JP2509270 A JP 2509270A JP 50927090 A JP50927090 A JP 50927090A JP 2962823 B2 JP2962823 B2 JP 2962823B2
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pump
edge
injection
piston
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ジーベルト,ハンス―ヨアヒム
グリースハーバー,ヘルマン
シェンク,ベルンハルト
エグラー,ヴァルター
マイスナー,ノルベルト
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
    • F02M45/06Pumps peculiar thereto
    • F02M45/066Having specially arranged spill port and spill contour on the piston
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/14Direct injection into combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 背景技術 本発明は、請求項1の上位概念に記載の、前噴射及び
主噴射に分割された燃料を給送するための、ディーゼル
機関のための燃料噴射ポンプに関する。
特に直接噴射方式の最近のディーゼル機関の場合、立
法上の規制、受容体やディーゼル機関の改良、その良好
な燃料消費率及び低燃料価格等のためにその使用が増加
している。しかし非常に良好な燃料消費率及び排気率を
維持し乍ら厄介な燃焼騒音を低下せしめることが緊急な
課題となっている。
文献や床上テスト及び走行試験の結果から、顕著な騒
音低下は、直接噴射で作動するディーゼルエンジンの場
合、総ての負荷範囲及び総ての回転数領域に於て前噴射
及び主噴射に分割された燃料の噴射によってのみ達成可
能であることが判った。ディーゼルエンジンの場合に恐
れられている黒煙とこれまで極めて良好な燃料消費と
を、前噴射によって悪化せしめることのないようにする
ためには、適切な前噴射量と、試験で調査された前噴射
及び主噴射との間の適切な間隔とを正確に保持しなけれ
ばならない。たとえ最適な前噴射量と、前噴射及び主噴
射との間の最適な噴射休止乃至吐出休止とが、負荷及び
回転数に依存して変化していても、騒音と排気率及び燃
料消費率とに対する有効な妥協点は、これを小量の一定
の前噴射量と一定の吐出休止とで達成することができ
る。最適な結果は、前噴射用及び主噴射用の、個々に制
御される2つの燃料噴射ポンプ及び前噴射と主噴射との
ための付属の噴射ノズル乃至は複式噴射ノズルによって
のみ達成可能である。しかしこのような装置はコスト及
びスペース的に費用が嵩むであろう。それ故小型及び中
型のディーゼル機関には、特にこれらが自動車に組み込
まれるような場合には、これを使用することができな
い。このため、この問題の解決に向って既に数十年来、
個々の燃料噴射ポンプを使用して調査が行われてきた。
西ドイツ国特許第736684号明細書にはこの型式の燃料
噴射ポンプが公開されており、そのポンプピストンに
は、前噴射量及び主噴射量の吐出のために、またその間
に位置している吐出休止のために、第1制御縁を包含し
ている段部、傾斜した制御縁を形成している切欠き部及
び遮断を制御している横溝が設けられており、かつその
ポンプシリンダは、高さ方向でずらされている2つの制
御孔の外方に別個の放圧通路を有しており、該放圧通路
は、これによって横溝を制御し、かつ吐出休止中に放圧
燃料を噴射ノズルのばね室に案内し、かつそこで圧力上
昇に寄与している。このために、引続いてポンプ作業室
に接続されている横溝が、ポンプシリンダの壁部内の付
加的な制御開口部を制御している。この配置にあっては
不都合なことに、吐出休止の持続時間が遮断の持続時間
