KR101307563B1 - 실린더부 내의 고압 피스톤용 피스톤 - Google Patents

실린더부 내의 고압 피스톤용 피스톤 Download PDF

Info

Publication number
KR101307563B1
KR101307563B1 KR1020040042598A KR20040042598A KR101307563B1 KR 101307563 B1 KR101307563 B1 KR 101307563B1 KR 1020040042598 A KR1020040042598 A KR 1020040042598A KR 20040042598 A KR20040042598 A KR 20040042598A KR 101307563 B1 KR101307563 B1 KR 101307563B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
piston
high pressure
valve
cylinder bore
injection
Prior art date
Application number
KR1020040042598A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050010481A (ko
Inventor
일디림투르한
다마니모니카
슈랑거디트마르
Original Assignee
베르트질레 슈바이츠 악티엔게젤샤프트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 베르트질레 슈바이츠 악티엔게젤샤프트 filed Critical 베르트질레 슈바이츠 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20050010481A publication Critical patent/KR20050010481A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101307563B1 publication Critical patent/KR101307563B1/ko

Links

Images

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
    • F02M43/00—Fuel-injection apparatus operating simultaneously on two or more fuels, or on a liquid fuel and another liquid, e.g. the other liquid being an anti-knock additive
    • F02M43/04—Injectors peculiar thereto
    • 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
    • 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
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • 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
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/02—Fuel-injection apparatus having means for reducing wear
    • 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
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/90—Selection of particular materials
    • F02M2200/9038—Coatings
    • 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
    • F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/10—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
    • F02M61/12—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type characterised by the provision of guiding or centring means for valve bodies
    • 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
    • F02M61/166—Selection of particular materials
    • 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
    • F02M61/168—Assembling; Disassembling; Manufacturing; Adjusting

Abstract

연소 엔진의 제어 또는 분사 밸브(10)에 사용되는 실린더부(15) 내의 고압 피스톤은, 그루브(22)는 물론 마모 방지 보호층이 형성된 표면 영역을 가진 피스톤, 및 피스톤(20)이 이동가능하게 배치된 실린더 보어(19)를 포함한다.
Figure R1020040042598
제어 또는 분사 밸브, 고압 피스톤, 그루브, 보호층, 실린더 보어

