Nissan 22100-1C201 – 電子機器ではなく、油圧フィードバックによってタイミングを調整する VE ポンプ

コモン レール システムがタイミング制御に電子ソレノイドに依存するずっと前に、VE 分配ポンプは純粋な油圧式の機械フィードバック ループを使用して噴射タイミングを調整していました。- 22100-1C201 (VE6/10F19000RND265 とも呼ばれます) は、このテクノロジーの最終進化版です。ポンプ自体の内圧を監視し、その情報を使用して噴射イベントのタイミングを進めたり遅らせたりします。クランクシャフトポジションセンサー、レール圧力センサー、タイミングソレノイドは必要ありません。独自のポンプ要素によって生成される圧力に基づいてタイミングを調整し、電子的介入なしでエンジン速度と負荷に応答する自己完結型の制御システムとなります。-この油圧機械的インテリジェンスが VE ポンプの決定的な特徴であり、VE ポンプが 20 年以上にわたって生産され続けている理由です。

VE ポンプの内部では、タイマー ピストンと呼ばれる装置が、ポンプの内部ギャラリと吐出圧力間の圧力差に応じて動きます。エンジン回転数が上昇すると、ポンプの内圧が上昇し、タイマーピストンをスプリングに押し付けます。ピストンはローラー リングに機械的に連結されており、ローラー リングがカム プレートに対して回転し、プランジャーが圧縮ストロークを開始する点を変更します。アイドル時には、タイマー ピストンが後退し、噴射タイミングが通常上死点の約 5 度前に遅れます。全負荷では、タイマー ピストンが前進し、タイミングが約 10-BTDC 12 度に移動します。この油圧フィードバックは継続的で、速度と負荷に比例します。つまり、ECU の介入なしに、タイミング曲線がエンジンの要件に自動的に一致します。 22100-1C201 は、ZD30 エンジンに必要な特定のタイミング曲線に合わせて調整されており、エンジンの速度-前進特性に一致するように選択されたタイマー ピストン スプリング レートを備えています。

VE ポンプの心臓部は油圧ヘッド アセンブリであり、プランジャー、ディストリビューター ローター、送出バルブが含まれています。プランジャーは往復運動と回転を同時に行います。往復運動によって圧力が発生し、回転によって加圧された燃料が各シリンダーに順番に分配されます。プランジャーとバレルの間のクリアランスは非常に重要です。狭すぎるとプランジャーが固着してしまいます。緩すぎると内部漏れにより最大圧力が低下します。 22100-1C201 は、4-6 ミクロンのプランジャー バレル クリアランスを採用しており、アイドル時の漏れを最小限に抑えながら、定格速度での射出圧力を 800 bar 以上に維持する精密な適合を実現しています。油圧ヘッドは摩耗に耐える窒化鋼で作られており、ディストリビュータローターはモリブデンベースのかじり防止層でコーティングされており、回転ディストリビューションサイクル中のスカッフィングを防ぎます。

コモンレール システムでは、ECU がペダル位置とセンサー入力に基づいて燃料量を決定します。{0} VE ポンプでは、燃料量はメカニカル ガバナによって制御されます。メカニカル ガバナは、制御スリーブを動かす一連の遠心フライウェイトで、プランジャの有効ストロークを変化させます。アイドル時には、フライウェイトは後退し、スリーブはプランジャーのストロークを減らすように配置され、燃料量をアイドル要件に制限します。全負荷では、フライウェイトが完全に伸長し、コントロール スリーブによりプランジャー ストロークが最大になります。ガバナには、最大トルク点での燃料量を制限するトルク制御機能も含まれており、過剰な給油を防ぎ、排気煙を低減します。- 22100-1C201 のガバナは ZD30 のトルク曲線に合わせて校正されており、発煙限界を超えることなくエンジンが定格出力を確実に発揮できるようにします。

VE ポンプで最も一般的な故障は、プランジャーの破損ではなく、タイマー ピストンの固着です。タイマーピストンは燃料によって潤滑されたボア内で動きます。燃料に水や研磨粒子が含まれている場合、ボアに傷がつき、ピストンが固着する可能性があります。タイマーピストンが固着すると噴射タイミングが固定され、冷えた状態でエンジンのアイドル状態が悪化したり（遅角で固着した場合）、高速での出力不足（進角で固着した場合）が発生したりします。 2 番目に一般的な故障はローターのスカッフィングです。ディストリビューターローターが油圧ヘッドに逆らって回転し、燃料の潤滑性が悪いとローターがかじり、圧力損失が発生し、1 つ以上のシリンダーで失火が発生する可能性があります。 22100-1C201 は、表面が硬化されたローターとスカッフィングを軽減する Molykote コーティングを使用していますが、燃料フィルターを定期的に交換することが最善の保護策です。

Q1: パトロールからポンプを取り外さずに、タイマーピストンが固着しているかどうかを確認するにはどうすればよいですか?
→ エンジンが冷えている状態でエンジンを始動し、アイドリングを観察します。アイドリングが荒れ、エンジンの震えが通常より大きくなった場合、タイミングが遅れて固着する可能性があります。エンジンが暖まっている状態で、スナップ スロットルを実行します。排気から黒煙が発生し、それがゆっくりと消える場合は、タイミングが進んだままになる可能性があります。タイマーピストンが正しく機能すると、きれいなスナップとスムーズなアイドルが得られます。

Q2: タイマーピストンが固着している場合、タイマーピストンだけを交換できますか? それともポンプ全体が必要ですか?
→ タイマーピストンはポンプのエンドカバーを外すとアクセス可能であり、サービスパーツとして交換可能です。ただし、ポンプの走行距離が 150,000 km を超える場合は、プランジャーとローターの摩耗も著しくなる可能性があり、多くの場合、ポンプを完全に交換した方が費用対効果が高くなります。-

Q3: 私のパトロールは高負荷時には黒煙が出るのに、アイドリング時にはきれいに動作するのはなぜですか?
→ これは噴射タイミングの遅れの典型的な症状です。高速でタイマーピストンが十分に前進せず、噴射遅れと不完全燃焼を引き起こします。タイマー ピストンのボアに傷がないか確認し、ポンプのタイミングが正しいことを確認します。タイミング デバイスの交換が必要になる場合があります。

Q4: VE ポンプの燃料フィルターの推奨交換間隔はどれくらいですか?
→ 日産は、ZD30 の燃料フィルターを 20,000 km ごとに交換することを推奨していますが、粉塵の多い環境や燃料の品質が変化する地域で車両を使用する場合は、10,000 ～ 15,000 km ごとにフィルターを交換することをお勧めします。 VE ポンプは燃料によって潤滑されます。クリーンな燃料はポンプの寿命にとって最も重要な要素です。

Q5: このポンプでバイオディーゼル (B20) を使用できますか?
→ VE ポンプの水頭はディーゼル燃料の潤滑性に依存しています。バイオディーゼルは標準のディーゼルよりも潤滑性が低く、プランジャーとローターの摩耗が促進される可能性があります。バイオディーゼルを使用する必要がある場合は、EN 14214 規格を満たしていることを確認し、燃料フィルターをより頻繁に交換して水と不純物を除去してください。

Q6: 22100-1C201 は設置後に特別なプライミングが必要ですか?
→はい。エンジンを始動する前にポンプに燃料を注入する必要があります。プランジャーとディストリビューター ローターは自吸式ではありません。-バンジョー接続を介してポンプ入口にクリーン ディーゼルを充填し、インジェクターの高圧ラインからエアを抜き、エンジンをクランキングします。-プライミングを行わないとドライスタートが発生し、プランジャーとローターの表面が損傷する可能性があります。

 

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