KR20020036232A - Injector for gasoline direct injection - Google Patents

Injector for gasoline direct injection Download PDF

Info

Publication number
KR20020036232A
KR20020036232A KR1020000066318A KR20000066318A KR20020036232A KR 20020036232 A KR20020036232 A KR 20020036232A KR 1020000066318 A KR1020000066318 A KR 1020000066318A KR 20000066318 A KR20000066318 A KR 20000066318A KR 20020036232 A KR20020036232 A KR 20020036232A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
needle
nozzle tip
fuel
injector
direct injection
Prior art date
Application number
KR1020000066318A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100398518B1 (en
Inventor
박종범
Original Assignee
이계안
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이계안, 현대자동차주식회사 filed Critical 이계안
Priority to KR10-2000-0066318A priority Critical patent/KR100398518B1/en
Publication of KR20020036232A publication Critical patent/KR20020036232A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100398518B1 publication Critical patent/KR100398518B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/10Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012Valves
    • F02M63/0014Valves characterised by the valve actuating means
    • F02M63/0015Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid
    • F02M63/0017Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid using electromagnetic operating means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

PURPOSE: An injector is provided to adjust fuel swirl amount appropriately to a driving condition of engine. CONSTITUTION: A nozzle tip(50) has a plurality of protrusion to pass fuel to a groove(51). A needle(30) has a plurality of connection hole(33) inside of a through hole(32). A needle guide(40) has a swirler(41) to connect with the nozzle tip(50). A knob(60) rotates the needle guide(40) in a certain angle to control swirl amount of injected fuel.

Description

가솔린직접분사식 인젝터{Injector for gasoline direct injection}Injector for gasoline direct injection

본 발명은 가솔린직접분사식 인젝터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가솔린직접분사식 엔진에 장착되는 인젝터에서 연소실로 분사되는 연료의 스월량이 엔진의 운행조건에 맞게 조절할 수 있도록 하는 가솔린직접분사식 인젝터에 관한 것이다.The present invention relates to a gasoline direct injection injector, and more particularly, to a gasoline direct injection injector to adjust the swirl amount of the fuel injected into the combustion chamber from the injector mounted on the gasoline direct injection engine. .

일반적으로 자동차용 가솔린 엔진의 연료분사는 전자제어식 시스템을 채용하고 있으며, 흡기매니폴드에 분사하는 형식이 주로 사용되고 있다. 이러한 연료분사의 근본 원리는 연료계통에 항상 일정한 압력을 가해 두었다가 인젝터의 노즐을 열어주어 흡기 매니폴드 내에 연료를 분출시키는 구조를 갖고 있다.In general, fuel injection of an automobile gasoline engine employs an electronically controlled system, and a type of injection into an intake manifold is mainly used. The basic principle of the fuel injection is to always apply a constant pressure to the fuel system, open the nozzle of the injector to eject fuel into the intake manifold.

이러한 전자식 연료분사의 제어는 각종 주행상태에서 기관의 출력성능 향상과 연비 향상 및 공해 가스 저감 등을 실현하기 위한 것으로, 이를 위해 엔진의 냉각수 온도, 흡입공기의 온도, 흡기 매니폴드의 압력과 대기 압력, 차속, 스로틀 개도량, 크랭크 각 신호 등을 각종 센서를 사용하여 검출한 후 이에 기초하여 전자제어장치(ECU)에서 에어콘 릴레이, 연료펌프 릴레이, 인젝터, 점화코일, ISC 밸브 등을 제어하고 있다.The control of the electronic fuel injection is to realize the engine's output performance, fuel economy and pollution gas reduction under various driving conditions.For this purpose, the engine's coolant temperature, intake air temperature, intake manifold pressure and atmospheric pressure After detecting the vehicle speed, the throttle opening amount, the crank angle signal, and the like using various sensors, the electronic control unit (ECU) controls the air conditioner relay, fuel pump relay, injector, ignition coil, and ISC valve.

상기한 전자제어장치(ECU)에 의한 제어를 크게 나누면 분사시기 제어와 분사량 제어로 나눈다. 먼저 분사시기 제어는 점화코일의 점화신호를 사용하며, 분사량 제어는 점화코일의 점화신호와 흡입 공기량 신호에 의한 기본 분사시간을 만듬과 동시에 각 센서로부터의 검촐신호에 의해 분사시간의 보정을 행하여 인젝터를 작동시키는 최종적인 분사시간을 정하고 있다.The control by the electronic control unit (ECU) can be divided into injection timing control and injection amount control. First, the injection timing control uses the ignition signal of the ignition coil, and the injection amount control creates the basic injection time by the ignition signal and the intake air amount signal of the ignition coil, and simultaneously corrects the injection time by the detection signal from each sensor. Final injection time is set to operate.

