KR19980049763A

KR19980049763A - Fuel Injection Nozzles for Diesel Engines

Info

Publication number: KR19980049763A
Application number: KR1019960068512A
Authority: KR
Inventors: 오능섭
Original assignee: 박병재; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1998-09-15

Abstract

연소실로 분사되는 연료를 가열함으로서, 착화점 도달시간을 빠르게 하여 유해 배기가스를 감소시키고, 공기와의 혼합을 촉진하여 연소효율을 향상시킬 수 있는 디젤 엔진용 연료 분사노즐을 제공하기 위하여, 분사 펌프로부터 고압 연료가 내측으로 유입되어, 이 고압연료를 연소실로 분사시키는 스프레이홀(15)이 하단에 형성되어 있는 노즐바디(2)와; 상기한 노즐바디(2)의 상측으로 삽입되어 상하로 이동가능하게 지지되는 푸시로드(6)와, 상기 푸시로드(6)의 하단과 연결되어 분사되는 연료의 개폐작용을 하는 니이들밸브(8)로 이루어진 노즐 밸브(4)와; 상기한 노즐 바디(2)의 일측으로 연소실로 유입되는 연료를 가열하는 가열장치(5)로구성됨을 특징으로 하는 디젤 엔진용 연료 분사노즐을 제공한다.In order to provide a fuel injection nozzle for a diesel engine which heats the fuel injected into the combustion chamber to reduce the ignition point by reducing the ignition point arrival time, promote the mixing with the air, and improve the combustion efficiency. A nozzle body 2 in which a high pressure fuel flows inward and a spray hole 15 for injecting the high pressure fuel into the combustion chamber is formed at a lower end thereof; A push rod 6 inserted into an upper side of the nozzle body 2 so as to be movable upward and downward, and a needle valve 8 connected to a lower end of the push rod 6 to open and close the injected fuel; Nozzle valve (4) consisting of; It provides a fuel injection nozzle for a diesel engine, characterized in that consisting of a heating device (5) for heating the fuel flowing into the combustion chamber to one side of the nozzle body (2).

Description

Fuel Injection Nozzles for Diesel Engines

본 발명은 디젤엔진에서 사용되는 연료 분사노즐에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료 분사노즐에 가열 장치를 설치하여 분사되는 연료를 가열함으로써, 착화진연 기간을 적게하고, 공기와의 혼합을 촉진시킬 수 있는 디젤엔진용 연료 분사노즐에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel injection nozzle used in a diesel engine, and more particularly, by heating a fuel injected by installing a heating device in the fuel injection nozzle, thereby reducing the ignition combustion period and promoting mixing with air. The present invention relates to a fuel injection nozzle for a diesel engine.

디젤 엔진에서 사용되는 연료 분사노즐은, 분사펌프로 부터 유입된 고압연료를 엔진의 연소실안에 분무상태로 분사하는 일을 한다.The fuel injection nozzle used in the diesel engine sprays the high pressure fuel introduced from the injection pump into the combustion chamber of the engine.

도 4는 현재 사용중인 연료 분사노즐의 단면도이고, 도 5는 도 4 B부의 확대 단면도로서,고압의 연료가 공급되는 연료공급로(102)와, 상기 연료공급로(102)를 통해 고압 연료가 압입되는 유압쳄버(1014)가 내측에 형성되어 있는 노즐바디(110)와, 상기 노즐바디(110)의 내측에 삽입되어 유압쳄버(104)내에 일정압이 이상이 되면 열리도록 조정된 니이들 밸브(106)등으로 구성되어 있다.4 is a cross-sectional view of a fuel injection nozzle currently in use, and FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a portion B of FIG. 4, in which a high-pressure fuel is supplied through a fuel supply passage 102 through which a high pressure fuel is supplied, and the fuel supply passage 102. A needle valve 110 having a pressurized hydraulic chamber 1014 formed therein and a needle valve inserted into the nozzle body 110 to be opened when a predetermined pressure in the hydraulic chamber 104 becomes abnormal (106) and the like.

상기한 연료 공급로(102)는, 노즐바디(110)의 상측에서 길이방향 형성되어 있는 관로로서, 내측의 유압 쳄버(104)와 연결되어 있고, 연료 분사펌프에서 압송되는 고압의 연료가 유입되는 통로이다.The fuel supply path 102 is a pipe line formed in the longitudinal direction above the nozzle body 110, and is connected to the hydraulic chamber 104 on the inner side, and the high-pressure fuel fed from the fuel injection pump is introduced therein. It is a passage.

