KR0185730B1 - 연료 및 공기 혼합물 분사 장치 - Google Patents

연료 및 공기 혼합물 분사 장치 Download PDF

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클라우스 포스; 빌프리트 뵈르
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Abstract

공지된 연료/공기 혼합물 분사 장치는 한정된 범위에 필요한 개별적인 공기 흐름에 대해서만 조절할 수 있고 제조단가가 높았다. 표준화된 분사 밸브를 지닌 다른 공지의 장치도 커다란 설치 공간이 필요하며 복잡한 구성을 가진다.
이에 비해, 본 발명의 장치는 다른 조절 수단이 필요없는 다양한 연료 분사 밸브용으로 적합한 단일 부품의 솔루션을 포함하는 이점을 가진다. 공기를 거의 음속으로 가속하고 분사개구(8)로부터 분사되는 연료를 미립자화하도록 상기 기낭 부쉬(4)는 정지면(26)에 의해 연료 분사 밸브(1)의 분사 단부(6,20)와 접촉하고 이 분사 단부와 함께 협소한 공기 간극(27)을 형성한다.
본 발명의 연료/공기 혼합물 분사 장치는 외부 유도 점화 방식의 내연기관 흡입관 내부로 분사하는데 특히 적합하다.

Description

[발명의 명칭]
연료 및 공기 혼합물 분사 장치
[발명의 상세한 설명]
[종래 기술의 설명]
본 발명은 청구범위 제1항의 전제부에 기재된 형태의 연료 및 공기 혼합물을 분사하는 장치에 관한 것이다. 연료 및 공기 혼합물을 분사하는 장치는 이미 공지되어 있으며(독일 공개번호 제3,240,554호), 상기 장치는 가스 안내 슬리브를 지닌 분사 밸브를 포함하며, 상기 분사 밸브 개구는 가스 환형관에 연결된 가스 안내 슬리브위 가스 환형 간극 주위에 에워싸여져 있다. 상기 장치는 가스 안내 슬리브를 변형하거나 굽힌 다른 형태 분사 밸브와 내연 기간에 필요한 가스 환형 간극을 조절하는 것만이 가능했으며 상기 장치는 너무 복잡해서 대량 생산에 의한 제조시, 가스 환형 간극의 최적화에 따라 제조단가가 상승한다.
[발명의 이점]
본 발명에 따른 연료 및 공기 혼합물의 분사 장치는 청구범위 제1항의 특징부에 기재된 특징적인 면을 가지며, 간단한 형태로 기낭(air envelope)을 연료 분사 밸브위에 형성할 수 있고 특별한 요구 조건에 적합하도록 설계된 기낭 부쉬(air envelope bush)를 선택함으로써 가스 환형 간극을 고정하므로, 조립시 가스 환형 간격의 조절없이 최적의 단가로 제조할 수 있다. 상이한 기낭 부쉬를 사용함으로써, 부가의 조절없이 내연기관에 적합한 공기 양을 조절할 수 있다.
연료 분사 밸브의 분사 단부위에 상기 기낭 부쉬를 직접 지지하게 함으로써 조절 공정없이 예정 공기 간극의 정확한 유지를 보장할 수 있다. 작은 공기 간극은 흡입 공기를 거의 음속으로 가속하여 연료 분사 개구로부터 분사되는 연료를 미립자화한다.
상이한 연료 분사 밸브와 결합하는 기낭 부쉬의 단순한 구조로 제조 단가를 적합하게 낮출 수 있다.
청구범위 제1항에 제시된 장치의 유용한 확장 및 개선은 종속항에 기재된 사항에 의해 가능해진다.
상기 연료 분사 개구로부터 나온 연료가 잘못된 공기의 혼합시에도 혼합 분사 개구벽을 적시지 않도록 혼합 분사 개구를 연료 단부로부터 이격해 깔대기 형태로 연장시킨 것이 특히 유용하다.
또한, 적어도 하나의 공기 공급 개구를 기낭 부쉬의 원통형부 내에 형성하는 것도 유용하며, 상기 공기 공급 개구는 예를들어, 내연기관의 흡입관내에 형성된 공기관으로부터 바닥부의 환형면 방향으로 방사형의 공기 공급을 가능하게 한다.
상기 환형면과 분사 단부 사이에 예정 공기 간극을 형성할때에는 연료 분사 밸브와 기낭 부쉬 사이에 정확한 유지장소가 필요하다. 왜냐하면, 상기 환형면 위에 예정 거리만큼 돌출한 다수의 정지면 때문에 환형 돌기는 상기 기낭 부쉬와 연료 분사 밸브 사이의 접촉을 정확하게 할뿐만 아니라 상기 차단 환형부내에 형성한 오목부에 의해 환형면으로의 공기 공급을 신뢰성있게 허용하므로, 상기 바닥부의 외부 차단 환형돌기에 의해 정지면을 형성하는 것이 유리하다.
