KR100276709B1

KR100276709B1 - Rotary Fuel Injection Nozzles

Info

Publication number: KR100276709B1
Application number: KR1019970063939A
Authority: KR
Inventors: 김태영
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 2001-03-02
Also published as: KR19990042975A

Abstract

본 발명은 실린더내로 분사되는 연료를 실린더의 전체적에 걸쳐 균일하게 무화시켜 자기발화를 촉진하기 위한 디이젤 엔진용 연료 분사 노즐에 관한 것으로, 본 발명에 따른 회전식 연료 분사 노즐은 노즐 홀더(10)의 니이들밸브(20) 하방에 확대 공동부(11)를 형성하고, 확대공동부(11)의 하단에 노즐 홀더(10)의 연료공급통로(12)로부터 공급되는 고압의 연료에 의해 고속으로 회전하는 회전 노즐(30)을 설치하여 구성되며, 회전 노즐(30)은 니이들 밸브(20)의 하부로 연장하는 다수의 윙(33)을 구비한 구동기어(31)와 노즐 홀더(10)의 하단에 구동기어(31)와 맞물려 회전이 자유롭게 설치되며 원주방향을 따라 다수의 분사공(37)이 형성된 회전 분사구(35)로 구성된다.The present invention relates to a fuel injection nozzle for a diesel engine for promoting self-ignition by uniformly atomizing the fuel injected into the cylinder throughout the cylinder, and the rotary fuel injection nozzle according to the present invention includes a needle of the nozzle holder 10. The expansion cavity 11 is formed below these valves 20, and is rotated at high speed by the high pressure fuel supplied from the fuel supply passage 12 of the nozzle holder 10 at the lower end of the expansion cavity 11. Rotating nozzle 30 is installed, the rotating nozzle 30 is the lower end of the drive gear 31 and the nozzle holder 10 having a plurality of wings 33 extending to the lower portion of the needle valve (20) Rotation is freely installed in engagement with the drive gear 31 is composed of a rotary injection hole 35 formed with a plurality of injection holes 37 in the circumferential direction.

Description

Rotary Fuel Injection Nozzles

본 발명은 디이젤 엔진의 연료 분사 노즐에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 실린더 내로 연료의 분사효율을 향상시킨 분사 노즐에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel injection nozzle of a diesel engine, and more particularly, to an injection nozzle which improves the injection efficiency of fuel into a cylinder.

일반적으로 디이젤 엔진에는 분사펌프의 플런저에서 고압이 된 연료를 실린더내로 분사하기 위해 분사 노즐이 사용되며, 분사노즐로는 홀형 노즐과 핀형 노즐이 사용되고 있다.In general, a diesel engine uses an injection nozzle to inject a high pressure fuel from a plunger of an injection pump into a cylinder, and a hole nozzle and a pin nozzle are used as injection nozzles.

도 1에 종래의 다공식 홀형 분사 노즐의 구성이 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 노즐홀더(1), 니들밸브(2), 노즐스프링(3) 등으로 구성되며, 연료펌프로부터 압송된 고압의 연료의 압력이 상승하므로써 노즐의 분사개시 압력까지 상승하면 니들밸브(2)의 원추형 종단부에 상향의 힘이 작용하여 노즐스프링(3)을 압축하여 니들밸브(2)가 상승하게 된다. 니들밸브(2)가 상승하면, 노즐홀더(1)의 연료공급관(4)과 분사구멍(5)이 연통되어 연료공급통로(4)를 통해 노즐홀더(1)로 공급된 연료가 실린더 내로 무화되어 분사되게 된다.1 shows a configuration of a conventional porous hole spray nozzle. As shown in FIG. 1, the nozzle holder 1, the needle valve 2, the nozzle spring 3, and the like are formed. When the pressure of the high-pressure fuel pumped from the fuel pump is increased, the pressure is increased to the nozzle start pressure. An upward force acts on the conical end portion of the needle valve 2 to compress the nozzle spring 3 so that the needle valve 2 is raised. When the needle valve 2 is raised, the fuel supply pipe 4 and the injection hole 5 of the nozzle holder 1 communicate with each other, and the fuel supplied to the nozzle holder 1 through the fuel supply passage 4 is atomized into the cylinder. To be sprayed.

실린더내로 분사된 연료는 실린더 전체에 골고루 분사되어야 완전연소가 이루어 지게 되므로 분사 노즐은 무화된 연료가 짧은 시간내에 실린더내의 전체적에 걸쳐 충분히 퍼지도록 하는 것이 중요하다.Since the fuel injected into the cylinder must be evenly injected throughout the cylinder to achieve complete combustion, it is important for the injection nozzle to allow the atomized fuel to spread sufficiently throughout the cylinder in a short time.

