KR100444050B1 - A common rail type injector of diesel engines - Google Patents
A common rail type injector of diesel engines Download PDFInfo
- Publication number
- KR100444050B1 KR100444050B1 KR10-2001-0085559A KR20010085559A KR100444050B1 KR 100444050 B1 KR100444050 B1 KR 100444050B1 KR 20010085559 A KR20010085559 A KR 20010085559A KR 100444050 B1 KR100444050 B1 KR 100444050B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- needle
- nozzle needle
- common rail
- lifting
- injector
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
- F02M61/20—Closing valves mechanically, e.g. arrangements of springs or weights or permanent magnets; Damping of valve lift
- F02M61/205—Means specially adapted for varying the spring tension or assisting the spring force to close the injection-valve, e.g. with damping of valve lift
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
- F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
커먼 레일용 인젝터의 구성을 추가하여 파일럿 분사시의 노즐 니들의 리프팅을 별도로 제한하여, 파일럿 분사 기간동안 리프팅 편차에 따른 파일럿 분사량의 편차를 최소화함으로서 엔진에서의 연소소음 저감 효과를 극대화시킴과 동시에, 최적의 파일럿 분사량을 선정할 수 있도록 하는 디젤 엔진의 커먼 레일용 인젝터를 제공할 목적으로, 디젤 엔진의 커먼 레일용 인젝터에서,By adding a common rail injector to restrict the lifting of the nozzle needle during pilot injection, it minimizes the variation of the pilot injection amount due to the lifting deviation during the pilot injection period, while maximizing the combustion noise reduction effect in the engine. In order to provide a common rail injector for a diesel engine that allows the selection of an optimum pilot injection amount, a common rail injector for a diesel engine,
상기 밸브 제어실내에서 밸브 피스톤의 상단과 밸브 제어실의 내측 상단면 사이에 개재되어 밸브 피스톤을 하향하여 탄성력으로 지지하는 파일럿 제어 스프링과; 상기 니들 스페이스 내부에서 상기 노즐 니들의 연결부를 가이드하도록 상기 니들 스프링에 의해 하향하여 지지되며, 하단면에는 파일럿 분사시, 노즐 니들의 리프팅 구간을 일정하게 제한하도록 리프팅 구간만큼의 깊이로 리프팅 제한 홈을 형성하는 니들 가이드가 구비되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 커먼 레일용 인젝터를 제공한다.A pilot control spring interposed between an upper end of the valve piston and an inner upper end surface of the valve control chamber in the valve control chamber to support the valve piston downwardly with elastic force; The needle spring is downwardly supported by the needle spring to guide the connection portion of the nozzle needle in the needle space, and when the pilot injection is carried out, a lifting restriction groove is provided at a depth as much as the lifting section so as to constantly limit the lifting section of the nozzle needle. It provides a common rail injector for a diesel engine, characterized in that the needle guide is provided.
Description
본 발명은 디젤 엔진의 커먼 레일용 인젝터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파일럿 분사시 노즐 니들의 리프팅 편차를 줄일 수 있도록 하는 디젤 엔진의 커먼 레일용 인젝터에 관한 것이다.The present invention relates to a common rail injector for a diesel engine, and more particularly to a common rail injector for a diesel engine that can reduce the lifting deviation of the nozzle needle during pilot injection.
일반적으로 디젤엔진의 연료분사장치는 분사압력을 얻기 위하여 캠구동 장치가 사용되었으며, 그 원리는 분사압력이 엔진 속도증가와 함께 증가하고, 이에 따라 분사 연료량이 증가하는 방식이었다.In general, the fuel injection device of the diesel engine is a cam drive device to obtain the injection pressure, the principle was that the injection pressure increases with increasing the engine speed, thereby increasing the injection fuel amount.
이러한 캠구동 방식과는 달리 최근에는 디젤엔진의 고출력, 저공해 및 저연비를 달성하기 위하여 전자제어 분사계를 적용하고 있으며, 그 일환으로 분사압력의 발생과 분사과정이 완전히 별개로 이루어지는 커먼 레일 연료분사시스템(Common Rail Fuel Injection System)을 적용하는 추세이다.Unlike the cam driving method, an electronically controlled injection system has recently been applied to achieve high power, low pollution and low fuel consumption of a diesel engine, and as a part of this, a common rail fuel injection system in which injection pressure generation and injection process are completely separate. (Common Rail Fuel Injection System) is being applied.
