KR0159105B1 - V형 엔진용 연료레일 - Google Patents

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KR0159105B1
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발도르프, 피켄셔
지멘스 악티엔게젤샤프트
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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Abstract

엔진 연료분사 시스템용 연료레일은 엔진의 반대측부에 있는 한쌍의 메인튜브를 포함한다. 차폐물은 상기 각각의 메인튜브 안에서 튜브를 제1 및 제2흐름통로들로 분할하도록 배치된다. 한 쌍의 밀접하게 인접한 횡튜브들은 메인튜브들의 한쪽 단부에서 메인튜브들을 차단한다. 한 쪽 횡튜브는 각 메인튜브의 제1흐름통로 안으로 연료를 주입한다. 연료는 이들 통로들을 통하여 흐르고, 제2흐름통로들을 경유하여 귀환한다. 다른 횡튜브는 한 쪽 메인튜브로부터, 다른 쪽 메인튜브로부터의 귀환흐름과 압력조정기 진입흐름을 결합하는 다른 쪽 메인튜브로 귀환흐름을 운반한다. 한 쪽 메인튜브가 이것의 차폐물에 있는 비틀림부를 수용하여서, 이것의 분사기들은 한 쪽 횡튜브를 경유하여 진입하는 연료입구와 소통된다.

Description

[발명의 명칭]
V형 엔진용 연료레일
[발명의 상세한 설명]
[발명의 배경 및 요약]
본 발명은 내연기관용 연료분사 시스템에서 사용되는 연료레일에 관한 것이고, 특히 V형 엔진과 관련하여 특별한 유용성을 가지는 새롭고 독특한 구조의 연료레일에 관한 것이다.
V형 엔진에는 엔진블록의 맞은편에 2열의 실린더들이 제공되어 있다. 이러한 형태의 엔진이 각각의 분사기가 각 실린더마다 할당되는 연료분사 시스템을 갖추게 될 때, 연료가 연료레일 수단에 의하여 분사기로 분배된다. V형 엔진이 공급하기 적합한 연료레일의 한 예로는 1981년 9월 1일 공고되어 통상적으로 양도된 미합중국 특허 제4,286,531호에 게재된 것을 들 수 있다. 이 특허의 연료레일은, 하나는 엔진의 한쪽 측부에 공급되고, 다른 한나는 엔진의 맞은편에 있는 실린더들에 공급되는 2개의 주요 지선부분들을 포함한다. 지선부분들은 공통의 입구와 공통의 출구로 경유하고, 흐름의 방향은 입구와 출구 사이에서 각각의 지선부분을 통한다. 입구는 엔진의 한 모서리 부근에 위치되고, 출구는 대각선으로 마주한 모서리에 위치된다.
V형 엔진용 연료레일의 또 다른 예로서, 유럽특허 제0,207,602호에 게재된 것을 들 수 있다. 이러한 연료레일은 청구범위 제1항의 서문에 포함된 특징들을 가진다.
본 발명은 V형 엔진을 위한 새롭고 독특한 구조의 연료레일에 관한 것이다. 이는 연료입구 및 출구를 엔진의 한 모서리에 위치되게 할 수 있고, 단지 하나의 튜브가 엔진의 각 측부를 따라서 배치된다. 바람직한 실시예에서, 본 발명은 엔진의 두 측부들을 따라서 연장하는 원형의 메인튜브들 안에 차폐물들을 배치시킨 것을 특징으로 한다. 각각의 차폐물은 상응하는 메인튜브를 두 개의 흐름통로로 분할한다. 각각의 메인튜브 안에서 연료는 한쪽 통로를 통하여 한쪽 방향으로 흐르고, 다른쪽 통로를 통하여 반대편 방향으로 흐른다. 횡으로 나란하게 연장하는 한쌍의 튜브들 중 하나는 각각의 메인튜브에 있는 상응하는 흐름통로들의 상부 단부들과 소통하고, 한편 제2의 횡으로 연장한 튜브는 2개의 메인튜브들의 다른 흐름통로들의 하부 단부들과 소통한다. 연료입구는 한 메인튜브를 바로 인접하는 제1횡 튜브안으로 올려지게 되고, 한편 다른 흐름통로의 하부 단부들은 연료레일로부터 연료압력 조정기를 설치하고, 연료귀환 통로를 포함하기 위한 베이스로 통한다. 압력 조정기를 설치하는 베이스를 수용하는 메인튜브는 이것의 차폐물안에 있는 비틀림부를 가지며, 차폐물은 이것의 흐름통로와 2개의 횡 튜브들의 적절한 소통을 위하여 제공된다.
