KR200384456Y1

KR200384456Y1 - 디젤 엔진의 연료분사밸브의 테스트장치

Info

Publication number: KR200384456Y1
Application number: KR20-2005-0004351U
Authority: KR
Inventors: 전영근
Original assignee: 전영근
Priority date: 2005-02-18
Filing date: 2005-02-18
Publication date: 2005-05-16

Abstract

본 고안은 디젤엔진의 연료분사밸브 테스트장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료분사밸브가 테스트과정에서 한번의 분사로 테스트되도록 하여 다수번의 분사에 따른 연료분사밸브의 슬라이드진동에 의한 연료분사밸브의 파손을 방지하고, 상기와 같이 연료분사밸브가 한번 분사되게 하는 구성이 전기의 사용이 배제된 단순한 기계적 제어구조로 됨으로써, 테스트과정에서 전기에 의한 안전사고의 위험이 감소되고, 테스트장치의 조립이 간단하게 된 디젤엔진의 연료분사밸브 테스트장치에 관한 것이다.

본 고안에 따르면, 공기압을 증감시키는 압력조정밸브와, 테스트오일의 압력을 유지시키거나 초기화시키는 압력방출밸브로 제어되면서 테스트오일을 일정압으로 만들어 연료분사밸브로 공급하는 공유압펌프가 포함된 연료분사밸브의 테스트장치에 있어서, 상기 압력조정밸브와 공유압펌프 사이 공기관로 상에 설치되고, 상기 공기관로를 개폐하여 공유압펌프의 작동유무를 제어하는 전환밸브와; 테스트장치 외부에 부착되어 온오프 작동되고, 온오프 작동시 전환밸브가 동기적으로 작동되게 상기 전환밸브와 연동되도록 연결되며, 요구압력치로 테스트오일의 압력을 증감시킬 시 상기 전환밸브가 개방되게 하고, 연료분사밸브가 테스트오일을 분사하여 압력강하현상이 발생될 시 곧바로 전환밸브가 폐쇄되게 하는 원격조정버튼이 설치된 디젤엔진의 연료분사밸브의 테스트장치가 제공된다.

Description

디젤 엔진의 연료분사밸브의 테스트장치{A testing apparatus of fuel injectiON valve for diesel engine}

연료분사밸브 테스트장치는 연료분사밸브의 오일분사가 주어진 정격압력에서 이루어지는지를 확인하거나 연료분사밸브의 구성요소들의 기능이 제대로 수행되고 있는지를 확인하여 정상의 연료분사밸브를 엔진에 장착하게 함으로써 불량의 연료분사밸브의 사용으로 인한 엔진의 오동작이나 안전사고를 사전에 방지하도록 한다.

특히 장기간을 항해하게 되는 선박은 디젤엔진으로 작동되고, 엔진의 오동작이나 손상이 발생할 시 수리에 어려움이 따르는 문제가 있으므로 항시 여분으로 다수개의 연료분사밸브와 연료분사밸브의 테스트장치를 구비하고 있다.

상기와 같이 선박 등에서 사용되던 종래의 연료분사밸브 테스트장치는 연료분사밸브의 상단에 설치된 캠의 회전에 따라 연료분사밸브로 테스트오일이 단속적으로 공급되면서 오일분사가 이루어지는 구조였는데, 주로 단순한 유압장치로 테스트오일의 압력을 증감시키는 장치가 사용됨에 따라 오일을 소망하는 압력으로 제어하기가 힘들었다. 이에 따라 250 내지 350바(bar)가 정격압력인 연료분사밸브에 주로 900바(bar)정도의 고압으로 테스트오일이 공급됨으로써 오일분사가 일회로 그치지 않고 캠의 회전에 따라 테스트오일이 연료분사밸브내로 흡입될 때마다 다수번의 오일분사가 이루어지게 되어 연료분사밸브의 분사노즐에 충격이 가해지거나 분사노즐 상단에 분사노즐밸브의 개폐를 위하여 스프링과 함께 설치되는 슬라이드가 급속하게 진동하게 되면서 테스트 도중 연료분사밸브에 무리가 가거나 연료분사밸브가 손상되는 일이 발생하였다.

특히 엔진제조회사인 MAN B&W사에 의해 새롭게 도입된 슬라이드 연료분사밸브(slide fuel valve)의 경우 슬라이드의 높은 진동이 슬라이드와 노즐의 파손을 불러일으키게 됨에 따라 종래와 같이 연료분사밸브의 정격압력범위로 테스트오일의 압력을 조정할 수 없어 다수번의 오일분사를 유도하던 연료분사밸브 테스트장치를 절대적으로 사용할 수 없었다.

