KR101682346B1 - 내연 기관용 연료-분사 노즐 - Google Patents

내연 기관용 연료-분사 노즐 Download PDF

Info

Publication number
KR101682346B1
KR101682346B1 KR1020127016522A KR20127016522A KR101682346B1 KR 101682346 B1 KR101682346 B1 KR 101682346B1 KR 1020127016522 A KR1020127016522 A KR 1020127016522A KR 20127016522 A KR20127016522 A KR 20127016522A KR 101682346 B1 KR101682346 B1 KR 101682346B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nozzle
shank section
section
longitudinal bore
pressure chamber
Prior art date
Application number
KR1020127016522A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120086738A (ko
Inventor
게르하르트 바이어
일로나 고스틱
로베르트 하우볼트
미하엘 헤켈
악셀 뢰플러
호르스트 레셀
랄프 슐레
홀머 크로신스키
마르코 비츠코브스키
Original Assignee
로렌지 게엠베하
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 로렌지 게엠베하 filed Critical 로렌지 게엠베하
Publication of KR20120086738A publication Critical patent/KR20120086738A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101682346B1 publication Critical patent/KR101682346B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1893Details of valve member ends not covered by groups F02M61/1866 - F02M61/188
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/10Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

본 발명은 내연 기관용, 특히 자가 점화식(self-ignition-type) 내연 기관용 연료-분사 노즐에 관한 것으로서, 상기 연료-분사 노즐은 노즐 바디(2)의 종방향 보어(4) 내에서 가이드된 섕크 섹션(7)을 갖는 노즐 니들(5)을 포함하고, 상기 섕크 섹션(7)은 압력 챔버(9)를 관통하는 잘록한 형태의(constricted) 섕크 섹션(14)으로 이어지며, 이 경우 상기 섕크 섹션들 사이의 천이 구역(transition)은 상기 압력 챔버(9)로 이어지는 상기 종방향 보어의 연결부(junction)로부터 이격된 상태로 상기 종방향 보어(4) 내부에 위치해 있다.