상기한 바와 같은 커먼 레일 연료분사시스템의 구성은 도 1에서 도시한 바와 같이, 제어용 ECU(1), 연료탱크(3)로부터의 연료를 흡입하여 고압으로 공급하는 고압발생장치인 고압펌프(5), 고압으로 압축된 연료를 축압하는 커먼 레일(7), 커먼 레일(7)의 일측에서 연료압을 검출하는 압력센서(9), 연소실로 연료를 분사하는 인젝터(11) 및 고압 및 저압용 연료 파이프(13,15) 등으로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the configuration of the common rail fuel injection system as described above is a high-pressure pump 5 that is a high-pressure generator for sucking and supplying the fuel from the control ECU 1 and the fuel tank 3 at high pressure. A common rail 7 accumulating the compressed fuel at high pressure, a pressure sensor 9 detecting fuel pressure at one side of the common rail 7, an injector 11 for injecting fuel into the combustion chamber, and fuel for high pressure and low pressure; Pipes 13 and 15;
이러한 구성의 커먼 레일 연료분사시스템은 고압펌프(5)에서 연료를 압송하여 커먼 레일(7)에 연료를 축압하여 채우고, 커먼 레일(7) 내의 압력은 압력센서(9)로 감지되며, ECU(1)가 상기 커먼 레일(7)내의 연료압, 엔진 회전수 및 엑셀레이터 페달의 개도 등의 신호를 압력센서(9) 및 각각의 센서(미도시)들로부터 수신하여 설정된 엔진 맵에 따라 연료의 분사시기와 기간을 연산하여 인젝터(11)상단에 있는 솔레노이드 밸브(미도시)에 전기적인 신호를 인가함으로서, 커먼 레일(7)에 축압된 연료를 연소실내로 분사하도록 작동하는 것이다.The common rail fuel injection system having such a configuration pumps fuel from the high pressure pump 5 to accumulate and fill the fuel in the common rail 7, and the pressure in the common rail 7 is detected by the pressure sensor 9, and the ECU ( 1) receives signals such as fuel pressure, engine speed and opening degree of the accelerator pedal in the common rail 7 from the pressure sensor 9 and the respective sensors (not shown) and injects fuel according to the set engine map. By calculating the timing and duration to apply an electrical signal to the solenoid valve (not shown) above the injector 11, it operates to inject fuel accumulated in the common rail 7 into the combustion chamber.
따라서 엔진의 회전속도가 낮을 때도 고압분사가 가능해져서 완전 연소를 추구할 수 있으며, 파일럿 분사를 통하여 배기가스와 연소소음을 더욱 저감할 수도 있는 것이다.Therefore, even when the engine rotation speed is low, high-pressure injection is possible to pursue complete combustion, it is possible to further reduce the exhaust gas and combustion noise through the pilot injection.
여기서 상기 인젝터(11)는 커먼 레일(7)로부터 공급되는 연료를 ECU(1)로부터 보내진 신호에 따라 노즐을 통해 연소실로 분사하는 기능을 하는데, 상기 ECU(1)에서 보내지는 펄스신호는 노즐 니들의 리프트(lift)를 제어하며, 펄스시기에 의해 분사시기가 정해지고 펄스 폭에 의해 분사량이 정해진다.Here, the injector 11 functions to inject fuel supplied from the common rail 7 to the combustion chamber through a nozzle in accordance with a signal sent from the ECU 1, and a pulse signal sent from the ECU 1 is a nozzle needle. The lift is controlled, the injection timing is determined by the pulse timing, and the injection amount is determined by the pulse width.
이러한 커먼 레일용 인젝터(11)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 인젝터 바디(21)의 상부에 솔레노이드 밸브(23)가 구성되며, 솔레노이드 밸브(23)의 하부에는 블리이드 오리피스 통로(25)를 개폐시키도록 밸브 볼(27)을 아마츄어(29)가 누른 상태로 위치되어 상기 솔레노이드 밸브(23)에 의해 상하로 작동 가능하게 구성된다.As shown in FIG. 6, the common rail injector 11 includes a solenoid valve 23 formed on the upper part of the injector body 21, and a bleed orifice passage 25 formed under the solenoid valve 23. The valve ball 27 is positioned while the amateur 29 is pressed to open and close the valve ball 27 and is configured to be operated up and down by the solenoid valve 23.
그리고 상기 인젝터 바디(21)의 내측 하부에는 밸브 피스톤(31)과 노즐 니들(33)이 구성되며, 상기 밸브 피스톤(31)의 상부에는 상기 블리이드 오리피스 통로(25)와 연결되는 밸브 제어실(35)이 형성된다.In addition, a valve piston 31 and a nozzle needle 33 are formed at an inner lower portion of the injector body 21, and a valve control chamber 35 connected to the bleed orifice passage 25 at an upper portion of the valve piston 31. ) Is formed.
또, 인젝터 바디(21)의 일측으로는 고압연료입구(39)가 구성되며, 상기 고압연료입구(39)는 상기 노즐 니들(33)의 외측으로 형성되는 고압실(41)까지 연료공급통로(43)로 연결된다.In addition, a high pressure fuel inlet 39 is formed at one side of the injector body 21, and the high pressure fuel inlet 39 is a fuel supply passageway to the high pressure chamber 41 formed outside the nozzle needle 33. 43).
이 때, 상기 밸브 제어실(35)은 상기 공급 오리피스 통로(37)를 통하여 상기 연료공급통로(43)의 일측에 연결된다.At this time, the valve control chamber 35 is connected to one side of the fuel supply passage 43 through the supply orifice passage 37.
그리고 상기 노즐 니들(33)의 상부에는 상기 밸브 피스톤(31)과 연결되는 연결부(45)에서, 니들 스페이스(47)가 형성되며, 상기 니들 스패이스(47) 내부에는 노즐 스프링(49)이 노즐 니들(33)을 하향하여 탄성력으로 지지하게 된다.In addition, a needle space 47 is formed at a connection portion 45 connected to the valve piston 31 at an upper portion of the nozzle needle 33, and a nozzle spring 49 is formed inside the needle space 47. (33) is lowered to support the elastic force.
