KR19990006715A - 분사 조정 장치 내에 온도 제어 밸브를 구비한 연료 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캠 구동부와, 분사 조정 장치와, 시동 조정 장치를 구비한 연료 분사 펌프에 관한 것으로, 분사 시점에 영향을 주기 위해 캠 구동부는 내연 기관의 속도와 부하의 함수 관계에서 한편으로는 시동 조정 장치에 의해, 다른 한편으로는 분사 조정 장치의 조정 피스톤에 의해 유압식으로 조정된다. 조정 피스톤에는 조정 피스톤의 귀환에 영향을 주는 제어 밸브가 배열되어 있다. 조정 피스톤의 제어 압력측으로 안내하는 도관은 제어 매개체의 유동 방향으로 개방되는 하나의 밸브에 의해 흐름을 조정하거나 적어도 제한할 수 있고, 엔진 시동전에 폐쇄된 밸브가 증가하는 연료 온도 및/또는 엔진 온도에 의해 개방된다. 이러한 구조로 인해, 귀환 피스톤을 구비한 분사 조정 장치는 시동 조정 장치의 과부하의 위험성없이 시동 조정 장치와 연계된다.

Description

분사 조정 장치 내에 온도 제어 밸브를 구비한 연료 분사 펌프

본 발명은 기본 청구항의 전제부에 따른 연료 분사 펌프에 관한 것이다.

특허 출원 제DE-OS 27 29 807호에서는 캠 구동부, 분사 조정 장치 및 연료 조정 장치가 있는 연료 분사 펌프에 관해 개시되어 있다. 캠 구동부는 정면 캠을 구비한 이동 디스크에 의해 펌프 피스톤에 이동 운동 및 회전 운동을 부여한다. 캠 구동부에는 예를 들어 롤러 링이 들어 있으며, 그 링 안에 다수의 롤러가 지지되어 있다. 분사 조정 장치의 스프링 부하된 조정 피스톤은 펌프 하우징에서 선회 가능한 지점에 지지된 롤러 링 상에서의 하나의 조정 볼트에 의해 조정된다. 조정 피스톤은 특히 이송 펌프 압력과 속도가 함수 관계로 피스톤 행정 작용을 한다. 조정 피스톤에 의해, 상승하는 엔진의 속도를 갖는 롤러 링은 펌프 회전 방향과 역방향으로 선회되고, 이로 인해 이송 개시 또는 분사 시점은 조기로 이동된다. 디젤 엔진을 시동할 경우에 전제된 온도의 점화 지연을 조정하기 위해 소정의 조기 분사가 이루어 질 때, 롤러 링은 시동 조정 장치에 의해 단시간에 기계적으로 조정된다.

독일 특허 출원 제40 16 462 A1호에서는 기계적인 시동 조정 장치를 갖추고 있지 않지만 조정 가능한 연료 분사 장치에 관해 개시되어 있다. 이와 같은 장치에 있어서, 조정 피스톤 내에는 제어 밸브가 배열되어 있고, 이 밸브에 의해 조정 피스톤이 제어된다. 조정 피스톤의 귀환 제어는 특히 분사 조정 장치의 속도와 관계없는 영향을 끼친다. 물론, 저속도의 경우, 조정 피스톤의 압력측 상에서의 압력 지지는 귀환 제어를 하기에 부족하다.

본 발명의 목적은, 연료 분사 펌프에 있어서, 시동 조정 장치를 갖춘 연료 펌프의 장점을 귀환 제어 장치를 갖춘 분사 조정 장치의 장점에 결합시키는 데 있다.