Description

내연 기관용 연료-분사 노즐 {FUEL INJECTION NOZZLE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES}
본 발명은 특허 청구항 1의 전제부에 따른 내연 기관용, 특히 자가 점화식(self-ignition-type) 내연 기관용 연료-분사 노즐에 관한 것이다.
기본 구조가 유사한 분사 노즐들, 특히 분사기(injector)의 부분으로도 언급되는 분사 노즐들은 다양한 형태로 공지되어 있다.
이와 같은 다양한 형태와 관련하여, DE 32 27 742 A1호에는 하나의 분사 노즐이 기재되어 있는데, 상기 분사 노즐의 경우 가이드 바디의 종방향 보어 내에서 섕크 섹션(shank section)에 의해 가이드된 노즐 니들이, 상기 섕크 섹션에 이어서, 압력 챔버를 관통하는 지름이 감소된 원통형 섕크 섹션을 가지며, 상기 압력 챔버로의 연료 공급은 정면에서 축 방향으로 이루어진다. 상기 가이드 바디는 마찬가지로 압력 챔버로 향하는 정면에, 이 가이드 바디에서 지지되고 노즐 니들 폐쇄 위치 방향으로 축을 따라서 상기 노즐 니들에 영향을 미치는 나선형 스프링을 위한 가이드 부재로서, 가이드된 섕크 섹션에 비해 지름이 감소된 섕크 섹션의 숄더(shoulder)를 둘러싸는 "고짓(gorget)"을 갖는다.
계속해서, EP 1 026 393 A2호에는 분사기의 부분으로서, 노즐 바디에 연결되는 제어 바디를 갖는 분사 노즐이 나타나 있다. 노즐 바디와 제어 바디는 중앙에 축 방향으로 서로 병합되는, 노즐 니들과 압력 피스톤을 위한 보어들을 갖고, 상기 압력 피스톤은 상기 제어 바디 내에 놓여 있으며, 가압 로드(pressure rod)를 통해서 노즐 니들과 연결되어 있다. 상기 가압 로드는 압력 챔버를 관통하는데 ―연료 공급 채널은 둘레측에서, 즉 외부로부터 방사 방향으로 상기 압력 챔버로 이어짐―, 더 정확히 말하면 노즐 니들의 폐쇄 위치에서 개구에 인접하게 압력 피스톤의 위치가 단계적으로 내려갈 경우, 서로에 대해 개방된 연료 공급 채널과 압력 채널의 영역들이 제한되도록 제어 바디와 노즐 바디 사이의 축 방향 천이 구역(transition)에서 압력 챔버를 관통한다 ―압력 피스톤을 수용하는 축 방향 보어는 제어 바디에 속하는 상기 압력 챔버의 부분으로 이어짐―. 연료 공급 채널을 압력 챔버쪽으로 방사 방향 정렬함으로써, 개구 위치에서의 노치 응력(notch stress)이 방지되고, 더 나아가 주요한 고압 강도 및 피로 강도도 달성된다.
DE 196 11 884 A1호에 따른 연료 분사 밸브의 경우, 노즐 바디는 마찬가지로 압력 챔버 쪽으로 아웃바운드(outbound)되는 노즐 니들용 가이드 보어를 갖고, 상기 노즐 니들은 가이드 보어 내에서 연장되는 섕크 섹션을 가지며, 상기 섕크 섹션은 압력 챔버 내부로 삽입되는 방식으로, 지름이 감소된 섕크 섹션에 병합된다. 이로 인해 가이드 보어 쪽으로 아웃바운드되는 방식으로 상기 가이드 보어와 노즐 니들의 섕크 사이에는 압력 챔버에 대해 개방된 갭 형태의 환상체(annulus)가 형성된다. 이러한 환상체는, 연료 공급 채널 내에서 팽창되는 압축력(compressive force)에 중첩되는 방식으로 압력 챔버로부터 출발하여 상기 갭 형태의 환상체 내에 상응하는 대항력(countervailing force)이 발생될 수 있음으로써, 노즐 니들에 대해 예각을 이루고 그리고 아웃바운드되는 연료 공급 채널에 이웃하는 압력 챔버 방향으로, 가이드 보어와 상기 연료 공급 채널 사이에서 유지되는 노즐 바디의 거싯 영역(gusset area)의 하중을 경감시킬 목적으로 이용된다.