따라서, 상기한 바와 같은 구성의 커먼 레일용 인젝터(11)의 작동은, 먼저 고압의 연료가 연료공급통로(43)를 통하여 항시 노즐 팁(51)까지 결려 있는 상태이며, 밸브 피스톤(31) 상단 즉, 밸브 제어실(35)에도 고압이 걸려 있어 상호 힘의 평형에 의하여 연료가 분사되지 못하다가 밸브 볼(27)을 누르고 있는 아마츄어(29)가 상기 솔레노이드 밸브(23)에 의하여 들림으로서 밸브 피스톤(31)의 상단 즉, 밸브 제어실(35)에 걸리는 고압의 연료가 블리이드 오리피스(25)를 통하여 리턴된다.Therefore, the operation of the common rail injector 11 having the above-described configuration is a state in which the high-pressure fuel is always bound to the nozzle tip 51 through the fuel supply passage 43, and the upper end of the valve piston 31 That is, the high pressure is applied to the valve control chamber 35 so that fuel cannot be injected due to the balance of mutual forces, but the armature 29 holding the valve ball 27 is lifted by the solenoid valve 23, so that the valve piston ( The high pressure fuel, which is applied to the upper end of 31, that is, the valve control chamber 35, is returned through the bleed orifice 25.
그러면, 상기 밸브 제어실(35)에서, 밸브 피스톤(31)의 상단에 걸리는 고압은 노즐 팁(51)에 걸려있는 고압보다 상대적으로 낮아져 힘의 균형이 깨어지게 되고, 이에 따라서 인젝터 하단의 노즐 홀(53)을 막고 있던 노즐 니들(33)이 상부로 들려 연소실에 연료가 분사되는 것이다.Then, in the valve control chamber 35, the high pressure applied to the upper end of the valve piston 31 is relatively lower than the high pressure applied to the nozzle tip 51 so that the balance of power is broken, and thus the nozzle hole at the bottom of the injector ( The nozzle needle 33 that was blocking 53 is lifted upward to inject fuel into the combustion chamber.
특히, 이러한 커먼 레일용 인젝터의 장점은 언급한 바와 같이, 엔진의 회전속도와는 상관없이 회전속도가 낮을 때도 고압분사가 가능해져서 완전 연소를 추구할 수 있다는 것이며, 고압의 연료를 커먼 레일(7)에서 항시 공급할 수 있어 한 사이클 동안에 복수회 연료를 분사할 수 있어 디젤엔진의 최대 단점인 연소소음을 더욱 저감할 수 있는 파일럿 분사가 가능하게 된 것이다.In particular, the advantage of such a common rail injector is that, as mentioned above, regardless of the rotational speed of the engine, high-pressure injection is possible even at low rotational speed, so that complete combustion can be pursued. It can be supplied at any time, so that it can inject a plurality of fuels in one cycle, thereby enabling pilot injection to further reduce combustion noise, which is the biggest disadvantage of diesel engines.
즉, 파일럿 분사를 통하여 주분사에 의한 연소 압력 상승률을 억제하게 되며, 이로서 연소소음이 개선되는데, 이를 위하여 현재의 인젝터(11)로는 최소 파일럿 분사를 위하여 일정한 새들구간 (Saddle Zone; 노즐이 니들을 들어 노즐 홀이 열리는 시간을 늘려주어도 분사되는 연료량은 변화가 없는 구간)을 두지만, 실제에 있어서 미소한(약 2㎣/st) 연료량을 제어하기 위하여는 상대적으로 무거운 노즐 니들(33)을 얼마나 신속히 제어하는가와, 인젝터(11)간의 산포를 어떻게 통제하는가에 따라 엔진 제어에 실효를 가져 올 수 있다.That is, the rate of combustion pressure increase due to the main injection is suppressed through the pilot injection, and thus the combustion noise is improved. For this purpose, the current injector 11 has a constant saddle zone for the minimum pilot injection. For example, although the amount of fuel injected is increased even though the nozzle hole is opened, the amount of fuel nozzles 33 which are relatively heavy to control the amount of fuel (about 2 μs / st) is actually reduced. Effective control of the engine and the control of the dispersion between the injectors 11 can be brought about.
현재의 인젝터간 산포의 한 예로 평균 최소 파일럿 분사량을 1.7㎣/st를 목표로 하나, 실제로는 2.2㎣/st에서 0.8㎣/st까지 차이가 나며, 현재의 수준으로 이정도의 산포는 상당히 양호한 수준이기는 하나, 이 산포량을 보면 30%~50%의 산포가 엔진의 연소소음 즉, 파일럿 분사량의 산포로 크게 나타난다.As an example of current injector dispersion, the average minimum pilot injection target is 1.7 kW / st, but in practice it varies from 2.2 kW / st to 0.8 kW / st, which is quite good at current levels. However, in this dispersion amount, the dispersion of 30% to 50% is largely caused by the combustion noise of the engine, that is, the dispersion of the pilot injection amount.
여기서, 상기 파일럿 분사량의 산포로 인한 편차의 대부분은 노즐 니들(33)의 리프팅량이 제어되지 않는다는데 있으며, 최대 분사 유량의 경우는 노즐 니들(33)의 풀 리프팅(Full lifting)를 다 사용하고, 노즐 니들(33)이 들려 있는 시간 등으로 연료량을 제어하는 반면, 파일럿 분사 유량은 노즐 니들(33)이 들려 있는 시간은 160㎲로 일정함으로, 파일럿 분사시에는 전 부하 시에서와 같이 노즐 니들(33)의 풀 리프팅을 다 사용할 필요가 없다.Here, most of the deviation due to the dispersion of the pilot injection amount is not controlled by the lifting amount of the nozzle needle 33, and in the case of the maximum injection flow rate, the full lifting of the nozzle needle 33 is used. While the amount of fuel is controlled by the time when the nozzle needle 33 is lifted up, the pilot injection flow rate is constant at 160 kPa when the nozzle needle 33 is lifted up, so that the pilot needle flows at the nozzle needle as in full load. There is no need to use the full lifting in 33).