한편, 상기의 문제점을 해결하기 위하여 연료분사밸브에서 테스트오일이 분사되어 순간적인 압력강하현상이 발생될 시 상기 연료분사밸브로 고압의 테스트오일을 공급하는 공유압펌프가 작동되지 않도록 하는 테스트장치가 고안되어 사용되고 있다.

그러나, 상기의 테스트장치의 경우 압력강하현상을 센싱하여 공유압펌프의 작동을 멈추게 하는 구성이 전기를 사용하는 전자적 제어구조로 이루어짐으로써 테스트장치에 전기가 일정량 이상 흐르게 되었는데, 이는 선박에서 연료분사밸브의 테스트시 규정에 따른 테스트오일을 사용하지 않고 부주의하게 일반 연료를 사용하여 테스트를 수행하게 되는 경우 화재나 폭발의 위험에 노출되게 되는 문제가 있었다.

본 고안의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 연료분사밸브가 테스트과정에서 한번의 분사로 테스트되도록 하여 다수번의 분사에 따른 연료분사밸브의 슬라이드진동에 의한 연료분사밸브의 파손을 방지하고, 상기와 같이 연료분사밸브가 한번 분사되게 하는 구성이 전기의 사용이 배제된 단순한 기계적 제어구조로 됨으로써, 테스트과정에서 전기에 의한 안전사고의 위험이 감소되고, 테스트장치의 조립이 간단하게 된 디젤엔진의 연료분사밸브 테스트장치를 제공하는데 있다.

이하 본 고안의 구성과 작용을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안은, 공기압을 증감시키는 압력조정밸브(3)와 테스트오일(20)의 압력을 유지시키거나 초기화시키는 압력방출밸브(2)로 제어되면서 테스트오일(20)을 일정압으로 만들어 연료분사밸브(21)로 공급하는 공유압펌프(14)와, 상기 압력조정밸브(3)와 공유압펌프(14)를 연결하여 압력이 증감된 공기를 공유압펌프(14)로 유입시키는 주공기관로(22)가 포함된 연료분사밸브(21)의 테스트장치(100)에 있어서, 상기 주공기관로(22)를 개폐하여 공유압펌프(14)의 작동유무를 제어하는 전환밸브(18)가 주공기관로(22) 상에 설치되고; 테스트 요구압력치로 테스트오일(20)의 압력을 증감시킬 시 상기 전환밸브(18)가 개방되게 하고, 테스트오일(20)이 분사되어 압력강하현상이 발생될 시 곧바로 전환밸브(18)가 폐쇄되게 하는 원격조정버튼(19)이 전환밸브(18)가 동기적으로 작동되도록 전환밸브(18)와 연동되게 연결되어 테스트장치(100) 외부에 부착된 것에 그 특징이 있다.

여기서, 상기 원격조정버튼(19)은 사용자가 일정압으로 누르고 있는 동안에만 온(ON)상태로 작동되어 전환밸브(18)를 개방시킨다.

본 고안은 공기가 미리 압축되어 있는 디젤엔진의 실린더로 연료를 분사시키는 연료분사밸브(21)의 불량여부를 확인하기 위한 연료분사밸브(21)의 테스트장치(100)로서, 테스트오일(20)을 고압으로 만들기 위하여 공유압펌프(14)를 이용하고 있다.

상기 공유압펌프(14)는 공기압으로 작동되는데, 압력방출밸브(2)와 압력조정밸브(3)의 작동으로 테스트오일(20)의 압력을 증가 또는 감소시키게 된다.

여기서, 본 고안은 상기 공유압펌프(14)에 의해 일정압에 다다른 테스트오일(20)이 연료분사밸브(21)에서 분사되어 순간적으로 압력강하현상이 발생될 시 주공기관로(22)를 폐쇄하여 공기의 공유압펌프(14)로의 유입을 차단시킴으로써 상기 공기의 압력에 의한 공유압펌프(14)의 작동을 정지시키는 전환밸브(18)가 설치된 것이 특징이다.

이에 따라, 연료분사밸브(21)는 일회의 분사로도 테스트가 이루어질 수 있게 된다.

또한, 본 고안은 테스트장치(100)의 사용자가 손쉽게 온오프 작동시킬 수 있도록 테스트장치(100) 외부에 원격조정버튼(19)이 부착되고, 전환밸브(18)가 상기 원격조정버튼(19)과 동기적으로 연동되어 작동되게 원격조정버튼(19)이 전활밸브(18)에 연결되어 있는데, 상기 원격조정버튼(19)은 사용자에 의해 수동으로 작동되면서 전환밸브(18)를 개방 또는 폐쇄시키게 된다.