よりもより小さくはならない。この遮断の持続時間は、
横溝の幅と付加的な制御開口部の直径とによって決定さ
れるストローク割合の合計から合成される。横溝と付属
の制御開口部との最小幅は、顕著な絞りなしで最高の全
負荷回転数の際の貫通する中間制御量によって決定され
るため、公知のポンプにあっては所望の短時間の遮断期
間を実現することができない。更に構造的に制約された
噴射ポンプカムストロークの大部分のストローク部分が
消費される。又互いに向い合って位置するポンプピスト
ンの側部に距離を置いて装着された、段部と切欠きとに
よって形成されている噴射の際に高圧の負荷される面が
形成される。それは、傾斜した制御縁によって制限され
た1つの切欠きと、ポンプピストンの極めて高い側圧
と、傾動モーメントとが存在するだけであるからであ
る。これによって摩擦力が増加するので、対応する間接
損害を伴ったポンプピストンのロックの危険性が発生す
る。従って本発明の課題は、燃料噴射ポンプを改良し
て、該ポンプにより主噴射のための相対的に短い噴射間
隔で、小量かつ正確に規定された前噴射量を、簡単な手
段によって送給することができるようにすることにあ
る。とりわけ全負荷運転の際に執るべき対策は、ポンプ
エレメントに摩滅傾向を伴う大きな側面力を導入しては
ならないということである。
発明の効果 請求項1の特徴を備えた本発明の燃料噴射ポンプは、
所望の機能の外に製作に適合した多くの利点を有してい
る。つまりシリンダプッシュ内で互いに整合している2
つの制御孔と、不動に固定された距離でポンプ作業室か
らづらされているリング溝とを、適切な費用を以って所
要の精度で製作することができる。その理由は、例へば
リング溝の幅が副次的な意義を有するだけで許容差を大
きくとることができるからであり、それは、リング溝の
下縁だけが制御機能を発揮しているからである。つまり
この下縁は、横溝の第2制御縁で前噴射の吐出終了を決
定しており、またポンプシリンダの壁面内の制御孔に対
し狭い公差の不動に固定された距離“a"で充分正確にこ
れを旋削することができる。この利点は第2の特徴群を
有しており、この特徴群に基き、吐出休止時間を決定し
ている横溝の幅と、不動に固定された距離との間の相違
が、再び第2制御孔とリング溝の下縁との間のこの距離
に依存しており、それによって正確に製作可能な第3制
御縁が、第2制御開口部の閉鎖部を備えた横溝において
主噴射の吐出開始を決定している。同じように傾斜した
制御縁を有している付加的な第2の切欠き部が、ポンプ
ピストンの套面内で危険な高圧相の摩耗に対し制御の直
前及び制御の間、それ以外では1側面でポンプピストン
に作用している側方力を平衡せしめるために使用されて
いる。また請求項1の最後の特徴に基き、区分を介して
横溝に対するリング溝を貫通し、かつこれから第2制御
開口部を介して低圧室に延びている放圧通路が、前噴射
と主噴射との間において精確に保持さるべき吐出休止の
正確な制御を実現している。
請求項2以下に述べられている構成によって、前噴射
及び後噴射の制御に使用される本発明の燃料噴射ポンプ
の、有利な展開及び改良を達成することができる。つま
り請求項2の特徴に基き、ポンプ作業室側で充分な直線
状の制限縁を備えた制御開口部が、第1及び第3制御縁
と協働することにより、前噴射並びに主噴射の極めて精
確かつシャープに制限された吐出開始を制御することが
可能であり、該噴射は、この特徴によって欠落した絞り
効果のために、実用上は回転数に依存する厄介な変動を
行わなくて宜い。この明確な作用は、若干だけ曲ってそ
れ以外ではピストン長手方向軸線に鉛直に延びている制
限縁によってのみ達成可能であり、その際このような縁
は、制御開口部の製作に必要な工具の装着に際し、幾分
大きな偏位があってもこれを許容することができる。
造型孔として製作された制御開口部が、ポンプピスト
ンの傾斜した制御縁と協働している領域内で、請求項3
の特徴に基いて規定された半径Rを有している場合、主
噴射の制御は円形制御孔から公知の有効な形式で行われ
