KR101473996B1 - Dual Fual injection Valve and Dual Fual injection Device Using The Same - Google Patents

Dual Fual injection Valve and Dual Fual injection Device Using The Same Download PDF

Info

Publication number
KR101473996B1
KR101473996B1 KR1020100136365A KR20100136365A KR101473996B1 KR 101473996 B1 KR101473996 B1 KR 101473996B1 KR 1020100136365 A KR1020100136365 A KR 1020100136365A KR 20100136365 A KR20100136365 A KR 20100136365A KR 101473996 B1 KR101473996 B1 KR 101473996B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel injection
fuel
auxiliary
auxiliary fuel
injection valve
Prior art date
Application number
KR1020100136365A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20120074505A (en
Inventor
전병현
김승혁
조시은
박종국
Original Assignee
현대중공업 주식회사
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 현대중공업 주식회사 filed Critical 현대중공업 주식회사
Priority to KR1020100136365A priority Critical patent/KR101473996B1/en
Publication of KR20120074505A publication Critical patent/KR20120074505A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101473996B1 publication Critical patent/KR101473996B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/08—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0602—Control of components of the fuel supply system
    • F02D19/0607—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow
    • F02D19/061—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow by controlling fuel injectors
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

본 발명은 이중 연료분사 밸브 및 이를 사용한 이중 연료분사 장치에 관한 것으로, 주연료 분사와 보조연료 분사를 하나의 이중 연료분사 밸브에서 수행하도록 하여 실린더 헤드의 공간 효율을 극대화할 수 있다.
본 발명에 의한 이중 연료분사 장치는, 엔진 컨트롤 유니트(10), 보조연료 분사펌프(30), 분사시작 제어밸브(40), 주연료 분사펌프(60), 이중 연료분사 밸브(80)를 포함하여 구성되는 이중 연료분사 장치에 있어서,
상기 이중 연료분사 밸브(80)는,
상기 분사시작 제어밸브(40)로부터 보조연료를 주입받는 보조연료 주입 홀(82)과;
상기 보조연료 주입 홀(82)을 통해 주입된 보조연료를 엔진 내부에 분사시키는 보조연료 분사밸브(84)와;
상기 보조연료 분사밸브(84) 측의 몸체(81)로 공기압력을 가하여 스프링(87)의 압축력을 증가시킴으로써 보조연료의 분사 시작압력을 높일 수 있는 공기압 연결통로(86); 및
상기 주연료 주입 홀(83)을 통해 주입된 주연료를 엔진 내부에 분사시키는 주연료 분사밸브(85); 를 포함한다.The present invention relates to a dual fuel injection valve and a dual fuel injection device using the dual fuel injection valve, and it is possible to maximize the space efficiency of the cylinder head by performing the main fuel injection and the auxiliary fuel injection in one dual fuel injection valve.
The dual fuel injection device according to the present invention includes an engine control unit 10, an auxiliary fuel injection pump 30, a injection start control valve 40, a main fuel injection pump 60, and a dual fuel injection valve 80 Wherein the fuel injection device comprises:
The double fuel injection valve (80)
An auxiliary fuel injection hole 82 for injecting auxiliary fuel from the injection start control valve 40;
An auxiliary fuel injection valve 84 for injecting the auxiliary fuel injected through the auxiliary fuel injection hole 82 into the engine;
An air pressure connection passage 86 for increasing the injection start pressure of the auxiliary fuel by increasing the compression force of the spring 87 by applying air pressure to the body 81 on the side of the auxiliary fuel injection valve 84; And
A main fuel injection valve 85 for injecting main fuel injected through the main fuel injection hole 83 into the engine; .

Figure R1020100136365
Figure R1020100136365

Description

이중 연료분사 밸브 및 이를 사용한 이중 연료분사 장치{Dual Fual injection Valve and Dual Fual injection Device Using The Same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dual fuel injection valve and a dual fuel injection device using the dual fuel injection valve.

본 발명은 이중 연료분사 밸브(Dual Fual injection Valve) 및 이를 사용한 이중 연료분사 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주연료 분사와 보조연료 분사를 하나의 이중 연료분사 밸브에서 수행하도록 하여 실린더 헤드의 공간 효율을 극대화한 이중 연료분사 밸브 및 이를 사용한 이중 연료분사 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dual fuel injection valve and a dual fuel injection device using the dual fuel injection valve. More particularly, the present invention relates to a dual fuel injection valve, A dual fuel injection valve that maximizes efficiency, and a dual fuel injection device using the same.

