KR100534871B1 - injector mounting structure for direct injection engines - Google Patents
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Abstract
본 발명은 직접 분사식 엔진의 인젝터 장착 구조에 관한 것으로, 엔진의 실린더 헤드에 인젝터의 고정을 위한 체결 부위를 연료 레일측에 국한시킴과 더불어 인젝터의 지지는 연료 레일의 장착부에서 담당하도록 함으로써, 인젝터의 설치 공정이 간편하게 이루어짐과 더불어 실린더 헤드에 대한 가공성의 간편화를 도모할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.The present invention relates to an injector mounting structure of a direct injection engine, in which the fastening part for fixing the injector to the cylinder head of the engine is limited to the fuel rail side, and the injector is supported by the mounting part of the fuel rail. The purpose of this is to simplify the installation process and to simplify the processability of the cylinder head.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 연료 레일(14)의 장착부(14a)에 인젝터(10)를 하방향으로 탄력적으로 지지하도록 스프링 클립(18)이 조립되고, 상기 장착부(14a)에 리테이너(20)의 하방향 이탈을 저지시키도록 리테이너(20)가 끼워져 상기 인젝터(10)에 결합되며, 상기 장착부(14a)에는 상기 스프링 클립(18)과 리테이너(20)의 조립을 위한 슬롯(14b)이 형성되는 한편, 상기 슬롯(14b)에는 리테이너(20)의 지지를 위한 단차부(14c)가 형성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, in the present invention, the spring clip 18 is assembled to elastically support the injector 10 to the mounting portion 14a of the fuel rail 14, the retainer to the mounting portion 14a Retainer 20 is fitted to prevent downward departure of the 20 is coupled to the injector 10, the mounting portion (14a) is a slot 14b for assembling the spring clip 18 and the retainer 20 ) Is formed, and the slot 14b is characterized in that a stepped portion 14c for supporting the retainer 20 is formed.
Description
본 발명은 직접 분사식 엔진의 인젝터 장착 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 실린더 헤드에 대한 인젝터의 고정 지점을 축소하여 장착 공정의 단순화와 함께 실린더 헤드에 대한 냉각 성능의 저하를 방지할 수 있도록 하는 직접 분사식 엔진의 인젝터 장착 구조에 관한 것이다.The present invention relates to an injector mounting structure of a direct injection engine, and more particularly, to reduce the fixing point of the injector to the cylinder head of the engine to simplify the mounting process and to prevent a decrease in cooling performance of the cylinder head. It relates to an injector mounting structure of a direct injection engine.
일반적으로 가솔린 엔진에 있어 연료의 분사 방식은 다양한 형태가 있는 바, 그 중에서 다중 지점 분사 방식(MPI;multi-point injection)은 각 실린더 마다 개별적으로 인젝터를 설치하고 흡기 밸브의 전방에서 연료를 분사하는 형태로서, 연료의 분사 압력은 대체로 저압이다.In general, there are various types of fuel injection in a gasoline engine. Among them, multi-point injection (MPI) uses an injector for each cylinder and injects fuel in front of an intake valve. In form, the injection pressure of the fuel is generally low pressure.
따라서, 다중 지점 분사 방식에서 인젝터의 지지는 클램프를 매개로 인젝터를 연료 레일에 고정하기만 하면 된다.Therefore, the support of the injector in the multi-point injection method only needs to fix the injector to the fuel rail via a clamp.
이에 반해, 연료의 분사 압력이 대략 130 bar 정도의 고압인 직접 분사식(direct injection) 엔진의 경우에는 인젝터가 연소실내에서 고압의 연소압을 받기 때문에 인젝터를 별도로 실린더 헤드의 장착 좌면에 고정시켜야 하는 바, 이를 위한 종래 인젝터의 장착 구조는 도 1에 도시된 바와 같다.On the other hand, in the case of a high pressure direct injection engine having a fuel injection pressure of about 130 bar, the injector receives a high combustion pressure in the combustion chamber, so the injector must be separately fixed to the seating surface of the cylinder head. , The mounting structure of the conventional injector for this is as shown in FIG.