이에 따라 전기를 사용하는 복잡한 전자적 제어 구성없이 전환밸브(18)를 온오프시켜 공유압펌프(14)가 제어되도록 함으로써 전기에 의한 화재나 폭발 등의 안전사고의 위험이 감소되고, 단순한 기계적 제어구성이므로 테스트장치(100)의 제조가 간편하게 이루어지게 된다.

상기의 전환밸브(18)와 원격조정버튼(19)은 도 1과 같이 테스트장치(100) 내부의 공기관로(22)(23) 상에 설치되어 있다.

상기 전환밸브(18)는 공유압펌프(14)와 상기 공유압펌프(14)를 작동시키는 공기의 압력을 증감시키는 압력조정밸브(3) 사이 주공기관로(22) 상에 설치되어 공기가 계속해서 유입되게 하거나 공기의 유입을 차단한다.

여기서, 연료분사밸브(21)를 테스트하기 위하여 테스트종류에 따른 일정압의 테스트오일(20)을 연료분사밸브(21)에 공급하는 경우, 상기 전환밸브(18)는 계속 개방되어 상기 압력조정밸브(3)의 의해 압력이 증감된 공기가 계속해서 공유압펌프(14)로 유입되게 함으로써 테스트오일(20)의 압력이 지속적으로 증가되게 된다.

상기와 같이 지속적으로 압력이 증가되어 연료분사밸브(21)의 분사압력치에 테스트오일(20)의 압력이 도달하게 되면, 상기 테스트오일(20)은 연료분사밸브(21)에서 분사되게 되는데, 이때 테스트오일(20)이 흐르는 주오일관로(24)에서 순간적인 압력강하현상이 발생된다.

이는 주오일관로(24)의 연료분사밸브(21) 연결부위인 오일유출구(10) 부근에 설치된 유압계(5)에 의해 측정되고, 상기 유압계(5)에 의해 측정된 테스트오일(20)의 압력은 압력치변환기(4)에 의해 디지털수치로 변환되어 디지털계기판(7)에 디스플레이된다.

여기서, 테스트장치(100)의 사용자는 테스트수행과정에서 상기 디지털계기판(7)을 계속해서 확인하여 압력이 순간적으로 강하되는 순간 상기 전환밸브(18)를 폐쇄시켜 공기의 주공기관로(22)로의 유입을 차단하여 공유압펌프(14)의 작동을 멈추게 한다.

상기와 같이 전환밸브(18)를 개폐시켜 공기의 주공기관로(22)로의 유입을 제어함으로써 공유압펌프(14)의 작동여부를 제어하는 것은 상기 전환밸브(18)와 서로 연동되게 연결되어 있는 원격조정버튼(19)에 의해 수행된다.

상기 원격조정버튼(19)은 테스트장치(100)의 외부 표면에 설치되어 부착됨으로써 테스트장치(100)의 사용자가 손쉽게 작동시킬 수 있게 된다.

즉, 상기 원격조정버튼(19)은 사용자에 의해 온오프(ON-OFF) 동작되는데, 상기 전환밸브(18)와 동기적으로 연동되어 있어, 상기 원격조정버튼(19)의 온오프 작동으로 상기 전환밸브(18)를 온오프시켜 개폐하게 된다.

상기와 같이 본 고안은 전환밸브(18)의 구동이 상기 원격조정버튼(19)에 의해 기계적으로 이루어지는 구성인데, 테스트오일(20)의 압력을 일정압으로 증감시키는 단계에서는 상기 원격조정버튼(19)을 지속적으로 온(ON)시켜 전환밸브(18)를 열어 주공기관로(22)가 개방되도록 하는 한편, 동시적으로 압력조정밸브(3)를 작동시켜 공유압펌프(14)에 압력이 증가된 공기가 지속적으로 공급되도록 한다.

그리고, 연료분사밸브(21)에 일정압 이상의 고압의 테스트오일(20)이 공급되어 연료분사밸브(21)가 테스트오일(20)을 분사함으로써 순간적으로 압력강하현상이 발생되면, 사용자는 이를 디지털계기판(7)으로 확인함과 동시에 곧바로 상기 원격조정버튼(19)을 오프(OFF)시켜 전환밸브(18)를 닫아 주공기관로(22)가 폐쇄되도록 하는데, 이에 따라 공기가 공유압펌프(14)로 유입되지 않게 되어 공유압펌프(14)가 정지됨으로써, 테스트오일(20)의 압력이 더이상 증가되지 않고 감소되면서 연료분사밸브(21)의 테스트오일(20) 분사가 일회로 그치게 된다.

