KR19980054621U - 디젤 엔진의 평면형 분사 노즐 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 디젤 엔진에서 고압의 연료를 연소실에 분사시키는 분사 노즐에 관한 것으로서, 특히 끝단을 평면으로 가공하여 다공을 형성함으로써 노즐의 돌출량을 줄임과 동시에 유해 배기 가스가 저감되게 연소 효율이 향상되도록 한 디젤 엔진의 평면형 분사 노즐에 관한 것이다.
상기 본 고안은 끝단이 뽀쪽하게 형성되어 연료가 분사되도록 상하 이동되는 니들(60)과, 상기 니들(60)이 삽입되고 니들(60)의 끝단부가 형합되도록 시트면(52)이 형성되며 연료가 분사되는 분공(54)이 형성된 노즐 팁(50)에 있어서, 상기 니들(60)의 끝단부가 그 중심선에서 양측 방향으로 일정각(θ1)만큼 상향 경사진 콘부(64)가 형성되고, 상호 접촉되는 니들 경사면(62)과 노즐 팁의 시트면(52)이 끝부분으로 갈수록 상호 일정각(θ2)을 이루며 점차 벌어지도록 형성되며, 상기 노즐 팁(50)의 끝단부는 연소실 내의 돌출량이 최소화되도록 내측면과 외측면이 평면부(56)로 형성된 것을 특징으로 한다.
Description
본 고안은 디젤 엔진에서 고압의 연료를 연소실에 분사시키는 분사 노즐에 관한 것으로서, 특히 끝단을 평면으로 가공하여 다공을 형성함으로써 노즐의 돌출량을 줄임과 동시에 유해 배기 가스가 저감되게 연소 효율이 향상되도록 한 디젤 엔진의 평면형 분사 노즐에 관한 것이다.
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.
여기서, 종래의 디젤 엔진의 분사 노즐은 도 1에 도시된 바와 같이 연소실에 끝단이 노출되어 연료가 분사되는 노즐 팁(10)과, 상기 노즐 팁(10)에 내재되어 상하 이동되어 연료 분사를 개폐시키는 니들(20)로 구성되어 있다.
상기한 노즐 팁(10)은 그 내면이 상기 니들(20)의 끝단이 형합되도록 역원추 모양으로 형성되고 그 경사진 내면에 상기 니들(20)의 경사면(22)이 접촉되는 시트면(12)이 형성됨과 아울러 이 시트면에 연료가 분사되도록 연소실로 관통되는 다수의 분공(14)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 니들(20)은 그 끝단이 상기 노즐 팁(10)의 시트면(12)이 형합되어 연료 분사를 제한토록 뽀쪽하게 형성되어 있다.
여기서, 상기한 분사 노즐은 연소실의 모양, 공기 흐름, 노즐 부착 각도 등에 따라 상기 분공(14)의 지름 수와 분무 각도, 오프셋 각 등 여러 가지로 조합하여 각 엔진의 특성에 따라 노즐 팁(10)의 형태를 다르게 취하게 된다. 이것은 같은 노즐 팁(10)이라도 분공(14)의 방향에 따라 분출구의 지름이 다른 것을 결합하여 사용하는 예도 있다.
특히, 현재의 추세는 배기 가스의 규제가 강화되면서 4밸브를 연소실 구조를 많이 사용하고 있으므로 분사 노즐을 연소실의 중앙에 위치시키게 된다. 따라서 연소실 내에 균일한 분사되도록 다공 노즐을 사용하게 된다.
그러나, 상기한 종래 디젤 엔진의 분사 노즐은 노즐 팁(10)의 끝단이 역원추꼴 모양으로 형성되기 때문에 연소실 내에 균일하게 연료가 분사되도록 분공(14)의 크기 및 각을 형성하는데 쉽지 않은 문제점이 발생된다.
특히, 상기 문제를 해결하기 위해 노즐 팁(10)의 끝단 직경을 크게 할 경우에는 그만큼 연소실 내부로의 돌출 면적이 커지게 되어 연소실의 저항 요소로 작용하게 되는 문제점이 발생된다.
본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 노즐의 끝단을 평면형으로 하고 직경을 확대함으로써 노즐의 돌출량이 줄어듦과 아울러 균일한 분사각을 이루는 다공 형성이 유리하여 연소 효율이 향상되도록 한 디젤 엔진의 평면형 분사 노즐을 제공하는 데 있다.
도 1은 종래 디젤 엔진의 분사 노즐이 도시된 단면도이다.
도 2는 본 고안에 따른 디젤 엔진의 평면형 분사 노즐이 도시된 단면도이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
50 : 노즐 팁 52 : 시트면
54 : 분공 56 : 평면부
60 : 니들 62 : 경사면
64 : 콘부
상기한 과제를 실현하기 위한 본 고안의 디젤 엔진의 평면형 분사 노즐은, 끝단이 뽀쪽하게 형성되어 연료가 분사되도록 상하 이동되는 니들과, 상기 니들이 삽입되고 니들의 끝단부가 형합되도록 시트면이 형성되며 연료가 분사되는 분공이 형성된 노즐 팁이 포함된 디젤 엔진의 분사 노즐에 있어서, 상기 니들의 끝단부가 그 중심선에서 양측 방향으로 일정각만큼 상향 경사진 콘부가 형성되고, 상호 접촉되는 니들 경사면과 노즐 팁의 시트면이 끝부분으로 갈수록 상호 일정각을 이루며 점차 벌어지도록 형성되며, 상기 노즐 팁의 끝단부는 연소실 내의 돌출량이 최소화되도록 내면과 외면이 평면부로 형성된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
본 고안에 의한 디젤 엔진의 평면형 분사 노즐은 도 2에 도시된 바와 같이 끝단이 뽀쪽하게 형성되어 연료가 분사되도록 상하 이동되는 니들(60)과, 상기 니들(60)이 삽입되고 니들(60)의 끝단부가 형합되도록 시트면(52)이 형성되며 연료가 분사되는 분공(54)이 형성된 노즐 팁(50)으로 구성된다.
특히, 본 고안은 상기 니들(60)의 끝단부가 그 중심선에서 양측 방향으로 일정각(θ1)만큼 상향 경사진 콘부(64)가 형성되고, 상호 접촉되는 니들 경사면(62)과 노즐 팁의 시트면(52)이 끝부분으로 갈수록 상호 일정각(θ2)을 이루며 점차 벌어지도록 형성되며, 상기 노즐 팁(50)의 끝단부는 연소실 내의 돌출량이 최소화되도록 내측면과 외측면이 평면부(56)로 형성되어 있다.
그리고, 상기 니들(60)의 콘부(64)와 노즐 팁(50)의 내측 평면부(56)의 간격(h)이 니들 하사점 이동시 최소화되도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 디젤 엔진의 평면형 분사 노즐의 작용을 설명하면 다음과 같다.
연료 펌프에서 고압의 연료를 분사 노즐로 압송하면 노즐 팁(50) 내부의 니들(60)이 연료압에 의해 상승되고, 이때, 상기 고압의 연료가 상기 니들(60)의 경사면(62)과 노즐 팁(50)의 시트면(52) 사이를 통과하여 내측 평면부(56)쪽으로 압입되게 된다.
이와 같이 상기 노즐 팁(50)의 내측 평면부(56)와 콘부(64) 사이로 압입된 연료는 분공(54)을 통해 연소실에 분사되게 된다. 이때, 상기 평면부(56)와 콘부(64) 사이의 각이 일정각 이상으로 벌어져 있으므로 연료의 속도가 증가되어 분공을 통해 분사되는 분사 시간이 단축되게 된다.
그리고, 상기 노즐 팁(50)의 끝단부가 평면부(56)로 형성되어 연소실에 노출되는 돌출 크기를 줄일 수 있게 되고, 한정된 작은 구조로 노즐 팁(50)에 다공을 형성할 수 있게 된다. 따라서, 상기와 같이 노즐 팁(50) 및 니들(60)을 통해 연소실에 분사되면 연료와 공기가 고르게 혼합되고, 이에 따라 연소실 내의 연소 효율이 상승하고 유해 배기 가스 성분도 줄어들게 된다.
상기와 같이 구성되고 작용하는 본 고안에 의한 디젤 엔진의 평면형 분사 노즐은 노즐의 끝단을 평면형으로 하고 직경을 확대함으로써 노즐의 돌출량이 줄어듦과 아울러 균일한 분사각을 이루는 다공 형성이 유리하여 연소 효율이 향상되는 이점이 있다.
Claims (1)
- 끝단이 뽀쪽하게 형성되어 연료가 분사되도록 상하 이동되는 니들과, 상기 니들이 삽입되고 니들의 끝단부가 형합되도록 시트면이 형성되며 연료가 분사되는 분공이 형성된 노즐 팁이 포함된 디젤 엔진의 분사 노즐에 있어서,상기 니들의 끝단부가 그 중심선에서 양측 방향으로 일정각만큼 상향 경사진 콘부가 형성되고, 상호 접촉되는 니들 경사면과 노즐 팁의 시트면이 끝부분으로 갈수록 상호 일정각을 이루며 점차 벌어지도록 형성되며, 상기 노즐 팁의 끝단부는 연소실 내의 돌출량이 최소화되도록 내면과 외면이 평면부로 형성된 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 평면형 분사 노즐.
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Cited By (2)
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| KR20030029369A (ko) * | 2001-10-08 | 2003-04-14 | 현대자동차주식회사 | 디젤 엔진의 핀틀형 노즐 |
| KR20040020117A (ko) * | 2002-08-29 | 2004-03-09 | 현대자동차주식회사 | 인젝터 |
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1996
- 1996-12-31 KR KR2019960067816U patent/KR200198868Y1/ko not_active IP Right Cessation
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| KR20030029369A (ko) * | 2001-10-08 | 2003-04-14 | 현대자동차주식회사 | 디젤 엔진의 핀틀형 노즐 |
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