일반적으로, 이중 연료(Dual Fual) 엔진이란 2가지 이상의 연료를 사용하여 동작할 수 있는 엔진을 말한다. 여기서, 이중 연료 엔진은 가스연료연소모드와 디젤연료연소모드가 있다. 이 중 상기 가스연료연소모드는 천연가스의 연소를 일으키는 엔진을 말하고, 상기 디젤연료연소모드는 디젤연료의 연소를 일으키는 엔진을 말한다. 상기 가스연료연소모드에서 가스점화를 위해 기존의 주연료 분사밸브가 사용되거나 추가 설치된 보조연료 분사밸브를 사용하기도 한다.Generally, a dual fuel engine is an engine capable of operating using two or more fuels. Here, the dual fuel engine has a gas fuel combustion mode and a diesel fuel combustion mode. Of these, the gas fuel combustion mode refers to an engine that causes combustion of natural gas, and the diesel fuel combustion mode refers to an engine that causes combustion of diesel fuel. An existing main fuel injection valve may be used or an auxiliary fuel injection valve may be additionally provided for gas ignition in the gas fuel combustion mode.

상기 디젤연료연소모드에서는 주연료 분사밸브가 사용되며, 상기 가스연료연소모드에서는 보조연료 분사밸브가 사용된다. 상기 보조연료 분사밸브를 사용하는 경우 실린더 헤드의 여유공간에 설치하게 된다.In the diesel fuel combustion mode, a main fuel injection valve is used, and in the gaseous fuel combustion mode, an auxiliary fuel injection valve is used. When the auxiliary fuel injection valve is used, it is installed in a clearance space of the cylinder head.

기존의 이중 연료 엔진에서는 가스연료의 점화를 위해 주연료 분사밸브를 그대로 이용하거나 연료오일의 양을 줄이기 위하여 보조연료 분사밸브를 추가하여 엔진을 동작시켰다. 하지만, 주연료 분사밸브를 가스 점화에 사용하는 경우 점화 오일의 양이 너무 많아 경제적으로나 환경적으로 큰 이득을 볼 수 없었다. In the conventional dual fuel engine, the main fuel injection valve is used for ignition of the gaseous fuel, or an auxiliary fuel injection valve is added to operate the engine to reduce the amount of fuel oil. However, when the main fuel injection valve is used for ignition of gas, the amount of ignition oil is too large, so that it is not economically or environmentally significant.

또한, 보조연료 분사밸브를 추가하는 경우에는 점화 오일의 양을 획기적으로 줄일 수는 있으나 실린더 헤드의 협소한 공간으로 인해 설치가 어려우며, 주연료 분사밸브의 존재로 노즐이 연소실의 중앙에 위치할 수 없는 단점이 있다.
In addition, when the auxiliary fuel injection valve is added, the amount of the ignition oil can be drastically reduced, but it is difficult to install due to the narrow space of the cylinder head, and the presence of the main fuel injection valve allows the nozzle to be located at the center of the combustion chamber There is no disadvantage.

전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 주연료 분사밸브와 보조연료 분사밸브를 하나로 결합한 이중 연료분사 밸브 및 이를 사용한 이중 연료분사 장치를 제시하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a dual fuel injection valve in which a main fuel injection valve and an auxiliary fuel injection valve are combined into one, and a dual fuel injection device using the same.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 주연료 분사와 보조연료 분사를 하나의 이중 연료분사 밸브에서 수행하도록 하여 실린더 헤드의 공간 효율을 극대화한 이중 연료분사 밸브 및 이를 사용한 이중 연료분사 장치를 제시하는 데 있다.
Another object of the present invention is to provide a dual fuel injection valve that maximizes the space efficiency of a cylinder head by performing main fuel injection and auxiliary fuel injection in one dual fuel injection valve and a dual fuel injection device using the same I have to.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
The solution to the problem of the present invention is not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명에 의한 이중 연료분사 장치는, 엔진 컨트롤 유니트, 보조연료 분사펌프, 분사시작 제어밸브, 주연료 분사펌프, 이중 연료분사 밸브를 포함하여 구성되는 이중 연료분사 장치에 있어서,
상기 이중 연료분사 밸브는,
상기 분사시작 제어밸브로부터 보조연료를 주입받는 보조연료 주입 홀과;
상기 보조연료 주입 홀을 통해 주입된 보조연료를 엔진 내부에 분사시키는 보조연료 분사밸브와;
상기 보조연료 분사밸브 측의 몸체로 공기압력을 가하여 스프링의 압축력을 증가시킴으로써 보조연료의 분사 시작압력을 높일 수 있는 공기압 연결통로와;
상기 주연료 주입 홀을 통해 주입된 주연료를 엔진 내부에 분사시키는 주연료 분사밸브; 를 포함하고 있다.As a means for solving the above-mentioned technical problems, a dual fuel injection device according to the present invention is a dual fuel injection device comprising an engine control unit, an auxiliary fuel injection pump, a injection start control valve, a main fuel injection pump, A fuel injection device comprising:
Wherein the double fuel injection valve comprises:
An auxiliary fuel injection hole for injecting auxiliary fuel from the injection start control valve;
An auxiliary fuel injection valve for injecting the auxiliary fuel injected through the auxiliary fuel injection hole into the engine;
An air pressure connection passage capable of increasing the injection start pressure of the auxiliary fuel by increasing the compression force of the spring by applying air pressure to the body on the side of the auxiliary fuel injection valve;
A main fuel injection valve for injecting main fuel injected through the main fuel injection hole into the engine; .