추가적인 것들과 함께, 본 발명의 상기한 특징 및 잇점들은 첨부된 도면들과 관련하여 고려될 수 있는 다음의 기술 및 청구범위에 나타나 있다. 도면들은 본 발명의 수행에 있어서 심사숙고된 최적의 형태에 따라서 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명의 원리를 구체화하는 연료레일의 평면도.
제2도는 제1도의 연료레일 조립체의 정면도.
제3도는 제1도에 있는 연료레일의 일부, 특히 연료레일의 메인튜브들 중 하나에서 사용되는 차폐물의 부분절단 평면도.
제4도는 약간 확대된 척도의 제3도 차폐물의 좌측면도.
제5도는 제3도에 있는 화살표 5-5방향에서 취한 약간 확대된 척도의 횡단면도.
제6도는 제1도에서 사용된 또 다른 부품들, 특히 연료레일의 메인튜브들 중 다른 것에서 사용되는 부분절단된 차폐물 일부분의 평면도.
제7도는 제6도의 좌측면도.
제8도는 제1도의 화살표 8-8의 방향으로 취한 약간 확대된 부분 단면도.
제9도는 제1도의 화살표 9-9의 방향으로 취한 약간 확대된 부분 단면도.
제10도는 제1도의 화살표 10-10의 방향으로 취한 약간 확대된 부분 단면도.
제11도는 제1도의 화살표 11-11의 방향으로 취한 약간 확대된 부분 단면도.
제12도는 제1도의 화살표 12-12의 방향으로 취한 약간 확대된 부분 단면도.
제13도는 제1도의 화살표 13-13의 방향으로 취한 약간 확대된 부분 단면도.
제14도는 제1도의 화살표 14-14의 방향으로 취한 약간 확대된 부분 단면도.
[바람직한 실시예의 설명]
연료레일(20)은 엔진의 한 측부에 있는 실린더들에 공급되는 제1메인금속튜브(22)와, 엔진의 다른 측부에 있는 실린더들에 공급되는 제2메인금속튜브(24)를 포함한다. 튜브(22)는 직선이고, 원형의 단면을 갖는다. 제1도에 도시된 바와 같이, 우측 단부는 제1폐쇄물(26)에 의하여 폐쇄되었으며, 한편 제1도에 도시된 바와 같이 좌측 단부는 압력 조정기를 위한 베이스(28)에 대한 출구와 소통한다. 베이스(28) 바로 위에 있는 연료압력 조정기의 부분은 도면에 도시되지 않았지만 종래의 공지된 구조의 것이다. 베이스(28)로부터 나오는 출구는 잉여연료를 연료탱크(도시되지 않음)로 운반하도록 제공되는 출구 귀환튜브(30)와 소통한다.
제2메인튜브(24)는 직선의 원형 단면을 가진다. 캡(32, 34)들에 의하여 이것의 단부들은 폐쇄되어 있다. 각각의 메인튜브(22, 24)들에 2개씩 부착되는 4개의 설치 브라켓(36)들은 연료레일 조립체(20)를 엔진에 설치하도록 제공된다.
제1도에 도시된 바와 같이, 교차튜브(38, 40)들은 메인튜브(22, 24)들의 좌측 단부들에서 메인튜브(22, 24)들 사이를 연장한다. 교차튜브(38)는 이 튜브(38)안으로 끼워지게 되는 흡입튜브(41)로부터 2개의 메인튜브(22, 24)들로 연료를 유도한다. 튜브(38)는 하나의 단편이 아니라, 제1메인튜브(22)의 측벽안으로 끼워지는 금속니플(42)과, 제2메인튜브(24)의 측벽안으로 끼워지는 금속니플(44)과, 2개의 니플(42, 44)들의 자유단부들 위에 끼워지게 되는 비금속제의 유연성 튜브(46)를 포함한다. 유사한 형태로, 추가 튜브(40)는 하나의 단편이 아니라, 제1메인튜브(22)의 측벽안으로 끼워지는 관형 니플(48)과, 튜브(24)의 측벽안으로 끼워지는 관형 금속니플(50)과, 니플(48, 50)들의 자유단부들 위로 끼워지게 되는 가요성 튜브(52)를 포함한다.
제3, 4도 및 5도는 튜브(22) 안에 배치되는 차폐물(54)을 도시한다. 이러한 차폐물(54)은 한쪽 단부를 제외하고는 전체 길이에 걸쳐서 주름형상(제5도 참조)을 가지며, 좌측 단부는 제3도에 도시된 바와 같이 제4도에 도시된 형상을 가진 교차 플랜지(56)로 형성된다. 이 차폐물은 또한 비틀림부(58)를 수용하고, 이 비틀림부는 차폐물이 튜브(22)안으로 조립되었을 때 니플(42, 48)들 사이에서 튜브(22)의 축선방향으로 연장한다. 비틀림부는 본질적으로 일정하나, 니플(42, 48)들 사이에서 차폐물이 길이방향 축선에 대하여 약 100°의 연장부를 가진다. 제8, 9도 및 제10도에서 알 수 있듯이, 차폐물(54)은 튜브(22)의 내부를 2개의 흐름통로(60, 62)들로 분할하도록 튜브(22)의 직경을 교차하여 연장한다. 제1도 및 제8도에서 알 수 있듯이, 니플(42)은 통로(60)의 좌측 단부와 소통한다. 플랜지(56)가 니플(42)의 좌측에 배치되어서, 니플(42)에서 튜브(22)안으로 주입되는 연료는 좌측으로 흐를 수 없고, 흐름통로(60)를 통하여 우측으로 흘러야만 한다. 비틀림부(58)는 제8, 9도 및 제10도의 비교로부터 알 수 있듯이, 제1도의 좌측으로부터 우측으로 시계방향이다. 따라서, 흐름통로(60)는 제1도에서 좌측으로부터 우측으로 진행하는 시계방향의 나선형을 취한다.
여러 개의 분사기 컵들 또는 커넥터(64)들이 튜브(22)의 길이를 따라서 분리된 관계로 배치된다. 이들 컵들은 흐름통로(60)와 모두 소통한다. 이들 컵들은 연료분사기(도시되지 않음)들을 수용하기 적합하게 되어서, 흐름통로(60) 안으로 주입되는 연료는 각 연료분사기에 대한 입구로 이용할 수 있게 된다. 도시된 연료레일의 예에서, 각 튜브(22, 24)를 따라서 이러한 분사기 컵(64)들이 세 개가 있다.
제1도에 도시된 바와 같이, 차폐물(54)은 제1폐쇄물(26)에 닿지 않고 종료된다. 흐름통로(60)를 통과한 연료는 우측으로부터 좌측으로 흐르기 위하여 흐름통로(62)의 우측 단부로 들어가도록 차폐 구조물의 우측 단부주위를 통과할 수 있다. 연료는 흐름통로(62)를 통과한 후에 튜브(22)의 좌측 단부에서 베이스(28)에 대한 입구로 들어간다.
제6도 및 제7도는 튜브(24)안에 배치된 차폐물(66)을 도시한다. 차폐물(66)의 각 단부들은 각 폐쇄컵(32, 34)들로부터 떨어지게 된다. 차폐물의 좌측 단부는, 차폐물이 튜브(24)안으로 조립되었을 때 니플(44, 50)들 사이에 배치되는 캡(68)을 형성하도록 형상화된다.
차폐물(66)은 제5도에 도시된 바와 같이 이것의 대부분의 길이에 걸쳐서 공칭 단면형상을 가진다. 차폐물은 튜브(24)를 제1흐름통로(70)와 제2흐름통로(72)로 분할하도록 이 튜브(24)의 직경을 교차하여 연장한다. 흐름통로(70)의 좌측 단부는 튜브(38)와 소통하여서, 이 튜브(38)를 경유하여 메인튜브(24)로 들어가는 연료는 흐름통로(70)를 통하여 좌측으로부터 우측으로 흘러서 세 개의 분사기 컵(74)들에 공급된다. 분사기 컵(74)들은 분사기 컵(64)들이 흐름통로(60)와 소통하는 것과 동일한 방법으로 흐름통로(70)와 소통한다. 흐름통로(70)를 통과한 후에, 흐름은 흐름통로(72)의 좌측 단부를 들어가도록 역전되고, 교차튜브(40)에 들어가도록 흐름통로 안에 있는 튜브(24)를 통하여 되돌아 흐른다. 이러한 통로(72)의 좌측 단부는 플랜지(68)에 의하여 폐쇄되어서, 이 통로를 통과하는 연료는 튜브(24)의 입구 단부에 도달할 수 없음에 유의해야 한다. 흐름통로(72)를 통과한 흐름은 메인튜브(22)로 들어가도록 교차튜브(40)를 통과하고, 흐름통로(62)를 통과한 흐름과 혼합된다. 귀환 흐름들의 합류점은 연료압력 조정기를 위한 베이스의 입구로 들어간다.
사용시에, 압축된 연료는 입구(40)에 공급되고, 압축된 연료는 흐름통로(60, 70)들의 진입부들로 전달된다. 흐름통로들은 압축화된 연로와 함께 공급되고, 이는 컵(64, 74)들에 부착된 연료분사기로 이용될 수 있다. 귀환연료는 횡 튜브(40)에 의하여 통로(62)의 하부 단부를 교차하여 운반되는 통로(72)로부터의 흐름과 함께 흐름통로(62, 72)들을 통과한다. 이 지점에서 연료는 베이스(28)의 입구로 주입된다. 압력 조정기는 연료레일에서 바람직한 연료압력 수준을 확립하도록 작용한다.
본 발명은 연료입구 및 출구가 서로 인접하게 위치될 필요가 있는 설치물들을 위하여 잇점을 가지는 것을 알 수 있다. 본 발명은 또한 엔진위로 편리하게 끼워지기에 적합하며, 비록 엔진의 각 측부를 따라서 2개의 흐름통로들이 있을지라도, 이것들은 하나의 튜브를 2개의 흐름통로로 분할하는 내부 차폐물을 채용함으로써 하나의 튜브안에 수용된다. 연료레일과 차폐물은, 내연기관 시스템에서 이용되는 전형적인 연료들의 부식효과에 내성이 있는 물질이며, 종래의 제조기술에 의하여 제조된다. 마찬가지로, 가요성 튜브(46, 52)들도 연료의 부식효과에 대하여 내성이 큰 물질로 제조된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 원리를 다른 실시예들에도 적용시킬 수 있음을 이해하게 될 것이다.

Claims (13)

  1. 제1금속 메인튜브(22)와, 상기 메인튜브에 횡방향으로 연통하는 한 쌍의 추가 튜브(38, 40)들과, 상기 메인튜브의 단부에 있는 제1폐쇄물(26)과, 상기 한 쌍의 추가 튜브들이 상기 메인튜브와 소통하는 위치로부터 상기 제1폐쇄물 쪽으로 상기 메인튜브안에서 축선방향으로 연장되나 상기 제1폐쇄물에 못미치는 차폐물(54)을 포함하며, 상기 차폐물은 상기 메인튜브를 2개의 축선방향으로 연장된 제1통로(60)와 제2통로(62)로 분할하고, 상기 제1통로(60)는 상기 추가의 튜브들 중 하나(38)와 상기 메인튜브가 소통하는 지점으로부터 상기 폐쇄물에 못미치는 상기 차폐물의 단부까지 연장되고, 상기 제2통로(62)는 상기 추가 튜브들 중 다른 하나(40)와 소통하도록 상기 폐쇄물에 못미치는 상기 차폐물의 단부로부터 연장되며, 상기 차폐물이 상기 제2흐름통로(62)로부터 상기 제1흐름통로(60)를 고립시키도록 상기 제1흐름통로(60)의 한 단부를 폐쇄시키는 제2폐쇄물(56)을 추가로 포함하는 내연기관 연료분사 시스템용 연료레일에 있어서, 상기 제2폐쇄물(56)이 상기 제1폐쇄물(26)에 대해서 상기 제1추가 튜브(38)의 축선방향의 너머에 있는 상기 메인튜브를 따른 위치에 배치되고, 상기 다른 하나의 추가 튜브(40)와 상기 메인튜브가 소통하는 지점의 축선위치가 상기 하나의 추가 튜브(38)와 상기 메인튜브의 소통하는 위치보다 상기 제1폐쇄물(26)에 가까운 것을 특징으로 하는 내연기관 연료분사 시스템용 연료레일.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차폐물(54)이, 상기 2개의 추가 튜브들이 상기 메인튜브와 소통하는 위치들 사이에 놓이는 비틀림부(58)를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관 연료분사 시스템용 연료레일.
  3. 제1항에 있어서, 상기 2개의 추가 튜브들이 상기 메인튜브에 대하여 본질적으로 동일한 원주방향의 위치에서 상기 메인튜브를 차단하는 것을 특징으로 하는 내연기관 연료분사 시스템용 연료레일.
  4. 제3항에 있어서, 상기 추가의 튜브들이 상기 메인튜브를 따라서 축선방향으로 서로 밀접하게 놓여있는 것을 특징으로 하는 내연기관 연료분사 시스템용 연료레일.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1추가 튜브가 연료레일에 대한 입구를 형성하고, 상기 연료레일이 연료레일에 대한 분사기들의 연결을 위한 컵(64)들을 포함하며, 상기 컵들이 상기 제1흐름통로를 따라서 배치되는 것을 특징으로 하는 내연기관 연료분사 시스템용 연료레일.
  6. 제5항에 있어서, 압력 조정기가 상기 제2흐름통로와 소통하는 상기 메인튜브의 다른 쪽 단부에 배치되는 베이스(28)를 가지는 것을 특징으로 하는 내연기관 연료분사 시스템용 연료레일.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제2메인튜브(24)가 상기 제2메인튜브의 제1흐름통로(70)와 상기 제2메인튜브의 제2흐름통로(72)로 스스로를 분할하는 차폐물(66)을 포함하며, 상기 추가 튜브들이 상기 제2메인튜브의 제1흐름통로(70)와 소통하는 상기 제1추가 튜브(38)와, 상기 제2메인튜브의 제2흐름통로(72)와 소통하는 상기 제2추가튜브(40)로 상기 제2메인튜브를 차단하는 것을 특징으로 하는 내연기관 연료분사 시스템용 연료레일.
  8. 제7항에 있어서, 상기 추가의 튜브들이 상기 제2메인튜브상에서 본질적으로 동일한 원주방향의 위치에서 상기 제2메인튜브를 차단하고, 상기 2개의 추가 튜브들이 상기 제2메인튜브를 차단하는 위치에서 서로 밀접하게 인접하는 것을 특징으로 하는 내연기관 연료분사 시스템용 연료레일.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제2메인튜브가 연료분사기를 수용하는 컵(74)들을 포함하며, 상기 컵들은 상기 제2메인튜브의 상기 제1흐름통로와 소통하는 것을 특징으로 하는 내연기관 연료분사 시스템용 연료레일.
  10. 제9항에 있어서, 연료압력 조정기가 각 메인튜브의 제2흐름통로들의 하부 단부와 소통되는 입구를 가진 베이스(28)를 가지는 것을 특징으로 하는 내연기관 연료분사 시스템용 연료레일.
  11. 제1항에 있어서, 상기 메인튜브가 원형 단면을 가지며, 상기 차폐물이 상기 메인튜브를 상기 흐름통로들로 분할하도록 상기 메인튜브의 직경을 교차하여 연장된 주름진 단면의 박판재인 것을 특징으로 하는 내연기관 연료분사 시스템용 연료레일.
  12. 제11항에 있어서, 상기 박판재가 상기 2개의 추가튜브들이 상기 메인튜브와 소통하는 위치들 사이에 놓이는 비틀림부(58)를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관 연료분사 시스템용 연료레일.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제2폐쇄물이 상기 박판재의 일체로 된 플랜지로서 형성되는 것을 특징으로 하는 내연기관 연료분사 시스템용 연료레일.
KR1019910701991A 1989-07-10 1990-06-25 V형 엔진용 연료레일 KR0159105B1 (ko)

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