그런데 현재의 커먼 레일용 인젝터(11)에서는 파일럿 분사 유량에서 노즐 니들(33)의 리프팅을 제어하지 못하기 때문에 파일럿 분사 기간동안 리프팅 편차에 따른 파일럿 분사량의 편차가 크게 발생하고 있는 실정이다.However, in the current common rail injector 11, since the lifting of the nozzle needle 33 is not controlled at the pilot injection flow rate, there is a large variation in the pilot injection amount according to the lifting deviation during the pilot injection period.
도 7은 동일 제어 조건하에서의 파일럿 분사기간 동안에 노즐 니들(33)의 리프팅 편차가 실제로 발생하고 있음을 보여 주고 있는 도면으로 상기의 기재내용을 뒷받침한다.FIG. 7 supports the above description with a view showing that the lifting deviation of the nozzle needle 33 actually occurs during the pilot injection period under the same control condition.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 파일럿 분사시, 노즐 니들의 리프팅 편차를 줄일 수 있도록 하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 커먼 레일용 인젝터의 구성을 추가하여 파일럿 분사시의 노즐 니들의 리프팅을 별도로 제한하여, 파일럿 분사 기간동안 리프팅 편차에 따른 파일럿 분사량의 편차를 최소화함으로서 엔진에서의 연소소음 저감 효과를 극대화시킴과 동시에, 최적의 파일럿 분사량을 선정할 수 있도록 하는 디젤 엔진의 커먼 레일용 인젝터를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention is to reduce the lifting deviation of the nozzle needle during the pilot injection as described above, the object of the present invention is to additionally limit the lifting of the nozzle needle during pilot injection by adding a configuration of the injector for common rail By minimizing the variation of the pilot injection amount due to the lifting deviation during the pilot injection period, it is possible to maximize the combustion noise reduction effect in the engine and at the same time, to provide a common rail injector for a diesel engine that can select the optimum pilot injection amount. have.
도 1은 본 발명이 적용되는 디젤 엔진의 커먼 레일 연료분사시스템의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a common rail fuel injection system of a diesel engine to which the present invention is applied.
도 2는 본 발명에 따른 디젤 엔진의 커먼 레일용 인젝터의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of an injector for a common rail of a diesel engine according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 디젤 엔진의 커먼 레일용 인젝터의 폐쇄작동 상태를 설명하기 위한 도 2의 A부분의 확대 단면도이다.3 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 2 for explaining a closing operation state of a common rail injector of a diesel engine according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 디젤 엔진의 커먼 레일용 인젝터의 파일럿 분사작동 상태를 설명하기 위한 도 2의 A부분의 확대 단면도이다.4 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 2 for explaining a pilot injection operation state of a common rail injector of a diesel engine according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 디젤 엔진의 커먼 레일용 인젝터의 주 분사작동 상태를 설명하기 위한 도 2의 A부분의 확대 단면도이다.5 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 2 for explaining a main injection operation state of a common rail injector of a diesel engine according to the present invention.
도 6은 종래 기술에 의한 디젤 엔진의 커먼 레일용 인젝터의 단면도이다.6 is a sectional view of a common rail injector of a diesel engine according to the prior art.
도 7은 종래 기술의 문제점을 설명하기 위한 디젤 엔진의 커먼 레일용 인젝터의 연료 분사 타이밍 선도이다.7 is a fuel injection timing diagram of a common rail injector of a diesel engine for explaining the problems of the prior art.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 인젝터 바디의 상부에 구성되는 솔레노이드 밸브와; 상기 솔레노이드 밸브의 하부에서 아마츄어에 의해 블리이드 오리피스 통로를 개폐시키도록 위치되는 밸브 볼과; 상기 인젝터 바디의 내측 하부에 구성되는 밸브 피스톤 및 노즐 니들과; 상기 밸브 피스톤의 상부에 형성되어 상기 블리이드 오리피스 통로와 연결되는 밸브 제어실과; 상기 인젝터 바디의 일측에 형성되어 상기 노즐 니들의 외측으로 형성되는 고압실까지 연료공급통로로 연결되는 고압연료입구와; 상기 밸브 제어실과 상기 연료공급통로를 연결하는 공급 오리피스 통로와; 상기 노즐 니들과 상기 밸브 피스톤과 연결되는 부분에 형성되는 니들 스페이스 내부에서 노즐 니들을 하향하여 탄성력으로 지지하는 니들 스프링을 포함하는 디젤 엔진의 커먼 레일용 인젝터에서,The present invention for achieving the above object, and the solenoid valve configured on the upper portion of the injector body; A valve ball positioned to open and close the bleed orifice passage by an amateur at the bottom of the solenoid valve; A valve piston and a nozzle needle configured at an inner lower portion of the injector body; A valve control chamber formed at an upper portion of the valve piston and connected to the bleed orifice passage; A high pressure fuel inlet formed at one side of the injector body and connected to a fuel supply passage to a high pressure chamber formed outside the nozzle needle; A supply orifice passage connecting the valve control chamber and the fuel supply passage; In the injector for a common engine of a diesel engine including a needle spring for supporting the nozzle needle with an elastic force downward in the needle space formed in the portion connected to the nozzle needle and the valve piston,
상기 밸브 제어실내에서 밸브 피스톤의 상단과 밸브 제어실의 내측 상단면 사이에 개재되어 밸브 피스톤을 하향하여 탄성력으로 지지하는 파일럿 제어 스프링과; 상기 니들 스페이스 내부에서 상기 노즐 니들의 연결부를 가이드하도록 상기 니들 스프링에 의해 하향하여 지지되며, 하단면에는 파일럿 분사시, 노즐 니들의 리프팅 구간을 일정하게 제한하도록 리프팅 구간만큼의 깊이로 리프팅 제한 홈을 형성하는 니들 가이드가 구비되는 것을 특징으로 하며,A pilot control spring interposed between an upper end of the valve piston and an inner upper end surface of the valve control chamber in the valve control chamber to support the valve piston downwardly with elastic force; The needle spring is downwardly supported by the needle spring to guide the connection portion of the nozzle needle in the needle space, and when the pilot injection is carried out, a lifting restriction groove is provided at a depth as much as the lifting section so as to constantly limit the lifting section of the nozzle needle. It characterized in that the needle guide to be formed,
상기 니들 가이드는 상기 노즐 니들의 연결부가 관통하여 설치되도록 상기 리프팅 제한 홈에 연장하여 이 보다 지경이 좁은 관통홀이 형성되며, 상기 노즐 니들의 연결부 하단에 상기 노즐 니들이 연결되어 상기 관통홀과 리프팅 제한 홈 사이에 형성되는 단차면에 의해 노즐 니들의 리프팅이 제한되도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.The needle guide extends into the lifting restriction groove so that the connection portion of the nozzle needle penetrates, and a through hole having a narrower diameter is formed, and the nozzle needle is connected to the lower end of the connection portion of the nozzle needle to restrict the through hole and the lifting restriction. Lifting of the nozzle needle is limited by the stepped surface formed between the grooves.