EP 0 961 024 A1호 또한 2 행정(two-stroke)-대형 디젤 엔진용 연료-분사 노즐을 기술하고 있으며, 상기 간행물에서는 연료 공급이 연달아 배치되어 있는 노즐들에 의해 제어된다. 자체 노즐 니들에 의해서 분사 개구들을 제어하는, 가급적 작은 블라인드 홀 볼륨을 갖는 제 2 노즐을 설계할 수 있고, 그것에 의해 적하(drip)를 방지하기 위하여, 상기 제 2 노즐의 노즐 니들은 지름이 단계적으로 설계되어 있다. 지름이 상대적으로 더 큰 노즐 니들의 섕크 섹션은 가이드 보어 내에 위치하고, 압력 챔버로 통하는 가이드 보어의 개구 영역에서, 지름이 상대적으로 더 작은 섕크 섹션으로 이어진다. 이 경우에도 마찬가지로 압력 챔버로의 연료 공급이, 노즐 니들에 대하여 예각으로 연장되고 그리고 압력 챔버로 통하는 개구 영역에 인접하는 상태로 삽입되는 연료 공급 채널들을 통해 이루어짐으로써, 결과적으로 위험에 노출된(endangered) 그리고 양측 가압(pressurization)에 의해 하중이 경감될 거싯 영역들이 나타난다.
JP 58-13154 A호에 개시된 분사 노즐에 있어서도 유사한 상황이 나타난다.
기본 구조가 본 발명의 특허 청구항 1의 전제부에 상응하는 연료-분사 노즐들은 예를 들어 DE 39 38 551 A1호에 공지되어 있다. 분사 압력 ―상기 분사 압력은 증가하는 방식으로 진행됨―이 높은 경우, 상기와 같은 분사 노즐들은 캐비테이션(cavitation) 위험에 노출되는데, 특히 국부적인 압력차가 형성될 경우 캐비테이션 위험에 노출된다. 이러한 캐비테이션 위험 노출과 관련하여 위태로운(critical) 구역은 노즐 바디의 종방향 보어 내에서 가이드된 노즐 니들의 섕크 섹션에서 압력 챔버를 관통하는 지름이 축소된 상기 노즐 니들의 섕크 섹션으로 넘어가는 천이 구역이다. 압력 챔버 내부로 돌출되는, 가이드 섹션에 대응하는 섕크 섹션의 부분과 상기 생크 섹션에 연결된 아치형의, 잘록한 형태의 섕크 섹션의 압력 숄더의 실제로 방사 방향으로의 유입과 관련하여 나타나는 압력차는 실시 예가 보여주는 바와 같이, 상기 압력 숄더로 이어지는, 가이드 섹션에 대응하는 섕크 섹션의 부분에서 캐비테이션 손상을 야기할 수 있는, 압력이 낮은 구역을 초래한다.
유동 매체-제어 장치의 밸브 니들의, 가이드된 섕크 섹션에 후속되는 잘록한 형태의 섕크 섹션과 관련하여, DE 195 15 936 Al호에는 국부적인 압력차 그리고 예를 들어 이러한 압력차에 뒤따라 발생되는 캐비테이션 손상을 방지하기 위하여, 압력 챔버의 접선 방향(tangentially)으로의 유입에 의해 밸브 섕크/밸브 샤프트의 스파이럴형 또는 나선형 순환을 달성하는 것이 공지되어 있다.
본 발명의 기본 과제는, 도입부에 언급된 유형의 연료-분사 노즐을 위해, 특히 종방향 보어의 가이드 섹션 내에서 가이드된 노즐 니들의 섕크 섹션에서 상기 노즐 니들의 잘록한 형태의 섕크 섹션으로 넘어가는 천이 구역에서 캐비테이션 손상을 방지할 수 있는 설계를 제안하는 것이다.
상기 과제는 특허 청구항 1의 특징들에 의해 해결된다. 종속항들은 바람직한 개선 예들을 포함한다.
사전 설정된 설계 특징들 및 치수들을 고려하여, 종방향 보어의 가이드 섹션으로부터 아웃바운드되는 방식으로, 방사상 외부로 한정되고 압력 챔버에 대해 축 방향으로 개방된 환상체가 주어지며, 상기 환상체 내에서는 적어도 압력 비율과 관련하여 전반적으로 균형이 맞추어진 그리고 상기 압력 챔버 내 최대 압력에 비해 상대적으로 더 낮은 레벨로 놓여 있는 액체 링(liquid ring)이 형성될 수 있다.
