KR20020038691A - 내연기관용 연료 분사 장치 - Google Patents

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KR20020038691A
KR20020038691A KR1020027000571A KR20027000571A KR20020038691A KR 20020038691 A KR20020038691 A KR 20020038691A KR 1020027000571 A KR1020027000571 A KR 1020027000571A KR 20027000571 A KR20027000571 A KR 20027000571A KR 20020038691 A KR20020038691 A KR 20020038691A
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베크마티아스
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클라우스 포스, 게오르그 뮐러
로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은 분사 밸브(11)에 접속된 고압 채널(10)에 고압 연료를 공급하는 펌프 유닛(39), 밀봉 세그먼트(114)를 가지며 홀(26)내에서 안내되는 피스톤형 밸브 부재(14)를 포함하는 제어 밸브(11)를 포함하고, 상기 밀봉 세그먼트(114)는 고압 챔버(16)에 의해 둘러싸이며, 상기 고압 챔버(16)는 펌프 작동실(48)에 연결되는 연료 분사 장치에 관한 것이다. 밸브 부재(14)의 한 단부는 연료 공급 시스템(58)에 연결된 저압 챔버(18)내로 돌출한다. 홀(26)은 밸브 시트(22)를 가지며,상기 밸브 시트(22)는 고압 챔버(16)로부터 저압 챔버(18)로의 연결을 제어하기 위해 밸브 부재(14)에 형성된 밸브 밀봉면(24)과 상호 작용한다. 고압 챔버(16)로부터 저압 챔버(18)로의 연료 유동 방향에 대해, 상기 밸브 시트(22)의 상류에서 홀(26)내에 있는 스로틀 섹션(21)은 밸브 부재(14)의 밀봉 세그먼트(114)와 함께 스로틀 갭(23)을 형성함으로써, 밸브 부재(14)의 행정 범위에서 개방 행정 동안 연료 유동을 제한하고 그 결과, 상기 밸브 부재(14)의 개방 행정 동안 부가의 유압력이 밸브 부재(14)에 영향을 주지 않는다.

Description

내연기관용 연료 분사 장치{Fuel injection system for an internal combustion engine}
펌프-노즐 유닛 형태의 이러한 연료 분사 장치는 독일 특허 공개 공보 DE 35 23 536 A1호에 공지되어 있다. 내연기관의 각 연료실에는 하나의 펌프-노즐 유닛이 제공된다. 이러한 펌프 노즐 유닛에는 펌프 유닛, 제어 밸브 및 분사 밸브가 하나의 유닛으로 통합된다. 펌프 유닛은 펌프 피스톤으로 이루어진다. 상기 펌프 피스톤은 내연기관과 동기화되어 구동되고 펌프 작동실 내로 삽입된다. 상기 펌프 작동실에서 펌프 피스톤은 그 안에 있는 고압 연료를 변위시킨다. 펌프 작동실은 연료 분사 밸브와 연결되며, 상기 연료 분사 밸브는 일정 연료 압력에서 개방됨으로써, 고압 연료를 내연기관의 연소실 내로 분사한다.
펌프-노즐 유닛의 하우징 내에 배치된 제어 밸브는 펌프 작동실과 연료 공급 시스템의 연결부를 개폐한다. 상기 연료 공급 시스템에는 낮은 연료 압력이 존재한다. 연료 공급 시스템은 연료를 펌프-노즐 유닛에 공급할 뿐만 아니라 초과 연료를 수용한다. 제어 밸브가 개방되면, 연료가 펌프 작동실로부터 연료 공급 시스템 내로 안내됨으로써, 분사 밸브 내에 연료 압력이 형성될 수 없고 따라서 분사가이루어질 수 없다.
제어 밸브가 폐쇄되면, 상응하는 압력이 형성되고 연료가 내연기관의 연소실 내로 분사된다. 이로 인해, 분사의 개시 및 분사 지속 시간 동안 분사되는 연료량이 제어될 수 있다. 밸브 부재는 스프링에 의해 개방 방향으로 하중을 받고, 여기서는 전자석에 의해 제공되는 제어 가능한 대항력에 의해 폐쇄 위치로 유지된다. 전자석이 차단되면, 스프링이 밸브 부재를 개방 방향으로 가압하고 고압 챔버로부터 저압 챔버로의 연결부가 개방된다.