Description

실린더부 내의 고압 피스톤용 피스톤 {PISTON FOR A HIGH PRESSURE PISTON IN CYLINDER UNIT}
도 1은 연소 엔진의 연소 챔버 내로 액체를 분사하는 커먼 레일 원리에 따른 시스템의 실시예를 예시하는 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 분사 밸브의 실시예를 예시하는 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 분사 밸브의 밸브 본체 및 피스톤의 상세도이다.
본 발명은 특허청구범위 제1항의 전제부에 따른 연소 엔진에 사용되는 제어 또는 분사 밸브의 실린더부 내의 고압 피스톤용 피스톤, 특허청구범위 제2항의 전제부에 따른 연소 엔진에 사용되는 제어 또는 분사 밸브의 실린더부 내의 고압 피스톤, 상기 종류의 피스톤 또는 상기 종류의 실린더부 내의 고압 피스톤으로 연소 엔진의 연소 챔버 내로 액체를 분사하는 제어 또는 분사 밸브, 및 상기 종류의 피스톤, 상기 종류의 실린더부 내의 고압 피스톤 또는 상기 종류의 제어 또는 분사 밸브의 사용법에 관한 것이다.
연소 엔진, 구체적으로 디젤형 연소 엔진 및 특히 대형 엔진에 있어서, 연료 는 물론 물이 연소 챔버 내로 분사되는 경우가 종종 있다. 물을 분사하는 목적은 환경을 오염시키는 연소 엔진의 배출 가스 내의 산화 질소 함유량을 감소시키려는 것이다. 물을 연소 챔버 내로 직접 분사하는 대신, 물-연료 에멀젼을 준비한 다음 이를 연소 챔버 내로 또한 분사할 수 있다. 연소 챔버가 대형인 경우, 연료 및 물을 연소 챔버 내로 양호하게 분산시키고 가장 높은 온도를 의도적으로 하강시키기 위하여, 연료 및 물 용도의 실린더마다 복수의 분사 밸브 및 분사 노즐을 제공하는 것이 일반적이다.
지난 수년간 커먼 레일 원리에 따라 연료 및/또는 물을 분사하는 방식을 채택하고 있었다. 상기 방법에서, 연료 및/또는 물은 자체 고압 펌프 하나 또는 각각에 의하여 압축되어 하나의 고압실 또는 각각의 고압실에 공급된다. 고압실 또는 고압실들은 선택적으로 분사 노즐이 제공된 분사 밸브에 직접 연결되거나 또는 제어 밸브를 거쳐 연결되어, 점화 순서에 따라, 연소 챔버 내로 연료 및/또는 물을 분사시킨다. 고압실 내의 압력은 당연히 분사 압력에 해당한다.
연소 엔진에 사용되는 분사 또는 제어 밸브의 피스톤은 상당량의 물을 필요로 한다는 점을 알았다. 이 경우 고압이 전체 피스톤 행정 도중에 효과적이기 때문에, 이는 특히 커먼 레일에 따른 분사 시스템에 적용된다. 조기에 마모되는 한 가지 이유는, 예를 들면, 피스톤의 실린더 보어 내 중심 조정이 부적합하기 때문이며, 이는 피스톤이 꽉 물릴 수 있다.
문헌 EP-A-1 066 466에는 피스톤의 표면 영역에 0.05 내지 1mm의 간격으로 그루브가 형성된, 연소 엔진의 연소 분사용 분사 펌프 또는 분사 밸브의 실린더부 내의 고압 피스톤에 대하여 기재되어 있다. 그루브로 인하여, 피스톤의 외주에 걸쳐 압력이 더욱 균등하게 분산되고, 이로 인하여 피스톤의 중심 조정이 개선되고 마모가 감소된다. 그루브 내로 연료가 존재함으로써 윤활 효과가 더 달성된다. EP-A-1 066 466에 기재된 상세 내용은 디젤유의 분사에도 적용된다.
이와 반대로, 연소 엔진의 연소 챔버 내로 물을 분사할 때, 피스톤의 표면 영역에 그루브가 형성된 경우에도, 부식 방지에 필요한 불활성 수동층이 마찰 및 접착제에 의하여 손상되어 관련 부품들이 부식으로 인하여 훼손되기 때문에, 분사 및 제어 밸브의 실린더 보어 및 실린더가 더욱 확실하게 마모된다. 따라서 공지된 분사 및 제어 밸브는 물이 분사될 때 마모가 증가되고 연료 분사에 사용되는 분사 및 제어 밸브의 수명 면에서 원하는 바의 수명이 달성되지 못한다.