삭제delete

이때, 상기 이중 연료분사 장치의 가스 모드에서는 천연가스 연료의 점화를 위해 상기 보조연료 분사밸브를 통해 보조연료를 분사하고, 디젤 모드에서는 상기 주연료 분사밸브를 통해 주연료를 분사함과 아울러 상기 주연료의 분사시점 전(前) 또는 후(後)에 상기 보조연료 분사밸브를 통해 보조연료를 함께 분사하도록 동작한다.
At this time, in the gas mode of the dual fuel injection device, the auxiliary fuel is injected through the auxiliary fuel injection valve for ignition of the natural gas fuel, the main fuel is injected through the main fuel injection valve in the diesel mode, And injects the auxiliary fuel through the auxiliary fuel injection valve before or after the injection timing of the fuel.

본 발명에 따르면, 주연료 분사와 보조연료 분사를 하나의 이중 연료분사 밸브에서 수행하도록 하여 실린더 헤드의 공간 효율을 극대화할 수 있고 연소 성능을 개선할 수 있으며 연비 향상을 도모할 수 있다. 또한, 보조연료의 분사 위치를 연소실의 중앙부로 위치시켜 연소 성능을 향상시킬 수 있으며, 보조연료 분사밸브의 분사 유무와 분사량, 분사 시기, 분사기간을 자유자재로 조절할 수 있다.
According to the present invention, it is possible to maximize the space efficiency of the cylinder head by performing the main fuel injection and the auxiliary fuel injection in one dual fuel injection valve, and to improve the combustion performance and fuel economy. Further, the injection position of the auxiliary fuel can be positioned at the center of the combustion chamber to improve the combustion performance, and the presence or absence of the injection of the auxiliary fuel injection valve, the injection amount, the injection timing, and the injection period can be freely adjusted.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 이중 연료분사 밸브를 사용한 이중 연료분사 장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a dual fuel injection device using a dual fuel injection valve according to a preferred embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명되는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by similar reference numerals throughout the specification.

이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이중 연료분사 장치의 실시 예Embodiment of Dual Fuel Injector

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 이중 연료분사 밸브를 사용한 이중 연료분사 장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a dual fuel injection device using a dual fuel injection valve according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명에 의한 이중 연료분사 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진 컨트롤 유니트(10), 보조연료 거버너(Governor)(20), 보조연료 분사펌프(30), 분사시작 제어밸브(40), 공기압조절밸브(50), 주연료 분사펌프(60), 주연료 거버너(70), 이중 연료분사 밸브(80)를 포함하고 있다.As shown in FIG. 1, the dual fuel injection apparatus according to the present invention includes an engine control unit 10, an auxiliary fuel governor 20, an auxiliary fuel injection pump 30, an injection start control valve 40, An air pressure regulating valve 50, a main fuel injection pump 60, a main fuel governor 70, and a dual fuel injection valve 80.

상기 엔진 컨트롤 유니트(10)는 엔진부하, 엔진속도, 크랭크 각도 신호를 입력받아 부하조절신호, 분사시기 조절신호를 발생하며 그 외에 엔진의 구동에 따른 전반적인 제어기능을 수행한다. The engine control unit 10 receives an engine load, an engine speed, and a crank angle signal to generate a load control signal and an injection timing control signal, and performs an overall control function according to driving of the engine.

상기 보조연료 거버너(20)는 상기 엔진 컨트롤 유니트(10)의 보조연료 조절신호에 의해 엔진의 회전수와 부하에 따른 상기 보조연료 분사펌프(30)의 분사량을 제어한다.The auxiliary fuel governor 20 controls the injection amount of the auxiliary fuel injection pump 30 according to the rotation speed of the engine and the load by the auxiliary fuel control signal of the engine control unit 10.

상기 보조연료 분사펌프(30)는 연료분사 캠(31)에 의해 구동되며, 상기 보조연료 거버너(20)의 출력에 의해 보조연료의 분사량을 제어하여 압축 공급한다. 상기 보조연료 분사펌프(30)는 상기 보조연료 거버너(20)의 출력을 입력하는 분사량 조절기구(32)와, 상기 보조연료를 입력하는 연료공급 홀(hole)(33)과, 플런저(plunger)(34)를 구비하고 있다.The auxiliary fuel injection pump 30 is driven by the fuel injection cam 31 and controls the injection amount of the auxiliary fuel by the output of the auxiliary fuel governor 20 to compressively supply the injection amount. The auxiliary fuel injection pump 30 includes an injection amount adjusting mechanism 32 for inputting the output of the auxiliary fuel governor 20, a fuel supply hole 33 for inputting the auxiliary fuel, (34).