제어 밸브의 밸브 부재는 독일 특허 공개 공보 DE 35 23 536 A1호에 제시된 실시예에서 밸브 시트 및 고압 영역으로부터 저압 영역으로의 유동 방향으로 볼 때 하류에 놓인 영역에 밸브 부재의 스로틀 칼라를 포함한다. 상기 스로틀 칼라에 의해 특정 영역에서 유동 단면적이 밸브 부재의 행정과 무관하게 된다. 이로 인해, 고압 챔버로부터 저압 챔버로의 스로틀링된 연료 흐름이 조절될 수 있다.
그러나, 공지된 밸브 부재는 밸브 부재의 개방 시, 밸브 밀봉면에 대한 유압력이 작용한다는 단점을 갖는다. 상기 유압력은 밸브 부재의 개방 행정 운동 중에 스프링의 개방력에 가산된다. 이로 인해, 전자석의 대항력은 밸브 부재가 연료 흐름이 스로틀링되는 위치에 고정되어야 한다는 요구에 따라 조절되기 어렵다.
본 발명은 내연기관용 연료 분사 장치에 관한 것이다.
도면에는 본 발명에 따른 연료 분사 장치의 실시예가 도시된다.
도 1은 연료 분사 장치의 종단면도.
도 2는 제어 밸브의 영역에서 도 1의 확대도.
도 3은 밸브 부재 행정의 함수로서, 제어 밸브에 의해 제어되는 유동 단면적의 개략도.
이에 비해, 청구항 제 1항의 특징을 가진 본 발명의 펌프-노즐 유닛은 개방 메커니즘에 의해 보상되어야 하는 부가의 유압력이 스로틀링 위치에서 밸브 부재에 작용하지 않는다는 장점을 갖는다. 밸브 부재는 유동 단면적이 행정과는 무관한,비교적 큰 행정 범위를 갖는다. 스로틀 갭은 홀의 실린더형 세그먼트와 밸브 부재 사이에 형성되고, 고압 챔버로부터 저압 챔버로의 연료 유동 방향으로 볼 때 밸브 시트의 상류측에 놓인다. 연료 흐름은 고압 챔버로부터 상기 스로틀 갭을 통해 그리고 그 다음에 밸브 밀봉면을 지나 저압 챔버로 안내되므로, 밸브 밀봉면에서 이미 낮은 연료 압력이 존재한다. 따라서, 밸브 부재에 대한 개방력에 중첩되는 유압력이 밸브 밀봉면에 작용하지 않거나 또는 단지 미미하게 작용한다. 상기 밸브 부재는 개방 및 폐쇄 위치와 더불어 제 3의, 스로틀 위치를 쉽게 취할 수 있으므로, 분사 밸브를 통해 보다 낮은 압력으로 예비 분사가 이루어질 수 있다.
도 1에는 내연기관, 특히 자체 점화식 내연기관의 연소실 내로 연료를 분사하기 위해 사용되는 바와 같은 펌프-노즐 유닛 형태의 본 발명에 따른 연료 분사 장치의 종단면도가 도시된다. 펌프-노즐 유닛은 분사를 위해 필요한 모든 부품, 즉 고압 발생 펌프 유닛(39), 분사 밸브(1) 및 분사의 시작과 끝을 제어하는 제어 밸브(11)를 포함한다. 보다 나은 이해를 위해, 도 2에는 제어 밸브(11)의 영역에서 도 1의 확대도가 도시된다. 하기에서는 먼저 개별 부품의 구성을 설명한 다음, 펌프-노즐 유닛의 부품으로서 그 기능을 설명한다.
