KR100273587B1 - 디젤엔진용연료분사노즐 - Google Patents

Abstract

분사 상태가 방사상을 이루어져서 연료 무화가 빠르므로 착화지연이 짧아서 연소음이 감소하고, 연소효율의 증대 및 유해 배기가스를 감소시키고, 또한 누유되는 연료의 발생을 방지하여 분사에너지의 손실을 줄일 수 있는 디젤엔진용 연료 분사노즐을 제공하기 위하여, 분사펌프로부터 고압의 연료가 압송되는 연료 공급로(4)와, 상기한 연료 공급로(4)의 타단과 연결되어 고압의 연료가 압입되어 일시적으로 저장되는 유압 쳄버(6)가 내측에 형성되어 있는 노즐바디(2)와; 상기한 노즐바디(2)의 내측에 삽입되어 상단 일측에 나사선이 형성되어 상기 노즐바디(2)와 나사 체결로서 길이를 조정하는 작동로드(8)와; 상기한 작동로드(8)의 하단에 일체로 연결되어서, 하단측으로 방사상으로 연료를 분사하기 위한 연료 분사수단이 형성되어 있는 노즐 밸브(10)로 이루어짐을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료 분사노즐을 제공한다.

Description

디젤 엔진용 연료 분사노즐

본 발명은 디젤 엔진용 연료 분사노즐에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료 분사노즐의 연료 분사가 방사상으로 고르게 이루어지게 하여 연료의 무화를 빠르게 함으로서 연소 효율의 증대 및 유해 배기가스를 감소시키고, 또한 각종 부대시설의 삭제가 가능하여 제작비를 절감할 수 있는 디젤 엔진용 연료 분사노즐에 관한 것이다.

일반적으로 디젤 엔진에서 사용되는 연료 분사노즐은, 엔진의 연소실 안에 고온 고압의 연료를 분무 상태로 분사하는 일을 한다.

이러한 연료 분사노즐은, 연료를 고압으로 압송하는 분사펌프와, 이 분사펌프에 의해 압송된 연료를 실린더 내부로 분무 상태로 분사하는 분사노즐과, 상기 부품들을 서로 연결하여 주는 파이프 등으로 구성되어 있다.

도 3은 일반적인 연료 분사노즐의 단면도이고, 도 4는 도 3의 B부의 확대 단면도로서, 고압의 연료가 공급되는 공급로(102)와, 상기 공급로(102)를 통해 유입되어 압력을 가하는 유압 챔버(104)와, 이 유압 챔버(104)내에 일정압이 이상이 되면 열리도록 조정된 니이들 밸브(106)와, 상기 니이들 밸브(106)를 통하여 분사되는 연료를 연소실에 분무 상태로 분사시키는 스프레이홀(108)등으로 구성되어 있다.

상기 공급로(102)는, 노즐바디(110)의 상측에서 길이방향 형성되어 있는 관로로서, 내측의 유압 챔버(104)와 연결되어 있고, 연료 분사펌프에서 압송되는 고압의 연료가 유입되는 통로이다.

상기 유압 챔버(104)는, 고압의 연료가 유입되어 일정압이 되면 푸시로드(112)를 상방향으로 밀어 올려 니이들 밸브(106)를 작동시킨다.

상기 푸시로드(112)는, 유압 챔버의 내측에 삽입 장착되어 있고, 내측에 스프링(105)이 내장되어 니이들 밸브(106)를 하측으로 밀어준다.

상기 니이들 밸브(106)는, 노즐 바디(110)에 형성되어 있는 밸브 시이트(114)와 접촉하고, 푸시로드(112)의 당김 작용을 받아서 연료 구멍을 개폐시키는 역할을 한다.

상기 밸브 시이트(114)의 하단에는 스프레이홀(108)이 형성되어 니이들 밸브(106)의 작동에 의해 연료를 실린더 내로 분무 상태로 분사시키는 역할을 한다.

이러한 연료 분사노즐은, 고압의 연료의 압력이 상기 스프링(105) 탄성을 극복하여 연료 분사 후 압이 제거되면 스프링(105)의 탄성에 의해 니이들 밸브(106)를 하측으로 밀어 스프레이홀(108)을 닫는다.

