KR19990046719A - Swirl structure for high pressure fuel injector - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고압연료분사기(High Pressure Direct Swirl Injector)용 스월구조 관한 것으로 고압의 연료를 분사순서에 따라 각 실린더에 직접 연료를 분사하는 고압연료분사기에 있어서, 밸브시이트와 스월 유니트가 일체로 형성되어 분사구 직경 및 거리를 조절하여 분사연료의 정적유량제어, 스월 포트 각도를 조절함으로써 내부 유체에 선회 모멘텀을 발생시키고 선회 모멘텀 강도를 조절하여 분무입경, 분무의 관통력 제어 및 연료분무각도를 조절함으로써 연료의 미립화를 통한 자동차 엔진의 연소 최적화 및 연비개선을 주목적으로 하고 스월시이트의 생산성 및 조립성과 제작원가의 절감등을 제공하는 특징이 있다.The present invention relates to a swirl structure for a High Pressure Direct Swirl Injector, in which a valve seat and a swirl unit are integrally formed in a high pressure fuel injector for directly injecting fuel into each cylinder according to the order of injection of high pressure fuel. By controlling the diameter and distance of the injection hole to control the static flow of the injection fuel and the swirl pot angle to generate the turning momentum in the internal fluid and the turning momentum intensity to control the spray particle diameter, the penetration force of the spray and the fuel spray angle It aims to optimize combustion and improve fuel efficiency of automobile engines through atomization, and provide features such as productivity and assembly cost of Swift Sheet.

Description

고압연료분사기용 스월구조{}Swirl structure for high pressure fuel injector

본 발명은 고압연료분사기(High pressure Direct Swirl Injector)용 스월구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 밸브시이트 및 스월 유니트를 일체화하여 선회 모멘텀에 의한 유량, 분무각, 분무의 관통력, 분무입경등을 제어 또는 개선하는 스월시이트의 생산성 및 조립성을 향상시키고 제작원가를 절감시키도록 한 고압연료분사기용 스월구조에 관한 것이다.The present invention relates to a swirl structure for a high pressure direct swirl injector, and more particularly, to integrate a valve seat and a swirl unit to control flow rate, spray angle, penetration force of spray, spray particle diameter, etc. by turning momentum. Or it relates to a swirl structure for the high-pressure fuel injector to improve the productivity and assembly of the swirl sheet to improve and reduce the manufacturing cost.

지구상 화석연료의 고갈에 대한 우려와 환경에 대한 관한 관심이 증대되면서 세계 각국은 차량의 연료소비율과 배기가스 규제를 강화하고 있다. 자동차업계에서도 이에 대응하여 여러분야에서 기술 개발이 진행중이고 그 중에서도 저연비 초희박엔진의 개발이 가장 주목받고 있으며 이러한 엔진의 실용화를 위해 가장 필용한 자동차 부품이 고압연료분사기(High pressure Direct Swirl Injector)이다.Concerns about the depletion of fossil fuels on the planet and growing concerns about the environment have led countries around the world to tighten vehicle fuel consumption and emissions regulations. In the automotive industry, technology development is underway in all of you, and among them, the development of low fuel efficiency ultra-thin engines is attracting the most attention. .