る。その理由は、主噴射の吐出終了時の余りにもシャー
プな制御が、そこを支配している極端に高い圧力のた
め、当該構成部材にキャビテーション及び浸蝕を惹き起
す恐れがあるからである。請求項4又は6の特徴に基い
て対称的に調整可能な乃至は成形可能な制御開口部を貫
通している両開口部は、唯1つの空間工具によりしかも
1つの作業工程で製作可能であり、これによって仕上げ
が著しく簡略化される。しかし請求項5の特徴に基く直
線の制限縁が制御開口部の半径Rの2倍よりも明らかに
より長い場合には、より長い制限縁のために、より迅速
でかつより急激な吐出開始を以って前噴射及び主噴射の
両方を制御することができる。しかしこの両開口部は、
分離されていて、かつカバー部の上又は両側部から同時
に、例へば侵蝕によって製作可能でなければならない。
請求項7に基き、横溝とポンプ作業室側の端面との間
の距離がリング溝の幅よりもより小さい場合には、前噴
射の吐出終了の際可能性のある最も短い直接接続が、ポ
ンプ作業室からリング溝を介して横溝及び第2制御開口
部へと達成され、これが所望の迅速な吐出終了を支援し
ている。また請求項8に基く比較的小さなリング溝の幅
は、有利な形式で案内されて、少くとも主噴射の殆んど
大部分の間、端面に隣接しているピストン套面部分の案
内をシリンダ孔の内方で行っている。
互いに接合している2つの制御孔を備えた請求項1の
特徴部分の第1特徴群、制御孔に対し不動に固定された
距離“a"だけずらされたリング溝及び盲孔切欠き部とし
て形成されたポンプピストンの横溝は、それ自体が前噴
射及び主噴射に使用されているが、それ以外は異なった
構成の燃料噴射ポンプとして公開されている(英国特許
第688003号明細書)。ここでは前噴射と主噴射との間の
吐出休止が、リング溝の幅と横溝の上方の高さに位置し
ているポンプピストン領域との間の相違によって決定さ
れている。そのため端面は連続して円形でなければなら
ず、かつ実現されるべき極端に困難な形式でリング溝の
溝を極めて厳格に仕上げる必要がある。それは両制限縁
が制御機能を有しているからである。更にこの構造の場
合、極端に小量の前噴射量を正確に規定された吐出開始
で制御することは全く不可能である。その理由は、ポン
プ作業室が吸入弁を介して充填されなければならず、ま
たポンプが下死点で吐出を開始しなければならず、これ
らが原因で、特にゆっくりした圧力上昇及び不明瞭な圧
力特性による余りにも不正確な前噴射の吐出開始が行わ
れるからである。
図面の簡単な説明 本発明の実施例が、種々に成形された制御開口部の変
化態様と共に図面に図示されており、次の説明でこれを
より詳細に述べる。図1は、前噴射のための吐出開始位
置にあるポンプピストンを備えた、前噴射及び主噴射の
ために形成された燃料噴射ポンプのポンプエレメント
の、本発明の重要な部分の縦断面図、図2は図1の線II
−IIに沿った横断面図、図3は、付属のポンプシリンダ
の1点鎖線で記入された制御開口部及びリング溝を備え
た、図1及び図2に図示の燃料噴射ポンプのポンプピス
トン周面の展開図、図4、図4a、図4bは図1の矢印Aの
方向でみた制御開口部の3つの変化態様の図、図5及び
図6は、夫々前噴射の吐出終了時の位置乃至は主噴射の
吐出開始時の位置にある、ポンプピストンを備えた図1
に対応する長手方向の部分横断面図、を夫々示してい
る。
実施例の説明 図面ではその発明に重要な領域だけが図示されている
ポンプエレメント10が、1点鎖線だけで示唆されている
ポンプケーシング12の段付きの受容孔11内に挿入されて
おり、かつ図示の例では、公知の形式でフランジ13によ
って固定されている。フランジ13は、フランジエレメン
トプッシュとして形成されたポンプシリンダ14に1体成
形されており、そのシリンダ孔15内には、ポンプピスト
ン16が軸方向運動可能及び回転運動可能に案内されてい
る。シリンダ孔15の部分として端面17によって制限され
ているポンプ作業室18は、圧力弁19を包含している圧力
弁ケーシング21によって隔離されており、この両者は、
