KR100482881B1 - Pressure regulating apparatus for fuel return line - Google Patents
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Abstract
본 발명은 커먼엔진용 인젝터로 공급되었다가 리턴되는 연료를 안내하기 위해 형성되는 리턴호스의 도중에 오리피스를 설치하여 리턴연료의 압력이 일정하게 유지되도록 하므로서 최적의 연료분사가 실시될 수 있도록 하는 커먼레인 엔진의 연료 리턴라인 압력조절장치에 관한 것으로,The present invention is to provide a common lane to the optimum fuel injection while maintaining the pressure of the return fuel is maintained by installing an orifice in the middle of the return hose is formed to guide the returned fuel supplied to the common engine injector The fuel return line pressure regulator of the engine,
연료펌프의 연료를 흡입하기 위한 연료 피드 라인이 인젝션 펌프의 일측에 연결되고, 커먼레일용 인젝터로 연료를 송출하기 위한 고압 연료 라인이 상기 인젝션 펌프의 일측에 연결되며, 상기 인젝션 펌프에서 상기 인젝터로 펌핑되지 못하고 잉여된 연료와 상기 인젝터에서 분사되지 못하고 리턴되는 연료가 T자형의 컨넥터에 의해 합류된 후 연료탱크로 리턴되도록 구성되는 커먼레일 엔진의 연료라인에 있어서,A fuel feed line for sucking fuel of a fuel pump is connected to one side of the injection pump, and a high pressure fuel line for delivering fuel to a common rail injector is connected to one side of the injection pump, and from the injection pump to the injector In the fuel line of the common rail engine is configured to be returned to the fuel tank after the pumped and surplus fuel and the fuel that is not injected from the injector is returned by the T-shaped connector,
상기한 인젝션 펌프에서 리턴되는 연료의 압력과, 상기 인젝터에서 리턴되는 연료의 압력의 차이에 의해서 상기 인젝터의 리턴측의 압력이 변화되지 않도록, 상기한 연료 리턴 라인의 도중에 형성되는 T자형 커넥터의 양측 고무호스의 도중에 오리피스를 형성한 것을 특징으로 한다.Both sides of the T-shaped connector formed in the middle of the fuel return line such that the pressure on the return side of the injector does not change due to the difference between the pressure of the fuel returned from the injection pump and the pressure of the fuel returned from the injector. An orifice is formed in the middle of the rubber hose.
Description
본 발명은 커먼레일 엔진의 연료 리턴라인 압력조절장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 커먼엔진용 인젝터로 공급되었다가 리턴되는 연료를 안내하기 위해 형성되는 리턴호스의 도중에 오리피스를 설치하여 리턴연료의 압력이 일정하게 유지되도록 하므로서 최적의 연료분사가 실시될 수 있도록 하는 커먼레인 엔진의 연료 리턴라인 압력조절장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel return line pressure regulating device of a common rail engine, and more particularly, by installing an orifice in the middle of a return hose which is supplied to a common engine injector and guides the returned fuel. A fuel return line pressure regulating device of a common lane engine is provided so that an optimum fuel injection can be carried out while keeping the constant.
현재 개발되어 있는 커먼레일(Commom rail) 전자식 연료분사 시스템은 고압연료펌프로부터 생성된 고압의 연료를 연료파이프를 통해 커먼레일로 전달하고, 레일에서 각 기통간의 인젝터로 ECU의 제어신호에 따라 공급되어 분사되도록 설계되었다.The developed common rail electronic fuel injection system delivers the high-pressure fuel generated from the high-pressure fuel pump to the common rail through the fuel pipe, and is supplied to the injector between each cylinder on the rail according to the control signal of the ECU. It is designed to be sprayed.
도 3은 종래의 일반적인 커먼레일 엔진의 연료 라인을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a fuel line of a conventional common rail engine.
상기한 인젝션펌프(10)의 하우징 일측과 연료탱크 간에는 연료를 공급하기 위한 연료 피드 라인(11)과, 공급된 후 잉여되는 연료가 탱크로 리턴되도록 하기 위한 연료 리턴 라인(12)이 연결된다.A fuel feed line 11 for supplying fuel and a fuel return line 12 for returning excess fuel to the tank are connected between one side of the housing of the injection pump 10 and the fuel tank.
상기한 연료 피드 라인(11)은 인젝션 펌프(10)와 연료 탱크(미도시) 사이의 대부분의 구간이 금속파이프로 형성되며, 상기 연료 피드 라인(11)과 인젝션 펌프(10)의 유입측을 연결하는 부분은 고무호스(11a)로 연결된다.In the fuel feed line 11, most sections between the injection pump 10 and the fuel tank (not shown) are formed of metal pipes, and the inlet side of the fuel feed line 11 and the injection pump 10 is formed. The part to connect is connected with the rubber hose 11a.
