KR101349647B1

KR101349647B1 - 직접분사식 디젤엔진용 인젝터

Info

Publication number: KR101349647B1
Application number: KR1020120016529A
Authority: KR
Inventors: 김진용; 나병철; 송영식
Original assignee: 자동차부품연구원
Priority date: 2012-02-17
Filing date: 2012-02-17
Publication date: 2014-01-16
Also published as: KR20130095094A

Abstract

본 발명은 직접분사식 디젤엔진용 인젝터에 관한 것으로, 내부에 설치공간이 마련된 하우징(10), 상기 하우징(10)의 설치공간에 설치되어 고압펌프로부터 공급되는 연료를 가압하여 연료의 압력을 증압하는 증압부(20), 상기 증압부(20)에 구비된 피스톤(21)을 승강 동작시키는 구동부(30) 및 상기 증압부(20)에 의해 증압된 연료를 실린더 내부에 분사하는 분사부(40)를 포함하고, 상기 하우징(10)은 상기 분사부(40), 증압부(20) 및 구동부(30)가 각각 설치되는 하부챔버(11), 중간챔버(12) 및 상부챔버(13)로 구획되며, 상기 분사부(40), 증압부(20) 및 구동부(30)는 각각 상기 하우징(10) 내부에 형성된 유로로 연결되고, 상기 중간챔버(12)의 일측에는 고압펌프로부터 연료를 공급받는 공급라인(14)이 연결되며, 상기 상부챔버(13)의 일측에는 상기 하부챔버(11) 및 중간챔버(12)로부터 회수된 연료를 연료탱크로 리턴하는 리턴라인(15)이 연결되는 구성을 마련한다.
상기와 같은 직접분사식 디젤엔진용 인젝터를 이용하는 것에 의해, 본 발명은 액추에이터를 구동시켜 증압부를 제어해서 실린더 내부에 고압펌프로부터 공급되는 연료의 압력보다 증압된 연료를 분사하여 더욱 미립화할 수 있다.

Description

직접분사식 디젤엔진용 인젝터{INJECTOR FOR DIRECT INJECTION TYPE DIESEL ENGINE}

본 발명은 직접분사식 디젤엔진용 인젝터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디젤엔진의 실린더 내부에 직접분사방식으로 연료를 분사하는 직접분사식 디젤엔진용 인젝터에 관한 것이다.

일반적으로 디젤엔진은 가솔린엔진에 비해 소음과 진동이 크지만 연비가 우수하기 때문에, 디젤엔진의 사용영역이 승용차부분까지 확대되고 있다.

이러한 디젤엔진은 미립화된 연료를 적기에 적량을 분사하기 위하여 연료를 엔진에 직접분사하는 직접분사식 인젝터의 채택빈도가 높아지고 있다.

상기 직접분사식 인젝터는 커먼레일(common rail) 등의 연료공급원으로부터 공급받은 연료를 실린더에 직접분사한다.

즉, 상기 직접분사식 인젝터는 연료공급원으로부터 가압된 연료를 공급받고 니들을 이용해 분사공을 개폐하여 가압된 연료가 실린더에 직접분사되도록 하는 것이다.

하지만, 근래에 들어서 환경관련 규제들이 강화됨에 따라 배출가스 규제를 만족시키기 위해서는 디젤엔진의 실린더 내부에 정확한 양의 연료를 분사하고, 연료를 더욱 미립화시켜 완전 연소시켜야 할 필요가 있다.

이와 같이 연료를 더욱 미립화시키기 위해서는 결국 연료의 분사압력을 더 높여야 한다.

따라서 최근에는 디젤엔진에 연료를 분사하는 분사압력을 더 높이기 위해 증압기능을 갖는 인젝터가 개발되고 있다.

예를 들어, 도 1은 종래기술에 따른 증압기능을 갖는 직접분사식 디젤엔진용 인젝터의 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 증압기능을 갖는 직접분사식 디젤엔진용 인젝터에서 전환밸브(1)의 온(ON) 동작에 의해 서보밸브(2)의 배압실(3)에 저장된 연료가 제1 유로(A)를 경유하여 외부영역의 저압측, 예컨대 연료탱크로 배출된다.