한편, 연소실로 연료를 직접분사하는 직접분사(Direct Injection)방식은 회전이 늦은 대형의 디젤엔진에 주로 이용되고 있으나, 현재는 고속 디젤엔진에서도 많이 이용되고 있다.On the other hand, the direct injection (Direct Injection) method of directly injecting fuel into the combustion chamber is mainly used in large-sized diesel engines with slow rotation, but is now also widely used in high-speed diesel engines.

또한, 최근에는 가솔린 엔진에도 이러한 직접분사방식이 채택되어 열효율의 개선을 도모하고 있다.In addition, in recent years, the direct injection method has been adopted in gasoline engines to improve thermal efficiency.

이러한 종래의 가솔린 직접분사(Gasoline Direct Injection)방식의 엔진에 사용되는 인젝터를 도 7을 참고하여 설명하면 다음과 같다.The injector used in the conventional gasoline direct injection type engine will be described with reference to FIG. 7 as follows.

도 7에 도시된 바와 같이 인젝터(10)의 하우징(11) 내부에는 다수의 관통공(13a)이 형성된 원판(13)과 일체로 형성되는 니들(12)이 수용되어 있다.As shown in FIG. 7, the needle 12 is integrally formed with the disc 13 in which the plurality of through holes 13a are formed in the housing 11 of the injector 10.

이 니들(12)의 하단부는 노즐팁(14)에 형성된 분사구(14a)를 개폐하도록 구성되는 것으로, 니들(12)의 중간부에 형성된 원판(13)이 아마츄어(16)에 의해 상하이동되므로서 분사구(14a)를 개폐되는 것이다. 즉, 코일(15)에 전류가 가해지면 아마츄어(16)가 원판(13)을 당기게 되므로서 니들(12)이 위로 올라가게 되어 분사구(14a)가 열리게 되는 것이다.The lower end of the needle 12 is configured to open and close the injection hole 14a formed in the nozzle tip 14, so that the disk 13 formed in the middle of the needle 12 is moved by the armature 16 It is to open and close the injection port (14a). That is, when a current is applied to the coil 15, the armature 16 pulls the disc 13, so that the needle 12 is lifted up to open the injection hole 14a.

즉, 연료는 하우징(11) 상부에 형성된 유입구(17)를 통과하여 필터(18)에서 여과된 채 고압의 상태로 유지하고 있으면서, 전자제어장치(ECU)의 제어에 의해 코일(15)에 전류가 가해지면 니들(12)이 상측으로 이동하여 분사구(13a)가 열리게 되므로서 고압의 연료가 연소실로 분사되는 것이다.That is, the fuel passes through the inlet port 17 formed in the upper part of the housing 11 and is maintained at a high pressure while being filtered by the filter 18, and the current is supplied to the coil 15 by the control of the electronic control unit ECU. When the needle 12 is moved upward, the injection hole 13a is opened, and the high pressure fuel is injected into the combustion chamber.

그러나 엔진은 저속에서 고속, 저부하에서 고부하까지 다양한 조건에서 운전되는 반면 상기한 종래의 인젝터에서 분사되는 연료의 스월량은 일정하므로서 엔진운행조건에 맞는 연료분사가 이루어지지 않아 연비의 악화와 엔진 출력이 저하되는문제점이 있었다.However, while the engine is operated under a variety of conditions from low speed to high speed, and low load to high load, the swirl amount of fuel injected from the above-mentioned injector is constant, so that fuel injection is not made according to the engine operating conditions, thereby deteriorating fuel economy and engine output There was a problem of this degradation.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 보다 상세하게는 가솔린직접분사식 엔진에 장착되는 인젝터에서 연소실로 분사되는 연료의 스월량이 엔진의 운행조건에 맞게 조절할 수 있도록 하는 가솔린직접분사식 인젝터를 제공하는 데 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made in order to improve the above problems, more specifically, the gasoline direct injection type to adjust the swirl amount of the fuel injected into the combustion chamber from the injector mounted on the gasoline direct injection type engine according to the operating conditions of the engine The purpose is to provide an injector.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,The present invention as a means for achieving the above object,

하우징 내부에 형성된 니들이 코일에 가해지는 전류의 유무에 따라 상하이동되며, 니들의 하단부가 노즐팁을 개폐하여 연료펌프에서 공급된 연료를 연소실에 직접분사하도록 하는 엔진의 직접분사식 인젝터에 있어서,In a direct injection injector of an engine in which a needle formed inside the housing is moved in accordance with the presence or absence of current applied to the coil, and the lower end of the needle opens and closes the nozzle tip to directly inject fuel supplied from the fuel pump into the combustion chamber.