본 발명의 목적은, 연소 엔진에 사용되는 제어 또는 분사 밸브의 실린더부 내의 고압 피스톤용 피스톤, 상기 종류의 피스톤을 구비한 연소 엔진에 사용되는 제어 또는 분사 밸브의 실린더부 내의 고압 피스톤, 및 액체, 특히 물을 연소 엔진의 연소 챔버 내로 분사하는 제어 또는 분사 밸브를 이용할 수 있도록 하는 것으로서, 상기 제어 또는 분사 밸브는 종래 기술에 비하여 마모가 감소되고, 물을 분사하는데 사용될 때 이 밸브의 수명은 종래 기술에 따른 연료를 분사할 때 사용되는 분사 및 제어 밸브에서 달성되는 수명에 비해 부족함이 없다. 본 발명의 다른 목적은, 상기 종류의 피스톤, 상기 종류의 실린더부 내의 고압 피스톤 혹은 제어 또는 분사 밸브를 사용하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따른 특허청구범위 제1항에 정의된 피스톤, 특허청구범위 제2항에 정의된 실린더부 내의 고압 피스톤 혹은 특허청구범위 제7항에 정의된 분사 또는 제어 밸브는 물론, 특허청구범위 제9항에 정의된 방법에 의하여 달성된다.
제1 실시예에 있어서, 본 발명은 연소 엔진에 사용되는 제어 또는 분사 밸브의 실린더부 내의 고압 피스톤용 피스톤을 포함하고, 상기 피스톤은 그루브 및 마모 방지층, 바람직하기로는 접착 방지 보호층이 형성되어 있는 표면 영역을 포함한다.
제2 실시예에 있어서, 본 발명은 연소 엔진에 사용되는 제어 또는 분사 밸브의 실린더부 내의 고압 피스톤을 포함하고, 상기 고압 피스톤은 피스톤(20) 및 실린더 보어(19)을 포함하며, 상기 피스톤(20)은 상기 실린더 보어 내로 이동가능하게 배치되고, 피스톤(20) 및/또는 실린더 보어(19)의 표면 영역에는 그루브(22)가 형성되며 피스톤(20) 및/또는 실린더 보어(19)의 표면 영역은 접착 방지 보호층을 갖는다.
보호층은 불활성 및/또는 방수성으로 구성되며, 다이아몬드형 탄소(diamond like carbon: DLC) 또는 특히 Al2O3, SiO2, TiN, Si3N4 , SiC, TiC, WC 또는 경질 크롬 중에서 한 가지 이상의 물질이 선택되거나 또는 이들 물질 중 한 가지로 제조되는 것이 바람직하다.
그루브의 폭은 120 - 150㎛ 및/또는 그루브의 간격은 100 - 2000㎛가 바람직 하다. 그루브 사이의 간격은 피스톤의 저압측보다 고압측이 더 크게 되는 것이 바람직하다.
피스톤이 밸브 니들과 결합되거나, 피스톤이 밸브 니들을 포함하거나, 피스톤 및 밸브 니들이 단일체로 형성되는 것이 바람직하다. 일 실시예에 있어서, 피스톤 및 밸브 니들은 복수의 부분으로 형성된다. 또 다른 실시예에 있어서, 피스톤 및 밸브 니들은 마찰 용접, 레이저 용접 또는 전자빔 용접에 의하여 서로 연결된다.
피스톤 및 실린더 보어은 이들 피스톤 및 실린더 보어이 접촉하는 위치에 상이한 재료로 된 구조를 각각 갖는 것이 바람직하다. 이들 위치에서 피스톤 및 실린더 보어는 당연히 동일한 전기-화학 전위를 갖는 물질을 포함하는 것이 바람직하다.
제3 실시예에 있어서, 본 발명은 연소 엔진의 연소 챔버 내로 액체를 분사, 특히 물을 분사하는 제어 또는 분사 밸브를 포함하고, 상기 제어 또는 분사 밸브는 전술한 피스톤 또는 전술한 실린더부 내의 고압 피스톤을 포함한다. 제어 또는 분사 밸브는 커먼 레일 원리에 따라 액체를 분사하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 설명에 따른 적어도 하나의 제어 또는 분사 밸브를 구비한 연소 엔진을 또한 포함한다.
