KR100428220B1 - 인젝터의 엔티피 조절장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디젤엔진의 연소실에 분사되는 연료의 적정 분사위치를 결정하는 인젝터의 엔티피 조절장치에 관한 것으로,
실린더헤드의 인젝터 장착부에 가스켓이 개재되어 인젝터 노즐의 엔티피(NTP)를 조절하는 장치에 있어서,
상기한 인젝터 장착부(30)에 별도의 가이드가 내장되고, 가이드의 내부 상하에 피스톤이 수용되며, 피스톤의 상하부로 가스켓이 수용되며, 상기 피스톤과 하부가스켓 사이의 공간에는 유체가 채워지되, 상기 공간의 일측으로는 스크류가 연결되어 스크류의 전후진에 따라 피스톤 및 상부가스켓이 상하이동되어 엔티피가 조절되도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

인젝터의 엔티피 조절장치{Adjustment apparatus for NTP of injector}
본 발명은 인젝터의 엔티피(NTP) 조절장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디젤엔진의 연소실에 분사되는 연료의 적정 분사위치를 결정하는 인젝터의 엔티피조절장치에 관한 것이다.
일반적으로 디젤엔진은 실린더내로 공기를 흡입하는 흡입행정, 흡입한 공기를 연소실로 압축하여 고온화하는 압축행정, 고온화한 공기 중에 연료를 분사하여 연소시켜 동력을 발생시키는 연소행정, 배기가스를 실린더 밖으로 배출하는 배기행정을 거쳐 동력을 얻게 된다.
즉, 흡입행정에서 흡기밸브가 열리게 되면 피스톤이 하강하게 됨에 따라 신선한 공기가 실린더내로 흡입되고, 흡입밸브가 닫히고 흡입된 공기는 피스톤이 상승하면서 압축된다. 이때 인젝터에서 고압의 연료가 분사되면 압축열에 의해 연료가 자기착화하여 연소되며, 배기밸브가 개방되면 배기가스가 실린더의 외부로 배출된다.
도 3은 상기한 디젤엔진의 실린더구조를 도시한 도면으로, 실린더가 형성되는 실린더블럭(11)의 내부에는 상하왕복운동하는 피스톤(12)이 형성되고, 그 상부에는 실린더헤드(13)가 형성되어 하나의 연소실(14)이 형성되게 된다.
연소실(14)의 상부면을 이루는 실린더헤드(13) 저면에는 연료가 분사되는 인젝터(15)가 장착되고, 인젝터(15)의 노즐(16) 부분이 일정거리(d) 만큼 돌출되어 형성되는데, 상기한 d의 길이를 엔티피(NTP, Nozzle Tip Protrusion)라 한다.
이 엔티피(NTP)를 형성하기 위해서 인젝터(15)가 장착되는 실린더헤드(13)의 하면에는 일정두께(보통 1~3mm)의 금속재의 가스켓(17)이 형성되는데, 일반적으로 이 가스켓(17)은 구리로 제작되어진다.
NTP는 연소실로 분사되는 연료가 연소점에 가깝게 분사되도록 하기 위한 것으로 엔진이 중저속일 때는 NTP가 작을수록, 엔진이 고속일 때는 NTP가 클수록 연비가 향상되어 매연이 줄게 된다.
따라서 엔진 설계과정에서 가장 알맞는 엔티피를 결정하기 위해서 0.1mm 간격으로 제작된 동가스켓을 적층하며, 개발 엔진에 가장 알맞는 엔티피를 결정하게된다. 그러나 가장 알맞는 엔티피를 결정하기 위해 엔티피를 설정하는 과정에서 인젝터를 탈거해야만 하는 불편함이 있었으며, 인젝터를 탈거하는 과정에서 인젝터 장착좌면에 탄소알갱이들이 묻는 현상이 발생되어 정확한 엔티피를 결정하는 데 어려움이 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 디젤엔진의 연소실에 분사되는 연료의 적정 분사위치를 결정하는 인젝터의 엔티피 조절장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,
실린더헤드의 인젝터 장착부에 가스켓이 개재되어 인젝터 노즐의 엔티피(NTP)를 조절하는 장치에 있어서,
상기한 인젝터 장착부(30)에 별도의 가이드가 내장되고, 가이드의 내부 상하에 피스톤이 수용되며, 피스톤의 상하부로 가스켓이 수용되며, 상기 피스톤과 하부가스켓 사이의 공간에는 유체가 채워지되, 상기 공간의 일측으로는 스크류가 연결되어 스크류의 전후진에 따라 피스톤 및 상부가스켓이 상하이동되어 엔티피가 조절되도록 하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 NTP 조절장치의 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 NTP 조절장치의 작동상태도.
도 3은 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20 : 연소실 30 : 인젝터 장착부
31 : 실린더헤드 32 : 인젝터
33 : 노즐 34 : 가이드
35 : 피스톤 36 : 상부가스켓
37 : 하부가스켓 38 : 공간
39 : 유체공급통로 40 : 체크밸브
41 : 고압펌프 42 : 스크류
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 NTP 조절장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 NTP 조절장치의 작동상태도로서, 도면 중의 도면부호 30은 본 발명에 의한 인젝터 장착부를 지시하는 것이다.
상기한 인젝터 장착부(30)는 연소실(20)이 위치되는 실린더헤드(31)의 일측에 형성되는 것으로, 인젝터(32)는 노즐(33)이 연소실(20) 내측으로 소정길이만큼 돌출되도록 수용된다.