상기 액체 링은 압력 챔버로부터 노즐 니들의 섕크 섹션과 종방향 보어의 가이드 섹션 사이의 환상 갭으로의 점차적인 압력 전이(pressure transition)를 야기한다. 따라서, 노즐 니들이 개방되는 경우, 한 편으로는 압력 챔버에서 환상 갭으로 넘어가는 천이 구역과 상기 환상 갭 내에서의 기포 형성에 대한, 그리고 다른 한 편으로는 마찬가지로 캐비테이션 손상과 관련하여 야기되는, 상기 환상 갭으로부터 배출되는 기포의 내파(implosion)에 대한 소정의 보호 작용이 나타난다. 이와 관련하여서는, 제일 먼저 적어도 기포 형성이 감소되고, 다른 한 편으로는 노즐 니들 개방시 환상 갭으로부터 환상체 쪽으로 배출되는 기포를 위해, 환상체 내부에는 또한 상기 환상 갭 내보다 상대적으로 더 큰 액체 볼륨이 나타나며, 그 결과 벽 가까운 곳에서는 내파가 거의 일어나지 않는다. 적어도 캐비테이션 손상을 전반적으로 방지하기 위해서는, 상기 환상 갭에 대한 상기 환상체의 횡단면 감소에 상응하게, 환상 갭 방향으로 진행하는 방식으로 나타나는 압력 하강도 중요하다.
이러한 횡단면 감소는, 압력 챔버로 넘어가는 종방향 보어의 가이드 섹션의 천이 구역으로부터 노즐 니들의 가이드된 섕크 섹션의 인접한 단부까지의, 종방향 보어 지름의 1/3에 상응하는 작은 간격에 의해 그리고 잘록한 형태의 섕크 섹션의 70°의 원뿔각에 의해 결정된다. 또한, 횡단면 감소는 조임 구역(constriction)의 웨이스트 쪽으로 방사 방향 커버링 내에서 압력 챔버로의 연료 공급에 의해서도 결정되는데, 그 이유는 마찬가지로, 노즐 니들의 비대칭적 유입과 관련하여, 상기 압력 챔버 내에서 압력차가 감소되었기 때문이다. 상기와 같은 설계는 가이드된 섕크 섹션의 주요한 길이 감소 또는 노즐 구조의 연장 없이도 구현될 수 있다.
본 발명의 추가적인 세부 사항들 및 특징들은 발명의 구체적인 설명, 특허 청구항들 및 도면들에 제시된다.
도 1은 연료-분사 노즐의 횡단면을 간략화하여 도시한 도면이고, 그리고
도 2는 블라인드 홀 보어를 향해 측면 절개부(side cut)로부터 니들 팁 쪽으로 아웃바운드되는, 노즐 니들의 섕크 섹션을 확대하여 도시한 도면이다.
도 1에는, 연료, 특히 디젤 연료를 도면에 도시되지 않은 내연 기관의 연료 챔버로 분사하는 분사 노즐(1)의 부분이 개략적으로 도시되어 있으며, 상기 분사 노즐의 부분은 특히 연료 분사기의 구성 부품일 수도 있다. 상기 분사 노즐(1)은 노즐 바디(2)를 갖고, 상기 노즐 바디는 자신의 종축(3) 방향으로 연장되는, 상이한 지름의 섹션들을 갖는 종방향 보어(4)를 포함한다. 상기 종방향 보어(4)는 노즐 니들(5)을 수용하고 노즐 바디(2)의 연료 챔버측 단부에 제공된 분사 개구들(6) 쪽으로 아웃바운드된다.
노즐 니들(5)은 경우에 따라 미세한 홈(micro groove)들이 제공된 섕크 섹션(7)을 갖는데, 상기 섕크 섹션에 의해 상기 노즐 니들은 노즐 바디(2)의 종방향 보어(4)의 가이드 섹션(8) 내에서 종축(3) 방향으로 축을 따라서 이동 가능하게 가이드 된다. 상기 가이드 섹션(8)은 지름이 확대된 그리고 압력 챔버(9)로서 형성된 종방향 보어(4)의 부분으로 이어지며, 상기 종방향 보어의 부분에는, 보어측 지지면(11)을 통과하여 분사 개구들(6) 쪽으로 갈수록 점점 가늘어지는 방식으로 아웃바운드되는 종방향 보어(4)의 추가 섹션(10)이 연결된다.
