KR20000068066A - 내연기관용 연료분사 밸브 - Google Patents

Abstract

구형의 밸브차단바디와 원추형의 밸브시트면이 있는 기존 밸브의 경우, 밸브가 닫혔을 때 밸브차단바디는 밸브시트면의 접촉환에 놓이다. 이때 일정시간 가동 후, 밸브차단바디의 밸브가 밸브시트면에 더 이상 기밀하게 접촉되지 않으므로, 밸브로부터 연료가 누출된다. 따라서 새로운 밸브에서는 이러한 기밀성을 향상시켰다.

밸브시트면(29)의 요부(40)에 제 1환형모서리(41)와 제 2환형모서리(42)가 밸브시트면과 함께 형성된다. 밸브가 닫혔을 때 구형의 밸브차단바디(7)는 두 개의 환형모서리(41, 42)에 접하여 놓이며, 따라서 밸브의 기밀도가 향상된다.

본 밸브는 혼합기 형성 외부점화 내연기관용의 연료분사 밸브로 특히 적합하다.

Description

내연기관용 연료분사 밸브{Valve}

구형상의 밸브차단바디가 원추형의 밸브시트면에서 작용하고, 밸브가 닫히면 밸브시트면에 기밀하게 접촉하는 연료분사장치가 이미 알려져 있다(DE 42 21 185 A1). 밸브차단바디와 밸브시트면의 표면조도, 내지는 연료와 함께 혼입되는 입자에 기인한 표면 손상 등으로 인해, 밸브시트면이 밸브차단 바디로 닫혀 있다 할지라도, 밸브로부터 예기치 않은 연료 누출이 발생할 위험이 있다.

본 발명은 주 청구항에 따른 내연기관용 연료분사 장치의 내연기관용 연료분사 밸브에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 밸브의 부분 단면도.

도 2는 도 1 밸브와 척도를 달리하여 나타낸 부분단면도.

종래의 밸브와는 달리 주 청구항의 특징을 갖는 본 발명에 따른 밸브는, 닫힌 상태에서 밸브의 기밀성이 향상될 뿐 아니라 내구안정성이 증가되고, 운행시간동안 흡입시간이 거의 변하지 않는다. 밸브가 닫혔을 때, 밸브의 내, 외부에 생성되는 압력 기울기가 두 개의 감압지점, 즉 밸브의 안쪽과 요부사이의 제 1환형모서리 및 요부와 밸브 바깥쪽 사이의 제 2환형모서리에서 차례로 제거되어 기밀도가 향상되며, 제 1환형모서리와 제 2환형모서리의 작용으로, 현재의 기술에 의한 기존 밸브보다 누출 위험이 나타나는 압력기울기가 더 적어진다. 그 외에도 두 환형모서리에 밸브차단바디가 놓일 때, 요부로 흘러든 액체가 밸브차단바디에 대한 완충작용을 함으로써, 장시간 운행시에 환형모서리의 변형을 감소시키며, 따라서 장시간 운행시에 나타나는 소위 "유압에 의한 접착" 현상이 증가되지 않으며, 그 결과 밸브시트면으로부터 밸브차단바디를 들어올리는데 필요한 힘이 증가되지 않으며, 따라서 밸브가 열릴 때 흡입시간이 항상 일정하게 유지된다.

부청구항의 조치들을 사용하여 주청구항에 따른 밸브의 유용한 확장 및 개성이 가능하다. 또한 그러한 조치를 통해 밸브차단 바디가 두 개의 환형모서리에 확실하게 밀착된다.

도 1에 본 발명에 따라 구성된, 혼합기 외부 점화 내연기관의 연료분사 장치용 연료분사밸브의 예를 나타냈다. 연료분사밸브는 관 형상의 밸브하우징(1)을 가지며, 그 안에 밸브 종축(2)을 중심으로 종개구(3)가 있다. 종개구(3)에 예컨대 관 모양의 밸브니들(5)이 있으며, 그 유체흐름방향 종단(6)은 구형상의 밸브차단바디(7)와 연결되며, 이 밸브차단바디(7)의 표면은 예컨대 다섯 개의 원형의 평면(8)이 있다.

연료분사밸브의 작동은, 이미 알려져 있다시피 예컨대 전자기적으로 일어난다. 밸브니들(5)의 축방향 운동 및 그에 기인한 도에 나타내지 않은 복귀스프링 용수철력 반대방향의 열림, 내지는 연료분사장치의 닫힘 등의 운동은 자석코일(10), 전기자(11), 코어(12)가 있는 전자기적인 회로에 의해 발생한다. 전기자(11)는 밸브차단바디(7) 맞은편에 있는 밸브니들(5)의 종단부와 예컨대 레이저를 사용한 용접이음매로 연결되며 코어(12)위에 설치된다.

축 방향으로 운동하는 동안 밸브차단바디(7)는 밸브시트바디(16)의 가이드 개구(15)를 통해 움직인다. 흐름방향으로, 코어(12)와 떨어져 있는 밸브하우징(1)의 종단부에서, 밸브종축(2)을 중심으로 진행하는 종개구(3) 안으로 실린더 형상의 밸브시트 바디(16)가 삽입된다. 밸브시트바디(16) 둘레는 밸브하우징(1)의 종개구(3)보다 약간 적은 직경을 갖는다. 예컨대 단지형상의 분사구판(21)의 바닥부(20)는, 그 상부 전면(19)이 밸브시트바디(16)의 하부 전면(17)과 접하도록 놓이며, 제 1용접이음매(31)에 의해 대칭으로 견고하게 연결된다. 중앙부(24)에서 분사구판(21)의 바닥부(20)는 최소한 하나의 분사구(25), 예컨대 부식 또는 천공으로 생성된 4개의 분사구(25)를 갖는다.

단지형상의 분사구판(21)의 바닥부(20)는 빙 둘러난 지지테두리(26)와 연결되며, 이 지지테두리는 축 방향으로 밸브시트바디(16)와 떨어져 있으며, 그 종단부(27)까지 원추형으로 바깥쪽으로 굽어 있다. 밸브시트바디(16)의 주변 직경이 밸브하우징(1)의 종개구(3) 직경보다 작으므로, 종개구(3)와 원추형으로 바깥쪽으로 약간 굽은 분사구판(21) 지지테두리(26) 사이에 방사선의 압축력이 작용한다.

밸브시트바디(16) 및 단지 형상의 분사구판(21)으로 구성되는 밸브시트부의 종개구(3) 진입깊이에 의해 밸브니들(5) 행정의 전 설정이 이루어지며, 마그네트 코일(1)이 여기되지 않은 상태에서 밸브시트바디(16)의 원통형 밸브시트면(29)에 접한 밸브시트바디(7)의 위치에 의해, 밸브니들(5)의 종점위치가 정해진다. 이렇게 정해진 밸브니들(5)의 두 종점간의 경로가 행정이 된다. 그 종단부(27)에서 분사구판(21)의 지지테두리(26)와 종개구(3) 벽면이 기밀하게 연결된다. 또 지지테두리(26)의 종단(27)과 종개구(3)의 벽면사이에 제 2용접이음매(30)가 있다. 밸브하우징(1)의 종개구(3)와 밸브시트바디(16)둘레의 사이를 통해 분사구(25)로, 또는 밸브하우징(1)의 종개구(3)와 단지 형상의 분사구판(21)사이로 연료가 내연기관의 공기 흡입관에 직접 흘러드는 것을 막기 위해, 밸브시트바디(16)와 분사구판(21) 및 분사구판(21)과 밸브하우징(21)은 기밀하게 연결되어야 한다.

원추형 밸브차단바디(7)는 밸브시트바디(16)의 흐름 방향으로 좁아지는 원추형 밸브시트면(29)과 함께 작용하며, 이 밸브시트면은 가이드개구(15)와 밸브차단바디(16)의 하부 전면(17)의 방출구(32)사이에서 축 방향으로 구성된다. 밸브시트바디(16)는 마그네트코일(10)쪽의 밸브시트바디개구(34)를 가지며, 이 개구는 밸브시트바디(16)의 가이드개구(15)직경보다 큰 직경을 갖는다.

밸브차단바디(7)의 정확한 운동을 위해, 또 축 방향운동시 그에 따른 밸브니들(5)의 정확한 운동을 위해 가이드개구(15)의 직경은, 구형상의 밸브차단바디(7)의 평면(8)을 제외한 부위가 가이드개구(15)안으로, 방사선 방향으로 약간 튀어나오도록 정한다. 분사구판(21)의 바닥부(20) 중심영역(24)은 예컨대 흐름방향으로, 즉 밸브차단바디(7)의 경로 방향으로 바닥부(20)의 평면으로부터 굽어 있으며, 따라서 중심부에 만곡부(36)가 생성된다. 밸브차단바디(7)의 전면(17), 밸브시트면(29) 및 만곡부(36) 내지는 분사구판(21)의 상부 전면(19)사이에 취합실(37)이 생성되고, 여기에 밸브시트면(29)으로부터 밸브차단바디(7)가 들렸을 때 연료가 제일 먼저 도달하며, 그 다음 분사구(25)에 의해 연료량이 정해지고 내연기관의 공기 흡입관으로 분사된다.

용접이음매(30, 31)사이의 분사구판(21)을 축 방향으로 굽힘으로써, 밸브차단바디(7)의 행정을 정확하게 설정한다.

도 2에 나타내듯이, 밸브시트면(29)에 주위를 빙 도는 요부(40)가 있으며, 흐름 역방향의 제 1환형모서리(41), 흐름 방향의 제 2환형모서리(42)를 통해 밸브시트면(29)으로 연결된다. 연료분사밸브가 닫힌 상태에서는, 구형의 밸브차단바디(7)는 제 1환형모서리(41), 제 2환형모서리(42)와 밀착된다. 제 1환형모서리(41)와 제 2환형모서리(42)는 밸브시트면(29)에 있는 가상의 접촉환(44)에 대칭으로 배치되며, 요부가 없다고 가정하면 밸브차단바디(7)는 밸브시트면(29)과 이 접촉환을 통해 접하게 된다. 요부의 단면은 예컨대 삼각형, 반원형, 타원형 또는 그와 유사한 형태를 가질 수 있다. 요부(40)는 절삭 또는 밸브시트면(29)의 변형가공으로 만들어진다. 경화시킨 후 1환형모서리(41, 42)는 직경이 구형의 밸브차단바디(7)와 동일한 구를 사용하여 연마 또는 연삭으로 정밀 가공되며, 이 때 모서리의 두께는 약 5-100㎛이다.

Claims (2)

1. 밸브하우징 및 밸브시트바디의 원추형 밸브시트면과 함께 작동하는 원추형의 밸브차단 바디가 있는 내연기관 연료분사밸브에 있어서,

   밸브시트면(29)에 있는 요부(40;recess)는 제 1환형모서리(41) 및 제 2환형모서리(42)와 접촉하면서 밸브시트면(29)으로 이어지며, 밸브가 닫히면, 밸브차단바디(7)는 제 1환형모서리(41)와 제 2환형모서리(42)에 접촉하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료분사밸브
2. 제 1항에 있어서, 제 1환형모서리(41)와 제 2환형모서리(42)는 밸브시트면(29)의 가상 접촉환(44)에 대칭으로 구성되며, 요부가 없을 경우, 밸브시트면(29)의 가상 접촉환에 밸브시트바디(7)가 접촉하는 것을 특징으로 하는 방법.