내경에 홈으로 연료가 통과할 수 있도록 다수의 돌출턱이 규칙적으로 형성되는데, 이 돌출턱의 일측면은 수직면으로 형성되고 다른 일측면은 경사면으로 형성되어 상기한 하우징 하단부에 압입형성되는 노즐팁과;A plurality of protruding jaws are formed regularly so that fuel can pass through the groove in the inner diameter, and one side of the protruding jaw is formed in a vertical plane and the other side is formed in an inclined plane and press-formed at the lower end of the housing; ;

상기한 노즐팁의 분사구를 개폐하는 길이가 긴 원형막대로 중간부에 다수의 관통공을 가진 원판이 형성되며, 관통공 측으로 다수의 결합공이 형성되는 니들과;A needle having a plurality of through holes formed in a middle portion with a long circular rod for opening and closing the injection hole of the nozzle tip, and having a plurality of coupling holes formed at the through hole side;

상기한 니들이 수용되기 위해 하부는 원통형의 막대로 형성되고, 상부는 상기 니들의 결합공에 끼워지는 연결다리가 다수 형성되며, 하단부에는 상기 노즐팁에 형합되는 스월러가 형성되는 니들가이드와;A needle guide having a lower portion formed by a cylindrical rod to accommodate the needle, and a plurality of connecting legs inserted into the coupling hole of the needle, and a swirler formed at the lower portion at the lower portion thereof;

상기한 결합다리의 각 단부와 결합되어 상기 니들가이드를 일정각도 회전시키는 노브; 가 형성되어 분사되는 연료의 스월량이 조절가능하도록 구성되는 것을특징으로 하며,A knob coupled to each end of the coupling leg to rotate the needle guide at an angle; It is characterized in that the swirl amount of the fuel injected and formed is configured to be adjustable,

상기한 스월러는 니들가이드의 하단부에 형성되는 원뿔대형의 통의 외주에 홈과 돌출부가 형성되는데, 이 돌출부의 양측면은 상기한 노즐팁과 형합시에 노즐팁의 수직면 및 경사면과 나란하게 되도록 각각 수직면과 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하고,The swirler is provided with grooves and protrusions on the outer circumference of the truncated barrel formed at the lower end of the needle guide, and both sides of the protrusions are parallel to the vertical and inclined surfaces of the nozzle tip when mating with the nozzle tip. Characterized in that the vertical and inclined surfaces are formed,

상기한 노브는 전자제어장치(ECU)의 제어에 의해 작동하는 스탭모터에 의해 구동되는 것을 특징으로 한다.The knob is characterized in that it is driven by a step motor operated by the control of the electronic control unit (ECU).

도 1은 본 발명에 의해 구성된 인젝터의 단면도.1 is a cross-sectional view of an injector constructed in accordance with the present invention.

도 2는 본 발명에 의해 구성된 주요부의 사시도.2 is a perspective view of an essential part constituted by the present invention;

도 3은 도 1의 A-A선 단면도로서 연료를 직선분사하는 상태도.3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 4는 도 1의 A-A선 단면도로서 연료를 스월분사하는 상태도.4 is a cross-sectional view taken along a line A-A in FIG. 1 to swirl the fuel;

도 5 및 도 6은 각각 노즐팁이 개방된 상태와 폐쇄된 상태를 도시한 도면.5 and 6 are views showing a state in which the nozzle tip is open and closed, respectively.

도 7은 종래 인젝터의 단면도.7 is a cross-sectional view of a conventional injector.

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

20 : 인젝터 21 : 하우징20: injector 21: housing

23 : 코일 24 : 아마츄어23: coil 24: amateur

30 : 니들 31 : 원판30: needle 31: disc

32 : 관통공 33 : 결합공32: through hole 33: coupling hole

40 : 니들가이드 41 : 스월러40: needle guide 41: swirler

50 : 노즐팁 60 : 노브50: nozzle tip 60: knob

본 발명의 구성 및 작동에 따른 실시예를 도면과 함께 상세하게 설명하면 다음과 같다.When explaining the embodiment according to the configuration and operation of the present invention in detail with the drawings as follows.

