JPH09177631A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】燃料噴射ポンプに燃料と一緒にエアが吸込まれ
るのを防止し、噴射が安定化し、エンジンが安定運転で
きる燃料噴射装置を提供する。 【解決手段】フィードポンプ４から燃料噴射ポンプ１に
至る燃料供給パイプ７に、燃料からエアを分離するエア
分離部１６を設け、このエア分離部１６で分離されたエ
アをエア回収通路２１を介してオーバフロー管１３また
は燃料タンク６へ逃がすようにしたことを特徴とする。
エアが混入された燃料がフィードポンプ４から燃料噴射
ポンプ１に送られようとしても、燃料供給パイプ７に設
けたエア分離部１６でエアが分離され、この分離された
エアはエア回収通路１６を介してオーバフロー管１３ま
たは燃料タンク６へ逃がされるようになる。よって、燃
料噴射ポンプ１にエアが吸入されるのが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料タンク内で燃
料にエアが混ざった場合、このエアを回収して燃料噴射
ポンプに送り込まれないようにした燃料噴射装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンを搭載した車両、特
に建設作業用車両やダンプトラック等では、燃料残量が
少ないときに悪路走行すると、燃料の油面が激しく揺れ
るため燃料にエアが混ざり、このエアが混合された燃料
が燃料噴射ポンプに送り込まれることがある。

【０００３】燃料噴射ポンプにエア混じりの燃料が送ら
れると噴射圧力が十分に上昇されず、噴射が不安定にな
り、噴射量の急減によるエンジンの回転不調などの不安
定要因になる。

【０００４】また、燃料噴射ポンプの機関へ搭載の仕方
によっては一度燃料噴射ポンプにエアが混入するとこの
エアが燃料噴射ポンプから抜け難い状態になるものもあ
り、車両の商品性などの点で重要な不具合を招く。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来、燃料配管系にエ
アが混入するのを防止するため、燃料タンク内に仕切り
板を設け、燃料タンクを小区画に仕切り、これにより燃
料油面の揺れを抑える等の提案がなされている。しかし
ながら、このような手段では、油面が激しく揺れる悪路
走行などではエアの混入が避けられず、十分な効果が得
られないという問題があった。

【０００６】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、フィードポンプで
燃料と一緒にエアが吸い上げられても、これが燃料噴射
ポンプに達する前にエアを回収し、燃料噴射ポンプにエ
アが吸込まれないよにし、噴射の安定化が可能になり、
これによりエンジンの安定運転が実現できる燃料噴射装
置を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１の発明は、フィードポンプから燃料噴射ポンプ
に至る燃料供給通路に、燃料からエアを分離するエア分
離手段を設け、このエア分離手段で分離されたエアをエ
ア回収通路を介してオーバフロー通路または燃料タンク
に逃がすようにしたことを特徴とする。

【０００８】このような構成によれば、エアが混入され
た燃料がフィードポンプから燃料噴射ポンプに送られよ
うとしても、フィードポンプと燃料噴射ポンプを結ぶ燃
料供給通路に設けたエア分離手段でエアが分離され、こ
の分離されたエアはエア回収通路を介してオーバフロー
通路または燃料タンクに逃がされるようになる。したが
って、燃料噴射ポンプにエアが吸入されるのが防止さ
れ、噴射不良やエンジンの回転不良などの不具合を回避
することができる。

【０００９】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
におけるエア回収通路に絞り部を設けたことを特徴とす
る。このようにすると、粘性の低いエアは絞り部を通り
易いからエア分離手段で分離されたエアを円滑にオーバ
フロー通路または燃料タンクに逃がすことができる。ま
た、粘性の高い燃料は上記絞り部を通過し難いからエア
が混入されていない燃料が絞り部に達すると流動抵抗作
用によりフィードポンプと燃料噴射ポンプを結ぶ燃料供
給通路の圧力を所定圧力に保ち、すなわち燃料噴射ポン
プへ導入される燃料の圧力をフィードポンプの供給圧力
に維持することができる。よって、ポンプ室に導入した
燃料をプランジャで加圧するときの加圧初期の圧力を高
く保つことができ、噴射が安定する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明について、図面に示す
一実施例にもとづき説明する。図１は燃料噴射装置の全
体の構成を示す図であり、同図において１は列型燃料噴
射ポンプ、２は燃料噴射タイミングを制御するオートマ
チックタイマ、３は燃料噴射量を制御するガバナであ
る。