그러면, 서보밸브(1)의 밸브체(4)가 개방되고, 제어실의 연료가 제2 유로(B)를 경유하여 외부영역의 저압측으로 배출되고, 증압피스톤(5)은 하강하여 피증압면(6)의 연료를 증압한다.

그래서 증압되는 연료는 노즐(7)의 노즐실에 유입되고, 니들(8)에 대하여 개방시키는 방향으로 압력을 가해서 니들(8)을 리프팅시켜 분사공(9)이 개방되도록 한다.

이와 같이 분사공(9)이 개방되면, 상기 노즐실에 유입된 연료는 분사공(9)을 통해 엔진(미도시)의 내부로 분사되면서 무화된다.

하지만, 종래기술에 따른 증압기능을 갖는 직접분사식 디젤엔진용 인젝터는 외부로 연료가 배출되는 포트가 복수 개 구비되기 때문에, 인젝터 외부로 배출된 연료를 다시 연료탱크로 회수하기 위한 배관이 길어지므로 전체적인 공간활용도가 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 연료탱크 및 고압펌프로부터 공급되는 연료의 압력을 증압하여 디젤엔진의 실린더 내부에 고압으로 분사하는 직접분사식 디젤엔진용 인젝터를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 연료가 배출되는 포트를 최소화하여 외부로 배출되는 연료를 다시 연료탱크로 회수하기 위한 배관을 줄일 수 있는 직접분사식 디젤엔진용 인젝터를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 내부에 설치공간이 마련된 하우징, 상기 하우징의 설치공간에 설치되어 고압펌프로부터 공급되는 연료를 가압하여 연료의 압력을 증압하는 증압부, 상기 증압부에 구비된 피스톤을 승강 동작시키는 구동부 및 상기 증압부에 의해 증압된 연료를 실린더 내부에 분사하는 분사부를 포함하고, 상기 하우징은 상기 분사부, 증압부 및 구동부가 각각 설치되는 하부챔버, 중간챔버 및 상부챔버로 구획되며, 상기 분사부, 증압부 및 구동부는 각각 상기 하우징 내부에 형성된 유로로 연결되고, 상기 중간챔버의 일측에는 고압펌프로부터 연료를 공급받는 공급라인이 연결되며, 상기 상부챔버의 일측에는 상기 하부챔버 및 중간챔버로부터 회수된 연료를 연료탱크로 리턴하는 리턴라인이 연결된다.

상기 하부챔버와 중간챔버 사이에는 상기 증압부에서 증압된 연료를 상기 분사부로 전달하는 제1 유로가 형성되고, 상기 중간챔버와 상부챔버 사이에는 상기 증압부에서 증압된 연료 중 일부를 상기 상부챔버로 회수하는 제2 유로가 형성되며, 상기 하부챔버와 상부챔버 사이에는 상기 분사부에서 분사하고 남은 연료를 구동부로 회수하는 제3 유로가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 증압부는 상기 중간챔버의 축방향을 따라 승강 동작하면서 상기 분사부에 전달되는 연료를 가압하여 연료의 압력을 증압하는 피스톤 및 상기 피스톤의 상승 동작시 복원력을 제공하는 제1 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 구동부는 전기적인 제어신호에 따라 승강 동작하는 액추에이터, 상기 액추에이터의 하부에 설치되고 상기 상부챔버로 회수된 연료를 상기 리턴라인을 통해 연료탱크로 선택적으로 리턴시키도록 상기 액추에이터의 승강 동작에 연동하여 승강 동작하는 밸브, 상기 액추에이터의 상부에 설치되고 상기 액추에이터의 하강 동작시 복원력을 제공하는 제2 스프링 및 상기 밸브의 상승 위치를 제한하는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 분사부는 상기 하부챔버의 축방향을 따라 승강 동작하는 니들, 상기 하부챔버의 하부에 결합되어 상기 니들의 승강 동작에 의해 개폐되는 분사공이 형성되는 노즐 및 상기 니들의 상부에 설치되어 상기 니들의 하강 동작시 복원력을 제공하고 초기 누유를 방지하는 제3 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 액추에이터를 구동시켜 증압부를 제어해서 실린더 내부에 고압펌프로부터 공급되는 연료의 압력보다 증압된 연료를 분사하여 더욱 미립화할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 실린더 내부에 분사되는 연료의 분사압력을 증가시켜 연료를 더욱 미립화함에 따라 공기와 연료를 신속하게 혼합시켜 연료의 완전 연소를 유도함으로써 유해한 배출가스의 양을 최소화할 수 있다.