즉, 상기 인젝터(10)의 하단부가 실린더 헤드(도시안됨)의 해당 장착 부위에 삽입되고, 상기 인젝터(10)의 상단부가 중공 형상의 어댑터(12)에 끼워지며, 이 어댑터(12)는 다시 연료 레일(14)의 하부에 형성된 장착부(14a)내에 조립되는 한편, 상기 어댑터(12)에는 탄성이 있는 클램프(16)가 외주면에 끼워지게 된다.That is, the lower end of the injector 10 is inserted into the corresponding mounting portion of the cylinder head (not shown), and the upper end of the injector 10 is fitted into the hollow adapter 12, which is again While assembled in the mounting portion 14a formed at the bottom of the fuel rail 14, the elastic clamp 16 is fitted to the outer peripheral surface of the adapter 12.
그리고, 상기 어댑터(12)는 실린더 헤드의 해당 장착 부위에 나사 체결되어 고정되고, 상기 연료 레일(14)도 역시 실린더 헤드의 해당 장착 부위에 나사 체결되어 고정된다.The adapter 12 is screwed to the corresponding mounting portion of the cylinder head and the fuel rail 14 is also screwed to the corresponding mounting portion of the cylinder head.
즉, 종래 직접 분사식 엔진에서 실린더 헤드에는 상기 어댑터(12)를 매개로 하는 인젝터(10)의 고정과, 상기 연료 레일(14)의 고정이 각각 개별적으로 요구되는 구조인 것이다.That is, in the conventional direct injection engine, the cylinder head has a structure in which the fixing of the injector 10 via the adapter 12 and the fixing of the fuel rail 14 are individually required.
이를 위해서는 엔진의 실린더 헤드에 상기 인젝터(10)를 지지하는 어댑터(12)의 고정을 위한 해당 장착 좌면과, 상기 연료 레일(14)의 고정을 위한 해당 장착 좌면이 각각 개별적으로 요구되므로, 이러한 해당 장착 좌면들의 형성을 위해 실린더 헤드의 해당 부위에 대한 추가적인 면가공 공정이 필요하게 된다.To this end, a corresponding mounting seat for fixing the adapter 12 supporting the injector 10 to the cylinder head of the engine and a corresponding mounting seat for fixing the fuel rail 14 are separately required. An additional faceting process for that part of the cylinder head is required to form the mounting seat surfaces.
그런데, 이러한 엔진의 실린더 헤드측에 형성되는 해당 장착 좌면들은 각각 볼트 체결을 위해 내부로 탭가공이 이루어진 체결 구멍의 가공이 필수적이므로, 해당 장착 좌면들이 형성되는 실린더 헤드의 부위에서는 냉각을 위한 냉각수 통로의 형성이 체결 구멍과의 간섭을 회피해야 하므로 이루어질 수 없게 된다.However, the mounting seats formed on the cylinder head side of the engine are required to process the fastening holes in which the tabs are formed inward for bolting, respectively, so that the cooling water passage for cooling in the portion of the cylinder head where the mounting seats are formed Cannot be made since the formation of X must avoid interference with the fastening holes.
이 결과, 엔진의 실린더 헤드에서 상기 인젝터(10)가 장착되는 흡기측 부위에서는 냉각성의 취약에 따른 노킹 현상이 초래될 수 밖에 없는 문제가 있으며, 또한 엔진의 실린더 헤드에 상기 어댑터(12)와 연료 레일(14)의 해당 장착 좌면들을 각각 다수의 개소로 확보해야 하므로, 실린더 헤드에 대한 가공성의 곤란과 제조 비용의 상승을 초래하게 된다.As a result, there is a problem that the knocking phenomenon due to the weakness of cooling is inevitably caused at the intake side portion where the injector 10 is mounted in the cylinder head of the engine, and also the adapter 12 and the fuel in the cylinder head of the engine. Since the corresponding mounting seat surfaces of the rail 14 must be secured in a number of places, respectively, this results in difficulty in workability for the cylinder head and an increase in manufacturing cost.
