KR100240841B1 - 가변분사공을 가진 디젤엔진용 분사노즐 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가변 분사공을 가진 디젤엔진용 분사노즐에 관한 것으로, 특히 다단의 원통형 몸체로 구성되어, 그 몸체의 하부에 분사구를 일체로 구성한 분사노즐에 있어서,

몸체 하단의 분사구의 주면에 소구경의 아이들링 분사공과 대구경의 가속 분사공을 상하로 구분 천공하되 서로 대각선 방향으로 엇갈리게 형성하고,

니들 밸브 상부의 슬라이딩부의 외주면에 안내홈을 하향 경사상으로 구성하고, 하부의 개폐날개는 전기한 아이들링 분사공과 가속 분사공의 개수와 같게 구성하여, 몸체내부의 안내핀과 니들밸브의 안내홈이 계지되어 결합되게함을 특징으로하는 가변 분사공을 가진 디젤엔진용 분사노즐에 관한 것이다.

Description

가변 분사공을 가진 디젤엔진용 분사노즐

본 발명은 가변 분사공을 가진 디젤엔진용 분사노즐에 관한 것으로, 특히 엔진의 공회전 또는 가속시에 연료 분사량 및 연료 분사압력을 제어하여 완전 연소를 촉진시킬 수 있는 디젤엔진용 분사노즐의 구조를 개선한 것이다.

이미 알려진 바와 같이, 디젤엔진용 분사 노즐(injecting nozzle)은 연료 분사 펌프로부터 공급된 고압의 연료를 미세한 안개 모양으로 연소실에 분사하는 것으로, 디젤 엔진은 압축된 고온,고압의 공기중에 연료를 분사하여 착화,연소시키므로 분사된 연료가 빠른 속도로 착화하여 연소되지 않으면 엔진은 고속회전이 곤란하고 노크현상을 일으킨다. 따라서 연료를 미세한 안개 모양으로 하여 쉽게 착화할 수 있도록 하여야하고 분무를 연소실 구석 구석까지 뿌려지게 하며, 연료의 분사 끝에서 완전히 차단하여 후적이 일어나지 않게 하여야 한다. 분사공으로 크게 구분하여 단공(單孔)노즐과 3~6개의 구멍을 가진 다공(多孔)노즐이 있다.

종래의 분사 노즐의 구성 및 작용은 도 5의 도시와 같이 분사 노즐(100)은 연료분사펌프(도면에는 미도시)로부터 고압의 연료가 유입되면 니들 밸브(200)의 상,하 승강 작용에 의해 연료의 분사량 및 분사시기를 제어하고, 분사공(300)(300')으로부터 연료를 실린더 내부로 분사하는 것이다.

그러나 디젤 엔진을 사용하는 자동차의 배기 가스가 환경오염의 주범으로 인식되어 그 규제가 계속 강화되는 추세이므로, 배기 가스의 완전 연소를 위해 연료분사 펌프의 고압화가 요구되어지고 있으나 이 고압화에 따라 엔진의 아이들링 상태에서 엔진의 회전 불안정등의 문제점이 발생되고 있다.

본 발명은 상술한 종래 분사 노즐의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 동일한 직경의 분사공에 의하지 않고 서로 다른 분사공경을 구성함으로서 엔진의 아이들링 상태 또는 가속의 상태에서 분사공이 가변하므로 최적의 분사압력을 유지토록하는 가변 분사공을 가진 디젤엔진용 분사노즐을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 분리사시도.

도 2는 본 발명에 의한 단면 예시도.

도 3은 본 발명의 요부 확대단면도로서,

a는 노즐의 분사공을 확대한 단면설명도이고,

b는 도 3a의 A-A'선 단면설명도이며,

c는 도 3a의 B-B'선 단면설명도이다.

도 4는 본 발명에 의한 작동설명도로서,

a는 엔진의 정지시 본 발명에 의한 노즐과 분사공의 상태설명도이고,

b는 엔진의 공회전시의 노즐과 분사공의 상태설명도이고,

c는 엔진의 가속시의 노즐과 분사공의 상태설명도이다.

도 5는 종래의 분사 노즐의 단면설명도이다.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

1 : 분사 노즐 2 : 몸체

3 : 분사구 4,4' : 아이들링 분사공

5,5' : 가속 분사공 6 : 핀삽입공

7 : 니들 밸브 8 : 유로

9,9' : 개폐날개 10 : 안내핀

11 : 슬라이딩부 12 : 안내홈

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부 도면에 의해 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 분사노즐을 분리표시한 분리사시도이고, 도 2는 그 결합 상태의 단면 설명도이다.