결과적으로, 본 발명은 직접분사식 디젤엔진의 연비를 향상시키고, 배출가스로 인한 대기오염을 방지하는 효과를 가진다.

또한 본 발명은 인젝터에서 연료를 배출하는 포트를 최소화하여 연료탱크로 리턴시키기 위한 배관을 줄여서 엔진룸의 공간활용도를 향상시키는 효과를 가진다.

도 1은 종래기술에 따른 증압기능을 갖는 직접분사식 디젤엔진용 인젝터의 단면도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직접분사식 디젤엔진용 인젝터의 단면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직접분사식 디젤엔진용 인젝터의 작동방법을 설명하기 위한 동작상태도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직접분사식 디젤엔진용 인젝터를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직접분사식 디젤엔진용 인젝터의 단면도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직접분사식 디젤엔진용 인젝터는 도 2에 도시된 바와 같이, 내부에 설치공간이 마련된 하우징(10), 하우징(10)의 설치공간에 설치되어 고압펌프(도면 미도시)로부터 공급되는 연료를 가압하여 연료의 압력을 증압하는 증압부(20), 증압부(20)에 구비된 피스톤(21)을 승강 동작시키는 구동부(30) 및 증압부(20)에 의해 증압된 연료를 분사하는 분사부(40)를 포함한다.

여기서, 증압부(20), 구동부(30) 및 분사부(40)는 하우징(10)의 설치공간 하단부터 순차적으로 설치된다.

이하에서는 설명의 편의를 위해, 도 2에 도시된 점선을 이용해서 하우징(10)의 설치공간을 3부분으로 구획해서 구획된 각 공간을 각각 하단부터 하부챔버(11), 중간챔버(12) 및 상부챔버(13)로 설명한다.

하부챔버(11)는 내부에 분사부(40)가 설치되는 부분으로, 대략 원통 형상으로 형성되고, 하부챔버(11)의 하부에는 분사부(40)의 노즐(42)이 결합된다.

중간챔버(12)는 내부에 증압부(20)가 설치되는 부분으로, 대략 원통 형상으로 형성되고, 하부의 내경보다 상부의 내경이 크게 형성된다.

즉, 중간챔버(12)는 상부에 하부의 내경보다 큰 내경으로 형성되는 대경부(121) 및 대경부(121)의 하부에 대경부(121)의 내경보다 작은 내경으로 형성되는 소경부(122)를 구비한다.

그리고 중간챔버(12)의 일측에는 연료탱크(도면 미도시) 및 고압펌프로부터 일정 압력, 예컨대 약 1350bar 이상으로 가압된 연료를 공급하는 공급라인(14)이 연결된다.

상부챔버(13)는 내부에 구동부(30)가 설치되는 부분으로, 대략 원통 형상으로 형성된다.

그리고 상부챔버(13)의 일측에는 분사부(40)와 증압부(20)로부터 회수된 연료를 연료탱크로 리턴하는 리턴라인(15)이 연결된다.

한편, 하부챔버(11), 중간챔버(12) 및 상부챔버(13)는 서로 유로로 연결된다.

즉, 하우징(10) 내부에는 하부챔버(11)와 중간챔버(12) 사이에 공급라인(14)을 통해 중간챔버(12)로 공급된 연료를 증압부(20)에서 증압하여 하부챔버(11)에 설치된 분사부(40)로 전달하는 제1 유로(16)가 형성된다.

