KR100435719B1 - 디젤 엔진의 오버플로우밸브 구조 - Google Patents
디젤 엔진의 오버플로우밸브 구조 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 디젤 엔진의 오버플로우밸브 구조에 관한 것으로, 인젝터내 적정 수준의 연료압의 생성을 위한 오버플로우밸브상에 이중의 기밀구조를 채택함으로써, 인젝터를 통한 연료의 분사시 일정압의 유지를 도모하여 연비와 출력의 저하를 방지함과 더불어 주차후 시동시 연료압의 누설로 인한 시동성의 저하를 방지할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 실린더 헤드내 연료라인의 적정압의 유지를 위해 유입구(26)와 유출구(28)를 갖춘 하우징(30)과, 이 하우징(30)의 내부에 적정압을 초과하는 연료를 유출구(28)를 통해 배출시키도록 리턴스프링(32)을 매개로 탄발지지되는 차단판(34)을 갖춘 오버플로우밸브(24)에 있어서, 상기 하우징(30)내 유입구(26)에는 리턴스프링(32)을 매개로 탄발지지되는 차단볼(34')과, 보조리턴스프링(38)을 매개로 탄발지지되는 보조차단볼(40)이 설치되고, 이 리턴스프링(32)과 보조리턴스프링(38)은 각각 중앙이 관통된 고정판(36)과 보조고정판(42)을 매개로 지지된 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 디젤 엔진의 인젝터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인젝터내 적정 수준의 연료압의 생성을 위한 오버플로우밸브의 기밀을 이중으로 할 수 있도록 하여 인젝터를 통한 연료의 분사시 일정압의 유지를 도모함으로써 연비와 출력의 저하를 방지할 수 있도록 하는 디젤 엔진의 오버플로우밸브 구조에 관한 것이다.
근래에 들어 개발되고 있는 디젤 엔진은 성능과 연비의 향상 및 배기가스와 소음의 감소를 위해 직접 분사식으로 개발되고 있는 추세인 바, 이는 각 기통마다 개별적인 인젝터 펌프를 설치하여 인젝터의 분사 정밀도를 향상시킴과 더불어 상기 인젝터가 실린더 헤드나 실린더 블럭상에 직접 장착되므로 엔진의 소음을 줄일 수 있도록 하는 유니트 인젝터 시스템인 것이다.
도 1은 종래 유니트 인젝터 시스템의 일환으로 개발된 EUI 디젤 엔진에서 인젝터의 구성관계를 도시하고 있는 바, 상기 인젝터(10)는 고압의 연료펌프(12)와 공급라인(14)을 매개로 연결되고, 상기 인젝터(10)는 연료탱크(16)와 회수라인(18)을 매개로 연결되며, 상기 연료펌프(12)와 연료탱크(16) 사이에는 필터(20)를 설치한 공급라인(14')이 설치되어 있다.
그리고, 상기 인젝터(10)와 고압의 연료펌프(12)는 각각 제어유니트(22)에 의해 제어되도록 되어 있다.
한편, 상기 인젝터(10)에는 실린더 헤드내 연료라인의 적정압의 유지를 위한 오버플로우밸브(24)가 구비되어 있는 바, 이 오버플로우밸브(24)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 공급라인(14)과 연결되는 유입구(26)와 상기 회수라인(18)과 연결되는 유출구(28)를 갖춘 하우징(30)과, 이 하우징(30)의 내부에 리턴스프링(32)을 매개로 탄발지지되는 원판형태의 차단판(34), 상기 리턴스프링(32)을 하우징(30)내에서 고정시키도록 하우징(30)내에 결합되는 고정판(36)을 갖춘 구조로 되어 있다.
여기서, 상기 차단판(34)은 유입구(26)상에 하우징(30)으로부터 내측으로 돌출된 중공형상의 걸림턱(30a)에 의해 지지되도록 되어 있고, 상기 차단판(34)과 고정판(36)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 차단판(34)은 오버플로우밸브(24)의 유입구(26)를 폐쇄시킬 수 있도록 폐단면을 형성하는 구조인 반면에, 상기 고정판(36)은 오버플로우밸브(24)의 유입구(26)와 유출구(28) 사이를 개방가능하게 함과 더불어 상기 리턴스프링(32)의 지지를 위해 관통구(36a)와 지지턱(36b)을 갖춘 구조로 되어 있다.
