KR100364070B1 - Fuel injection device of reciprocating piston internal combustion engine - Google Patents

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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/205Quantity of fuel admitted to pumping elements being metered by an auxiliary metering device

Abstract

연료분사장치(1)는 압력하의 연료에 의하여 구동되는 미터링피스톤(3), 즉 차동피스톤으로서 형성된 미터링피스톤(3)으로 작동한다. 미터링피스톤(3)의 후단(31)은 2000바까지 및 그 이상의 고압하의 연료에 연결되고, 이 연료에 의하여 동작한다. 콘트롤피스톤(4)은, 예를 들면 전기적으로 제어되는 유압드라이버(6,61;7)에 의하여 두 말단위치사이에서 상하로 이동한다. 콘트롤피스톤(4)은 연료용 가이드소자(41,42)를 가지고, 이들을 통하여 연료가 연료펌프(8,81)로부터 미터링피스톤공간(30)으로 공급되거나, 미터링피스톤공간(30)으로부터 왕복피스톤내연기관(5)의 실린더(52,53)로 공급된다. 콘트롤 또는 가이드소자(41,42), 즉 홈과 보어가 유리하게 배열되어 있으므로, 즉 어떠한 위치에서도 고압연료펌프(8,81)에 또는 실린더(52,53)의 분사노즐(51)에는 동시에 연결되지 않는다.The fuel injection device 1 operates with a metering piston 3 driven by fuel under pressure, that is, a metering piston 3 formed as a differential piston. The rear end 31 of the metering piston 3 is connected to a fuel under high pressure up to 2000 bar and above, and is operated by this fuel. The control piston 4 is moved up and down between the two end positions by, for example, hydraulic drivers 6, 61; 7 which are electrically controlled. The control piston 4 has fuel guide elements 41 and 42 through which fuel is supplied from the fuel pumps 8 and 81 to the metering piston space 30 or from the metering piston space 30 to the reciprocating piston internal combustion. It is supplied to the cylinders 52 and 53 of the engine 5. The control or guide elements 41, 42, ie the grooves and the bores are advantageously arranged, ie connected to the high pressure fuel pumps 8, 81 or to the injection nozzles 51 of the cylinders 52, 53 at any position. It doesn't work.

Description

왕복피스톤 내연기관의 연료분사장치Fuel injection device of reciprocating piston internal combustion engine

본 발명은 조정용 피스톤과, 이 조정용 피스톤의 제어를 위한 안내 부재를 갖는 제어용 피스톤과, 가압된 연료를 조정용 피스톤으로 보내는 유로를 갖는 왕복피스톤 내연기관의 연료분사장치에 관한 것이다. 이러한 분사장치, 예를 들면 디젤엔진에 있어서 연소연료는 고압하에서 실린더내로 분사된다.The present invention relates to a fuel injection device for a reciprocating piston internal combustion engine having an adjustment piston, a control piston having a guide member for controlling the adjustment piston, and a flow passage for sending pressurized fuel to the adjustment piston. In such an injector, for example a diesel engine, combustion fuel is injected into a cylinder under high pressure.

분사과정은 매우 특수한 사이클, 즉 정확한 순간에 또 정확한 양으로 발생한다. 캠 제어에 의한 종래의 연료분사시스템은 기계적으로 복잡하고, 더욱이 예를 들면 연료소비와 방사의 최적화에 대하여 한정된 방법에서만 융통성이 있다. 본 발명의 전술한 것과 같은 분사시스템은 승용차 및 화물자동차에 대하여 공지되어 있으나, 이 모든 시스템은 중유(重油)를 사용하는 운전에는 적합하지 않고, 순전히 시간제어된 연료량 조정을 가지고 있을 뿐이고, 고압연료탱크는 누출로부터 보호되어 있지 않다.The injection process takes place in a very special cycle, at the right moment and in the right amount. Conventional fuel injection systems by cam control are mechanically complex and, moreover, only flexible in a limited way, for example for optimization of fuel consumption and emissions. Injection systems such as those described above of the present invention are known for passenger cars and freight cars, but all of these systems are not suitable for heavy fuel oil operation and only have a purely time-controlled fuel volume adjustment and high pressure fuel. The tank is not protected from leakage.