분사 노즐(1)은 다단의 원통형 몸체(2)로 구성되어, 그 몸체(2)의 하부에 분사구(3)를 일체로 구성하되, 몸체(2)의 내부 중앙부분은 연료가 유입되며 니들 밸브(7)가 슬라이딩 되는 유로(8)를 구성한다

전기한 분사구(3)의 일단에 다수의 등간격 아이들링 분사공(4)(4')을 몸체(2)의 주면에 천공하고, 전기한 아이들링 분사공(4)(4')의 상부에 아이들링 분사공(4)(4')의 직경보다 약간 큰 직경을 갖는 가속 분사공(5)(5')을 천공하되 아이들링 분사공(4)(4')과 가속 분사공(5)(5')을 서로 대각선 방향으로 엇갈리게 형성한다.또, 몸체(2)의 상부의 일지점에 핀삽입공(6)을 천공하고 안내핀(10)을 삽입하여 구성한다.

니들 밸브(7)는 상부의 슬라이딩부(11)와, 하부의 개폐날개(9)(9')로 구성하되, 슬라이딩부(11)의 외주면에는 안내홈(12)을 하향 경사상으로 구성하고, 개폐날개(9)(9')는 전기한 아이들링 분사공(4)(4')과 가속 분사공(5)(5')의 개수와 같게 수직 구성한다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 상세히 설명한다.

도 3a의 도시는 엔진의 아이들링 상태의 분사 노즐(1)의 상태를 보인 단면 설명도로서, 도 3b는 도 3a의 A-A'선 단면도이고, 도 3c는 도 3a의 A-A'선 단면도이다.

엔진의 아이들링시에는 도 3c의 도시와 같이 아이들링 분사공(4)(4')은 개방되고, 도 3b의 도시와 같이 가속 분사공(5)(5')은 밀폐됨을 알 수 있다.

즉, 엔진의 아이들링 상태에서는 도 4a 내지 도 4b의 도시와 같이 니들밸브(7)가 하강되어 있는 상태에서 유로(8)를 통해 유입된 연료는 소량,저압이므로 아이들링 분사공(4)(4')을 개방시켜 소규경으로 분사됨으로 분사압력을 상승므로 연료 분사시 보다 확산분사되게 분사시키고, 도 4c의 도시와 같이 엔진의 가속 상태에서는 연료의 고압으로 인해 니들 밸브(7) 수직 상승하게 되고 이때 고정 설치된 안내핀(10)과 안내홈(7b)이 슬라이딩되며 니들 밸브(7)가 회전하며 상승하게 된다. 그러므로 니들밸브(7) 하부의 개폐날개(9)(9')가 회전하며 아이들링 분사공(4)(4')은 막아버리고 새로이 가속 분사공(5)(5')을 개방하여 엔진의 가속시 많은 분사량과 분사 압력을 제어하도록 작용한다. 즉, 엔진의 가,감속의 상태에 따라서 분사공의 구경을 가변하므로서 이에 따라 분사량 역시 가변되어 최적의 연료 분사량과 분사압력을 유지케 되는 것이다.

동일한 직경의 분사공에 의하지 않고 서로 다른 분사공경을 구성함으로서 엔진의 아이들링 상태 또는 가속의 상태에서 분사공이 가변하므로 최적의 분사량과 분사압력을 유지토록 제어하므로 연료를 완전 연소화하여 배기가스의 감소 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 다단의 원통형 몸체로 구성되어, 그 몸체의 하부에 분사구를 일체로 구성한 분사노즐에 있어서,

   몸체 하단의 분사구의 주면에 소구경의 아이들링 분사공과 대구경의 가속 분사공을 상하로 구분 천공하되 서로 대각선 방향으로 엇갈리게 형성하고,

   니들 밸브 상부의 슬라이딩부의 외주면에 안내홈을 하향 경사상으로 구성하고, 하부의 개폐날개는 전기한 아이들링 분사공과 가속 분사공의 개수와 같게 구성하여, 몸체내부의 안내핀과 니들밸브의 안내홈이 계지되어 결합되게함을 특징으로하는 가변 분사공을 가진 디젤엔진용 분사노즐.

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