따라서, 상기 연료펌프(12)로부터 공급라인(14)을 통해 인젝터(10)로 공급되는 고압의 연료중 적정 수준이상으로 공급되는 연료는 상기 오버플로우밸브(24)의 유입구(26)에서 유출구(28)를 거쳐 회수라인(18)을 통해 연료탱크(16)로 리턴된다.
즉, 상기 오버플로우밸브(24)에서는 유입구(26)를 통해 유입된 고압의 연료중 적정압을 초과한 연료는 리턴스프링(32)에 의해 탄발지지된 차단판(34)을 가압하여 유입구(26)와 유출구(28)를 연통시키고, 이 연통된 유입구(26)와 유출구(28)를 통해 적정압을 초과한 연료는 회수라인(18)을 통해 연료탱크(16)로 회수되어진다.
그런데, 상기와 같은 오버플로우밸브(24)에서는 하우징(30)의 내부에서 리턴스프링(32)을 매개로 탄발지지되는 차단판(34)만을 매개로 유입구(26)와 유출구(28) 사이의 기밀을 효과적으로 유지할 수 없는 바, 이는 상기 차단판(34)과 걸림턱(30a) 사이에 이물질이 끼일 경우에 상기 차단판(34)과 걸림턱(30a) 사이의 기밀의 유지가 어려워 상기 유입구(26)내에서 적정압의 압력형성 이전에 원치않는 연료의 누설이 발생되고, 이는 곧 인젝터(10)를 통해 연소실로 분사되는 연료의 압력이 원하는 정도의 수준을 밑돌게 되어 연비의 저하 및 출력의 저하를 발생시키는 결과를 초래하게 된다.
또한, 디젤 엔진의 경우 장시간의 주차후 엔진의 시동시 실린더 헤드내 공급라인(14)상에 발생된 에어를 빼기 위한 피드펌프의 구동이 필요한 데, 이같이 피드펌프의 구동중에는 상기 오버플로우밸브(24)내 차단판(34)과 걸림턱(30a) 사이의 기밀유지가 제대로 이루어지지 않게 되므로, 시동성이 저하된다.
이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 인젝터내 적정 수준의 연료압의 생성을 위한 오버플로우밸브상에 이중의 기밀구조를 채택함으로써, 인젝터를 통한 연료의 분사시 일정압의 유지를 도모하여 연비와 출력의 저하를방지함과 더불어 주차후 시동시 연료압의 누설로 인한 시동성의 저하를 방지할 수 있도록 하는 디젤 엔진의 오버플로우밸브 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 실린더 헤드내 연료라인의 적정압의 유지를 위해 유입구와 유출구를 갖춘 하우징과, 이 하우징의 내부에 적정압을 초과하는 연료를 유출구를 통해 배출시키도록 리턴스프링을 매개로 탄발지지되는 차단판을 갖춘 오버플로우밸브에 있어서, 상기 하우징내 유입구에는 리턴스프링을 매개로 탄발지지되는 차단볼과, 보조리턴스프링을 매개로 탄발지지되는 보조차단볼이 설치되고, 이 리턴스프링과 보조리턴스프링은 각각 중앙이 관통된 고정판과 보조고정판을 매개로 지지된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 리턴스프링과 보조리턴스프링은 각각 스프링 강성이 상이하도록 된 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래 EUI 디젤 엔진에서 인젝터의 구성을 개략적으로 도시한 상태도.
도 2는 도 1에 도시된 EUI 디젤 엔진의 인젝터에서 오버플로우밸브의 구조를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 도 2에 도시된 요부의 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 EUI 디젤 엔진의 인젝터에서 오버플로우밸브의 구조를 개략적으로 도시한 단면도.