차량에 이용되고 있는 고압연료분사기(인젝터)는 압력을 가진 연료를 노즐에서 분사시키는 장치로 컴퓨터에서 보내오는 신호에 따라 실린더내에 연료를 직접 분사하는 것으로 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이 내측으로는 유로(110)를 형성한 코넥터(100)의 내면의 선단에는 연료필터(200)가 구비되고, 타측 방향으로는 스프링(300)이 착설되며, 코넥터(100)의 외주면에는 솔레노이드 코일(500)이 구비되되 코넥터(100)의 외측에 설치된 솔레노이드 코일(500)에 전류가 흐르게 되면 니들밸브(600)가 상방향으로 작동하여 연료분사구(810)를 개방하게 되고 전류가 흐르지 않으면 스프링(300)의 탄성력에 의하여 니들밸브(600)가 하방향으로 작동하여 연료분사구(810)을 차단하도록 설치되어 있으며, 첨부도면 도 3에 도시된 바와 같이 코넥터(100)의 하단에는 니들밸브(600)의 상하작동시 가이드 역할을 하는 밸브시이트(700)와 밸브시이트(700)를 관통한 니들밸브(600)의 끝단이 인입되는 공간을 형성하고, 이와 연통하여 연료를 분출하는 연료분사구(810)를 형성한 스월 유니트(800) 등으로 이루어진 구조로 되어 있다.The high-pressure fuel injector (injector) used in the vehicle is a device that injects a fuel with pressure from a nozzle and injects fuel directly into a cylinder according to a signal from a computer. As shown in FIG. A fuel filter 200 is provided at the tip of the inner surface of the connector 100 in which the flow path 110 is formed, and a spring 300 is installed in the other direction, and the solenoid coil 500 is disposed on the outer circumferential surface of the connector 100. When the current flows to the solenoid coil 500 provided on the outside of the connector 100, the needle valve 600 operates upward to open the fuel injection port 810, and if the current does not flow, the elastic force of the spring 300 The needle valve 600 is operated to operate in a downward direction to block the fuel injection port 810, and the needle valve 600 is disposed at the lower end of the connector 100 as shown in FIG. A valve seat 700 serving as a guide during vertical operation and a needle valve 600 penetrating the valve seat 700 form a space into which the valve seat 700 enters, and a fuel injection port 810 is formed in communication with the valve seat 700. One swirl unit 800 is configured.

상기와 같은 구조를 갖는 종래 고압연료분사기의 작동은 연료탱크내에 충입되어 있는 연료를 연료펌프로 강제 이송시켜 연료가 코넥터(100) 내의 유로(110)로주입되면 연료필터(200)에서 연료에 함유된 불순물을 여과하여 유로(110)를 따라 이송하며, 이때 솔레노이드 코일(500)에 전류가 흐르게 되면 자력이 발생되어 니들밸브(600)를 상하로 작동시키게 된다.The operation of the conventional high-pressure fuel injector having the above structure is to force the fuel charged in the fuel tank to the fuel pump to be injected into the flow path 110 in the connector 100 contained in the fuel in the fuel filter 200 The impurities are filtered and transferred along the flow path 110. At this time, when a current flows in the solenoid coil 500, a magnetic force is generated to operate the needle valve 600 up and down.

상기 니들밸브(600)는 첨부도면 도 3에 도시된 바와 같이 밸브시이트(700)를 관통하여 연료분사구(810)가 형성된 스월 유니트(800)에 입설되게 설치되어 니들밸브(600)의 상하 작동시 연료분사구(810)를 개방 및 차단하여 연료의 분출을 제어한다.The needle valve 600 is installed to enter the swirl unit 800 through which the fuel injection port 810 is formed to penetrate the valve seat 700 as shown in FIG. 3, when the needle valve 600 is operated up and down. The fuel injection port 810 is opened and blocked to control the ejection of the fuel.

한편 상기 니들밸브가 관통하는 통공을 형성한 밸브시이트와 일치하는 공간과 이 공간과 연통되어 연료를 분출하는 연료분사구가 형성된 스월 유니트를 정확하게 일치시켜 조립하기가 어렵고 또한 두개의 부품을 결합시겨 단일 부품화하기 위해서는 정밀가공을 하여야 하는데, 이때 오차가 발생되므로서 조립시의 오차와 가공시의 오차는 연료 소비량에 지대한 영향을 주는 문제점이 되었다.On the other hand, it is difficult to assemble precisely by matching the space corresponding to the valve seat forming the through-hole through which the needle valve penetrates, and the swirl unit in which the fuel injection port is discharged in communication with the space, and the two parts are combined. In order to make a part, precision machining must be performed. At this time, an error occurs and an error in assembly and a machining error have a significant effect on fuel consumption.

또한 밸브시이트와 스월 유니트 두개의 부품이 결합되어 하나의 부품을 형성하도록 되어 있기 때문에 고압연료분사기의 부품수가 증가되므로서 생산성이 저하되고 제작원가 상승의 원인이 되는 문제점이 었었다.In addition, since the two parts of the valve seat and the swirl unit are combined to form a single part, the number of parts of the high-pressure fuel injector increases, resulting in a decrease in productivity and a rise in manufacturing cost.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 감안하여 안출한 것으로 이의 목적은 분사구 직경 및 거리를 조절함으로써 분사연료의 정적유량제어, 스월포드 각도를 조절하여 내부 유체에 선회 모멘텀을 발생시키고 선회 모멘텀 강도를 조절하여 분무입경 및 분무의 관통력 제어, 연료출구부의 각도를 조절함으로써 분무각조절 등을 할 수 있는 고압연료분사기용 스월의 구조를 변경하여 조립성과 생산성 및 제작원가 절감 등을 제공하는데 있다.The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and its object is to control the flow rate of the nozzle and to control the static flow rate of the injection fuel, and to adjust the swirlford angle to generate turning momentum in the inner fluid and to adjust the turning momentum strength. By controlling the spray particle diameter and the penetrating force of the spray, and adjusting the angle of the fuel outlet, the structure of the swirl for the high-pressure fuel injector capable of controlling the spray angle is provided to provide assembly, productivity, and production cost reduction.

이러한 상기 목적은 고압의 연료를 분사순서에 따라 각 실린더에 직접 연료를 분사하는 고압연료분사기용 스월구조에 있어서, 밸브시이트와 스월 유니트가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 고압연료분사기용 스월구조에 의하여 달성된다.The above object is a swirl structure for a high-pressure fuel injector in which the high pressure fuel injector directly injects fuel into each cylinder according to the ejection order, wherein the valve seat and the swirl unit are integrally formed. Is achieved.

도 1은 본 발명인 고압연료분사기용 스월시이트가 설치된 상태를 보여주는 고압연료분사기의 단면도.1 is a cross-sectional view of a high-pressure fuel injector showing a state in which a swirl sheet for high pressure fuel injector of the present invention is installed.

도 2a는 본 발명인 고압연료분사기용 스월시이트의 평면도이고 도 2b는 본 발명의 고압연료분사기용 스월시이트의 단면도이다.Figure 2a is a plan view of a swirl sheet for a high-pressure fuel injector of the present invention, Figure 2b is a cross-sectional view of the swirl sheet for a high-pressure fuel injector of the present invention.

도 3는 종래의 고압연료분사기용 스월구조를 보여주는 단면도.Figure 3 is a cross-sectional view showing a swirl structure for a conventional high-pressure fuel injector.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of code for main part of drawing ※

10 : 스월시이트 11 : 공간10: Swirl Sheet 11: Space

13 : 유로 14 : 스월포드13: Euro 14: Swiford

15 : 연료분사구15: fuel injection port

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 첨부도면 도 1는 본 발명의 스월이 고압연료분사기에 설치된 상태를 보여주는 설치상태도로써, 이에 따르면 본 발명인 스월(10)은 내면으로는 유로(110)를 형성한 코넥터(100)의 선단으로 연료필터(200)가 구비되고 타측 방향으로는 스프링(300)이 착설되며, 코넥터(100)의 외주면에는 솔레노이드 코일(500)이 구비되어 코넥터(100)의 외측에 설치된 솔레노이드 코일(500)에 전류가 흐르게 되면 상.하 작동하여 연료분사구(810)를 개방 또는 차단하는 니들밸브(600),로 이루어진 고압연료분사기에 있어서, 상기 니들밸브(600)의 상하작동시 가이드 역할을 하는 공간(11)과 연료분사구(15)가 연통되며 외주면으로는 면취되어 소정의 평면을 구비하는 유로(13)와 공간(11)을 연결하여 연료를 공간(11)내부로 유입시키는 스월포드(14)를 형성한 스월(10)이 설치되어 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is an installation state diagram showing a state in which the swirl of the present invention is installed in a high-pressure fuel injector, and accordingly, the swirl 10 of the present invention has a fuel filter at the tip of the connector 100 having a flow path 110 formed therein. (200) is provided and the spring 300 is installed in the other direction, the outer peripheral surface of the connector 100 is provided with a solenoid coil 500 so that the current flows in the solenoid coil 500 installed on the outside of the connector 100 In the high-pressure fuel injector consisting of a needle valve 600, which opens or shuts off the fuel injection port 810 by operating up and down, the space 11 and fuel serving as a guide when the needle valve 600 is operated up and down. A swirl in which the injection hole 15 communicates with each other and is formed in a swirl pod chamfered to the outer circumferential surface to connect the flow passage 13 having a predetermined plane and the space 11 to introduce fuel into the space 11. 10) is installed.

상기와 같은 구조를 갖는 고압연료분사기의 작동은 연료탱크내에 충입되어 있는 연료를 연료펌프로 강제 이송시켜 연료가 코넥터(100) 내로 주입되면 연료필터(200)에서 연료에 함유된 불순물을 여과하여 유로(110)를 따라 이송며, 이때 솔레노이드 코일(500)에 전류가 흐르게 되면 자력이 발생되어 니들밸브(600)를 상방향으로 작동시키게 된다.The operation of the high-pressure fuel injector having the above structure is to force the fuel charged in the fuel tank to the fuel pump and when the fuel is injected into the connector 100 to filter the impurities contained in the fuel in the fuel filter 200 flow path When the current flows through the solenoid coil 500, magnetic force is generated to operate the needle valve 600 upward.

한편 니들밸브(600)가 상방향으로 작동되면 첨부도면 도 2에 도시된 바와 같이 밸브시이트 역할인 가이드 역할을 수행하는 공간(11)에서 니들밸브(600)을 가이드하고, 이 공간(11)의 하부는 상광하협 모양으로 형성되어 니들밸브(600) 끝단의 입설이 용이도록 형성되되 유로(13)을 따라 공급된 연료는 스월포드(14)를 관통하여 공간(11)내측으로 유입되어 하부 중앙의 연료분사구(15)가 통해 분사된다.Meanwhile, when the needle valve 600 is operated in the upward direction, the needle valve 600 is guided in the space 11 serving as a guide, which serves as a valve seat, as shown in FIG. 2. The lower part is formed in a shape of a light beam bottom, so that the end of the needle valve 600 is easily formed, and the fuel supplied along the flow path 13 passes through the swirl pod 14 and flows into the space 11 to form a lower center. The fuel injection port 15 is injected through.

이때 상기 스월(10)에 형성된 연료분사구(15)의 구멍크기를 조절하여 유량 및 분무각을 제어하고, 연료분사구(15) 형상을 상부는 협소하면서 하부로 갈수록 넓게 형성시켜 분무각을 제어할 수 있으며 유로(13)과 공간(11)을 연결하는 통로인 스월포트(14)수를 가감시켜 스월모멘덤 강도를 조절하여 분무입경및 분무의 관통력을 제어하도록 할 수가 있다. 또한 상기 스월(10)의 외부 바닥면에 크롬도금 처리하여 엔진 연소시 발생되는 그으름 즉 엔진 퇴적물이 스월에 고착되지 않도록 하여 연료분사시에 분무각 및 분사량에 악영향을 주게 되는 것을 방지한다.At this time, by controlling the size of the hole of the fuel injection port 15 formed in the swirl 10 to control the flow rate and spray angle, the shape of the fuel injection port 15 can be controlled to form a wider toward the lower portion to control the spray angle It is possible to control the spray particle diameter and the penetrating force of the spray by adjusting the swirl momentum strength by adding or subtracting the number of swirl pots 14, which are passages connecting the passage 13 and the space 11 to each other. In addition, the chromium plating treatment is performed on the outer bottom surface of the swirl 10 to prevent the engine deposits from sticking to the swirl, which is generated during engine combustion, to prevent adverse effects on the spray angle and the injection amount during fuel injection.

이와 같은 구조를 갖는 본 발명인 고압연료분사기용 스월구조는 밸브시이트 및 스월 유니트를 일체화하여 분사구 직경 및 거리를 조절함으로써 분사연료의 정적유량제어, 스월 포트 각도를 조절함으로써 분사연료의 분사각을 제어, 내부 유체에 선회 모멘텀을 발생시키고 선회 모멘텀 강도를 조절하여 분무입경 및 분무의 관통력 제어, 연료출구부의 각도를 조절함으로써 분무각조절 등을 할 수 있는 스월의 조립성과 생산성및 제작원가의 절감등의 효과가 있는 유용한 발명이다.Swirl structure for the high-pressure fuel injector of the present invention having such a structure is to control the injection flow of the injection fuel by controlling the flow rate of the injection fuel by adjusting the diameter and distance of the injection port by adjusting the diameter and distance of the valve seat and the swirl unit, Swirl momentum is generated in the inner fluid, and the turning momentum intensity is controlled to control spray particle diameter and spray penetration force, and to control spray angle by adjusting the angle of the fuel outlet. There is a useful invention.

Claims (4)

연료분사 순서에 따라 각 실린더에 연료를 공급하는 고압연료분사기용 스월 유니트에 있어서,In a swirl unit for a high-pressure fuel injector for supplying fuel to each cylinder in the order of fuel injection, 밸브시이트와 스월 유니트가 일체로 형성되어 가이드 역할을 하는 공간(11)과 연료분사구(15)가 연통되게 일체로 형성되고 외주면으로는 평면의 유로(13)를 구비하며, 이 유로(13)와 공간(11)은 유로(13)와 직교하는 스월포드(14)에 의하여 연결 형성되되 외부 바닥면에는 크롬도금 처리되어 있는 것을 특징으로 하는 고압연료분사기용 스월구조.The valve seat and the swirl unit are integrally formed so that the space 11 serving as the guide and the fuel injection hole 15 are integrally formed to communicate with each other, and the outer peripheral surface has a flat flow path 13, and the flow path 13 and The space 11 is connected by a swirl pod orthogonal to the flow path 13, but the outer structure has a chrome-plated treatment, characterized in that the swirl structure for the high-pressure fuel injector. 제 1 항에 있어서, 연료분사구의 구멍크기를 조절하여 유량 및 분무각을 제어하도록 한 것을 특징으로 하는 고압연료분사기용 스월구조.The swirl structure for a high-pressure fuel injector according to claim 1, wherein the flow rate and the spray angle are controlled by adjusting the hole size of the fuel injection port. 제 1 항 내지 제 2 항에 있어서, 상기 연료분사구의 형상을 상협하광 구조로 하여 분무각을 제어하도록 한 것을 특징으로 하는 고압연료분사기용 스월구조.The swirl structure for a high-pressure fuel injector according to any one of claims 1 to 3, wherein the spray angle is controlled by using the shape of the fuel injection port as an upper and lower light structure. 제 1 항에 있어서, 스월포트의 수를 가감하여 스월모멘텀 강도를 조절하여 분무입경 및 분무의 관통력을 제어하도록 한 것을 특징으로 하는 고압연료분사기용 스월구조.The swirl structure for a high-pressure fuel injector according to claim 1, wherein the number of swirl pots is added or subtracted to adjust the swirl momentum intensity to control the spray particle diameter and the penetration force of the spray.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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