KR20020048472A - 디젤 엔진용 분사 노즐의 이동장치 - Google Patents

디젤 엔진용 분사 노즐의 이동장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20020048472A
KR20020048472A KR1020000077585A KR20000077585A KR20020048472A KR 20020048472 A KR20020048472 A KR 20020048472A KR 1020000077585 A KR1020000077585 A KR 1020000077585A KR 20000077585 A KR20000077585 A KR 20000077585A KR 20020048472 A KR20020048472 A KR 20020048472A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
oil
nozzle
nozzle body
pressure chamber
engine
Prior art date
Application number
KR1020000077585A
Other languages
English (en)
Inventor
김건상
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 KR1020000077585A priority Critical patent/KR20020048472A/ko
Publication of KR20020048472A publication Critical patent/KR20020048472A/ko

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/50—Arrangements of springs for valves used in fuel injectors or fuel injection pumps

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

본 발명은 디젤 엔진용 분사 노즐의 이동 장치에 관한 것으로서, 연소실 내에 소정 깊이로 삽입된 복수의 분공을 갖춘 노즐 몸체와, 실린더 헤드의 장착공 내에 와셔를 개재하여 고정되는 노즐 외체로 이루어진 디젤 엔진용 분사 노즐에 있어서, 상기 노즐 몸체와 노즐 외체 사이에 노즐 몸체를 상, 하로 소정 거리 이동시킬 수 있는 오일 압력이 작용될 수 있도록 마련되는 오일 압력실과, 상기 노즐 몸체 내부에 상기 오일 압력실로 오일을 공급 또는 배출시킬 수 있도록 매설되는 오일 이송관, 상기 오일 이송관 상에 이송 오일을 공급 또는 배출 가능하게 개폐시킬 수 있도록 설치되는 솔레노이드 밸브와, 엔진의 회전수 및 연료량을 감지하여 솔레노이드 밸브를 개폐시킬 수 있는 제어 신호를 출력하는 전자 제어 유닛과, 상기 오일 이송관을 통하여 유동되는 오일을 저장하는 오일 저장 탱크를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 의하면 엔진의 회전수 및 부하 변동에 따라 연소실 내에 삽입되는 분공의 위치를 가변적으로 적절하게 조절할 수 있으므로 배출 가스의 매연을 억제하면서도 엔진의 출력을 더욱 향상시킬 수 있다.