상기 분사시작 제어밸브(40)는 상기 보조연료 분사펌프(30)로부터 공급된 보조연료를 상기 엔진 컨트롤 유니트(10)의 분사시기 조절신호에 따라 상기 이중 연료분사 밸브(80)의 보조연료 주입 홀(82)로 전달한다. 상기 분사시작 제어밸브(40)는 보조연료 주입 홀(43)과 연료 리턴 홀(42)이 구비된 몸체(41)의 내부에 상기 엔진 컨트롤 유니트(10)의 분사시기 제어신호에 부응하여 작동되는 솔레노이드(solenoid)(45)와, 상기 솔레노이드(45)에 의해 구동되는 밸브 작동부(44)와, 상기 솔레노이드(45)가 작동되지 않을 때 상기 연료공급 홀(43)과 연료 리턴 홀(42)이 서로 연결되게 하는 리턴 스프링(46)이 설치되어 있다. 상기 분사시작 제어밸브(40)는 상기 솔레노이드(45) 밸브의 동작에 의해 작동된다.The injection start control valve 40 injects the auxiliary fuel supplied from the auxiliary fuel injection pump 30 into the auxiliary fuel injection hole 30 of the double fuel injection valve 80 in accordance with the injection timing control signal of the engine control unit 10. [ (82). The injection start control valve 40 is operated in response to the injection timing control signal of the engine control unit 10 in the body 41 provided with the auxiliary fuel injection hole 43 and the fuel return hole 42 A valve operating portion 44 driven by the solenoid 45 and a fuel return hole 43 and a fuel return hole 42 when the solenoid 45 is not operated, And a return spring 46 is provided to connect the first and second spring members 46 and 46 to each other. The injection start control valve 40 is operated by the operation of the solenoid 45 valve.

상기 공기압조절밸브(50)는 상기 엔진 컨트롤 유니트(10)의 공기압 조절신호에 의해 상기 이중 연료분사 밸브(80)의 분사 시작압력을 제어하도록 공기압을 공급한다. The air pressure regulating valve 50 supplies air pressure to control the injection start pressure of the double fuel injection valve 80 by an air pressure regulating signal of the engine control unit 10.

상기 주연료 분사펌프(60)는 연료분사 캠(61)에 의해 구동되며, 상기 주연료 거버너(70)의 출력에 의해 주연료의 분사량을 제어하여 압축 공급한다. 상기 주연료 분사펌프(60)는 상기 주연료 거버너(70)의 출력을 입력하는 분사량 조절기구(62)와, 상기 주연료를 입력하는 연료공급 홀(63)과, 플런저(64)를 구비하고 있다.The main fuel injection pump 60 is driven by the fuel injection cam 61 and controls the injection amount of the main fuel by the output of the main fuel governor 70 to compressively supply the main fuel. The main fuel injection pump 60 includes an injection amount adjusting mechanism 62 for inputting the output of the main fuel governor 70, a fuel supply hole 63 for inputting the main fuel, and a plunger 64 have.

상기 주연료 거버너(Governor)(70)는 상기 엔진 컨트롤 유니트(10)의 주연료 조절신호에 의해 엔진의 회전수와 부하에 따른 상기 주연료 분사펌프(60)의 분사량을 제어한다.The main fuel governor 70 controls the injection amount of the main fuel injection pump 60 in accordance with the number of revolutions of the engine and the load by the main fuel control signal of the engine control unit 10.

상기 이중 연료분사 밸브(80)는 상기 분사시작 제어밸브(40)로부터 보조연료를 주입받는 보조연료 주입 홀(82)과, 상기 보조연료 주입 홀(82)을 통해 주입된 보조연료를 엔진 내부에 분사시키는 보조연료 분사밸브(84)와, 상기 보조연료 분사밸브(84) 측의 몸체(81)로 공기압력을 가하여 스프링(87)의 압축력을 증가시킴으로써 보조연료의 분사 시작압력을 높일 수 있는 공기압 연결통로(86)와, 상기 주연료 분사펌프(60)로부터 주연료를 주입받는 주연료 주입 홀(83)과, 상기 주연료 주입 홀(83)을 통해 주입된 주연료를 엔진 내부에 분사시키는 주연료 분사밸브(85)를 포함하고 있다.
도면 중 미설명 부호 89는 주연료 주입 홀(83)을 통해 주입되는 주연료의 압력으로 탄성에 의해 주연료 분사밸브(85)를 개폐시키는 스프링이다. The dual fuel injection valve 80 includes an auxiliary fuel injection hole 82 for injecting auxiliary fuel from the injection start control valve 40 and an auxiliary fuel injection hole 82 for injecting auxiliary fuel injected through the auxiliary fuel injection hole 82 into the engine The air pressure is applied to the body 81 on the side of the auxiliary fuel injection valve 84 to increase the compression force of the spring 87 so that the air pressure A main fuel injection hole 83 for injecting the main fuel from the main fuel injection pump 60 and a main fuel injection hole 83 for injecting the main fuel injected through the main fuel injection hole 83 into the engine And a main fuel injection valve 85.
Reference numeral 89 denotes a spring for opening and closing the main fuel injection valve 85 by elasticity with the pressure of the main fuel injected through the main fuel injection hole 83.