축 방향으로 연장되는 연료 공급 채널은 도면 부호 12로 표시되어 있으며, 상기 연료 공급 채널은 방사 방향으로 압력 챔버(9)로 이어지고, 이 경우 실시 예에서는 2개의 개구(13)를 통해 비대칭적으로 상기 압력 챔버(9)로의 연료 공급이 수행되며, 상기 압력 챔버는 가이드된 섕크 섹션(7)에 연결된, 그리고 노즐 니들(5)의 방사상 잘록한 형태의 섕크 섹션(14)에 의해 관통되어 있다. 종축(3)의 프로파일 상에서 연장되는 방식으로 잘록한 형태를 갖는 섕크 섹션(14)에는 추가의 섕크 섹션(15)이 연결되는데, 상기 추가의 섕크 섹션(15)은 상기 섕크 섹션(7)에 비해 지름이 감소되어 있으며, 종방향 보어(4)의 둘레에 대해 환상체(16)를 한정하며, 연료 공급은 상기 환상체에 통해서 압력 챔버(9)로부터 노즐 바디(2)의 지지면(11) 방향으로 수행되고, 노즐 니들(5)은 자신의 노즐 니즐 팁(17)에 인접하여 상기 노즐 바디 지지면(11)에 대응하는 밀봉면(18)을 갖는다.
노즐 니들(5)이 폐쇄 위치에 있게 되면, 상호 인접하는 표면들(11 및 18)에 의해 분사 개구들(6) 쪽으로의 연료 공급이 차단된다. ―연료를 개구들(13)을 통해서 잘록한 형태의 섕크 섹션(14)의 웨이스트(19) 영역에서 압력 챔버(9)로 공급시― 노즐 니들(5)이 자신의 시트(seat)에서 들어올려지면, 연료는 분사 개구들(6)을 통해서 개개의 연료 챔버로 분사된다. 웨이스트(19)는, 압력 챔버(9)의 둘레를 기준으로 종축(3)에 대해 오프셋 방식으로 그리고 둘레 방향으로 볼 때 서로에 대해 오프셋 방식으로 비대칭적으로 배치된 개구들(13) 쪽으로 방사 방향 커버링 내에 놓여 있음으로써, 결과적으로 적어도 압력 챔버(9)의 둘레 영역에 걸쳐서, 흐름으로부터 기인하는 압력 레벨이 상이한 영역들이 나타난다. 상기와 같은 영역들의 발생은 압력차가 일치할 경우 개개의 저압 영역(들)에서 캐비테이션 기포(cavitation vesicle) 형성을 야기할 수 있으며, 상기 캐비테이션 기포는 상대적으로 압력이 더 높은 영역의 벽 가까이에서 내파가 발생할 경우 개개의 표면 손상을 야기할 수 있다. 무엇보다도 상기와 같은 손상이 노즐 니들(5)에서 발생할 경우, 이러한 손상은 특히 종방향 보어(4) 내에서 가이드된 노즐 니들(5)의 섕크 섹션(7)에서는 위험한 것으로 간주된다.
본 발명에 따르면, 적어도 상기와 같은 영역을 캐비테이션 손상으로부터 전반적으로 보호하는 것은, 노즐 바디(2)의 종방향 보어(4) 내에서 가이드된 섕크 섹션(7)이 상기 종방향 보어(4)에 비해 방사 방향으로 확대된 압력 챔버(9)로 통하는 종방향 보어(4)의 개구에 대해 이격된 상태로 종료되고, 다시 말해서 종방향 보어(4) 내에서 가이드된 섕크 섹션(7)과 상기 섕크 섹션에 비해 잘록한 형태를 갖는 섕크 섹션(14) 사이의 천이 구역이 상기 종방향 보어(4)의 가이드 섹션(8)의 연결부(junction) 앞에 그리고 그와 더불어 상기 종방향 보어(4)의 가이드 섹션(8) 내부에 위치함으로써 달성되었다. 이 때문에 잘록한 형태의 섕크 섹션(14)이 가이드된 섕크 섹션(7)에 연결되는 연결 영역에서 둘러싸이는(enclosing) 방식으로, 압력 챔버(9)로부터 가이드 섹션(8)으로 삽입되도록 환상체(20), 특히 평면 삼각형 모양의 환상체(20)가 나타난다. 상기 환상체(20) 내에 형성되는 액체 링은 기능상 압력 변동을 방지하거나 또는 적어도 압력 챔버(9)에서 섕크 섹션(7)과 가이드 섹션(8) 사이의 환상 갭으로 넘어가는 점차 축소되는 크로스 섹션 천이 구역으로 인하여 상기 환상 갭으로의 천이 구역에서 그리고 상기 환상 갭에서의 캐비테이션 기포의 생성을 방지하는 "보호 링"으로 이해할 수 있으며, 상기 보호 링은 또한 노즐 니들이 개방될 때 상기 환상 갭으로부터 배출되는 기포에 대하여, 벽에서 먼 영역에서 일어날 수 있는 상기 기포의 내파에 필요한 자유 공간을 허용함으로써, 결과적으로 노즐 섕크에서의 캐비테이션 손상이 적어도 전반적으로 방지된다.