Description

디젤 엔진용 분사 노즐의 이동 장치{DEVICE FOR MOVING INJECTION NOZZLE FOR DIESEL ENGINE}
본 발명은 디젤 엔진용 분사 노즐의 이동 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 회전수(속도) 및 부하 변동에 따라 연소실 내로 분사 노즐의 선단부가 상, 하로 이동될 수 있도록 하는 디젤 엔진용 분사 노즐의 이동 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 디젤 엔진은 실린더 내에 공기를 흡입하여 압축하면 500 ~ 550℃ 의 압축열이 발생되며, 이 때 분사 노즐을 통하여 연료를 고압 분사하여 착화 연소시키는 엔진이다. 이러한 분사 노즐의 선단부에는 다수의 분사 구멍(이하, 분공이라고 함)이 가공되어 있으며, 이를 통하여 미립화된 연료가 연소실로 공급되는 것이다. 여기서 분공이 연소실 내부에 삽입되는 깊이(이하, NTP 라 약칭함. NTP ; Nozzle Tip Protrusion)에 따라 동일한 엔진이라도 성능 및 배기 가스 배출 특성이 매우 큰 차이를 나타내고 있는 실정이다.
도 1 은 종래의 실시예에 따른 디젤 엔진용 분사 노즐의 구성 및 장착 상태를 나타낸 단면도이다.
도 1 에서 보면, 실린더 헤드(1)의 장착공(1a) 내에 분사 노즐(2)이 장착되는데, 상기 분사 노즐(2)은 외체(3)와 몸체(4)로 구분된다. 상기 분사 노즐(2)의 몸체(4)의 선단부에는 다수의 분공(4a)이 형성되고, 이는 도시된 NTP 깊이 만큼 연소실(7) 내부로 삽입(돌출)된다. 상기 분사 노즐(2)의 몸체(4) 내부에는 연료 유입통로(4b)가 공급되는 고압의 연료를 유입시킬 수 있도록 형성되고, 이 연료 유입 통로(4b)에는 연료 압력실(4c)이 연료의 유입 압력을 조정시킬 수 있도록 형성된다. 상기 연료 유입 통로(4b)의 내부, 즉 연료 압력실(4c)을 관통하여 노즐 선단부에 이르는 위치에 니들 밸브(Needle Valve)(5)가 분공(4a)을 개폐시킬 수 있도록 상, 하로 유동 가능하게 내장된다. 그리고 실린더 헤드(1)와 분사 노즐(2)의 외체(3) 사이에는 와셔(Washer)(6)가 연소 가스의 누설을 막을 수 있도록 설치된다.
이와 같이 구비된 종래의 분사 노즐(2)에서, 도시되지 않은 분사 펌프로부터 공급되는 고압의 연료는 연료 유입 통로(4b)를 통하여 유입된 후 연료 압력실(4c)의 압력의 조정 작용에 의한 니들 밸브(5)의 승강 작동에 따라 분공(4a)을 통하여 연소실(7) 내부로 분무케 된다.
그러나, 이러한 종래의 분사 노즐(2)은 와셔(6)의 두께를 미리 조정함으로써 항상 고정된 NTP 깊이를 갖도록 되어 있으므로, 분공(4a)이 연소실(7) 내에 얕은 깊이로 삽입되어 있으면(즉, NTP가 작으면), 엔진의 출력은 증가되지만 저속에서 매연 및 연비가 급격히 악화되며, 반면에 분공(4a)이 연소실(7) 내에 깊이 삽입되어 있으면(즉, NTP가 크면), 출력 저하 및 고속에서의 연비가 악화된다.
따라서 엔진의 출력을 향상시키려면 저속 구간의 매연 악화를 피할 수 없으며, 역으로 저속 구간의 매연 발생량을 억제하기 위하여는 엔진의 출력 감소를 감수해야만 한다. 이러한 현상이 발생하는 근본 원인은 엔진의 회전수 및 부하가 변동함에 따라 적정한 NTP가 결정되지 못하고 항상 동일한 NTP를 가진 상태에서 엔진이 운용되기 때문이다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 저속에서의 매연 발생을 억제함과 동시에 엔진의 출력을 향상시킬 수 있도록 엔진의 회전수 및 부하 변동에 따라 연소실 내에서 분사 노즐의 삽입 깊이(NTP)를 최적으로 이동시킬 수 있는 디젤 엔진용 분사 노즐의 이동 장치를 제공하는 데 있다.
도 1 은 종래의 실시예에 따른 디젤 엔진용 분사 노즐의 구성 및 장착 상태를 나타낸 단면도.
도 2 는 본 발명에 따른 디젤 엔진용 분사 노즐의 이동 장치의 구성을 나타낸 단면도.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 실린더 헤드 12 : 장착공
20 : 분사 노즐 21 : 노즐 외체
22 : 노즐 몸체 22a : 분공
25 : 복귀 스프링 26 : 와셔
30 : 연소실 40 : 오일 압력실
50 : 오일 이송관 60 : 밀봉 부재
70 : 솔레노이드 밸브 80 : 전자 제어 유닛
90 : 오일 저장 탱크
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디젤 엔진용 분사 노즐의 이동 장치는, 연소실 내에 소정 깊이로 삽입된 복수의 분공을 갖춘 노즐 몸체와, 실린더 헤드의 장착공 내에 와셔를 개재하여 고정되는 노즐 외체로 이루어진 디젤 엔진용 분사 노즐에 있어서, 상기 노즐 몸체와 노즐 외체 사이에 노즐 몸체를 상, 하로 소정 거리 이동시킬 수 있는 오일 압력이 작용될 수 있도록 마련되는 오일 압력실과, 상기 노즐 몸체 내부에 상기 오일 압력실로 오일을 공급 또는 배출시킬 수 있도록 매설되는 오일 이송관, 상기 오일 이송관 상에 이송 오일을 공급 또는 배출 가능하게 개폐시킬 수 있도록 설치되는 솔레노이드 밸브와, 엔진의 회전수 및 연료량을 감지하여 솔레노이드 밸브를 개폐시킬 수 있는 제어 신호를 출력하는 전자 제어 유닛과, 상기 오일 이송관을 통하여 유동되는 오일을 저장하는 오일 저장 탱크를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 오일 압력실에는 밀봉 부재가 오일 이송관 이외로 오일을 유출시키지않도록 더 삽입 개재되는 것이 바람직하다.