이러한 제1 유로(16)의 상단은 중간챔버(12)의 소경부(122) 하부에 연결되고, 제1 유로(16)의 하단은 하부챔버(11)의 상부에 연결된다.

특히, 본 실시 예에서 제1 유로(16)는 한 쌍으로 형성되고, 한 쌍의 제1 유로(16) 하부에는 각각 제1 및 제2 오리피스(161,162)가 설치된다.

그리고 중간챔버(12)와 상부챔버(13) 사이에는 중간챔버(12)에 설치된 증압부(20)에서 증압된 연료를 구동부(30)로 회수하는 제2 유로(17)가 형성된다.

또 하부챔버(11)와 상부챔버(13) 사이에는 하부챔버(11)에 설치된 분사부(40)에서 분사하고 남은 연료를 구동부(30)로 회수하는 제3 유로(18)가 형성된다.

이러한 제2 유로(17)의 하단은 중간챔버(12)의 대경부(121) 일측에 연결되고, 제2 유로(17)의 상단은 상부챔버(13)로 연결된다.

그리고 제3 유로(18)의 하단은 하부챔버(11)의 상부에 연결되고, 제3 유로(18)의 상단은 상부챔버(13)로 연결된다.

이에 따라, 제1 유로(16)를 통해 하부챔버(11)로 전달된 연료는 분사부(40)의 개방 동작시 디젤엔진의 실린더 내부로 분사된다.

그리고 하부챔버(11)로 전달된 연료 중에서 분사되지 않고 남은 연료는 분사부(40)의 폐쇄 동작시 한 쌍의 제1 유로(16)에서 어느 하나와 제3 유로(18)가 서로 연통됨에 따라 제3 유로(18)를 통해 상부챔버(13)로 회수된다.

제2 유로(17) 및 제3 유로(18)를 통해 상부챔버(12)로 회수된 연료는 구동부(30)에 설치된 밸브(31)의 개방 동작시 리턴라인(15)을 통해 연료탱크로 회수된다.

한편, 제2 유로와 제3 유로(17,18)의 상부에는 각각 제3 및 제4 오리피스(171,181)가 설치된다.

이와 함께, 중간챔버(12)에는 대경부(121)의 일측 및 소경부(122)의 하부 일측과 공급라인(14)에 각각 연결되어 증압부(20)에 의해 증압된 연료를 공급라인(14)으로 회수하는 제4 및 제5 유로(123,124)가 형성된다.

여기서, 제4 유로(123)에는 제5 오리피스(125)가 설치되고, 제5 유로(124)에는 체크볼(chech ball)(126)이 설치된다.

그리고 증압부(20)는 중간챔버(12)의 축방향을 따라 승강 동작하면서 분사부(40)에 전달되는 연료를 가압하여 연료의 압력을 증압하는 피스톤(21) 및 피스톤(21)의 상승 동작시 복원력을 제공하는 제1 스프링(22)을 포함한다.

피스톤(21)은 상부가 중간챔버(12)의 대경부(121) 내주면에 밀착되고, 하부가 소경부(122)의 내주면에 밀착되도록 단차지게 형성된다.

즉, 피스톤(21)은 대경부(121)의 내경과 동일한 직경으로 형성되는 원판부 및 원판부의 하부에 소경부(122)의 내경과 동일한 직경으로 형성되는 원통부를 구비한다.

제1 스프링(22)은 피스톤(21)의 원통부 외주면에 결합되고, 제1 스프링(22)의 상단 및 하단은 각각 원판부의 하면과 소경부(122)의 상면에 지지된다.

구동부(30)는 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit)(도면 미도시)의 제어신호에 따라 승강 동작하는 액추에이터(31), 액추에이터(31)의 하부에 설치되어 액추에이터(31)의 승강 동작에 연동하여 승강 동작하는 밸브(32), 액추에이터(31)의 상부에 설치되어 액추에이터(31)의 하강 동작시 복원력을 제공하는 제2 스프링(33) 및 내부에 제2스프링(33)이 설치되도록 원통 형상으로 형성되고 밸브(32)의 상승 위치를 제한하는 스토퍼(34)를 포함한다.