이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment of the present invention that can specifically realize the above object will be described.
도 2는 본 발명에 따른 디젤 엔진의 커먼 레일용 인젝터의 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 디젤 엔진의 커먼 레일용 인젝터의 폐쇄작동 상태를 설명하기 위한 도 2의 A부분의 확대 단면도로서, 먼저, 본 발명이 적용되는 커먼 레일 연료분사시스템의 구성은, 상기 도 1의 설명에서 언급한 바와 같은 구성에 의하며, 그 구체적인 구성의 설명은 생략한다.FIG. 2 is a cross-sectional view of a common rail injector of a diesel engine according to the present invention, and FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 2 for explaining a closing operation state of a common rail injector of a diesel engine according to the present invention. First, the configuration of the common rail fuel injection system to which the present invention is applied is based on the configuration as mentioned in the description of FIG. 1, and the description of the specific configuration is omitted.
본 발명에 의한 디젤 엔진의 커먼 레일용 인젝터의 구성은, 도 1에서 도시한바와 같이, 커먼 레일(7)로부터 공급되는 연료를 ECU(1)로부터 보내진 신호에 따라 노즐을 통해 연소실로 분사하는 기능을 한다.The common rail injector of the diesel engine according to the present invention has a function of injecting fuel supplied from the common rail 7 into the combustion chamber through a nozzle in accordance with a signal sent from the ECU 1 as shown in FIG. 1. Do it.
이러한 본 발명의 커먼 레일용 인젝터(11)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 인젝터 바디(121)의 상부에 솔레노이드 밸브(123)가 구성되며, 솔레노이드 밸브(123)의 하부에는 블리이드 오리피스 통로(125)를 개폐시키도록 밸브 볼(127)을 아마츄어(129)가 누른 상태로 위치되어 상기 솔레노이드 밸브(123)에 의해 상하로 작동 가능하게 구성된다.In the common rail injector 11 of the present invention, as shown in FIG. 2, the solenoid valve 123 is configured on the upper part of the injector body 121, and the bleed orifice passage is provided on the lower part of the solenoid valve 123. The valve ball 127 is positioned while the armature 129 is pressed to open and close the 125 and is configured to be operated up and down by the solenoid valve 123.
그리고 상기 인젝터 바디(121)의 내측 하부에는 밸브 피스톤(131)과 노즐 니들(133)이 구성되며, 상기 밸브 피스톤(131)의 상부에는 상기 블리이드 오리피스 통로(125)와 연결되는 밸브 제어실(135)이 형성된다.In addition, a valve piston 131 and a nozzle needle 133 are formed at an inner lower portion of the injector body 121, and a valve control chamber 135 connected to the bleed orifice passage 125 at an upper portion of the valve piston 131. ) Is formed.
또, 인젝터 바디(121)의 일측으로는 고압연료입구(139)가 구성되며, 상기 고압연료입구(139)는 상기 노즐 니들(133)의 외측으로 형성되는 고압실(141)까지 연료공급통로(143)로 연결된다.In addition, one side of the injector body 121 has a high-pressure fuel inlet 139, the high-pressure fuel inlet 139 is a fuel supply passage (141) to the high-pressure chamber 141 is formed to the outside of the nozzle needle 133 ( 143).
이 때, 상기 밸브 제어실(135)은 상기 공급 오리피스 통로(137)를 통하여 상기 연료공급통로(143)의 일측에 연결된다.At this time, the valve control chamber 135 is connected to one side of the fuel supply passage 143 through the supply orifice passage 137.
그리고 상기 노즐 니들(133)의 상부에는 상기 밸브 피스톤(131)과 연결되는 연결부(145)에서, 니들 스페이스(147)가 형성되며, 상기 니들 스패이스(147) 내부에는 노즐 스프링(149)이 설치된다.In addition, a needle space 147 is formed at the connection portion 145 connected to the valve piston 131 on the nozzle needle 133, and a nozzle spring 149 is installed inside the needle space 147. .