상기 노즐 몸체의 상단에는 복귀 스프링이 상기 몸체의 상, 하 동작 후 원위치로 복귀되는 장력을 작용시킬 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명에 따른 디젤 엔진용 분사 노즐의 이동 장치의 구성을 나타낸 단면도이다.
상기 도면에서, 부호 20 은 분사 노즐을 나타낸 것으로서, 이는 실린더 헤드(10)의 장착공(12) 내에 삽입 장착되고, 노즐 외체(21)와 노즐 몸체(22)로 구분된다. 상기 분사 노즐(20)의 외체(21)는 연소 가스의 누설을 막기 위한 와셔(Washer)(26)를 개재하여 실린더 헤드(10)의 장착공(12) 내에 고정된다.
특히, 본 실시예에서 분사 노즐(20)의 몸체(22)는 경우에 따라 상, 하로 일정 거리(간격) 이동할 수 있게 구성된다. 우선, 노즐 개폐 동작에 관한 세부 구성을 설명한다. 노즐 몸체(22)의 선단에는 다수의 분공(22a)이 형성되고, 이 분공(22a)은 연소실(30) 내부에 소정 깊이(NTP)로 삽입된다. 노즐 몸체(22) 내부에는 연료 유입 통로(22b)가 도시되지 않은 분사 펌프로부터 공급되는 고압의 연료를 유입시킬 수 있도록 형성되고, 이 연료 유입 통로(22b)에는 연료 압력실(22c)이 연료의 유입 압력을 조정시킬 수 있도록 형성된다. 상기 연료 유입 통로(22b)의 내부, 즉 연료 압력실(22c)을 관통하여 노즐 선단부에 이르는 위치에 니들 밸브(Needle Valve)(23)가 분공(22a)을 개폐시킬 수 있도록 상, 하로 유동 가능하게 내장된다. 이 니들 밸브(23)의 상단에는 복귀 스프링(24)이 구비되어, 상기 밸브(23)의 개폐 동작 후 원위치로 복귀 가능하게 한다. 이러한 노즐 개폐 동작에 관한 세부 구성은 종래와 동일하다.
노즐 몸체(22)의 상, 하 동작에 관한 세부 구성을 설명한다. 노즐 몸체(22)와 노즐 외체(21) 사이에 오일 압력실(40)이 마련되고, 여기에서 노즐 몸체(22), 즉 분공(22a)을 연소실(30) 내에서 상, 하로 소정 거리(깊이) 이동시킬 수 있는 오일 압력이 작용된다. 여기서, 상기 노즐 몸체(22)의 상단에 복귀 스프링(25)이 구비되면, 상기 몸체(22)의 상, 하 동작 후 원위치로 복귀되는 장력을 작용시킬 수 있어서 바람직하다. 상기 노즐 몸체(22) 내부에는 오일 이송관(50)이 길이 방향으로 매설되고, 이는 상기 오일 압력실(40)로 오일을 공급 또는 배출시킬 수 있는 통로 역할을 한다. 더욱이, 상기 오일 압력실(40) 주위에 밀봉 부재(60), 즉 오일 실(Oil Seal)이 더 삽입 개재되면, 오일 이송관(50) 이외로 오일을 유출시키지 않아서 매우 바람직하다. 상기 오일 이송관(50) 상에는 솔레노이드 밸브(70)가 설치되어, 이송 오일을 공급 또는 배출 가능하게 개폐시키는 역할을 한다. 상기 솔레노이드 밸브(70)는 전자 제어 유닛(ECU)(80)과 전기적으로 접속되는데, 이는 엔진의 회전수 및 연료량을 감지하여 솔레노이드 밸브(70)를 개폐시킬 수 있는 제어 신호를 출력하게 된다. 상기 오일 이송관(50)을 통하여 유동되는 오일은 오일 저장 탱크(90)에 저장된다.
이와 같이 구성된 본 실시예에 따른 디젤 엔진용 분사 노즐의 이동 장치의 작동 과정을 살펴본다. 본 실시예는 유압을 이용하여 엔진이 저속 저부하일 경우에는 NTP를 크게 하고, 고속으로 회전할 경우에는 NTP를 작게 할 수 이동 장치를 부가하여 엔진 회전수 및 부하에 따라 NTP를 조절 할 수 있도록 된다.
즉, 엔진이 정지하고 있을 경우 오일 압력실(40) 내부에 작동유(오일)가 거의 없는 상태를 유지하고, 따라서 노즐 몸체(22)의 선단, 즉 분공(22a)이 연소실(30) 내부에 최대로 삽입된 상태를 유지하므로 NTP 의 값이 최대인 상태가 된다.
엔진이 작동하여 저속, 저부하로 회전하는 경우에는 오일 저장 탱크(90)의 오일을 오일 이송관(50)을 통하여 오일 압력실(40)로 미량 공급하게 되면, 오입 압력실(40)이 어느 정도 팽창하여 노즐 몸체(22)를 상부로 밀어 올리게 된다. 이 때 전자 제어 유닛(ECU)(80)은 엔진 회전수 및 연료량에 관한 정보를 감지하여 솔레노이드 밸브(70)로 하여금 적정량의 오일을 공급케 하는 데이터를 출력하고, 또한 복귀 스프링(25)은 압축된다. 따라서, 엔진이 정지된 상태에 비하여는 분공(22a)의 위치가 연소실(30) 내부에 적게 삽입된 상태를 유지하지만 전체 이동량의 관점에서 보면 NTP 값은 비교적 큰 값을 유지하므로 종래의 분사 노즐보다는 매연 배출량이 억제됨과 동시에 연비가 향상된다.
반면에, 엔진이 고속, 고부하로 회전할 경우에는 오일 압력실(40) 쪽으로 더 많은 오일이 공급되므로 오일 압력실(40)은 최대 한도로 팽창함과 동시에 노즐 몸체(22)도 최대의 상승 높이를 향하여 이동하게 된다. 따라서, 엔진이 최대 출력점에 도달하게 되면 NTP 는 최소값에 이르게 되므로 역시 종래의 노즐 장치보다는 출력을 더욱 향상시킬 수 있다.
물론, 엔진 회전수가 감소하면, 오일 압력실(40) 내부에 차 있던 오일이 솔레노이드 밸브(70)의 작동에 의하여 오일 저장 탱크(90) 쪽으로 배출되며, 이에 따라 노즐 몸체(22)는 하강함과 동시에 NTP 값은 다시 증가하게 된다. 이 때 복귀 스프링(25)은 원 상태를 유지하기 위하여 이완된다.
상술한 본 발명에 의하면, 엔진의 회전수 및 부하 변동에 따라 연소실 내에 삽입되는 분공의 위치를 가변적으로 적절하게 조절할 수 있으므로 배출 가스의 매연을 억제하면서도 엔진의 출력을 더욱 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