일반적으로, 기계식 연료분사 펌프 및 밸브에서는 전자식 연료분사 시스템(Common Rail)에 비해 저부하에서의 연료분사 압력이 낮다. 이에 연료의 무화(atomization)가 상대적으로 어려우며, 연소 상태가 나빠지게 된다. 이를 개선하기 위해 인젝터 상부 쪽 스프링(87)에 공기압을 줄 수 있는 장치를 추가하였다. 상기 보조연료 분사밸브(84)로 가해진 공기압은 상기 스프링(87)을 가압해주며, 이는 상기 보조연료 분사밸브(84) 니들의 오프닝 압력(opening pressure)을 높여주어 보조연료의 분사 시작압을 상승시키게 된다.In general, mechanical fuel injection pumps and valves have lower fuel injection pressures at low loads than electronic fuel injection systems (Common Rails). Therefore, the atomization of the fuel is relatively difficult, and the combustion state deteriorates. To improve this, a device capable of providing air pressure to the injector upper side spring 87 was added. The air pressure applied to the auxiliary fuel injection valve 84 presses the spring 87 to increase the opening pressure of the auxiliary fuel injection valve 84 to increase the injection start pressure of the auxiliary fuel .

상기 엔진 컨트롤 유니트(10)에서 엔진부하, 엔진속도, 크랭크 각도 신호에 따라 부하조절신호를 발생하면, 상기 보조연료 거버너(20)에서 상기 보조연료 조절신호에 의해 엔진의 회전수와 부하에 따라 보조연료의 분사량을 제어한다. 이어서, 상기 보조연료 분사펌프(30)는 상기 보조연료 거버너(20)의 출력에 의해 보조연료의 분사량을 제어하여 상기 분사시작 제어밸브(40)로 압축 공급한다. When the engine control unit 10 generates a load control signal in accordance with the engine load, the engine speed, and the crank angle signal, the auxiliary fuel governor 20 adjusts the auxiliary fuel control signal And controls the amount of fuel injected. Subsequently, the auxiliary fuel injection pump 30 controls the injection amount of the auxiliary fuel by the output of the auxiliary fuel governor 20 and compressively supplies the injection fuel to the injection start control valve 40.

계속해서, 상기 분사시작 제어밸브(40)에서는 상기 보조연료 분사펌프(30)로부터 공급된 보조연료를 상기 엔진 컨트롤 유니트(10)의 분사시기 조절신호에 따라 상기 이중 연료분사 밸브(80)의 보조연료 주입 홀(82)로 전달한다. 그러면, 상기 이중 연료분사 밸브(80)에서는 상기 분사시작 제어밸브(40)를 통해 공급된 보조연료를 상기 보조연료 분사밸브(84)를 통해 엔진 내부에 분사한다. 이때, 상기 이중 연료분사 밸브(80)는 상기 보조연료 외에 주연료 주입 홀(83)을 통해 주연료를 공급받아 상기 주연료 분사밸브(85)를 통해 엔진 내부에 분사한다.Subsequently, in the injection start control valve 40, the auxiliary fuel supplied from the auxiliary fuel injection pump 30 is supplied to the secondary fuel injection valve 80 in accordance with the injection timing control signal of the engine control unit 10 To the fuel injection hole 82. Then, in the dual fuel injection valve 80, the auxiliary fuel supplied through the injection start control valve 40 is injected into the engine through the auxiliary fuel injection valve 84. At this time, the double fuel injection valve 80 receives main fuel through the main fuel injection hole 83 in addition to the auxiliary fuel, and injects the main fuel through the main fuel injection valve 85 into the engine.

상기 주연료 분사펌프(60)는 상기 주연료 거버너(70)에 의해 동작이 제어되며, 상기 주연료 거버너(70)는 상기 엔진 컨트롤 유니트(10)의 주연료 조절신호에 의해 동작이 제어된다. 즉, 상기 엔진 컨트롤 유니트(10)의 주연료 조절신호에 의해 상기 주연료 거버너(70)가 동작하여 상기 주연료 분사펌프(60)의 동작을 제어하게 된다.The main fuel injection pump 60 is controlled by the main fuel governor 70 and the main fuel governor 70 is controlled by the main fuel control signal of the engine control unit 10. [ That is, the main fuel governor 70 operates by the main fuel control signal of the engine control unit 10 to control the operation of the main fuel injection pump 60.