여기서, 밸브(32)는 제2 및 제3유로(16,17)를 통해 상부챔버(13)로 회수된 연료의 압력이 가해지더라도 개폐 동작을 정확하게 수행하기 위해 원뿔 밸브(conical valve)로 구비되는 것이 바람직하다.

그리고 중간챔버(12)의 중앙부에는 밸브(32)의 형상에 대응되도록 밸브공이 형성된다.

분사부(40)는 하부챔버(11)의 축방향을 따라 승강 동작하는 니들(41), 하부챔버(11)의 하부에 결합되어 니들(41)의 승강 동작에 의해 개폐되는 분사공(43)이 형성되는 노즐(42) 및 니들(41)의 상부에 설치되어 니들(41)의 하강 동작시 복원력을 제공하고 초기 누유를 방지하는 제3 스프링(44)을 포함한다.

노즐(42)의 하단에는 분사공(43)이 형성되는데, 연료가 실린더 내부에 균일하게 분사될 수 있도록 분사공(43)은 도 2에 도시된 바와 같이 노즐(42)의 선단 측면에 하방을 향해 경사지게 복수 개로 형성되는 것이 바람직하다.

제3 스프링(44)의 상단은 니들(41)의 상면에 지지되고, 제3 스프링(44)의 하단은 노즐(42)의 내측 하면에 지지된다.

이에 따라, 본 발명은 액추에이터를 구동하여 제2 및 제3 유로를 통해 회수된 연료를 연료탱크로 리턴시키면서 중간챔버 및 하부챔버의 압력을 제어하여 증압부 및 분사부를 동작시켜 디젤 엔진의 실린더 내부에 연료를 미리 설정된 압력, 예컨대 약 2000 내지 2500bar로 분사한다.

다음, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직접분사식 디젤엔진용 인젝터의 작동방법을 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직접분사식 디젤엔진용 인젝터의 작동방법을 설명하기 위한 동작상태도이다.

여기서, 도 2는 인젝터의 분사공을 폐쇄하여 연료 분사를 중지한 상태이고, 도 3은 인젝터의 분사공을 개방하여 연료를 분사하는 상태이다.

먼저, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직접분사식 디젤엔진용 인젝터는 도 2에 도시된 바와 같이, 니들(41)을 하강 위치에 위치시켜 노즐(42)의 분사공(43)을 폐쇄하여 연료 분사를 중지한다.

이때, 공급라인(14)을 통해 중간챔버(12)로 공급된 연료는 증압부(30) 내부로 전달되고, 제1 유로(16)를 통해 하부챔버(11)로 공급된다.

이와 동시에, 중간챔버(12)로 공급된 연료 중 일부는 제2 유로(17)를 통해 상부챔버(13)의 하부로 회수되고, 한 쌍의 제1 유로(16) 중에서 어느 하나와 제3 유로(18)가 개방된 상태이므로, 하부챔버(11)로 전달된 연료 중 일부는 제3 유로(18)를 통해 상부챔버(13)의 하부로 회수된다.

그리고 중간챔버(12)로 공급된 연료 중 일부는 제5 유로(124)의 체크볼(126)이 공급라인(14) 측으로 이동하면서 제5 유로(124)가 개방됨에 따라 제5 유로를 통해 공급라인(14)으로 회수된다.

이때, 제4 유로(123)는 피스톤(21)의 하부에 충진된 연료를 공급라인(14)을 거쳐 다시 피스톤(21)의 상부로 공급하는 바이패스 기능을 수행한다.

이에 따라, 제1 내지 제5 유로(16,17,18,123,124)에는 고압펌프로부터 전달된 압력, 예컨대 약 1350bar 이상의 압력으로 연료가 충진된다.

만약, 액추에이터(31)를 구동하기 위해 전자 제어 유닛이 제어신호를 발생하면, 액추에이터(31)는 제어신호에 따라 상승 동작하게 되고, 액추에이터(31)의 상승 동작에 연동해서 밸브(32)가 상승 동작하면서 상부챔버(13)의 밸브공이 개방된다.

