KR0136980Y1

KR0136980Y1 - 디이젤 엔진의 전자식 인젝터

Info

Publication number: KR0136980Y1
Application number: KR2019960032898U
Authority: KR
Inventors: 조태희
Original assignee: 박병재; 현대자동차주식회사
Priority date: 1996-10-07
Filing date: 1996-10-07
Publication date: 1999-03-20
Also published as: KR19980019723U

Abstract

본 고안은 디이젤 엔진의 연소실에 연료를 분사하는 전자식 인젝터에 관한 것으로서, 캠 축의 작동으로 상하 이동되는 플런저와, 상기 플런저의 압입으로 연료가 공급되는 연료 압입관과, 상기 연료 압입관에 연결되어 연소실에 연료를 분사하는 노즐과, 상기 연료 압입관의 중간에서 분기되는 연료 리턴관과, 상기 연료 리턴관 상에 설치되어 노즐에서 분사되는 연료분사압을 조절하는 솔레노이드 밸브로 구성된 디이젤 엔진의 전자식 인젝터에 있어서, 상기 연료 압입관 또는 연료 리턴관에서 분기되는 압력 조정실과, 상기 압력 조정실 내에 위치되어 일정압력이상에서 밀리는 압력조정용 피스톤과, 상기 압력조정용 피스톤 후미에 설치된 압력조정용 스프링으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 본 고안에 의한 디이젤 엔진의 전자식 인젝터는 압력조정용 피스톤이 설치되어 연료 압입관이나 연료 리턴관에 압축 한계압력에서 압축공간이 확대되기 때문에 엔진 고속회전시나 저속회전시에 전체적인 분사압을 높일 수 있고, 한계 압력 범위가 넓어져 엔진 효율이 향상되는 효과가 있다.

Description

디이젤 엔진의 전자식 인젝터

제1도는 종래 디이젤 엔진의 전자식 인젝터의 내부 구조를 나타낸 개략도.

제2도는 본 고안에 의한 디이젤 엔진의 전자식 인젝터의 내부 구조를 나타낸 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 연료공급통로 20 : 캠 축

30 : 플런저 40 : 연료 압입관

50 : 노즐 60 : 연료 리턴관

70 : 솔레노이드 밸브 80 : 압력 조정실

82 : 압력조정용 피스톤 84 : 압력조정용 스프링

본 고안은 디이젤 엔진의 연소실에 연료를 분사하는 전자식 인젝터에 관한 것으로서, 특히 일정한 분사압력 이상에서 밀리는 압력조정용 피스톤을 설치함으로써 엔진의 저속상태와 고속상태에서 전체적인 분사압이 높아지고 효과적으로 분사압력이 조절될 수 있도록 한 디이젤 엔진의 전자식 인젝터에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 디이젤 엔진은 실린더 안에 공기만을 흡입, 압축하여 공기의 온도가 높아졌을 때, 연료를 안개모양의 입자로 고압분사하여 이 분사 연료가 공기의 압축열에 의해 자기착화, 연소하게 된다. 이 때 발생한 가스의 압력에 의해 동력을 얻는다. 그리고, 상기 디이젤 엔진의 연료는 연료펌프로부터 연료가 공급되어 인젝터를 통해서 연소실에 분사된다.

종래의 디이젤 엔진의 전자식 인젝터는 제1도에 도시된 바와 같이 연료 펌프로부터 연료가 공급되는 연료 공급 통로(2)에 설치되어 캠 축(1)의 회전 작동으로 상하 이동되는 플런저(3)와, 상기 플런저(3)의 상하 이동으로 연료가 압입되는 연료 압입관(4)과, 상기 연료 압입관(4) 끝에 설치되어 연소실(A)에 연료를 분사하는 노즐(5)과, 상기 연료 압입관(4)에서 분기되는 연료 리턴관(6)과, 상기 연료 리턴관(6)상에 설치되어 노즐(5)에서 분사되는 연료 분사압을 조절하는 솔레노이드 밸브(7)로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 디이젤 엔진의 전자식 인젝터는 연료 펌프의 작동으로 연료 탱크에 저장된 연료를 공급받아 엔진 속도에 따른 캠 축(1)의 회전속도에 의해 분사 압력이 조절되고, 전자제어에 의해 연소실(A)내에 연료를 필요량만큼 분사하게 된다.