이러한 구성에서, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 밸브 제어실(135)내에는 상기 밸브 피스톤(131)의 상단과 밸브 제어실(135)의 내측 상단면 사이에 파일럿제어 스프링(151)이 개재되어 밸브 피스톤(131)을 하향하여 탄성력으로 지지한다.In this configuration, as shown in FIG. 3, a pilot control spring 151 is interposed between the upper end of the valve piston 131 and the inner upper end surface of the valve control chamber 135 in the valve control chamber 135. The piston 131 is downwardly supported by an elastic force.
이 때, 상기 파일럿 제어 스프링(151)은 그 탄성계수가 니들 스프링의 탄성계수보다 작은 것을 사용한다.At this time, the pilot control spring 151 uses the elastic modulus smaller than the elastic modulus of the needle spring.
그리고 상기 니들 스페이스(147) 내부에는 상기 노즐 니들(133)의 연결부 (145)를 가이드하도록 상기 니들 스프링(149)에 의해 하향하여 지지되는 니들 가이드(153)가 설치되는데, 이 니들 가이드(153)는 그 하단면에 파일럿 분사시, 노즐 니들(133)의 리프팅 구간(S)을 일정하게 제한하도록 리프팅 구간(S)만큼의 깊이로 리프팅 제한 홈(155)을 형성하여 이루어진다.In addition, a needle guide 153 supported downward by the needle spring 149 is installed in the needle space 147 to guide the connection portion 145 of the nozzle needle 133, which is the needle guide 153. When the pilot injection on the bottom surface, the lifting restriction groove 155 is formed to a depth as much as the lifting section (S) so as to constantly limit the lifting section (S) of the nozzle needle (133).
또한, 상기 니들 가이드(153)는 상기 노즐 니들(133)의 연결부(145)가 이를 관통하여 설치되도록 상기 리프팅 제한 홈(155)에 연장하여 이 보다 직경이 좁은 관통홀(157)이 형성되며, 상기 노즐 니들(133)의 연결부(145) 하단에 상기 노즐 니들(133)이 연결되어 상기 관통홀(157)과 리프팅 제한 홈(155) 사이에 형성되는 단차면(159)에 의해 노즐 니들(133)의 리프팅이 제한된다.In addition, the needle guide 153 extends to the lifting limit groove 155 so that the connecting portion 145 of the nozzle needle 133 is installed therethrough, and a through hole 157 having a smaller diameter is formed. The nozzle needle 133 is connected to the lower end of the connecting portion 145 of the nozzle needle 133 by a stepped surface 159 formed between the through hole 157 and the lifting limiting groove 155. ) Lifting is limited.
따라서, 상기한 바와 같은 구성의 커먼 레일용 인젝터(11)의 작동에 의하여 이루어지는 파일럿 분사와 전 분사를 나누어 설명한다.Therefore, pilot injection and pre-injection made by the operation of the common rail injector 11 having the above-described configuration will be described separately.
먼저, 도 4에서 도시한 바와 같이, 파일럿 분사시에는 ECU(1)로부터 파일럿 분사신호를 상기 솔레노이드 밸브(123)에 인가하게 되는데, 그 신호는 펄스 폭에 의해 분사량이 정해지는 것으로, 상기 신호의 펄스 폭은 본 발명에 따른 커먼 레일용 인젝터(11)가 파일럿 분사 작동만을 이룰 수 있는 정도의 폭으로 설정된 신호가 입력된다는 것을 전재로 한다.First, as shown in FIG. 4, during pilot injection, a pilot injection signal is applied from the ECU 1 to the solenoid valve 123. The signal is determined by the pulse width, and the signal of the signal is determined. The pulse width presupposes that a signal set to a width such that the common rail injector 11 according to the present invention can achieve only pilot injection operation is input.
그리고 고압의 연료가 연료공급통로(143)를 통하여 항시 노즐 팁(161)까지 결려 있는 상태이며, 밸브 피스톤(131) 상단 즉, 밸브 제어실(135)에도 고압이 걸려 있어 상호 힘의 평형에 의하여 연료가 분사되지 못하다가 밸브 볼(127)을 누르고 있는 아마츄어(129)가 상기 솔레노이드 밸브(123)의 파일럿 분사를 위한 작동에 의하여 들림으로서 밸브 피스톤(131)의 상단 즉, 밸브 제어실(135)에 걸리는 고압의 연료가 블리이드 오리피스(125)를 통하여 일시적으로 리턴된다.In addition, the high-pressure fuel is always connected to the nozzle tip 161 through the fuel supply passage 143. The high pressure is also applied to the upper end of the valve piston 131, that is, the valve control chamber 135, so that the fuel is balanced by mutual force. Can not be injected but the armature 129 holding the valve ball 127 is lifted by the operation for pilot injection of the solenoid valve 123, and the upper end of the valve piston 131, ie, the valve control chamber 135, is caught. High pressure fuel is temporarily returned through the bleed orifice 125.
그러면, 상기 밸브 제어실(135)에서, 밸브 피스톤(131)의 상단에 걸리는 고압은 노즐 팁(161)에 걸려있는 고압보다 상대적으로 낮아져 힘의 균형이 깨어지게 되고, 이에 따라서 인젝터 하단의 노즐 홀(163)을 막고 있던 노즐 니들(133)이 상부의 밸브 피스톤(131)을 통하여 파일럿 제어 스프링(151)의 탄성력을 극복하고, 위로 들려 연소실에 연료의 파일럿 분사를 이루게 된다.Then, in the valve control chamber 135, the high pressure applied to the upper end of the valve piston 131 is relatively lower than the high pressure applied to the nozzle tip 161, so that the balance of power is broken, and thus the nozzle hole at the bottom of the injector ( The nozzle needle 133 blocking the 163 overcomes the elastic force of the pilot control spring 151 through the upper valve piston 131 and is lifted up to achieve pilot injection of fuel into the combustion chamber.
