KR200152781Y1 - 디젤엔진용 유니트 인젝터의 솔레노이드 구조 - Google Patents

Abstract

피드펌프로부터 공급되어 고압 챔버로 보내지는 연료의 통로를 개폐하므로서, 니들 밸브를 통해 연소실로 분사되는 연료의 분사량 및 분사시기를 제어하는 디젤엔진용 유니트 인젝터의 솔레노이드 구조에 관한 것으로서, 솔레노이드 밸브 및 연료 분사의 응답성을 향상시키고자 한다.

이를 위하여, 본 고안은 아마츄어(7a)와 결합되어 상승 동작시 고압 챔버쪽으로 공급되는 연료 통로(3a)를 폐쇄하고, 하강 동작시 상기 연료 통로를 개방하는 솔레노이드 밸브(7)와; 제1 솔레노이드(21)의 통전시 여자되어 전자기력을 발생시키므로서, 상기 아마츄어가 상승 동작되도록 하는 제1 스테이터(23)와, 제2 솔레노이드(31)의 통전시 여자되어 전자기력을 발생시키므로서, 상기 아마추어가 하강동작되도록 하는 제2 스테이터(33)를 포함하는 기술적 구성으로 이루어진다.

Description

디젤엔진용 유니트 인젝터의 솔레노이드 구조

본 고안은 디젤엔진용 유니트 인젝터의 솔레노이드 구조에 관한 것으로서, 특히 연료의 분사 상태를 제어하는 동작 응답성을 향상시킬 수 있도록 솔레노이드의 구조를 개선한 것에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 유니트 인젝터(unit injector)는 분사노즐과 분사펌프의 사이에 설치되는 분사파이프에 의한 무효체적(dead-volume) 공간을 제거하기 위하여 개발된 것으로서, 분사펌프와 분사노즐을 하나의 유니트로 형성하고 있다.

이러한 유니트 인젝터는 첨부된 제1도에 상세하게 도시된 바와 같이, 피드 펌프(도시생략)로부터 공급된 연료가 연료 입구(1)를 통하고 연료 통로(3)를 거쳐 스필(spill)실(5)로 공급되고; 솔레노이드 밸브(7)가 스프링(9)력에 의해 하강되어 연료 통로(3a)가 개방되며, 캠(11)가 연동되는 플런저(13)가 플런저 스프링(15)력에 의해 상승되므로서 고압 챔버(17)로 채워지며; 다시 솔레노이드(21)가 여자되고 스테이터(23)가 여자되어 솔레노이드 밸브(7)가 스프링(9)력을 이기고 상승되어 연료 통로(3a)가 폐쇄되고, 캠(11)의 구동에 의해 로커암(19)과 연동되는 플런저(13)가 하강되므로서 압축되고; 플런저(13)에 의해 압축된 연료 압력이 니들 밸브(25)의 스프링(27)력을 초과할 때, 그 니들 밸브(25)가 들어 올려져 개방되므로서 연료실로 분사되는 구조로 이루어진다.

또한, 계측된 연료량이 분사된 후에는 솔레노이드(21)의 통전이 차단되고 스프링(9)력에 의해 솔레노이드 밸브(7)가 하강되어 연료 통로(3a)가 개방되므로서 연료가 스필 통로(3b)를 통해 연료 탱크로 리턴되도록 구성된다.

종래 기술에서 설명된 유니트 인젝터에 있어서, 솔레노이드 밸브(7)는 아마츄어(armature)(7a)와 결합되어, 솔레노이드(21)의 통전시 여자되는 스테이터(23)의 전자기력에 의해 상승되고, 스프링(9)력에 의해 하강되므로서, 연료 통로(3a)를 연속적으로 개폐하고, 연료의 분사량 및 분사 시기를 제어한다.

그러나 종래 솔레노이드 밸브(7)의 동작 방식은 스프링(9)의 힘에 의해 응답성이 저하되는 문제점을 안고 있다.