상기 원격조정버튼(19)은 사용자가 일정압으로 누르고 있는 동안에만 온(ON)상태로 작동되고, 누르는 압력이 제거되면 탄성력에 의해 원위치로 되돌아와 오프(OFF) 상태가 되는 구조로 되어 있는데, 이에 따라 테스트오일(20)의 압력을 일정압으로 증감시킬 시는 원격조정버튼(19)을 사용자가 계속 누른 상태에서 동시적으로 압력조정밸브(3)를 돌리도록 하고, 테스트오일(20)이 연료분사밸브(21)에서 분사되어 순간적인 압력강하현상이 발생되면 사용자는 곧바로 누르고 있던 원격조정버튼(19)에서 손을 떼어 원격조정버튼(19)을 오프시킨다.

여기서, 테스트장치(100)의 사용자는 압력강하현상을 확인하기 위하여 주오일관로(24) 상에 테스트오일(20)의 압력치를 디지털로 디스플레이하는 디지털계기판(7)을 테스트과정에서 계속해서 확인하면서 테스트를 수행하게 된다.

상기와 같이 본 고안은 종래의 전기가 사용되는 전자적 제어구성 대신 사용자에 의해 수동적으로 작동되는 기계적 제어구성으로 공유압펌프(14)의 작동을 제어함으로써 전기에 의한 화재나 폭발의 위험이 현저하게 감소되도록 하고 있다.

상기와 같은 전환밸브(18)와 원격조정버튼(19)이 포함된 본 고안의 테스트장치(100)의 작동과정은 다음과 같다.

먼저, 공유압펌프(14)를 작동시키는 공기는 공기유입구(9)를 통해 테스트장치(100)의 내부로 들어오게 된다.

테스트장치(100) 내부로 유입된 공기는 공기필터(15)를 통과하면서 불순물이 제거된 다음 주공기관로(22)로 통해 공유압펌프(14)로 유입되게 된다.

상기 주공기관로(22) 상에는 공기의 압력을 증가시키거나 감소시키는 압력조정밸브(3)가 설치되어 대부분의 공기가 상기 주공기관로(22) 상으로 유입되고, 나머지 미소량의 공기는 보조공기관로(23)로 유입된다.

상기 압력조정밸브(3)는 테스트종류에 따라 요구되는 압력치로 테스트오일(20)의 압력을 증감시키는데, 주공기관로(22)를 개방시키는 전환밸브(18)를 원격조정버튼(19)을 온(ON)시켜 열은 상태에서 상기 압력조정밸브(3)를 조작하여 상기 테스트오일(20)의 압력을 증감시킨다.

여기서, 상기와 같이 압력조정밸브(3)와 전환밸브(18)를 동시적으로 작동시키기 전에 보조오일관로(25)상에 설치된 압력방출밸브(2)를 닫아서 공유압펌프(14)에 의한 증감되는 테스트오일(20)의 압력이 보조오일관로(25) 상으로 방출되는 것을 방지하도록 한다.

상기 전환밸브(18)는 원격조정버튼(19)이 일정압으로 눌러진 상태에서만 개방되므로 테스트장치(100)의 사용자는 상기 원격조정버튼(19)을 계속해서 누른 상태에서 압력조정밸브(3)를 동시적으로 조작하게 된다.

여기서, 상기 전환밸브(18)와 원격조정버튼(19) 사이에는 공기속도조정밸브(17)가 설치되어 전환밸브(18)를 통과하는 공기의 압력이 급격히 증감되는 것이 방지되도록 하고 있다.

그리고, 공유압펌프(14)에는 전스트로크밸브(1)가 설치되어 공유압펌프(14) 내의 피스톤을 최대펌핑동작으로 작동시킬 수 있도록 하고 있다.

공유압펌프(14)에 의해 압력이 증감된 테스트오일(20)은 주오일관로(24)로 통해 연료분사밸브(21)로 유입되는데, 상기 테스트오일(20)이 분사압력에 도달하게 되면 연료분사밸브(21)가 상기 테스트오일(20)을 분사하게 된다.

여기서, 상기 주오일관로(24) 상에는 유압계(5)로 설치되어 테스트오일(20)의 압력을 측정하는데, 유압계(5)에 의해 측정된 압력은 곧바로 압력치변환기(4)에 의해 디지털수치로 변환되어 디지털계기판(7)에 디스플레이된다.

