KR101404344B1 - 인젝터의 노즐 홀 가공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인젝터의 변형된 노즐 홀을 쉽고 간편하게 원상태와 유사하게 복원함으로써 노후화된 인젝터의 분사 성능을 회복시켜 재활용할 수 있도록 한 인젝터의 노즐 홀 가공방법에 관한 것으로, 인젝터의 노즐을 고정 지그에 장착하는 노즐 장착 단계, 지그에 장착된 노즐 홀의 변형부의 치수를 측정하고 가공 치수를 정하는 가공 치수 결정 단계, 노즐 홀 단부의 표면을 연마가공하는 노즐 홀 라운드부 가공 단계, 첨부를 구비한 봉의 외면에 연마재를 바른 후 노즐 홀 내부로 삽입 후 회전시키면서 연마가공하는 노즐 홀 축경부 가공 단계, 노즐 홀의 내주면을 마이크로 드릴을 이용하여 가공하는 노즐 홀 내주면 가공 단계 및 가공된 노즐 홀 단부를 검측하는 검측 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

인젝터의 노즐 홀 가공방법{Method for treatment of injector nozzle hole}

본 발명은 인젝터의 노즐 홀 가공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 인젝터의 노후화 등으로 인해 나타나는 노즐 불량을 해결하기 위한 인젝터의 노즐 홀 가공방법에 관한 것이다.

일반적으로 커먼레일 디젤엔진 등의 엔진용 인젝터의 노즐에 형성된 노즐 홀은 실린더 내 고온, 고압 등의 악조건의 환경에 지속적으로 노출됨으로 인해 변형이 발생된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 통상적인 인젝터 노즐 홀의 변형은 단부의 모서리부가 실린더 내부의 고열 및 고압에 의해 함몰되어 노즐 내측으로 이동함으로써, 단부의 모서리부는 라운드 형태로 변형되어 라운드부를 이루고 상기 라운드부의 내측은 중심방향으로 돌출되는 돌출부가 형성되어 내경(內徑)이 감소하는 축경부(縮俓部)를 이루게 된다.

이러한 변형은 노즐 홀의 내경을 감소시키고 노즐 홀의 단부에서는 내경을 확대시킴으로써 분사시 연료의 무화 정도를 떨어뜨려 불완전 연소, 연소 효율 감소 등의 문제점을 일으키게 된다.

노즐 홀의 가공방법에 관한 기술로 대한민국 공개특허공보 공개번호(10-2011-0049662호(2011.5.12.공개)가 있으나, 이 종래기술은 상기와 같은 노즐 변형을 해결하기에는 어려움이 있는 문제점이 있다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명은 인젝터의 변형된 노즐 홀을 쉽고 간편하게 원상태와 유사하게 복원함으로써 노후화된 인젝터의 분사 성능을 회복시켜 재활용할 수 있도록 한 인젝터의 노즐 홀 가공방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로, 본 발명인 인젝터의 노즐 홀 가공방법은,