기낭 부쉬의 환형면과 연료 분사 밸브의 분사 단부 사이에 상기 공기 공급 간극을 형성함으로써 내연기관의 상이한 실린더나 심지어 내연기관에 대한 적절한 제조 단가를 제공할 수 있고 간단한 형태로의 변경을 가능하게 하며, 적어도 하나의 이격체를 기낭 부쉬의 접촉면과 분사 단부 사이에 배열하는 것이 유리하다.
또한, 분사 단부로부터 이격한 예정축을 갖는 내부 환형돌기에 의해 환형면을 형성함으로써 협소한 공기 간극의 형성을 간단하게 하는 것이 유리하다.
본 발명에 따라 상기 공기 간극으로의 공기 공급을 균형있게 하고 요동을 방지하기 위해, 상기 정지면과 내부 환형 돌기 사이의 바닥부 안쪽의 적어도 일부분이 상기 환형면을 향해 방사 방향으로 분사 단부를 향해 비스듬히 연장하도록 설계하는 것이 유리하다.
적어도 하나의 공기 공급 개구와 연통하는, 상기 원통형부의 원통형 내벽내에 원주위 공기 공급 홈을 형성하면 공기 공급 개구로부터 연료 분사 밸브의 하단부를 지나 환형면으로의 공기 공급에 유리하다.
적어도 하나의 공기 공급 개구용 밀봉이 내연기관의 흡입관 수용체 사이에 필요하며 상기 수용체는 본 발명에 따라 기낭 부쉬의 원주위에 장착된다. 상기 목적을 위해, 상부 및 하부 밀봉링을 수용하는데 사용되는 환형 홈을 상기 공기 공급 개구의 양 측부에 있는 기낭 부쉬의 원주위에 형성하는 것이 유리하다.
[도면의 간단한 설명]
본 발명의 실시예에 대해 도면에 간단한 형태로 도시하고 다음 기술로 더 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명에 따른 제1실시예를 도시하며,
제2도는 장치의 부분 단면도이며,
제3도는 제2도의 Ⅲ - Ⅲ선에 따라 취한 단면도이고,
제4도는 제2실시예의 중요부 확대도이다.
[실시예의 설명]
실시예로서 제1도에 도시한 연료 및 공기 혼합물의 분사 장치는 연료 분사 밸브(1)를 갖는 내연기관 흡입관(3)의 분사 밸브 수용체(2)내에 장착되어 있다. 상기 장치의 기낭 부쉬(4)는 연료 분사 밸브(1)의 분사 단부(6)(제2도에 도시)를 밸브 길이 방향의 축(5)에 동심으로 에워싸고 있다. 상기 기낭 부쉬(4)로의 [예를들어 도입 파이프(3) 내부의 드로틀버터플라이 앞의 우회로에서 분기되거나 보조팬에 의해 펌프된[ 공기 공급은 흡입관(3) 내부에 형성된 적어도 하나의 공기관에 의해 행해진다.
제2도에 단면으로만 도시한 실시예는 원통부와, 바닥부 및 밸브 길이 방향축에 동심으로 연장된 바닥부인 원통형 혼합 개구(31)와, 깔대기 형체 하류로 연장하고 혼합분사 개구벽(15)을 지닌 혼합 분사 개구(14)를 갖는 포트형 기낭 부쉬(4)를 도시한다. 연료 분사 밸브(1)의 하부 분사 단부(6) [실시예에서 2개의 연료 분사 개구(8)를 지닌]는 축방향의 원통형부(10)와 반경 방향의 바닥부(11)로 에워싸여 있다. 상기 실시예에서, 연료 분사 밸브(1)는 밸브 하우징(17) 내부의 고정 밸브 배치면(18)과 상호 작용하는 밸브 니들(19)을 가진다. 그러므로, 연료 분사 개구(8)는 상기 분사 단부(6)의 일부로서 밸브 배치면의 하류에 배열되는 소위 구멍 와셔(20)로 형성된다.
상기 혼합 개구(31)로 반경 방향으로 연장된 내부 환형 돌기(23)는 연료 분사 밸브(1)의 분사 단부(6)를 향해 대향하는 바닥부(11)의 내부(21)에 형성되며, 상기 환형 돌기(23)는 분사 단부(6)쪽으로 대향하는 편평한 반사형 환형면(24)을 가진다. 외부 차단 돌기(25)는 내부 환형 돌기(23)로부터 외향으로 반경거리만큼 바닥부의 내부(21)에 형성된다.
제2도의 Ⅲ - Ⅲ선을 따라 실시예를 절단한 단면을 도시하는 제3도로부터 알 수 있듯이, 상기 차단 환형 돌기(25)는 연료 분사 밸브(1)의 분사 단부(6)의 구멍 와셔(20)에 의해 상기 기낭 부쉬(4)와 접촉하는 예를들어, 6개의 편평한 정지면(26)을 가진다. 총 6개의 오목부(29)는 상기 정지면(26)사이의 차단 환형 돌기(25)내에 형성된다.
상기 정지면(26)이 환형면(4)위에 예정 길이만큼 분사 단부(6)를 향해 축방향으로 돌출해 있으므로, 공기 간극(27)은 분사 단부(6), 또는 구멍 와셔(20)와 환형면(24) 사이에 형성된다.