【００１１】燃料噴射ポンプ１にはフィードポンプ４が
付設されており、このフィードポンプ４は燃料吸込みパ
イプ５を介して燃料タンク６に通じている。また、この
フィードポンプ４は、燃料供給通路としての燃料供給パ
イプ７を介して上記燃料噴射ポンプ１の低圧燃料室（図
示しない）に通じている。なお、この燃料供給パイプ７
の途中には燃料フィルタ８が取り付けられている。

【００１２】したがって、燃料噴射ポンプ１の運転に伴
いフィードポンプ４が運転されると、燃料タンク６の燃
料が燃料吸込みパイプ５を通じてフィードポンプ４に吸
引され、この燃料はフィードポンプ４で所定の供給圧力
まで加圧され、この加圧燃料は燃料供給パイプ７を介し
て上記燃料噴射ポンプ１の低圧燃料室（図示しない）に
供給されるようになっている。

【００１３】燃料噴射ポンプ１では、公知であるため図
示しないが、カムシャフトの回転にともないプランジャ
が往復運動されるようになっており、これにより上記低
圧燃料室の燃料をポンプ室に導入するとともに、このポ
ンプ室に導入した燃料を加圧し高圧にする。この高圧に
増圧された燃料は、噴射パイプ１０を通じてディーゼル
エンジンに設置された噴射ノズル１１へ送られ、この噴
射ノズル１１より噴射されるようになっている。

【００１４】そして、上記燃料噴射ポンプ１の低圧燃料
室で余剰となった燃料は、オーバフローバルブ１２か
ら、燃料噴射ポンプ１と燃料タンク６を結ぶオーバフロ
ー管１３を通じて燃料タンク６に戻されるようになって
いる。

【００１５】なお、噴射ノズル１１で余剰となった燃料
も戻しパイプ１４からオーバフロー管１３を通じて燃料
タンク６に戻されるようになっている。上記燃料供給パ
イプ７は、図２および図３に示されるニップル部１５に
より燃料噴射ポンプ１の低圧燃料室（図示しない）に接
続されており、このニップル部１５にはエア分離部１６
が形成されている。すなわち、ニップル部１５にはホロ
スクリュー１７が同心状に挿通されており、このホロス
クリュー１７の内部は燃料噴射ポンプ１の低圧燃料室に
通じている。ホロスクリュー１７の側壁には燃料導入孔
１８，１８が形成されており、ニップル部１５とホロス
クリュー１７の内部はこれら燃料導入孔１８，１８によ
り連通している。エアが混ざった燃料がニップル部１５
に送られてくるとホロスクリュー１７の側壁に衝突し、
これにより比重の軽いエアは浮上しようとし、エアの混
ざった燃料とエアの混ざらない燃料に分流し、エアの混
ざらない燃料は燃料導入孔１８，１８を通過して燃料噴
射ポンプ１の低圧燃料室に流入するようになっている。

【００１６】上記ニップル部１５の上部にはエア溜り室
２０が連設されている。このエア溜り室２０はエア回収
通路２１を介してオーバフロー管１３に接続されてい
る。そしてエア回収通路２１には絞り部２２が形成され
ている。

【００１７】このような構成の燃料噴射装置について、
作用を説明する。燃料タンク６内の燃料残量が少ないと
きに車両が悪路走行などにより激しく揺動すると燃料タ
ンク６内の燃料も揺動し、この燃料にエアが混ざること
がある。また、油面が燃料吸込みパイプ５の下端よりも
下がると燃料吸込みパイプ５からエアが吸込まれること
もある。このようにしてエアが混入された燃料は、フィ
ードポンプ４で加圧され、この加圧燃料は燃料供給パイ
プ７を介して上記燃料噴射ポンプ１の低圧燃料室（図示
しない）に供給される。

【００１８】上記エアを混入した燃料が燃料噴射ポンプ
１の低圧燃料室の入口に相当するニップル部１５に形成
したエア分離部１６に送られてくると、この燃料はホロ
スクリュー１７の側壁に衝突し、これにより比重の軽い
エアは浮上しようとする。よってエアの混ざった燃料
と、エアの混ざらない燃料が分流され、エアの混ざらな
い燃料は図２の実線矢印で示すように、燃料導入孔１
８，１８を通って燃料噴射ポンプ１の低圧燃料室に送り
込まれる。

【００１９】一方、上記エア分離部１６で分流されたエ
アが混ざった燃料は図２の破線矢印で示すように、エア
溜り室２０に流れ込む。このエア溜り室２０では比重の
重い燃料が沈み、比重の軽いエアが浮くから、エアと燃
料が分離される。そして、このエア溜り室２０の圧力が
所定の圧力になると、上層部のエアはエア回収通路２１
を介してオーバフロー管１３に送り出される。したがっ
て、エアはオーバフロー管１３を通じて燃料タンク６に
戻される。