도 1은 본 발명에 의해 구성된 인젝터의 단면도이며, 도 2는 본 발명에 의해 구성된 주요부의 사시도이며, 도 3은 도 1의 A-A선 단면도로서 연료를 직선분사하는 상태도이고, 도 4는 도 1의 A-A선 단면도로서 연료를 스월분사하는 상태도이며, 도 5 및 도 6은 각각 노즐팁이 개방된 상태와 폐쇄된 상태를 도시한 도면이다.1 is a cross-sectional view of an injector constructed in accordance with the present invention, FIG. 2 is a perspective view of an essential part constructed in accordance with the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. It is a state line which swirl-injects fuel as AA sectional drawing, and FIG. 5 and FIG. 6 are the figure which shows the state which the nozzle tip opened and the state closed, respectively.

도면 중에 표시된 도면부호 20은 본 발명에 의해 구성된 인젝터를 지시하는 것이며, 도면부호 30은 니들이다.Reference numeral 20 denoted in the drawing indicates an injector constructed by the present invention, and reference numeral 30 denotes a needle.

상기한 인젝터(20)는 종래와 같이 하우징(21) 내부의 수용공간(22)에는 코일(23)에 전류가 공급되면 작동하는 아마츄어(24)가 형성된다.As described above, the injector 20 is provided with an armature 24 that operates when a current is supplied to the coil 23 in the accommodation space 22 inside the housing 21.

상기한 아마츄어(24)의 작동에 의해 가동되어 인젝터(20)의 분사구(55)를 개폐하는 니들(30)은 길이가 긴 원형막대로 중간부에 다수의 관통공(32)을 가진원판(31)이 형성되며, 이 관통공(32)의 내측으로는 후설할 니들가이드(40)의 연결다리(45)가 끼워지는 다수의 결합공(33)이 형성된다.The needle 30, which is operated by the operation of the armature 24 and opens and closes the injection port 55 of the injector 20, has a long circular rod having a plurality of through holes 32 in the middle thereof. ) Is formed, and a plurality of coupling holes 33 into which the connecting legs 45 of the needle guide 40 to be rearranged are inserted into the through holes 32.

그리고 상기 니들(30)의 상하이동을 안내하는 니들가이드(40)는 상기 니들(30)의 하부를 수용하기 위해 원통형의 막대로 형성되며, 상부는 니들(30) 원판(31)에 형성된 결합공(33)에 끼워지는 연결다리(46)가 가늘고 길게 다수 형성된다. 그리고 니들가이드(40)의 하단부에는 노즐팁(50)에 형합되는 스월러(41)가 형성되는데, 이 스월러(41)는 상광하협한 원뿔대에 홈부(42)와 돌출부(43)가 다수 형성된다. 특히, 홈부(42)와 돌출부(43)를 이루는 일측은 수직면(44)으로 형성되고 다른 일측면은 경사면(45)으로 형성된다.And the needle guide 40 for guiding the shanghaidong of the needle 30 is formed of a cylindrical rod to accommodate the lower portion of the needle 30, the upper portion is a coupling hole formed in the disc 30 of the needle (30) A plurality of connecting legs 46 fitted in the 33 are formed long and thin. In addition, a swirler 41 is formed at the lower end of the needle guide 40 to be joined to the nozzle tip 50. The swirler 41 has a plurality of grooves 42 and protrusions 43 formed on a cone that is normally narrow. do. In particular, one side constituting the groove 42 and the protrusion 43 is formed as a vertical surface 44 and the other side is formed as an inclined surface 45.