도 5는 도 4에 도시된 요부의 정면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10-인젝터 12-연료펌프
14-공급라인 18-회수라인
24-오버플로우밸브 26-유입구
28-유출구 30-하우징
30a-걸림턱 30b,30c-제1,제2경사벽
32-리턴스프링 34-차단판
34'-차단볼 36-고정판
38-보조리턴스프링 40-보조차단볼
42-보조고정판
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 EUI 디젤 엔진의 인젝터에서 오버플로우밸브의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 요부의 정면도인 바, 종래 EUI 디젤 엔진에서 인젝터의 구성관계를 도시하는 도 1을 참고로 함과 더불어, 도 2 내지 도 3에서와 동일한 참조부위에는 동일한 참조부호를 병기하기로 한다.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, EUI 디젤 엔진에서 인젝터(10)는 고압의 연료펌프(12)와 공급라인(14)을 매개로 연결되고, 상기 인젝터(10)는연료탱크(16)와 회수라인(18)을 매개로 연결되며, 상기 연료펌프(12)와 연료탱크(16) 사이에는 필터(20)를 설치한 공급라인(14')이 설치되어 있다.
그리고, 상기 인젝터(10)와 고압의 연료펌프(12)는 각각 제어유니트(22)에 의해 제어되도록 되어 있다.
여기서, 실린더 헤드내 연료라인의 적정압의 유지를 위해 상기 인젝터(10)에 구비된 오버플로우밸브(24)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 공급라인(14)과 연결되는 유입구(26)와 상기 회수라인(18)과 연결되는 유출구(28)를 갖춘 하우징(30)과, 이 하우징(30)의 내부에 리턴스프링(32)을 매개로 탄발지지되는 구형상의 차단볼(34') 및, 상기 리턴스프링(32)을 하우징(30)내에서 고정시키도록 하우징(30)내에 결합되는 고정판(36)을 갖춘 구조로 되어 있다.
또한, 상기 오버플로우밸브(24)의 하우징(30)에는 보조리턴스프링(38)을 매개로 탄발지지되는 구형상의 보조차단볼(40)과, 상기 보조리턴스프링(38)을 하우징(30)내에서 고정시키도록 하우징(30)내에 결합되는 보조고정판(42)이 부가되어 있다.
그리고, 상기 오버플로우밸브(24)의 하우징(30)에는 차단볼(34')과 보조차단볼(40) 및 유입구(26)와의 사이에 기밀유지의 향상을 위해, 원추형상으로 다소 경사지게 형성되어 차단볼(34')과 접촉되는 제1경사벽(30b)과 보조차단볼(40)과 접촉되는 제2경사벽(30c)이 각각 형성되어 있다.
여기서, 상기 고정판(36)과 보조고정판(42)은 각각 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 고정판(36)은 오버플로우밸브(24)의 유입구(26)와 유출구(28) 사이를 개방가능하게 함과 더불어 상기 리턴스프링(32)의 지지를 위해 관통구(36a)와 지지턱(36b)을 갖춘 구조로 되어 있다.
또한, 상기 보조고정판(42)도 오버플로우밸브(24)의 유입구(26)와 유출구(28) 사이를 개방가능하게 함과 더불어 상기 보조리턴스프링(38)의 지지를 위해 중앙이 개구된 관통구(42a)를 갖춘 구조로 되어 있다.
한편, 상기 오버플로우밸브(24)의 하우징(30)내에서 차단볼(34')과 보조차단볼(40)을 각각 탄발지지하는 리턴스프링(32)과 보조리턴스프링(38)은 각각 스프링강성이 상이한 부재로 이루어지는 바, 이는 엔진의 운전중 상기 인젝터(10)에서 적정 수준의 연료압이 형성되기 이전에 상기 오버플로우밸브(24)의 유출구(28)를 통한 연료압의 누설을 방지함과 더불어, 장기 주차후 재시동시 실린더 헤드내 공급라인(14)상에 발생된 에어를 빼기 위한 피드펌프의 구동시 상기 오버플로우밸브(24)의 유입구(26)와 유출구(28) 사이의 원활한 기밀유지를 할 수 있게 하기 위함인 것이다.
