KR102614976B1 - 분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터에 관한 것으로서, 분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터에 있어서, 인젝터 하우징(100) 내부에 설치되는 밸브시트부(200); 상기 밸브시트부(200)에서 승하강 가능하게 결합되는 블록링부(300); 상기 밸브시트부(200)의 하측에 고정된 채 상기 블록링부(300)의 하단이 수용되는 요홈부(440)를 경계로 분무각이 서로 다른 내부분사홀 및 외부분사홀이 각각 복수 개 마련된 홀플레이트부(400); 를 포함하되, 상기 블록링부(300)이 하강하여 상기 요홈부(440)에 수용될 때 상기 외부분사홀과의 유로가 차단되면서 상기 내부분사홀로만 분사되고, 상기 블록링부(300)이 상승하여 상기 요홈부(440)에서 이격될 때 상기 복수 개의 분사홀 전체로 분사되면서 상기 내부분사홀 및 상기 외부분사홀로 분무되는 연료가 충돌하여 미립화 분무되는 것을 특징으로 하는 분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터를 제공하여, 홀수 가변에 따른 유량변동도 같이 제어하여 시동직후, 저속/저부하 구간에서는 소유량 선형성을 증대시켜 최근의 강화되는 인젝터 사용영역을 확장 가능한 이점이 있다.
Description
본 발명은 분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉간운전 영역과 일반영역에서의 선형적 분사가 보장되는 분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터에 관한 것이다.
저압인젝터는 차량의 ECU로부터 전기 신호를 인가 받아 저압의 연료를 엔진의 연소실 내에 정확한 시간에 정확한 량으로 분사하는 액츄에이터를 가리킨다.
종래의 저압인젝터는 분무각도의 변화를 통한 미립화를 통한 배기배출물 개선에 중점을 두고 있다.
다시 말해서, 종래기술은 주변 온도의 변동에 연동된 차량 운전조건에 따른 가변 분사량 및 분무각도를 제어하고 있다.
도 1과 같은 종래 저압인젝터는 볼(10)이 밸브시트(20)의 하측에 설치되는 홀플레이트(50)와 분사구(30) 사이의 유로를 여닫고 있다.
이 때, 밸브시트(20)의 하측과 홀플레이트(50) 사이의 공간(40) 영역에 대응하는 위치에서 홀플레이트(50)에 형성된 다수의 구멍을 통해 일률적으로 연료가 분사된다.
그러나, 홀플레이트(50)에 형성된 복수의 구멍을 통하여는 분무각도나 분사유량을 조절하지 못하는 한계가 있다.
즉, 종래기술은 차량의 일반적인 영역에서의 주행 위주로 설계되어 있어 차량의 시동시나 저속 혹은 저부하 운전에서의 분사유량 조절이 미흡한 단점이 있었다.
종래 저압인젝터는 분무각도 조절이나 분무 유량 변동이 바이메탈(bi-metal) 등을 사용하는 방식으로서 별도의 솔레노이드 구조등을 통해 ECU의 전기신호로 제어하는 방식이 아니었다.
따라서, 종래기술에 의할 경우 시동에만 초점을 맞출 경우 일반운전영역에서의 연비나 배기성능이 악화되는 문제가 발생된다.
위와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 본 발명은 시동상황에 따라 분무량의 선형적 제어가 가능하면서도 분부각 및 분무량 조절이 가능한 분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터에 있어서, 인젝터 하우징(100) 내부에 설치되는 밸브시트부(200); 상기 밸브시트부(200)에서 승하강 가능하게 결합되는 블록링부(300); 상기 밸브시트부(200)의 하측에 고정된 채 상기 블록링부(300)의 하단이 수용되는 요홈부(440)를 경계로 분무각이 서로 다른 내부분사홀 및 외부분사홀이 각각 복수 개 마련된 홀플레이트부(400); 를 포함하되, 상기 블록링부(300)가 하강하여 상기 요홈부(440)에 수용될 때 상기 외부분사홀과의 유로가 차단되면서 상기 내부분사홀로만 분사되고, 상기 블록링부(300)이 상승하여 상기 요홈부(440)에서 이격될 때 상기 복수 개의 분사홀 전체로 분사되면서 상기 내부분사홀 및 상기 외부분사홀로 분무되는 연료가 충돌하여 미립화 분무되는 것을 특징으로 하는 분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터를 포함한다.