그리고 인젝터(20)의 하단에는 노즐팁(50)이 압입되는데, 이 노즐팁(50)의 하부에는 연료가 분사되는 분사구(55)가 형성되며, 내주연에는 연료가 통과하면서 스월을 일으키게 하기 위한 홈부(51)와 돌출부(52)가 형성된다. 이 홈부(51)와 돌출부(52)를 이루는 양면은 상기한 스월러(41)의 수직면(44)과 경사면(45)과 나란하게 형성되어, 스월러(41)와 형합시 연료가 분사구(55)까지 이동되는 분사통로(56)가 이루어지게 된다.And the nozzle tip 50 is press-fitted to the lower end of the injector 20, the lower portion of the nozzle tip 50 is formed with an injection hole 55 for injection of fuel, the inner periphery to cause the swirl as the fuel passes through Grooves 51 and protrusions 52 are formed. Both surfaces forming the groove 51 and the protrusion 52 are formed in parallel with the vertical surface 44 and the inclined surface 45 of the swirler 41, so that fuel is injected into the sprayer 55 when mated with the swirler 41. Injection passage 56 is moved up to) is made.

또한, 인젝터(20)의 상단에는 니들가이드(40)를 회전시키기 위한 노브(60)가형성된다. 이 노브(60)는 엔진의 회전조건에 맞쳐 전자제어장치(ECU)에 의해 작동되는 스탭모터(61)로 구동되는 것이 바람직하다.In addition, a knob 60 for rotating the needle guide 40 is formed at the top of the injector 20. The knob 60 is preferably driven by the step motor 61 operated by the electronic control unit ECU in accordance with the rotational conditions of the engine.

그리고 하우징(21)의 상부 일측으로는 연료가 유입되는 유입구(25)가 형성되고, 유입구(25) 후방으로는 연료의 이물질을 거르는 필터(28)가 형성되어 있다.In addition, an inlet 25 through which fuel flows is formed at one upper side of the housing 21, and a filter 28 that filters foreign substances from the fuel is formed at the rear of the inlet 25.

도면 중 미설명부호 29는 코일에 전류를 공급하기 위해 연결되는 커넥터이다.In the figure, reference numeral 29 is a connector connected to supply a current to the coil.

이상과 같이 각각 구성되는 니들(30), 니들가이드(40), 노즐팁(50), 노브(60)은 다음과 같이 조립된다.The needle 30, the needle guide 40, the nozzle tip 50, and the knob 60, which are configured as described above, are assembled as follows.

우선 상기한 노즐팁(50)은 인젝터(20) 하우징(21)의 하단에 압입되고, 하우징(21)의 내부에 형성된 수용공간(22)에는 하단에 형성된 스월러(41)가 상기 노즐팁(50)에 형합되도록 니들가이드(40)가 수용되고, 상기 니들가이드(40)에는 니들(30)의 원판(31)이 하우징(21)의 시트(27)에 밀착되도록 니들(30)의 하부가 수용된다. 이 때 니들가이드(40) 상부에 형성된 연결다리(46)는 각각 원판(31)에 형성된 결합공(33)에 끼워지게 되고, 그 상단은 각각 스탭모터(61)에 의해 회전하는 노브(60)에 결합된다.First, the nozzle tip 50 is press-fitted into the lower end of the injector 20, the housing 21, and the swirler 41 formed at the lower end of the receiving space 22 formed in the housing 21 is the nozzle tip ( The needle guide 40 is accommodated so as to be fitted to the 50, and the needle guide 40 has a lower portion of the needle 30 so that the disc 31 of the needle 30 comes into close contact with the seat 27 of the housing 21. Are accepted. At this time, the connecting leg 46 formed on the needle guide 40 is fitted into the coupling hole 33 formed in the disc 31, respectively, and the upper end of the knob 60 rotates by the step motor 61, respectively. Is coupled to.

이상과 같이 구성되는 가솔린직접분사식 인젝터의 작동을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the gasoline direct injection injector configured as described above is as follows.

연료펌프에 의해 압송되어 유입구(25)로 유입되는 고압의 연료는 필터(28)에 의해 이물질이 제거된 후 하우징(21) 내부로 유입된 후 니들(30)의 반복동작에 의해 분사구(55)를 통해 연소실로 분사된다.The high pressure fuel pumped by the fuel pump and introduced into the inlet 25 is injected into the housing 21 after the foreign matter is removed by the filter 28 and then injected into the housing 21 by the repeated operation of the needle 30. It is injected into the combustion chamber through.