즉, 본 발명은 EUI 디젤 엔진에서 실린더 헤드내 설치된 공급라인(14)의 적정압 유지를 위한 오버플로우밸브(24)에 있어, 상기 하우징(30)에 형성된 유입구(26)와 유출구(28)사이를 각기 스프링 강성이 상이한 리턴스프링(32)과 보조리턴스프링(38)을 매개로 탄발지지되는 차단볼(34')과 보조차단볼(40)을 설치함과 더불어, 상기 하우징(30)의 내벽에 차단볼(34')과 보조차단볼(40)에 의해 긴밀있는 밀착을 도모하는 원추형상의 제1경사벽(30b)과 제2경사벽(30c)이 각각 형성됨으로써, 상기 오버플로우밸브(24)내 유입구(26)와 유출구(28) 사이의 원활한 기밀유지를 도모할 수 있어, 상기 인젝터(10)를 통해 연소실로 분사되는 연료의 압력이 원하는 정도의 수준으로 맞출 수 있어 연비와 출력의 향상을 도모할 수 있게 된다.
또한, 장시간 동안의 주차후 시동시 에어빼기 작업을 위한 피드펌프의 구동시에도 상기 오버플로우밸브(24)내 형성된 제1경사벽(30b)과 제2경사벽(30c)은 상기 차단볼(34')과 보조차단볼(40)과의 사이에 대한 기밀유지를 제대로 할 수 있으므로, 시동성의 저하를 방지할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 오버플로우밸브(24)를 장착한 인젝터(10)는 디젤 엔진의 작동중 상기 연료펌프(12)로부터 공급라인(14)을 통해 인젝터(10)로 공급되는 고압의 연료중 적정 수준이상으로 공급되는 연료를 상기 오버플로우밸브(24)의 유입구(26)에서 유출구(28)를 거쳐 회수라인(18)을 통해 연료탱크(16)로 리턴시키게 된다.
즉, 상기 오버플로우밸브(24)에서는 유입구(26)를 통해 유입된 고압의 연료중 적정압을 초과한 연료는 리턴스프링(32)에 의해 탄발지지된 차단볼(34')과 보조리턴스프링(38)에 의해 탄발지지된 보조차단볼(40)을 순차적으로 가압하여 하우징(30)내 유입구(26)와 유출구(28) 사이를 연통시키고, 이 연통된 유입구(26)와 유출구(28)를 통해 적정압을 초과한 연료는 회수라인(18)을 통해 연료탱크(16)로 회수되어진다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 디젤 엔진의 오버플로우밸브 구조에의하면, 인젝터(10)내 적정 수준이상으로 형성된 연료압을 회수라인(18)을 매개로 낮춰주는 오버플로우밸브(24)가 이의 하우징(30)상에 상이한 스프링 강성을 갖는 리턴스프링(32)과 보조리턴스프링(38)을 매개로 각각 탄발지지되는 차단볼(34')과 보조차단볼(40)을 매개로 기밀성을 유지할 수있으므로, 연료의 분사시 적정 수준의 압력을 유지하여 연비의 향상과 출력의 향상을 도모할 수 있게 된다.
Claims (3)
- 실린더 헤드내 연료라인의 적정압의 유지를 위해 하우징(30)내에 유입구(26)와 유출구(28)를 연통되도록 형성함과 더불어, 이 하우징(30)의 내부 통로를 적정압 이상일 경우에 개방시켜 초과압력을 상기 유출구(28)를 통해 배출시키도록 된 디젤 엔진의 오버플로우밸브에 있어서,상기 하우징(30)의 내부에는 원추형상으로 경사진 형태의 제1경사벽(30b)과 제2경사벽(30c)이 각각 형성되고;상기 제1경사벽(30b)과 상기 제2경사벽(30c)에는 리턴스프링(32)과 보조리턴스프링(38)을 매개로 각각 탄발지지되는 차단볼(34')과 보조차단볼(40)이 설치되며;상기 리턴스프링(32)과 상기 보조리턴스프링(38)은 각각 스프링 강성이 상이하도록 설정됨과 더불어, 각각 중앙이 관통된 고정판(36)과 보조고정판(42)을 매개로 일측 선단이 고정지지되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 오버플로우밸브 구조.
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KR20020095959A (ko) | 2002-12-28 |
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