또한, 본 발명은 연소 엔진의 연소 챔버, 특히 대형 디젤 엔진의 연소 챔버 내로 물을 분사하는 전술한 피스톤 또는 전술한 실린더부 내의 고압 피스톤의 사용법을 포함한다. 연소 엔진에 의하여 배출되는 배출 가스의 NO-x 함유량을 감소시 키기 위하여 물을 분사하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 피스톤, 상기 종류의 피스톤을 구비한 실린더부 내의 고압 피스톤 및 상기 종류의 피스톤이나 상기 종류의 실린더부 내의 고압 피스톤을 구비한 연소 엔진의 연소 챔버 내로 액체를 분사하는 제어 또는 분사 밸브는 종래 기술에 비하여 마모율이 상당히 낮다는 장점을 갖는다. 이것은 특히 물을 연소 엔진의 연소 챔버 내로 분사하는 경우에도 또한 적용된다. 디젤유와 반대로, 물은 부적합한 윤활 특징을 가짐으로써 물을 사용하면 그루브의 종래 기술에 공지된 윤활 효과를 얻을 수 없다. 따라서, 종래의 제어 또는 분사 밸브는 물을 분사하는 경우에 마모율이 훨씬 심하게 된다. 제어 또는 분사 밸브는 대부분이 케이스-경화 스틸로 제조된다. 불행하게도, 고온에서는, 일반적으로 사용되는 수돗물이 케이스-경화 스틸을 부식시킴으로써 마모가 더 심해진다. 한편, 본 발명에 따른 피스톤, 및 그루브는 물론 마모 방지 보호층이 형성된 본 발명에 따른 실린더부 내의 고압 피스톤은 물을 분사하는 경우에도 마모율이 비교적 낮다. 본 발명에 따른 피스톤, 본 발명에 따른 실린더부 내의 고압 피스톤, 및 상기 종류의 피스톤이나 상기 종류의 실린더부 내의 고압 피스톤을 구비한 제어 또는 분사 밸브의 수명은 물을 분사할 때에도 연료를 분사하는 종래의 제어 또는 분사 밸브의 수명에 비하여 뒤떨어지지 않는다. 바람직한 실시예에 기재된 바와 같이, 불활성 보호층 및/또는 방수성 보호층을 사용한다는 점이 장점이다 . 다른 바람직한 실시예에 기재된 바와 같이, 그루브의 폭은 120 - 150㎛ 및 그루브의 간격은 100 - 2000㎛이 또한 장점이다.
다른 장점을 갖는 실시예는 종속 청구항 및 도면에 포함된다.
이제, 본 발명을 실시예 및 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 연소 엔진의 연소 챔버 내로 액체를 분사하는 커먼 레일 원리에 따른 시스템의 실시예의 개략도이다. 액체를 분사하는 시스템(1)은, 예를 들어 고압 저항 길이방향 콘딧 구조로 된 이른바 워터 레일(water rail)인 고압실(high pressure reservoir)(2)을 포함한다. 고압실(2)에는 액체, 예를 들면 물이 대략 400바의 압력으로 압력 라인(7)을 거쳐 예시되지 않은 압력 펌프에 의하여 공급된다. 구조가 동일한 2개의 분사부가 압력 라인(3)을 거쳐 고압실(2)에 연결되어, 각각이 연소 엔진, 예를 들면, 대형 디젤 엔진의 하나의 실린더 내로 액체를 분사한다. 각각의 분사부는 본 발명에 따른 3개의 분사 밸브(10.1a-c, 10.2a-c)와 예를 들면 문헌 EP-A-0 995 903에 따른 제어 밸브인 제어 밸브(4.1, 4.2), 스로틀(throttle)(6.1, 6.2) 및 예를 들면 솔레노이드 밸브인 제2 제어 밸브(5.1, 5.2)를 포함한다.
도 1에 도시된 제어 밸브(4.1, 4.2)는 문헌 EP-A-0 995 903에 도시된 제어 밸브에 해당한다. 도 1의 제어 밸브는 도면의 좌측에 배치된 제어 피스톤(4.1a) 및 도면의 우측에 배치되며 샤프트(4.1b)를 거쳐 제어 피스톤(4.1a)에 연결되는 폐쇄 부재(4.1c)를 포함한다. 액체가 분사되지 않는 정지 상태에서, 제2 제어 밸브(5.1)는 폐쇄되고 고압실로부터의 고압이 제어 피스톤(4.1a)의 양쪽 및 폐쇄 부재(4.1c) 상에 효력을 나타낸다. 상기 구조에 있어서, 제어 피스톤(4.1a), 샤프트(4.1b) 및 폐쇄 부재(4.1c)의 직경은 폐쇄 부재가 폐쇄된 위치 내로 밀어 넣어지도 록 일치된다. 제2 제어 밸브(5.1)는 액체를 분사하는 복귀 라인(8)을 향하여 개방되고, 제어 피스톤(4)의 우측의 압력은 제어 피스톤의 좌측에 영향을 미치는 압력이 제어 피스톤(4.1a)을 변위시켜 폐쇄 부재(4.1c)가 개방될 때까지 제한기(restrictor)(6.1) 때문에 하강한다. 폐쇄 피스톤(4.1a) 및/또는 샤프트(4.2b) 및/또는 샤프트의 일부는 본 발명에 따른 장점을 갖는 구조로 된다. 