또한, 상기 내부분사홀의 기울기가 상기 외부분사홀 보다 더 기울어져 형성된 것을 특징으로 하는 분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터를 포함한다.
또한, 상기 밸브시트부(200)에는 상기 블록링부(300)의 다리부(320)가 슬라이딩 결합되는 제1 절개부(203) 및 제2 절개부(204)가 형성된 것을 특징으로 하는 분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터를 포함한다.
또한, 상기 제1 절개부(203) 또는 상기 제2 절개부(204)는 중심각이 120도 이상 160도 미만으로 라운드져 형성된 것을 특징으로 하는 분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터를 포함한다.
또한, 상기 밸브시트부(200)의 하면에는 상기 홀플레이트부(400)와 면접촉되는 제1 밀착면부(205) 및 제2 밀착면부(206)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터를 포함한다.
또한, 상기 밸브시트부(200)의 하면에는 공간부(202)가 형성되되, 상기 공간부(202)의 높이는 1mm 이상 1.5mm 이하인 것을 특징으로 하는 분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터를 포함한다.
또한, 상기 밸브시트부(200)의 상면에는 상기 블록링부(300)에 형성된 제1 돌출링부(317)가 안착되는 수용홈부(201); 상기 블록링부(300)에 형성된 제2 돌출링부(319)가 밀착되는 상측 경사부(208); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터를 포함한다.
또한, 상기 하우징(100)에는 상기 블록링부(300)를 승하강시키기 위한 블록링 구동 솔레노이드부(102)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터를 포함한다.
또한, 상기 복수의 내부분사홀 및 상기 복수의 외부분사홀은 각각 짝수 개인 것을 특징으로 하는 분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터를 포함한다.
또한, 상기 제1 절개부(203) 또는 상기 제2 절개부(204)의 중심각은 상기 복수의 내부분사홀 중 최대 이격된 한 쌍의 분사홀끼리 서로 연결한 가상의 교차된 한 쌍의 가상라인의 사잇각 중 협각보다는 큰 것을 특징으로 하는 분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터를 포함한다.
또한, 상기 외부분사홀은 상기 가상라인상에 형성된 것을 특징으로 하는 분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터를 포함한다.
위와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 홀수 가변에 따른 유량변동도 같이 제어하여 시동직후, 저속/저부하 구간에서는 소유량 선형성을 증대시켜 최근의 강화되는 인젝터 사용영역을 확장 가능한 이점이 있다.
둘째, 저속이나 저부하 영역과 같이 연료를 소량 사용해야 하는 운전영역에서는 블락링을 통해 분사영역을 축소 가능하므로 빠른 응답성을 꾀할 수 있는 강점이 있다.
셋째, 분사의 선형성이 보장되는 최소유량이 감소됨으로써 연비 향상으로 이어지는 장점이 발휘된다.
도 1은 종래기술
도 2(a)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 전체 단면도
도 2(b)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 커넥터핀
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 확대 단면도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 밸브시트부(200)
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 블록링부(300)와 홀플레이트부(400)의 결합 절개도
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 블록링부(300)
도 7(a)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 홀플레이트부(400)의 상면도
도 7(b)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 홀플레이트부(400)의 측단면도
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터 홀플레이트부(400)의 하면도
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홀플레이트부(400)와 밸브시트부(200)의 결합 투시도
도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 제1 작동도
도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 제2 작동도
도 12는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 분사량 그래프
도 2(a)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 전체 단면도
도 2(b)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 커넥터핀
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 확대 단면도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 밸브시트부(200)
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 블록링부(300)와 홀플레이트부(400)의 결합 절개도
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 블록링부(300)
도 7(a)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 홀플레이트부(400)의 상면도
도 7(b)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 홀플레이트부(400)의 측단면도
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터 홀플레이트부(400)의 하면도
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홀플레이트부(400)와 밸브시트부(200)의 결합 투시도
도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 제1 작동도
도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 제2 작동도
도 12는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 분사량 그래프
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.
