KR20010033112A - 엔진용 자기 점화식 연료 분사 노즐 - Google Patents

Abstract

분사 구멍이 시작되는 원추형 밸브 시트면이 구멍의 분사측 단부에 형성된 노즐 몸체와, 분사측 단부에 대향한 구멍의 입구 영역에서 활주 가능하게 안내되며, 밸브 시트면에 인접한 면에서 밸브 시트면과 협동하는 폐쇄 원추를 구비하여 폐쇄력에 대해 연료 유동 방향에 역방향으로 개방되는 밸브 니들을 갖는 엔진용 자기 점화식 연료 분사 노즐에 있어서, 연료 분사 노즐은 분사 구멍 단면이 엔진의 연소실 쪽으로 먼저 축소된 후에 다시 확장되는 것을 특징으로 한다.

Description

엔진용 자기 점화식 연료 분사 노즐 {FUEL INJECTION NOZZLE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES WITH SELF-IGNITION}

이런 유형의 연료 분사 노즐은 예를 들어 독일 특허 43 03 813호 및 보쉬사의 1999년 출판물 자동차 공학 기술서 22판 526면에 공지되어 있다.

이런 연료 분사 노즐에서 분사 구멍은 원통형으로 구성된다. 연료압의 연료 분사 속도로의 전환은 일부 작은 영역 내에서 발생되고, 이 영역을 통해 많은 효율 손실이 발생된다.

본 발명의 목적은 연료압의 연료 분사 속도로의 전환 및 엔진 내에서 연료 분배 효율이 증가되도록 전술된 유형의 연료 분사 노즐을 개선하는 것이다. 연료 분사 노즐을 통해 NOx 및 미립자가 감소되야 한다.

본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 엔진용 자기 점화식 연료 분사 노즐에 관한 것이다.

도1은 본 발명에 따른 연료 분사 밸브의 하단부의 종방향 단면도이다.

도2는 도1에 도시된 연료 분사 노즐의 도1에서 II로 표시된 부분의 상세 확대도이다.

이런 과제는 청구항 제1항의 특징에 따른 엔진용 자기 점화식 연료 분사 노즐에 의해 해결된다.

분사 구멍 단면이 엔진의 연소실쪽으로 먼저 축소된 후에 다시 확장됨으로써 압력은 최적의 연료 분사 속도로 전환되고, 이에 의해 엔진 내에서 높은 효율을 갖는 연료 분배가 특히 간단하게 달성된다. 즉, 연료 분사 노즐의 축소 영역에서는 높은 속도가 발생되나, 확장 영역에서는 분무가 발생될 수 있다. 이로써, 높은 연료 분사 속도에 의해, 공지된 연료 분사 노즐에서 발생되는 연료 분사 노즐의 최대 분산 영역이 연료 분사 노즐로부터 멀리 변위되는 것이 연료 분사 노즐의 확장부에 의해 방지된다. 연료 분사압의 분사 속도로의 최적의 전환을 통해 동공화 경향이 감소된다. 분사 구멍의 가장 작은 단면은 분사 구멍 개구의 축방향 중간 영역에서 연장되므로 분사 구멍의 축소 및 확장 영역은 대략 동일한 축방향 연장부를 가진다.

또한, 이런 연료 분사 노즐은 예를 들어 방전 가공을 통해 특히 저렴하게 제조된다.

분사 구멍의 구성에서 여러 실시예를 생각할 수 있다. 분사 구멍은 원형, 타원형 및 슬릿형 중 하나의 단면 형태를 유익하게 가진다.

본 발명의 대상의 다른 장점 및 유익한 구성은 도면, 명세서 및 청구항에서 이해할 수 있다.

노즐 몸체(10)는 기부가 분사 측면 단부에 캡(13) 내에서 원추형 밸브 시트면(14)으로써 구성되는 구멍을 가진다.

캡(13)을 관통하여 연소실로 합류된 분사 구멍(20)이 시작되는 밸브 시트면(14)은 이에 상응되도록 구성된 폐쇄 원추(31)와 밸브 니들(30)의 정점에서 협동한다. (도시되지 않은) 폐쇄 스프링에 의해 가압되는 밸브 니들(30)은 노즐 몸체(10)의 입구측 영역에서 활주 가능하게 안내되는 안내부와 압력 견부를 통해 직경이 감소되고, 폐쇄 원추(31)가 자유벽에 형성된 후속부를 가진다. 밸브 니들(30)의 후속부는 주위를 둘러싸는 구멍(12)의 폭보다 작은 두께를 가지므로 공지된 방법에 의해 압력 견부의 높이만큼 공급 구멍과 연결된 (도시되지 않은) 챔버 쪽으로 확장된 환형 공간이 형성된다.

도1에서, 특히 도2에서 분사 구멍(20)은 엔진의 연소실 쪽으로 초기에 감소된 후 다시 확장되는 단면을 가진다. 축소부(21)에 이어 확장부(22)가 계속된다. 분사 구멍(20)은 "라발 노즐"(laval nozzle) 형태를 가진다. 라발 노즐에서와 같이 연료 분사 노즐의 축소부(21)에서 연료 분사의 높은 속도가 발생되나, 노즐의 확장부에서는 분무가 발생된다. 연료 분사의 높은 속도에 의해, 연료 분사 노즐의 최대 분산 영역이 연료 분사 노즐로부터 멀리 변위됨은 연료 분사 노즐의 확장부(22)에 의해 방지된다. 이를 통해 발생되는 연료 분사압의 분사 속도로의 "부드러운" 전환은 연료 분사 노즐의 공동화를 감소시킨다.

이런 유형의 연료 분사 노즐은 방전 가공을 통해 유익하게 제조될 수 있고, 분사 구멍(20)의 단면 형태의 다양성은 전압, 전류 및 속도비 등의 변수의 다양성을 통해 간단하게 제조될 수 있다. 이런 유형의 분사 구멍(20)의 제조비는 기술 분야에서 공지된, 공급 단면이 방출 단면보다 더 큰 원추형 분사 구멍에서 보다는 적게 든다. 기술 분야에서 공지된 연료 분사 노즐의 공급 개구는 여러 경우에 있어서, 추가의 유압 가공을 통해 라운딩되나, 본 발명에 따른 공급 개구의 라운딩화를 위한 공정은 생략되어 이를 위한 시간이 감소될 수 있기 때문에 전술된 분사 구멍(20)을 장착한 연료 분사 노즐의 제조비는 감소된다.

Claims (3)

1. 분사 구멍(20)이 시작되는 원추형 밸브 시트면(14)이 구멍(12)의 분사측 단부에 형성된 노즐 몸체(10)와,

   분사측 단부에 대향한 구멍(12)의 입구 영역에서 활주 가능하게 안내되며, 밸브 시트면(14)에 인접한 면에서 밸브 시트면(14)과 협동하는 폐쇄 원추(31)를 구비하여 폐쇄력에 대해 연료 유동 방향에 역방향으로 개방되는 밸브 니들(30)을 갖는 엔진용 자기 점화식 연료 분사 노즐에 있어서,

   분사 구멍 단면이 엔진의 연소실 쪽으로 먼저 축소된 후에 다시 확장되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 노즐.
2. 제1항에 있어서, 분사 구멍(20)의 단면 형태가 원형, 타원형, 슬릿 형태 중 하나를 갖는 것을 특징으로하는 연료 분사 노즐.
3. 제1항에 있어서, 분사 구멍의 단면이 가장 작은 영역은 축방향의 분사 구멍 연장부 중심에 양호하게 배치되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 노즐.