본 발명에 따른 피스톤을 후술하는 분사 밸브의 실시예에 대한 내용에서 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 분사 밸브의 실시예의 도면이다. 본 실시예의 분사 밸브(10)는 노즐 홀더, 실린더부(15) 내의 고압 피스톤, 및 노즐 개구(14)를 가진 노즐 헤드(13)를 포함한다. 실린더부(15)의 고압 피스톤은 실린더 보어 및 상기 실린더 보어 내로 이동가능하게 배치된 피스톤(20)을 구비한 노즐 본체(12)를 포함한다. 또한, 분사 밸브(1)는 피스톤(20) 실시예에 형성된 밸브 니들(21), 밸브 니들의 신장부에 배치되며 분사 밸브가 폐쇄될 때 밸브 니들이 밀봉되어 결합되는 니들 시트, 피스톤(20)의 신장부에 배치되는 태핏(tappet)(17), 및 압력 스프링(17)을 포함하고, 상기 압력 스프링의 스프링력은 태핏을 거쳐 피스톤에 전달된다. 이로써 피스톤에 연결된 밸브 니들(21)이, 분사 밸브에 가해진 액체 압력이 낮은 경우, 분사 밸브가 자체적으로 폐쇄되도록 니들 시트에 맞대어 밀어 넣어진다.
도 3은 도 2에 도시된 분사 밸브의 밸브 본체(12) 및 피스톤(20)의 상세도이다. 본 실시예에서, 밸브 본체는 분사 액체를 공급하는 개구(18)를 포함한다. 개구(18)는 밸브 본체(12)의 밸브 니들(21)을 둘러싸는 중공의 캐버티와 연결됨으로써 분사 액체의 압력이 피스톤(20) 뿐만 아니라 폐쇄 지점, 즉 밸브 니들(21) 및 니들 시트 상에 작용한다. 액체 압력에 의하여 피스톤(20) 상에 가해진 힘이 압력 스프링(17)의 스프링력을 초과하는 경우, 피스톤(20)은 변위되고 밸브 니들(21)이 니측 시트(20)로부터 들어 올려져서 액체 분사를 위해 노즐 헤드로의 통로가 개방된다. 반대의 경우, 액체 압력에 의하여 피스톤(20) 상에 가해진 힘이 압력 스프링(17)의 스프링력을 초과하지 않는 경우, 피스톤(20)이 스프링력에 의하여 후방으로 밀려나서 밸브 니들(21)이 니들 시트를 향하여 밀어져서 분사 밸브가 폐쇄된다. 이로서 분사 밸브는 분사 액체의 압력에 의하여 직접 제어된다.
동작 상태에서, 실린더 보어 내로서 전후방으로 밀어지는 피스톤(20)은 특히 물을 분사할 때 마모되기 쉽다. 이러한 마모를 줄이기 위하여, 피스톤(20) 및/또는 실린더 보어(19)의 한쪽 표면 영역에 그루브(22)가 형성되고, 표면 영역 및/또는 실린더 보어(19)은 추가의 마모 방지 보호층을 갖는다. 그루브의 폭은 50 - 1000㎛이고, 120 - 500㎛이 바람직하다. 그루브(22)는 피스톤의 길이방향을 가로지르는 구조로 적절하게 형성된다. 또한 나선형으로 형성될 수도 있다. 그루브 간격은 본 실시예에서는 100 - 2000㎛이다. 바람직한 실시예에 있어서, 그루브 간격은 일정하게 선택되지 않지만, 예를 들면 피스톤에 가해지는 압력에 대응한다. 따라서, 예를 들면, 피스톤의 고압측이 저압측보다 간격이 더 크다.
바람직한 실시예에 있어서, 마모 방지 보호층은 불활성 및/또는 방수성이다. 다른 바람직한 실시예에 있어서, 마모 방지 보호층은 다이아몬드형 탄소 또는 한 가지 이상의 세라믹 물질, 특히 Al2O3, SiO2, TiN, Si3N4, SiC, TiC, WC 또는 경질 크롬으로 제조되거나, 또는 보호층은 이들 물질 중 한 가지를 포함한다. 피스톤(20) 및 실린더 보어(19)는 각각 피스톤 및 실린더 보어가 접촉하는 위치에는 상이한 물질 구조를 갖는 것이 바람직하다. 상이한 물질 구조로 인하여 피스톤(29)이 실린더 보어(19)에 잘 들러 붙지 않을 수 있다. 피스톤(20) 및 인접하는 구성 부품, 예를 들면 실린더 보어를 제조하는 상기 물질 중에서 물질의 전기-화학 전위의 차이가 가능한 작게, 예를 들면, 1V 이하, 바람직하기로는 0.2V 이하가 되도록 선택하는 것이 바람직하다. 이렇게 구성된 피스톤 및 실린더부(15) 내의 고압 피스톤은 종래의 기술에 비하여, 특히 물을 분사할 때 상당히 마모가 감소된다.