테스트장치(100)의 사용자는 상기 디지털계기판(7)의 수치를 계속해서 확인하면서 연료분사밸브(21)의 테스트오일(20) 분사에 의한 압력강하현상이 발생될 시 계속해서 누르고 있던 원격조정버튼(19)에서 손을 떼어 곧바로 오프(OFF)시켜 전환밸브(18)를 닫는다. 이에 따라 주공기관로(22)가 폐쇄되어 공유압펌프(14)의 작동이 정지됨으로써, 테스트오일(20)의 압력은 더이상 증가되지 않고 감소되고, 연료분사밸브(21)는 일회의 분사만으로 테스트되게 된다.

마지막으로 압력방출밸브(2)을 열어 테스트오일(20)에 남아있는 압력이 보조오일관로(25)로 방출되면서 대기압상태로 초기화되도록 한다.

여기서, 유압계(5)은 압력강하밸브(13)에 의해 일정비율로 낮추어진 압력을 측정하는데, 원래의 압력치가 디스플레이되도록 측정된 압력치를 상기 비율에 맞추어 조정한 후 디스플레이시킨다.

이와 같이 된 본 고안은 연료분사밸브(21)가 테스트과정에서 한번의 분사로 테스트되도록 하여 다수번의 분사에 따른 연료분사밸브(21)의 슬라이드진동에 의한 연료분사밸브(21)의 파손을 방지하게 된다.

그리고, 상기와 같은 기능이 포함된 테스트장치(100)가 전환밸브(18)와 원격조정버튼(19)에 의해 기계적으로 단순하게 제어되는 구성으로 되어 있음으로써, 테스트장치(100)의 조립이 간단하게 이루어져 테스트장치(100)의 제조비용이 절감되게 된다.

또한, 상기와 같이 테스트장치(100)의 공유압펌프(14) 제어구성이 전기에 의한 전자적 구성이 아닌 서로 동기적으로 연동되어 작동되는 전환밸브(18)와 원격조정버튼(19)에 의한 기계적 구성으로 되어 있음으로써 테스트과정에서의 화재나 폭발 등의 안전사고의 위험이 감소되고, 연료분사밸브(21)의 손상도 방지되게 된다.

도 1은 본 고안의 구성도

도 2는 본 고안의 전체사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 전스트로크밸브 2 : 압력방출밸브

3 : 압력조정밸브 4 : 압력치변환기

5 : 유압계 6 : 공압계

7 : 디지털계기판 8 : 연결호스

9 : 공기유입구 10 : 오일유출구

11 : 오일저장탱크 12 : 오일필터

13 : 압력강하밸브 14 : 공유압펌프

15 : 공기필터 16 : 오일저장탱크캡

17 : 공기속도조정밸브 18 : 전환밸브

19 : 원격조정버튼 20 : 테스트오일

21 : 연료분사밸브 22 : 주공기관로

23 : 보조공기관로 24 : 주오일관로

25 : 보조오일관로 100 : 테스트장치

Claims

공기압을 증감시키는 압력조정밸브(3)와 테스트오일(20)의 압력을 유지시키거나 초기화시키는 압력방출밸브(2)로 제어되면서 테스트오일(20)을 일정압으로 만들어 연료분사밸브(21)로 공급하는 공유압펌프(14)와, 상기 압력조정밸브(3)와 공유압펌프(14)를 연결하여 압력이 증감된 공기를 공유압펌프(14)로 유입시키는 주공기관로(22)가 포함된 연료분사밸브(21)의 테스트장치(100)에 있어서, 상기 주공기관로(22)를 개폐하여 공유압펌프(14)의 작동유무를 제어하는 전환밸브(18)가 주공기관로(22) 상에 설치되고; 테스트 요구압력치로 테스트오일(20)의 압력을 증감시킬 시 상기 전환밸브(18)가 개방되게 하고, 테스트오일(20)이 분사되어 압력강하현상이 발생될 시 곧바로 전환밸브(18)가 폐쇄되게 하는 원격조정버튼(19)이 전환밸브(18)가 동기적으로 작동되도록 전환밸브(18)와 연동되게 연결되어 테스트장치(100) 외부에 부착된 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 연료분사밸브의 테스트장치.
제 1항에 있어서, 원격조정버튼(19)은 사용자가 일정압으로 누르고 있는 동안에만 온(ON)상태로 작동되어 전환밸브(18)를 개방시키는 디젤엔진의 연료분사밸브의 테스트장치.