본 발명의 주목적은 분사과정이 개량된 분사장치를 제공하는 것이다. 본 발명에 따르면, 이와 같은 분사장치는 조정용 피스톤은 후방이 채널을 통하여 연료유로에 항상 연결되는 차동 피스톤으로서 형성되고, 상기 제어용 피스톤은 연료용 안내 부재를 가지고, 보어의 2개의 말단위치를 취할 수 있는 동시에, 제1 말단위치에서는 조정용 피스톤의 앞쪽으로 연료용 유로가 연료를 공급하기 위하여 개방되고, 조정용 피스톤의 앞쪽으로부터 왕복피스톤 내연기관의 실린더의 분사노즐로 향하는 연료채널은 폐쇄되고, 제2 말단위치에서는 조정용 피스톤의 앞쪽으로 향하는 연료용 유로는 폐쇄되고, 조정용 피스톤의 앞쪽으로부터 왕복피스톤 내연기관의 실린더의 분사노즐로 향하는 연료채널이 개방되는 것을 특징으로 한다. 종속항들은 본 발명의 더욱 유리한 예에 관한 것이다.The main object of the present invention is to provide an injection apparatus with an improved injection process. According to the present invention, such an injector is provided with an adjustment piston whose rear is always connected to the fuel passage via a channel, the control piston having a fuel guide member, which can take two end positions of the bore. At the same time, in the first end position, the fuel flow passage is opened to supply fuel to the front of the adjustment piston, and the fuel channel from the front of the adjustment piston to the injection nozzle of the cylinder of the reciprocating piston internal combustion is closed, and the second end is closed. In the position, the fuel flow passage directed toward the front of the adjustment piston is closed, and the fuel channel from the front of the adjustment piston to the injection nozzle of the cylinder of the reciprocating piston internal combustion engine is opened. Dependent claims relate to more advantageous examples of the invention.

본 발명의 개량된 분사장치에 있어서는, 연료의 분사는 제어용 피스톤과 조정용 피스톤에 의하여 제어 및 모니터링된다.In the improved injector of the invention, the injection of fuel is controlled and monitored by the control piston and the adjustment piston.

제어용 피스톤은 유압으로 구동되어, 전기유압밸브를 통하여 한방향으로 스위칭되는 것이 유리하다. 제어용 피스톤의 기계적 구동을 여분의 구성(redundancy)을 이유로 원한다면, 이것도 또한 가능하다.The control piston is hydraulically driven, advantageously switching in one direction through the electrohydraulic valve. This is also possible if mechanical drive of the control piston is desired for redundancy reasons.

상응하는 구성은 또한 다른 방향으로 제공할 수 있고, 또는 다른 방향으로의 구동을 가압된 연료, 제어오일을 사용하는 별도의 유압 제어 시스템 또는 스프링을 가지고 행할 수 있다.Corresponding configurations may also be provided in other directions, or driving in other directions may be done with a separate hydraulic control system or spring using pressurized fuel, control oil.

제어용 피스톤은 조정용 피스톤으로의 연료입구, 또한 조정용 피스톤 공간으로부터 엔진실린더의 분사노즐로의 연료출구를 제어한다. 안내 부재, 예를 들면 홈과 보어가 배열되어 있기 때문에, 조정용 피스톤으로의 연료유입, 또한 실린더분사노즐로의 연료유출의 양쪽은 제어용 피스톤의 어떠한 위치에서도 동시에 개방되지 않는다.The control piston controls the fuel inlet to the adjustment piston and also the fuel outlet from the adjustment piston space to the injection nozzle of the engine cylinder. Since the guide member, for example, the groove and the bore are arranged, both the fuel inflow to the adjustment piston and the fuel outflow to the cylinder injection nozzle are simultaneously opened at any position of the control piston.

분사의 개시를 위해서는, 연료의 고압탱크로부터 분사노즐로 직접 연결되도록 제어용 피스톤이 올라가지 않으면 안 된다. 조정용 피스톤은 이 연결통로에 있고, 분사과정 중 연료에 의하여 천천히 끌려간다. 그 단면적이 증가된 유로는 연료량을 정확히 분사한다. 이 유로는, 예를 들면 유도성의 유로센서로 기록되고, 전기제어로 처리되고, 분사신호의 종료로서 프리 제어 밸브에 보내진다. 다음에, 이것은 제어용 피스톤의 역운동을 유도하기 때문에, 그 자리는 밀봉되고, 연료고압탱크로부터 분사노즐로의 연결이 중단되고, 따라서 분사가 종료된다.In order to start the injection, the control piston must be raised so as to be connected directly from the high pressure tank of fuel to the injection nozzle. The adjusting piston is in this connecting passage and is slowly drawn by the fuel during the injection process. The flow path whose cross sectional area is increased injects the fuel amount accurately. This flow path is recorded by, for example, an inductive flow path sensor, processed by electric control, and sent to the pre-control valve as the end of the injection signal. Next, since this induces reverse movement of the control piston, the seat is sealed, and the connection from the fuel high pressure tank to the injection nozzle is interrupted, thus the injection is finished.