그리고 상기한 연료 리턴 라인은 인젝션 펌프(10)에서 고압 연료 파이프(13)를 통해 인젝터(20)로 공급되지 못한 연료와, 인젝터(10)에는 공급되었으나 분사되지 못한 연료가 연료탱크로 귀환되도록 하기 위한 것이다. 따라서 상기한 연료 리턴 라인(12)의 도중에는 양측에서 리턴되는 연료가 합류되도록 하기 위해 'T'자 형의 커넥터(14)가 사용된다. 즉, 상기한 커넥터(14)의 세 가지는 각각 고무호스(12a,12b,12c)로써 인젝션 펌프(10)와 상기 연료 리턴 라인(12)의 양측에 연결되는 것이다.In addition, the fuel return line is such that the fuel not supplied to the injector 20 through the high pressure fuel pipe 13 in the injection pump 10 and the fuel supplied to the injector 10 but not injected are returned to the fuel tank. It is for. Therefore, the 'T' shaped connector 14 is used in the middle of the fuel return line 12 to allow the fuel returned from both sides to join. That is, the three of the connectors 14 are connected to both sides of the injection pump 10 and the fuel return line 12 by rubber hoses 12a, 12b, and 12c, respectively.
즉, 인젝션 펌프(10)에서 펌핑된 연료는 고압 연료 라인(13)을 따라 인젝터(20)로 펌핑되며, 인젝터(20)에서 잉여되는 연료는 상기 연료 리턴 라인(12)을 따라 귀환되는 도중에 상기 인젝션 펌프(10)에서 리턴되는 연료와 합류되어 연료탱크로 흐르게 된다.That is, the fuel pumped from the injection pump 10 is pumped to the injector 20 along the high pressure fuel line 13, and the surplus fuel from the injector 20 is returned along the fuel return line 12. The fuel returned from the injection pump 10 is combined to flow into the fuel tank.
한편, 도 4는 종래의 커먼레인 엔진의 인젝터의 외형을 도시한 도면으로서, 상기한 인젝터(20)는 몸체의 상부에 전자제어하기 위한 솔레노이드(21)가 상부 일측에 형성되고, 상기 솔레노이드(21) 하측의 몸체(22) 내부에 연료분사를 제어하기 위한 앵커 볼트, 앵커 플레이트, 밸브 볼, 노즐 스프링, 밸브 스프링, 밸브 피스톤, 니들 등과 같은 부품들이 수용된다.On the other hand, Figure 4 is a view showing the appearance of the injector of the conventional common lane engine, the injector 20 is a solenoid 21 for electronic control on the upper part of the body is formed on the upper side, the solenoid 21 In the lower body 22, parts such as anchor bolts, anchor plates, valve balls, nozzle springs, valve springs, valve pistons, and needles for controlling fuel injection are accommodated.
따라서 상기한 고압 연료 라인(11)을 통해 인젝터(20)로 공급된 연료는 니들의 상하이동에 따라서 노즐(23)이 개방되어 연소실로 분사된다. 상기한 인젝터(20)가 적용되는 커먼레일 엔진은 일반적으로 솔레노이드(21)의 제어만으로 연료의 분사가 가능한 엔진으로 연료의 분사시기, 분사량, 분사횟수의 자유로운 조절이 가능한 장점이 있는 것이다.Therefore, the fuel supplied to the injector 20 through the high-pressure fuel line 11 is injected into the combustion chamber by opening the nozzle 23 in accordance with the shanghai of the needle. The common rail engine to which the injector 20 is applied is generally an engine capable of injecting fuel only by the control of the solenoid 21, and has the advantage of freely controlling the injection timing, the injection amount, and the injection frequency of the fuel.