상기 이중 연료분사 밸브(80)는 가스 모드에서 천연가스 연료의 점화를 위해 상기 보조연료 분사밸브(84)를 통해 보조연료를 분사하고, 디젤 모드에서 상기 주연료 분사밸브(85)를 통해 주연료를 분사함과 아울러 상기 주연료의 전후 분사시점에 상기 보조연료 분사밸브(84)를 통해 보조연료를 함께 분사한다. 이때, 주연료의 전(前) 분사시점에서 보조연료를 분사하는 경우 NOx 배출 감소 효과가 있고, 주연료의 후(後) 분사시점에서 보조연료를 분사하는 경우 스모크의 감소 효과가 있다.The dual fuel injection valve 80 injects an auxiliary fuel via the auxiliary fuel injection valve 84 for ignition of natural gas fuel in a gas mode and supplies the auxiliary fuel via the main fuel injection valve 85 in the diesel mode, And injects auxiliary fuel through the auxiliary fuel injection valve 84 at the time of forward and backward injection of the main fuel. In this case, when the auxiliary fuel is injected at the previous injection timing of the main fuel, there is an effect of reducing NOx emission, and when the auxiliary fuel is injected at the post injection timing of the main fuel, there is an effect of reducing the smoke.

또한, 상기 이중 연료분사 밸브(80)의 디젤 모드에서는 상기 주연료 분사밸브(85)에서 Heavy Fuel Oil의 분사에 따른 노즐 홀의 막힘 현상을 막기 위해 상기 보조연료 분사밸브(84)를 통해 보조연료를 분사하기도 한다.In addition, in the diesel mode of the dual fuel injection valve 80, auxiliary fuel is injected through the auxiliary fuel injection valve 84 to prevent clogging of nozzle holes due to injection of heavy fuel oil in the main fuel injection valve 85 It also sprays.

한편, 상기 이중 연료분사 밸브(80)의 가스 모드에서는 주연료를 분사하지 않고, 디젤 모드에서만 주연료를 분사한다.On the other hand, in the gas mode of the dual fuel injection valve 80, the main fuel is injected only in the diesel mode without injecting the main fuel.

상기 이중 연료분사 밸브(80)로 공급되는 가스연료는 도 1에는 도시되어 있지 않지만, 흡기 포트에 설치되어 있는 가스 주입 밸브(Gas admission valve)에 의해 공급되어 진다.The gaseous fuel supplied to the dual fuel injection valve 80 is not shown in FIG. 1 but is supplied by a gas admission valve installed in the intake port.

상기 보조연료는 머린 디젤 오일(Marine Diesel Oil), 머린 가스 오일(Marine Gas Oil)을 포함하며, 상기 주연료는 헤비 퓨얼 오일(Heavy Fuel Oil), 머린 디젤 오일(Marine Diesel Oil), 머린 가스 오일(Marine Gas Oil)을 포함하고 있다.The auxiliary fuel includes Marine Diesel Oil and Marine Gas Oil. The main fuel includes Heavy Fuel Oil, Marine Diesel Oil, Marine Marine Oil, (Marine Gas Oil).

한편, 본 발명은 연료분사시기를 조정해 연료분사 시작압력의 증가로 인해 지연된 분사시기를 기존의 상태로 되돌리게 되는데,　일반적인 기계식 연료분사펌프(30) 내의 플런저(34) 길이를 증가시킴으로써, 분사시기를 앞당기는 효과를 가져 올 수도 있다.In the meantime, according to the present invention, the injection timing delayed due to the increase of the fuel injection start pressure is adjusted by adjusting the fuel injection timing, and by increasing the length of the plunger 34 in the general mechanical fuel injection pump 30, It may also have the effect of speeding up the timing.

이와 같이 구성된 본 발명의 이중 연료분사 장치는 주연료분사와 보조 연료분사를 하나의 이중 연료분사 밸브에서 수행하도록 하여 실린더 헤드의 공간 효율을 극대화함으로써, 본 발명의 기술적 과제를 해결할 수가 있다.
The dual fuel injector of the present invention configured as described above can solve the technical problem of the present invention by maximizing the space efficiency of the cylinder head by performing the main fuel injection and the auxiliary fuel injection in one double fuel injection valve.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and changes can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the appended claims. It will be appreciated that such modifications and variations are intended to fall within the scope of the following claims.