이와 같이, 용적분사가 조정용 피스톤에 의하여 실현된다. 예를 들면, 분사량은 부분적으로 막히거나 세정된 분사노즐의 경우에도 일정하게 유지할 수 있고, 이것은 순전히 시간 제어된 분사로는 불가능한 것이다. 점화압력 측정장치와 함께, 본 발명에 의한 분사장치를 가지고 점화압력을 허용치로 조정할 수 있으므로, 항상 최적의 연료소비가 얻어진다.In this way, volume injection is realized by the adjustment piston. For example, the injection amount can be kept constant even in the case of partially clogged or cleaned injection nozzles, which is not possible with purely time controlled injection. With the ignition pressure measuring device, the ignition pressure can be adjusted to an allowable value with the injector according to the present invention, so that optimum fuel consumption is always obtained.

조정용 피스톤은 또 다른 목적을 수행한다. 제어용 피스톤의 제어 또는 차단의 오동작의 경우에는, 조정용 피스톤이 분사량을 운전 중 가장 효과적으로 제공되는 양으로 제한한다. 이러한 경우에는, 전기제어가 조정용 피스톤에서 유로측정을 통하여 분사가 너무 크게 발생하였음을 판정할 수 있다. 이와 같이, 다음의 및 다른 분사를 억제 및 표시할 수 있다.The adjusting piston serves another purpose. In the case of malfunction of the control or blocking of the control piston, the adjustment piston limits the injection amount to the amount most effectively provided during operation. In such a case, it can be determined that the injection has occurred too large through the flow path measurement in the adjustment piston of the electric control. In this way, the next and other injections can be suppressed and displayed.

이러한 손상이 발생할 때, 제어용 피스톤이 2000바까지 및 그 이상의 고압하에서 연료에 대하여 절대적으로는 밀봉되지 않기 때문에 압력이 분사라인에서 증대될 수 있다. 이것을 방지하기 위하여, 라인을 릴리프 제어 밸브로 완화할 수 있다. 이것은 제어되지 않는 분사를 방지한다. 또한, 예를 들면 파손된 분사노즐도 또한 조정용 피스톤유로센서로 간접으로 판정할 수 있고, 이와 같은 경우에 분사과정 중의 조정용 피스톤의 속도가 통상시보다 커지기 때문이다. 이 신호에 따라서, 제어전자장치는 손상된 분사노즐을 갖는 실린더에의 연료분사를 억제하고, 필요하다면 엔진의 전체 부하를 감소시키거나 및/또는 하자를 디스플레이장치로 표시할 수 있다.When such damage occurs, the pressure can be increased in the injection line since the control piston is not absolutely sealed to the fuel under high pressure up to 2000 bar and above. To prevent this, the line can be relaxed with a relief control valve. This prevents uncontrolled injection. Further, for example, a broken injection nozzle can also be determined indirectly by the adjustment piston flow sensor, because in this case, the speed of the adjustment piston during the injection process becomes larger than usual. In response to this signal, the control electronics can suppress fuel injection to the cylinder with a damaged injection nozzle, reduce the overall load of the engine if necessary and / or display a fault on the display.

조정용 피스톤 유로측정자의 신호에 선행치를 더해야 하기 때문에, 시간대로 제어용 피스톤으로 연료공급을 끝낼 수 있고, 이것은 완전한 조정을 가능하게 하고, 속도레귤레이터에 의하여 필요로 하는 분사량이 초과되는 것을 방지한다. 엔진시동 중, 이 선행치는 기억된 근사치이다. 시동 후, 이 수치는 적당한 조정에 의하여 연속하여 순간상태에 적응된다.Since the preceding value must be added to the signal of the adjusting piston flowmeter, it is possible to finish the fuel supply to the control piston in a time zone, which enables complete adjustment and prevents the injection amount required by the speed regulator from being exceeded. During engine startup, this preceding value is a stored approximation. After startup, this value is continuously adapted to the instantaneous state by appropriate adjustments.

복수의 제어용 피스톤에 대하여 하나의 조정용 피스톤으로 분사장치를 만드는 것은 용이하게 가능하고, 조정용 피스톤공간으로의 연료공급이 모든 제어용 피스톤에 대하여 연속하여 유도되어야 한다. 이러한 장치에 있어서는, 분사노즐로의 모든 연료라인이 폐쇄되어 있을 때만, 연료가 조정용 피스톤공간에 유입될 수 있을 뿐이다. 한편, 모든 제어용 피스톤이 개방되어 있을때에만 분사가 일어날 수 있다.It is readily possible to make an injector with one adjusting piston for a plurality of control pistons, and the fuel supply to the adjusting piston space must be directed continuously for all control pistons. In such an apparatus, fuel can only enter the adjusting piston space when all the fuel lines to the injection nozzle are closed. On the other hand, injection can only occur when all the control pistons are open.