가솔린 직접분사엔진에서 저속 저부하 영역에서는, 연료를 압축 말기에 분사하므로서 점화 플러그 주위에만 혼합기가 형성되도록 하고 점화플러그에서 멀리 떨어진 곳에는 연료가 존재하지 않게 하여 연소실 전체적으로 희박한 상태에서 운행될 수 있도록 하는데, 이를 성층연소라고 부른다. 이 상태에서는 희박연소에 의한연비절감과 점화플러그 주위에서 적절한 혼합기로 인한 연소의 안정성 확보가 가능하다. 한편, 고속이나 고부하시에는 흡기행정시 연료를 분사하고 압축행정 동안 공기와 혼합시켜 균일 혼합기 상태로 연소시키게 되는데, 이를 균질연소라고 부른다. 이 상태에서는 엔진에서 최대 출력이 필요하거나 고속 주행시 사용되는 영역이다. 가솔린 직접분사 엔진에서는 이처럼 상이한 연료분사방식을 병용하고 있기 때문에 각 영역에 맞는 분사특성이 필요하게 된다. 즉, 상기한 성층연소영역에서는 분사 후 점화시기까지지의 짧은 시간동안 좁은 연소실 체적 내에서 양호한 혼합기를 얻기 위해서는 분무도달거리가 짧고 혼합이 양호한 높은 스월강도가 필요하다.In low-speed, low-load regions of gasoline direct injection engines, fuel is injected at the end of the compression cycle so that a mixer is formed only around the spark plug and no fuel is present away from the spark plug so that it can run in lean conditions throughout the combustion chamber. This is called stratified combustion. In this state, it is possible to reduce fuel consumption due to lean combustion and to ensure combustion stability due to an appropriate mixer around the spark plug. On the other hand, at high speeds or high loads, fuel is injected during intake stroke and mixed with air during compression stroke to combust in a homogeneous mixer, which is called homogeneous combustion. In this state, the engine needs maximum power or is used for high speed driving. Since gasoline direct injection engines use such different fuel injection methods together, injection characteristics appropriate to each area are required. That is, in the above-mentioned stratified combustion region, high swirl strength with short spray arrival and good mixing is required to obtain a good mixer in a narrow combustion chamber volume for a short time from injection to ignition.

따라서, 엔진이 저속운행 중이거나 저부하시가 되어 성층연소영역에서 운전하게 되면, 전자제어장치(ECU)에서는 스탭모터(61)를 가동시켜 노브(60)를 일측으로 회전시키게 된다. 이렇게 노브(60)가 일측으로 회전하게 되면 연결다리(46)를 매개로 연결된 니들(30)과 니들가이드(40)도 그에 따라 회전하게 된다. 이 때 스월러(41)는 도 4와 같이 위치되어 직선으로 형성되었던 분사통로(56)가 경사지게 변하게 된다.Therefore, when the engine is running at low speed or under low load, and operates in the stratified combustion region, the ECU controls the step motor 61 to rotate the knob 60 to one side. When the knob 60 rotates to one side, the needle 30 and the needle guide 40 connected through the connecting leg 46 also rotate accordingly. At this time, the swirler 41 is positioned as shown in FIG. 4 so that the injection passage 56 formed in a straight line is inclined.

반면에 고속이나 고부하시의 균질연소영역에서는 흡기행정 중의 연소실 체적이 크고 혼합에 충분한 시간이 있으며, 많은 연료를 분사해야 하기 때문에 낮은 스월 강도가 유리하다.On the other hand, in the homogeneous combustion region at high speed or high load, the combustion chamber volume in the intake stroke is large and there is sufficient time for mixing, and low swirl strength is advantageous because many fuels must be injected.

따라서 본 발명에 의한 인젝터(20)는 엔진이 저속운행 중이거나 저부하시인 경우에는 스월러(41)의 위치가 도 3과 같이 되고, 전자제어장치(ECU)에서는 연료의 분사속도에 맞춰 코일(23)에 전류를 반복해서 가하게 되므로서 아마츄어(24)가 작동하게 된다. 그러면 아마츄어(24)의 작동에 의해 니들(30)의 원판(31)이 상하이동되어 노즐팁(50)의 분사구(55)가 개폐를 반복하면서 고압의 연료가 직선으로 연소실로 분사된다. 이 때 스월러(41)와 노즐팁(50) 간에 형성되는 분사통로(56)는 직선으로 형성된다.Therefore, the injector 20 according to the present invention has the position of the swirler 41 as shown in FIG. 3 when the engine is running at low speed or under low load, and in the electronic control unit ECU, the coil ( The armature 24 is operated by repeatedly applying a current to 23). Then, the disk 31 of the needle 30 is moved by the operation of the amateur 24, the high pressure fuel is injected straight into the combustion chamber while the injection port 55 of the nozzle tip 50 is opened and closed repeatedly. At this time, the injection passage 56 formed between the swirler 41 and the nozzle tip 50 is formed in a straight line.