분사 밸브(1)는 분사 밸브 몸체(2)를 포함한다. 상기 분사 밸브 몸체(2)는 실질적으로 계단형 직경을 가진 실린더로서 형성되며 한 단부가 도면에 도시되지 않은 내연 기관의 연소실 내로 돌출한다. 분사 밸브 몸체(2)에는 긴 홀(9)이 형성되며, 상기 홀(9)의 폐쇄된 단부는 연소실을 향하고 적어도 하나의 분사구(7)를 갖는다. 상기 분사구(7)는 긴 홀(9)을 내연기관의 연소실에 연결한다. 긴 홀(9)내에는 밸브 니들(3)이 배치된다. 상기 밸브 니들은 폐쇄 스프링(5)의 힘에 대항해서 종방향으로 이동 가능하며 그것의 개방 행정 운동에 의해 적어도 하나의 분사구(7)의 개폐를 제어한다. 밸브 니들(3)은 분사 밸브 몸체(2) 내에 형성된 압력 챔버(8)에 의해 둘러 싸인다. 상기 압력 챔버(8)는 밸브 니들(3)을 둘러싸는 링 채널로서 분사구(7)까지 연장되며 분사 밸브 몸체(2)내에 형성된 고압 채널(10)을 통해 고압 연료로 채워질 수 있다.
연소실 반대편에 놓인 분사 밸브 몸체(2)의 측면에 실린더형 밸브 몸체(12)가 배치된다. 상기 밸브 몸체(12)는 정면이 분사 밸브 몸체(2)에 접하고, 그것의 다른 정면, 즉 연소실 반대편에 놓인 정면은 펌프 몸체(40)에 접한다. 분사 밸브 몸체(2), 밸브 몸체(12) 및 펌프 몸체(40)는 도면에 도시되지 않은 장치에 의해 축방향으로 서로 고정된다. 분사 밸브 몸체(2)내에 형성된 고압 채널(10)은 축방향으로 전체 밸브 몸체(12)를 통해 펌프 몸체(40)까지 연장된다. 밸브 몸체(12)에는 제어 밸브(11)의 부분으로서 축방향으로 홀(26)이 형성된다. 상기 홀(26)은 직경이 더 큰 밀봉 세그먼트(126) 및 직경이 더 작은, 연소실쪽으로 폐쇄된 가이드 세그먼트(226)로 세분된다. 2개의 세그먼트(126, 226)의 전이부에는 밸브 시트(22)로 사용되는 링 쇼울더가 형성된다. 홀(26)에는 밸브 부재(14)가 배치된다. 밸브 부재(14)는 홀(26)의 밀봉 세그먼트(126)내에 밀봉 방식으로 안내되고 밸브 밀봉면(24)의 형성 하에 연소실쪽으로 가늘어지며 홀(26)의 가이드 섹션(226)내로 돌출한다. 상기 밸브 부재(14)는 연소실측 그 단부쪽으로 직경이 다시 커지며, 홀(26)의 가이드 세그먼트(226)에 안내된 세그먼트(214)로 이어진다. 밸브 부재(14)와 홀(26)의 연소실측 단부 사이에는 스프링(27)이 예비응력(prestress) 하에 배치된다. 상기 스프링은 밸브 부재(14)에 힘을 연소실로부터 멀어지도록 가한다.
밸브 몸체(12)내에 형성된 고압 챔버(16)는 밸브 부재(14)의 밀봉 방식으로 안내된 세그먼트(114)를 둘러싸고, 연결 홀(20)을 통해 고압 채널(10)에 연결된다. 제어 밸브(11)는 저압 챔버(18)에 대한 연결부를 개폐한다. 상기 저압 챔버(18)는 밸브 부재(14)의 세그먼트(114)와 (214) 사이에 형성된 밸브 부재(14)의 가는 부분과 홀(26)의 가이드 세그먼트(26)로 형성된다. 저압 챔버(18)는 공급 채널(29)을 통해 연료 공급 시스템(58)에 연결된다. 연료 공급 시스템(58)은 탱크(66)를 포함한다. 연료는 상기 탱크(66)로부터 저압 라인(60)을 통해 공급 펌프(62)를 이용해서 저압 챔버(18)내로 이송된다. 공급 펌프(62)와 평행하게 과압 밸브(64)가 배치된다. 상기 과압 밸브(64)는 일정한 한계 압력의 초과시 연료가 저압 챔버(18)로부터 다시 탱크(66)로 흐를 수 있도록 하기 위해 제공된다.