이 때, 상기 노즐 니들(133)은 그 상승작동은 상기 니들 가이드(153)의 하단면에 형성된 리프팅 제한 홈(155) 내에서만 이루어지게 되고, 니들 스프링(149)의 탄성력을 극복하여 상승하기 전에, 설정된 펄스 폭의 파일럿 분사신호에 의하여 상기 솔레노이드 밸브(123)의 작동이 종료되어 다시 노즐 니들(133)은 하강하여 노즐 홀(163)을 폐쇄시킴으로서, 파일럿 분사를 완료하게 된다.At this time, the nozzle needle 133 is the lifting operation is made only in the lifting limit groove 155 formed on the lower surface of the needle guide 153, before overcoming the elastic force of the needle spring 149 The operation of the solenoid valve 123 is terminated by the pilot injection signal having the set pulse width, and the nozzle needle 133 is lowered again to close the nozzle hole 163, thereby completing pilot injection.
또한, 도 5에서 도시한 바와 같이, 전 분사시에는 ECU(1)로부터 전 분사신호를 상기 솔레노이드 밸브(123)에 인가하게 되는데, 그 신호는 펄스 폭에 의해 분사량이 정해지는 것으로, 상기 신호의 펄스 폭은 본 발명에 따른 커먼 레일용 인젝터(11)가 전 부하로 분사 작동을 이룰 수 있는 정도 이상의 폭으로 설정된 신호가 입력된다는 것을 전재로 한다.In addition, as shown in FIG. 5, during the total injection, the total injection signal is applied from the ECU 1 to the solenoid valve 123, and the signal is determined by the pulse width, so that the signal The pulse width presupposes that a signal set to a width greater than or equal to that of the common rail injector 11 according to the present invention can achieve injection operation at full load is input.
이때도, 상한 바와 같이, 고압의 연료가 연료공급통로(143)를 통하여 항시 노즐 팁(161)까지 결려 있는 상태이며, 밸브 피스톤(131) 상단 즉, 밸브 제어실 (135)에도 고압이 걸려 있어 상호 힘의 평형에 의하여 연료가 분사되지 못하다가 밸브 볼(127)을 누르고 있는 아마츄어(129)가 상기 솔레노이드 밸브(123)의 전 분사를 위한 작동에 의하여 들림으로서 상기 밸브 제어실(135)에 걸리는 고압의 연료가 블리이드 오리피스(125)를 통하여 리턴된다.At this time, as described above, the high-pressure fuel is always connected to the nozzle tip 161 through the fuel supply passage 143, and the high pressure is also applied to the upper end of the valve piston 131, that is, the valve control chamber 135. The fuel cannot be injected due to the balance of the force, and the armature 129 holding the valve ball 127 is lifted by the operation for the entire injection of the solenoid valve 123, so that the high pressure applied to the valve control chamber 135 is increased. Fuel is returned through the bleed orifice 125.
그러면, 상기 밸브 제어실(135)에서, 밸브 피스톤(131)의 상단에 걸리는 고압은 노즐 팁(161)에 걸려있는 고압보다 상대적으로 낮아져 힘의 균형이 깨어지게 되고, 이에 따라 인젝터 하단의 노즐 홀(163)을 막고 있던 노즐 니들(133)이 상부의 밸브 피스톤(131)을 통하여 파일럿 제어 스프링(151)의 탄성력을 극복하고, 상기 니들 가이드(153)의 하단면에 형성된 리프팅 제한 홈(155) 내에서 위로 상승하여 연소실에 연료의 분사하기 시작하며, 동시에 상기 노즐 니들(133)의 상승작동은 니들 가이드(153)을 통하여 니들 스프링(149)의 탄성력을 극복하여 계속 상승함으로서, 설정된 펄스 폭의 전 분사 영역에서 연소실 내에 연료를 분사한 후, 상기 솔레노이드 밸브(123)의 작동이 종료되어 다시 노즐 니들(133)은 하강하고, 노즐 홀(163)을 폐쇄시킴으로서, 전 분사를 완료하게 된다.Then, in the valve control chamber 135, the high pressure applied to the upper end of the valve piston 131 is relatively lower than the high pressure applied to the nozzle tip 161, so that the balance of power is broken, and thus, the nozzle hole at the bottom of the injector ( The nozzle needle 133 blocking the 163 overcomes the elastic force of the pilot control spring 151 through the upper valve piston 131, and is located in the lifting limit groove 155 formed on the lower surface of the needle guide 153. And ascends upward in the combustion chamber and starts to inject fuel into the combustion chamber, and at the same time, the upward movement of the nozzle needle 133 continues to rise by overcoming the elastic force of the needle spring 149 through the needle guide 153, thereby transferring the set pulse width. After injecting fuel into the combustion chamber in the injection zone, the operation of the solenoid valve 123 is terminated and the nozzle needle 133 is lowered again and the nozzle hole 163 is closed to complete the entire injection. The.