10 : 엔진 컨트롤 유니트 20 : 보조연료 거버너
30 : 보조연료 분사펌프 31 : 연료분사 캠
32 : 분사량 조절기구 33 : 연료공급 홀
34 : 플런저 40 : 분사시작 제어밸브
41 : 몸체 42 : 연료 리턴 홀
43 : 연료공급 홀 44 : 밸브 작동부
45 : 솔레노이드 46 : 리턴 스프링
50 : 공기압조절밸브 60 : 주연료 분사펌프
61 : 연료분사 캠 62 : 분사량 조절기구
63 : 연료공급 홀 64 : 플런저
70 : 보조연료 거버너 80 : 이중 연료분사 밸브
81 : 몸체 82 : 보조연료 주입 홀
83 : 주연료 주입 홀 84 : 보조연료 분사밸브
85 : 주연료 분사밸브 86 : 공기압 연결통로
87 : 스프링10: Engine control unit 20: Auxiliary fuel governor
30: auxiliary fuel injection pump 31: fuel injection cam
32: injection quantity adjusting mechanism 33: fuel supply hole
34: plunger 40: injection start control valve
41: body 42: fuel return hole
43: fuel supply hole 44: valve operating portion
45: Solenoid 46: Return spring
50: air pressure regulating valve 60: main fuel injection pump
61: fuel injection cam 62: injection amount adjustment mechanism
63: fuel supply hole 64: plunger
70: Auxiliary fuel governor 80: Double fuel injection valve
81: Body 82: Auxiliary fuel injection hole
83: Main fuel injection hole 84: Auxiliary fuel injection valve
85: Main fuel injection valve 86: Pneumatic connection passage
87: spring

Claims (7)

엔진 컨트롤 유니트(10), 보조연료 분사펌프(30), 분사시작 제어밸브(40), 주연료 분사펌프(60), 이중 연료분사 밸브(80)를 포함하여 구성되는 이중 연료분사 장치에 있어서,
상기 이중 연료분사 밸브(80)는,
상기 분사시작 제어밸브(40)로부터 보조연료를 주입받는 보조연료 주입 홀(82)과;
상기 보조연료 주입 홀(82)을 통해 주입된 보조연료를 엔진 내부에 분사시키는 보조연료 분사밸브(84)와;
상기 보조연료 분사밸브(84) 측의 몸체(81)로 공기압력을 가하여 스프링(87)의 압축력을 증가시킴으로써 보조연료의 분사 시작압력을 높일 수 있는 공기압 연결통로(86); 및
상기 주연료 주입 홀(83)을 통해 주입된 주연료를 엔진 내부에 분사시키는 주연료 분사밸브(85);
를 포함하는 이중 연료분사 장치.
A dual fuel injection system comprising an engine control unit (10), an auxiliary fuel injection pump (30), a injection start control valve (40), a main fuel injection pump (60), and a dual fuel injection valve (80)
The double fuel injection valve (80)
An auxiliary fuel injection hole 82 for injecting auxiliary fuel from the injection start control valve 40;
An auxiliary fuel injection valve 84 for injecting the auxiliary fuel injected through the auxiliary fuel injection hole 82 into the engine;
An air pressure connection passage 86 for increasing the injection start pressure of the auxiliary fuel by increasing the compression force of the spring 87 by applying air pressure to the body 81 on the side of the auxiliary fuel injection valve 84; And
A main fuel injection valve 85 for injecting main fuel injected through the main fuel injection hole 83 into the engine;
Fuel mixture injector.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 보조연료 분사밸브(84)를 통해 가스 모드에서 천연가스 연료의 점화를 위해 보조연료를 분사하고,
상기 주연료 분사밸브(85)를 통해 디젤 모드에서 주연료를 분사함과 아울러 상기 주연료의 전후 분사시점에 상기 보조연료 분사밸브(84)를 통해 보조연료를 함께 분사하는 것을 특징으로 하는 이중 연료분사 장치.
The method according to claim 1,
Injecting auxiliary fuel for ignition of the natural gas fuel in the gas mode through the auxiliary fuel injection valve 84,
Injects the main fuel in the diesel mode through the main fuel injection valve 85 and injects auxiliary fuel through the auxiliary fuel injection valve 84 at the time of forward and backward injection of the main fuel. Jetting device.
삭제delete 삭제delete 보조연료를 주입받는 보조연료 주입 홀(82)과;
상기 보조연료 주입 홀(82)을 통해 주입된 보조연료를 엔진 내부에 분사시키는 보조연료 분사밸브(84)와;
주연료를 주입받는 주연료 주입 홀(83)과;
상기 주연료 주입 홀(83)을 통해 주입된 주연료를 엔진 내부에 분사시키는 주연료 분사밸브(85); 및
상기 보조연료 분사밸브(84) 측의 몸체(81)로 공기압력을 가하여 스프링(87)의 압축력을 증가시킴으로써 보조연료의 분사 시작압력을 높일 수 있는 공기압 연결통로(86);
를 포함하는 이중 연료분사 밸브.
An auxiliary fuel injection hole 82 for injecting auxiliary fuel;
An auxiliary fuel injection valve 84 for injecting the auxiliary fuel injected through the auxiliary fuel injection hole 82 into the engine;
A main fuel injection hole 83 for injecting main fuel;
A main fuel injection valve 85 for injecting main fuel injected through the main fuel injection hole 83 into the engine; And
An air pressure connection passage 86 for increasing the injection start pressure of the auxiliary fuel by increasing the compression force of the spring 87 by applying air pressure to the body 81 on the side of the auxiliary fuel injection valve 84;
And a second fuel injection valve.
제 6 항에 있어서,
상기 보조연료 분사밸브(84)를 통해 가스 모드에서 천연가스 연료의 점화를 위해 보조연료를 분사하고,
상기 주연료 분사밸브(85)를 통해 디젤 모드에서 주연료를 분사함과 아울러 상기 주연료의 전후 분사시점에 상기 보조연료 분사밸브(84)를 통해 보조연료를 함께 분사하는 것을 특징으로 하는 이중 연료분사 밸브.The method according to claim 6,
Injecting auxiliary fuel for ignition of the natural gas fuel in the gas mode through the auxiliary fuel injection valve 84,
Injects the main fuel in the diesel mode through the main fuel injection valve 85 and injects auxiliary fuel through the auxiliary fuel injection valve 84 at the time of forward and backward injection of the main fuel. Injection valve.
KR1020100136365A 2010-12-28 2010-12-28 Dual Fual injection Valve and Dual Fual injection Device Using The Same KR101473996B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100136365A KR101473996B1 (en) 2010-12-28 2010-12-28 Dual Fual injection Valve and Dual Fual injection Device Using The Same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100136365A KR101473996B1 (en) 2010-12-28 2010-12-28 Dual Fual injection Valve and Dual Fual injection Device Using The Same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120074505A KR20120074505A (en) 2012-07-06
KR101473996B1 true KR101473996B1 (en) 2014-12-18