부분적으로 이론적인 성찰을 기초로 한 본 발명에 따른 효과 설명에 상관없이, 실시 예에서 본 발명에 따른 형성은 목표 지향적인 것으로 입증되었으며, 그리고 적어도 근본적으로 반응 영역에서의 캐비테이션 손상을 방지하기에 적합한 것으로 입증되었다.
본 발명의 틀 안에서는, 노즐 바디(2)의 종방향 보어(4)의 천이 구역으로부터 압력 챔버(9)로의 노즐 니들(5)의 가이드된 섕크 섹션(7)의 간격(21)이 상기 노즐 바디(2)의 가이드 섹션(8)의 지름(22)의 일부에 상응하는 경우가 바람직하고 충분한 것으로 입증되고 있다. 바람직한 크기 비율로는 간격(21)의 크기가 종방향 보어(4)의 지름의 1/3인 경우이다. 이러한 경우 원뿔각(24)은 약 70°범위에 있으며, 결과적으로 삼각형 모양의 환상체(20)의 비교적 평면인 횡단면이 나타난다.
특히, 상기와 같은 크기 비율들과 관련해, 잘록한 형태의 섕크 섹션(14)에 있어서는, 웨이스트 지름(23)이 노즐 바디(2) 내에 놓인 종방향 보어(4)의 가이드 섹션의 절반 지름보다 더 큰 경우, 그리고 특히 종방향 보어의 가이드 섹션(8)의 지름(22) 및 그와 더불어 마찬가지로 가이드된 섕크 섹션(7)의 지름의 약 2/3인 경우가 바람직한 것으로 확인된다.
노즐 니들 팁(17) 쪽으로 아웃바운드되는 노즐 니들(5) 부분의 도 2에 따른 확대도에는 도 1에 따른 도시 및 도 1에 사용된 도면 부호들, 그리고 그에 대한 설명에 보충적으로 상기 노즐 니들 팁(17) 주변의 영역이 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바에 따르면, 노즐 바디(2)에 있는 지지면(11)에 대응하는 니들측 밀봉면(18)이 섕크 섹션(15)에 연결된, 노즐 니들 팁(17) 쪽으로 갈수록 점점 가늘어지는 원뿔형의 링 영역(25)과 노즐 니들 팁(17) 사이에 놓여 있으며, 이 경우 원뿔형의 링 영역(25), 링형 밀봉면(18) 및 노즐 니들 팁(17)에 대해 각각의 원뿔각(26 내지 18)이 제공되어 있다. 상기 원뿔각의 개별 크기는 노즐 니들 팁(17)의 원뿔각(26)에서부터 시작하여 감소되며, 이 경우 노즐 니들 팁(17)의 원뿔각(26)의 바람직한 값은 120°이고, 밀봉면(18)의 원뿔각(27)의 바람직한 값은 90°이며, 그리고 링 영역(25)의 ―소위 초기각(pre-angle)로서― 원뿔각(28)의 바람직한 값은 75°이다. 이는 섕크 섹션(15)을 수용하고, 환상체(16)의 둘레를 제한하는 종방향 보어의 섹션(10)이 링 영역(25)의 높이에서 종료되고, 잘록한 형태로, 특히 단계적으로 상기 링 영역(25) 방향으로 아웃바운드되는 도 1에 따른 분사 노즐의 실시 예와 관련된다. 따라서, 환상체(16)를 통해서 공급된 연료는 링 영역(25)의 높이에서, 노즐 바디(2)에 제공되고 그리고 상기 노즐 바디(2)의 지지면(11) 쪽으로 점점 가늘어지는 환상 갭, 즉 지지면(11)과 밀봉면(18) 사이의 환상 갭 그리고 노즐 니들 팁(17)을 통하여 블라인드 홀 보어 안으로 리드되며, 분사 개구들(6)은 상기 블라인드 홀 보어로부터 시작된다. 환상체(16)를 통해서 이루어지는 연료 공급을 위해 팩 혹 방향으로 단계적으로 연장되는 천이 구역은 우수한 흐름 비율 제어를 가능하게 한다.
1: 분사 노즐 2: 노즐 바디
3: 종축 4: 종방향 보어
5: 노즐 니들 6: 분사 개구
7: 섕크 섹션 8: 가이드 섹션
9: 압력 챔버 10: 섹션
11: 지지면 12: 연료 공급 채널
13: 개구 14: 섕크 섹션
15: 섕크 섹션 16: 환상체
17: 노즐 니들 팁 18: 밀봉면
19: 웨이스트 20: 환상체
21: 간격 22; 지름
23: 웨이스트 지름 24: 원뿔각
25: 링 영역 26: 원뿔각
27: 원뿔각 28: 원뿔각