신규의 분사장치로서 특히 누출되지 않고 용적으로 정확히 작동하는 분사장치가 달성된다.As a novel injector in particular an injector is achieved which does not leak and works correctly in volume.

연료분사장치는 가압된 연료에 의하여 구동되는 조정용 피스톤, 즉 차동피스톤으로서 형성된 조정용 피스톤으로 작동한다. 조정용 피스톤의 후방은 2000바까지 및 그 이상의 고압하의 연료에 연결되고, 이 연료에 의하여 동작한다. 제어용 피스톤은, 예를 들면 전기적으로 제어되는 유압드라이버에 의하여 두 말단위치사이에서 상하로 이동한다. 제어용 피스톤은 연료용 안내부재를 가지고, 이들을 통하여 연료가 연료펌프로부터 조정용 피스톤공간으로 공급되거나, 조정용 피스톤공간으로부터 왕복피스톤 내연기관의 실린더로 공급된다. 안내 부재, 즉 홈과 보어가 유리하게 배열되어 있으므로, 즉 어떠한 위치에서도 고압연료펌프에 또는 실린더의 분사노즐에는 동시에 연결되지 않는다.The fuel injection device acts as an adjustment piston driven by pressurized fuel, that is, an adjustment piston formed as a differential piston. The rear of the adjustment piston is connected to the fuel under high pressure up to 2000 bar and above, and is operated by this fuel. The control piston moves up and down between the two end positions, for example by an electrically controlled hydraulic driver. The control piston has a fuel guide member, through which fuel is supplied from the fuel pump to the adjustment piston space or from the adjustment piston space to the cylinder of the reciprocating piston internal combustion engine. Since the guiding member, i.

다음에, 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.Next, embodiments of the present invention will be described in detail.

제1도 및 제2도는 연료분사장치(1)의 모식적인 부분단면도이고, 분사장치(1)에는 고압펌프(8)와 어큐뮬레이터(81)에 의하여 연료가 공급된다. 연료용 입구채널(2)은 차동피스톤으로서 형성된 조정용 피스톤(3)의 뒤쪽의 채널(21)과 주채널(22)로 분기되고, 이 주채널(22)은 제어용 피스톤(4)의 안내부재인 홈(41) 및 유입채널(23)을 통하여 조정용 피스톤공간(30)내에 연료를 유도한다. 공급로와 귀환로를 가지는 제어유압기(6)의 프리제어밸브(61)가 압력하의 제어오일로 구동되면 제어용 피스톤(4)의 상단부(43)가 하향으로 이동한다. 프리제어밸브는 레귤레이터전자장치(7)로부터 그 제어명령을 받고, 이 레귤레이터전자장치(7)는 연료분사과정이 정확한 순간에 또 정확한 양으로 발생하는 것을 보장한다. 이와 같이, 신호는, 예를 들면 엔진의 크랭크샤프트에서 앵글트랜스미터(71)에 의하여 레귤레이터전자장치(7)에 전송된다. 예를 들면 유도적으로 작동하는 트랜스미터(72)는 조정용 피스톤(3)의 축(32)의 위치에 관한 신호를 레귤레이터전자장치(7)에 전달한다. 이와 같이, 분사과정당 연료분사량을 판정 및 변경하는 것이 가능해진다.1 and 2 are schematic partial cross-sectional views of the fuel injection device 1, and fuel is supplied to the injection device 1 by the high pressure pump 8 and the accumulator 81. The fuel inlet channel 2 branches into a channel 21 and a main channel 22 at the rear of the adjustment piston 3 formed as a differential piston, which main channel 22 is a guide member of the control piston 4. The fuel is guided into the adjustment piston space 30 through the groove 41 and the inlet channel 23. When the pre-control valve 61 of the control hydraulic pressure 6 having the supply path and the return path is driven by the control oil under pressure, the upper end 43 of the control piston 4 moves downward. The pre-control valve receives its control command from the regulator electronics 7, which ensures that the fuel injection process occurs at the right moment and in the correct amount. In this manner, the signal is transmitted to the regulator electronic device 7 by the angle transmitter 71 on the crankshaft of the engine, for example. For example, the inductively operated transmitter 72 transmits a signal regarding the position of the shaft 32 of the adjusting piston 3 to the regulator electronics 7. In this way, it is possible to determine and change the fuel injection amount per injection process.