제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
설명에 앞서 용어를 정리한다.
광각홀이라 함은 분사되는 각도가 큰 것을 의미할 수 있고, 협각홀이라 함은 분사되는 각도가 작은 것을 의미할 수 있는데, 이 때의 분사각도는 니들의 길이방향에 대한 각도일 수 있다.
도 2처럼, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터는 니들 구동 솔레노이드부(101) 및 블록링 구동 솔레노이드부(102)가 각각 하우징(100)의 상측과 하측에 마련될 수 있다.
보다 상세하게는 도 2(a)와 같이 니들부(500)는 니들 구동 솔레노이드부(101)의 작동에 의해 하우징(100)의 길이방향 중심을 승하강 가능하도록 마련될 수 있고, 블록링부(300)는 블록링 구동 솔레노이드부(102)의 작동에 의해 하우징(100)의 길이방향 중심을 승하강 가능하도록 마련될 수 있다.
이 때, 도 2(b)처럼 전기접속부(110)가 니들 구동 솔레노이드부(101) 및 블록링 구동 솔레노이드부(102)에 각각 전기적으로 접속되고 있다.
보다 상세하게는 제1 접속부(111)가 니들 구동 솔레노이드부(101)에 전기적으로 연결되고, 제2 접속부(112)가 블록링 구동 솔레노이드부(102)에 전기적으로 접속되고 있다.
즉, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터는 제1 접속부(111) 및 제2 접속부(112)를 포함하는 4pin 구조이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 확대 단면도다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터는 밸브시트부(200), 블록링부(300) 및 홀플레이트부(400)를 포함할 수 있다.
보다 상세하게는, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 밸브시트부(200)이다.
도 4(a)는 밸브시트부(200)의 상면도이며, 도 4(b)는 밸브시트부(200)의 하면도이고, 도 4(c)는 밸브시트부(200)의 측면 절개도다.
밸브시트부(200)는 수용홈부(201), 공간부(202), 제1 절개부(203), 제2 절개부(204), 제1 밀착면부(205), 제2 밀착면부(206), 중공부(207) 및 하측 경사부(210)를 포함할 수 있다.
수용홈부(201)는 밸브시트부(200)의 상측 가장자리에 인접되어 음각처리된 링형상의 음각부로서, 이하에서 설명될 제1 돌출링부(317)가 수용되는 부분이다.
중공부(207)는 밸브시트부(200)의 중심에 형성된 통공이다.
상측 경사부(208)는 제1 절개부(203) 보다 더욱 중공부(207)의 중심에 인접되도록 형성된 경사면이다.
제1 절개부(203) 및 제2 절개부(204)는 중공부(207)의 중심을 기준으로 서로 대칭되도록 형성되며, 소정의 폭을 가지는 절개부분으로 밸브시트부(200)를 상하 방향으로 관통하고 있다.
제1 절개부(203)는 이하에서 설명될 제1 다리부(321)가 삽입되는 부분이며, 제2 절개부(204)는 이하에서 설명될 제2 다리부(322)가 삽입되는 부분이다.
한편, 제2 절개부(204)의 원호길이는 소정의 중심각(θ)을 가지도록 설정될 수 있으며, 이는 제1 절개부(203)도 동일하다.
다시 말해서, 제1 절개부(203) 및 제2 절개부(204) 각각의 단부는 서로 연결되지 아니한 채 이격된다.