Claims (14)

  1. 대형 디젤 엔진의 연소실 내로의 물 또는 물-연료 에멀젼의 분사에 사용하기 위한 제어 밸브 또는 분사 밸브의 실린더부 내의 고압 피스톤용 피스톤에 있어서,
    상기 피스톤(20)의 표면 영역에는 그루브들(22) 및 마모 방지 보호층이 형성되어 있고, 상기 마모 방지 보호층은 방수성이 있으며, 상기 그루브들 사이의 간격은 상기 피스톤(20)의 저압측보다 고압측에서 더 큰 것을 특징으로 하는 피스톤.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보호층은 다이아몬드형 탄소(diamond like carbon: DLC), Al2O3, SiO2, TiN, Si3N4, SiC, TiC, WC 및 경질 크롬으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  4. 삭제
  5. 대형 디젤 엔진의 연소실 내로의 물 또는 물-연료 에멀젼의 분사에 사용하기 위한 제어 밸브 또는 분사 밸브의 실린더부(15) 내의 고압 피스톤에 있어서,
    상기 실린더부(15) 내의 고압 피스톤은 피스톤(20) 및 실린더 보어(19)를 포함하고,
    상기 피스톤(20)은 상기 실린더 보어 내에서 이동가능하게 배치되며,
    상기 피스톤(20)의 표면 영역 또는 상기 실린더 보어(19)의 표면 영역에는 그루브들(22)이 형성되어 있고,
    상기 피스톤(20) 및 실린더 보어(19) 중 적어도 하나의 표면 영역은 마모 방지 보호층을 가지며, 상기 마모 방지 보호층은 방수성이 있으며, 상기 그루브들 사이의 간격은 상기 피스톤(20)의 저압측보다 고압측에서 더 큰 것을 특징으로 하는 고압 피스톤.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 보호층은 다이아몬드형 탄소(diamond like carbon: DLC), Al2O3, SiO2, TiN, Si3N4, SiC, TiC, WC 및 경질 크롬으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 고압 피스톤.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 그루브의 폭은 120 - 500 ㎛이고, 상기 그루브들 사이의 간격은 100 - 2000 ㎛인 것을 특징으로 하는 고압 피스톤.
  9. 삭제
  10. 제5항에 있어서,
    상기 피스톤(20)이 밸브 니들(21)에 결합되거나, 또는 상기 피스톤(20)이 밸브 니들(21)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 피스톤.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 피스톤(20)과 상기 실린더 보어(19)가 접촉하는 지점에서, 상기 피스톤 및 상기 실린더 보어가 각각 상이한 물질로 된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 고압 피스톤.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 피스톤(20)과 상기 실린더 보어(19)가 접촉하는 지점에서, 상기 피스톤 및 상기 실린더 보어는 각각 동일한 전기화학 전위를 갖는 물질로 된 것을 특징으로 하는 고압 피스톤.
  13. 액체 또는 물을 연소 엔진의 연소 챔버 내로 분사하기 위한 밸브로서, 상기 밸브(4.1, 4.2, 10, 10.1a-c, 10.2a-c)가 제5항, 제7항, 제8항 및 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 고압 피스톤을 포함하는 밸브.
  14. 제13항에 따른 밸브(4.1, 4.2, 10, 10.1a-c, 10.2a-c)를 포함하는 연소 엔진.
KR1020040042598A 2003-07-16 2004-06-10 실린더부 내의 고압 피스톤용 피스톤 KR101307563B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP03405543.4 2003-07-16
EP03405543 2003-07-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050010481A KR20050010481A (ko) 2005-01-27
KR101307563B1 true KR101307563B1 (ko) 2013-09-12