제어용 피스톤이 하향으로 이동하면, 주채널(22)과 유입채널(23) 사이의 연결이 차단된다. 그 후, 출구채널(24)은 제어용 피스톤(4)의 안내 부재인 홈(42)을 통하여 분사채널(25)에 연결되고, 이것은 디젤엔진의 실린더(53)의 분사노즐(51)에 인도된다. 조정용 피스톤(3)은 채널(21)을 통한 연료에 의하여 조정용 피스톤의 후방(31)에 가해진 압력에 의하여 이동한다. 연료는 왕복피스톤 내연기관인 엔진(5)의 실린더공간(52)내로 분사된다.When the control piston moves downward, the connection between the main channel 22 and the inlet channel 23 is interrupted. The outlet channel 24 is then connected to the injection channel 25 via a groove 42 which is a guide member of the control piston 4, which is guided to the injection nozzle 51 of the cylinder 53 of the diesel engine. . The adjusting piston 3 is moved by the pressure exerted on the rear 31 of the adjusting piston by fuel through the channel 21. The fuel is injected into the cylinder space 52 of the engine 5, which is a reciprocating piston internal combustion engine.

프리제어밸브(61)가 폐쇄되고, 제어오일을 위한 귀환로가 개방되면, 제어용 피스톤(4)은 이 제어용 피스톤(4)의 하단부(44)에 작용하는 연료압력 및 스프링의 힘에 의하여 상향으로 밀린다. 그러면, 채널(25)에의 연료공급은 중단되고, 따라서 분사가 종료된다.When the pre-control valve 61 is closed and the return path for the control oil is opened, the control piston 4 is upward by the force of the fuel pressure and the spring acting on the lower end 44 of the control piston 4. Pushed. Then, the fuel supply to the channel 25 is stopped, and thus the injection ends.

예를 들면, 5개의 시일부가 제1도의 제어용 피스톤에서 고압하의 연료로부터 연속하여 밀봉된다. 가장 중요한 시일부, 특히 분사노즐에 연결된 위치는 밸브시트(45)로서 형성되므로, 분사노즐에의 연결채널(25)은 각 분사과정 사이에서 압력이 가해지지 않는다. 밸브시트(45)는 폐쇄된 상태로 완전히 밀봉된다. 이를 통하여 제어되지 않는 분사를 방지할 수 있다. 나머지 시일부(46)에 있어서는, 제어용 피스톤(4)이 밀착되지만, 연료의 흐름의 약간의 누출은 허용되고, 다시 한번 귀환채널(27)을 통하여 연료탱크에 되돌아간다.For example, five seal portions are continuously sealed from the fuel under high pressure in the control piston of FIG. The most important seal, in particular the position connected to the injection nozzle, is formed as a valve seat 45, so that the connection channel 25 to the injection nozzle is not pressurized between each injection process. The valve seat 45 is completely sealed in a closed state. This can prevent uncontrolled injection. In the remaining seal portion 46, the control piston 4 is in close contact, but some leakage of the flow of fuel is allowed and once again returns to the fuel tank via the return channel 27.

제2도는 매우 적은 양으로 누출되는 2개의 시일부(46')만을 가지는 제어용 피스톤(4')을 나타낸다. 이 실시예에서는, 3개의 시일부가 고압하의 연료로부터 연속하여 밀봉된다. 이 실시예는 앞의 실시예보다 높은 유압효율을 갖는다. 이 분사장치도 보다 적은 누출의 흐름으로 인하여 덜 가열된다.2 shows the control piston 4 'having only two seal portions 46' leaking in very small amounts. In this embodiment, three seal portions are continuously sealed from the fuel under high pressure. This embodiment has a higher hydraulic efficiency than the previous embodiment. This injector is also less heated due to less leakage flow.

어떤 위치에서도 제어용 피스톤을 차단하는 경우에는, 채널(22)과 채널(25) 사이의 시일이 비교적 불량하게 된다. 원하지 않는 압력의 상승 및 그에 따른 원하지 않는 분사를 방지하기 위하여 릴리프밸브(80)를 개방하여 채널(25)내의 압력을 낮춘다.When the control piston is blocked at any position, the seal between the channel 22 and the channel 25 becomes relatively poor. The relief valve 80 is opened to lower the pressure in the channel 25 in order to prevent undesired rise in pressure and hence unwanted injection.