公知の構造形式のものであり、1部分だけが図示されて
いる。ポンプ作業室18は、互いに直径方向で向い合って
位置し同時に吸引開口部及び戻り開口部として使用され
ている2つの制御開口部22及び23を介し、同時に吸引室
及び戻り室として使用されている低圧室24に接続されて
いる。この低圧室24内には、詳細には図示なしの燃料供
給導管を介して、給送ポンプによって供給圧力に設定さ
れた燃料が給送されている。
符号25で図示のポンプピストン16の周面には、互いに
180゜ずらされて傾斜溝として形成されている2つの切
欠き26及び27が加工されており、そのポンプ作業室18に
向いている制限部は、ポンプピストン16の周面25と共に
夫々1つの制御縁28を形成している。この切欠き26及び
27は、長手方向溝としてポンプピストン16内に加工され
た夫々1つのストップ溝29を介して常時ポンプ作業室18
に接続されている。勿論ストップ溝29の代りに、切欠き
26及び27内に開口するポンプピストン16の内の長手方向
孔及び横方向孔で、ポンプ作業室18と該切欠きとを接続
させることも可能であり、又傾斜溝によって形成された
制御縁28の代りに、噴射量を制御するために、周面に螺
旋形にフライス切削された又は研削された制御縁を使用
することも可能である。
前噴射及び主噴射に分割された燃料量を制御するた
め、ポンプピストン16の周面25には、切欠き26,27及び
ストップ溝29の他に、第1制御開口部22と協働している
領域の外方に、ポンプピストン16のポンプ作業室側のピ
ストン端面17から出発してこれに対して引込められた段
部31を形成している切欠き32が設けられている。段部31
は、周面25と共に、符号Aで図示のピストン長手方向軸
線に対し直角にかつ水平に延びている第1制御縁33を形
成しており、該制御縁33は、第1制御開口部22と協働
し、かつ前噴射のための図示のポンプピストンの吐出開
始位置において、第1制御開口部22のポンプ作業室側の
制限縁を閉鎖している。切欠き32にほぼ直径方向で向き
合って位置して、第2制御開口部23によって制御されて
いる周面25の領域に、ポンプ作業室側に第2の水平な制
御縁35と、これに向き合って位置して第3の制御縁36を
形成している横溝37が配置されている。この横溝37は、
ピストンの長手方向軸線Aの方向でみて、ピストン端面
17と第1の切欠き26との間に位置し、かつピストン側で
閉鎖された袋切欠き部として形成されており、その形状
と周面側の寸法とは、図2及び図3のポンプピストンの
周面25の展開図に明確に示されている。この横溝37は、
図示の形状に表面フライス削り及び表面研削によって製
作可能であるが、プランジフライス削り及びプランジ研
削並びにホブ切り法でも勿論製作可能である。ポンプ作
業室18に離反した第2の切欠き27の終端領域には、さら
に第2の横溝38によって形成された切欠きが位置してい
る。該切欠きは公知の形式でスタート時供給量の制限に
使用されているが、本発明にとっては余り重要ではな
い。
ポンプシリンダ14は、図示の実施例では所謂フランジ
エレメントの部分であるが、シリンダブッシュの別の公
知の形状であっても、又は完全に鋼材から製作されたシ
リンダヘッドの部分であっても差支えない。互いに直径
方向で向き合って位置している2つの制御開口部22,23
は、所定の機能を発揮するため正確に同一の高さで互い
に整合して向い合って位置していなければならない。そ
の理由は、ポンプピストン16上の種々の制御縁が、例へ
ば前噴射及び主噴射の吐出開始の制御の際、第1の制御
開口部22とまず協働し、次いで第2の制御開口部23と協
働し、その結果僅か100分の1mmの位置偏位しか許容され
ないからである。制御開口部22,23は、図4、図4a及び
図4bに1点鎖線で図示されている公知の円形の横断面を
有していても、また公知のチョーク弁効果が通常の制御
孔に対しより拡大された横断面によって部分的に取り除
かれていても宜いけれども、図示の実施例にあっては、
より一定でより正確な、ぼぼ回転数に依存する吐出開始
が、制御開口部22及び23の成形開口部として非円形の横
断面で達成されている。この開口部のポンプ作業室側の
制限縁は、図4、図4a及び図4bに図示の有利な実施例の
変化態様にあっては、完全に直線である。つまり該制限
縁は、図1の矢印方向IVでみて図4に示されているよう
に、水平乃至ピストン長手方向軸線に対して直角に形成
されている。この制御縁34の長さlは、図4に図示の実
施例の場合制御開口部22,23の半径Rのほぼ2倍であ
り、制御開口部22及び23は、該半径Rで制限縁34に向き
合って設けられている。この半径Rは、通常の制御孔の
直径の半分に一致し、かつ少くとも傾斜制御縁28と協働
している制御開口部の領域内に位置していなければなら
ない。従って図4a及び図4bに図示の付加的な2つの制御
開口部の変化態様も、それに対応して成形されている。
図4aの制御開口部123のようにより長い制限縁134を達
成するための1つの変化態様にあっては、制限縁134が
半径Rを備え、かつ傾斜した制御縁28と協働しているコ
ーナ部から、ポンプシリンダ壁に対し接線状に延長され
て構成されている。従って向き合って位置している制御
開口部122は、ひっくり返して、つまり180゜ずらされ
て、同一の形状で製作されていなければならない。この
背面側に位置している制御開口部122は点線で図示され
ている。直線の制御縁134の長さl1は、この制御開口部1
22乃至123の半径Rの2倍よりも大きく、有利には30%
乃至50%大きい。この制御開口部122乃至123の半径Rを
備えていない別の3つのコーナ部は切欠き作用を減少せ
しめるための小さな半径rで構成されている。
図4bに図示の制御開口部223ような制御開口部の別の
変化態様は、ピストンの長手方向軸線Aに対し対称的に
成形されている。両移行半径rを除いてその他は直線で
ある制限縁234は、その長さl2が半径Rの2倍よりもよ
り長く、かつピストン長手方向軸線Aに対し同一の傾斜
角を有する2つの傾斜側縁39が半径Rと結合されている
ため、制御開口部223は頂部で倒立している三角形に類
似の横断面を有している。この場合は、ピストン長手方
向軸線Aに対し完全に対称的な横断面であるため、向い
合って位置する第1の制御開口部222は、完全に同一の
形状を有しており、かつ全輪郭が図示の第2の制御開口
部223に完全に整合して位置している、つまり第2の制
御開口部223の後方に正確に位置している。従って図4b
には、第2の制御開口部223の付属記号が括弧内に入っ
ている。図4及び図4bに図示の制御開口部の形状が対称
形であるため、これを一貫した作業工程、例えばブロー
チで製作することができる。
有利な形態で図4、図4a及び図4bに図示され、かつ貫
通する成形開口部として構成されている制御開口部22及
び23、乃至122及び123又は222及び223は、3つの総ての
変化態様において完全に直線の制限縁34乃至134又は234
を有しており、該制限縁は、前噴射及び主噴射の吐出開
始の際の極めて迅速な制御、ひいては負荷に無関係であ
るという利点を失うことなく、非常に大きな半径で極め
て弱く湾曲乃至は曲げられていることができる。この形
態は、判り易いように、図4bには幾分誇張して破線で図
示されているが、工具に伴う制御開口部の若干の傾斜が
不利に作用することがないという利点を有している。図
1及び図4に図示されているポンプピストン16のストロ
ーク方向で測定した制御開口部22及び23の高さhは、半
径Rの2倍にかつ対応する大きさのポンプのための通常
の制御孔の直径に一致している。本構造の場合この高さ
hは、前噴射なしで作動する燃料噴射ポンプの場合と同
じようなストローク特性が保持できるようにするために
設けられている。しかしこの基準から離れることは容易
に可能である。つまり図4、図4a及び図4bに図示の成形
開口部の代りとして、直径がより大きな制御孔を使用す
ることができる。該制御孔は、その他のストローク特性
が許すならば、より大きな半径によって、前噴射及び主
噴射の吐出開始のより迅速でかつ回転数に対する依存性
の少ない制御を実現することができる。
更に図1及び図2から判ることは、両制御開口部22及
び23の上方に、つまりポンプ作業室18に向かってずらさ
れて、それ自体が閉鎖して環状にのびるリング溝41が、
シリンダ孔15の内壁面に加工されている。このリング溝
41は、両制御開口部22,23に対し、横溝37の第2の制御
縁35と協働する、つまり制御する下縁42を有しており、
該下縁42は、正確に固定された距離aを以ってそれと向
き合う制御開口部22及び23の制限縁34に対し設けられて
いる。更に第2の制御縁35と第3の制御縁36との間の距
離を決定している横溝37の幅bは、後で詳細に説明する
前噴射と主噴射との間の吐出休止時間を規定する差(b
−a)だけ、規定された距離aよりも大きくなってい
る。この関係は図6の図面から明らかに認めることがで
きる。
図1及び図5に符号Cで図示した横溝37とピストン端
面17との間の距離は、有利な形式でリング溝41の幅dよ
りも小さい。そのため前噴射と主噴射との間の中間制御
の際、リング溝41と横溝37とを介して、ポンプ作業室18
と制御開口部23に、最も短い直接的な接続が行われる。
この距離Cとリング溝41の幅dとの差が吐出休止を決定
している差b−a(図6参照)よりも小さい場合には、
図6に示されているように、主噴射の開始の際ピストン
端面17が既に再びシリンダ孔15の案内部に潜入し、その
結果、ここに良好な案内が発生し、かつ図6に図示のピ
ストン位置の直前で逆流する燃料は、ポンプ作業室18か
ら切欠き32乃至ストップ溝29を介してリング溝41へ、か
つそこから横溝37を介して制御開口部23へと流れること
ができるようになる。従って前噴射と主噴射との間の吐
出休止を達成するため、ポンプ作業室18を低圧室24に接
続する放圧通路43は図5に図示の図面に最も明瞭に認め
ることができる。その理由は、そこでポンプピストン16
が、前噴射の吐出終了のその直後に占めているストロー
ク位置にあり、かつポンプ作業室18から出発している放
圧通路43が、小さい矢印で図示されているように、そこ
からリング溝41及び横溝37を貫通して制御開口部23に延
びているからである。その際リング溝41は、図6に図示
の各ストローク位置において、ポンプピストン16の切欠
き32を介してポンプ作業室18に接続されている。これが
主噴射開始前の逆流燃料の有害な絞りを防いでいる。
前噴射量の給送の役目を背負っているポンプピストン
のストローク部分は、第2の制御縁35とリング溝41の下
方縁42との間の距離に等しい。この距離は、規定した距
離aと、第1の制御縁33と第2の制御縁35との間の距離
との差で与えられる。
図3に図示のポンプピストン16の周面25の展開図は、
制御縁、切欠き及び溝の相互の空間的な位置を示してお
り、またここには前に説明した距離及び幅a乃至dが記
入されている。更にこの図面には、前噴射の吐出開始時
の図1に図示のポンプピストン16のストローク位置のた
めに、制御開口部22及び23並びにリング溝41が1点鎖線
で太く記入されている。ポンプピストン16のシミュレー
トされた吐出ストロークの際には、想像上制御開口部2
2,23及びリング溝41は平行にかつ同時に互いに、下方に
向ってスライド可能である。
次に、本発明に基いて構成された燃料噴射ポンプの作
業形式を図1、図5及び図6に基いて説明する。
既に説明したように、図1のポンプピストン16は、第
1の制御縁33に接続している制御面により制御開口部22
が閉鎖されるまで公知の形式で前ストロークを通過した
あとのその前噴射の吐出を開始する位置乃至ストローク
位置にある。説明を簡略化するため、次に簡単に縁及び
開口部の制御機能についてのみ述べる。その際隣接する
制御面はそれに対応して有効になることは当然のことで
ある。この吐出開始位置においてポンプ作業室18は完全
に閉鎖されており、また前噴射の吐出は、詳細には図示
しない形式で、圧力弁19の開放後圧力導管を介して噴射
ノズルに向って開始される。圧力弁としては有利な形式
で、公知の等圧放圧弁が使用されている。