상기한 유압 쳄버(104)는, 고압의 연료가 유입되어 일정압이 되면 푸시로드(112)를 상방향으로 밀어올려 니이들 밸브(106)를 작동시킨다.The hydraulic chamber 104 operates the needle valve 106 by pushing the push rod 112 upward when a high pressure fuel is introduced and becomes a constant pressure.

상기한 푸시로드(112)는, 유압 쳄버(104)의 내측에 삽입 장착되어 있고, 내측에 스프링(105)이 장착되어 상기 니이들 밸브(106)를 하측으로 밀어주고, 그 끝단에는 니이들 밸브(106)가 일체로 형성되어 있다.The push rod 112 is inserted and mounted inside the hydraulic chamber 104, the spring 105 is mounted on the inside to push the needle valve 106 downward, the needle valve at the end thereof 106 is integrally formed.

상기한 니이들 밸브(106)는, 노즐바디(110)에 형성되어 있는 밸브 시이트(114)와 접촉하고, 푸시로드(112)의 당김 작용을 받아서 연료 분사의 개폐시키는 역할을 한다.The needle valve 106 is in contact with the valve seat 114 formed in the nozzle body 110 and serves to open and close fuel injection by receiving the pull action of the push rod 112.

상기한 밸브 시이트(114)의 하단에는 스프레이홀(108)이 형성되어 니이들 밸브(106)의 작동에 의해 연료를 실린더내로 분무상태로 분사시키는 역할을 하는 것으로서, 밸브 바디(110)의 하단에 원주방향으로 다수개로 관통 형성되어 있다.A spray hole 108 is formed at the lower end of the valve seat 114 to inject fuel into the cylinder in a spray state by the operation of the needle valve 106, and at the lower end of the valve body 110. It is formed through a plurality in the circumferential direction.

그러나 상기한 바와 같은 연료 분사노즐은, 연소실내로 분사되는 연료의 온도가 낮아서, 착화점에 도달되는 시간이 길어지게 되므로, 착화지연 기간이 늦어져 유해 배기가스가 증가하고, 공기와의 혼합이 불균등하여 불완전연소가 발생하는 문제점이 있다.However, the fuel injection nozzles described above have a low temperature of the fuel injected into the combustion chamber, which leads to a long time to reach the ignition point. Therefore, the ignition delay period is delayed, the harmful exhaust gas increases, and the mixing with the air is uneven. There is a problem that incomplete combustion occurs.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 연료 분사노즐에 가열 장치를 설치하여 분사되는 연료의 온도를 높임으로서, 착화점에 도달되는 시간을 줄어들어 유해 배기가스가 감소하고, 공기와의 혼합을 촉진하여 연소효율을 향상시킬 수 있는 디젤엔진용 연료 분사노즐을 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to increase the temperature of the fuel injected by installing a heating device in the fuel injection nozzle, reducing the time to reach the ignition point to reduce harmful exhaust gas In addition, to provide a fuel injection nozzle for a diesel engine that can improve the combustion efficiency by promoting mixing with air.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 분사 펌프로부터 고압 연료가 내측으로 유입되어, 이 고압연료를 연소실로 분사시키는 스프레이홀이 하단에 형성되어 있는 노즐바디와; 상기한 노즐바디의 상측으로 삽입되어 상하로 이동가능하게 지지되는 푸시로드와, 상기 푸시로드의 하단과 연결되어 분사되는 연료의 개폐작용을 하는 니이들밸브로 이루어진 노즐 밸브와; 상기한 노즐 바디의 일측으로 연소실로 유입되는 연료를 가열하는 가열장치로 구성됨을 특징으로 하는 디젤 엔진용 연료 분사노즐을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, the high pressure fuel is introduced into the inside from the injection pump, the nozzle body for spraying the high pressure fuel to the combustion chamber is formed at the bottom; A nozzle valve including a push rod inserted into an upper side of the nozzle body so as to be movable upward and downward, and a needle valve connected to a lower end of the push rod to open / close an injection fuel; It provides a fuel injection nozzle for a diesel engine, characterized in that composed of a heating device for heating the fuel flowing into the combustion chamber to one side of the nozzle body.

상기한 가열장치는, 엔진의 냉각수 리턴라인과 연결되어 고온의 냉각수가 유입되는 흡입라인과; 상기한 흡입라인의 일측에 장착되어 전자제어유닛의 신호에 의해 유입되는 냉각수 개페작용을 하는 개폐밸브와; 상기한 흡입라인의 타측과 연결되고, 밸브바디의 내측으로 냉각수가 순환되는 물재킷이 형성되어있다.The heating device may include: a suction line connected to a coolant return line of an engine and into which high temperature coolant flows; An on / off valve mounted on one side of the suction line to open a cooling water introduced by a signal of an electronic control unit; The water jacket is connected to the other side of the suction line, and the cooling water is circulated inside the valve body.