그러나, 상술한 홀형 노즐은 핀형 노즐보다 연료의 전파속도가 빠른 고압을 형성하지만 분사후 노즐의 종단에 액적이 맺힌다는 단점이 있으며, 특히 단공식인 경우에는 연료가 실린더 내로 골고루 퍼지지 못하는 단점도 있다.However, the above-described hole-type nozzle has a disadvantage in that a high pressure of fuel propagation speed is faster than that of a pin-type nozzle, but droplets form at the end of the nozzle after injection. .

한편, 핀형 노즐은 상술한 홀형 노즐에 비해 고압을 형성하지 못하는 것은 물론 모두 단공식이므로 실린더내에 연료가 골고루 퍼지지 않는 단점을 공유하고 있다.On the other hand, the pin-type nozzles do not form a high pressure as compared to the above-described hole-type nozzles, because they all share a shortcoming that the fuel does not evenly spread in the cylinder.

따라서, 본 발명의 목적은 종래의 연료 분사 노즐을 개량하여 연료가 실린더 전체에 골고루 분사될 수 있도록 하는 연료 분사 노즐을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a fuel injection nozzle which improves the conventional fuel injection nozzle so that fuel can be evenly injected throughout the cylinder.

도 1은 종래의 홀형 분사 노즐의 구성을 도시하는 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a conventional hole-type spray nozzle.

도 2는 본 발명에 따른 회전식 연료 분사 노즐의 구성을 도시하는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing the configuration of a rotary fuel injection nozzle according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 회전식 연료 분사 노즐의 구성을 도시하는 사시도이다.3 is a perspective view showing the configuration of a rotary fuel injection nozzle according to the present invention.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

10 : 노즐 홀더 11 : 확대 공동부10: nozzle holder 11: expansion cavity

12 : 연료공급통로 15 : 베어링12: fuel supply passage 15: bearing

20 : 니이들 밸브 30 : 회전 노즐20: needle valve 30: rotating nozzle

31 : 구동기어 33 : 윙31: drive gear 33: wing

35 : 회전 분사구 37 : 분사공35: rotary nozzle 37: injection hole

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 회전식 연료 분사 노즐은 연료공급통로가 형성된 노즐 홀더와 노즐홀더내에 장착되는 니이들 밸브를 구비한 디이젤 엔진의 연료 분사 노즐에 있어서, 노즐 홀더의 니이들밸브 하방에 확대 공동부를 형성하고; 확대공동부의 하단에 연료공급통로로부터 공급되는 연료압에 의해 회전하는 회전 노즐을 설치한 것을 특징으로 한다.A rotary fuel injection nozzle according to the present invention for achieving the above object is a fuel injection nozzle of a diesel engine having a nozzle holder having a fuel supply passage and a needle valve mounted in the nozzle holder, the needle valve of the nozzle holder Forming an enlarged cavity below; The lower end of the enlarged cavity is characterized in that the rotary nozzle is rotated by the fuel pressure supplied from the fuel supply passage.

또한, 본 발명에 따른 회전식 연료 분사 노즐은 확대공동부의 하단에 설치되는 회전 노즐이 상기 확대 공동부 내에 수직하게 설치되며 전면에 니이들 밸브의 하부로 연장하는 다수의 윙이 설치된 구동기어와 노즐 홀더의 하단에 회전이 자유롭게 설치되며 상단부에 구동기어와 맞물리는 기어부가 형성되고 원주방향을 따라 다수의 분사공이 형성된 회전 분사구로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the rotary fuel injection nozzle according to the present invention is a rotary nozzle installed at the lower end of the enlarged cavity is vertically installed in the enlarged cavity, the drive gear and the nozzle holder is provided with a plurality of wings extending to the lower portion of the needle valve in the front Rotation is freely installed at the lower end of the gear unit is engaged with the drive gear is formed in the upper end is characterized in that consisting of a rotary injection hole formed with a plurality of injection holes in the circumferential direction.

이하, 첨부도면들을 참조하여 본 발명에 따른 회전식 연료 분사 노즐의 구성에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration of a rotary fuel injection nozzle according to the present invention with reference to the accompanying drawings will be described in detail.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 회전식 연료 분사 노즐은 노즐 홀더(10)의 하단에 연료의 분사에 의해 회전하는 회전 노즐(30)을 설치한 것을 특징으로 한다.As shown in Figure 2, the rotary fuel injection nozzle according to the present invention is characterized in that the rotary nozzle 30 is rotated by the injection of fuel at the lower end of the nozzle holder (10).

이를 위해, 본 발명에 따른 회전식 연료 분사 노즐은 노즐 홀더(10)의 니이들밸브(20) 하방에 별도의 확대공동부(11)를 형성하고, 확대공동부(11)의 하단에는 베어링(15)에 의해 회전이 자유롭게 설치된 원추형 분사구(35)와 확대공동부(11)내에 원추형 분사구(35)와 맞물리도록 설치된 구동기어(31)로 구성된 회전노즐(30)을 설치한 것이다.To this end, the rotary fuel injection nozzle according to the present invention forms a separate enlarged cavity 11 under the needle valve 20 of the nozzle holder 10, the bearing 15 at the lower end of the enlarged cavity 11 Rotating nozzle 30 composed of a conical injection hole 35 is freely rotated by a) and a drive gear 31 installed to engage with the conical injection hole 35 in the enlarged cavity (11).

