KR100326625B1

KR100326625B1 - 내연기관용연료분사장치

Info

Publication number: KR100326625B1
Application number: KR1019970707614A
Authority: KR
Inventors: 하임베르크 볼프강
Original assignee: 피히트 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date: 1995-04-28
Filing date: 1996-04-24
Publication date: 2002-05-10
Also published as: US6401696B1; ES2136402T3; DE59602722D1; EP0823019B1; AU692097B2; KR19990008090A; CA2218695A1; JPH11500513A; DE19515782A1; CA2218695C; AU5502196A; EP0823019A1; ATE183285T1; JP3025309B2; WO1996034196A1

Abstract

연료 분사 장치는 고체 본체의 에너지 저장 원리를 기초로 작동되며, 거의 저항이 없는 가속 상태 동안 운동 에너지를 저장하는 공급 피스톤(35,24)을 구비한 왕복 플런저 펌프로서 구성된다. 저장된 운동 에너지는 압력 챔버(66)에 수용된 연료에 갑자기 전달되어, 분사 노즐을 통과하여 연료를 분사하기 위한 압력파를 형성한다. 저항이 없는 가숙 상태를 중지시키는 수단은 밸브 본체(50a)와 공급 피스톤(35,24)상에 형성된 밸브 시트(57)를 구비한 밸브로서 구성된다. 압력파를 생성하기 위하여, 밸브는 공급 피스톤(35,24)의 운동 에너지가 압력 챔버(66)에 수용된 연료에 전달되도록 압력 챔버(66)를 폐쇄한다. 밸브 시트(57)와 밸브 본체(50a)는 분사 방향에서 볼 때, 공급 피스톤(35,24)의 전단부에 위치하며, 공급 피스톤(35,24)으로부터 압력 챔버(66)를 분리시킨다.

Description

내연기관용 연료 분사 장치{FUEL INJECTION DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES}

고체 상태 에너지 저장 원리에 따라 작동하는 연료 분사 장치로 EP 0 629 265에 개시되어 있는 것을 들 수 있는데, 이 연료 분사 장치는 압력 서지(surgy) 분사에 의한 이른바, 펌프 행정과 노즐 원리에 따라 작동하며, 송출 플런저(plunger)로서 작용하면서 일방향으로 축방향으로 연장하고 전자기적으로 구동되는 분사 펌프를 구비한 아마츄어(armature)의 초기 가속화된 부분 행정이 제공되며, 아마츄어로부터 펌프 시스템으로 송출된 연료는 연료 유체의 압력 증강 없이 이동된다. 상기 초기 부분 행정 동안, 송출 플런저 및/또는 아마츄어는 운동 에너지를 흡수하여 이것을 저장하며, 펌프 시스템 내의 연료 순환에 의해 확보되는 예정된 유동 공간은 상기 공정 동안 연료가 이동하는데 사용될 수 있다. 아마츄어 및/또는 송출 플런저에 배치되어 있으며 아마츄어 운동에 의하여 작동되는 밸브 장치에 의한, 송출 플런저의 저항이 없는 사전 이동 동안의 연료 순환의 갑작스런,예정된 중지의 결과로써 그리고 송출 플런저의 잇따른 운동 덕택으로, 송출 플런저는 이것의 저장된 운동 에너지를 갑작스런 압력 서지형 방식으로 상기 순환 공간의 공간적인 영역에 위치한 다량의 연료에 전달하는데, 상기 공간적인 영역은 송출 플런저 및/또는 이것의 내부와 예를 들면, 스프링 하중을 받아 폐쇄되는 분사 노즐 사이의 이른바, 압력 공간으로서, 순환 중지에 의하여 형성되며 및/또는 개별적으로 잠금된다. 예를 들면, 60bar까지의 연료의 갑작스런 압력 증강에 의해 분사 노즐이 개방되며, 연료가 분사 노즐을 통하여 내연기관의 연소 공간으로 예를 들면, 1/1000초의 극도의 짧은 시간 동안 분사된다.

EP 0 629 265로부터 공지된 상기 펌프와 노즐 시스템은 전자기적으로 구동되는 왕복 플런저 펌프(1)와 분사 노즐(2)을 구비한다(도 1 참조). 상기 펌프와 노즐 시스템은 특히, 2행정 내연기관에 유용함이 증명되었는데, 상기 2행정 내연기관은 소유(掃油) 부실(scavenging loss)의 결과로써 다량의 오염물질이 방출됨이 공지되어 있으며, 과류관(overflow conduit)과 유출관(3)이 동시에 개방되기 때문에 연료의 대부분이 연소되지 않은 채로 유출관(3)을 통과할 수 있어 연료 소비가 높다는 특징을 갖고 있다. 전술한 펌프와 노즐 시스템에 의해, 연료 소비 감소 및 현저한 오염물질 제거가 가능해진다. 또한, 사전의 저속에서의 불규칙 점화로 인한 내연기관의 소음 운전은 사실상 완전히 방지될 수 있다. 본 명세서에서, 연료는 극도의 짧은 시간 동안, 특히 유출관(3)이 대부분 폐쇄되었을 때에만 실린더(5)의 연소 공간(4)으로 직접 분사된다. 펌프와 노즐 시스템을 최적화하기 위한 제어부(6)는 예를 들면, 분사 시간과 연료량을 제어하는 마이크로프로세서를 통해 전자적으로 제어되며, 이를 위하여 분사 시간은, 예를 들면 온도 센서(7)와, 스로틀 밸브 퍼텐쇼미터(throttle valve potentiometer)(8)와 그리고 크랙(crack) 각도 센서(9)에 의한 부하 작용에 따라 결정된다. 또한, 마이크로프로세서는 펌프와 노즐 시스템에 의해 연료가 제공되는 내연기관의 플런저 실린더 유니트의 점화 시스템(10)을 편리하게 제어한다.

상기 펌프와 노즐 시스템으로 인해, 탄화수소의 방출이 다른 2행정 내연기관과 비교하여 현저히 감소되며, 특히 저속 회전시의 저소음 운전도 동시에 상당히 개선된다. 윤활을 위해 공급되는 오일과 일산화탄소도 상당히 적은 양만이 배출되어, 상기 유형의 2행정 내연기관은 방출 수치면에서는 4행정 내연기관과 견줄 만 하면서도, 2행정 내연기관의 전형적인 저중량과 더불어 고성능을 갖는다.

전술한 펌프와 노즐 시스템에서, 연료 순환 공간은 압력 챔버와 송출 플런저 또는 아마츄어 공간에 의해 형성되며, 상기 압력 챔버는 정압 밸브에 의해 압력 공간으로부터 분리된 부분 공간 영역으로, 상기 영역에서 아마츄어의 운동 에너지가 연료에 전달되며, 상기 아마츄어 공간은 부분 공간 영역으로, 상기 영역에서는 저항없이 이동되는 연료가 가속화된 부분 행정 동안 유동할 수 있다.