도 1은 본 발명에 따른 연료 분사노즐의 단면도.1 is a cross-sectional view of a fuel injection nozzle according to the present invention.

도 2는 종래 기술에 의한 연료 분사노즐의 단면도.2 is a cross-sectional view of a fuel injection nozzle according to the prior art.

도 3은 도 2 A부의 확대 단면도.3 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 2;

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 연료 분사노즐의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a fuel injection nozzle according to the present invention.

상기한 연료 분사노즐은, 상기 연료 분사노즐의 외관을 형성하고, 상측이 개방되어 있는 노즐 바디(2)와, 상기 노즐 바디(2)의 내측으로 상하로 이동가능하게 삽입되어 있는 노즐 밸브(4)와, 노즐바디(2)의 내측으로 압입된 연료를 히팅시키는 가열 장치(5)등으로 구성되어 있다.The fuel injection nozzle forms an external appearance of the fuel injection nozzle, and has a nozzle body 2 having an open upper side, and a nozzle valve 4 inserted into the nozzle body 2 so as to be movable up and down. ) And a heating device 5 for heating the fuel press-fitted into the nozzle body 2.

상기한 노즐 밸브(4)는, 노즐 바디(2)의 내측과 상하로 슬라이드 가능하게 결합되어 있는 푸시로드(6)와, 이 푸시로드(6)의 하단에 연결되어 밸브의 개폐작용을 하는 니이들 밸브(8)로 구성되어 있다.The nozzle valve 4 is a push rod 6 which is slidably coupled up and down inside the nozzle body 2 and a needle connected to the lower end of the push rod 6 to open and close the valve. It consists of these valves 8.

상기한 푸시로드(6)는, 노즐바디(2)의 상측에서 삽입끼움되어 상기 니이들 밸브(8)를 노즐 바디(2)의 내측에 상하 이동가능하게 지지하고, 일측에 탄성부재(10)가 장착되어 항상 일정한 탄성으로 상기 니이들 밸브(8)를 하측으로 밀어 밸브를 폐쇄시킨다.The push rod 6 is inserted from the upper side of the nozzle body 2 to support the needle valve 8 so as to be movable up and down inside the nozzle body 2, and the elastic member 10 on one side. The needle valve 8 is always pushed downward with a constant elasticity to close the valve.

상기한 니이들 밸브(8)는, 상기 노즐바디(2)의 밸브시이트(12)와 접촉하여 연료분사의 개폐작용을 하는 부재로서, 하단은 그 지경이 작아지는 원뿔형상으로 형성되어 있다.The needle valve 8 is a member that contacts with the valve seat 12 of the nozzle body 2 to open and close the fuel injection, and the lower end is formed in a conical shape whose diameter is small.

상기한 노즐바디(2)는, 연료 분사펌프(미도시)와 연결되어 고압연료가 압입되는 통로인 연료 주입구(14)가 상측에서 길이방향으로 형성되어 있고, 상기 연료주입구(14)의 타단과 연결되어 고압의 연료가 압입되어 일시 저장되고, 가압되는 유압쳄버(16)가 내측의 하단까지 형성되어 있고, 하단에는 니이들 밸브(8)의 개폐 작용에 따라 연료를 분무상태로 연소실로 분사시키는 다수개의 스플레이홀(15)등으로 구성되어 있다.The nozzle body 2 is connected to a fuel injection pump (not shown), and a fuel injection port 14, which is a passage through which high pressure fuel is pressurized, is formed in a longitudinal direction from an upper side thereof, and the other end of the fuel injection port 14 The high pressure fuel is pressurized and temporarily stored, and the hydraulic chamber 16 pressurized is formed to the lower end of the inner side, and at the lower end, the fuel is sprayed into the combustion chamber in the sprayed state according to the opening / closing action of the needle valve 8. It consists of a plurality of splay holes 15 and the like.

상기한 가열장치(5)는, 엔진의 각계통을 냉각하고 데워진 냉각수를 분사노즐로 유입시켜 연료를 가열하는 장치로서, 연료 분사노즐로 냉각수가 유입되는 흡입라인(18)과, 상기 흡입라인(18)의 차단 및 개방하는 개폐밸브(20)와, 연료 분사노즐의 내측에 형성되어 있는 순환로(22)등으로 구성되어 있다.The heating device 5 is a device for cooling the respective systems of the engine and injecting the warmed cooling water into the injection nozzle to heat the fuel, the suction line 18 through which the cooling water flows into the fuel injection nozzle, and the suction line ( And a circulation passage 22 formed inside the fuel injection nozzle.

상기한 흡입라인(18)은, 엔진에서 데워진 냉각수가 라디에이터로 귀환하는 리턴 파이프의 일측과 연결되어 냉각수가 분사노즐로 유입되는 냉각수 통로로서, 타측은 순환로(22)와 연결되고, 일측에는 개폐밸브(20)가 장착되어 있다.The suction line 18 is connected to one side of the return pipe to which the coolant warmed from the engine is returned to the radiator, and is a coolant passage through which the coolant flows into the injection nozzle. The other side is connected to the circulation path 22, and on one side is an open / close valve. 20 is mounted.

상기한 개폐밸브(20)는, 솔레노이드 밸브로서, 수온센서의 신호를 받는 전자 제어유닛(24)의 전기적인 신호에 의해 개폐작용을 하고, 냉각수의 온도가 일정 온도에 이상이 되면 흡입라인(18)을 개방시키고, 일정온도 이하로 낮아지면 흡입라인(18)을 폐쇄하는 작동을 한다.The on-off valve 20 is a solenoid valve, which opens and closes by an electrical signal of the electronic control unit 24 that receives a signal from the water temperature sensor, and the suction line 18 when the temperature of the cooling water becomes higher than a predetermined temperature. ) Is opened and the suction line 18 is closed when the temperature is lowered below a predetermined temperature.

상기한 순환로(22)는, 노즐바디(2)의 상측에서 길이방향으로 흡입로가 형성되어 있고, 이 흡입로는 유압쳄버(16)의 주위로 냉각수가 순환되는 물재킷(26)과 연결되어 있다.The circulation path 22 has a suction path formed in the longitudinal direction from the top of the nozzle body 2, and the suction path is connected to a water jacket 26 in which cooling water is circulated around the hydraulic chamber 16. have.

즉 유압 쳄버(26)과 노즐바디(2)의 사이에 고온의 냉각수가 순환되어 연료를 가열하는 물재킷(26)이 형성되어 있고, 이 물재킷(26)의 끝단에는 가열후 온도가 낮아진 냉각수가 리턴되는 리턴라인(28)이 형성되어 있다.In other words, between the hydraulic chamber 26 and the nozzle body 2, a high temperature coolant is circulated to form a water jacket 26 for heating the fuel. At the end of the water jacket 26, the coolant having a lower temperature after heating is formed. The return line 28 in which is returned is formed.

이와 같이 이루어진 가열장치(5)는, 엔진의 냉각수를 유로를 통하여 노즐바디의 물재킷(26)을 순환시킨 후 리턴라인(28)을 통하여 배출시킨다. 이때 유입되는 냉각수의 온도가 일정온도 이하일 경우 전자 제어유닛(24)는 솔레너이드밸브(20)를 작동시켜 유로를 폐쇄한다.The heating device 5 configured as described above circulates the water jacket 26 of the nozzle body through the flow path through the return water 28 after circulating the cooling water of the engine through the flow path. At this time, if the temperature of the incoming coolant is below a predetermined temperature, the electronic control unit 24 operates the solenoid valve 20 to close the flow path.

이와 같이 이루어진 연료 분사노즐은, 연소실로 분사되는 연료를 가열함으로서, 착화점 도달시간을 빠르게 하여 유해 배기가스를 감소시키고, 공기와의 혼합을 촉진하여 연소효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.The fuel injection nozzle configured as described above has an advantage of improving combustion efficiency by heating the fuel injected into the combustion chamber to shorten the ignition point arrival time, reducing harmful exhaust gas, and promoting mixing with air.

Claims

A nozzle body 2 in which a high pressure fuel flows inwardly from an injection pump, and a spray hole 15 for injecting the high pressure fuel into the combustion chamber is formed at a lower end thereof; A push rod 6 inserted into an upper side of the nozzle body 2 so as to be movable upward and downward, and a needle valve 8 connected to a lower end of the push rod 6 to open and close the injected fuel; Nozzle valve (4) consisting of; Fuel injection nozzle for a diesel engine, characterized in that consisting of a heating device (5) for heating the fuel flowing into the combustion chamber to one side of the nozzle body (2)

The heating apparatus according to claim 1, further comprising: a suction line (18) connected to the coolant return line of the engine and into which the hot coolant flows; An on / off valve 20 mounted at one side of the suction line 18 to open and close the cooling water introduced by a signal from the electronic control unit 24; A fuel injection nozzle for a diesel engine, characterized in that a water jacket 26 is connected to the other side of the suction line 18 and the coolant is circulated inside the valve body 2.