이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 엔진의 실린더 헤드에 인젝터의 고정을 위한 체결 부위를 연료 레일측에 국한시킴과 더불어 인젝터의 지지는 연료 레일의 장착부에서 담당하도록 함으로써, 인젝터의 설치 공정이 간편하게 이루어짐과 더불어 실린더 헤드에 대한 가공성의 간편화를 도모할 수 있도록 하는 직접 분사식 엔진의 인젝터 장착 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above, by limiting the fastening portion for fixing the injector to the cylinder head of the engine on the fuel rail side, and supporting the injector at the mounting portion of the fuel rail, thereby injecting the injector. The purpose of the present invention is to provide an injector mounting structure of a direct injection engine that facilitates the installation process and facilitates the processability of the cylinder head.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 연료 레일에 구비된 중공형 장착부에 "T"자형으로 절개된 슬롯을 형성하고, 상기 장착부내에 인젝터를 삽입시키며, 상기 슬롯내에 스프링 클립이 끼워져 상기 장착부내에서 상기 인젝터가 하방향으로 탄발 지지되도록 하고, 상기 슬롯내에 상기 스프링 클립의 하부로 상기 인젝터의 외주에 형성된 요홈부에 결합되는 리테이너가 끼워지는 한편, 상기 슬롯에는 상기 리테이너의 하단부를 지지하여 상기 장착부내에서 상기 인젝터의 하방향으로의 이탈을 저지시키기 위한 단차부가 형성된 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, to form a "T" shaped slot in the hollow mounting portion provided in the fuel rail, insert the injector in the mounting portion, the spring clip is inserted into the slot to the mounting The injector is elastically supported in the downward direction, and a retainer coupled to a recess formed in the outer circumference of the injector is inserted into the slot, and the lower end of the retainer is supported in the slot. It is characterized in that the stepped portion for preventing the departure of the injector downward in the mounting portion.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 직접 분사식 엔진의 인젝터 장착 구조를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 요부를 도시한 분해 사시도이며, 도 4는 도 3의 조립 단면도인 바, 본 발명의 상세한 설명을 위해 종래 직접 분사식 엔진에서 인젝터의 장착 구조를 도시한 도 1에서와 동일한 참조 부위에는 동일한 참조 부호를 병기하기로 한다.Figure 2 is a perspective view showing the injector mounting structure of the direct injection engine according to the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view showing the main part of Figure 2, Figure 4 is an assembly cross-sectional view of Figure 3, a detailed description of the present invention For the sake of simplicity, the same reference numerals will be given to the same reference sites as in FIG.
본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 연료의 분사 압력이 대략 130 bar 정도의 고압인 직접 분사식(direct injection) 엔진에서 각 실린더별 연소실로 장착되는 다수개의 인젝터(10)는 단일의 연료 레일(14)상에 조립되고, 이 연료 레일(14)은 엔진의 실린더 헤드의 해당 장착 부위에 다수 개소로 결합된다.In the present invention, as shown in the figure, a plurality of injectors 10 mounted in the combustion chamber for each cylinder in a high-pressure direct injection engine having an injection pressure of approximately 130 bar includes a single fuel rail 14 ), And the fuel rail 14 is coupled to the corresponding mounting portion of the cylinder head of the engine in many places.
그리고, 상기 인젝터(10)는 연료 레일(14)의 하부에 일체로 형성된 장착부(14a)내에 상하 방향으로 복원성이 있는 스프링 클립(18)을 매개로 하방향으로 탄발지지되도록 설치되고, 상기 인젝터(10)는 리테이너(20)를 매개로 상기 장착부(14a)로부터 하방향으로 이탈이 저지되도록 지지받는 구조로 설정된다.The injector 10 is installed in the mounting portion 14a integrally formed under the fuel rail 14 so that the injector 10 is elastically supported downward through a spring clip 18 having a restorable up and down direction. 10 is set to a structure that is supported so that the departure from the mounting portion 14a is prevented downward through the retainer 20.