그런데 종래의 커먼레일이 적용되는 디젤엔진의 경우에는 고압의 연료를 최적의 시기에 빠른 속도로 분사하는 인젝터의 구동원리때문에 인젝터 리턴측의 연료압력에 따라 노즐을 닫는 속도가 변하므로서 연료분사량에 차이가 발생될 수 있는 문제점이 있었다. 따라서 연료분사량 및 분사압력에 의해 크게 영향을 받는 중저속영역의 경우에는 분사시기 및 분사량이 정확하게 조절되지 못하므로서 불완전연소에 의한 스모크가 발생되는 문제점이 있었다.However, in the case of the diesel engine to which the conventional common rail is applied, the fuel injection amount varies due to the nozzle closing speed depending on the fuel pressure on the injector return side due to the driving principle of the injector that injects high-pressure fuel at a high speed at an optimum time. There was a problem that can occur. Therefore, in the case of the medium and low speed regions largely affected by the fuel injection amount and the injection pressure, the injection timing and the injection amount cannot be precisely controlled, so there is a problem that smoke occurs due to incomplete combustion.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 커먼엔진용 인젝터로 공급되었다가 리턴되는 연료를 안내하기 위해 형성되는 리턴호스의 도중에 오리피스를 설치하여 리턴연료의 압력이 일정하게 유지되도록 하므로서 최적의 연료분사가 실시될 수 있도록 하는 커먼레인 엔진의 연료 리턴라인 압력조절장치를 제공하는 데 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above problems, by installing an orifice in the middle of the return hose is formed to guide the fuel returned to the common engine injector to maintain a constant pressure of the return fuel It is therefore an object of the present invention to provide a fuel return line pressure regulating device for a common lane engine that enables optimum fuel injection.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,The present invention as a means for achieving the above object,
연료펌프의 연료를 흡입하기 위한 연료 피드 라인이 인젝션 펌프의 일측에 연결되고, 커먼레일용 인젝터로 연료를 송출하기 위한 고압 연료 라인이 상기 인젝션 펌프의 일측에 연결되며, 상기 인젝션 펌프에서 상기 인젝터로 펌핑되지 못하고 잉여된 연료와 상기 인젝터에서 분사되지 못하고 리턴되는 연료가 T자형의 컨넥터에 의해 합류된 후 연료탱크로 리턴되도록 구성되는 커먼레일 엔진의 연료라인에 있어서,A fuel feed line for sucking fuel of a fuel pump is connected to one side of the injection pump, and a high pressure fuel line for delivering fuel to a common rail injector is connected to one side of the injection pump, and from the injection pump to the injector In the fuel line of the common rail engine is configured to be returned to the fuel tank after the pumped and surplus fuel and the fuel that is not injected from the injector is returned by the T-shaped connector,
상기한 인젝션 펌프에서 리턴되는 연료의 압력과, 상기 인젝터에서 리턴되는 연료의 압력의 차이에 의해서 상기 인젝터의 리턴측의 압력이 변화되지 않도록, 상기한 연료 리턴 라인의 도중에 형성되는 T자형 커넥터의 양측 고무호스의 도중에 오리피스를 형성한 것을 특징으로 한다.Both sides of the T-shaped connector formed in the middle of the fuel return line such that the pressure on the return side of the injector does not change due to the difference between the pressure of the fuel returned from the injection pump and the pressure of the fuel returned from the injector. An orifice is formed in the middle of the rubber hose.
이하, 본 발명의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments according to the configuration and operation of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명에 의한 오리피스가 적용되는 상태를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 의해 형성된 오리피스의 단면도이다.1 is a view showing a state in which the orifice according to the present invention is applied, Figure 2 is a cross-sectional view of the orifice formed by the present invention.
도면 중에 표시되는 도면부호 30은 본 발명에 의해 형성되는 오리피스를 지시하는 것이며, 일부의 도면부호는 종래기술의 설명에서 사용된 부호가 그대로 인용된다.Reference numeral 30, which is shown in the drawings, indicates an orifice formed by the present invention, and some of the reference numerals are referred to as symbols used in the description of the prior art.
본 발명이 적용되는 커먼레일 엔진의 연료라인 구성은 종래기술의 설명에 설명된 바와 같으므로 중복되는 설명은 피하기로 한다.Since the fuel line configuration of the common rail engine to which the present invention is applied is as described in the description of the prior art, redundant description will be avoided.
상기한 오리피스(30)는 연료 리턴 라인(11)의 도중에 형성되어, 인젝션 펌프(10)와 인젝터(20)에서 리턴되는 연료의 압력변화가 크게 발생되지 않도록 하기 위한 것이다.The orifice 30 is formed in the middle of the fuel return line 11 so that the pressure change of the fuel returned from the injection pump 10 and the injector 20 is not largely generated.
이를 위해, 상기한 오리피스(30)는 도 2에서와 같이 원통형의 몸체(31) 중앙으로 비교적 직경이 작은 관통공(32)이 형성되고, 그 관통공(32)의 양측으로 직경이 점점 확대되는 형상으로 구성된다.To this end, the orifice 30 has a relatively small through-hole 32 formed in the center of the cylindrical body 31 as shown in FIG. 2, and the diameter of the orifice 30 gradually increases toward both sides of the through-hole 32. It is composed of shapes.