Claims (3)

  1. 내연 기관용 연료-분사 노즐로서,
    상기 연료-분사 노즐은, 노즐 니들(5)을 수용하고 노즐 바디(2) 내에서 연장되는 종방향 보어(4)를 포함하고, 상기 종방향 보어는 노즐 니들(5)용 가이드 섹션(8)으로부터 출발하여 압력 챔버(9) 쪽으로 확대된 영역을 통하여 적어도 하나의 분사 개구(6) 방향으로 아웃바운드되며, 이 경우 상기 노즐 니들(5)은 상기 가이드 섹션(8)에 대응하는, 가이드되는 섕크 섹션(shank section)(7)을 포함하고, 노즐 니들 시트(nozzle needle seat) 방향으로 아웃바운드되는 섕크 섹션(15)에 브리지(bridge) 방식으로 상기 섕크 섹션(7)에는 지름이 연장되면서 잘록해진(constricted), 압력 챔버(9)를 관통하는 섕크 섹션(14)이 연결되며, 상기 압력 챔버(9)로는 둘레측에서 비대칭적으로 적어도 하나의 연료 공급부(12)가 이어지는, 내연 기관용 연료-분사 노즐에 있어서,
    상기 노즐 바디(2)의 가이드 섹션(8) 내에 놓인 상기 노즐 니들(5)의 섕크 섹션이, 상기 노즐 니들의 폐쇄 위치를 기준으로, 상기 종방향 보어(4) 내부에서 압력 챔버(9)로 이어지는 종방향 보어(4)의 천이 구역(transition)으로의 간격(21)에서 종료되고, 상기 천이 구역으로의 간격(21)은 상기 종방향 보어(4)의 가이드 섹션(8)의 지름(22)의 1/3이며, 상기 잘록한 형태의 섕크 섹션(14)이 70°의 원뿔각으로 상기 가이드되는 섕크 섹션(7)에 연결되고, 이 경우 상기 연료 공급부(12)는 상기 잘록한 형태의 섕크 섹션(14)의 웨이스트(19) 쪽으로 방사 방향 커버링에서 상기 압력 챔버(9)로 이어지는 것을 특징으로 하는,
    내연 기관용 연료-분사 노즐.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 잘록한 형태의 섕크 섹션(14)의 웨이스트(19)의 지름(23)이 상기 종방향 보어(4)의 가이드 섹션(8)의 지름(22)의 반절보다 큰 것을 특징으로 하는,
    내연 기관용 연료-분사 노즐.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 잘록한 형태의 섕크 섹션(14)의 웨이스트(19)의 지름(23)이 상기 종방향 보어(4)의 가이드 섹션(8)의 지름(22)의 2/3인 것을 특징으로 하는,
    내연 기관용 연료-분사 노즐.
KR1020127016522A 2009-11-25 2010-11-23 내연 기관용 연료-분사 노즐 KR101682346B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009054441.0 2009-11-25
DE102009054441A DE102009054441A1 (de) 2009-11-25 2009-11-25 Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen
PCT/EP2010/007086 WO2011063929A1 (de) 2009-11-25 2010-11-23 Kraftstoff-einspritzdüse für brennkraftmaschinen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120086738A KR20120086738A (ko) 2012-08-03
KR101682346B1 true KR101682346B1 (ko) 2016-12-05

Family

ID=43558366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127016522A KR101682346B1 (ko) 2009-11-25 2010-11-23 내연 기관용 연료-분사 노즐

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP2504561B1 (ko)
KR (1) KR101682346B1 (ko)
CN (1) CN102725511B (ko)
DE (1) DE102009054441A1 (ko)
DK (1) DK2504561T3 (ko)
WO (1) WO2011063929A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2669504A1 (en) 2012-05-30 2013-12-04 Caterpillar Motoren GmbH & Co. KG Plunger for an internal combustion engine fuel pump

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004526895A (ja) * 2001-03-28 2004-09-02 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 内燃機関のための燃料噴射弁
JP2005113889A (ja) * 2003-10-10 2005-04-28 Denso Corp 燃料噴射ノズル

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1206632A (en) * 1967-05-23 1970-09-23 Cav Ltd Liquid fuel injection nozzle units
US3806041A (en) * 1972-04-24 1974-04-23 Stanadyne Inc Fuel injector
DE2711350A1 (de) * 1977-03-16 1978-09-21 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzduese fuer brennkraftmaschinen
JPS5813154A (ja) 1981-07-16 1983-01-25 Katsunobu Kano デイ−ゼルエンジンのインジエクシヨンノズル
AT378242B (de) * 1981-07-31 1985-07-10 Berchtold Max Prof Kraftstoffeinspritzanlage fuer brennkraftmaschinen, insbesondere dieselmotoren
DE3937917A1 (de) * 1989-11-15 1991-05-16 Man Nutzfahrzeuge Ag Verfahren zum intermittierenden einspritzen von brennstoff in den brennraum einer brennkraftmaschine, sowie vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens
DE3938551A1 (de) 1989-11-21 1991-05-23 Bosch Gmbh Robert Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen
US4987887A (en) * 1990-03-28 1991-01-29 Stanadyne Automotive Corp. Fuel injector method and apparatus
JPH07310854A (ja) * 1994-05-02 1995-11-28 Caterpillar Inc 油圧バルブにおけるキャビテーションと動的力の不均衡を減少させる方法と装置
DE19611884A1 (de) * 1996-03-26 1997-10-02 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE59814428D1 (de) * 1998-05-29 2010-03-04 Waertsilae Nsd Schweiz Ag Brennstoffeinspritzdüse
DE19904720C2 (de) * 1999-02-05 2003-01-16 Siemens Ag Injektor für eine Einspritzanlage einer Brennkraftmaschine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004526895A (ja) * 2001-03-28 2004-09-02 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 内燃機関のための燃料噴射弁
JP2005113889A (ja) * 2003-10-10 2005-04-28 Denso Corp 燃料噴射ノズル

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011063929A1 (de) 2011-06-03
DE102009054441A1 (de) 2011-06-30
EP2504561B1 (de) 2015-01-14
CN102725511B (zh) 2015-10-07
CN102725511A (zh) 2012-10-10
KR20120086738A (ko) 2012-08-03
DK2504561T3 (en) 2015-04-20
EP2504561A1 (de) 2012-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107208583B (zh) 用于利用可燃气体运行的燃料喷射器
EP2789843B1 (en) High-pressure fuel supplying pump and diesel engine having the same
CA2921627C (en) Cylinder head
JP2005201272A (ja) 噴射ノズル
US5718386A (en) Fuel injection valve for internal combustion engines
JP6100584B2 (ja) 燃料噴射ノズル
CN101529080B (zh) 用于将燃料喷入内燃机燃烧室中的喷射器
US6546914B1 (en) Fuel injection valve for an internal combustion engine
KR101682346B1 (ko) 내연 기관용 연료-분사 노즐
EP2905457B1 (en) Valve assembly and fluid injector for a combustion engine
JP2006503207A (ja) 内燃機関用の燃料噴射装置
GB2530767A (en) Fuel injector nozzle
EP3743617B1 (en) Fuel pump
US9297343B2 (en) Needle for needle valve
JP2010255620A (ja) 燃焼機関のための燃料噴射ノズル
JP5353731B2 (ja) 噴射ノズル
US6663024B2 (en) Compact high-pressure resistant injector for fuel injection
EP0460326A1 (en) Fuel injection nozzles
EP3516193B1 (en) Dual fuel nozzle arrangement
CN113423945B (zh) 用于燃料喷射器的喷嘴
KR101530389B1 (ko) 내연 엔진용 연료 분사 펌프 및 그 연료 분사 펌프를 구비한 내연 엔진
CN112236590A (zh) 用于喷射燃料的喷嘴
EP3783220A1 (en) Valve seat body for a fluid injector of an internal combustion engine
JPH08247002A (ja) 燃料噴射ノズル
CN114502834A (zh) 用于内燃机的燃料喷射器

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
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191114

Year of fee payment: 4