이 때, 소정의 중심각(θ)은 120도 내지 160도 사이의 각도일 수 있다.
밸브시트부(200)의 하면은 도 4(b)와 같이 전체적으로 편평한 면으로 형성되되, 일정 영역에는 공간부(202)가 형성되고 있다.
다시 말해서, 공간부(202)의 가장자리 측벽부(209)는 제1 절개부(203)와 동일한 중심각을 가질 수 있다.
바꿔 말해서, 공간부(202)의 가장자리 측벽부(209)는 제2 절개부(204)와 동일한 중심각을 가질 수 있다.
보다 상세하게는 공간부(202)의 가장자리 측벽부(209)는 제2 절개부(204)의 원호길이가 가지는 소정의 중심각(θ) 보다 작을 수 있다.
한편, 밸브시트부(200)의 하면에서 공간부(202) 주변은 제1 밀착면부(205) 및 제2 밀착면부(206)를 포함하는 편평면으로 형성된다.
다시 말해서, 공간부(202)는 가장자리 측벽부(209)와 제1 밀착면부(205) 및 제2 밀착면부(206)에 의해 둘러싸인 공간영역일 수 있다.
또한, 공간부(202)의 높이(h)는 도 4(c)와 같으며, 바람직하게는 1mm 내지 1.5mm 이내일 수 있다.
하측 경사부(210)는 중공부(207)의 내주면에서 상방향으로 갈 수록 확장되는 경사를 가진다.
볼(600)이 하측 경사부(210)과 접촉될 때 중공부(207)를 통한 연료의 이송은 차단될 수 있다.
다시 말해서, 볼(600)의 승하강에 의해 중공부(207)가 개폐 가능하다.
연료는 볼(600)이 하측 경사부(210)에서 이격될 때 중공부(207)를 통해 공간부(202)로 흐를 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 블록링부(300)와 홀플레이트부(400)의 결합 절개도이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 블록링부(300)이다.
블록링부(300)는 헤드부(310) 및 다리부(320)를 포함할 수 있다.
헤드부(310)는 제1 상부 돌출부(311), 상면부(312), 제2 상부 돌출부(313), 내주면부(314), 외주면부(315), 제1 하면부(316), 제1 돌출링부(317), 제2 하면부(318) 및 제2 돌출링부(319)를 포함할 수 있다.
헤드부(310)의 중심에는 내주면부(314)에 의해 둘러싸인 장공이 형성되며, 장공을 통해 니들부(500)가 승하강 가능하다.
제1 상부 돌출부(311)는 장공의 중심으로부터 장반경을 가지면서 헤드부(310)의 상측 가장자리를 따라 링형상으로 돌설된다.
제2 상부 돌출부(313)는 장공의 중심으로부터 단반경을 가지면서 헤드부(310)의 상측 가장자리를 따라 링형상으로 돌설된다.
상면부(312)는 제1 상부 돌출부(311) 및 제2 상부 돌출부(313) 사이에서 편평한 면을 이루며, 제1 상부 돌출부(311) 및 제2 상부 돌출부(313) 보다 낮게 형성된다.
외주면부(315)는 헤드부(310)의 테두리측벽을 이룬다.
제2 하면부(318)는 상면부(312)의 하면을 이루고, 제1 하면부(316)는 외주면부(315)의 하단에 마련된다.
제1 돌출링부(317)는 제2 하면부(318)에서 하방향으로 돌설되는데, 제1 돌출링부(317)가 전술한 수용홈부(201)에 수용될 수 있다.
제2 돌출링부(319)는 전술한 상측 경사부(208)에 밀착될 수 있도록 링형상으로 돌설된다.
보다 상세하게는 제2 돌출링부(319)는 헤드부(310)의 하면에서 다리부(320) 보다 중공의 중심에 가깝게 형성되고 있다.
다리부(320)는 서로 동형인 제1 다리부(321) 및 제2 다리부(322)를 포함할 수 있다.