Family

ID=34203264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040042598A KR101307563B1 (ko) 2003-07-16 2004-06-10 실린더부 내의 고압 피스톤용 피스톤

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP1498603B1 (ko)
JP (1) JP4792209B2 (ko)
KR (1) KR101307563B1 (ko)
CN (1) CN100449140C (ko)
AT (1) ATE340927T1 (ko)
DE (1) DE502004001570D1 (ko)
DK (1) DK1498603T3 (ko)
PL (1) PL1498603T3 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL1566539T3 (pl) * 2004-02-23 2009-05-29 Waertsilae Nsd Schweiz Ag Wtryskiwacz paliwa
DE102006017449A1 (de) * 2006-04-13 2007-10-18 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor mit hoher Lebensdauer und Verschleißfestigkeit
DE102007050811A1 (de) * 2007-10-24 2009-04-30 Robert Bosch Gmbh Verschleißschutzschicht sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
DE102015211705A1 (de) * 2015-06-24 2016-12-29 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor mit Steuerventil
KR101724968B1 (ko) 2015-12-11 2017-04-07 현대자동차주식회사 무게중심이 편심된 이종재질 피스톤핀 및 그 제조방법
WO2019108495A1 (en) * 2017-11-30 2019-06-06 Cummins Inc. Electroless nickel coating on fuel injector needle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1156209A2 (de) * 2000-05-19 2001-11-21 Siemens Aktiengesellschaft Steuerelemente für Hochdruckhydraulikanlagen
JP2002161817A (ja) * 2000-11-24 2002-06-07 Toyota Motor Corp インジェクタ
JP2003042039A (ja) * 2001-07-30 2003-02-13 Isuzu Motors Ltd 燃料噴射インジェクタ及び燃料噴射ポンプ
JP2004521264A (ja) * 2001-07-07 2004-07-15 ローベルト　ボツシユ　ゲゼルシヤフト　ミツト　ベシユレンクテル　ハフツング 内燃機関用の燃料噴射弁

