[發(fā)明專利]內(nèi)燃機的燃料噴射系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680053331.5
• 申請日: 2006-06-19
• 公開（公告）號: CN101384815A
• 公開（公告）日: 2009-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 加藤宏明;巖崎隆夫;大澤照男
• 申請（專利權(quán)）人: 博世株式會社
• 主分類號: F02M39/02
• 分類號: F02M39/02;F02M55/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 溫大鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及內(nèi)燃機的燃料噴射系統(tǒng)，主要涉及在農(nóng)業(yè)機械及建設(shè)機械、船舶等產(chǎn)業(yè)用發(fā)動機中使用的內(nèi)燃機的燃料噴射系統(tǒng)。

背景技術(shù)

以往，在農(nóng)業(yè)機械及建設(shè)機械等中使用的產(chǎn)業(yè)用發(fā)動機中，作為從柴油發(fā)動機的燃料噴射部噴射燃料的燃料噴射系統(tǒng)，使用具備盒式泵和燃料噴射閥的燃料噴射系統(tǒng)。該燃料噴射系統(tǒng)是通過安裝在發(fā)動機中的盒式泵將高壓化的燃料壓送、并且通過燃料噴射閥將壓送的燃料噴射到內(nèi)燃機的汽缸內(nèi)的系統(tǒng)。

在該燃料噴射系統(tǒng)中，燃料噴射閥使用止回閥結(jié)構(gòu)的閥，該閥在燃料的壓力超過規(guī)定值的情況下開放，在低于規(guī)定值的情況下關(guān)閉，燃料的噴射量及噴射時刻主要通過盒式泵側(cè)被控制。

作為盒式泵，如圖5所示，是相對于具備凸輪的柴油發(fā)動機可拆裝的泵300，具備保持在殼體301內(nèi)的圓筒狀的柱塞套303、在柱塞套303內(nèi)往復(fù)運動自如地配置用來對應(yīng)于凸輪的旋轉(zhuǎn)而將燃料加壓的柱塞305、將柱塞305向與將燃料加壓的方向相反方向施力的彈簧307、和用來將由柱塞305加壓的燃料吐出的吐出閥309(例如參照專利文獻1)。

該盒式泵在柱塞下降的狀態(tài)下經(jīng)由設(shè)在殼體上的燃料通路將燃料送入到燃料加壓室中，并且隨著裝備在發(fā)動機中的凸輪的旋轉(zhuǎn)，柱塞上升，吸入端口被關(guān)閉，將燃料加壓室內(nèi)的燃料高壓化。并且，在燃料超過了規(guī)定壓力的情況下，經(jīng)由吐出閥向?qū)?yīng)的燃料噴射部壓送燃料。

在這樣的盒式泵中，壓送的燃料的流量的控制使用由設(shè)在柱塞上的、相對于軸向傾斜方向上形成的槽構(gòu)成的導(dǎo)引部、和用來使該柱塞以軸為中心旋轉(zhuǎn)的齒條機構(gòu)進行。詳細地講，由于在柱塞上設(shè)有導(dǎo)引部，所以在柱塞上升到規(guī)定位置的情況下燃料加壓室與燃料通路連通，燃料加壓室內(nèi)的燃料經(jīng)由導(dǎo)引部向燃料通路側(cè)溢出，規(guī)定被壓送的燃料的流量。此外，由于導(dǎo)引部相對于柱塞的軸向沿傾斜方向設(shè)置，所以通過柱塞的旋轉(zhuǎn)位置規(guī)定燃料加壓室內(nèi)的燃料返回的時點的燃料加壓室內(nèi)的容量，將吐出的燃料的流量控制為希望的值。這樣的柱塞的旋轉(zhuǎn)位置通過由連接在發(fā)動機上的管理機構(gòu)等控制齒條機構(gòu)來決定。

此外，在這樣的盒式泵中，燃料的噴射時刻的控制例如通過設(shè)置定時器、使凸輪軸提前角實現(xiàn)柱塞的上升時刻的調(diào)節(jié)來進行。

此外，在使用以往的盒式泵的燃料噴射系統(tǒng)中，采用對應(yīng)于發(fā)動機的汽缸數(shù)的泵的缸數(shù)(柱塞的數(shù)量)。并且，在從吸氣到排氣的1周期中旋轉(zhuǎn)兩周的發(fā)動機的情況下，將規(guī)定泵的轉(zhuǎn)速相對于發(fā)動機的轉(zhuǎn)速的齒輪比設(shè)定為1/2，設(shè)定為使得在1周期中對發(fā)動機的各個汽缸內(nèi)各進行1次主噴射。在這樣的以往的結(jié)構(gòu)中，使用多個缸數(shù)的泵、或?qū)⒁粋€或多個缸數(shù)的泵使用多個，并且根據(jù)需要的發(fā)動機的輸出，適當選擇并設(shè)計柱塞直徑及柱塞的行程量。

另一方面，作為在汽車或大型車中使用的發(fā)動機的燃料噴射系統(tǒng)，提出了各種使用蓄壓器(共軌)的蓄壓式燃料噴射系統(tǒng)(以下有時稱作共軌系統(tǒng))。該蓄壓式燃料噴射系統(tǒng)如圖6所示，具備:燃料供給用泵410，具有泵主體411、進給泵407、調(diào)量閥419，并且在泵自身上具有凸輪415；蓄壓器420，積存從燃料供給用泵410壓送的高壓燃料并對多個噴射器壓送；和噴射器(未圖示)，將壓送的燃料對內(nèi)燃機的汽缸噴射。

在這樣的蓄壓式燃料噴射系統(tǒng)400中，燃料的噴射量控制通過電磁地控制燃料供給用泵410的調(diào)量閥、噴射器的閥的開度來進行。此外，燃料的噴射時刻的控制是通過電磁地控制將噴射器的閥開放的時刻來進行的。

這樣的蓄壓式燃料噴射系統(tǒng)能夠使燃料的壓力更高壓化，并且能夠精密地控制燃料的噴射量及噴射時刻，所以能夠容易地實現(xiàn)發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的控制及釋放的排氣氣體的清潔化。

專利文獻1:特公平7-117017號公報(圖6)

發(fā)明內(nèi)容

但是，使用專利文獻1中記載的盒式泵的燃料噴射系統(tǒng)是通過盒式泵的機械結(jié)構(gòu)進行噴射量及噴射時刻的控制的系統(tǒng)，為了高精度地進行控制，各個部件的構(gòu)造復(fù)雜化，另一方面，要求泵及凸輪的高精度的設(shè)計。

此外，為了應(yīng)對近年來的燃料的更加高壓化的要求，需要使柱塞的直徑及行程量變大、或者改良發(fā)動機側(cè)的凸輪山的形狀。進而，以往的盒式泵需要采取防止因高壓燃料溢流帶來的磨損及損傷的對策，為了應(yīng)對更加的高壓化，需要使部件的構(gòu)造更復(fù)雜化。另一方面，在使這些部件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的情況下，有可能強度降低，在燃料的高壓化中看到極限、或耐久性降低等。