상기한 인젝터(32)를 인젝터 수용부(30)에 위치시키는 과정에서 인젝터(32)의 하측에는 엔티피(NTP, Nozzle Tip Protrusion)를 조절하기 위한 엔티피 조절장치가 형성된다.
상기한 엔티피 조절장치는 인젝터 장착부(30)의 내측에 별도로 가이드(34)가 내장되고, 상기 가이드(34)의 내측에는 유압에 의해서 상하로 이동되는 피스톤(35)이 수용되며, 상기 피스톤(35)의 상하부에는 상/하부가스켓(37)이 수용된다.
그리고 상기한 피스톤(35)과 하부가스켓(37) 사이의 공간(38)에는 유체가 채워지는데, 상기 공간(38)의 일측에는 유체가 공급되기 위한 유체공급통로(39)가 형성되고, 유체공급통로(39)의 도중에는 유체의 역류를 방지하기 위한 체크밸브(40)가 형성된다. 즉, 고압펌프(41)에 의하여 상기 공간(38)에 유체가 채워지고, 상기 체크밸브(40)에 의해서 유체공급통로(39)가 차단된다.
그리고 공간(38)내에 채워진 유체에 압력을 가해 상기 피스톤(35)이 상승되도록 하기 위해 상기 공간(38)의 일측으로는 스크류(42)가 연결되는데, 상기 스크류(42)는 인젝터 장착부(30)의 외측에서 드라이버와 같은 공구를 이용하여 회전시킬 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기한 스크류(42)가 전진되어 공간(38)으로 유입되는 스크류(42)의 체적이 커지게 되면 공간(38) 내의 유체에 압력이 전달되어 피스톤(35)이 상승될 수 있도록 구성되며, 상기 스크류(42)가 후진되어 공간(38)에 인입되었던 스크류(42)의 일부가 빠지게 되면 유체에 가해졌던 압력이 제거되면서 피스톤(35)이 하강되도록 구성된다.
특히, 상기한 스크류(42)의 최초위치는 최대한 뒤쪽으로 세팅하는 것이 바람직하며, 이 때 공간(38)에는 유체가 가득 채워진 상태인 것이 바람직하다.
이상과 같이 형성된 본 발명의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.
엔진의 제작과정에서 알맞는 엔티피를 설정하기 위해서 상기와 같은 장치를사용하게 되는데, 상기한 상부가스켓의 높이를 가변시켜 엔티피를 조절하며 연소효율을 시험하게 된다.
즉, 시험자가 스크류(42)를 회전시켜 스크류를 전진시키게 되면 상기한 공간(38) 내의 유체에 압력이 전달되므로서 피스톤(35)과 상부가스켓(36)이 상승되어 인젝터(32)의 위치가 상부로 이동되고 엔티피가 짧아지게 된다.
반대로 스크류(42)를 후퇴시키게 되면 유체에 가해졌던 압력이 해소되면서 피스톤(35)과 상부가스켓(36)이 하강되어 인젝터(32)의 위치가 하부로 이동되고 엔티피가 길어지게 된다.
위와 같이 스크류(42)의 회전만으로 NTP 조절구간에서 상부가스켓(36)이 상하로 이동되므로서 엔진에 적당한 NTP를 구할 수 있게 된다.
따라서 종래에 엔진에 알맞는 NTP를 결정하기 위해서 0.1mm 간격으로 높이가 다른 20~30여개의 가스켓을 교환하며 시험해야 하는 불편함이 해소될 수 있다. 또한 가스켓을 교환할 때 탄소알갱이가 실린더헤드의 가스켓 좌면에 묻게 되는 현상이 방지되므로서 보다 정확한 NTP설정을 할 수 있게 된다.
상기와 같이 NTP 조절장치를 이용하여 엔진의 제작과정에서 NTP를 결정하므로서 인젝터를 지지하기 위한 가스켓의 높이를 보다 수월하게 설정할 수 있게 되는 것이다.
상기와 같이 엔진의 설계과정에서 NTP 조절장치를 이용하여 해당 엔진의 인젝터 NTP가 최상의 조건이 될 수 있도록 하는 가스켓의 설계가 가능하며, NTP를 결정하기 위해 수많은 가스켓을 교환하는 공정을 피할 수 있으므로 가스켓 좌면에 탄소알갱이가 묻게 되는 현상이 방지되어 정확한 시험이 이루어지는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (2)

  1. 실린더헤드의 인젝터 장착부에 가스켓이 개재되어 인젝터 노즐의 엔티피(NTP)를 조절하는 장치에 있어서,
    상기한 인젝터 장착부(30)에 별도의 가이드(34)가 내장되고, 가이드(34)의 내측 상하로 피스톤(35)이 수용되며, 피스톤(35)의 상하로 상/하부가스켓(36,37)이 수용되며, 상기 피스톤(35)과 하부가스켓(37) 사이의 공간(38)에는 유체가 채워지되, 상기 공간(38)의 일측으로는 스크류(42)가 연결되어 스크류(42)의 전후진에 따라 피스톤(35) 및 상부가스켓(36)이 상하이동되어 엔티피가 조절되도록 하는 것을 특징으로 하는 인젝터의 엔티피 조절장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기한 공간(38)으로 유체가 유입되는 유체공급통로(39)의 도중에는 유체의 역류를 방지하기 위한 체크밸브(40)가 형성되는 것을 특징으로 하는 인젝터의 엔티피 조절장치.
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