KR101219987B1 - 윤활유 유로를 갖는 플런저를 포함한 연료분사펌프와 이를 구비한 디젤엔진 - Google Patents

Abstract

본 발명은 윤활유 유로를 갖는 플런저를 포함한 연료분사펌프와 이를 구비한 디젤엔진에 관한 것으로, 그 목적은 플런저에 윤활유가 흐를 수 있는 유로를 구비하도록 하여, 플런저의 상하 운동에 따라 윤활유의 원활한 흐름을 이룰 수 있는 윤활유 유로를 갖는 플런저를 포함한 연료분사펌프와 이를 구비한 디젤엔진을 제공하는 것이다.
본 발명은 플런저 배럴 내부를 플런저가 상하이동하여 연료유를 압송하는 연료분사펌프에 있어서; 상기 플런저의 표면에 윤활유 유로를 형성하여, 플런저의 상하 운동에 따라 유입된 원활유가 윤활유 유로를 따라 흘러, 플런저 배럴과 플런저 사이의 원활한 윤활이 이루어지고, 공급된 윤활유는 연료유 배출구 또는 하부방향로 흐르도록 되어 있다.

Description

윤활유 유로를 갖는 플런저를 포함한 연료분사펌프와 이를 구비한 디젤엔진{Fuel injection pump with L.O groove on plunger surface}

본 발명은 윤활유 유로를 갖는 플런저를 포함한 연료분사펌프와 이를 구비한 디젤엔진에 관한 것으로, 플런저 배럴과 플런저 사이에 위치하도록 플런저에 윤활유 유로를 형성하여, 공급되는 윤활유의 유동성을 향상시킨 윤활유 유로를 갖는 플런저를 포함한 연료분사펌프와 이를 구비한 디젤엔진에 관한 것이다.

일반적으로 디젤엔진이라 함은 실린더 안으로 공기를 흡입하고, 이를 압축해서 고온/고압으로 한 다음, 여기에 액체연료를 분사하여 자연발화시킴으로써 피스톤을 작동시켜 동력을 얻는 내연기관의 하나이다. 이러한 디젤엔진은 연료의 유입 방식에 따라 직접분사식(direct injection type), 예연소식(precombustion chamber type), 와류실식(swirl chamber type), 공기실식(air chamber type)으로 구분될 수 있으며, 이중 상기 직접분사식은 연료를 고압으로 연소실 내로 직접 분사시키는 방식으로써 크게 연료분사펌프와 연료밸브(인젝터) 및 연결관으로 연료분사장치가 구성된다. 아울러 연료분사펌프와 인젝터가 직접 결합된 형태인 유니트 인젝터(unitinjector)도 연료분사장치로 사용되고 있다.

디젤엔진에 사용되는 일반적인 연료분사장치는 플런저의 상하운동으로 연료의 압력을 증감시킨다. 플런저의 상승 운동으로 인해 고압의 연료유는 상부로 전달되고 일부 연료유는 하부로 내려와 플런저와 플런저를 감싸는 배럴 사이의 간극으로 채워져 플런저의 왕복운동을 위한 윤활효과를 하기도 한다.

윤활역할을 하는 연료유는 플런저 가운데 부분에 준비된 드레인 홈을 통해 외부로 배출되나, 연료유의 배출이 원활하지 못할 경우 배출 구멍이 막혀 내부의 슬러지 형태로 남는 경우도 발생한다.

또한 하부로 이동되는 연료유가 플런저를 벗어나 펌프의 하부로 떨어지는 것을 방지하고 플런저와 배럴의 윤활 목적으로 배럴을 통해 윤활유가 플런저의 아래쪽에서 공급되는 형태가 일반적으로 사용되는데, 하부에 공급되는 이 윤활유는 연료유와 섞이면서 두꺼운 막을 형성하는 등 여러 가지 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 플런저에 윤활유가 흐를 수 있는 유로를 구비하도록 하여, 플런저의 상하 운동에 따라 윤활유의 원활한 흐름을 이룰 수 있는 윤활유 유로를 갖는 플런저를 포함한 연료분사펌프와 이를 구비한 디젤엔진을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 플런저 상승시, 상부 연료유 배출구와 윤활유 유로가 연통되도록 하여, 연료유가 원활히 배출되게 하고 이를 통해, 플런저의 손상 및 고착 현상을 제거할 수 있는 윤활유 유로를 갖는 플런저를 포함한 연료분사펌프와 이를 구비한 디젤엔진을 제공하는 것이다.

본 발명은 플런저 배럴 내부를 플런저가 상하이동하여 연료유를 압송하는 연료분사펌프에 있어서;

상기 플런저의 표면에 윤활유 유로를 형성하도록 되어 있다.

상기 윤활유 유로는 상부유로와, 상기 상부유로부터 하부로 이격되어 설치되는 하부유로와,

상기 상부유로와 하부유로를 연결하는 연결유로를 포함하도록 되어 있다.

이때, 상기 윤활유 유로는 플런저가 상승할 시, 플런저 배럴 상부에 위치하는 연료유 배출구와 상부유로가 연결되도록 형성되어 있다.

이와 같이 본 발명은 플런저 표면에 윤활유 유로를 구비하도록 되어 있어, 플런저가 하부에 위치한 경우 추가된 플런저의 윤활유 유로를 따라 공급된 윤활유가 원활히 유동하여 정체되어 연료유와 섞여 화학반응을 발생시키는 것을 억제하고, 플런저 배럴과 플런저 사이의 유막고착현상을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 플런저 표면에 형성된 윤활유 유로에 의해 하부방향 즉, 챔버방향으로 윤활유가 원활하게 떨어질 수 있어, 플런저 하부의 세척도 꾀할 수 있다.

또한, 본 발명은 플런저가 상승하여 상부에 위치할 경우 윤활유 유로를 따라 상승한 윤활유는 상부의 연료유 배출 구로 흐를 수 있도록 되어 있어, 연료유 배출구의 막힘현상을 방지하고 연료유가 플런저 표면에 정체되는 것을 억제할 수 있는 등 많은 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 윤활유 유로 구성을 보인 예시도
도 2 는 본 발명에 따른 윤활유 주입상태를 보인 예시도
도 3 은 본 발명에 따른 플런저 상승시의 윤활유 유로 상태를 보인 예시도
도 4 는 본 발명에 따른 추가 윤활유 유로 형성상태를 보인 예시도

디젤엔진용 연료분사펌프는 그 내부에 장착된 연료분사 캠에 의해 플런저 배럴 내부를 플런저가 상하작동하여 연료를 압송함으로써, 엔진에 장착된 연료분사노즐로 연료를 공급하도록 되어 있다.

본 발명은 연료분사펌프 내부의 상하운동을 하는 플런저 표면에 추가적으로 윤활유 유로를 두어 플런저의 상하 운동에 따라 유입된 윤활유가 원활히 흐르도록 하고, 플런저 상승시 홈을 따라 연료유가 상부 연료유 배출구로 배출되어 상부 연료유의 배출을 도와주도록 되어 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 따른 윤활유 유로 구성을 보인 예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 윤활유 주입상태를 보인 예시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 플런저 상승시의 윤활유 유로 상태를 보인 예시도를, 도 4 는 본 발명에 따른 추가 윤활유 유로 형성상태를 보인 예시도를 도시한 것으로,

본 발명은 플런저 배럴(10) 내부를 플런저(20)가 상하이동하여 연료유를 압송하는 연료분사펌프(30)에 있어서; 상기 플런저(20)의 표면에 윤활유 유로(40)를 형성하도록 되어 있다.

이와 같이 형성된 윤활유 유로(40)에 의해 플런저(20)의 상하 운동에 따라 유입된 원활유가 윤활유 유로(40)를 따라 흘러, 플런저 배럴(10)과 플런저(20) 사이의 원활한 윤활이 이루어지고, 공급된 윤활유는 연료유 배출구(50) 또는 하부방향(D)로 흘러, 윤활유의 고착현상이 방지되도록 되어 있다.

상기 윤활유 유로(40)는 상부유로(41)와, 상기 상부유로(41)로 부터 하부로 이격되어 설치되는 하부유로(42)와, 상기 상부유로(41)와 하부유로(42)를 연결하는 연결유로(43)를 포함하도록 되어 있다.

상기 상부유로(41)는 플런저 배럴(10)의 윤활유 공급구(60) 및 연료 배출구(50)와 연결되도록 형성되어 있다. 즉, 상기 상부유로(41)는 도 2 에 도시된 바와 같이, 플런저(20)가 표준위치에 위치할 경우, 윤활유 공급구(60)와 연결되어 윤활유가 공급되고, 도 3 에 도시된 바와 같이, 플런저(20)가 상승위치에 위치할 경우, 연료유 배출구(50)와 연결되어 윤활유 일부가 연료유와 함께 배출되도록 플런저(20) 표면에 형성되어 있다.