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2769422B2 (ja) * 1993-04-19 1998-06-25 日立金属株式会社 内燃機関の燃料噴射ノズルまたはニードル用高強度ステンレス鋼、内燃機関用燃料噴射ノズルおよびその製造方法
JPH10131828A (ja) * 1996-10-31 1998-05-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 噴射弁装置
DE19706661A1 (de) * 1997-02-20 1998-08-27 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
US6477940B1 (en) * 1998-03-26 2002-11-12 Mtu Moteren-Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh High-pressure piston cylinder unit
JP4445072B2 (ja) * 1998-10-20 2010-04-07 ヴェルトジィレ シュヴァイツ アクチェンゲゼルシャフト ディーゼルエンジンのシリンダへの液体噴射装置及びディーゼルエンジン

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1156209A2 (de) * 2000-05-19 2001-11-21 Siemens Aktiengesellschaft Steuerelemente für Hochdruckhydraulikanlagen
JP2002161817A (ja) * 2000-11-24 2002-06-07 Toyota Motor Corp インジェクタ
JP2004521264A (ja) * 2001-07-07 2004-07-15 ローベルト　ボツシユ　ゲゼルシヤフト　ミツト　ベシユレンクテル　ハフツング 内燃機関用の燃料噴射弁
JP2003042039A (ja) * 2001-07-30 2003-02-13 Isuzu Motors Ltd 燃料噴射インジェクタ及び燃料噴射ポンプ

Also Published As

Publication number Publication date
JP4792209B2 (ja) 2011-10-12
PL1498603T3 (pl) 2007-02-28
KR20050010481A (ko) 2005-01-27
EP1498603B1 (de) 2006-09-27
ATE340927T1 (de) 2006-10-15
DE502004001570D1 (de) 2006-11-09
JP2005036800A (ja) 2005-02-10
CN1576570A (zh) 2005-02-09
DK1498603T3 (da) 2006-11-27
CN100449140C (zh) 2009-01-07
EP1498603A1 (de) 2005-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7021558B2 (en) Fuel injector having a cooled lower nozzle body
EP1382836B1 (en) Fuel injector
KR100634985B1 (ko) 연료분사노즐 및 그 제조 방법
US20070170286A1 (en) Injector for injecting fuel into combustion chambers of internal combustion engines, in particular a piezoelectric-actuator-controlled common rail injector
KR102510836B1 (ko) 대형 저속 2행정 엔진용 윤활유 인젝터 및 생산 방법
US6612508B2 (en) Fuel injector
US6299074B1 (en) Fuel injector
US6808125B2 (en) Common rail injector
US7568634B2 (en) Injection nozzle
KR101307563B1 (ko) 실린더부 내의 고압 피스톤용 피스톤
JP2018109416A (ja) 大型低速２ストロークエンジン内で使用され、焼入れ弁座を有する潤滑油インジェクタ及び製造方法
KR100737100B1 (ko) 연료 분사 밸브
EP1245822B1 (en) Fuel injector with a restricted flow means in the control valve arrangement
US6547213B1 (en) Valve for controlling liquids
CN100480505C (zh) 用于内燃机的燃料喷射阀
US20030155441A1 (en) Fuel-injection valve for internal combustion engines
EP1794442B1 (en) Fuel injector with vop loss resistant valve spring for emissions-compliant engine applications i
KR101986973B1 (ko) 이중 접촉면을 가지는 연료분사밸브
KR100420588B1 (ko) 대형 선박용 윤활유 분사노즐 및 윤활유 공급 시스템
RU2162543C2 (ru) Форсунка для дизеля
EP1063422B1 (en) Fuel injector
US20020007824A1 (en) Fuel system
RU2272170C1 (ru) Электрогидравлическая форсунка для дизеля
RU2253032C2 (ru) Электрогидроуправляемая форсунка для аккумуляторных систем топливоподачи
JP2004519603A (ja) 内燃機関のための燃料噴射弁

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20130131

Effective date: 20130807

GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160825

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170825

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180823

Year of fee payment: 6