  1. 연소실 내에 소정 깊이로 삽입된 복수의 분공을 갖춘 노즐 몸체와, 실린더 헤드의 장착공 내에 와셔를 개재하여 고정되는 노즐 외체로 이루어진 디젤 엔진용 분사 노즐에 있어서,
    상기 노즐 몸체와 노즐 외체 사이에 노즐 몸체를 상, 하로 소정 거리 이동시킬 수 있는 오일 압력이 작용될 수 있도록 마련되는 오일 압력실과,
    상기 노즐 몸체 내부에 상기 오일 압력실로 오일을 공급 또는 배출시킬 수 있도록 매설되는 오일 이송관,
    상기 오일 이송관 상에 이송 오일을 공급 또는 배출 가능하게 개폐시킬 수 있도록 설치되는 솔레노이드 밸브와,
    엔진의 회전수 및 연료량을 감지하여 솔레노이드 밸브를 개폐시킬 수 있는 제어 신호를 출력하는 전자 제어 유닛과,
    상기 오일 이송관을 통하여 유동되는 오일을 저장하는 오일 저장 탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진용 분사 노즐의 이동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 오일 압력실에는 밀봉 부재가 오일 이송관 이외로 오일을 유출시키지 않도록 더 삽입 개재되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진용 분사 노즐의 이동 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐 몸체의 상단에는 복귀 스프링이 상기 몸체의 상, 하 동작 후 원위치로 복귀되는 장력을 작용시킬 수 있도록 구비되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진용 분사 노즐의 이동 장치.
KR1020000077585A 2000-12-18 2000-12-18 디젤 엔진용 분사 노즐의 이동장치 KR20020048472A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000077585A KR20020048472A (ko) 2000-12-18 2000-12-18 디젤 엔진용 분사 노즐의 이동장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000077585A KR20020048472A (ko) 2000-12-18 2000-12-18 디젤 엔진용 분사 노즐의 이동장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20020048472A true KR20020048472A (ko) 2002-06-24