제1 다리부(321)는 전술한 소정의 중심각(θ)을 가지도록 라운드진 채 하방향으로 연장될 수 있다.
제1 다리부(321)와 제2 캡부(332) 각각의 길이방향 측단면은 서로 이격된다.
즉, 제1 다리부(321)와 제2 캡부(332) 는 서로 만나지 않은채 사이 틈새를 가실 수 있는데, 이 때 사이 틈새의 중심각은 전술한 소정의 중심각(θ) 보다 작을 수 있다.
도 7(a)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 홀플레이트부(400)의 상면도이고, 도 7(b)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 홀플레이트부(400)의 측단면도이며, 도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터 홀플레이트부(400)의 하면도다.
홀플레이트부(400)는 제1 외부분사홀(411), 제2 외부분사홀(412), 제3 외부분사홀(413), 제4 외부분사홀(414), 제1 내부분사홀(421), 제2 내부분사홀(422), 제3 내부분사홀(423), 제4 내부분사홀(424), 원판부(430), 요홈부(440), 편평부(450), 연장부(460) 및 공동부(470)를 포함할 수 있다.
요홈부(440)는 원판부(430)와 편평부(450) 사이에 음각 처리된 오목링으로 형성되며, 요홈부(440)에는 다리부(320)의 하단이 수용 가능하다.
원판부(430)에는 제1 내부분사홀(421), 제2 내부분사홀(422), 제3 내부분사홀(423)이 각각 광각홀로 형성될 수 있다.
여기서 광각홀이라 함은 분사각도가 수직방향에 대하여 광각으로 기울어진 것을 의미한다.
한편, 편평부(450)에는 제1 외부분사홀(411), 제2 외부분사홀(412), 제3 외부분사홀(413)이 각각 협각홀로 형성될 수 있다.
여기서 협각홀이라 함은 분사각도가 수직방향에 대하여 협각으로 기울어진 것을 의미한다.
다시 말해서, 광각홀의 기울기는 협각홀의 기울기보다 크게 형성되며, 이 때의 기울기는 수직방향에 대하여 기울어진 정도다.
이 때, 제4 외부분사홀(414), 제4 내부분사홀(424), 제2 내부분사홀(422) 및 제2 외부분사홀(412)을 연결하는 가상의 P1-P1 라인과 제3 외부분사홀(413), 제3 내부분사홀(423), 제1 내부분사홀(421) 및 제1 외부분사홀(411)을 연결하는 가상의 P2-P2 라인 사잇각은 전술한 소정의 중심각(θ)보다 작다.
도 7(b)처럼, 제4 외부분사홀(414)의 경사는 제4 내부분사홀(424)의 경사보다 크고, 제2 외부분사홀(412)의 경사는 제2 내부분사홀(422)의 경사보다 더 큼을 알 수 있다.
이처럼, 제4 외부분사홀(414)을 통해 분사되는 연료와 제4 내부분사홀(424)을 통해 분사되는 연료는 일정 지점에서 서로 충돌 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
마찬가지로 제2 외부분사홀(412)을 통해 분사되는 연료와 제2 내부분사홀(422)을 통해 분사되는 연료는 일정 지점에서 서로 충돌 가능
마찬가지로 제1 외부분사홀(411) 을 통해 분사되는 연료와 제1 내부분사홀(421) 을 통해 분사되는 연료 역시 일정 지점에서 서로 충돌 가능하고, 제3 외부분사홀(413) 을 통해 분사되는 연료와 제3 내부분사홀(423) 을 통해 분사되는 연료도 일정 지점에서 서로 충돌할 수 있다.
바꿔 말하면, 상기 가상의 P1-P1라인 및 가상의 P2-P2라인 상의 서로 인접된 한 쌍의 분사홀들을 지나 분사되는 연료는 서로 충돌분부됨으로써 미립분사를 통해 일반운전 영역에서 보다 미립화된 분사를 가능케하여 연료 효율을 극대화할 수 있는 강점을 가져온다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홀플레이트부(400)와 밸브시트부(200)의 결합 투시도다.