横溝37の第1の制御縁33と第2の制御縁35との間の距
離に一致し、かつ吐出さるべき前噴射量に対応する比較
的短いストロークのあとで、リング溝41が、その下縁42
を越えた後で第2の制御縁35によって開放制御され、前
噴射の吐出終了が達成される。また図5に図示のポンプ
ピストン16のストローク位置にあっては、中間制御燃料
が、矢印で示唆されている流れの方向に沿い、リング溝
41及び横溝37によって形成された放圧通路43を貫通して
ポンプ作業室18から制御開口部23に流出し、またそこか
ら比較的大きな横断面によって制御されている低圧室24
に極めて迅速に流出する。その際圧力弁は閉鎖し、そし
て圧力弁は、図6に図示のポンプピストン16のストロー
ク位置においてこの放圧通路43が閉鎖された後、横溝37
の第3の制御縁36が制限縁34の通過によって第2の制御
開口部23を閉鎖した時に初めて開放される。そしていま
や流出路が再び遮断され、同時に主噴射の吐出が開始さ
れる。該吐出は、両傾斜制御縁28による両制御開口部22
及び23の再開放によって流出路の開放が行われるように
なるまで行われる。この流出制御は公知の2流式ポンプ
エレメントの場合と同じ様に行われるので、特に図面に
は図示しない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シェンク,ベルンハルト ドイツ連邦共和国 D―7000 シュツッ トガルト 31 カイゼルスラウテラー シュトラーセ 46 (72)発明者 エグラー,ヴァルター ドイツ連邦共和国 D―7000 シュツッ トガルト 31 テールシュトラーセ 36 (72)発明者 マイスナー,ノルベルト ドイツ連邦共和国 D―7257 ディッツ ィンゲン ヘーフィンガー ヴェーク 3 (56)参考文献 特開 平2−81949(JP,A) 特開 平1−294959(JP,A) 実開 昭47−4319(JP,U) 実公 昭9−15232(JP,Y1)

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】前噴射と主噴射とに分割された燃料量を給
    送するためのディーゼル機関用の燃料噴射ポンプであっ
    て、 −ポンプシリンダ(14)内を軸方向に運動可能にかつ回
    転運動可能に案内されてポンプ作業室(18)を制限して
    いる少くとも1つのポンプピストン(16)を備え、該ポ
    ンプピストン(16)の周面(25)には、前記ポンプ作業
    室側(18)側で傾斜した制御縁(28)によって制限さ
    れ、前記ポンプ作業室(18)に常時接続された切欠き
    (26)と、前記ポンプピストン(16)の前記ポンプ作業
    室(18)側のピストン端面(17)に対して引っ込められ
    た段部(31)にて、ピストン長手軸線(A)に対して直
    角に延びる第1の水平な制御縁(33)を形成する切欠き
    (32)と、該切欠き(32)に直径方向で向き合い、前記
    ポンプ作業室(18)側で水平なの第2の制御縁(35)と
    第3の制御縁(36)とを形成する、前記切欠き(26)と
    前記ピストン端面(17)との間に配置された横溝(37)
    とが設けられており、 −前記ポンプシリンダ(14)の壁内に互いに直径方向で
    向き合った2つの制御開口部(22,23)が設けられてお
    り、これらの制御開口部(22,23)の内、第1の制御開
    口部(22)が前噴射の吐出を開始するために第1の制御
    縁(33)により制御されて閉鎖可能であり、かつ前記両
    方の制御開口部(22,23)の少くとも一方が主噴射を終
    了させるために、傾斜した前記制御縁(28)により制御
    されて、前記切欠き(26)により開放制御可能であり、 −前噴射と主噴射との間の吐出休止期を達成するために
    前記ポンプ作業室(18)を前記横溝(37)を介して低圧
    室(24)に接続する放圧通路(43)を備えている 形式のものにおいて、 −前記両制御開口部(22,23)が同じ高さで互いに整合