상기 연료펌프의 작동으로 연료 공급통로(2)에서 연료 압입관(4)에 연료가 공급되면 캠 축(1)의 회전 작동으로 플런저(3)가 하측으로 이동하면서 연료 압입관(4) 내의 연료를 압입하여 노즐(5)을 통해 연소실(A)에 분사하게 된다. 즉, 연료 리턴관(6)에 위치하는 솔레노이드 밸브(7)가 닫혀 있는 상태에서 상기 플런저(3)가 연료 압입관(4)에 인입된 연료를 약 500~1000 bar 정도의 고압으로 압축하여 노즐(5)을 통해 분사된다.

이때, 상기 연소실(A)에 분사되는 연료의 분사량은 솔레노이드 밸브(7)의 개방 타이밍에 따라 달라지게 된다. 이것은 상기 플런저(3)가 연료를 압축할 때 솔레노이드 밸브(7)가 개방되면 노즐(5)을 통해 분사되던 연료가 연료 리턴관(6)과 솔레노이드 밸브(7)를 통해 빠져나가게 된다. 즉, 상기 노즐(5)을 통해 분사되는 연료량은 작다.

상기와 다르게, 상기 플런저(3)가 연료를 압축할 때 솔레노이드 밸브(7)의 닫힌 시간이 길게 되면, 노즐(5)의 연료 분사량은 많아지고 엔진의 회전속도도 점차 빨라지게 된다. 그리고 엔진의 회전속도가 빨라지면 캠 축(1)의 회전속도도 빨라지고, 이에 따라 상기 플런저(3)의 압축속도도 빨라져서 노즐(5)을 통해 분사되는 연료의 분사압은 높아지게 된다.

그러나, 종래의 디이젤 엔진의 전자식 인젝터는 엔진의 회전속도에 따라 플런저(3)가 연료를 압입하면서 분사압이 조절되기 때문에 엔진 저속에서는 낮은 분사압력으로 연료가 분사되고, 고속에서는 최고 분사 압력 제한 범위를 넘지 않는 선에서 연료가 분사되는 문제점이 발생된다.

즉, 상기 연료 분사압은 고속에서는 최고압 한계범위를 넘지 않는 압력으로 조정되고, 이에 따라 저속에서는 연료 분사압력을 일정 수준에서 더 이상 높일 수 없는 문제점이 발생된다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 연료가 압입되는 연료 압입관 상에 일정 압력 이상에서 밀리는 압력 조정용 피스톤을 설치하여 연료 분사압력이 전체적으로 높여져 고속과 저속에서 효과적으로 분사압이 조절되도록 한 디이젤 엔진의 전자식 인젝터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 고안의 디이젤 엔진의 전자식 인젝터는, 캠 축의 작동으로 상하 이동되는 플런저와, 상기 플런저의 압입으로 연료가 공급되는 연료 압입관과, 상기 연료 압입관에 연결되어 연소실에 연료를 분사하는 노즐과, 상기 연료 압입관의 중간에서 분기되는 연료 리턴관과, 상기 연료 리턴관 상에 설치되어 노즐을 통해 분사되는 연료분사량을 조절하는 솔레노이드 밸브로 구성된 디이젤 엔진의 전자식 인젝터에 있어서, 상기 연료 압입관 또는 연료 리턴관 상에 분기되는 압력 조정실과, 상기 압력 조정실내에 위치되어 일정 압력 이상에서 밀리는 압력조정용 피스톤과, 상기 압력조정용 피스톤 후미에 설치된 압력조정용 스프링으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 의한 디이젤 엔진의 전자식 인젝터는 제2도에 도시된 바와 같이 캠 축(20)의 작동으로 상하 이동되는 플런저(30)와, 상기 플런저(30)의 압입으로 연료가 공급되는 연료 압입관(40)과, 상기 연료 압입관(40)에 연결되어 연소실(A)에 연료를 분사하는 노즐(50)과, 상기 연료 압입관(40)의 중간에서 분기되는 연료 리턴관(60)과, 상기 연료 리턴관(60) 상에 설치되어 노즐(50)에서 분사되는 연료분사압을 조절하는 솔레노이드 밸브(70)로 구성된다.