따라서 경사진 분사통로(56)를 통과하는 고압의 연료는 스월을 일으키게 되고, 분사구(55)에서 연소실로 분사되는 연료는 스월을 일으킨 상태로 강하게 분사된다.Therefore, the high-pressure fuel passing through the inclined injection passage 56 causes swirl, and the fuel injected from the injection port 55 into the combustion chamber is strongly injected in the state of causing the swirl.

이상과 같이 본 발명은 인젝터 하우징 내부에 스월을 일으키기 위한 노즐팁과 스월러를 형성하고, 이 스월러가 전자제어장치에 의해 엔진의 운행조건에 맞게 조절되어 연소실로 분사되는 연료의 스월량이 자동으로 조절되므로서 연비가 향상되고 엔진출력이 향상되는 커다란 장점이 있는 것이다.As described above, the present invention forms a nozzle tip and a swirler for generating a swirl in the injector housing, and the swirler is adjusted according to the operating conditions of the engine by the electronic controller so that the amount of fuel injected into the combustion chamber is automatically generated. By adjusting with the fuel economy is improved and the engine output is a big advantage.

Claims (3)

하우징(21) 내부에 형성된 니들(30)이 코일에 가해지는 전류의 유무에 따라 상하이동되며, 니들(30)의 하단부가 노즐팁(50)을 개폐하여 연료펌프에서 공급된 연료를 연소실에 직접분사하도록 하는 엔진의 직접분사식 인젝터(20)에 있어서,The needle 30 formed inside the housing 21 is moved in accordance with the presence or absence of current applied to the coil, and the lower end of the needle 30 opens and closes the nozzle tip 50 to directly supply fuel supplied from the fuel pump to the combustion chamber. In the direct injection injector 20 of the engine to be injected, 내경에 홈(51)으로 연료가 통과할 수 있도록 다수의 돌출턱(52)이 규칙적으로 형성되는데, 이 돌출턱(52)의 일측면은 수직면(53)으로 형성되고 다른 일측면은 경사면(54)으로 형성되어 상기한 하우징(21) 하단부에 압입형성되는 노즐팁(50)과;A plurality of protrusions 52 are regularly formed to allow fuel to pass through the grooves 51 in the inner diameter, one side of which is formed as a vertical surface 53 and the other side is an inclined surface 54. A nozzle tip (50) formed by press-fitting the lower end of the housing (21); 상기한 노즐팁(50)의 분사구(55)를 개폐하는 길이가 긴 원형막대로 중간부에 다수의 관통공(32)을 가진 원판(31)이 형성되며, 관통공(32) 내측으로 다수의 결합공(33)이 형성되는 니들(30)과;A disk 31 having a plurality of through holes 32 is formed in the middle part of a long circular rod that opens and closes the injection hole 55 of the nozzle tip 50. A needle 30 in which the coupling hole 33 is formed; 상기한 니들(30)이 수용되기 위해 하부는 원통형의 막대로 형성되고, 상부는 상기 니들(30)의 결합공(53)에 끼워지는 연결다리(46)가 다수 형성되며, 하단부에는 상기 노즐팁(50)에 형합되는 스월러(41)가 형성되는 니들가이드(40)와;In order to accommodate the needle 30, the lower part is formed of a cylindrical rod, and the upper part is formed with a plurality of connecting legs 46 fitted in the coupling hole 53 of the needle 30, the lower end of the nozzle tip A needle guide 40 formed with a swirler 41 to be joined to 50; 상기한 결합다리(45)의 각 단부와 결합되어 상기 니들가이드(40)를 일정각도 회전시키는 노브(60); 가 형성되어 분사되는 연료의 스월량이 조절가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가솔린직접분사식 인젝터.A knob 60 coupled to each end of the coupling leg 45 to rotate the needle guide 40 by a predetermined angle; The gasoline direct injection injector, characterized in that the swirl amount of the fuel injected is configured to be adjustable. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기한 스월러(51)는 니들가이드(40)의 하단부에 형성되는 원뿔대형의 통의외주에 홈(42)과 돌출부(43)가 형성되는데, 이 돌출부(43)의 양측면은 상기한 노즐팁(50)과 형합시에 노즐팁(50)의 수직면(53) 및 경사면(54)과 나란하게 되도록 각각 수직면(44)과 경사면(45)이 형성되는 것을 특징으로 하는 가솔린직접분사식 인젝터.The swirler 51 is formed with a groove 42 and a protrusion 43 on the outer circumference of the truncated conical barrel formed at the lower end of the needle guide 40, both sides of the protrusion 43 is the nozzle tip described above. Gasoline direct injection injector, characterized in that the vertical surface 44 and the inclined surface 45 is formed to be parallel to the vertical surface 53 and the inclined surface 54 of the nozzle tip 50 at the time of mating. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기한 노브(60)는 전자제어장치(ECU)의 제어에 의해 작동하는 스탭모터(61)에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 가솔린직접분사식 인젝터.The knob (60) is a gasoline direct injection injector, characterized in that driven by a step motor (61) operated by the control of the electronic control unit (ECU).
KR10-2000-0066318A 2000-11-09 2000-11-09 Injector for gasoline direct injection KR100398518B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0066318A KR100398518B1 (en) 2000-11-09 2000-11-09 Injector for gasoline direct injection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0066318A KR100398518B1 (en) 2000-11-09 2000-11-09 Injector for gasoline direct injection