인젝터의 노즐을 고정 지그에 장착하는 노즐 장착 단계,

지그에 장착된 노즐 홀의 변형부의 치수를 측정하고 가공 치수를 정하는 가공 치수 결정 단계,

노즐 홀 단부의 표면을 연마하여 노즐 홀 라운드부를 가공하는 노즐 홀 라운드부 가공 단계,

첨부를 구비한 봉의 외면에 연마재를 바른 후 노즐 홀 내부로 삽입 후 회전시키면서 연마가공하는 노즐 홀 축경부 가공 단계,

노즐 홀의 내주면을 마이크로 드릴을 이용하여 가공하는 노즐 홀 내주면 가공 단계 및

가공된 노즐 홀 단부를 검측하는 검측 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 노즐 홀 라운드부 가공 단계에서의 가공 깊이는 가공 전 노즐 홀 단부 표면으로부터 정상부의 내경과 동일한 내경을 가지는 지점까지의 거리 보다 더 크게 가공하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 과제해결수단을 통해, 본 발명인 인젝터의 노즐 홀 가공방법은 인젝터의 변형된 노즐 홀을 쉽고 간편하게 원상태와 유사하게 복원할 수 있도록 함으로써 노후화된 인젝터의 분사 성능을 회복시켜 그간에 버려지던 자원을 재활용할 수 있을 뿐만 아니라 수리 비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 장시간 사용으로 인해 변형된 인젝터의 노즐 홀의 모습을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 인젝터의 노즐 홀 가공방법의 전체 과정을 간략히 보여주는 블럭도이다.
도 3은 본 발명에 따른 인젝터의 노즐 홀 가공방법에서 노즐 홀 라운드부 가공 단계를 거친 후의 노즐 홀의 모습을 보여주는 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 인젝터의 노즐 홀 가공방법의 축경부 가공 단계를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 인젝터의 노즐 홀 가공방법의 노즐 홀 내주면 가공 단계를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 인젝터의 노즐 홀 가공방법에 의해 가공이 완료된 노즐 홀의 모습을 보여주는 도면이다.

본 발명에 따른 인젝터의 노즐 홀 가공방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.

도 1은 장시간 사용으로 인해 변형된 인젝터의 노즐 홀의 모습을 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 인젝터의 노즐 홀 가공방법의 전체 과정을 간략히 보여주는 블럭도이며, 도 3은 본 발명에 따른 인젝터의 노즐 홀 가공방법에서 노즐 홀 라운드부 가공 단계를 거친 후의 노즐 홀의 모습을 보여주는 도면이며, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 인젝터의 노즐 홀 가공방법의 축경부 가공 단계를 보여주는 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 인젝터의 노즐 홀 가공방법의 노즐 홀 내주면 가공 단계를 보여주는 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 인젝터의 노즐 홀 가공방법에 의해 가공이 완료된 노즐 홀의 모습을 보여주는 도면이다.

앞서 발명의 배경이 되는 기술에서 설명한 바와 같이, 인젝터의 노즐 홀(2)은 고온, 고압의 환경에서의 장시간 사용으로 인해 변형이 발생되고, 이러한 변형은 다양한 형태로 나타나나, 통상적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 노즐 홀(2)의 변형은 단부의 모서리부가 실린더 내부의 고열 및 고압에 의해 함몰되어 노즐(1) 내측으로 이동함으로써, 단부의 모서리부는 라운드 형태로 변형되어 라운드부(R)를 이루고 상기 라운드부(R)의 내측은 중심방향으로 돌출되는 돌출부가 형성되어 내경(內徑)이 감소하는 축경부(縮俓部)를 이루는 형태로 나타난다.

본 발명에 따른 인젝터의 노즐 홀(2) 가공방법은 상기한 바와 같은 노즐 홀(2)의 변형을 개선하기 위한 가공방법으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 노즐 장착 단계(S1), 가공 치수 결정 단계(S2), 노즐 홀 라운드부 가공 단계(S3), 노즐 홀 축경부 가공 단계(S4), 노즐 홀 내주면 가공 단계(S5) 및 검측 단계(S6)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 노즐 장착 단계(S1)에서는 인젝터를 분해하고 노즐(1)을 분리하여 고정 지그에 장착하는 과정이다.

그리고 상기 가공 치수 결정 단계(S2)는 지그에 장착된 노즐 홀(2) 변형부의 치수를 측정하고 이로부터 가공 치수를 결정하는 과정이다. 구체적으로, 이 단계에서는 노즐 홀(2) 변형부의 치수, 즉 노즐 홀(2)의 변형으로 인해 나타나는 라운드부(R)의 폭, 두께, 곡률 등의 라운드부(R) 치수와 축경부(H)의 내경, 폭 등의 축경부(H) 치수를 측정하고 이를 근거로 후차적인 노즐 홀 라운드부 가공 단계(S3)에서의 표면 연마 가공 깊이와 축경부(H) 가공 단계에서의 제거해야 할 축경부(H) 내의 돌출부의 크기, 가공시 사용해야 하는 연마재(硏磨材)의 종류 등을 결정하게 된다.

상기 노즐 홀 라운드부 가공 단계(S3)는 노즐 홀(2) 단부의 표면을 연마가공함으로써 노즐 홀(2)의 단면 크기가 확장된 노즐 홀(2)의 라운드부(R)를 제거하여 노즐 홀(2)의 단면 크기가 전체적으로 일정하도록 하기 위한 1차적 과정이다.