상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 디젤 엔진의 커먼 레일용 인젝터에 의하면, 커먼 레일용 인젝터의 내에 파일럿 분사시의 노즐 니들의 리프팅을 별도로제한하는 파일럿 제어 스프링 및 니들 가이드의 구성을 통하여 파일럿 분사 기간동안 노즐 니들의 신속하고 정확한 반응을 유도하여 리프팅 편차에 따른 파일럿 분사량의 편차를 최소화하며, 이로서 엔진에서의 연소소음 저감 효과를 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.According to the common rail injector of the diesel engine of the present invention as described above, the pilot control spring and the needle guide for limiting the lifting of the nozzle needle during pilot injection into the common rail injector during the pilot injection period By inducing a quick and accurate response of the nozzle needle to minimize the variation of the pilot injection amount due to the lifting deviation, thereby maximizing the combustion noise reduction effect in the engine.
또한, 정밀한 연료량 제어를 통한 최적의 파일럿 분사량을 선정할 수 있어 배기가스 내의 환경 유해 성분을 대폭 감소시킬 수도 있다.In addition, the optimum pilot injection amount can be selected through precise fuel amount control, which can significantly reduce environmental harmful components in the exhaust gas.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0085559A KR100444050B1 (en) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | A common rail type injector of diesel engines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0085559A KR100444050B1 (en) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | A common rail type injector of diesel engines |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20030055544A KR20030055544A (en) | 2003-07-04 |
| KR100444050B1 true KR100444050B1 (en) | 2004-08-11 |
Family
ID=32213808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0085559A KR100444050B1 (en) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | A common rail type injector of diesel engines |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100444050B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101209714B1 (en) | 2006-04-20 | 2012-12-07 | 현대자동차주식회사 | A common rail type injector of diesel engines |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100972094B1 (en) * | 2010-03-03 | 2010-07-22 | 이대범 | Apparatus for preventing sexual assault |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04203259A (en) * | 1990-11-28 | 1992-07-23 | Nippondenso Co Ltd | Fuel injection valve |
| JPH05195902A (en) * | 1992-01-21 | 1993-08-06 | Nippondenso Co Ltd | Fuel injection valve |
| KR19990042244A (en) * | 1997-11-26 | 1999-06-15 | 박상록 | Two-stage Opening Fuel Injection Valve for Diesel Engine |
| JP2000274325A (en) * | 1999-03-25 | 2000-10-03 | Bosch Automotive Systems Corp | Fuel injection device |
| KR100398152B1 (en) * | 2000-12-28 | 2003-09-19 | 현대자동차주식회사 | Variable injector for diesel engine |
-
2001
- 2001-12-27 KR KR10-2001-0085559A patent/KR100444050B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04203259A (en) * | 1990-11-28 | 1992-07-23 | Nippondenso Co Ltd | Fuel injection valve |
| JPH05195902A (en) * | 1992-01-21 | 1993-08-06 | Nippondenso Co Ltd | Fuel injection valve |
| KR19990042244A (en) * | 1997-11-26 | 1999-06-15 | 박상록 | Two-stage Opening Fuel Injection Valve for Diesel Engine |
| JP2000274325A (en) * | 1999-03-25 | 2000-10-03 | Bosch Automotive Systems Corp | Fuel injection device |
| KR100398152B1 (en) * | 2000-12-28 | 2003-09-19 | 현대자동차주식회사 | Variable injector for diesel engine |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101209714B1 (en) | 2006-04-20 | 2012-12-07 | 현대자동차주식회사 | A common rail type injector of diesel engines |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20030055544A (en) | 2003-07-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| USRE37633E1 (en) | Accumulating fuel injection apparatus | |
| JP3695213B2 (en) | Common rail fuel injection system | |
| KR100580699B1 (en) | Common rail system | |
| US20080283634A1 (en) | Device for the Injection of Fuel Into the Combustion Chamber of an Internal Combustion Engine | |
| KR20090089281A (en) | Fuel-injection system for an internal-combustion engine and corresponding method for controlling fuel injection | |
| US8881709B2 (en) | Fluid injector with back end rate shaping capability | |
| US20080208437A1 (en) | Fuel-Injector For Internal-Combustion Engine, Methods of Controlling Fuel-Injector, Electronic Control Unit for Fuel-Injector, and Fuel Injection System for Direct Fuel-Injection Engine | |
| EP0971119B1 (en) | Common-rail fuel-injection system | |
| KR101978012B1 (en) | Fuel injection system | |
| KR100444050B1 (en) | A common rail type injector of diesel engines | |
| US6102004A (en) | Electronic control for a hydraulically activated, electronically controlled injector fuel system and method for operating same | |
| JP2018105209A (en) | Fuel injection device | |
| KR20040028662A (en) | Fuel injection device for an internal combustion engine | |
| US7150410B1 (en) | Method for providing a controlled injection rate and injection pressure in a fuel injector assembly | |
| US6527199B1 (en) | Fuel injection valve for an internal combustion engine | |
| KR100774342B1 (en) | Structure of liquefied petroleum injection fuel pump for vehicle | |
| KR101433041B1 (en) | Fuel injector | |
| JPH10131828A (en) | Injection valve device | |
| JP3844092B2 (en) | Accumulated fuel injection system | |
| JP3904121B2 (en) | Accumulated fuel injection valve | |
| KR101333795B1 (en) | Fuel Injector | |
| JP4239332B2 (en) | Fuel injection device for internal combustion engine | |
| KR101331140B1 (en) | Fuel Injector | |
| CN111765025A (en) | Fuel injector for controlling fuel flow to an engine | |
| JPH0435573Y2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110801 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |