KR19980039732U

KR19980039732U - 캡 씌움형 연료 분사 노즐

Info

Publication number: KR19980039732U
Application number: KR2019960052804U
Authority: KR
Inventors: 강종인
Original assignee: 박병재; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1998-09-15

Abstract

본 고안은 디젤 엔진에서 고압의 연료를 연소실에 분사시키는 연료 분사 노즐에 관한 것으로서, 특히 노즐의 끝단에 노즐 홀이 연통된 노즐 캡을 설치함으로써 연료 분사시 연료의 2단 흐름이 형성되어 연료의 에너지 손실이 최소화되고 연소 성능이 향상되도록 한 캡 씌움형 연료 분사 노즐에 관한 것이다.

상기 본 고안은 밸브 리프트(51)와, 고압의 연료가 압입되어 상기 밸브 리프트의 상승으로 연료가 분출되도록 노즐 구멍(52a)이 형성된 노즐 본체(52)와, 상기 노즐 본체(52)의 끝단에 씌워져 설치되고 연소실 내로 연료가 분사되도록 상기 노즐 구멍과 연통된 분사 구멍(60a)이 형성된 노즐 캡(60)으로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

캡 씌움형 연료 분사 노즐

일반적으로 자동차용 디이젤 엔진은 실린더 안에 공기만을 흡입, 압축하여 공기의 온도가 높아졌을 때, 연료를 안개모양의 입자로 고압 분사하여 이 분사 연료가 공기의 압축열에 의해 자기착화, 연소하게 된다. 이때 발생한 가스의 압력에 의해 동력을 얻는다. 여기서, 상기 분사 펌프에서 압송되는 고압 연료는 최종적으로 상기 분사 노즐에서 무화되어 연소실 안에 분사된다.

따라서, 상기 분사 노즐의 기능은 분사 펌프의 성능을 최대한으로 발휘되고 또한 각 기관마다 다른 연소실 안의 공기 흐름에 적합하여 기관의 성능을 최대로 발휘하는 것이 요구된다.

그래서, 디젤 엔진의 부실식 기관에서는 일반적으로 밸브 리프트에 따라 개구 면적이 달라지는 핀틀 노즐과 드로틀 노즐을 사용하고, 직접 분사식 기관에서는 홀 노즐을 사용하는데 도 1에서는 상기 홀 노즐을 도시하고 있다.

여기서, 종래의 연료 분사 노즐에서 상기 홀 노즐은 도 1에 도시된 바와 같이 밸브 리프트(1)에 따라 개구 면적이 변화하지 않고, 노즐 구멍(12)의 지름과 수의 선택으로 각 기관의 연소에 적합하게 한다. 즉, 시이트(14) 부분을 통과하는 연료는 색홀(16)에 들어가서 방향이 다른 각의 노즐 구멍(12)으로 갈라져 연소실에 분사된다.

그리고, 연소실의 모양, 공기 흐름, 노즐 부착 각도 등에 따라 상기 노즐 구멍(12)의 지름 수와 분무 각도, 오프셋 각등 여러 가지로 조합하여 각 기관의 특성에 따라 분사 노즐(10) 형태를 취하게 된다. 이것은 같은 분사 노즐(10)이라도 노즐 구멍(12)의 방향에 따라 분출구의 지름이 다른 것을 결합하여 사용하는 예도 있다.

그러나, 상기한 종래의 연료 분사 노즐은 상기 노즐 구멍(12)이 일반적으로 색홀로부터 연소실 방향으로 직선형으로 형성되어 상기 색홀(16)에서 노즐 구멍(12)으로 압입된 연료가 급격하게 절곡되어 분사되기 때문에 연료의 분사 에너지 손실이 커지고, 이로 인하여 연료 분사 효율 및 연소 성능이 떨어지는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 노즐 본체 끝단에 노즐 캡을 씌워 연료가 분사되는 구멍을 상호 다른 각도로 절곡시킴으로써 부드러운 2단흐름이 형성되어 연료 분사시 에너지 손실이 최소화되고 연소 성능이 향상되도록 한 캡 씌움형 연료 분사 노즐을 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 연료 분사 노즐을 나타낸 개략적인 단면도,

도 2는 본 고안에 따른 캡 씌움형 연료 분사 노즐을 나타낸 개략적인 단면도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

51 : 밸브 리프트 52 : 노즐 본체

52a : 노즐 구멍 53 : 시이트

60 : 노즐 캡 60a : 분사 구멍

상기한 과제를 실현하기 위한 본 고안의 캡 씌움형 연료 분사 노즐은, 밸브 리프트와, 고압의 연료가 압입되어 상기 밸브 리프트의 상승으로 연료가 분출되도록 노즐 구멍이 형성된 노즐 본체와, 상기 노즐 본체의 끝단에 씌워져 설치되고 연소실 내로 연료가 분사되도록 상기 노즐 구멍과 연통된 분사 구멍이 형성된 노즐 캡으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 의한 캡 씌움형 연료 분사 노즐은 도 2에 도시된 바와 같이 연료 펌프에서 가압되는 고압의 연료에 의해 상하 이동되는 밸브 리프트(51)와, 고압의 연료가 압입되어 상기 밸브 리프트(51)의 상승으로 연료가 분출되도록 끝부분에 양측으로 노즐 구멍(52a)이 형성된 노즐 본체(52)와, 상기 노즐 본체(52)의 끝단에 씌워지듯 설치되고 연소실 내로 연료가 분사되도록 상기 노즐 구멍(52a)과 연통된 분사 구멍(60a)이 형성된 노즐 캡(60)으로 구성되어 있다.

여기서, 상기 노즐 본체의 노즐 구멍(52a)과 노즐 캡의 분사 구멍(60a)은 연료 분사시 연료의 흐름이 원만하게 절곡되도록 각 중심선의 만나는 각이 둔각을 이루게 형성되어 있다.

즉, 상기 노즐 본체(52)의 노즐 구멍(52a)이 노즐 중심선에서 45°정도 경사지게 가공되었을 때, 상기 노즐 캡(60)의 분사 구멍(60a)은 노즐 중심선에서 45°보다 크게 또는 작게 형성하여 상기 노즐 구멍과 분사 구멍이 이루는 각이 90°∼ 180°사이인 둔각을 형성토록 되어 있다.

상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 캡 씌움형 연료 분사 노즐의 작용을 설명하면 다음과 같다.

고압의 연료가 노즐을 통해 연소실에 분사될 때 공기와의 혼합이 잘되면서도 고르게 분사되어야 한다. 즉, 본 고안에서는 연료 펌프에서 가압된 고압의 연료가 분사 본체(52) 내부로 압송되면 내부의 밸브 리프트(51)가 연료압에 의해 상승되고, 이때, 상기 고압의 연료가 상기 밸브 리프트(51)와 노즐 시이트(53) 사이를 통과하여 노즐 본체(52) 끝단 내부 쪽으로 압입되게 된다.

이와 같이 노즐 본체(52) 끝단 내부로 압입된 연료는 노즐 구멍(52a)을 통해 연소실을 향하여 분출되고, 이렇게 분출되는 연료는 노즐 캡(60)의 분사 구멍(60a)으로 압출되면서 일정한 각으로 꺽이면서 연소실에 분사되게 된다.

특히, 종래와 같이 연소실내에 연료 분사 효율이 향상되도록 노즐 구멍이 노즐 중심선으로부터 심하여 꺽이도록 가공하지 않고 완만한 각을 이루면서도 노즐 캡(60)의 분사 구멍(60a)을 통해 완만하게 절곡된 가운데 연료가 분사되도록 하여 가공이 용이하면서도 연료의 에너지 손실을 적게 할 수 있게 된다.

따라서, 상기와 같이 노즐 구멍(52a)과 분사 구멍(60a)을 통해 부드럽게 절곡되면서 분출된 연료는 연소실에 분사되면서 연료와 공기가 고르게 혼합되고, 이에 따라 연소실 내의 연소 효율이 상승하게 된다.

상기와 같이 구성되고 작용하는 본 고안에 의한 캡 씌움형 연료 분사 노즐은 노즐 본체(52) 끝단에 노즐 캡(60)을 씌워 연료가 분사되는 구멍(52a,60a)이 상호 다른 각도로 둔각내에서 절곡되어 있기 때문에 부드러운 2단흐름이 형성되어 연료 분사시 에너지 손실이 최소화되고 연소 성능이 향상되는 이점이 있다.

Claims

밸브 리프트와, 고압의 연료가 압입되어 상기 밸브 리프트의 상승으로 연료가 분출되도록 노즐 구멍이 형성된 노즐 본체와, 상기 노즐 본체의 끝단에 씌워져 설치되고 연소실 내로 연료가 분사되도록 상기 노즐 구멍과 연통된 분사 구멍이 형성된 노즐 캡으로 구성된 것을 특징으로 하는 캡 씌움형 연료 분사 노즐.
제 1 항에 있어서,

상기 노즐 구멍과 분사 구멍은 연료 분사시 연료의 흐름이 원만하게 절곡되도록 각 중심선의 만나는 각이 둔각을 이루게 형성된 것을 특징으로 하는 캡 씌움형 연료 분사 노즐.