즉, 상기 연료 레일(14)의 장착부(14a)에는 일측으로 "T"자 형태의 슬롯(14b)이 형성되고, 이 슬롯(14b)의 상측으로 스프링 클립(18)이 끼워지며, 상기 장착부(14a)의 하부에서 상측 방향으로 상기 인젝터(10)의 상측 부위가 상기 스프링 클립(18)을 관통하면서 끼워진다.That is, a slot 14b having a “T” shape is formed at one side of the mounting portion 14a of the fuel rail 14, and a spring clip 18 is fitted over the slot 14b and the mounting portion ( An upper portion of the injector 10 is fitted while penetrating the spring clip 18 in an upward direction from the bottom of 14a).
또한, 상기 리테이너(20)는 슬롯(14b)의 하측으로 끼워져 지지되면서 상기 인젝터(10)의 외주면에 결합되어, 상기 장착부(14a)내에서 스프링 클립(18)을 매개로 하방향으로 탄성 지지력을 부여받는 상기 인젝터(10)가 장착부(14a)로부터 이탈되지 않도록 해 준다.In addition, the retainer 20 is coupled to the lower side of the slot 14b and is coupled to the outer circumferential surface of the injector 10 so as to provide elastic support force downward through the spring clip 18 in the mounting portion 14a. The injector 10 is prevented from being separated from the mounting portion 14a.
이를 위해, 상기 스프링 클립(18)은 상하 방향으로 분할되도록 절곡된 탄성 지지편(18a)으로 구성되는 바, 이 탄성 지지편(18a)은 각각 상하 방향으로 절곡되어 탄성 지지력을 발휘할 수 있도록 되어 있으며, 각각 중앙 부위에 오목한 형태의 만곡부(18b)를 형성하고 있어 이를 매개로 상기 인젝터(10)의 상측 연결부(10a)를 내부에 수용하도록 되어 있다.To this end, the spring clip 18 is composed of an elastic support piece (18a) bent to be divided in the vertical direction, the elastic support piece (18a) is each bent in the vertical direction to exert an elastic support force In each case, a concave curved portion 18b is formed in the central portion, and the upper connection portion 10a of the injector 10 is accommodated therein.
또한, 상기 리테이너(20)는 좌우 방향으로 분할되는 형태의 걸림 지지편(20a)을 갖추는 바, 이 걸림 지지편(20a)의 내측에는 오목한 형태의 만곡부(20b)를 형성하고 있어 이를 매개로 상기 인젝터(10)의 외주면에 형성된 요홈부(10b)에 끼워져, 상기 인젝터(10)가 연료 레일(14)의 장착부(14a)로부터 하방향으로 이탈되지 않도록 해 준다.In addition, the retainer 20 is provided with a latching support piece 20a in the form of splitting in the left and right directions, and a curved portion 20b having a concave shape is formed inside the latching support piece 20a. The injector 10 is inserted into the recess 10b formed on the outer circumferential surface of the injector 10 to prevent the injector 10 from being separated downward from the mounting portion 14a of the fuel rail 14.
그리고, 상기 연료 레일(14)의 장착부(14a)에 형성된 슬롯(14b)은 상측이 상기 스프링 클립(18)과 리테이너(20)를 각각 수용할 수 있는 폭으로 형성되고, 하측이 상기 스프링 클립(18)과 리테이너(20)를 각각 하방향으로 이탈되지 않는 좁은 폭을 가지는 단차부(14c)를 갖추고 있다.In addition, the slot 14b formed in the mounting portion 14a of the fuel rail 14 has an upper side that is wide enough to accommodate the spring clip 18 and the retainer 20, and the lower side has the spring clip ( 18) and the retainer 20, respectively, are provided with a stepped portion 14c having a narrow width that does not separate downward.
한편, 상기 연료 레일(14)에는 실린더 헤드의 장착 부위와의 나사 체결을 위한 다수개의 장착 좌면(22)이 형성되는 바, 이 장착 좌면(22)은 상기 실린더 헤드의 장착 부위와의 면착시 유격이 없도록 면가공 처리됨이 바람직하다.On the other hand, the fuel rail 14 is formed with a plurality of mounting seating surface 22 for screwing with the mounting portion of the cylinder head bar, the mounting seating surface 22 is free from the face of the mounting portion of the cylinder head It is preferable that the surface treatment be performed.
또한, 상기와 같은 조립 과정에서 상기 인젝터(10)에는 상기 연료 레일(14)의 장착부(14a)와의 기밀 유지를 위한 오-링(24)의 장착이 필수적으로 이루어진다.In addition, in the assembling process as described above, the injector 10 is essentially equipped with an o-ring 24 for maintaining airtightness with the mounting portion 14a of the fuel rail 14.
따라서, 엔진의 실린더 헤드에 상기 인젝터(10)를 포함한 연료 레일(14)의 조립은 다음과 같은 순서로 이루어진다.Therefore, the assembly of the fuel rail 14 including the injector 10 to the cylinder head of the engine is performed in the following order.
먼저, 상기 연료 레일(14)의 장착부(14a)에 형성된 슬롯(14b)을 통해 상기 스프링 클립(18)이 끼워지고, 상기 장착부(14a)의 하부에서 상기 인젝터(10)가 상측으로 이동하여 상기 스프링 클립(18)의 만곡부(18b) 사이에 상기 인젝터(10)의 상측 연결부(10a)가 위치하게 된다.First, the spring clip 18 is fitted through the slot 14b formed in the mounting portion 14a of the fuel rail 14, and the injector 10 moves upward from the lower portion of the mounting portion 14a to perform the The upper connection portion 10a of the injector 10 is positioned between the curved portions 18b of the spring clip 18.
이후, 상기 리테이너(20)가 슬롯(14b)을 통해 삽입되어 상기 인젝터(10)의 요홈부(10b)에 끼워져, 상기 슬롯(14b)의 단차부(14c)에 상기 리테이너(20)의 걸림 지지편(20a)이 지지되어진다.Thereafter, the retainer 20 is inserted through the slot 14b to be fitted into the recess 10b of the injector 10 to support the retainer 20 by the stepped portion 14c of the slot 14b. The piece 20a is supported.
그리고, 상기와 같은 과정을 통해 인젝터(10)와 연료 레일(14)이 모듈 상태로 조립이 완료된 상태에서, 상기 연료 레일(14)에 일체로 형성된 장착 좌면(22)이 엔진의 실린더 헤드에 형성된 장착 좌면(도시안됨)에 매칭이 이루어진 다음, 나사 체결로서 상기 연료 레일(14)이 실린더 헤드상에 조립되어진다.Then, in the state in which the injector 10 and the fuel rail 14 are assembled in a module state through the above process, the mounting seat 22 integrally formed on the fuel rail 14 is formed on the cylinder head of the engine. After a match is made to the mounting seat (not shown), the fuel rail 14 is assembled on the cylinder head by screwing.
이때, 상기 스프링 클립(18)은 상기 인젝터(10)의 상측 연결부(10a)를 상기 장착부(14a)의 슬롯(14b)내에서 하방향으로 탄력적으로 밀게 되므로, 상기 인젝터(10)가 고압의 연소압에 의해 상측으로 밀리지 않도록 해 준다.In this case, since the spring clip 18 elastically pushes the upper connecting portion 10a of the injector 10 downward in the slot 14b of the mounting portion 14a, the injector 10 is burned at a high pressure. Do not push upwards by pressure.