연소실 반대편에 놓인 밸브 부재(14)의 정면(28)은 펌프 몸체(40)에 형성된 제어 챔버(30)내로 돌출한다. 제어 챔버(30)는 연료로 채워진다. 제어 챔버(30)내의 연료 압력을 통해, 스프링(27)의 힘에 대항하는 유압력이 밸브 부재(14)의 정면(28)에 가해짐으로써, 밸브 부재(14)가 홀(26)내에서 제어 챔버(30)내의 연료 압력에 의해 제어되어 종방향으로 이동될 수 있다.
제어 챔버(30)는 연결 홀(33)을 통해 스프링 챔버(28)에 연결된다. 상기 스프링 챔버(38)는 가이드 홀(37)의 폐쇄된 단부 및 상기 가이드 홀(37)내에 밀봉방식으로 종향으로 이동 가능하게 안내된 제어 피스톤(32)의 정면에 의해 제한된다. 제어 피스톤(32)은 스프링 챔버(38)내에 예응력 하에 배치된 복귀 스프링(36)에 의한 하중을 받으며, 스프링 챔버(38) 반대편에 놓인 그 정면이 압전 액추에이터(34; piezo actuator)에 연결된다. 상기 압전 액추에이터(34)는 적합한 전류 공급에 의해 그 폭이 변동됨으로써 가이드 홀(37)내에서 제어 피스톤(32)을 이동시킬 수 있다. 제어 피스톤(32)은 그 종방향 이동 시 연료를 스프링 챔버(38)로부터 변위시키고 연결 홀(33)을 통해 연료를 제어 챔버(30)내로 가압함으로써, 거기서 압력 및 그에 따라 밸브 부재(14)의 정면(28)에 대한 유압력이 변동된다.
밸브 시트(22)와 고압 챔버(16) 사이에서 스로틀 세그먼트(21)가 홀(26)내에 형성된다. 상기 스로틀 세그먼트(21)는 홀(26)의 밀봉 세그먼트(126)에 비해 약간 더 큰 직경을 갖는다. 이로 인해, 홀(26)의 스로틀 세그먼트(21)와 밸브 부재(14)의 표면 사이에 링형 갭으로서 형성된 좁은 스로틀 갭(23)이 형성된다. 따라서, 고압 챔버(16)로부터 저압 챔버(18)로의 연료 흐름을 제어하기 위해, 밸브부재(14)의 폐쇄된 그리고 개방된 위치와 더불어, 부가의 위치가 주어진다. 즉, 밀봉 세그먼트(114)로부터 밸브 밀봉면(24)으로의 전이부에 형성된 제어 에지(25)가 홀(26)의 스로틀 세그먼트(21) 내부에 배치되면, 고압 챔버(16)로부터 저압 챔버(18)로의 연료 흐름이 스로틀링된다. 제어 에지(25)가 밸브 부재(14)의 개방 행정 운동 동안 스로틀 세그먼트(21)로부터 들어올려지면, 연료가 고압 챔버(16)로부터 저압 챔버(18)로 자유로이 흐르게 된다.