상기 하부유로(42)는 상부유로(41)와 이격되어 형성되어 있으며, 플런저(20)의 상승 및 하강시, 상부유로(41)내로 공급된 윤활유가 이동되게 된다. 이와 같이 이동되는 윤활유에 의해 플런저(20)와 플런저 배럴(10) 사이에 유막이 형성되어 윤활기능을 구비하게 된다.

상기 연결유로(43)는 상부유로(41)와 하부유로(42)를 연결하는 것으로, 도 1 의 (a)에 도시된 바와 같이, 플런저 표면을 따라 원주방향으로 경사지게 형성되어 상부유로(41)와 하부유로(42)를 연결하는 경사진 형상을 구비하거나, 도 1 의 (b)에 도시된 바와 같이, 상부유로(41)와 하부유로(42)를 수직연결하는 직선형상을 구비한다.

또한, 본 발명의 윤활유 유로(40)는 도 1 에 도시된 형상에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형상을 구비할 수 있다.

상기에서와 같이, 본 발명에 따른 연료분사펌프(30)는 플런저 하부에 플런저를 감싸는 배럴에서 공급되는 윤활유 공급라인(61) 및 윤활유 공급구(60)를 구비하고, 상기 윤활유 공급구(60)와 연결된 윤활유 유로(40)를 플런저 표면에 추가하여 가공된 윤활유 유로(40)을 따라 플런저(20)가 기준 위치에 있을 시, 윤활유가 플런저 표면을 따라 아래쪽으로 흘러내릴 수 있도록 되어 있다.

또한, 윤활유 유로(40)를 가진 플런저(20)가 상승시, 배럴 상부에 위치한 연료유 배출구(50)와 윤활유 유로(40) 일측이 이어지게 구성되어 있어, 하부에서 공급된 윤활유의 압력에 의하여 윤활유 일부가 연료유 배출구(50)로 연료유와 함께 배출될 수 있다.

또한, 본 발명은 윤활유 유로(40) 하부 즉, 하부유로(42) 하부에 도 4 에 도시된 바와 같이, 또다른 보조유로(44)를 더 구비할 수 있다.

이와 같은 보조유로(44)는 플런저 배럴내에서 자유롭게 상하이동되는 플런저 사이의 윤활작용을 향상시키는 기능을 구비하게 될 뿐 아니라, 하부방향으로의 원활한 윤활유 배출능력을 더욱 강화시키는 효과를 구비하게 된다.

또한, 상기와 같은 구성의 연료분사펌프를 구비한 디젤엔진은 플런저의 상하 이동이 원활하게 작동되어, 고압의 연료유 공급이 용이하게 되므로, 디젤엔진 효율이 향상되는 효과가 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

(10) : 플런저 배럴 (20) : 플런저
(30) : 연료분사펌프 (40) : 윤활유 유로
(41) : 상부유로 (42) : 하부유로
(43) : 연결유로 (44) : 보조유로
(50) : 연료유 배출구 (51) : 연료유 공급라인
(60) : 윤활유 공급구 (61) : 윤활유 공급라인

Claims (5)

1. 플런저 배럴 내부를 플런저가 상하이동하여 연료유를 압송하는 디젤엔진용 연료분사펌프에 있어서;
   상기 플런저 배럴(10)내에 위치하는 플런저(20)의 표면에 윤활유 유로(40)를 구비하되,
   상기 윤활유 유로(40)는 상부유로(41)와, 상기 상부유로(41)부터 하부로 이격되어 설치되는 하부유로(42)와, 상기 상부유로(41)와 하부유로(42)를 연결하는 연결유로(43)를 포함하고,
   상기 상부유로(41)는 플런저(20)가 표준위치에 위치할 경우, 윤활유 공급구(60)와 연결되어 윤활유가 공급되고, 플런저(20)가 상승위치에 위치할 경우, 연료유 배출구(50)와 연결되어 윤활유 일부가 연료유와 함께 배출되도록 플런저(20) 표면에 형성되어,
   윤활유 유로(40)내로 공급되는 윤활유에 의해 플런저 배럴(10)과 플런저(20) 사이로 윤활유가 흐르도록 한 것을 특징으로 하는 윤활유 유로를 갖는 플런저를 포함한 연료분사펌프.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1 에 있어서;
   상기 윤활유 유로(40) 하부에 또다른 보조유로(44)가 더 형성된 것을 특징으로 하는 윤활유 유로를 갖는 플런저를 포함한 연료분사펌프.
   
5. 청구항 1 또는 청구항 4 에 따른 연료분사펌프(30)를 구비한 것을 특징으로 하는 디젤엔진.

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