상기 바닥부(11)의 적어도 내부(21)는 공기 간극(27)으로의 공기 흐름이 평형을 이루도록 차단 환형 돌기(25)와 내부 환형 돌기(23)사이의 환형면(24)을 향해 반경 방향으로 그리고 분사 단부(6)를 향해 상향으로 비스듬히 연장하도록 설계된다.
예를들어, 공기관(7)으로부터 기낭 부쉬(4)로 공기를 공급하는데 사용되는 4개의 공기 공급 개구(28)는 분사 단부(6)를 향해 대향하는 원통형부 구역에 형성된다. 소용돌이를 생성할 목적으로, 상기 공기 공급 개구(28)는 밸브 길이 방향축(5)과 관련된 접선 성분을 갖거나 상기 공기 공급 개구(28)가 밸브 길이 방향축(5)과 관련해 비스듬히 연장하게 하는 일탈이 실시예로부터 가능하다.
상기 분사 단부(6), 또는 구멍 와셔(20)와 바닥부(11)사이의 공기 공급은 공기 간극(27)을 경유해 차단 환형 돌기(25)의 오목부(29)를 관통하여 혼합 개구(31)로 흘러 연료 분사 개구(8)를 경유해 분사된 연료와 만난다. 공기 간극(27)이 조금 높기 때문에, 공기는 음속으로 가속하여 특히, 저온 시동 및 부분 부하 작동시, 내연기관으로부터 탄화수소 방출을 감소시키도록 연료를 미세하게 미립자화 한다.
상기 차단 환형 돌출부(25) 대신에, 정지면을 갖는 적어도 두 개의 지지 타워(실시예에 도시않음)을 바닥부(11)내에 형성할 수 있다.
상기 오목부(29)에 연결되어 있고 공기 공급 개구(28)와 연통하는 원주위 공기 공급 홈(35)은 원통형부(10)의 원통형 내벽(34)에 형성된다. 상기 연료 분사 개구(8)로부터 이격하여 대향하고 있는 공기 공급 홈(35)의 측면(37)과 홈 바닥(36)은 상기 원통형 내벽(34) 근처에 형성된다. 상기 공기 공급 홈(35)은 바닥부(11)에 의해 하류측을 한정한다. 상기 공기 공급 홈(35)은 연료 분사 밸브의 하단부를 지나 공기 공급 개구(28)를 통과하여 공기 간극으로의 공기 흐름을 향상시킨다. 공기 흐름의 과대한 조절을 피하고 요동을 줄임으로써 상기 협소한 공기 간극(27) 내부에서 가속된 공기에 영향을 줄일 수 있다.
내부 밀봉링(43)을 수용하는 내부 홈(42)은 바닥부(11)로부터 이격하여 대향하고 있는 원통형 내벽(34) 내부의 공기 공급 개구(28)위에 형성되어 있다. 상기 내부 밀봉링(43)은 원통형부(10)와 밸브 하우징(17)사이에 밀봉을 형성한다.
상기 원통형부(10)와 밸브 하우징 사이에 밀봉을 형성하는 다른 방법은 상기 분사 단부(6)로부터 이격하여 대향하고 있는 기낭 부쉬(4) 구역내의 대응 결합이나 레이져 밀봉 용접을 행하는 것이다.
기낭 부쉬(4)를 연료 분사 밸브(1)에 고정하는 것은 예를들어, 상기 차단 환형 돌기(25)를 연료 분사 밸브(10)의 분사 단부(6)나 구멍 와셔(20)에 결합함으로써 연결하는 형태로 할 수 있다.
제4도에 도시한 제2실시예에 있어서, 적어도 하나의 이격체(45)는 연료 분사 밸브(1)의 분사 단부(6)나 구멍 와셔(20)와 정지면(26) 사이에 배열될 수 있으며, 상기 이격체(45)는 공기 간극의 높이와 공기 흐름 및 가속에 영향을 준다. 유사한 효과를 지닌 동일한 부품은 제1도 내지 제3도의 부품과 동일한 도면 부호로 나타냈다.
상부 밀봉링(39)을 수용하는데 사용되는 상부 환형 홈(38)은 바닥부(11)로부터 이격하여 대향하고 있는 공기 공급 개구(28) 위의 기낭 부쉬(4)의 주위에 형성된다. 바닥부(11)위의 외향의 다른 방향으로 기낭 부쉬(4)의 원주위에 있는 공기 공급 개구(28)를 밀봉하기 위해서, 하부 밀봉링(40)은 기낭 부쉬(4) 원주위의 하부 환형 홈(40)내에 배열된다.
본 발명에 따른 연료 및 공기 혼합물의 분사 장치는 단일 부품의 솔루션을 포함한다. 상기 기낭 부쉬(4)는 다양한 밸브 형태로 적합하게 사용될 수 있으나 이격체를 사용하거나 기낭 부쉬(4)를 교환함으로써 상이한 공기 흐름을 어려움없이 조화시킬 수 있다. 기낭 부쉬(4)의 정지면(26)과 연료 분사 밸브의 분사 단부 또는 구멍 와셔(20) 사이의 접촉으로 정밀한 공기 간극(27)을 형성하여 공기의 예정된 가속을 가능하게 한다.

Claims (9)

  1. 밸브 하우징 내부에 밸브 수용면과 상호 작용하는 밸브 폐쇄 몸체를 갖고 상기 밸브 수용면의 하류에 하나의 연료 분사 개구를 갖는 연료 분사 밸브와, 원통형부에 의해 축방향으로 일부 에워싸여 있고 하나의 연료 분사 개구와 바닥부에 밸브의 길이 방향 축선에 동심으로 연장되는 혼합 분사 개구를 갖는 상기 연료 분사 밸브의 분사 단부인 바닥부에 의해 방사 방향으로 일부 에워싸여 있는 포트형 기낭 부쉬를 갖는 연료 및 공기 혼합물 분사 장치에 있어서, 상기 연료 분사 밸브(1)의 분사 단부(6,20)를 향해 대향하고 있는 상기 기낭 부쉬(4) 바닥부(11)의 내부분(21)은 혼합 개구(31)까지 멀리 연장되는 방사상 환형면(24)과 상기 환형면(24)으로부터 외향의 반경 방향으로 이격한 두 개의 정지면(26)을 가지며, 상기 분사 단부(6,20)와 환형면(24)사이에 예정 공기 간극을 형성하여 공급된 공기가 이 공기 간극을 통해 분사 단부(6,20)와 바닥부(11)사이로 흘러 하나의 연료 분사 개구(8)를 경유해 분사된 연료와 마주칠 수 있도록 상기 정지면(26)은 분사 단부(6,20)를 향해 축방향으로 환형면(24) 상부에 예정 거리만큼 돌출하고 상기 분사 단부(20)와 접촉하는 것을 특징으로 하는 연료 및 공기 혼합물 분사 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 환형면(24)은 분사 단부(6,20)로부터 이격된 예정축을 갖는 내부 환형 돌기(23)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 및 공기 혼합물 분사 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나의 공기 공급 개구(28)는 원통형부(10)내에 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 및 공기 혼합물 분사 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 정지면(26)은 바닥부(11)외 외부 차단 환형 돌기(25)에 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 및 공기 혼합물 분사 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나의 이격체(45)는 연료 분사 밸브(1)의 분사 단부(6,20)사이에 배열되는 것을 특징으로 하는 연료 및 공기 혼합물 분사 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 혼합 분사 개구(14)는 분사 단부(6,20)로부터 이격하여 대향되도록 깔대기형으로 연장되는 것을 특징으로 하는 연료 및 공기 혼합물 분사 장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 정지면(26)과 내부 환형 돌기(23)사이의 바닥부 내부의 일부분을 환형면(24)을 향해 방사상으로 상기 분사 단부(6,20)를 향해 비스듬히 연장하도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 연료 및 공기 혼합물 분사 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나의 공기 공급 개구(28)와 연통하는 원주위 공기 공급 홈(35)은 원통형부(10)의 원통형 내벽(34)내에 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 및 공기 혼합물 분사 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상부 밀봉링(39) 또는 하부 밀봉링(41)을 수용하는데 사용하는 하나의 환형 홈(38 또는 40)은 기낭 부쉬(4)의 원주위 위에 있는 적어도 하나의 공기 공급 개구(28)의 각 측부에 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 및 공기 혼합물 분사 장치.
KR1019910701352A 1990-02-16 1991-01-21 연료 및 공기 혼합물 분사 장치 KR0185730B1 (ko)

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