도 3의 다이어그램은 밸브 부재(14)의 행정(h)에 대한, 밸브 부재(14)에 의해 해제된 유동 단면적(A)을 나타낸다. 밸브 밀봉면(24)이 밸브 시트(22)에 접할 때 행정(h)은 제로이다. 개방 행정 운동을 시작할 때, 밸브 밀봉면(24)과 밸브 시트(22) 사이에 형성된 제어 갭(31)은 스로틀 갭(23)보다 작은 유동 단면적을 갖는다. 따라서, 유동 단면적(A)은 행정(h)에 따라 제어 갭(31)의 유동 단면적이 스로틀 갭(23)의 유동 단면적에 이를 때까지 커진다. 이 시점에서부터 유동 단면적(A)의 크기가 행정(h)의 증가에 따라 약간만 커지는데, 그 이유는 유동 단면적(A)이 스로틀 갭(23)에 의해 결정되므로, 후속하는 제어 갭(31)이 연료의 유동 단면적에 대해 그리고 그에 따라 유동 저항에 대해 큰 역할을 하지 않기 때문이다. 행정(h)의 이러한 평탄 부분은 도 3에서 Δh로 표시되고 제어 밸브(11)의 작동 범위를 나타낸다. 상기 작동 범위에서 밸브 부재(14)는 폐쇄된 제어 밸브(11)에서 세팅되는 압력 보다 낮은 예비 분사 압력을 고압 채널(10)에 형성한다. 스로틀 세그먼트(21)에 의해 부분 Δh이 상당히 크므로, 예비 분사를 위한 밸브 부재(14)의 제어가 확실하게 이루어질 수 있다. 그 이유는 특정 행정(h)이 정확히 주어질필요 없이, 행정 범위 Δh 내에서만 행정이 이루어지면 되기 때문이다.
펌프 몸체(40)에는 펌프 몸체의 종방향으로 연장된 펌프 홀(44)이 형성된다. 상기 펌프 홀(44)은 연소실에 대해 폐쇄된다. 펌프 홀(44)내에서 펌프 피스톤(42)이 종방향으로 이동 가능하게 안내된다. 연속실측의 펌프 피스톤(42) 정면과 펌프 홀(44)의 폐쇄된 단부 사이에는 펌프 작동실(48)이 형성된다. 고압 채널(10)이 상기 펌프 작동실(42)내로 뻗는다. 펌프 피스톤(42)은 도면에 도시되지 않은 메커니즘, 예컨대 내연기관에 의해 구동되는 캠 샤프트에 의해 분사 사이클로 펌프 홀(44)내에서 종방향으로 이동된다. 펌프 피스톤(42)은 펌프 작동실(48)을 향한 공급 운동 시 연료를 펌프 작동실(48)로부터 변위시키고 고압으로 고압 채널(10)내로 가압한다.
펌프-노즐 유닛의 동작은 다음과 같이 이루어진다. 즉, 분사를 시작할 때 제어 챔버(30)의 압력이 낮은데, 그 이유는 압전 액추에이터(34)에 전류가 공급되지 않기 때문이다. 이로 인해, 밸브 부재(14)의 정면(28)에 대한 유압력이 스프링(27)의 힘 보다 작고, 밸브 부재(14)의 정면(28)이 제어 챔버(30)의 벽에 인접하므로, 밸브 밀봉면(24)이 밸브 시트(22)로부터 들어올려진다. 따라서, 고압 챔버(16)로부터 저압 챔버(18)로의 연결부가 개방되고, 고압 채널(10)내에는 공급 펌프(62)에 의해 발생된, 낮은 연료 압력이 존재한다. 펌프 피스톤(42)은 그 상부 전환점에 놓이므로, 펌프 작동실(48)이 그 최대 체적을 갖는다.