도 9에서 알 수 있듯이, 제1 밀착면부(205)는 원판부(430)의 일부 영역을 침범하여 밀착되고 있다.
더욱 상세히는, 제1 밀착면부(205)는 전술한 소정의 중심각(θ)을 일부분 침범하고 있다.
다시 말해서, 제1 밀착면부(205)는 원판부(430)에서 P1-P1라인과 P2-P2라인이 교차하면서 형성하는 교차각 중에서 큰 교차각 영역의 원판부(430)과 밀착될 수 있다.
복수의 내부분사홀 중 최대 이격된 한 쌍의 분사홀끼리 서로 연결한 가상의 교차된 한 쌍의 가상라인이 바로 P1-P1라인과 P2-P2라인이다.
외부분사홀 및 내부분사홀들은 P1-P1라인과 P2-P2라인 상에 위치되고 있다.
따라서, 제1 절개부(203)를 통해 승하강되는 제1 다리부(321), 그리고 제2 절개부(204)를 통해 승하강되는 제2 다리부(322)에 의해 공간부(202) 영역이 2개의 영역으로 구획될 수 있게 된다.
바꿔 말하면, 도 10(a) 및 도 10(b)와 같이 블록링부(300)가 하강되어 홀플레이트부(400)에 접촉될 때 밸브시트부(200)는 2개의 영역으로 구분되고, 연료는 내부분사홀로만 분사될 수 있다.
다시 말해서, 연료는 내부분사홀인 제1 내부분사홀(421), 제2 내부분사홀(422), 제3 내부분사홀(423) 및 제4 내부분사홀(424)을 통해서만 분사되며, 제1 외부분사홀(411), 제2 외부분사홀(412), 제3 외부분사홀(413) 및 제4 외부분사홀(414)로는 분사되지 못하는데, 이는 시동시나 저부하 운전일 때 바람직할 수 있다.
반대로 도 11(a) 및 도 11(b)와 같이 블록링부(300)가 하강되어 홀플레이트부(400)에서 이격되면 밸브시트부(200)는 1개의 영역으로 확장되면서, 연료는 내부분사홀 뿐만 아니라 전체 분사홀로 분사될 수 있다.
다시 말해서, 내부분사홀인 제1 내부분사홀(421), 제2 내부분사홀(422), 제3 내부분사홀(423) 및 제4 내부분사홀(424)을 비롯하여 외부분사홀인 제1 외부분사홀(411), 제2 외부분사홀(412), 제3 외부분사홀(413) 및 제4 외부분사홀(414)로도 분사될 수 있게 되는데, 이 경우는 일반 운전영역에서 적용하는 것이 바람직할 수 있다.
이 때, 분사되는 연료의 충돌분사는 전술한 바와 같고, 도 11(a)의 A영역이 연료가 충돌되는 영역이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 분사시간당 분사량 그래프이며, 도 13은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인젝터의 분사주기를 나타낸다.
분사시간은 분사주기별로 반복 가능하며, tmin 는 하나의 주기에 있어 선형성이 보장되는 최소의 시간이며, tmin 에서 t* 까지는 내부분사홀(4홀)만을 사용하는 구간이다.
제어전환시점은 일반주행에서 내부분사홀과 외부분사홀을 동시에 사용하는 것으로 제어전환되는 시점이다.
그래프에서 서로 기울기가 다른 우상향의 직선그래프 두개가 보이는데, 아래의 짧은 것이 바로 제어전환시점(내부분사홀만 사용한 분사에서 전체 분사홀로 분사되기 시작하는 시점)까지의 선형적 분사가 이루어지는 것을 나타내며, 위쪽의 긴 직선은 전체분사홀로 분사되는 것을 나타내고 있다.
이와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 도 12처럼 분사의 선형성이 보장되는 최소유량이 감소됨을 확인할 수 있고, 이는 결국 연비 향상으로 이어지는 장점이 발휘되는 것이다.