【００２０】この場合、エア回収通路２１には絞り部２
２が形成されているから、エア溜り室２０に溜った粘性
の低いエアは絞り部２２の抵抗を受ける割合がすくな
く、よって円滑に通過し、オーバフロー管１３を通じて
燃料タンク６に回収される。

【００２１】これに対し、燃料にエアが混入されない場
合は、燃料がエア溜り室２０に溜ることになるが、燃料
は粘性が高いので絞り部２２の抵抗を大きく受け、よっ
て流量が規制される。このため、燃料供給パイプ７から
燃料噴射ポンプ１の低圧燃料室（図示しない）内に至る
燃料圧力の逃げを防止し、燃料噴射ポンプ１の低圧燃料
室の燃料をフィードポンプ４の供給圧力に保つことがで
きる。よって燃料噴射ポンプ１では低圧燃料室からポン
プ室に円滑に燃料を導入することができ、しかもポンプ
室に導入した燃料の初期圧力が所定圧力になるから、プ
ランジャの所定ストロークで所定に噴射圧まで増圧し易
くなり、安定した噴射が可能になる。

【００２２】したがって、上記実施例の燃料噴射装置に
よれば、燃料吸込みパイプ５からエアが混入された燃料
が吸込まれても、このエアは燃料噴射ポンプ１の低圧燃
料室に至る前に、エア分離部１６で燃料から分離される
ので、燃料噴射ポンプ１にエアが吸込まれることがなく
なり、噴射圧力が十分に上昇するようになり、噴射が安
定する。したがって、噴射ノズル１１に十分かつ安定し
て燃料が供給され、噴射量の急減によるエンジンの回転
不調などの不安定を防止することができる。

【００２３】また、エアが混入した場合はエアが燃料噴
射ポンプから抜け難い状態になる燃料噴射ポンプであっ
ても、エアの吸込みが防止されるから、機関への搭載性
に注意する必要がなくなり、搭載の自由度が増す。

【００２４】しかも、燃料にエアが混入しない場合は、
燃料噴射ポンプ１に導入する燃料圧力をフィードポンプ
４の供給圧力に維持することができ、安定した噴射が可
能になる。

【００２５】なお、上記実施例では、エア分離部１６
を、燃料供給パイプ７を燃料噴射ポンプ１の低圧燃料室
（図示しない）に接続するニップル部１５に形成した
が、エア分離部はフィードポンプ４の出口から燃料噴射
ポンプ１の低圧燃料室の入口までの間であればどの位置
に設けてもよい。

【００２６】また、エア分離部１６は、ニップル部１５
とこれに挿通されたホロスクリュー１７とで構成するこ
とには限らず、公知の気液分離装置を用いてよい。さら
に、分離されたエアを排出する箇所は、オーバフロー管
１３に限らず、オーバフローバルブ１２から燃料タンク
６の間のどこでもよく、また燃料タンク６に直接戻すよ
うにしてもよく、さらには、噴射ノズル１１で余剰とな
った燃料を戻す戻しパイプ１４を通じて燃料タンク６に
戻すようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、燃料噴射装置の全体
の構成を示す図。

【図２】図１のII部を拡大して示す断面図。

【図３】図２の部分を横から見た側面図。

【符号の説明】 １…列型燃料噴射ポンプ ２…オートマチックタイマ ３…ガバナ ４…フィードポンプ ５…燃料吸込みパイプ ６…燃料タンク ７…燃料供給パイプ ８…燃料フィルタ １１…噴射ノズル １３…オーバフロー管 １５…ニップル部 １６…エア分離部 １７…ホロスクリュー １８…燃料導入孔 ２０…エア溜り室 ２１…エア回収通路 ２２…絞り部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクと；上記燃料タンクの燃料を
   吸引して加圧し、この加圧燃料を送り出すフィードポン
   プと；このフィードポンプから送り出される燃料を燃料
   供給通路を通じて吸入し、この燃料を増圧して噴射ノズ
   ルへ圧送する燃料噴射ポンプと；上記燃料噴射ポンプま
   たは噴射ノズルで余剰となった燃料を上記燃料タンクに
   戻すオーバフロー通路と；上記燃料供給通路に設けら
   れ、燃料に混入しているエアを燃料から分離するエア分
   離手段と；このエア分離手段で分離されたエアを上記オ
   ーバフロー通路または上記燃料タンクに逃がすエア回収
   通路と；を具備したことを特徴とする燃料噴射装置。
2. 【請求項２】 上記エア回収通路に絞り部を設けたこと
   を特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。