도면에 도시되지 않은 메커니즘에 의해, 펌프 피스톤(42)이 펌프 작동실(48)로 이동되므로, 펌프 피스톤은 펌프 작동실(48)에 있는 연료를 압축시켜 고압채널(10)내로 변위시킨다. 펌프 피스톤(42)이 상기 공급 행정을 시작한 직후에, 압전 액추에이터에 전류가 공급되므로, 압전 액추에이터는 그 길이를 변동시키고 제어 피스톤(32)을 복귀 스프링(36)의 힘에 대항해서 스프링 챔버(38)내로 이동시킨다. 이로 인해 스프링 챔버(38)로부터 변위된 연료는 제어 챔버(30)내의 연료 압력을 증가시키므로, 밸브 부재(14)의 정면(28)에 대한 힘이 마찬가지로, 스프링(27)의 힘보다 커질 정도로 증가된다. 압전 액추에이터(34)에 대한 전류 공급은 밸브 밀봉면(24)이 밸브 시트(22)에 접하지 않으면서, 제어 에지(25)가 스로틀 세그먼트(21)내로 삽입되도록 조정된다. 펌프 피스톤(42)의 공급 운동을 시작할 때 실제로 스로틀링되지 않고 고압 채널(10)로부터 고압 챔버(16)를 통해 저압 챔버(18)내로 흐를 수 있는 연료는 이제, 스로틀 갭(23)을 통해 스로틀링됨으로써, 고압 챔버(16) 및 고압 채널(10)에 일정한 예비 분사 압력이 세팅된다. 상기 예비 분사 압력은 펌프 피스톤(42)의 공급율이 얼마나 큰지 그리고 스로틀 갭(23)의 스로틀링 작용이 얼마나 센지에 의존한다. 연료 압력의 스로틀링은 스로틀 갭(23)에서 이루어지므로, 연료가 밸브 밀봉면(24)에 이르면, 저압 챔버(18)로의 연료 흐름 압력이 강하된다. 따라서, 밸브 밀봉면(24)에 대한 작은 유압력만이 나타나므로 개방 방향으로 밸브 부재(14)에 대한 힘이 나타나지 않는다. 상기 부가의 힘은 제어 챔버(30)내의 압력에 의해 보상되어야하며, 이것은 제어 밸브의 신뢰성을 현저히 떨어뜨릴 것이다. 개방력으로서 실질적으로 스프링(27)의 힘만이 작용하기 때문에, 제어 챔버(30)내의 압력을 통해 매우 정확히 밸브 부재(14)의 스로틀 위치가 주어질 수 있다.
고압 채널(10)내의 그리고 그에 따라 분사 밸브(1)의 압력 챔버 내의, 예비 분사 압력이 밸브 니들(3)을 폐쇄 위치에 유지시키는 폐쇄 스프링(5)의 힘에 의해 조정됨으로써, 밸브 니들(3)에 대한 유압력은 밸브 니들(3)을 개방 위치로 이동시켜 분사구(7)를 해제하기에 충분하다. 예비 분사 압력이 최대 분사 압력보다 현저히 낮기 때문에, 작은 연료량만이 연소실 내로 분사된다(예비 분사). 메인 분사를 위해, 제어 피스톤(32)은 압전 액추에이터(34)에 의해 제어 챔버(32)내의 압력을, 밸브 부재(14)의 밸브 밀봉면(24)이 정면(28)에 대한 유압력에 의해 밸브 시트(22)에 접할 때까지, 더욱 상승시킨다. 이로 인해, 고압 챔버(16)과 저압 챔버(18)의 연결이 차단되고, 펌프 피스톤(42)에 의해 발생될 수 있는 최대 압력이 고압 채널(10) 및 압력 챔버(8)내에서 작용한다. 분사는 현저히 더 높은 분사 압력으로 그리고 그에 따라 높은 분사 속도로 이루어진다.
메인 분사는 늦어도 펌프 피스톤(42)이 그 하부 전환점에 이르고 펌프 피스톤(42)에 의해 변위 가능한 전체 연료가 고압 채널(10)내로 공급될 때까지 계속될 수 있다. 그러나, 대개 메인 분사는 훨씬 전에 끝나는데, 그 이유는 한편으로는 연소실에 더 적은 연료가 필요하고 다른 한편으로는 분사의 정확히 규정된 종료가 이루어지기 때문이다. 이것은 압전 액추에이터(34)에 의해 제어되는 방식으로 제어 챔버(30)내의 압력이 감소됨으로써 이루어진다. 스프링(27)의 힘은 다시 밸브 부재(14)의 정면(28)에 대한 유압력보다 커지고 밸브 부재(14)는 제어 챔버(30)의 방향으로, 밸브 부재(14)가 제어 챔버(30)의 벽에 접할 때까지, 이동된다. 이로 인해, 고압 채널(10)이 고압 챔버(16)를 통해 저압 챔버(18)에 연결되므로, 압력챔버(8)내의 압력이 강하하고 밸브 니들(3)은 폐쇄 스프링(5)에 의해 분사구(7)를 폐쇄시킨다. 분사의 종료 후 펌프 피스톤(42)에 공급되는 잔류 연료는 하부 전환점에 도달하기 전에, 저압 라인(60)내로 공급되고 거기서 과압 밸브(64)를 통해 탱크(66)로 공급된다.