100 : 하우징
101 : 니들 구동 솔레노이드부
102 : 블록링 구동 솔레노이드부
110 : 전기접속부
111 : 제1 접속부
112 : 제2 접속부
200 : 밸브시트부
201 : 수용홈부
202 : 공간부
203 : 제1 절개부
204 : 제2 절개부
205 : 제1 밀착면부
206 : 제2 밀착면부
207 : 중공부
208 : 상측 경사부
209 : 가장자리 측벽부
210 : 하측 경사부
300 : 블록링부
310 : 헤드부
311 : 제1 상부 돌출부
312 : 상면부
313 : 제2 상부 돌출부
314 : 내주면부
315 : 외주면부
316 : 제1 하면부
317 : 제1 돌출링부
318 : 제2 하면부
319 : 제2 돌출링부
320 : 다리부
321 : 제1 다리부
322 : 제2 다리부
331 : 제1 캡부
332 : 제2 캡부
400 : 홀플레이트부
411 : 제1 외부분사홀
412 : 제2 외부분사홀
413 : 제3 외부분사홀
414 : 제4 외부분사홀
421 : 제1 내부분사홀
422 : 제2 내부분사홀
423 : 제3 내부분사홀
424 : 제4 내부분사홀
430 : 원판부
440 : 요홈부
450 : 편평부
460 : 연장부
470 : 공동부
500 : 니들부
600 : 볼
101 : 니들 구동 솔레노이드부
102 : 블록링 구동 솔레노이드부
110 : 전기접속부
111 : 제1 접속부
112 : 제2 접속부
200 : 밸브시트부
201 : 수용홈부
202 : 공간부
203 : 제1 절개부
204 : 제2 절개부
205 : 제1 밀착면부
206 : 제2 밀착면부
207 : 중공부
208 : 상측 경사부
209 : 가장자리 측벽부
210 : 하측 경사부
300 : 블록링부
310 : 헤드부
311 : 제1 상부 돌출부
312 : 상면부
313 : 제2 상부 돌출부
314 : 내주면부
315 : 외주면부
316 : 제1 하면부
317 : 제1 돌출링부
318 : 제2 하면부
319 : 제2 돌출링부
320 : 다리부
321 : 제1 다리부
322 : 제2 다리부
331 : 제1 캡부
332 : 제2 캡부
400 : 홀플레이트부
411 : 제1 외부분사홀
412 : 제2 외부분사홀
413 : 제3 외부분사홀
414 : 제4 외부분사홀
421 : 제1 내부분사홀
422 : 제2 내부분사홀
423 : 제3 내부분사홀
424 : 제4 내부분사홀
430 : 원판부
440 : 요홈부
450 : 편평부
460 : 연장부
470 : 공동부
500 : 니들부
600 : 볼
Claims (11)
- 분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터에 있어서,
인젝터 하우징(100) 내부에 설치되는 밸브시트부(200);
상기 밸브시트부(200)에서 승하강 가능하게 결합되는 블록링부(300);
상기 밸브시트부(200)의 하측에 고정된 채 상기 블록링부(300)의 하단이 수용되는 요홈부(440)를 경계로 분무각이 서로 다른 내부분사홀 및 외부분사홀이 각각 복수 개 마련된 홀플레이트부(400); 를 포함하되,
상기 블록링부(300)가 하강하여 상기 요홈부(440)에 수용될 때 상기 외부분사홀과의 유로가 차단되면서 상기 내부분사홀로만 분사되고, 상기 블록링부(300)이 상승하여 상기 요홈부(440)에서 이격될 때 상기 복수 개의 분사홀 전체로 분사되면서 상기 내부분사홀 및 상기 외부분사홀로 분무되는 연료가 충돌하여 미립화 분무되는 것을 특징으로 하는,
분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터.