공지된 펌프와 노즐 시스템에 따라, 아마츄어 공간은 하우징 보어를 통해 연료 주입 또는 소유 장치로 연결될 수 있으므로, 연료는 아마츄어의 주입 작동 동안 및/또는 펌프 및/또는 내연기관의 시동 상태 동안 상기 부분 공간 영역을 통해 공급될 수 있다. 예를 들면, 이러한 차가운, 기포가 없는 연료를 주입 또는 소유하면 아마츄어 공간의 기포를 함유한 연료가 제거되며, 아마츄어 공간과 이것의 주변부의 온도가 낮아져 열의 영향 및/또는 캐비테이션(cavitation, 空洞現象)으로 인한 기포 형성은 상당히 억제된다.

특정 조건하에서, 특히 연료가 작동 동안 펌프와 노즐 시스템에서 생성될 수 있는 열의 영향을 받을 때, 예를 들면 전기 에너지 및/또는 아마츄어 마찰의 결과로써, 기포가 압력 공간을 침투할 수도 있다. 이것은 펌프와 노즐 시스템의 기능, 특히 분사 공정에 악영향을 끼친다.

미국 특허 제5,351,893호에는 전기 선형 모터에 의해 펌프 플런저를 전후 왕복 이동시키는, 일반적인 유형의 연료 분사 장치가 개시되어 있다. 상기 플런저는 관상 요소로, 펌프 챔버에 이동 가능하게 장착된다. 공급 방향으로 펌프 플런저의 전방 단부에는 플러그가 제공되어 펌프 플런저는 이것의 송출 행정 말기에 플러그에 충돌하여, 공급 방향으로 플런저의 전방에 배열된 펌프 관은 차단되며 이곳에 위치한 연료는 공급 압력의 작용을 받는다. 상기 장치에서, 새로운 연료가 관상 펌프 플런저를 통과하여 압력 관으로 공급되며, 이에 따라 연료 공급 경로는 분사 장치의 전자기적으로 구동되는 유닛을 통과하여 연장한다.

DD-PS 213 472에는 압력 챔버에 위치한 연료를 압축하여 이것을 분사 노즐 밖으로 분무하는 전자기적으로 작동되는 왕복 플런저 요소를 구비한, 에너지 저장 원리에 따라 작동하는 또다른 연료 분사 장치가 개시되어 있다. 상기 왕복 플런저는 내부에 역지 밸브(non-return valve)를 구비한 작은 관에 의해 압력 챔버에 연결된 저압 챔버를 관통한다. 상기 저압 챔버는 분사 장치의 구동 유닛에 인접하게 배열되며, 또한 왕복 플런저 요소에 의하여 작동되면서 저압 챔버로부터 압력 관으로 연료를 공급하는 다이아프램을 구비하며, 새로운 연료를 직접 공급한다. 상기 경우 일부 소량의 연료만이 저압 챔버로부터 압력 관으로 전달되기 때문에, 저압 챔버에 위치한 대부분의 연료는 저압 챔버내에 상당시간 체류하게 되며 이곳에서 연료는 가열된다.

본 발명은 고체 상태 에너지 저장 원리(solid-state energy storage principle)에 따라 작동하는, 특히 청구항 1의 전제부에 따른 2행정 내연기관용 연료 분사 장치에 관한 것이다.

도 1은 1실린더 2행정 내연기관에서의 연료 분사 장치의 배치를 개략적으로 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 분사 펌프의 제1 실시예의 개략적인 종단면도,

도 3은 도 2에 도시된 분사 펌프 아마츄어의 단면도,

도 4는 도 2에 도시된 분사 펌프 밸브 본체의 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 분사 펌프의 제2 실시예의 개략적인 종단면도,

도 6은 정압 밸브의 개략적인 종단면도.

본 발명의 목적은 압력 공간으로의 기포 침투와, 특히 전술한 펌프와 노즐 시스템의 압력 공간에서의 기포 형성을 상당히 방지하는 것이다.

상기 목적은 청구항 1의 장치에 의해 달성된다. 본 발명의 장점은 종속항에서 두드러진다.

본 발명에 따르면, 특히 아마츄어 및/또는 송출 플런저 요소에 저장된 에너지가 연료에 전달되는 압력 챔버가 제공되며, 상기 압력 챔버는 저항없이 이동을 중지하는 밸브가 아마츄어 공간 외측에 배열되어 있기 때문에 아마츄어 공간 또는 아마츄어 영역과 별도로 형성된다. 그 결과로써, 아마츄어 공간에 발생된 열은 압력 챔버로 직접 전달되지 않아, 분사 공정 동안 연료의 가열이 억제되어 기포 형성 위험이 상당히 감소된다. 또한, 압력 챔버로의 접근이 자유로우며 연료 공급 라인에 직접 제공될 수 있으므로, 압력 챔버에는 "새로운" 그리고 이에 따른 차가운 연료가 제공된다. 추가 냉각을 위해, 압력 챔버에는 예를 들면, 냉각 리브가 제공될 수 있다. 또한, 압력 챔버는 항상 소량의 연료만을 함유하도록 소형 구조일 수 있어, 기포가 많이 생성될 위험이 미연에 방지된다.

또한, 연료의 직접 공급에 의해 연료의 범람 공간이 작아져, 소량의 연료만을 소유하면 된다.

아마츄어가 축방향, 양쪽으로 안내됨으로써 예를 들면, 경사 이동의 결과로써 발생하는 마찰을 미연에 감소시킬 수 있어 열 발생이 감소된다.

기포 및/또는 연료 가열에 따른 마찰에 의한 기능 손상은 거의 없어진다.

아마츄어의 축방향, 양쪽으로의 안내는 전술한 문제들을 해결하는데에만 국한되지 않는다. 펌프와 노즐 시스템의 다른 공지된 실시예에 있어서, 상기와 같은 안내로 인해 공간적인 형상의 단순화와, 물리적인 형상의 단순화 및 이에 따른 균질화와 그리고 아마츄어 및/또는 펌프 조립체의 단순화가 이루어지며, 특히 아마츄어의 반경방향 진동이 감소되는데, 상기 진동은 단순한 축방향, 한쪽으로의 안내 및 지나치게 높은 마찰을 감소시키는 아마츄어 외면과 펌프의 실린더 벽 사이의 불가피한 및/또는 불필요한 틈새로 인해, 공지된 펌프와 노즐 시스템에 발생할 수 있는 것으로, 분사 공정의 재생산성에 악영향을 끼친다.

이하에, 본 발명은 도면을 참조한 실시예에 의해 보다 상세히 후술된다.

본 발명에 따른 내연기관용 연료 분사 장치는 전자기적으로 구동되는 왕복 플런저 펌프(1)로서, 짧은 압력 서지에 의해 연료가 내연기관으로 분사되도록 에너지 저장 원리에 따라 작동한다.

본 발명에 따른 왕복 플런저 펌프(1)의 제1 실시예가 도 2 내지 도 4에 도시되어 있다.

왕복 플런저 펌프(1)는 본질적으로 긴, 원통형 펌프 케이싱(15)을 구비하며, 상기 원통형 펌프 케이싱(15)은 아마츄어 보어(16)와, 밸브 보어(17)와 그리고 압력 챔버 보어(18)를 구비하는데 이들은 펌프 케이싱(15)내에 나란히 제공되어 펌프 케이싱(15) 전체를 관통하여 연장하는 통로를 형성한다. 분사 방향으로 아마츄어 보어(16)는 밸브 보어(17) 후방에 위치하고 있으며, 압력 챔버 보어(18)는 밸브 보어(17) 전방에 위치한다. 보어들(16,17,18)은 펌프 케이싱(15)의 종방향 축선(19)에 대해 동심적으로 배열되어 있으며, 아마츄어 보어(16)와 압력 챔버 보어(18)의 내경이 밸브 보어(17)의 내경보다 크기 때문에, 아마츄어 보어(16)와 밸브 보어(17)는 제1 환형 스텝(21;step)에 의해, 밸브 보어(17)와 압력 챔버 보어(18)는 제2 환형 스텝(22)에 의해 서로 단(段)을 형성하고 있다.

아마츄어 보어(16)는 아마츄어 공간(23)의 반경방향 범위를 한정하며, 상기 아마츄어 공간(23)에는 거의 원통형의 아마츄어(24)가 종축방향으로 전후 이동 가능하게 배열된다. 아마츄어 공간은 축방향 전방으로는 제1 환형 스텝(21)에 의해,축방향 후방으로는 원통형 폐쇄 플러그(26)의 전방 단부면(25)에 의해 한정되며, 상기 원통형 폐쇄 플러그는 분사 방향으로 아마츄어 보어(16)의 후방 개방 단부에 나사체결되어 있다.

아마츄어(24)는 분사 방향으로 전방 단부면(29)과 후방 단부면(28) 그리고 외면(30)을 구비한 원통형 요소로 형성된다. 아마츄어 원주 영역의 재료가 거의 아마츄어(24)의 종방향 중심으로 갈수록 후방 단부면(28)으로부터 제거되어, 아마츄어(24)는 외면상에 후방에서 전방으로 연장하는 원뿔형 표면(31)을 구비한다. 아마츄어(24)는 이것의 외면(30)과 아마츄어 보어(16)의 내면 사이에 틈새를 구비하는 상태로 삽입되므로, 아마츄어(24)가 아마츄어 보어(16)내에서 전후로 이동할 때, 아마츄어(24)는 경사진 이동 동안에만 아마츄어 보어(16)의 내면과 접촉하게 되어, 아마츄어(24)와 아마츄어 보어(16)의 마찰은 낮게 유지된다. 아마츄어(24)의 원뿔형 표면(31)으로 인해, 접촉 영역과 이에 따른 마찰 영역은 보다더 감소되며, 그 결과로써 아마츄어(24)와 아마츄어 보어(16)의 내면 사이의 마찰과 이에 따른 열 발생도 보다더 감소된다. 아마츄어(24)의 외면(30) 영역에는 종축방향으로 연장하는 적어도 하나의, 바람직하게는 두 개 이상의 홈(32)이 제공된다. 아마츄어(24)는 두 개의 측방향으로 배열된 반원형 요소(24a)와, 상기 반원형 요소(24a) 사이 영역에 형성된 두 개의 폭넓은, 평평한 홈(32)을 구비한 단면 형상(도 3 참조)을 구비한다. 연속적인 보어(33)가 종축방향으로 아마츄어(24)의 중앙에 제공된다.

중앙 통로 공간(36)을 형성하는 송출 플런저 파이프(35)는 아마츄어(24)의보어(33)에 삽입된다. 송출 플런저 파이프(35)가 통과하여 맞물리는 플라스틱 링(37)이 아마츄어(24)의 전방 단부면(29)에 설치된다. 플라스틱 링(37)의 전방에는 대응하는 베어링 링(39)까지 연장하는 아마츄어 스프링(38)이 지지되어 있다. 상기 베어링 링(39)은 아마츄어 보어(16)의 제1 환형 스텝(21)에 설치된다.

송출 플런저 파이프(35)는 마찰식 체결 방식으로 아마츄어(24)에 연결된다. 송출 플런저 파이프(35)와 아마츄어(24)를 포함하는 유니트는 송출 플런저 요소(44)로서 후술된다. 송출 플런저 요소(44)는 단일 구성요소 또는 단일 부재일 수도 있다.

밸브 보어(17)에는, 헬리컬 아마츄어 스프링(38)의 안쪽에서 아마츄어 공간(23)으로 후방으로 연장하는 가이드 파이프(40)가 확실하게 체결되는 방식으로 설치된다. 분사 방향으로 가이드 파이프(40)의 전단부에는 외측으로 돌출하는 환형 웨브(41)가 제공되는데, 상기 웨브(41)의 후방은 제2 환형 스텝(22)상에 지지된다. 환형 웨브(41)는 압력 챔버 보어(18)의 내면까지 반경방향으로 완전히 연장하고 있지는 않아, 좁은 원통형 갭(42)이 환형 웨브(41)와 압력 챔버 보어(18) 사이에 형성된다. 가이드 파이프(40)는 축방향 후방으로 이동하지 않도록 환형 웨브(41)에 의해 고정된다.

마찰식 체결 방식으로 아마츄어(24)에 연결된 송출 플런저 파이프(35)는 전방으로는 가이드 파이프(40)까지 후방으로는 폐쇄 플러그(26)의 축방향으로 막힌 보어(43)까지 연장하므로, 송출 플런저 파이프(35)는 이것의 전단부(45)와 후단부(46)가 분사 방향으로 안내된다. 긴 송출 플런저 파이프(35)의 단부(45,46)의 상기와 같은 양방향 안내에 의해 송출 플런저 요소(44)는 경사 없이 안내되어, 아마츄어(24)와 아마츄어 보어(16) 내면 사이의 바람직하지 못한 마찰이 신뢰성있게 방지된다.

전방 단부면(51), 후방 단부면(52) 그리고 외면(53)을 구비한, 길고 거의 원통형인, 긴 핀 형상의 중실(solid, 속이 비지 않은) 본체를 형성하는 밸브 본체(50)는 가이드 파이프(40)의 전방 영역에 축방향으로 이동 가능하게 장착된다. 밸브 본체(50)의 외경은 가이드 파이프(40) 통로의 폭 간격과 일치한다. 대략 밸브 본체(50)의 전방 삼분의 일 지점에 배열된 환형 웨브(54)는 밸브 본체(50)의 외면(53)에 제공된다. 가이드 파이프(40)의 환형 웨브(41)는 밸브 본체가 더 이상 후방으로 이동할 수 없도록 밸브 본체(50)의 나머지 부분에 위치한 밸브 본체(50)의 환형 웨브(54)와 접합부를 형성한다. 밸브 본체(50)의 외주부에는 종축방향으로 연장하는 세 개의 홈(55)이 제공된다(도 4 참조). 환형 웨브(54)는 홈(55) 영역에서 중단된다.

밸브 본체(50)의 후방 단부면(52)의 가장자리 영역은 원뿔형 구조로, 송출 플런저 파이프(35)의 전단부(45)의 단부면과 상호작용한다. 송출 플런저 파이프(35)의 전단부(45)의 공간적인 형상은 밸브 본체(50)의 후방 단부면(52)에 맞춰지는데, 이를 위해 송출 플런저 파이프(35)의 내부 가장자리는 모서리가 깍여지며 송출 플런저 파이프(35)의 벽은 내측을 향해 다소 절삭된다. 이렇게 해서, 송출 플런저 파이프(35)는 이것의 전단부(45)에 밸브 본체(50)용 밸브 시트(57;seat)를 형성한다. 밸브 본체(50)의 후방 단부면(52)이 밸브 시트(57)에배치된다면, 밸브 본체(50) 외면 영역에 제공된 홈(55) 내의 통로는 막힌다.

가이드 파이프(40)를 벗어나 전방으로 압력 챔버 보어(18) 내로 돌출하는 밸브 본체(50)의 영역은 압력 챔버 요소(60)에 의해 둘러싸여 있는데, 상기 압력 챔버 요소는 원통형 벽(61)과 전방 단부벽(62)을 포함하며, 이 전방 단부벽(62)의 중앙에는 구멍 또는 보어(63)가 제공된다. 압력 챔버 요소(60)의 원통형 벽(61)은 확실하게 체결되는 방식으로 압력 챔버 보어(18)에 끼워지며, 이 경우 원통형 벽(61)의 자유단상의 압력 챔버 요소의 단부면(64)은 가이드 파이프(40)의 외측으로 돌출하는 환형 웨브(41)에 인접하게 배열되며, 압력 챔버(66)와 연료 공급 보어(76) 사이를 연결하는 반경방향 통로 보어(65)가 압력 챔버 요소(60)에 제공된다.

압력 챔버 요소(60)는 이것의 내부에, 밸브 본체(50)가 집어넣어질 수 있으며 연료가 가압되는 압력 챔버(66)를 한정한다. 압력 챔버 요소(60)의 거의 절반 길이를 연장하는 분사 방향으로 후방 영역의 폭 간격은 전방 영역보다 크다. 상기 후방 영역의 폭 간격은 밸브 본체(50)의 환형 웨브(54)가 미세한 틈을 구비한채로 압력 챔버(66)에 집어넣어질 수 있을 정도로 크게 설정되어야 하는 반면, 전방 영역의 폭 간격은 단지 밸브 본체(50)의 환형 웨브(54)로부터 전방으로 연장하는 영역과 상기 영역을 둘러싸고 있는 헬리컬 스프링(67)에 대해 충분할 정도로만 설정된다. 따라서, 압력 챔버(66)는 분사 공정중 이루어지는 밸브 본체(50)의 서지 이동 동안 필요한 공간보다 약간만 크게 형성되면 된다.

헬리컬 스프링(67)의 일단부는 압력 챔버 요소(60)의 전방 단부벽(62)의 내측에 설치되며, 나머지 단부는 밸브 본체(50), 특히 밸브 본체의 환형 웨브(54)를 지탱하므로, 밸브 본체(50)를 밀어 압력 챔버 요소(60)를 이격시킨다.

분사 방향으로 압력 챔버 요소(60)의 전방은 압력 챔버 보어(18)의 전방 개방 단부에 나사체결된 연결 요소(70)에 의해 축방향으로 고정된다. 연결 요소(70)는 밸브 본체(50)가 헬리컬 스프링(67)에 의해 후방을 향해 사전응력을 받도록 압력 챔버 요소(60)의 축방향 전방 위치를 한정한다. 연결 요소의 외측에는 연료 공급 라인(72)(도 1 참조)을 연결하기 위한 주둥이(71)가 형성된다. 연결 요소(70)는 종축방향으로 연속적인 보어(73)를 구비하며 상기 보어에는 정압 밸브(74)가 수용된다. 정압 밸브는 압력 챔버 요소(60)에 인접하게 배열되는 것이 바람직하다.

압력 챔버 요소(60)의 외면에는 플라스틱 밀봉 링(69)이 장착되는 환형 홈(68)이 형성되며, 상기 밀봉 링(69)에 의해 압력 챔버 보어(18)의 내면에 압력 챔버 요소(60)가 밀봉된다.

연료를 공급하기 위해, 연료 공급 구멍(76)이 펌프 케이싱(15)의 압력 챔버 보어(18) 영역에 제공되어, 압력 챔버 요소(60)의 보어(65)와 연통할 수 있다. 펌프 케이싱(15)의 외부에 형성된 연료 공급 구멍(76)은 연료 공급 밸브(78)가 나사체결된 소켓(77)에 의해 둘러싸여 있다. 연료 공급 밸브(78)는 밸브 케이싱(79)을 구비한 원웨이(one-way) 밸브로서 구성된다. 밸브 케이싱(79)은 두 개의 축방향으로 정렬된 보어(80,81)를 구비하는데, 펌프 케이싱쪽 보어(80)의 내경이 보어(81)의 내경보다 크기 때문에, 구형체(83)용 밸브 시트(82)를 형성하는 환형 스텝이 두 개의 보어 사이에 설치된다. 구형체(83)는 펌프 케이싱(15)의 연료 공급 구멍(76)의 주변 영역에 형성된 보어(80) 내에 지지된 스프링(84)에 의해 밸브 시트(82)에 반발하게 사전 응력을 받으므로, 압력을 받아 외부로부터 연료가 공급되면 밸브 시트(82)로부터 구형체(83)가 들어올려져, 연료는 보어(80)와 연료 공급 구멍(76)을 통하여 압력 챔버 보어(18)로 공급된다.

압력 챔버(66)로부터 밸브 본체(50)의 홈(55)을 통과하여 송출 플런저 파이프(35)의 밸브 시트(57)와 밸브 본체(50)의 후방 단부면(52) 사이의 간격으로 그리고 송출 플런저 파이프(35)의 통로 공간(36)을 통과하여 폐쇄 플러그(26)의 막힌 구멍(43)까지 통로가 연장된다. 막힌 구멍 또는 보어(43)는 종축방향으로 연장하게 배열되어 있으면서 아마츄어 공간(23)에는 개방되어 있는데, 막힌 구멍(43)의 길이는 폐쇄 플러그(26) 길이의 거의 2/3 내지 3/4정도이다. 하나의, 바람직하게는 두 개 이상의 긴 보어(88)가 막힌 구멍(43)의 후방 영역으로부터 폐쇄 플러그(26)의 전방 단부면(25)의 외주부 영역(89)까지 연장하여, 아마츄어 공간(23)과 막힌 구멍(43) 사이에 연통 연결이 생성된다.

연료 방출 구멍으로서 외측으로 연장하는 보어(90)가 제1 환형 스텝의 외주부 영역에 제공된다. 보어(90)는 연료 복귀 라인(92)에 연결하기 위한 연결 요소(91)를 통과하여 외측으로 연장한다(도 1 참조).

원통형 폐쇄 플러그(26)는 이것의 외면에 원주방향으로 외측으로 돌출하는 환형 웨브(93)를 구비한다. 환형 웨브(93)는 특히, 펌프 케이싱(15)의 외면 둘레에 맞물려지는 체결 링(94) 또는 상기 체결 링(94)에 직접 접하여 배열된 코일 케이싱 실린더(95)를 축방향으로 고정시킨다. 체결 링(94)의 단면은 두 개의돌출부(96,97)가 서로 직각으로 배열된 형상으로, 돌출부(96)는 펌프 케이싱(15)의 외면을 지지하며 나머지 돌출부(97)는 외측으로 돌출하여 코일 케이싱 실린더를 지지한다. 코일 케이싱 실린더(95)는 실린더 벽(98)과 실린더 기부(99)로 구성되며, 이 실린더 기부는 내측을 향하고 있는 실린더 벽(98)에 측방향으로 접합되어 있으며 그리고 실린더 벽(98)이 펌프 케이싱(15)으로부터 외측으로 수직으로 돌출하는 케이싱 벽(100)과 충돌할 때까지, 실린더 기부(99)를 후방을 향하게 한 상태로 코일 케이싱 실린더(95)가 후방으로부터 코일 케이싱(15)에 끼워맞춰지도록 구멍을 구비하며, 따라서 코일(102)을 보유하기 위한 거의 직사각형의 단면을 구비한 환형 챔버(101)를 측정한다.

따라서, 코일 케이싱 실린더(95)와 체결 링(94)은 케이싱 벽(100)과 폐쇄 플러그(26)의 환형 웨브(93) 사이에 클램핑 처리되어 이들의 축방향 위치에 고정된다. 체결 링(94)의 돌출부(96)는 이것의 단부면의 내부 가장자리가 모서리가 깎여 있으며, O-링과 같은 밀봉 링(103)이 예를 들면, 상기 단부면에 형성된 깎인 모서리와 환형 웨브(93) 사이에 클램핑 처리된다.

코일(102)은 단면이 거의 직사각형으로, 거의 U 자형 단면을 구비한 지지 요소 실린더(104)내에서 에폭시 수지에 의해 주조되므로, 코일(102)과 지지 요소 실린더(104)는 단일 구성 요소 코일 모듈을 형성한다. 지지 요소 실린더(104)는 실린더 벽(105)과 상기 벽(105)으로부터 반경방향으로 돌출하며 코일(102)용 공간의 범위를 한정하는 두 개의 측벽(106,107)을 구비하며, 실린더 벽(105)은 후방 측벽(106)을 지나쳐 측방향으로 보다더 연장되어, 이것의 단부면(108),측벽(106,107)의 단부면(109) 및 실린더 벽(105)과 전후방 측벽(106,107)의 내면들은 확실하게 체결되는 방식으로 환형 챔버(101)를 지탱한다.

코일(102)과 아마츄어 공간(23) 사이에 배열된 펌프 케이싱(15)의 영역에는 코일(102)과 아마츄어(24) 사이의 자성으로 인한 단락을 방지하도록, 예를 들면 구리, 알루미늄, 스테인레스강과 같은 자성 투과율이 낮은 재료(110)가 제공된다.

본 발명에 따른 분사 펌프의 제2 실시예가 도 5에 도시되어 있다.

제2 실시예에 따른 왕복 플런저 펌프(1)는 전술한 왕복 플런저 펌프(1)와 기본적으로 동일한 구조로, 형상과 작용이 동일한 구성요소들은 동일한 도면 부호를 사용하여 도시하고 있다.

제2 실시예에 따른 왕복 플런저 펌프(1)는 제1 실시예에 따른 왕복 플런저 펌프보다 종방향 길이가 짧은데, 이것은 밸브 본체로서 구형체(50a)를 사용함으로써 달성된다. 가이드 파이프(40)의 환형 웨브(41)에는 가이드 파이프가 더 이상 후방으로 이동할 수 없도록 구형체(50a)용 접합부가 형성된다. 환형 웨브(41)는 구 형상에 맞춰진 환형의 구형체 시트(41a)를 구비하는 구조로, 이 환형 구형체 시트 영역에서 구형체(50a)는 확실하게 체결되는 방식으로 환형 웨브(41)를 지지한다.

구형체(50a)는 매끄러운 표면을 구비하며, 이로 인해 홈(41b)이 구형체 시트(41a)에 제공될 수 있는데, 상기 홈(41b)에 의해 압력 챔버(66)는 구형체(50a)가 밸브 시트(57)로부터 거리를 두고 배열된 경우 송출 플런저 파이프(35)의 밸브 시트(57)와 구형체(50a)의 표면 사이 갭에 연결된다. 홈(41b)으로 인해 압력챔버(66)의 소유가 가능해진다.

상기 실시예의 폐쇄 플러그(26a)는 전방 단부면(25)으로부터 연장하면서 내부에 송출 플런저 파이프(35)가 안내되는 중앙의, 제1 보어(120)를 구비하며, 상기 보어는 제1 실시예의 폐쇄 플러그(26)의 막힌 구멍(43)에 대응한다. 제1 보어(120)는 폐쇄 플러그(26a)의 제2 보어(121)에 개방되어 있다. 보어(120,121)는 펌프 케이싱(15) 및/또는 폐쇄 플러그(26a)의 종방향 축선(19)에 대해 동심적으로 배열된다. 제2 보어(121)는 폐쇄 플러그(26a)의 후방 단부면(122)까지 연장하며, 연료 복귀 라인(92)을 연결하기 위한 연결 요소(91a)를 수용하는 내부 나사홈이 제공되어 있다. 시작 위치에서, 송출 플런저 파이프(35)를 소유하기 위한 유동 경로는 연료 공급 밸브(78)로부터 압력 챔버(66)로 홈(41b)을 통과하여 밸브 시트(57)와 구형체(50a) 사이 갭으로 그리고 송출 플런저 파이프(35)의 통로 공간(36)을 통과하여 보어(121)로 및/또는 연결 요소(91a)를 통과하여 연료 복귀 라인(92)으로 연장한다. 따라서, 상기 유동 경로는 아마츄어 공간(23)을 통과하지 않는다.

아마츄어 공간(23)을 소유하기 위해서는 밸브 케이싱(79)의 보어(81)와 아마츄어 공간(23) 사이를 연장하면서 이들을 연결하고 있는 횡방향 유동 보어(125)를 구비한 횡방향 유동 경로가 제공된다. 밸브 케이싱(79)의 보어(81)는 연료 공급 밸브(78) 외부에 위치하므로, 공급된 연료는 줄어드는 지점 없이 아마츄어 공간(23)으로 직접 통과한다. 따라서, 연료는 아마츄어 공간(23)으로부터 보어(88)를 통과하여 폐쇄 플러그(26a)의 연결 요소(91a)가 설치된 제2 보어(121)로 유동하며, 연결 요소(91a)를 통과하여 연료 복귀 라인(92)으로 유동한다. 따라서, 횡방향 유동 경로는 송출 플런저 파이프(35)의 통로 공간(36)을 통과하는 유동 경로용 바이패스 형태로 형성된다.