그러나 상기 바와 같은 연료 분사노즐은, 스프레이홀을 통하여 분사가 이루어지므로 분사되는 연료의 무화가 늦어지게 되어 착화지연이 늦어지고, 연소음이 커지고, 연소 효율이 저하되며, 또한 이로 인하여 유해 배기 가스가 증가되는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 연료의 분사 상태를 방사상으로 분사하여 연료의 무화를 빠르게 함으로서, 착화지연이 짧아지게 되어 연소음이 감소하고, 연소 효율을 증대시킬 수 있어서, 유해 배기 가스가 감소하고, 또한 연료귀환 통로 및 귀환 파이프 등을 제거할 수 있어서 제작이 용이하고, 제작비를 절감할 수 있는 디젤 엔진용 연료 분사노즐을 제공하는데 있다.

제1도는 본 발명에 따른 연료 분사노즐의 단면도.

제2도는 제1도의 A부의 확대 단면도.

제3도는 종래 기술에 의한 연료 분사노즐의 단면도.

제4도는 제3도의 B부의 확대 단면도.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 디젤 엔진용 연료 분사노즐은, 분사펌프로부터 고압의 연료가 압송되는 연료 공급로와, 상기 연료 공급로의 타단과 연결되어 고압의 연료가 압입되어 일시적으로 저장되는 유압 챔버가 내측에 형성되어 있는 노즐바디와; 상기 노즐바디의 내측에 삽입되어 상단 일측에 나사선이 형성되어 상기 노즐바디와 나사 체결로서 길이를 조정하는 작동로드와; 상기 작동로드의 하단에 일체로 연결되어서, 하단측으로 방사상으로 연료를 분사하기 위한 연료 분사수단;을 포함하고, 상기 연료 분사수단은, 상기 작동로드의 하단에서 연장되어 노즐 밸브를 탄성 압축하기 위해 그 재질이 탄성체로 형성되어 있는 밸브 스템부와, 상기 밸브 스템부의 하단에 일체로 연장되어서, 그 직경이 일정 경사를 가지고 넓어지는 원추상의 밸브 페이스가 형성되어 있고 하단에서 상측으로 일정각을 지닌 체결용홈이 형성되어 있는 밸브 헤드부와, 상기 밸브 헤드부와 접촉하여 개폐 작용을 하고 입구의 직경이 일정 경사를 가지고 넓어지는 구조이고 상기 노즐 바디의 하단에 형성되어 있는 밸브 시이트로 이루어진 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 디젤 엔진용 연료 분사노즐의 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디젤 엔진용 연료 분사노즐은, 노즐의 케이스인 노즐 바디(2)와, 고압 연료가 공급되는 통로인 연료 공급로(4)와, 상기 공급로(4)와 연결되어 고압 연료가 압입되는 유압 챔버(6)와, 상기 노즐 바디(2)의 상단에 나사 체결되는 작동로드(8)와, 상기 작동로드(8)의 하단에 연결되어 연료분사의 개폐 작용을 하는 노즐 밸브(10)등으로 구성되어 있다.

상기 노즐바디(2)는, 중앙측으로 관통되어 있고, 상측에는 작동로드(8)와 나사 체결부(12)가 형성되어 있고, 중앙 내측으로 유압 챔버(6)가 형성을 위한 공간이 형성되어 있다.

상기 연료 공급로(4)는, 노즐 바디(2)의 일측 길이방향으로 형성되어 있는 홈으로서, 일측은 연료 분사펌프와 연결되어 있고, 타측은 유압 챔버(6)와 연결되어 연료 분사펌프의 고압 연료를 유압 챔버(6)내로 압입시키는 연료 통로 역할을 한다.

상기 유압 챔버(6)는, 연료 공급로(4)로부터 유입된 고압연료가 압입되어 일시적으로 저장되는 곳으로서, 내부에는 노즐 밸브(10)가 삽입되어 있다.

상기 작동 로드(8)는, 밸브바디(2)의 상단과 나사 체결(12)되어 회전시키는 각도에 따라 상기 작동 로드(8)의 하단에 연결되어 있는 노즐밸브(10)의 길이를 조절하여 주는 작용을 한다.