Family

ID=46708613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100136365A KR101473996B1 (en) 2010-12-28 2010-12-28 Dual Fual injection Valve and Dual Fual injection Device Using The Same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101473996B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240078956A (en) 2022-11-28 2024-06-04 화진기업(주) Fuel injection package for liquid gas fuel in carbon neutral ship
KR20240085498A (en) 2022-12-08 2024-06-17 주식회사 티에스피 Fuel injection package for liquid gas fuel in carbon neutral ship

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2818673B1 (en) * 2012-10-24 2016-12-21 Kefico Corporation Apparatus and method for supplying fuel to bi-fuel engine
KR20140124951A (en) * 2013-04-16 2014-10-28 현대중공업 주식회사 Gas fuel pressure control method for dual fuel engine
CN105715436B (en) * 2016-01-14 2016-11-23 吉林大学 A kind of quantitative mixing arrangement of vehicular engine liquid fuel
DE102016221547A1 (en) * 2016-11-03 2018-05-03 Robert Bosch Gmbh Fuel injection valve for injecting a gaseous and / or liquid fuel
JP6940548B2 (en) * 2019-04-24 2021-09-29 株式会社ジャパンエンジンコーポレーション Marine diesel engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240078956A (en) 2022-11-28 2024-06-04 화진기업(주) Fuel injection package for liquid gas fuel in carbon neutral ship
KR20240085498A (en) 2022-12-08 2024-06-17 주식회사 티에스피 Fuel injection package for liquid gas fuel in carbon neutral ship

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120074505A (en) 2012-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101473996B1 (en) Dual Fual injection Valve and Dual Fual injection Device Using The Same
CN107592897B (en) Water injection device for internal combustion engine
US7182067B2 (en) Storage-volume fuel injection system for an internal combustion engine
KR100580699B1 (en) Common rail system
US9334813B2 (en) Control system for a dual-fuel engine
US11105278B2 (en) Dual fuel cylinder deactivation control system and method
US7373924B1 (en) Method and system to mitigate pump noise in a direct injection, spark ignition engine
CN105649838A (en) Method for lift pump control
JP3894179B2 (en) Fuel supply device for internal combustion engine
BRPI0502025A (en) Direct fuel injection method and system in an internal combustion engine
US20160003176A1 (en) Method of supplying fuel to engine
KR101400485B1 (en) Fuel injection valve of dual-fuel engine
KR101978012B1 (en) Fuel injection system
JP4135024B2 (en) Fuel supply device for internal combustion engine
JP2018105209A (en) Fuel injection device
KR101884098B1 (en) Method for operating a fuel injection system of an internal combustion engine
EP2527624B1 (en) Method for controlling fuel injection in a multifuel internal-combustion engine in the event of pressure jumps
RU194935U1 (en) SYSTEM OF SHORT FORCING OF POWER INSTALLATION OF A TANK WITH A DEVICE FOR ANGLE CORRECTION A START OF FUEL INJECTION
JP2004353458A (en) Fuel supply system of cylinder direct injection cng engine
EP2527623B1 (en) Method for controlling fuel injection in a multifuel internal-combustion engine in the event of a request for fuel switching
US20130298876A1 (en) Heavy duty pressure injection time pressure fuel injection system
KR20120063298A (en) Fuel supply system for gasolin direct injection and method thereof
JPH0953485A (en) Two fluid injection system of internal combustion engine
KR101379117B1 (en) An electronic fuel injection control device for diesel engine
KR20140124516A (en) Parallel high pump Fuel injection system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171129

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181126

Year of fee payment: 6