도 3에 본 발명에 따른 회전 노즐(30)의 상세한 구성이 도시되어 있다.3 shows a detailed configuration of a rotating nozzle 30 according to the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 회전 분사구(30)는 평면부에 다수의 윙(33)이 설치된 구동기어(31)와 상단에 구동기어(31)와 맞물릴 기어부(36)가 형성되고, 하부 원주를 따라 형성된 다수의 분사공(37)을 구비한 회전 분사구(35)로 구성된다.As shown, the rotary injection hole 30 according to the present invention is a drive gear 31 is provided with a plurality of wings 33 in the flat portion and the gear portion 36 to be engaged with the drive gear 31 on the top is formed It is composed of a rotary injection hole 35 having a plurality of injection holes 37 formed along the lower circumference.

다시, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 회전 노즐(30)의 작동과정에 대해 설명한다.Again, with reference to Figure 2 will be described the operation of the rotary nozzle 30 according to the present invention.

도시된 바와 같이, 회전 노즐(30)의 구동기어(31)는 니이들 밸브(20)의 하방에 설치되어 있으므로, 니이들 밸브(20)가 개방되면 연료공급통로(12)로부터 공급되는 고압의 연료가 구동기어(31)의 윙(33)에 압력을 가하게 되며, 연료의 압력에 의해 윙(33)이 회전하면서 구동기어(31)를 회전시키게 된다.As shown, since the drive gear 31 of the rotary nozzle 30 is installed below the needle valve 20, when the needle valve 20 is opened, the high pressure supplied from the fuel supply passage 12 is opened. The fuel exerts pressure on the wing 33 of the drive gear 31, and the wing 33 rotates by the pressure of the fuel, thereby rotating the drive gear 31.

구동기어(31)가 회전하면, 구동기어(31)의 기어부(32)와 맞물린 회전 분사구(35)가 베어링(15)에 지지되어 회전하게 되므로 회전분사구(35)내로 유입된 연료는 회전하는 분사구(35)의 분사공(37)을 통해 회전분무되면서, 회오리 형태로 실린더내로 분사되게 된다.When the drive gear 31 rotates, the rotary injection hole 35 engaged with the gear part 32 of the drive gear 31 is supported by the bearing 15 to rotate, so that the fuel introduced into the rotary injection hole 35 rotates. While rotating sprayed through the injection hole 37 of the injection hole 35, it is injected into the cylinder in the form of a whirlwind.

한편, 연료공급통로(12)를 통해 공급되는 연료가 고압이므로 구동기어(31)는 고속으로 회전하게 되며, 이에따라 회전 분사구(35) 역시 고속으로 회전하므로 실린더내로 분무되는 연료는 회전분사구(35)를 통해 실린더내로 골고루 분사되게 된다.On the other hand, since the fuel supplied through the fuel supply passage 12 is a high pressure, the drive gear 31 is rotated at a high speed, accordingly, the rotary injection hole 35 also rotates at a high speed, so the fuel sprayed into the cylinder is a rotary injection hole 35 It is evenly injected into the cylinder through the.

상술한 바와 같이 구성된 분사 노즐을 사용하므로써, 실린더 내로 분사되는 연료의 분포를 개선하므로써 디이젤 엔진의 배출가스 개선, 연비 향상 및 출력향상에 크게 기여할 수 있다.By using the injection nozzle configured as described above, by improving the distribution of fuel injected into the cylinder, it is possible to greatly contribute to the improvement of the exhaust gas, fuel economy and output of the diesel engine.

이상에서 본 발명은 실시예를 통해 상세히 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 당해분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변형이나 수정이 가능할 것이며, 그러한 변경이나 수정은 다음의 청구범위에 포함되는 것이다.The present invention has been described in detail through the embodiments, but the present invention is not limited thereto, and those skilled in the art may make various changes or modifications based on the technical idea of the present invention. Is included in the following claims.

Claims

A fuel injection nozzle of a diesel engine having a nozzle holder having a fuel supply passage formed therein and a needle valve mounted in the nozzle holder, the fuel injection nozzle comprising: forming an enlarged cavity below the needle valve of the nozzle holder; A rotary fuel injection nozzle, characterized in that a rotary nozzle that is rotated by the fuel pressure supplied from the fuel supply passage at the lower end of the enlarged cavity.

According to claim 1, wherein the rotary nozzle is installed vertically in the enlarged cavity, the drive gear is installed in the lower end of the nozzle holder and a plurality of wings extending to the lower portion of the needle valve on the front and the rotation is freely installed and the upper drive The rotary fuel injection nozzle, characterized in that consisting of a rotary injection port formed with a gear portion engaging with the gear and a plurality of injection holes in the circumferential direction.