그리고, 특히 상기 솔레노이드 밸브(70) 설치위치 전의 상기 연료 리턴관(60)상에 분기되는 압력 조정실(80)과, 상기 압력 조정실(80)내에 위치되어 일정 압력 이상에서 밀리는 압력조정용 피스톤(82)과, 상기 압력조정용 피스톤(82) 후미에 설치된 압력조정용 스프링(84)으로 구성된다.

상기 압력조정용 스프링(84)은 상기 플런저(30)에 의한 연료 압입관(40)의 연료 분사 한계압력에서 상기 압력조정용 피스톤(82)이 작동하도록 셋팅되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되는 본 고안의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 디이젤 엔진의 전자식 인젝터는 연료펌프의 작동으로 연료 공급통로(10)에서 연료 압입관(40)에 연료가 공급되면 캠 축(20)의 회전 작동으로 플런저(30)가 하측으로 이동하면서 연료 압입관(40) 내의 연료를 압입하여 노즐(50)을 통해 연소실(A)에 분사하게 된다.

여기서, 엔진이 고속회전할 때 상기 캠 축(20)의 회전속도가 빨라지고, 플런저(30)의 연료 압축 속도도 빨라져서 연료 분사압이 높아진다. 이때, 연료 분사압이 최고 분사압력의 이상이 되면 압력 조정용 피스톤(82)이 밀리면서 압축공간을 확대하여 한계압력을 넘지 않는 범위의 압력으로 노즐(50)을 통해 연료를 분사할 수 있게 된다.

즉, 연료 리턴관(60)에 위치하는 솔레노이드 밸브(70)가 닫혀 있는 상태에서 상기 플런저(30)가 연료 압입관(40)에 인입된 연료를 압축할 수 있는 한계 압력이 1500 bar 정도라고 하면, 고속회전으로 인한 플런저(30)의 연료 압축 압력이 1500 bar 이상이 될 때 상기 압력 조정용 피스톤(82)이 약 1500 bar정도로 셋팅된 압력조정용 스프링(84)을 압축시키면서 밀리게 된다.

따라서, 연료 압입관(40)과 연료 리턴관(60)내에서 연료의 압축공간이 확대되어 한계압력범위인 1500 bar가 초과되지 않는 상태로 플런저(30)가 연료를 압축하고, 압축된 연료는 노즐(50)을 통해 한계압력상태에서 연소실(A)에 분사된다.

상기 작동과 같이 엔진 고속에서의 한계압력 유동 범위가 넓어짐에 따라 저속에서도 일정 이상의 압력으로 분사압을 높일 수 있게 된다.

즉, 사실상 플런저(30)의 연료 압축 속도 및 연료 압축 범위가 커짐에 따라 저속에서도 연료 압축 크기를 높일 수 있게 된다.

상기와 같이 구성되고 작동하는 본 고안에 의한 디이젤 엔진의 전자식 인젝터는 압력조정용 피스톤(82)이 설치되어 연료 압입관(40)이나 연료 리턴관(60)에 압축 한계압력에서 압축공간이 확대되기 때문에 엔진 고속회전시나 저속회전시에 전체적인 분사압을 높일 수 있고, 한계 압력 범위가 넓어져 엔진 효율을 향상시킬 수 있는 잇점이 있다.

Claims

캠 축의 작동으로 상하 이동되는 플런저와, 상기 플런저의 압입으로 연료가 공급되는 연료 압입관과, 상기 연료 압입관에 연결되어 연소실에 연료를 분사하는 노즐과, 상기 연료 압입관의 중간에서 분기되는 연료 리턴관과, 상기 연료 리턴관 상에 설치되어 노즐에서 분사되는 연료분사압을 조절하는 솔레노이드 밸브로 구성된 디이젤 엔진의 전자식 인젝터에 있어서, 상기 연료 압입관 또는 연료 리턴관에서 분기되는 압력 조정실과, 상기 압력 조정실 내에 위치되어 일정압력 이상에서 밀리는 압력조정용 피스톤과, 상기 압력조정용 피스톤 후미에 설치된 압력조정용 스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 디이젤 엔진의 전자식 인젝터.