Family

ID=27682642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000077585A KR20020048472A (ko) 2000-12-18 2000-12-18 디젤 엔진용 분사 노즐의 이동장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20020048472A (ko)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0610795A (ja) * 1992-06-26 1994-01-18 Kubota Corp 直噴式ディーゼルエンジンの燃料噴射装置
JPH0828403A (ja) * 1994-07-13 1996-01-30 Nissan Diesel Motor Co Ltd 直噴ディーゼルエンジンの燃料噴射装置
JPH08260984A (ja) * 1995-03-28 1996-10-08 Nissan Diesel Motor Co Ltd ディーゼルエンジンの燃料噴射ノズル装置
JPH09242646A (ja) * 1996-03-05 1997-09-16 Isuzu Motors Ltd 直噴ディーゼルエンジンの排ガス改善装置
JPH09264231A (ja) * 1996-03-29 1997-10-07 Nissan Diesel Motor Co Ltd 内燃機関用燃料噴射ノズルの噴孔位置制御装置
KR19980051900U (ko) * 1996-12-31 1998-10-07 박병재 가변돌출식 분무노즐
KR100350128B1 (ko) * 1999-12-30 2002-08-22 현대자동차주식회사 차량용 인젝터의 장착 구조

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0610795A (ja) * 1992-06-26 1994-01-18 Kubota Corp 直噴式ディーゼルエンジンの燃料噴射装置
JPH0828403A (ja) * 1994-07-13 1996-01-30 Nissan Diesel Motor Co Ltd 直噴ディーゼルエンジンの燃料噴射装置
JPH08260984A (ja) * 1995-03-28 1996-10-08 Nissan Diesel Motor Co Ltd ディーゼルエンジンの燃料噴射ノズル装置
JPH09242646A (ja) * 1996-03-05 1997-09-16 Isuzu Motors Ltd 直噴ディーゼルエンジンの排ガス改善装置
JPH09264231A (ja) * 1996-03-29 1997-10-07 Nissan Diesel Motor Co Ltd 内燃機関用燃料噴射ノズルの噴孔位置制御装置
KR19980051900U (ko) * 1996-12-31 1998-10-07 박병재 가변돌출식 분무노즐
KR100350128B1 (ko) * 1999-12-30 2002-08-22 현대자동차주식회사 차량용 인젝터의 장착 구조

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4419795B2 (ja) インジェクタ
JP3583784B2 (ja) 油圧駆動電子燃料噴射システム
JP4492421B2 (ja) 内燃機関の燃料供給装置
KR20040054734A (ko) 연료분사밸브
GB2367588A (en) Accumulator type fuel injector
JP2009222057A (ja) 直接噴射のための噴射弁
JP3823540B2 (ja) 内燃機関用燃料噴射弁
KR20020048472A (ko) 디젤 엔진용 분사 노즐의 이동장치
JP2005517118A (ja) 内燃機関に用いられる燃料噴射装置
EP0789143B1 (en) Fuel injector for internal combustion engines
JP3748116B2 (ja) 燃料噴射装置
JP4239332B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射装置
JP4550991B2 (ja) 燃料・水噴射内燃機関
KR0136980Y1 (ko) 디이젤 엔진의 전자식 인젝터
KR100190871B1 (ko) 디젤 엔진의 다노즐 인젝터
JP4158541B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射装置
JP2000027733A (ja) 燃料噴射ノズル
KR100394857B1 (ko) 직접 분사식 디젤 엔진용 인젝터
KR100435955B1 (ko) 기계식 연료 분사 장치
JP2010151025A (ja) 燃料噴射装置
KR100279466B1 (ko) 디젤엔진용연료분사노즐
JPH05332219A (ja) ディーゼルエンジンの燃料噴射装置
JP5335608B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射装置
RU66430U1 (ru) Система топливоподачи дизеля
KR20020058840A (ko) 커먼 레일 분사계

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application