상기 노즐밸브(10)는, 고압의 연료를 분무 상태로 연소실로 유입시키는 개폐밸브로서, 유압 챔버(6)내의 고압에 의해 개폐 작용을 한다.

도 2는 본 발명에 따른 디젤 엔진용 연료 분사노즐의 노즐 밸브의 단면도로서, 밸브부(14)와, 이 밸브부(14)와 밀착되는 밸브 시이트부(16)로 구성되어 있다.

상기 밸브부(14)는, 유압 챔버(6)내에 삽입되어 있는 밸브 스템부(20)와, 상기 밸브 스템부(20)의 하단에 연장 형성되어 있는 밸브 헤드부(22)로 구성되어 있다.

상기 밸브 스템부(20)는, 봉상의 로드로서, 그 재질이 탄성체고 이루어져 있어서 유압 챔버의 유압에 의해 하측으로 인장되어 연료를 분사시킨 후 압이 제거되면 탄성에 의한 복원력에 의해 밸브 헤드부(22)를 밸브 시이트부(18)에 밀착시켜 유로를 폐쇄시킨다.

상기 밸브 헤드부(22)는, 밸브 스템부(20)의 하단에서 그 직경이 일정한 경사면을 가지고 넓어지는 원추상으로 밸브 시이트부(18)와 접촉하는 측면에 밸브 스페이스(24)가 일정한 각을 가지고 형성되어 있고, 하단면에서 상측으로 일정각을 가진 체결용홈(26)이 형성되어 있다.

상기 체결용홈(26)은, 공구를 사용하여 노즐밸브(10)의 길이를 조정하는 역할을 하는데, 이 체결용홈(26)을 일정 방향으로 돌리면 노즐밸브(10)와 일체로 형성되어 있는 작동로드(8)가 노즐바디(2)와의 나사 체결부(12)에서 회전하여 전체 길이를 조정한다.

상기 밸브 시이트부(18)는, 노즐 바디(2)의 하단에 형성되어 있는 그 입구가 일정 경사를 가지고 넓어지는 구조로서, 밸브 헤드(22)가 삽입되어 스페이스(24)와 접촉하면서 연료의 공급 및 차단이 이루어진다.

이러한 노즐 밸브(10)는, 유압 챔버(6)내의 고압 연료가 밸브 시이트(18)와 스페이스(24)의 간극을 통해서 분사되므로 연소실 내측으로 방사상의 분사가 이루어진다.

이와 같이 본 발명에 따른 디젤 엔진용 연료 분사노즐은, 분사 상태가 방사상으로 이루어져서 연료 무화가 빠르므로 착화지연이 짧아서 연소음이 감소하고, 연소 효율의 증대 및 유해 배기가스가 감소하는 이점이 있다.

또한 누유되는 연료의 발생을 방지하여 분사 에너지의 손실을 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 분사펌프로부터 고압의 연료가 압송되는 연료 공급로와, 상기 연료 공급로의 타단과 연결되어 고압의 연료가 압입되어 일시적으로 저장되는 유압 챔버가 내측에 형성되어 있는 노즐바디와; 상기 노즐바디의 내측에 삽입되어 상단 일측에 나사선이 형성되어 상기 노즐 바디와 나사 체결로서 길이를 조정하는 작동로드와; 상기 작동로드의 하단에 일체로 연결되어서, 하단측으로 방사상으로 연료를 분사하기 위한 연료 분사수단; 을 포함하고, 상기 연료 분사수단은, 상기 작동로드의 하단에서 연장되어 노즐 밸브를 탄성 압축하기 위해 그 재질이 탄성체로 형성되어 있는 밸브 스템부와, 상기 밸브 스템부의 하단에 일체로 연장되어서, 그 직경이 일정 경사를 가지고 넓어지는 원추상의 밸브 페이스가 형성되어 있고 하단에서 상측으로 일정각을 지닌 체결용홈이 형성되어 있는 밸브 헤드부와, 상기 밸브 헤드부와 접촉하여 개폐 작용을 하고 입구의 직경이 일정 경사를 가지고 넓어지는 구조이고 상기 노즐바디의 하단에 형성되어 있는 밸브 시이트로 이루어진 것을 특징으로 하는 디젤 엔진용 연료 분사노즐.