그러면, 제2 및 제3 유로(17,18)를 통해 상부챔버(13)로 회수된 연료는 리턴라인(15)을 통해 연료탱크로 리턴된다.

이로 인해, 제2 유로(17) 및 제3 유로(18)의 연료 압력이 감소됨에 따라 증압부(20)의 피스톤(21)이 하강 동작함과 동시에, 분사부(40)의 니들(41)이 상승 동작한다.

이때, 중간챔버(12) 내부에 충진된 연료는 피스톤(21)의 하강 동작에 의해 가압되면서 제1 유로(16)를 통해 하부챔버(11)로 전달되고, 니들(41)의 상승 동작에 의해 분사공(43)이 개방됨에 따라 디젤엔진의 실린더 내부로 분사되어 무화된다.

예를 들어, 디젤엔진의 실린더 내부로 분사되는 연료는 약 2000 내지 2500bar의 고압으로 분사되면서 실린더 내부에서 더욱 미립화된다.

미리 설정된 연료분사시간이 경과하면, 액추에이터(31)는 다시 도 2에 도시된 바와 같이, 제어신호에 따라 하강 동작하게 되고, 액추에이터(31)의 하강 동작에 연동해서 밸브(32)가 하강 동작하면서 상부챔버(13)의 밸브공을 폐쇄한다.

그러면, 중간챔버(12) 및 하부챔버(11)에 남아 있던 연료 중에서 일부는 제2 및 제3 유로(17,18)를 통해 상부챔버(13)의 하부로 회수됨에 따라 중간챔버(12), 하부챔버(11), 제1 내지 제3 유로(16,17,18)의 내부에는 고압펌프로부터 공급된 연료가 충진되면서 동일한 압력으로 유지된다.

이에 따라, 피스톤(21)은 상승 동작하여 본래 위치로 복귀한다.

그리고 니들(41)은 하강 동작하여 본래의 위치로 복귀해서 분사공(43)을 폐쇄함에 따라 연료 분사 동작이 중지된다.

이때, 제1 스프링(22) 및 제3 스프링(44)은 피스톤(21) 및 니들(41)이 신속하게 본래 위치로 복귀하도록 복원력을 제공한다.

상기와 같은 연료 분사동작 및 중지 동작은 차량의 엔진 구동이 중지될 때까지 반복 수행된다.

상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 액추에이터를 구동시켜 증압부를 제어해서 실린더 내부에 고압펌프로부터 공급되는 연료의 압력보다 증압된 연료를 분사하여 실린더 내부에 분사된 연료를 더욱 미립화할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명은 디젤엔진의 실린더 내부에 직접분사방식으로 분사되는 연료를 더욱 미립화시켜 공기와 신고하게 혼합되게 함으로써, 차량의 연비를 향상시키고 배출가스로 인한 대기오염을 방지하는 기술분야에 적용될 수 있다.

10: 하우징 11: 하부챔버
12: 중간챔버 121: 대경부
122: 소경부 123,124: 제4,제5 유로
125: 제5 오리피스 126: 체크볼
13: 상부챔버 14: 공급라인
15: 리턴라인 16: 제1 유로
161,162: 제1, 제2 오리피스
17: 제2 유로 171: 제3 오리피스
18: 제3 유로 181: 제4 오리피스
20: 증압부 21: 피스톤
22: 제1 스프링 30: 구동부
31: 액츄에이터 32: 밸브
33: 제2 스프링 34: 스토퍼
40: 분사부 41: 니들
42: 노즐 43: 분사공
44: 제3 스프링