하부 전환점으로부터 상부 전환점으로 펌프 피스톤(42)의 후속하는 행정 운동 시, 공급 펌프(62)에 의해 연료가 저압 라인(60) 및 공급 채널(29)을 통해 저압 챔버(18)내로 펌핑되고, 거기서 부터 연료는 고압 챔버(16), 연결 홀(20) 및 고압 채널(10)을 통해 펌프 작동실(48)에 이른다. 펌프 피스톤(42)이 상부 전환점에 이르면, 분사 사이클이 끝난다.
펌프-노즐 유닛의 동작을 위해, 분사 밸브(1)에 대한 밸브 부재(14), 제어 피스톤(32) 및 펌프 피스톤(44)의 배치가 도면에 도시된 대로 이루어질 필요는 없다. 필요한 경우, 상기 부재들 중 하나 또는 다수가 다른 방식으로 배치되는 것도 가능하다. 예컨대, 밸브 부재(14) 및 그에 따라 홀(26)이 노즐 니들(3)의 종축에 대해 수직으로도 배치될 수도 있다.
도면에 도시된 바와 같이 압전 액추에이터를 이용해서 밸브 부재(14)에 대한 폐쇄력을 제어하는 것과 더불어, 폐쇄력을 예컨대 전자석에 의해 가하는 것도 가능하다. 또한, 압전 액추에이터(34)의 힘이 유압 변환을 통해 제공되지 않고, 직접 밸브 부재(14)에 작용할 수 있다.

Claims (5)

  1. 펌프 작동실(48)로부터 연료를 변위시킴으로써 고압 연료를 공급하는 펌프 유닛(39), 상기 펌프 작동실(48)을 분사 밸브(1)에 연결시키는 고압 채널(10), 및 실린더형 밀봉 세그먼트(114)를 가지며 홀(26)내에서 종방향으로 이동 가능하게 안내되는 밸브 부재(14)를 갖춘 제어 밸브(11)를 포함하고, 상기 밀봉 세그먼트(114)는 고압 챔버(16)에 의해 둘러싸이며, 상기 고압 챔버(16)는 펌프 작동실(48)에 연결되고, 상기 밸브 부재(14)의 한 단부가 저압 챔버(18)내로 돌출하며, 상기 저압 챔버(18)는 연료 공급 시스템에 연결되고, 고압 챔버(16)와 저압 챔버(18) 사이에서 홀(26)내에 밸브 시트(22)가 형성되며, 상기 밸브 시트(22)는 고압 챔버(16)로부터 저압 챔버(18)로의 연결을 제어하기 위해 밸브 부재(14)에 형성된 밸브 밀봉면(24)과 상호 작용하고, 상기 밸브 부재(14)의 폐쇄 운동이 고압 챔버(16)로부터 저압 챔버(18)로의 연료 유동 방향에 대해 유동 방향으로 이루어지도록 구성된, 내연기관용 연료 분사 장치에 있어서,
    상기 밸브 시트(22)의 상류에서 홀(26)내에 스로틀 세그먼트(21)가 형성됨으로써, 스로틀 세그먼트(21)와 밸브 부재(14)의 표면 사이에 스로틀 갭(23)이 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 홀(26)의 스로틀 세그먼트(21)가 밸브 시트(22)로부터 상류로 고압 챔버(16)에까지 연장되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    상기 밸브 부재(14)의 밀봉 세그먼트(114)로부터 밸브 밀봉면(24)으로의 전이부에 제어 에지(25)가 형성되고, 상기 제어 에지는 개방 행정 운동시 홀(26)의 스로틀 세그먼트(21)로부터 나오는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 시트(22)가 링 쇼울더로 형성되고, 상기 링 쇼울더는 연료의 유동 방향으로 홀(26)을 방사방향으로 좁힘으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 밀봉면(24)이 링 쇼울더로서 밸브 부재(14)를 방사방향으로 좁힘으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
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