제어용 피스톤(4)의 수명을 보다 길게 하기 위하여 그 표면에서 경화시킨다. 이것을 달성하기 위하여, 어떠한 적합한 경화과정도 이용할 수 있다. 제어용 피스톤 및 이에 결합된 라이너로 형성할 수 있기 때문에, 이들이 마모되었을 때에는 용이하게 교체할 수 있다. 이와 같이, 라이너는 콘(cone)으로서 하우징에 삽입할 수 있고, 이것은 완전한 제어유니트로서 제어용 피스톤과 함께 이 라이너의 교체를 가능하게 또한 간단하게 한다.It hardens on the surface in order to make the control piston 4 life longer. To achieve this, any suitable curing process may be used. Since they can be formed from a control piston and a liner coupled thereto, they can be easily replaced when they are worn out. As such, the liner can be inserted into the housing as a cone, which makes it possible and simple to replace this liner with the control piston as a complete control unit.

하나의 제어용 피스톤으로 왕복피스톤 내연기관의 실린더의 복수의 분사노즐을 동시에 구동할 수 있다. 특히, 고속 프리제어밸브(61)를 사용할 때에는, 분사과정의 제어를 전부하 또는 부분부하중 엔진의 요구에 가장 좋은 방법으로 적응시킬 수 있다.One control piston can simultaneously drive a plurality of injection nozzles of a cylinder of a reciprocating piston internal combustion engine. In particular, when using the high speed pre-control valve 61, the control of the injection process can be adapted in the best way to the requirements of the full load or partial load engine.

그 밖에, 복수의 프리제어밸브 및 분사밸브와 결합된 복수의 제어용 피스톤을 하나의 조정용 피스톤과 함께 배열할 수 있다. 이 경우에, 실린더의 개개의 분사노즐은 일시적으로 개별적으로 구동할 수 있다.In addition, a plurality of control pistons combined with a plurality of pre-control valves and injection valves can be arranged together with one adjustment piston. In this case, the individual injection nozzles of the cylinder can be driven individually temporarily.

레귤레이터전자장치(7)를 위한 트랜스미터(72)는 유도성의 방법으로 작동하는 것이 유리하다. 그러나, 용량적, 광학적, 자기적으로 또는 기타의 방법으로 동작하는 기타의 측정시스템도 조정용 피스톤의 위치를 모니터 및 측정하는데 적합하게 이용할 수 있다. 분사장치의 기능정밀도에 대하여 지연시간, 즉 시스템지연의 영향을 최소화하기 위하여, 적당한 구성요소로 적당한 분사량조정을 할 수 있다.The transmitter 72 for the regulator electronics 7 advantageously operates in an inductive manner. However, other measurement systems that operate capacitively, optically, magnetically, or in other ways may be suitably used to monitor and measure the position of the adjustment piston. In order to minimize the effect of delay time, i.e. system delay, on the functioning precision of the injector, suitable injection quantity adjustments can be made with the appropriate components.

조정용 피스톤의 실제위치와 실제속도의 모니터 및 제어는 언제라도 그 설정된 위치 및 그 설정된 속도와 비교할 수 있다.The monitoring and control of the actual position and the actual speed of the adjusting piston can be compared with the set position and the set speed at any time.

전자장치는 너무 많은 또는 너무 적은 연료가 분사되었는가 또는 연료가 너무 빨리 또는 너무 천천히 분사되었는가의 설정치와 실제치 사이의 차이 즉 편차를 유도할 수 있다. 이들 편차의 크기가 미리 설정한 한계치에 도달하는 것을 이용하여, 예를 들면 경보를 울리기 시작하고, 영향을 받은 실린더의 분사를 억제하고, 또 엔진의 파워를 감소시킨다.The electronics can induce a difference, or deviation, between the set point and the actual value whether too much or too little fuel is injected or whether the fuel is injected too quickly or too slowly. By using the magnitude of these deviations to reach a preset threshold, for example, the alarm starts to sound, the injection of the affected cylinder is suppressed, and the engine power is reduced.

전술한 예들에 있어서, 제어용 피스톤은 고압하의 연료에 의하여 폐쇄되는 방향으로 구동되며, 어떤 경우에는 스프링에 의하여 추가적으로 구동된다. 그러나, 제어용 피스톤의 구동에 대하여 다른 구동 유형들도 또한 적합하게 이용할 수 있고, 예를 들면 반드시 개방되는 방향으로가 아니라 폐쇄되는 방향으로의 별도의 유압구동이다. 이 예의 제어용 피스톤은 하나의 부재로 설명 및 도시되어 있다. 그러나, 복수의 부품으로부터 다른 소재나 다르게 처리된 재료들로도 제어용 피스톤을 만드는 것이 용이하게 가능하다. 다음에, 개개의 부품이 제어용 피스톤에서 압력상태 및 힘상태의 결과로서 서로 견고하게 접속되거나 단순히 서로 연속하여 접촉할 수 있다. 제어용 피스톤을 기계적 캠샤프트 및 유압랙으로 구동시키는 것도 또한 생각할 수 있다. 그러나, 이것은 유압구동이 불완전하거나 불가능한 경우에 대하여 예비적인 것일 뿐이다.In the above examples, the control piston is driven in a direction closed by the fuel under high pressure, and in some cases additionally driven by a spring. However, other drive types are also suitably available for the drive of the control piston, for example a separate hydraulic drive in the closed direction rather than necessarily in the open direction. The control piston of this example is described and illustrated as one member. However, it is readily possible to make the control piston from other or differently treated materials from a plurality of parts. The individual parts can then be firmly connected to each other as a result of the pressure and force states in the control piston or simply contact each other continuously. It is also conceivable to drive the control piston with a mechanical camshaft and hydraulic rack. However, this is only preliminary for cases where hydraulic drive is incomplete or impossible.

디젤엔진의 분사장치는 400∼2000바 및 그 이상의 범위내에서 연료압력으로 작동하고, 유압제어회로의 압력은 100∼400바 범위내의 압력으로 작동한다.The injector of the diesel engine operates at fuel pressure within the range of 400 to 2000 bar and above, and the pressure of the hydraulic control circuit operates at a pressure within the range of 100 to 400 bar.

도시한 바와 같은 분사장치는 디젤유 또한 중유의 분사에 사용할 수 있다. 이것은 냉각된 엔진을 디젤유로 시동하고, 또 중유에 필요한 보다 높은 동작온도에 도달하자마자 중유로 바꾸는 것을 가능하게 한다.The injector as shown can be used for the injection of diesel oil and heavy oil. This makes it possible to start the cooled engine with diesel oil and convert it to heavy oil as soon as the higher operating temperature required for heavy oil is reached.

제1도는 제1의 연료분사장치의 모식적인 부분단면도.1 is a schematic partial cross-sectional view of a first fuel injection device.

제2도는 제1도의 제어용 피스톤과 상이한 다른 실시예에 의한 제2의 연료분사장치의 모식적인 부분단면도.FIG. 2 is a schematic partial sectional view of a second fuel injection device according to another embodiment different from the control piston of FIG.

Claims (13)