Claims

내부에 설치공간이 마련된 하우징(10),
상기 하우징(10)의 설치공간에 설치되어 고압펌프로부터 공급되는 연료를 가압하여 연료의 압력을 증압하는 증압부(20),
상기 증압부(20)에 구비된 피스톤(21)을 승강 동작시키는 구동부(30) 및
상기 증압부(20)에 의해 증압된 연료를 실린더 내부에 분사하는 분사부(40)를 포함하고,
상기 하우징(10)은 상기 분사부(40), 증압부(20) 및 구동부(30)가 각각 설치되는 하부챔버(11), 중간챔버(12) 및 상부챔버(13)로 구획되며,
상기 중간챔버(12)의 일측에는 고압펌프로부터 연료를 공급받는 공급라인(14)이 연결되고,
상기 상부챔버(13)의 일측에는 상기 하부챔버(11) 및 중간챔버(12)로부터 회수된 연료를 연료탱크로 리턴하는 리턴라인(15)이 연결되며,
상기 중간챔버(12)는 상부에 하부의 내경보다 큰 내경으로 형성되는 대경부(121) 및
상기 대경부(121)의 하부에 대경부(121)의 내경보다 작은 내경으로 형성되는 소경부(122)를 구비하고,
상기 하부챔버(11)와 중간챔버(12) 사이에는 상기 공급라인(14)을 통해 상기 중간챔버(12)로 공급된 연료를 상기 증압부(20)에서 증압하여 상기 분사부(40)로 전달하는 한 쌍의 제1 유로(16)가 형성되고,
한 쌍의 제1 유로(16) 하부에는 각각 제1 및 제2 오리피스(161,162)가 설치되며,
상기 중간챔버(12)와 상부챔버(13) 사이에는 상기 증압부(20)에서 증압된 연료를 구동부(30)로 회수하는 제2 유로(17)가 형성되고,
상기 하부챔버(11)와 상부챔버(13) 사이에는 상기 분사부(40)에서 분사하고 남은 연료를 구동부(30)로 회수하는 제3 유로(18)가 형성되며,
상기 제2 유로와 제3 유로(17,18)의 상부에는 각각 제3 및 제4 오리피스(171,181)가 설치되고,
상기 중간챔버(12)에는 상기 대경부(121)의 일측 및 소경부(122)의 하부 일측과 공급라인(14)에 각각 연결되어 증압부(20)에 의해 증압된 연료를 공급라인(14)으로 회수하는 제4 및 제5 유로(123,124)가 형성되며,
상기 제4 유로(123)에는 제5 오리피스(125)가 설치되고,
상기 제5 유로(124)에는 체크볼(chech ball)(126)이 설치되는 것을 특징으로 하는 직접분사식 디젤엔진용 인젝터.
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제1항에 있어서, 상기 증압부(20)는
상기 중간챔버(12)의 축방향을 따라 승강 동작하면서 상기 분사부(40)에 전달되는 연료를 가압하여 연료의 압력을 증압하는 피스톤(21) 및
상기 피스톤(21)의 상승 동작시 복원력을 제공하는 제1 스프링(22)을 포함하는 것을 특징으로 하는 직접분사식 디젤엔진용 인젝터.
제1항에 있어서, 상기 구동부(30)는
전기적인 제어신호에 따라 승강 동작하는 액추에이터(31),
상기 액추에이터(31)의 하부에 설치되고 상기 상부챔버(13)로 회수된 연료를 상기 리턴라인(15)을 통해 연료탱크로 선택적으로 리턴시키도록 상기 액추에이터(31)의 승강 동작에 연동하여 승강 동작하는 밸브(32),
상기 액추에이터(31)의 상부에 설치되고 상기 액추에이터(31)의 하강 동작시 복원력을 제공하는 제2 스프링(33) 및
상기 밸브(32)의 상승 위치를 제한하는 스토퍼(34)를 포함하는 것을 특징으로 하는 직접분사식 디젤엔진용 인젝터.
제1항에 있어서, 상기 분사부(40)는
상기 하부챔버(11)의 축방향을 따라 승강 동작하는 니들(41),
상기 하부챔버(11)의 하부에 결합되어 상기 니들(41)의 승강 동작에 의해 개폐되는 분사공(43)이 형성되는 노즐(42) 및
상기 니들(41)의 상부에 설치되어 상기 니들(41)의 하강 동작시 복원력을 제공하고 초기 누유를 방지하는 제3 스프링(44)을 포함하는 것을 특징으로 하는 직접분사식 디젤엔진용 인젝터.