예를 들어, 상기 솔레노이드 밸브(7)는 스프링(9)력을 이기고 상승하기 위해, 스테이터(23)의 전자기력이 커야된다. 또한, 스프링(9)력의 저하시에는 응답성이 떨어지며, 반대로 스프링(9)력이 과도하면 솔레노이드 밸브(7)의 상승시 응답성이 저하되는 문제점이 있다.

본 고안은 상술한 조앨 기술의 문제점을 해소하기 위한 목적에서 제안된 것으로서, 솔레노이드 밸브의 승강 동작이 스프링력에 의하지 않고, 솔레노이드의 전자기력에 의해서만 실시되도록 하므로서, 솔레노이드 밸브 및 연료 분사의 응답성을 향상시킬 수 있도록 한 디젤엔진용 유니트 인젝터의 솔레노이드 구조를 제공한다.

제1도는 일반적인 디젤엔진용 유니트 인젝터를 도시한 전체 단면도.

제2도는 본 고안에 의한 디젤엔진용 유니트 인젝터의 솔레노이드 구조를 도시한 일부 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3, 3a : 연료 통로 3b : 스필 통로

5 : 스필실 7 : 솔레노이드 밸브

7a : 아마츄어 7b : 밸브 시트

21 : 제1 솔레노이드 23 제1 스테이터

31 : 제2 솔레노이드 33 : 제2 스테이터

35 : 스페이서 37 : 스토퍼

이하, 본 고안을 실현하기 위한 바람직한 일 실시예를 첨부 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

제2도는 본 고안에 관련된 디젤엔진용 유니트 인젝터의 솔레노이드 구조를 보인 것으로서, 제1도의 요부를 확대하여 도시한 상태의 단면도이다.

본 고안을 설명함에 있어, 종래 기술에서 인용된 도면과 동일한 본 고안의 구성에 대해서는 설명의 명료성을 위해 동일 부호를 사용하기로 한다. 또한, 제1도의 구성을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도면에서의 설명 부호(IB)의 일측에는 피드 펌프(도시생략)로부터 공급되고, 고압 챔버(17)쪽으로 보내져 플런저(13)에 의해 압축되는 연료의 통로(3a) 및 스필실(5)을 개폐하므로서, 니들 밸브(25)를 통해 연소실로 분사되는 연료의 분사량 및 분사시기를 제어하고, 연료 탱크로 리턴되는 연료의 스필 통로(3b)를 개폐하는 본 고안의 솔레노이드 밸브 어셈블리가 장치된다.

여기서 본 고안의 솔레노이드 밸브(7)는 아마츄어(7a)와 한 몸체로 결합되고, 유니트 인젝터 바디(IB)에 상, 하 방향으로 설치된다. 또한, 솔레노이드 밸브(7)는 상승 동작시 밸브 시트(7b)가 유니트 인젝터 바디(IB)와 접촉되므로서, 연료 통로(3)를 통해 고압 챔버(17)쪽으로 공급되는 연료 통로(3a)를 폐쇄하고; 하강 동작시 밸브의 저면이 스토퍼(37)와 접촉되므로서 연료 통로(3a)를 개방하도록 구성된다.

이와 같은 구성들을 포함하는 솔레노이드 밸브 어셈블리에 있어서, 본 고안의 솔레노이드 밸브(7)는 승강 동작시의 응답성을 향상시키기 위해, 종래 기술의 스프링을 제거하고, 전자기력에 의해 밸브의 승강 동작을 제어하는 수단을 제공하고 있다.

보다 구체적으로, 솔레노이드 밸브(7)와 한 몸체로 형성된 아마츄어(7a)의 상측에는 상기 솔레노이드 밸브(7)를 상승시키기 위해, 제1 솔레노이드(21)의 통전시 여자되어 전자기력을 발생시키는 제1 스테이터(23)가 설치된다.

또한, 솔레노이드 밸브(7)와 한 몸체로 형성된 아마츄어(7a)의 하측에는 상기 솔레노이드 밸브(7)를 하강시키기 위해, 제2 솔레노이드(31)의 통전시 여자되어 전자기력을 발생시키는 제2 스테이터(33)가 설치된다.

그리고, 제1 스테이터(23)와 제2 스테이터(33)의 사이에는 그 갭(gap)을 조절하므로서, 아마츄어(7a) 및 솔레노이드 밸브(7)의 승강 스트로크를 조정하기 위한 스페이서(35)가 설치된다.

이와 같은 구성들을 포함하는 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 피드 펌프로부터 공급된 연료는 연료 입구(1)를 통하고 연료 통로(3)를 거쳐 스필실(5)로 공급된다.

이때, 솔레노이드 밸브(7)는 제2 솔레노이드(31)가 통전되므로서 여자되는 제2 스테이터(33)의 전자기력에 의해 하강되어 연료 통로(3a)를 개방한다.

따라서, 상기한 연료는 캠(11)과 연동되는 플런저(13)가 플런저 스프링(15)력에 의해 상승될 때 고압 챔버(17)로 채워진다.

다시, 상기한 연료는 캠(11) 및 로커암(19)에 연동되는 플런저(13)가 하강 동작시 압축되는데, 이때 솔레노이드 밸브(7)는 제1 솔레노이드(21)가 통전되므로서 여자되는 제1 스테이터(23)의 전자기력에 의해 상승되어 연료 통로(3a)를 폐쇄하므로서, 상기 연료의 압축 분사를 실현한다.

이어서, 플런저(13)에 의해 압축된 연료는 압력이 상승되어 니들 밸브(25)의 스프링(27)력을 초과할 때, 그 니들 밸브(25)가 들어 올려져 개방되므로서 연소실로 분사된다.

한편, 계측된 연료량이 분사된 후, 상기한 솔레노이드 밸브(7)는 제2 솔레노이드(31)가 통전되므로서 여자되는 제2 스테이터(33)에 의해 하강되므로서, 연료 통로(3a)를 개방하게 된다. 이때, 상기한 연료는 스필 통로(3b)를 통해 연료 탱크로 리턴된다.

이상에서 설명된 구성 및 작용을 통하여 알 수 있듯이, 본 고안에 의한 디젤엔진용 유니트 인젝터의 솔레노이드 구조는 종래 기술의 문제점을 실질적으로 해소한다.

즉, 본 고안에 의하면 솔레노이드 밸브의 승강 동작이 전자기력에 의해서만 이루어지므로서, 그 상, 하강 동작시 무부하가 실현되고, 응답성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 고안에 의하면 상기 효과의 결과로서, 연료의 분사량 및 분사 시기의 조정 성능이 향상되는 효과도 아울러 얻을 수 있다.

한편, 본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 실용신안등록 청구의 범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 피드 펌프로부터 공급되고 고압 챔버로 보내지는 연료의 통로를 개폐하므로서, 니들 밸브를 통해 연소실로 분사되는 연료의 분사량 및 분사시기를 제어하는 디젤엔진용 유니트 인젝터의 솔레노이드 구조에 있어서, 아마츄어와 결합되어 상승 동작시 고압 챔버쪽으로 공급되는 연료 통로를 폐쇄하고, 하강 동작시 상기 연료 통로를 개방하는 솔레노이드 밸브와, 제1 솔레노이드의 통전시 여자되어 전자기력을 발생시키므로서, 상기 아마츄어가 상승 동작되도록 하는 제1 스테이터와. 제2 솔레노이드의 통전시 여자되어 전자력을 발생시키므로서, 상기 아마츄어가 하강 동작되도록 하는 제2 스테이터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 유니트 인젝터의 솔레노이드 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 스테이터와 제2 스테이터의 사이에는 스페이서가 설치된 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 유니트 인젝터의 솔레노이드 구조.