- 제1항에 있어서,
상기 내부분사홀의 기울기가 상기 외부분사홀 보다 더 기울어져 형성된 것을 특징으로 하는,
분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터.
- 제1항에 있어서,
상기 밸브시트부(200)에는 상기 블록링부(300)의 다리부(320)가 슬라이딩 결합되는 제1 절개부(203) 및 제2 절개부(204)가 형성된 것을 특징으로 하는,
분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터.
- 제3항에 있어서,
상기 제1 절개부(203) 또는 상기 제2 절개부(204)는 중심각이 120도 이상 160도 미만으로 라운드져 형성된 것을 특징으로 하는,
분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터.
- 제3항에 있어서,
상기 밸브시트부(200)의 하면에는 상기 홀플레이트부(400)과 면접촉되는 제1 밀착면부(205) 및 제2 밀착면부(206)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터.
- 제1항에 있어서,
상기 밸브시트부(200)의 하면에는 공간부(202)가 형성되되, 상기 공간부(202)의 높이는 1mm 이상 1.5mm 이하인 것을 특징으로 하는,
분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터.
- 제1항에 있어서,
상기 밸브시트부(200)의 상면에는 상기 블록링부(300)에 형성된 제1 돌출링부(317)가 안착되는 수용홈부(201);
상기 블록링부(300)에 형성된 제2 돌출링부(319)가 밀착되는 상측 경사부(208); 를 포함하는 것을 특징으로 하는,
분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터.
- 제1항에 있어서,
상기 하우징(100)에는 상기 블록링부(300)를 승하강시키기 위한 블록링 구동 솔레노이드부(102)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터.
- 제4항에 있어서,
상기 복수의 내부분사홀 및 상기 복수의 외부분사홀은 각각 짝수 개인 것을 특징으로 하는,
분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터.
- 제9항에 있어서,
상기 제1 절개부(203) 또는 상기 제2 절개부(204)의 중심각은 상기 복수의 내부분사홀 중 최대 이격된 한 쌍의 분사홀끼리 서로 연결한 가상의 교차된 한 쌍의 가상라인의 사잇각 중 협각보다는 큰 것을 특징으로 하는,
분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터.
- 제10항에 있어서,
상기 외부분사홀은 상기 가상라인상에 형성된 것을 특징으로 하는,
분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210192994A KR102614976B1 (ko) | 2021-12-30 | 2021-12-30 | 분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210192994A KR102614976B1 (ko) | 2021-12-30 | 2021-12-30 | 분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터 |
Publications (2)
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| KR20230102669A KR20230102669A (ko) | 2023-07-07 |
| KR102614976B1 true KR102614976B1 (ko) | 2023-12-19 |
Family
ID=87154118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210192994A KR102614976B1 (ko) | 2021-12-30 | 2021-12-30 | 분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011220133A (ja) | 2010-04-05 | 2011-11-04 | Toyota Motor Corp | 燃料噴射弁 |
| KR101640026B1 (ko) | 2015-06-18 | 2016-07-15 | 한국항공대학교산학협력단 | 이유체 분사 조립체 및 고속응답 이유체 제어용 슬리브형 핀틀 분사기 |
| JP2017057785A (ja) | 2015-09-16 | 2017-03-23 | 株式会社デンソー | 燃料噴射装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10056039A1 (de) | 2000-11-11 | 2002-05-16 | Bosch Gmbh Robert | Brennstoffeinspritzventil |
| KR20130050665A (ko) * | 2011-11-08 | 2013-05-16 | 현대자동차주식회사 | 멀티 색 인젝터 |
-
2021
- 2021-12-30 KR KR1020210192994A patent/KR102614976B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2011220133A (ja) | 2010-04-05 | 2011-11-04 | Toyota Motor Corp | 燃料噴射弁 |
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| JP2017057785A (ja) | 2015-09-16 | 2017-03-23 | 株式会社デンソー | 燃料噴射装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20230102669A (ko) | 2023-07-07 |
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