또한, 상기 리테이너(20)는 인젝터(10)의 조립시 상기 슬롯(14b)의 단차부(14c)에 걸려 지지되므로, 상기 장착부(14a)의 슬롯(14b)내에서 상기 인젝터(10)가 스프링 클립(18)의 탄성에 의해 하방향으로 가압될 때, 상기 인젝터(10)가 상기 장착부(14a)로부터 이탈되지 않도록 해 준다.In addition, since the retainer 20 is supported by the stepped portion 14c of the slot 14b when the injector 10 is assembled, the injector 10 is spring-loaded in the slot 14b of the mounting portion 14a. When pressed downward by the elasticity of the clip 18, the injector 10 is prevented from being separated from the mounting portion 14a.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 직접 분사식 엔진의 인젝터 장착 구조에 의하면, 엔진의 실린더 헤드에 대한 인젝터의 고정 지점을 연료 레일에 국한되게 설정하고, 상기 연료 레일에 인젝터를 보다 간편하게 장착할 수 있게 하며, 엔진의 실린더 헤드에는 단지 상기 연료 레일의 고정을 위한 장착 좌면만을 형성하면 되므로, 종래에 비해 해당 장착 좌면의 수량 축소에 따른 면가공 공정 및 조립 공정의 단축이 기대됨과 더불어, 이에 따른 제조 비용의 저감도 기대된다.As described above, according to the injector mounting structure of the direct injection engine according to the present invention, the fixing point of the injector with respect to the cylinder head of the engine is limited to the fuel rail, and the injector can be more easily mounted on the fuel rail. Since only the mounting seat surface for fixing the fuel rail is formed on the cylinder head of the engine, the surface machining process and the assembly process are expected to be shortened according to the reduction of the quantity of the corresponding mounting seat surface, and thus, the manufacturing cost is reduced. Reduction is also expected.
또한, 엔진의 실린더 헤드측에 형성되는 장착 좌면의 수량이 축소됨에 따라 실린더 헤드부위에 냉각수 통로의 형성에 대한 제약 조건이 완화되므로, 냉각을 위한 냉각수 통로의 형성이 종래에 비해 자유롭게 되므로, 실린더 헤드에 대한 냉각 성능이 개선될 수 있으며, 이에 따라 연소시 실린더 헤드의 흡기측에서 냉각 성능의 부족에 따라 유발되는 노킹 현상도 줄어 들는 효과가 있게 된다.Further, as the quantity of the mounting seat formed on the cylinder head side of the engine is reduced, the constraints on the formation of the cooling water passage on the cylinder head portion are alleviated, so that the formation of the cooling water passage for cooling is freer than in the prior art. Cooling performance can be improved, thereby reducing the knocking phenomenon caused by the lack of cooling performance at the intake side of the cylinder head during combustion.
도 1은 종래 직접 분사식 엔진의 인젝터 장착 구조를 도시한 분해 사시도.1 is an exploded perspective view showing an injector mounting structure of a conventional direct injection engine.
도 2는 본 발명에 따른 직접 분사식 엔진의 인젝터 장착 구조를 도시한 사시도.Figure 2 is a perspective view showing the injector mounting structure of the direct injection engine according to the present invention.
도 3은 도 2의 요부를 도시한 분해 사시도.3 is an exploded perspective view showing the main portion of FIG.
도 4는 도 3의 조립 단면도.4 is an assembled cross-sectional view of FIG. 3.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10-인젝터 12-어댑터10-injector 12-adapter
14-연료 레일 16-클램프14-fuel rail 16-clamp
18-스프링 클립 20-리테이너18-spring clip 20-retainer
22-장착 좌면22-mount seat
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| JPS5893957A (en) * | 1981-11-26 | 1983-06-03 | バイエリツシエ・モ−ト−レン・ウエルケ・アクチエンゲゼルシヤフト | Fuel injecting apparatus for internal combustion engine |
| JPS5970893A (en) * | 1982-10-18 | 1984-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Rotary compressor |
| JP2000018127A (en) * | 1998-07-07 | 2000-01-18 | Hitachi Ltd | Injector and holder thereof |
| KR20010043871A (en) * | 1998-05-28 | 2001-05-25 | 웰스 러셀 씨 | Fuel injector clip retention arrangement |
-
2002
- 2002-12-05 KR KR10-2002-0076919A patent/KR100534871B1/en not_active IP Right Cessation
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20040049942A (en) | 2004-06-14 |
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