조정용 피스톤(3)과, 상기 조정용 피스톤(3)의 제어를 위한 안내 부재(41,42)를 갖는 제어용 피스톤(4)과, 가압된 연료를 상기 조정용 피스톤(3)으로 보내는 유로(2,22,23)를 갖는 왕복피스톤 내연기관(5)의 연료분사장치(1)에서,Control piston 4 having an adjustment piston 3, guide members 41 and 42 for controlling the adjustment piston 3, and flow paths 2 and 22 for sending pressurized fuel to the adjustment piston 3. In the fuel injection device 1 of the reciprocating piston internal combustion engine 5 having 23, 상기 조정용 피스톤(3)은 후방(31)이 채널(21)을 통하여 연료유로(8,81)에 항상 연결되는 차동 피스톤으로 형성되고,The adjusting piston 3 is formed of a differential piston whose rear 31 is always connected to the fuel passages 8, 81 through the channel 21, 상기 제어용 피스톤(4)은 연료용 안내 부재(41,42)를 구비하고, 보어의 2개의 말단위치를 취할 수 있으며, 제1 말단위치에서는 상기 조정용 피스톤(3)의 전방으로 향하는 연료용 유로(2,22,23)가 연료를 공급하기 위하여 개방되고, 상기 조정용 피스톤(3)의 전방으로부터 왕복피스톤 내연기관(5)의 실린더(52,53)의 분사노즐(51)로 향하는 연료채널은 폐쇄되며,The control piston 4 is provided with fuel guide members 41 and 42 and may take two end positions of the bore, and in the first end position, the fuel flow path facing the front of the adjustment piston 3. 2, 22 and 23 are opened to supply fuel, and the fuel channel from the front of the adjusting piston 3 to the injection nozzle 51 of the cylinders 52 and 53 of the reciprocating piston internal combustion engine 5 is closed. , 제2 말단위치에서는 상기 조정용 피스톤(3)의 전방으로 향하는 연료용 유로(2,22,23)는 폐쇄되고, 상기 조정용 피스톤(3)의 전방으로부터 왕복피스톤 내연기관(5)의 실린더(52, 53)의 분사노즐(51)로 향하는 연료채널(24,25)이 개방되는 연료분사장치.In the second end position, the fuel flow passages 2, 22, and 23 facing the front of the adjusting piston 3 are closed, and the cylinder 52 of the reciprocating piston internal combustion engine 5 is opened from the front of the adjusting piston 3; A fuel injection device in which fuel channels 24 and 25 directed to the injection nozzle 51 of 53 are opened. 제1항에서, 어떠한 위치에서도 상기 어큐뮬레이터(81)로부터 조정용 피스톤공간(30)으로 향하는 연료채널(2,22,23) 및 조정용 피스톤공간(30)으로부터 분사노즐(51)로 향하는 연료채널(24,25)이 동시에 개방되지 않도록 제어용 피스톤의 안내부재(41,42) 및 연료채널(2,22,23;24,25)이 배열되는 연료분사장치.2. Fuel channels 24 directed from the accumulator 81 to the adjusting piston space 30 and from the adjusting piston space 30 to the injection nozzle 51 at any position. Fuel injection device (41,42) and fuel channels (2,22,23; 24,25) of the control piston are arranged so that the (25) are not opened simultaneously. 제1항 또는 제2항에서, 상기 제어용 피스톤(4)용 전기- 유압식 제어러(7; 6,61)를 더 포함하는 연료분사장치.The fuel injection device according to claim 1 or 2, further comprising an electro-hydraulic controller (7; 6, 61) for the control piston (4). 제3항에서, 상기 조정용 피스톤(3)의 순간 위치를 모니터링하고, 상기 조정용 피스톤(3)의 실제위치 또는 실제속도를 미리 설정한 위치 또는 속도와 비교하기 위한 장치(32,72)를 포함하는 연료분사장치.A device (32, 72) for monitoring the instantaneous position of the adjusting piston (3) and for comparing the actual position or actual speed of the adjusting piston (3) with a preset position or speed. Fuel injection device. 제1항 또는 제2항에서, 하나 이상의 고압펌프(8) 및 하나이상의 압력어큐뮬레이터(81)를 추가로 포함하는 연료분사장치.The fuel injection device according to claim 1 or 2, further comprising at least one high pressure pump (8) and at least one pressure accumulator (81). 내연기관(5)의 복수의 실린더(52,53)에 연료를 분사하기 위하여 제1항 또는 제2항에 따른 연료분사장치(1)를 복수개 갖는 다중연료분사장치.A multiple fuel injection device having a plurality of fuel injection devices (1) according to claim 1 or 2 for injecting fuel into a plurality of cylinders (52, 53) of an internal combustion engine (5). 제6항에서, 상기 조정용 피스톤(3)의 수보다 많은 수의 제어용 피스톤(4)을 포함하는 다중연료분사장치.7. A multi-fuel injection device according to claim 6, comprising a larger number of control pistons (4) than the number of adjustment pistons (3). 제7항에서, 하나의 실린더(52,53)의 복수의 분사노즐(51)에 대하여 하나의 조정용 피스톤(3)을 갖는 다중연료분사장치.8. A multi-fuel injection device according to claim 7, having one adjustment piston (3) for a plurality of injection nozzles (51) of one cylinder (52, 53). 제7항에서, 복수의 또는 모든 제어용 피스톤(4)의 안내 부재(41,42)를 통하여 연속하여 실린더(52)의 복수의 분사노즐(51)에 순차적인 연료공급을 안내하는 다중연료분사장치.8. The multi-fuel injection device according to claim 7, which guides the sequential fuel supply to the plurality of injection nozzles 51 of the cylinder 52 continuously through the guide members 41 and 42 of the plurality or all the control pistons 4. . 제1항 또는 제2항에서, 디젤유 또는 중유를 왕복피스톤 내연기관(5)의 실린더(52)에 분사하는 연료분사장치.The fuel injection device according to claim 1 or 2, wherein diesel fuel or heavy oil is injected into the cylinder (52) of the reciprocating piston internal combustion engine (5). 제4항에서, 상응하는 실제치와 설정치의 비교에 기초하여 분사속도 또는 분사량에 대하여 알맞게 적응하는 분사조절시스템(7; 32, 72; 6,61)을 갖는 연료분사장치.5. A fuel injection device according to claim 4, having an injection control system (7; 32, 72; 6,61) adapted to suit the injection speed or injection amount based on a comparison of the corresponding actual and set points. 제1항 또는 제2항에 따른 연료분사장치(1)를 포함하는 왕복 피스톤 내연기관(5).A reciprocating piston internal combustion engine (5) comprising a fuel injection device (1) according to any one of the preceding claims. 단지 2개 또는 3개의 갭시일영역(46) 및 1개의 밸브시트영역(45)을 갖는 제1항 또는 제2항에 따른 연료분사장치(1)용 제어용 피스톤(4).A control piston (4) for a fuel injection device (1) according to claim 1, having only two or three gap seal regions (46) and one valve seat region (45).
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