이러한 과정을 통해 노즐 홀(2) 정상부의 내경과 비교하여 내경이 큰 부분은 제거되게 된다. 이를 위해, 이 과정에서의 연마되는 가공 깊이는, 도 3에 도시된 바와 같이, 가공 전 노즐 홀(2) 단부 표면으로부터 정상부의 내경과 동일한 내경을 가지는 지점까지의 거리 보다 더 크게 가공하는 것을 특징으로 한다.

상기 노즐 홀 축경부 가공 단계(S4)는 노즐 홀(2) 정상부에 비해 상대적으로 내경이 감소되는 축경부(H)를 정상부와 동일하게 가공하기 위한 과정으로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 이 과정에서는 첨부(尖部)를 구비한 봉(棒)의 외면에 연마재를 바른 후 노즐 홀(2) 내부로 삽입 후 회전시키면서 연마가공하게 된다. 이 과정에서는 도 5에 도시된 바와 같이 가공시에 노즐 홀(2) 축경부(H)의 돌출부가 변형 등을 통해 노즐 홀(2)의 외측으로 돌출된 후 분리되게 된다.

상기 노즐 홀 내주면 가공 단계(S5)는 노즐 홀(2)의 내주면에 카본 등의 고착된 불순물을 제거하기 위한 과정으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 마이크로 드릴을 이용하여 노즐 홀(2)의 내주면을 절삭 또는 연마하여 가공하는 과정이다.

통상, 노즐 홀(2)의 변형시 나타나는 축경부로 인해 노즐 홀의 내주면에는 카본 등의 불순물이 고착되는데, 이렇게 고착된 불순물은 노즐 홀(2)을 통과하는 유체에 저항체로 작용하여 유체에 캐비테이션 발생 증가, 금속의 침식 등을 유발하게 되는데, 상기 노즐 홀 내주면 가공 단계(S5)에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 노즐 홀(2)의 내주면에 고착된 불순물을 마이크로 드릴로 절삭 또는 연마하여 제거하게 된다.

상기 검측 단계(S6)는 가공된 노즐 홀(2) 단부를 검측하는 과정이다. 이 과정에서는 노즐 홀(2) 단부의 표면 상태, 노즐 홀(2) 전체의 내경의 균일도와 크기, 노즐 홀(2)의 형상 등을 측정 및 검사할 뿐만 아니라 실질적으로 노즐(1)을 인젝터에 장착한 후 인젝터 테스터기를 이용하여 인젝터에서 분사되는 연료의 무화도 등도 같이 검측하게 된다. 특히, 검측 단계에서는 상기 노즐 홀 축경부 가공 단계(S4)에서 노즐 홀(2) 축경부(H)의 돌출부가 변형 등으로 인해 노즐 홀(2)의 외측으로 돌출된 부분이 남아 있는지 확인하게 된다.

상기한 바와 같은 과정을 통해, 본 발명인 인젝터의 노즐 홀 가공방법은 인젝터의 변형된 노즐 홀(2)을 쉽고 간편하게 원상태와 유사하게 복원할 수 있도록 함으로써 노후화된 인젝터의 분사 성능을 회복시켜 그간에 버려지던 자원을 재활용할 수 있을 뿐만 아니라 수리 비용을 절감시키게 된다.

1: 노즐 2: 노즐 홀
R: 라운드부 H: 축경부

Claims (2)

1. 인젝터의 노즐을 고정 지그에 장착하는 노즐 장착 단계,
   지그에 장착된 노즐 홀의 변형부의 치수를 측정하고 가공 치수를 정하는 가공 치수 결정 단계,
   노즐 홀 단부의 표면을 연마하여 노즐 홀 라운드부를 가공하는 노즐 홀 라운드부 가공 단계,
   첨부를 구비한 봉의 외면에 연마재를 바른 후 노즐 홀 내부로 삽입 후 회전시키면서 연마가공하는 노즐 홀 축경부 가공 단계,
   노즐 홀의 내주면을 마이크로 드릴을 이용하여 가공하는 노즐 홀 내주면 가공 단계 및
   가공된 노즐 홀 단부를 검측하는 검측 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는
   인젝터의 노즐 홀 가공방법
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 노즐 홀 라운드부 가공 단계에서의 가공 깊이는 가공 전 노즐 홀 단부 표면으로부터 정상부의 내경과 동일한 내경을 가지는 지점까지의 거리 보다 더 크게 가공하는 것을 특징으로 하는
   인젝터의 노즐 홀 가공방법
   

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