도1은 조정 피스톤에서 판스프링 밸브를 갖춘 분사 조정 장치의 단면도

도2는 펌프 하우징의 덮개에 있는 판스프링 밸브를 갖춘 도1과 같은 분사 조정 장치의 단면도

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 분사 조정 장치

5 : 펌프 하우징

6 : 하우징 덮개

11 : 조정 볼트

13 : 귀환 스프링

26 : 환형 홈

27 : 채널

28 : 보어

45 : 판스프링 밸브

시동 조정 장치가 시동 과정 중 저속도시에 기계적으로 과부하가 걸릴 때에는, 양측의 구조는 완전히 결합되기란 매우 어렵다. 시동 조정 장치가 보통의 분사 조정 장치와 결합될 때, 시동 조정 장치는 조정 피스톤의 단부측 상에 인접 위치한 압력에 의해 부하가 해제됨으로써, 그 기계적 유지 가능성을 보장한다. 귀환 제어 장치를 갖춘 분사 조정 장치의 경우 이러한 힘을 지지하는 것이 부족하다. 기계적 과부하는 밸브에 의해 차단된다. 밸브는 예를 들어 조정 피스톤에 장착되어 있고 내연 기관의 시동 전에 조정 피스톤의 압력측으로 안내하는 도관을 폐쇄시킨다. 이 경우에, 폐쇄 부재는 제어 매개체의 유동 방향에서 개방되도록 배열된다. 시동 조정 장치가 과부하에 걸리지 않도록 펌프 내부 공간 또는 롤러 링 공간으로부터 연료가 누출되어 압력 수단으로서 조정 피스톤의 압력측 상에 도달된다. 그럼에도 불구하고 시동 과정 중에도 고속도의 경우 보통의 귀환 이동 기능이 가능하고, 이 때 열에 의해 제어되는 밸브가 연료의 고압시 충돌을 일으키도록 배열되어 있다.

엔진과 펌프 하우징을 관통 유동하는 연료가 충분히 가열되면, 열에 의해 제어되는 밸브는 항상 개방된 상태로 있게 된다.

열에 의해 제어되는 밸브의 조정 부재는 예를 들어 바이 메탈 부재에 의해 작동될 수 있다. 조정 부재는 또한 바이 메탈 부재로 구성될 수 있다. 또한 소정의 온도 범위에서 선택적인 바이 메탈에 대해서는 탄성적인 가상 형상이 있는 합금을 생각해 볼 수도 있다. 공기압식 또는 유압식 팽창 부재는 밸브의 개폐를 위한 접속 수단으로 생각해 볼 수도 있다. 밸브의 자리는 조정 피스톤의 정면측으로만 제한되지 않는다. 또한, 모든 형태의 장착을 생각해 볼 수 있다. 본 발명의 또 다른 개별화는 종속항 및 도면 설명에 상세히 나타나 있지 않다.

도1은 캠 구동부에 의해 작동하는 연료 펌프의 분사 조정 장치(1)를 도시한 단면도이다. 도시되지 않았지만 캠 구동부는 특히 예를 들어 하우징에 안내되는 가상 선회축(8)을 갖는 롤러 링을 포함하고 있다. 이 롤러 링에는 선회축(8)에 대해 반경 방향으로 배치된 축 볼트가 선회되는 복수의 롤러가 지지되어 있다. 이 롤러에는 펌프 피스톤과 결합된 정면 캠 디스크가 위치되어 있다. 링과 정면 캠 디스크 사이의 조건부 구동의 상대 운동의 경우에, 롤러와 캠 형상부는 펌프 작용을 위해 상호 작용한다. 롤러 링은 조정 볼트(10)에 의해 분사 조정 장치(1)와 기계적으로 연결된다. 이런 롤러 링을 돌려 회전시킴으로써 분사 시점은 조정된다. 실시예에서, 분사 시점은 시계 방향의 조정 볼트의 회전에 의해 조기 방향으로 조정된다.

분사 조정 장치(1)는 링크 볼(9)에 의해 조정 볼트(10)에 작용하는 조정 피스톤(11)을 포함하고, 이는 하우징 덮개(6, 7)에 의해서 밀폐되고 조정 실린더를 형성하는 펌프 하우징(5)의 보어(12)가 뒤틀릴 정도로 덮개 양측에서 확실히 지지되어 있다. 조정 피스톤(11)은 보어(12) 내에서 본 실시예의 경우의 상부에 배치된 부하 해제 공간(15)으로부터 하부 위치된 작동 공간(14)을 분리한다. 최종적으로는 부하 해제 보어(16)를 거쳐 유압식으로 특히 탱크 귀환 및/또는 펌프 유입측과 연결되도록 구성되어 있다. 부하 해제 공간(15) 내에는 조정 피스톤(11)의 상단부 표면에 대해 영향을 주는 귀환 스프링(13)이 배열되어 있고, 이는 하우징 덮개(6)에 지지되어 있다. 조정 피스톤(11)의 상단부 표면에는 제어 슬라이더(18)가 지지된 중앙 슬라이더 보어(17)가 위치해 있다. 부하 해제 공간(15)에서 마찬가지로 하우징 덮개(6)에 지지된 귀환 스프링이 제어 슬라이더(18)에 대해 작용한다. 전방으로 바이어스된 귀환 스프링(19)은 (반쪽으로 도시된 것과 같이) 예를 들어 스페이스 부재에 의해 조정될 수 있다. 이는 귀환 스프링(13) 안쪽의 동축으로 배열되어 있다. 제어 슬라이더(18)와 슬라이더 보어(17)의 저면을 형성하는 링크 볼(19) 사이에는 압력 공간(21)이 위치해 있다.

조정 피스톤(11)에는 보어로부터 형성된 채널(27)이 배열되어 있다. 이 채널(27)은 슬라이더 보어(17)의 중앙 영역을 조정 피스톤(11)의 하단부 표면(30)과 연결시킨다. 보어(28)는 슬라이더 보어(17)와 조정 피스톤(11)의 조정용으로 필요한 제어 압력이 발생하는 롤러 링 공간(4) 사이에서 연장된다. 실시예에서, 보어(28)는 홈(29)에서 종료되고 이는 하우징 개구부(31) 건너편에 위치해 있다. 하우징 개구부(31)는 조정 실린더(12)를 롤러 링 공간(4)과 연결시킨다. 홈(29) 및 하우징 개구부(31)는 조정 피스톤(11)의 모든 위치에서 적어도 단편적으로는 제어 압력이 보어(28)에 항상 인접해 있도록 제공되어 있다.

작동 공간(14)으로 종료하는 채널(27)의 단부는 판스프링 밸브(35)에 의해 밀폐된다. 판스프링 밸브(35)는 실질적으로는 편평한 박판형 폐쇄 부재(36)로 이는 예를 들어 나사(37)에 의해 체결되어 있다. 폐쇄 부재(36)는 시동 전 냉각 상태에서 신장되어 편평하게 체결 표면에 인접 위치되고 채널(27)을 적어도 거의 밀폐시키는 바이메탈 보강재이다. 시동 후 가열 상태에서 폐쇄 부재(36)는 도1과 비교하여 폐쇄 부재(36)의 점선 도시 부분을 하방으로 만곡시킨다. 그리고나서는, 채널(27)은 조절되지 않은 채 작동 공간(14)으로 종료된다.

도1에서의 판스프링 밸브(35)는 예를 들어 홈형 리세스(34)의 단부면에 장착된다. 리세스(34)의 깊이는 최대한으로 만곡된 폐쇄 부재(36)가 단부면(30)을 넘어서 작동 공간(14) 내로 돌출하지 않을 정도의 크기로 결정된다.

도2에는 판스프링 밸브(45)가 도시되어 있고, 이는 판스프링에 배열된 볼 반구(48)에 의해 채널(27)을 폐쇄시킨다. 채널 단부에는 이 때 밸브 시트(49)가 설치되어 있다. 판스프링 밸브(45)는 하우징 덮개(7)의 리세스(44)에 배열되어 있고 나사(47)에 의해 체결되어 있다.

제어 슬라이더(18)에는 중앙 채널(24)이 배열되어 있고, 이는 제어 슬라이더(18)의 상단부로부터 제어 슬라이더(18)의 외면을 향해 삽입된 환형 홈으로 인접하여 종료된다. 채널(24)은, 제어 슬라이더(18)의 환형 홈(26) 및 채널(27)의 합류점이 서로 대향 위치되거나 적어도 교차될 때, 채널(27)과 함께 작동 공간(14)을 그 다음 부하 해제 공간(15)과 연결시키는 부하 해제 채널이다.

환형 홈(26) 옆에는 제어 슬라이더(18)의 외부 형상부 상에 제2 환형 홈(23)이 위치해 있다. 양쪽의 환형 홈(23, 26)은, 슬라이더 종방향으로 보아 채널(27) 및 보어(28)가 한편으로는 제어 슬라이더에 의해 분리되고, 또 다른 한편으로는 환형 홈(23)에 의해 서로 연결될 수 있도록 서로 이격되어 배치되어 있다.

디젤 내연 기관의 시동을 끊어 냉각되었을 때, 분사 조정 장치의 조정 피스톤(11)은 행정 하사점에 위치하게 된다. 거기서는 어떤 연료 압력도 존재하지 않는다. 내연 기관이 시동된 후, 시동을 원활하게 해주는 조기 분사의 조정을 위하여, 롤러 링은 자세히 도시하지 않은 시동 조정 장치에 의해 약간의 각도로 시계 방향으로 롤러 축에 대해 기계적으로 선회된다. 그 결과, 조정 볼트(10)는 이러한 각도 상태로 상방으로 선회한다. 조정 피스톤은 이런 운동이 강제적으로 일어나게 한다. 연료 압력으로 시동되는 과정에서, 특히 상승하는 엔진의 속도와 증가하는 부하와의 함수 관계에서 일정 수준이 초과하면, 즉시 제어 피스톤(18)은 귀환 스프링(19)의 반작용으로 상방으로 이동된다. 제어 피스톤(18)을 움직이게 하는 연료는 링크 볼(9)을 따라 롤러 링 공간(4)으로부터 압력 공간(21)으로 흐른다. 환형 홈(23)은 보어(28)를 채널(27)에 연결시킨다. 시동 전 연료 및 시동 전 내연 기관에서 판스프링 밸브(35)가 폐쇄되어 있으면, 작동 공간에서 (대개의 경우) 누출될 수 있는 압력이 약간 발생할 수 있다. 그 다음으로는, 더욱이 조정 피스톤(11)이 조정 볼트(10)에 인접 위치해 있지만 큰 힘으로 그에 대해 가압하지 않음으로써, 시동 조정 장치는 단지 사소한 기계적인 부하만을 받게 된다. 판스프링 밸브(35)가 폐쇄되어 있지 않다면, 연료 압력은 조정 볼트에 대해 완전한 부하로 조정 피스톤을 가압하고 이로써 시동 조정 장치가 부하를 받게 된다.

시동 조건이 충족되어 없어지면, 판스프링 밸브(35)는 즉시 개방된다. 이미 그 전에 롤러 링의 시동 조정이 복귀됨으로써, 조정 피스톤은 분사 시점의 조정을 유압식으로 제어한다.

본 발명에 있어서, 조정 피스톤의 제어 압력측으로 안내하는 도관은 제어 매개체의 유동 방향으로 개방되는 밸브를 통해 흐름을 조정하거나 적어도 제한할 수 있고, 또한 엔진 시동전에 폐쇄된 밸브가 증가하는 연료 온도 및/또는 엔진 온도에 의해 개방되는 구조로 인해, 귀환 피스톤을 구비한 분사 조정 장치가 시동 조정 장치의 과부하의 위험성없이 시동 조정 장치와 연계될 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 캠 구동부와, 분사 조정 장치와, 시동 조정 장치를 구비하고, 분사 시점에 영향을 주기 위해 캠 구동부가 내연 기관의 속도와 부하의 함수 관계에서 한편으로는 시동 조정 장치에 의해, 다른 한편으로는 분사 조정 장치의 조정 피스톤에 의해 유압식으로 조정되는 연료 분사 펌프에 있어서,

   조정 피스톤에는 조정 피스톤의 귀환에 영향을 주는 제어 밸브가 배열되어 있고,

   조정 피스톤의 제어 압력측으로 안내하는 도관은 제어 매개체의 유동 방향으로 개방되는 밸브에 의해 흐름을 조정하거나 적어도 제한할 수 있고, 엔진 시동전에 폐쇄된 밸브가 증가하는 연료 온도 및/또는 엔진 온도에 의해 개방되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 펌프.
2. 제1항에 있어서, 밸브(35)는 판스프링 밸브로, 그 폐쇄 부재(36)가 바이메탈 보강재로 구성된 것을 특징으로 하는 연료 분사 펌프.
3. 제1항에 있어서, 밸브(35)는 단부측(30)에 배열된 리세스(34) 내에 하강되게 배치된 것을 특징으로 하는 연료 분사 펌프.
4. 제2항에 있어서, 바이메탈 보강재(46)는 하우징 덮개(7)에 체결된 것을 특징으로 하는 연료 분사 펌프.