아마츄어 공간(23) 내에 열 생성이 심할 때에는 횡방향 유동 경로가 유리한데, 그 이유는 아마츄어 공간(23)이 차가운 연료에 의해 소유되기 때문으로, 아마츄어 공간(23)의 소유는, 횡방향 유동 경로가 예를 들면, 유동을 방해하는 밸브 통로 또는 홈 통로와 같은 줄어드는 지점을 구비하지 않고 있기 때문에 상당량이 처리될 수 있다.

횡방향 유동 경로가 있으므로 연료 펌프가 공급될 연료에 급유 압력을 지원하지 않고서도 아마츄어 공간(23)이 소유될 수 있는데, 이는 왕복 플런저 펌프(1)의 흡입 효과 덕택으로, 연료가 상기 횡방향 유동 경로로도 공급되기 때문이다.

상기 실시예에서, 특히 열 생성이 낮을 때에는 아마츄어(24)를 가능한 한 이동하기 자유롭게 유지하기 위하여 아마츄어 공간(23)을 건조시키는 것이 적절할 수도 있다. 이를 위하여, 횡방향 유동 보어(125) 또는 폐쇄 플러그(26a)의 보어(88)가 제공되지 않으므로, 아마츄어 공간(23)은 유동 경로와 분리된다.

본 발명에 따른 분사 장치의 작동 방법은 본 발명의 제1 실시예를 참조하여 후술된다.

유동이 코일(102)에 의하여 중지된다면, 아마츄어(24)는 나선형 스프링(38)에 의해 폐쇄 플러그(26)를 향해 후방으로 가압되며, 아마츄어의 후방 단부면(28)이 폐쇄 플러그를 지탱한다. 이것이 아마츄어(24)의 시작 위치로, 상기 위치에서송출 플런저 파이프(35)는 밸브 본체(50)의 후방 단부면(52)으로부터 거리(S_v) 만큼 밸브 시트(57)가 이격 분리된 상태로 배열된다.

시작 위치에서, 급유 압력 상태의 연료가 연료 탱크(111)로부터 연료 펌프(112)와 연료 공급 라인(113)에 의해 연료 공급 밸브(78)를 통과하여 압력 챔버(66)로 공급된다. 연료는 압력 챔버(66)로부터 밸브 본체(50)의 외부 영역에 제공된 홈(55)을 통과하여 가이드 파이프(40)를 통과하여 송출 플런저 파이프(35)의 밸브 시트(57)와 밸브 본체의 후방 단부면(52) 사이 갭으로 그리고 송출 플런저 파이프(35)의 통로 공간(36)을 통과하여 폐쇄 플런저(26)의 막힌 구멍(43)으로 유동한다. 가압된 연료는 막힌 구멍(43)의 후방 단부 영역을 벗어나 폐쇄 플러그(26)의 보어(88)를 통과하여 유동하여 아마츄어 공간으로 주입되며, 아마츄어(24) 전후방의 아마츄어 공간의 영역이 아마츄어(24)에 제공된 홈(32)을 통하여 서로 연통 연결됨으로써, 전체 아마츄어 공간은 연료로 채워진다. 연료는 보어(90)와 연결 요소(91)와 그리고 연료 복귀 라인(92)을 통하여 연료 탱크(111)로 다시 안내된다.

따라서, 송출 플런저 요소(44)의 시작 위치에서, 연료의 유동 경로는 연료 공급 밸브(78)로부터 압력 챔버(66)와, 송출 플런저 파이프(35)의 통로 공간(36)과, 폐쇄 플러그(26)의 막힌 구멍(43)과 보어(88)와, 아마츄어 공간(23)과 그리고 보어(90)를 통하여 연결 요소(91)로 연장하여, 연료는 통로를 통하여 연속적으로 공급되며 소유되어, 압력 챔버에는 항상 새로운, 차가운 연료가 연료 탱크(111)로부터 직접 공급되어 범람한다.

연료 펌프(112)에 의해 발생된 급유 압력이 유동 경로에서 이루어진 압력 강하보다 크기 때문에, 왕복 플런저 펌프(1)의 연속적인 소유가 보장되며, 또한 상기 압력은 정압 밸브(74)의 게이트(gate) 압력보다 낮기 때문에, 송출 플런저 요소(44)의 시작 위치에서는 연료가 연소 공간(4)으로 공급되지 않는다.

코일(102)에 전류가 흐르는 경우, 아마츄어(24)는 상기와 같이 발생된 자기장에 의하여 서지 또는 분사 방향으로 전방으로 이동된다. 길이(S_v)(시작 위치에 있는 송출 플런저 파이프(35)의 밸브 시트(57)와 밸브 본체(50)의 후방 단부면(52) 사이의 거리에 일치하는)에 걸친 사전 이동 동안, 스프링(38)의 탄성력만이 마찰식 체결 방식으로 아마츄어(24)와 이것에 연결된 송출 플런저 파이프(35)의 이동을 방해한다. 스프링(38)의 탄성력은 아마츄어(24)가 저항없이 수직으로 이동할 수 있으면서도 시작 위치로 복귀되기에 충분할 정도로 약하게 설정된다. 아마츄어(24)는 연료로 채워진 아마츄어 공간(23)에서 "부유"하며, 연료는 아마츄어 공간(23)내 아마츄어(24)의 전후방에서 소정의 방식으로 여기저기로 유동할 수 있으므로, 아마츄어(24)를 방해하는 어떠한 압력도 형성되지 않는다. 따라서, 아마츄어(24)와 송출 플런저 파이프(35)를 포함하는 송출 플런저 요소(44)는 계속 가속되며 운동 에너지를 저장한다.

사전 이동 말기에, 송출 플런저 요소(44)의 밸브 시트(57)가 밸브 본체(50)의 후방 단부면(52)에 충돌하여, 밸브 본체는 갑자기 전방으로 가압된다. 송출 플런저 파이프(35)의 밸브 시트(57)가 밸브 본체(50)의 후방 단부면(52)을 지탱하므로, 연료가 더 이상 압력 챔버(66)로부터 후방으로 방출될 수 없도록 압력 챔버로부터 송출 플런저 파이프(35)의 통로 공간(36)까지의 유동 경로는 중지된다. 따라서, 연료는 압력 챔버(66)내 밸브 본체(50)의 사전 이동을 통하여 이동되며, 상기 연료는 가압된다. 연료 공급 밸브(78)는 폐쇄되는데, 그 이유는 압력 챔버와 연료 공급 밸브(78)의 보어(80)에 형성된 압력이 연료 펌프에 의한 연료 공급에 의해 형성된 압력보다 크기 때문이다. 예정된 압력에서 정압 밸브(74)가 개방되기 시작하여, 분사 노즐(2)과 왕복 플런저 펌프(1) 사이 공급 라인에 위치한 연료는, 예를 들면 60bar까지의 분사 노즐(2)의 게이트 압력에 의하여 결정된 예정된 압력으로 압축된다. 따라서, 송출 플런저 요소(44) 충돌시, 송출 플런저 요소의 이동시 저장된 에너지는 압력 챔버(66)에 위치한 연료에 갑자기 전달된다.

분사 노즐(2)은 연료를 직접 내연기관의 실린더(5)로 분사하는데, 연료는 본 발명에 따른 분사 장치에 의해 달성된 고압 덕택으로 최종적으로 노즐(2)에 의해 분무된다.

정압 밸브(74)는 역지 밸브로, 이러한 역지 밸브는 통상적으로 밸브 시트에 보어를 구비하여 이곳을 향해 단단한 밸브 본체가 스프링에 의해 가압된다. 이 통상적인 정압 밸브(74)는 연료 공급 라인(72)의 유입 라인을 매우 빠르면서도 신뢰성있게 폐쇄한다. 이 경우, 연료 공급 라인(72)의 압력은 분사 노즐(2)의 개방 압력보다 약간만 낮은 정압으로 유지된다.

온도 변동의 결과로써, 연료 공급 라인(72)의 압력이 변할 수 있는데, 이 경우 분사 노즐이 개방되어 연료는 예정 가능한 시간에 연소 공간으로 유입되고, 그 결과 방출물의 오염 수치가 상당히 증가된다.

반면에, 연료 공급 라인(72)의 정압 밸브(74)는 기포 형성을 방지하기 위하여 약 5 내지 10bar의 영구적인 압력 수준을 유지하는 경향이 있다.

이러한 이유로, 본 발명의 또다른 목적은 연료가 부주의로 연소 공간으로 들어갈 가능성, 특히 기포 형성을 방지하는 정압 밸브를 제공하는 것이다.

상기 목적은 청구항 17의 특징을 구비한 정압 밸브에 의하여 달성된다. 본 명세서에서, 연료 공급 라인으로의 유입 라인은 빠르면서도 신뢰성있게 폐쇄되며, 연료 공급 라인 내의 정압은 분사 노즐의 게이트 압력보다 상당히 낮으면서 기포 형성을 방지하는데 필요한 수준보다 높은 수준이 된다.

본 발명에 따른 정압 밸브(74)는 밸브 본체로서 평평한 탄성 다이아프램(200)을 구비하며, 상기 다이아프램은 스프링(202)에 의해 밸브 시트(201)를 향해 가압된다(도 6 참조).

정압 밸브(74)의 개방 위치에서, 연료는 고압 하에 압력 챔버(66) 또는 정압 밸브의 외측으로부터 분사 노즐(2) 방향으로 공급되며, 다이아프램(200)은 밸브 시트(201)로부터 들어올려진다. 상기 과정에서, 동일 압력이 다이아프램(200)의 양측면에 설정되어, 다이아프램(200)의 두 개의 평평한 측면상의 압력은 평형이 된다. 본 명세서에서, 다이아프램은 평면 형상이다.

정압 밸브의 외부로부터 압력이 감소하는 경우, 스프링(202)은 다이아프램(200)을 밸브 시트(201)를 향해 가압하여, 정압 밸브는 예정된 폐쇄 압력에서 폐쇄된다. 정압 밸브 외부의 압력이 보다더 감소한다면, 다이아프램(200)은 스프링측의 우세한 압력에 의해 압력 챔버(66)를 향해 외측으로 곡선형이 됨으로, 연료 공급 라인(72)의 연료는 다소 팽창 또는 분무될 수 있으며, 그 결과로써 연료의 압력 수준은 감소된다. 따라서, 탄성 다이아프램(200)을 설치함으로써 정압 밸브(74)가 폐쇄된 후 정압 밸브(74)의 폐쇄 압력 이하로 압력이 보다더 강하할 수 있다. 또한, 연료 공급 라인(72)에서 일어나는 압력 변동은 다이아프램(200)의 탄성에 의해 보상되므로, 부주의로 인한 연료 공급 라인(72)의 압력 증가와, 이에 따른 분사 노즐의 부주의한 개방은 방지된다.

바람직하게, 정압 밸브(74)는 스프링(202)이 밸브 시트(201)상의 다이아프램(200)의 지지부 내에 축방향으로 놓여 있는 영역으로 다이아프램(200)을 이동시키는 방식으로 구성되므로, 다이아프램(200)은 밸브 시트(201)상의 스프링(202)의 탄성 효과에 의해 항상 곡선형이 된다.

다이아프램(200)은 고무 또는 금속으로 형성될 수 있으며, 고무 다이아프램은 다이아프램을 딱딱하게 하는 금속 프레임에 의해 적절한 방법으로 둘러싸여진다.

Claims

고체 상태의 에너지 저장 원리(solid-state energy storage principle)에 따라 작동하며,

저항이 없는 가속 상태 동안 압력 챔버(66)에 위치한 연료에 갑자기 전달되는 운동 에너지를 저장하여 분사 노즐 장치를 통하여 연료를 분무하기 위한 압력 서지를 발생시키는 송출 플런저 요소(44)가 배열된 펌프 케이싱(15)을 구비한 왕복 플런저 펌프로서 구성되는 연료 분사 장치로서,

저항이 없는 상기 가속 상태를 중지시키는 수단은, 밸브 본체(50) 및 상기 송출 플런저 요소(44)에 형성된 밸브 시트(57)를 포함하며 그리고 압력 서지를 발생시키기 위하여 압력 챔버(66)를 폐쇄시켜 송출 플런저 요소(44)의 운동 에너지가 압력 챔버(66)에 담긴 연료에 전달되도록 하는 밸브로 이루어지고,

상기 밸브 시트(57)와 밸브 본체(50)를 분사 방향으로 전방에 놓여 있는 송출 플런저 요소(44)의 단부(45)에 배열시킴으로써, 압력 챔버(66)가 송출 플런저 요소(44)로부터 공간적으로 분리될 수 있도록 구성되어 있는 연료 분사 장치에 있어서,

상기 압력 챔버(66)에는 연료를 공급하기 위해 상기 펌프 케이싱(15)으로부터 외부로 직접 통하는 연료 공급 구멍(76)이 설치되며, 상기 연료 공급 구멍(76)은 새로운, 특히 가압된 연료가 상기 압력 챔버(66)로 공급되도록 연료 공급 라인(113)에 연결되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
제1항에 있어서, 상기 연료 공급 구멍(76)은 상기 압력 챔버(66)를 둘러싸고 있는 펌프 케이싱(15)상에 배치되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연료 분사 장치는 자기 코일(102)과 상기 코일(102)에 의하여 구동되는 송출 플런저 요소(44)를 구비한 전자기적으로 작동되는 왕복 플런저 펌프(1)로서 구성되며, 상기 송출 플런저 요소(44)는 원통형의 아마츄어(24)와 긴 송출 플런저 파이프(35)를 구비하며, 상기 송출 플런저 파이프(35)의 단부(45,46)는 종축방향으로 아마츄어(24)를 초과하여 연장하며, 그리고 각각 종축방향으로 이동 가능하도록 확실하게 체결되는 방식으로 오목부에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
제3항에 있어서, 상기 송출 플런저 파이프(35)는 마찰식 체결 방식으로 아마츄어(24)에 연결되며, 상기 밸브 시트(57)는 송출 플런저 파이프(35)의 전단부(45)에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
제4항에 있어서, 상기 밸브 본체(50)는 가이드 파이프(40) 내에서 축방향으로 이동 가능하도록 장착된 긴 원통형의 중실 본체로, 이것의 외주면상에는 종방향으로 연장하며 압력 챔버로부터 송출 플런저 파이프(35) 내의 통로 공간(36)까지 통로를 형성하는 홈(55)이 형성되어 있으며, 상기 통로는 송출 플런저 파이프(35)가 이것의 밸브 시트(57)로 밸브 본체(50)를 지탱할 때 폐쇄되어, 압력 챔버(66)가 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
제4항에 있어서, 상기 밸브 본체는 구형체(50a)이며, 구형체(50a)가 더 이상 후방으로 이동할 수 없도록 구형체(50a)용 접합부를 형성하는 구형체 시트(41a)가 제공되며, 상기 구형체 시트(41a)는 압력 챔버(66)로부터 송출 플런저 파이프(35) 내의 압력 공간(36)까지의 통로를 형성하는 하나 이상의 홈(41b)을 구비하며, 상기 통로는 밸브 시트(57)가 밸브 본체(50)를 지탱할 때 폐쇄되어, 압력 챔버(66)가 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
제6항에 있어서, 상기 원통형의 아마츄어(24)는 분사 방향으로 전방 단부면(29), 후방 단부면(28) 및 외면(30)을 구비하며, 원뿔형 표면(31)이 후방 단부면(28)으로부터 상기 아마츄어(24)의 종방향 중심까지 외면상에서 후방으로부터 전방으로 연장하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
제7항에 있어서, 상기 왕복 플런저 펌프(1)는 아마츄어 보어(16)를 갖춘 펌프 케이싱(15)을 구비하며, 상기 아마츄어 보어에서 아마츄어 공간(23)은 분사 방향으로 후방으로는 폐쇄 플러그(26,26a)에 의해, 분사 방향으로 전방으로는 제1 환형 스텝(21)에 의해 아마츄어 보어(16)에 의해 한정되며, 상기 아마츄어 공간(23)에서 아마츄어(24)는 종축방향으로 이것에 작용하는 스프링(38)과 자기 코일(102)에 의해 전후로 이동되며, 상기 아마츄어(24)의 외부 영역에는 두 개 이상의 홈(32)이 형성되어 있으며, 상기 홈(32)은 종축방향으로 외주부에 걸쳐 대칭적인 분포로 연장하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
제8항에 있어서, 상기 아마츄어(24)는 코일(102)에 전류가 통하지 않을 때 스프링(38)의 탄성 효과에 의해 시작 상태가 되며, 상기 시작 상태에서 공급된, 가압된 연료를 위한 연속적인 유동 경로는 압력 챔버(66)로부터 밸브 본체(50)의 홈(55)과 송출 플런저 파이프(35)의 통로 공간(36)을 통과하여 그리고 폐쇄 플러그(26)의 막힌 구멍(43) 및 하나 이상의 보어(88)를 통과하여 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
제9항에 있어서, 상기 아마츄어 공간(23)은 외측으로 뻗어나간 보어(90)와 연결 요소(91)를 통해 연료 복귀 라인(92)에 연결되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
제10항에 있어서, 상기 폐쇄 플러그(26a)에는 연료 분사 장치로부터 연료 복귀 라인(92)으로 연료가 안내되는 연속적인 보어가 제공되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
제11항에 있어서, 횡방향 유동 보어(125)가 제공되며, 이 보어를 통하여 연료가 아마츄어 공간(23)으로 직접 공급될 수 있으며, 폐쇄 플러그(26a)는 아마츄어 공간(23)을 폐쇄 플러그(26a)의 연속적인 보어에 연결하는 보어(88)를 구비하므로, 아마츄어 공간(23)을 소유(掃油)하기 위한 횡방향 유동 경로가 형성되며, 상기 횡방향 유동 경로는 송출 플런저 요소(44)의 통로 공간(36)에 독립적인 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
제12항에 있어서, 상기 압력 챔버(66)는 정압 밸브(74)에 의해 한정되며, 상기 정압 밸브는 예정된 압력에서 개방되기 시작하여 분사 노즐(2)로 향하는 연료 공급 라인(72)의 통로를 개방하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
제13항에 있어서, 상기 압력 챔버(66)는 분사 공정 동안 이루어지는 밸브 본체(50)의 서지 이동 중에 차지되는 공간보다 약간 더 큰 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
고체 상태의 에너지 저장 원리에 따라 작동하는 연료 분사 장치로서, 저항이 없는 가속 상태 동안 압력 챔버(66)에 위치한 연료에 갑자기 전달되는 운동 에너지를 저장하여 분사 노즐 장치를 통하여 연료를 분무하기 위한 압력 서지를 발생시키는 송출 플런저 요소(44)를 구비하고, 상기 연료 분사 장치는 전자기적으로 작동되는 왕복 플런저 펌프(1)로서 구성되며, 상기 송출 플런저 요소(44)는 아마츄어(24)와 긴 원통형의 펌프 플런저 또는 긴 송출 플런저 파이프(35)를 구비하며, 상기 펌프 플런저는 마찰식 체결 방식으로 상기 아마츄어(24)에 연결되며 종축방향으로 상기 아마츄어(24)를 지나쳐 연장하고 있으며, 상기 원통형 펌프 플런저 또는 상기 송출 플런저 파이프(35)의 단부(45,46)는 각각 확실하게 체결되는 방식으로 오목부 내에서 안내되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 2행정 내연기관으로 연료를 분사하기 위하여 고체 상태의 에너지 저장 원리에 따라 작동하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
제15항에 있어서, 폐쇄 상태에서 스프링(202)에 의해 밸브 시트(201)를 향하여 탄성적으로 이동되는 밸브 본체를 구비하는 정압 밸브를 구비하며, 상기 밸브 본체는 탄성 다이아프램(200)인 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
제17항에 있어서, 상기 다이아프램(200)은 디스크 형태인 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 다이아프램(200)은 금속의 작은판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 다이아프램(200)은 금속 프레임에 의하여 둘러싸인 고무 디스크로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
제20항에 있어서, 상기 스프링(202)은 상기 밸브 시트(201) 내에 축방향으로 배열된 영역에서 상기 다이아프램(200)을 이동시키는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.