    して向き合って位置しており、前記ポンプシリンダ(1
    4)の前記シリンダ孔(15)における前記放圧通路(4
    3)が規定された距離(a)だけ前記制御開口部(22,2
    3)に向かってかつ前記ポンプ作業室(18)に向かって
    ずらされたリング溝(41)を有しており、かつ前記ポン
    プピストン(16)における前記横溝(37)がピストン側
    で閉じられた袋切欠きとして構成されており、かつ該袋
    切欠きの第2の制御縁(35)で前記リング溝(41)の下
    縁(42)を越えた場合に前噴射の吐出終了が決定可能で
    あり、 −前記第2の制御縁(35)と第3の制御縁(36)との間
    の間隔を決定する前記横溝(37)の幅(b)が、前記第
    2の制御開口部(23)と前記リング溝(41)の前記下縁
    (42)との間に規定された間隔(a)よりも大きく、こ
    の場合、前記第3の制御縁(36)により吐出ストローク
    において前記第2の制御開口部(23)を閉鎖して主噴射
    の吐出開始が制御可能であり、 −同様に傾斜した制御縁(28)を有する第2の切欠き
    (27)が、前記第1の切欠き(26)に対して180゜ずら
    されて前記ポンプピストン(16)の周面(25)に配置さ
    れており、 −前記放圧通路(43)が前記ポンプ作業室(18)から発
    して、前記リング溝(41)を通って前記横溝(37)に向
    かって延在している ことを特徴とする、ディーゼル機関のための燃料噴射ポ
    ンプ。
  2. 【請求項2】両方の前記制御開口部(22,23;122,123;22
    2,223)が、前記ポンプ作業室側にてほぼ直線的な、場
    合によっては軽く湾曲ているが、全体としてピストン長
    手軸線(A)に対して直角に延びる制限線(34;134;23
    4)を有する非円形の横断面を備えている、請求項1記
    載の燃料噴射ポンプ。
  3. 【請求項3】ほぼ直線状である前記制御縁(34;134;23
    4)を備えた前記の両制御開口部(22,23;122,123;222,2
    23)が少くとも、ポンプピストン(16)の傾斜した前記
    制御縁(28)と協働する範囲において、半径(R)を有
    している、請求項2記載の燃料噴射ポンプ。
  4. 【請求項4】ほぼ直線状の前記制限縁(34)の長さ
    (l)が、前記制御開口部(22,23)の直径に相応して
    いる、請求項3記載の燃料噴射ポンプ。
  5. 【請求項5】ほぼ直線状の前記制限縁(134;234)の長
    さ(l1,l2)が、前記制御開口部(22,23)の直径よりも
    大きい、請求項3記載の燃料噴射ポンプ。
  6. 【請求項6】前記両制御開口部(222,223)がピストン
    長手軸線(A)に対し対称的に成形されておりかつ前記
    ポンプ作業室側の直線状の前記制限縁(234)と、駆動
    側にて中央に配置された前記制御開口部(222,223)の
    半径(R)を直線状の前記制御縁(234)に−有利には
    小さな移行半径(r)で−結合する2つの傾斜した側縁
    (39)とが、頂点を下にした1つの三角形に似た横断面
    を成している、請求項3記載の燃料噴射ポンプ。
  7. 【請求項7】前記横溝(37)と前記ポンプ作業室側のピ
    ストン端面(17)との間の距離(C)が、前記リング溝
    (41)の幅(d)よりも小さい、請求項2から6までの
    いづれか1項記載の燃料噴射ポンプ。
  8. 【請求項8】前記リング溝(41)の幅(d)が、前記ポ
    ンプピストン(16)のストローク方向で測った前記制御
    開口部(22,23)の高さ(h)よりも小さい、請求項2
    から7までのいづれか1項記載の燃料噴射ポンプ。
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