종래기술의 설명에서 설명된 바와 같이, 상기 연료 리턴 라인(11)을 흐르는 리턴 연료는 각 구간마다 압력이 다르게 측정되는데, 상기한 오리피스(30)는 인젝션 펌프(10)에서 리턴되는 연료와 인젝터(20)에서 리턴되는 연료가 합류되는 부분이 그 양측의 리턴 연료 압력과 차별화되도록 하기 위한 것이다. 이를 위해, 상기한 T자형 커넥터(14)의 양측으로 연결되는 고무호스(12b,12c)의 도중에 상기한 오리피스(30)가 장착되는 것이다. 참고로, 이 부분의 리턴연료의 연료압력변화가 가장 크게 나타나는 곳이다.As described in the description of the prior art, the return fuel flowing through the fuel return line 11 is measured at different pressures in each section, and the orifice 30 includes the fuel and the injector returned from the injection pump 10 ( The portion where the returned fuel is joined at 20) is differentiated from the return fuel pressure at both sides. To this end, the orifice 30 is mounted in the middle of the rubber hoses 12b and 12c connected to both sides of the T-shaped connector 14. For reference, the fuel pressure change of the return fuel in this section is the largest.
이상과 같이 구성되는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above are as follows.
상기한 커먼레일 엔진이 시동되어 인젝션 펌프(10)에서 연료가 펌핑되면, 연료탱크 내에 저장되어 있는 연료는 고압 호스 라인(13)을 통해 인젝터(20)로 고압으로 흐르게 된다.When the common rail engine is started and the fuel is pumped by the injection pump 10, the fuel stored in the fuel tank flows to the injector 20 at a high pressure through the high pressure hose line 13.
인젝터(20)로 공급된 연료는 전자제어장치의 제어신호에 의한 솔레노이드(21)의 작동에 따라 연소실로 분사되고, 상기 인젝터(20)의 노즐(23)로 미처 분사되지 못한 연료는 연료 리턴 라인(12)을 통해 리턴되어진다.The fuel supplied to the injector 20 is injected into the combustion chamber according to the operation of the solenoid 21 by the control signal of the electronic controller, and the fuel that has not been injected into the nozzle 23 of the injector 20 is a fuel return line. Returned by (12).
이 과정에서 본 발명에 의한 연료계의 경우에는 상기한 T자형 커넥터(14)의 양측 고무호스(12b,12c)의 도중에 오리피스(30)가 형성되어 있으므로서, 리턴 연료가 상기 오리피스(30)를 통과하는 과정에서 압력이 조절되어 상기한 인젝터(20)의 리턴측의 압력변화가 줄어들게 된다.In this process, in the fuel system according to the present invention, since the orifice 30 is formed in the middle of the rubber hoses 12b and 12c of the T-shaped connector 14, the return fuel is used to replace the orifice 30. In the course of passing the pressure is adjusted to reduce the pressure change of the return side of the injector 20.
따라서 연료의 압력에 따라 작동이 이루어지는 커먼레일 엔진의 인젝터(20)에서의 연료 분사량 및 연료분사시기의 오차가 줄어들게 된다.Therefore, the error of the fuel injection amount and the fuel injection timing in the injector 20 of the common rail engine which is operated according to the pressure of the fuel is reduced.
또한, 연료 분사량 및 연료분사시기의 조절에 오차가 줄어들게 되므로서 불완전연소가 방지되어 스모크의 발생이 감소된다.In addition, since the error is reduced in the adjustment of the fuel injection amount and the fuel injection timing, incomplete combustion is prevented and the occurrence of smoke is reduced.
이상과 같이 구성되는 본 발명은 컨트롤 챔버 내의 고압연료에 의해서 연료분사가 이루어져 고압고속으로 연료분사가 행해지는 커먼레일 엔진에 있어서 상기와 같이 리턴연료의 압력변화를 줄이기 위한 오리피스가 장착되므로서 연료압력의 섭동이 방지되어 보다 장확한 연료분사시기 및 분사량이 조절되는 커다란 장점이 있는 것이다.According to the present invention constituted as described above, in a common rail engine in which fuel injection is performed by high pressure fuel in a control chamber and fuel injection is performed at high pressure and high speed, the orifice for reducing the pressure change of the return fuel is mounted as described above. There is a big advantage that the perturbation of the fuel is prevented and the fuel injection timing and injection volume are more precisely controlled.
도 1은 본 발명에 의한 오리피스가 적용되는 상태를 도시한 도면.1 is a view showing a state in which the orifice according to the present invention is applied.
도 2는 본 발명에 의해 형성된 오리피스의 단면도.2 is a cross-sectional view of an orifice formed by the present invention.
도 3 내지 도 4는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.3 to 4 are diagrams for explaining the conventional technology.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
10 : 인젝션 펌프 11 : 연료 피드 라인10: injection pump 11: fuel feed line
12 : 연료 리턴 라인 13 : 연료 고압 라인12: fuel return line 13: fuel high pressure line
14 : T자형 커넥터 20 : 인젝터14: T-shaped connector 20: injector
30 : 오리피스 32 : 관통공30: orifice 32: through hole
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