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020036232A true KR20020036232A (en) 2002-05-16
KR100398518B1 KR100398518B1 (en) 2003-09-19

Family

ID=19698002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0066318A KR100398518B1 (en) 2000-11-09 2000-11-09 Injector for gasoline direct injection

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100398518B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100394623B1 (en) * 2000-12-30 2003-08-14 현대자동차주식회사 Gdi injector for variable swirl type
CN111852677A (en) * 2020-06-29 2020-10-30 广汽本田汽车有限公司 Engine fuel injection quantity control method, device, equipment and system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57183559A (en) * 1981-05-06 1982-11-11 Hitachi Ltd Fuel injection valve
JP3296212B2 (en) * 1996-10-22 2002-06-24 三菱自動車工業株式会社 Fuel injection nozzle
KR19980042214U (en) * 1996-12-24 1998-09-25 김영귀 Injector of automobile fuel system
JPH11107888A (en) * 1997-10-07 1999-04-20 Nippon Soken Inc Fuel injection valve
JPH11324869A (en) * 1998-05-14 1999-11-26 Zexel:Kk Variable-injection-hole-type fuel injection nozzle
JP3385989B2 (en) * 1999-01-13 2003-03-10 トヨタ自動車株式会社 Fuel injection valve

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100394623B1 (en) * 2000-12-30 2003-08-14 현대자동차주식회사 Gdi injector for variable swirl type
CN111852677A (en) * 2020-06-29 2020-10-30 广汽本田汽车有限公司 Engine fuel injection quantity control method, device, equipment and system

Also Published As

Publication number Publication date
KR100398518B1 (en) 2003-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5535716A (en) Compression ignition type gasoline engine injecting fuel inside intake port during exhaust stroke
US6612282B2 (en) Combustion chamber for DISI engine
JPH01301948A (en) Internal combustion engine
US5233956A (en) Internal combustion engine
EP0353763B2 (en) A fuel supply device of an engine
KR100398518B1 (en) Injector for gasoline direct injection
US10808668B2 (en) Methods and systems for a fuel injector
JP2653226B2 (en) 2-stroke diesel engine
US6499463B1 (en) Dual fuel source diesel engine
US20050224058A1 (en) Device for reduction of exhaust gas and fuel economy for an internal-combustion engine
US5738077A (en) Fuel injection system for a vehicle
KR20060069134A (en) Structure of cut-off solenoid injector
JP3146936B2 (en) In-cylinder injection internal combustion engine
EP1429010A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR FORMING STRATIFIED AIR−FUEL MIXTURE OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE
CA1180962A (en) Internal combustion engine
JPH0791322A (en) Swirl system internal combustion engine
KR100205994B1 (en) Intake structure for an internal combustion engine
JP3254086B2 (en) Combustion device for two-cycle gasoline engine
JPH07247841A (en) Cylinder fuel injection two-stroke engine
KR100228098B1 (en) Fuel injector of an automobile
KR19980047699U (en) Fuel injectors in automotive engines
EP0907827B1 (en) System for directly injecting fuel into a cylinder combustion chamber of an internal combustion engine
JPH04103855A (en) Fuel injection control device for two cycle engine
KR19990005112A (en) Injector of a car
KR19990059337A (en) Air injector for fuel atomization of the engine

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20080901

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee