KR20040054601A - 커먼 레일 인젝터 - Google Patents
커먼 레일 인젝터 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20040054601A KR20040054601A KR10-2003-7009121A KR20037009121A KR20040054601A KR 20040054601 A KR20040054601 A KR 20040054601A KR 20037009121 A KR20037009121 A KR 20037009121A KR 20040054601 A KR20040054601 A KR 20040054601A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- injector
- valve
- valve needle
- spring
- high pressure
- Prior art date
Links
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 16
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 claims description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 6-oxabicyclo[3.2.1]oct-3-en-7-one Chemical compound C1C2C(=O)OC1C=CC2 TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
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
- F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
- F02M45/02—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
- F02M45/04—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
- F02M45/08—Injectors peculiar thereto
- F02M45/083—Having two or more closing springs acting on injection-valve
-
- 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
- F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
- F02M45/02—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
- F02M45/04—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
- F02M45/08—Injectors peculiar thereto
-
- 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
- F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
- F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
- F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
- F02M51/0614—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of electromagnets or fixed armature
- F02M51/0617—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of electromagnets or fixed armature having two or more electromagnets
-
- 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
- F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
- F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
- F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
- F02M51/0625—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
- F02M51/0635—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a plate-shaped or undulated armature not entering the winding
- F02M51/066—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a plate-shaped or undulated armature not entering the winding the armature and the valve being allowed to move relatively to each other or not being attached to each other
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
본 발명은 일단부에 밸브 시트(2) 및 적어도 하나의 분사 개구(3)를 포함하는 중공의 인젝터 몸체(1)를 갖는 자동 점화식 엔진에서 연료의 고압 분사를 위한 인젝터에 관한 것이다. 또한, 본 발명에 따른 인젝터는 차단 상태에서 적어도 하나의 분사 개구(3)를 폐쇄하는, 인젝터 몸체(1)에서 밸브 피스톤(5)의 연장부에 배치되는 밸브 니들(4)을 포함하고, 무압 상태에서 밸브 시트(2)로 밸브 니들(4)을 가압함으로써 인젝터를 차단 상태로 유지하는 적어도 하나의 스프링(6 내지 8)을 포함한다. 또한, 인젝터는 인젝터의 직접 개방 및 차단에 사용되는 적어도 두 개의 자기 장치를 포함한다.
Description
독일 특허 제196 50 865호는 커먼 레일 인젝터의 작동을 위한 솔레노이드 밸브에 관한 것이다. 상기 공개 공보의 도1에는 이러한 인젝터가 설명되어 있다. 인젝터는 고압 공급 펌프를 통해 고압 연료가 항상 공급되는 연료 고압 탱크(커먼 레일)와 직접 연결되어 있다. 고압 연료는 솔레노이드 밸브에 의해 제어된 인젝터를 통해 엔진의 연소실에 공급된다.
독일 특허 제196 50 865호의 도1에 따른 인젝터에 의해 분사가 이하와 같이 진행된다. 밸브 니들의 개폐는 솔레노이드 밸브를 통해 제어된다. 전기 솔레노이드 밸브에 전기가 흐르지 않는 상태에서, 밸브 제어실을 연료 복귀부와 연결시키는 배출 스로틀부(A-스로틀부)는 밸브 부재를 통해 차단된다. 연료 고압 탱크에 존재하는 고압은 유입 스로틀부(Z-스로틀부)를 통해 밸브 제어실에 매우 빠르게 구축될수 있다. 밸브 제어실의 압력은 개방 방향으로 밸브 니들에 고압에 따라 작용하는 힘보다 큰 차단력을 복원 스프링과 함께 밸브 니들에 생성한다. 밸브 제어실이 솔레노이드 밸브의 개방을 통해 압력 배출측면으로 개방되면, 압력은 A-스로틀부를 통해 고압면으로부터 분리되기 때문에 밸브 제어실의 적은 체적 내의 압력이 매우 빠르게 감소한다. 이 결과, 밸브 니들에 존재하는 연료 고압에 의해 밸브 니들 상에 개방 방향으로 작용하는 힘이 우세하게 되어, 밸브 니들이 위로 움직이고, 분사 개구가 분사를 위해 개방된다. 밸브 니들의 빠른 개방에 필요한 힘이 솔레노이드 밸브에 의해 직접 생성될 수 없기 때문에, 상기 밸브 니들의 간접 제어 장치는 유압 힘 증폭기 시스템을 통해 설치된다. 분사된 연료량에 추가하여 필요한 이른바 제어량은 밸브 제어실의 스로틀부를 통해 연료 복귀부에 도달한다.
종래 기술에서 사용된 커먼 레일 시스템에서 분사량은 솔레노이드 밸브의 제어, A-스로틀부에 대한 Z-스로틀부의 조정 및 밸브 피스톤과 밸브 니들의 기하학적 형상을 통해 결정된다. 상기 시스템은 요구되는 부품의 수로 인해 비싸진다. 또한, 분사량은 개별 변수의 영향 및 분산도가 큰 공차에 의해 좌우된다.
커먼 레일 분사 시스템은 직접 분사식 엔진의 연료 분사에 이용된다. 상기 메모리 분사 시스템에서 압력 발생 및 분사는 서로 시간적 그리고 공간적으로 분리되어 있다. 별도의 고압 펌프는 중앙 연료 고압 탱크에서 분사 압력을 생성한다. 분사 개시 및 분사량은 제어 시점 및 제어 시간에 대해, 연료 라인을 통해 연료 고압 탱크와 연결되고 예를 들면 전기적으로 작동되는 인젝터에 의해 결정된다.
이하, 본 발명은 도면에 의해 더 상세히 설명된다.
도1은 두 개의 자기 장치를 갖는 본 발명에 따른 인젝터의 개략도이다.
도2는 본 발명에 따른 밸브 니들 팁의 제1 실시예이다.
도3은 솔레노이드와 전기자 사이의 에어갭의 함수인 자기력을 갖는 그래프이다.
도4는 스로틀 갭을 갖는 본 발명에 따른 밸브 니들 팁의 제2 실시예이다.
도5는 스로틀 갭을 갖는 본 발명에 따른 밸브 니들 팁의 제3 및 제4 실시예이다.
본 발명에 따르면 커먼 레일 인젝터에서 비용이 절감되도록 부품이 절약될 수 있다는 장점이 있다. 또한, 분사량에 대한 영향 변수의 수가 감소되고, 분사량은 정확히 제어된다. 본 발명에 따르면 상기 장점은 자동 점화 엔진에서 연료의 고압 분사를 위한 인젝터를 통해 달성되고, 인젝터는 일단부에 밸브 시트 및 적어도 하나의 분사 개구를 포함하는 중공 인젝터 몸체를 포함한다. 또한, 차단 상태에서 적어도 하나의 분사 개구를 폐쇄하고, 무압 상태에서 밸브 시트로 밸브 니들을 가압함으로써 인젝터를 차단 유지하는 적어도 하나의 스프링을 갖도록, 본 발명에 따른 인젝터는 인젝터 몸체 내에서 밸브 피스톤의 연장부에 배치되어 있는 밸브 니들을 포함한다. 그 밖에, 본 발명에 따른 인젝터는 인젝터의 직접적인 개방 및 차단을 위해 사용되는 적어도 두 개의 자기 장치를 포함한다.
직접적인 제어를 위한 적어도 두 개의 자기 장치의 비용은 A- 및 Z-스로틀부를 갖는 유압식 힘 증폭기 시스템을 통한 밸브 니들의 간접 제어의 비용보다 명백히 적다. 밸브 니들의 직접 제어를 위해, 인젝터에서 주어진 치수에서 자기 장치에 의해 단독으로 제공될 수 없는 힘이 요구된다. 따라서, 본 발명에 따른 인젝터는 밸브 니들의 개구를 위해 공동으로 충분히 큰 힘을 제공할 수 있는 적어도 두 개의 자기 장치를 포함한다.
도1은 두 개의 자기 장치(37, 38)를 갖는 본 발명에 따른 인젝터를 도시한다. 인젝터는 일단부에 밸브 시트(2) 및 복수의 분사 개구(3)를 포함하는 중공의 인젝터 몸체(1)로 구성되어 있다. 밸브 니들(4)은 인젝터 몸체(1) 내에서 밸브 피스톤(5)의 연장부에 배치되어 있다. 밸브 니들(4)은 인젝터의 차단 상태에서 분사 개구(3)를 (도시되지 않은) 연소실에 대향하여 밀폐 차단한다. 따라서, 상기 상태에서는 엔진의 연소실로 연료의 분사가 일어나지 않는다.
도시된 인젝터의 좌측 절반은 두 개의 스프링(6, 7)을 갖는 변형예에 관한 것이고, 우측 절반은 스프링(8)을 갖는 변형예에 관한 것이다. 스프링(7, 8)은 무압 상태에서 인젝터를 차단 유지하는 압력 스프링이다. 또한, 상기 스프링은 분사의 종료 시 개방된 인젝터의 차단 과정을 보장하도록 사용될 수 있다. 스프링(6, 7, 8)은 인젝터 몸체(1)에 포함되는 스프링 챔버(9)에 위치한다. 내부 스프링(7)(스프링이 두 개인 경우) 및 스프링(8)(스프링이 하나인 경우)의 일단부는 스프링실(10) 벽에 놓인다. 다른 일단부에는 밸브 피스톤(5)과 연결되어 있는 디스크(11)에 닿아있다. 인젝터 개방 시 디스크(11)를 갖는 밸브 피스톤(5)은 개방 방향(12)으로 스프링 챔버(9) 내로 밀어 올려지므로, 스프링(7, 8)이 압축되고 이에 따라 차단 방향(13)으로 디스크(11) 및 밸브 피스톤(5) 상에 힘이 가해진다.
두 개의 스프링(6, 7)을 갖는 변형예에서 외부 스프링(6)의 일단부는 마찬가지로 스프링실(10) 벽과 닿아있고, 여기에서 고정된다. 스프링(6) 다른 단부는 인젝터 몸체(1)에 지지되는 링 형상의 디스크(14)와 연결되어 있다. 외부 스프링(6)은 설정된 힘으로 내부 응력이 가해져 있다. 링 형상의 디스크(14)의 하부면은 디스크(11) 상부로부터 일정 간격(15) 떨어져 위치해 있다. 밸브 니들(4)이 인젝터의 개방 시에 밸브 피스톤(5) 및 디스크(11)에 의해 개방 방향(12)으로 일정 간격(15)만큼 움직이면, 링 형상의 디스크(14)는 디스크(11) 상에 놓이게 된다. 인젝터가 간격(15)만큼 개방되면 디스크(11) 및 링형 디스크(14)는 함께 스프링 챔버(9) 내에서 개방 방향(12)으로 이동되어, 양 스프링(6, 7)은 동시에 압축되고, 밸브 피스톤(5) 상으로 차단 방향(13)의 힘이 가해진다.
도1에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에서 (도시되지 않은) 연료 고압 탱크(커먼 레일)로부터 인젝터로 유입되는 고압 연료를 인젝터를 통해 인젝터의 연료 공급 탱크(22)로 안내하는 고압 라인(21)이 인젝터 내에서 세로 방향으로 중앙에 연장된다. 고압 연료는 유입구(23)를 통해 고압 라인(21)으로 도달한다. 고압 라인은 (벽(10)을 통해) 스프링 챔버(9) 내로 유입되고, 스프링 챔버(9)의 다른 면 상에서 디스크(11) 및 밸브 피스톤(5)을 통해 이어진다. 연료 탱크(22)의 영역에서 밸브 피스톤(5)은 복수의 개구(24)를 포함하고, 상기 개구를 통해 연료가 연료 탱크(22)에 도달한다. 거기로부터 연료는 밸브 니들(4)을 따라 분사 개구(3)로 유입될 수 있다. 누설 라인(27)은 연료의 누설량 배출에 사용된다.
인젝터의 직접 개방 및 차단을 위해 본 발명에 따른 바람직한 실시예에서 각각 전기자(16, 17) 및 솔레노이드(18, 19)를 포함하는 두 개의 자기 장치(37, 38)가 사용된다. 솔레노이드(18, 19)는 인젝터 몸체(1)와 견고히 연결되어 있다. 솔레노이드(18, 19)는 전기 전류 커넥터(25)를 통해 (도시되지 않은) 전류 공급원에병렬로 접속된다.
본 발명에 따른 도1에 도시된 바람직한 실시예에서 전기자(16, 17)는 상이한 행정(h1또는 h2)을 갖는다. 행정(h1, h2)이란 전기자(16, 17)가 인젝터의 개방 시에 소속 솔레노이드(18, 19)에 접할 때까지 개방 방향으로 이동하는 길로 이해될 수 있다. 도1은 제1 전기자(16)의 행정(h1)이 제2 전기자(17)의 행정보다 작은 본 발명에 따른 인젝터를 나타낸다. 바람직하게는 제1 전기자의 행정(h1)은 30-60 ㎛이고, 제2 전기자의 행정은 150-250 ㎛이다.
본 발명에 따른 상기 바람직한 실시예에서 제2 전기자(17)는 밸브 피스톤(5) 상에 견고히 배치되어 있다. 또한, 제1 전기자(16)는 밸브 피스톤 상에 활주식으로 배치되어 있다. 인젝터가 차단될 때 제1 전기자(16)는 밸브 피스톤(5)의 링 형상의 만곡부를 통해 이루어진 상부 정지부(20)에 위치한다. 제1 전기자(16)의 상기 위치에서 제1 전기자는 직경(d1)을 갖는 밸브 피스톤(5)과 끼워 맞춤식으로 연결된다. 제1 전기자(16)는 인젝터가 차단될 때 복원 스프링(39)을 통해 상부 정지부(20)에 고정된다. 솔레노이드(18, 19)에 전기가 흐를 때 제1 솔레노이드(18)의 자기력은 개방 방향(12)으로 제1 전기자(16) 상에 작용한다. 동시에 제2 솔레노이드(19)의 자기력은 개방 방향(12)으로 제2 전기자(17) 상에 작용한다. 제2 전기자(17)가 견고히 그리고 제1 전기자(16)는 상부 정지부(20)를 통해 밸브 피스톤(5)과 연결되어 있기 때문에, 두 개의 솔레노이드(18, 19)의 자기력을 통해 전기자(16, 17)는 개방 방향(12)으로 밸브 니들(4)과 밸브 피스톤(5)을 움직인다. 따라서, 밸브 니들(4)은 밸브 시트(2)로부터 이격되고, 고압 연료의 분사가 분사 개구(3)를 통해 이루어진다.
제1 전기자(16)는 인젝터의 개방 과정 동안 작은 행정(h1)에 의해 시간적으로 제2 전기자(17) 이전에 관련 제1 솔레노이드(18)에 접한다. 제1 전기자(16)는 밸브 피스톤(5) 상에 활주식으로 배치되어 있기 때문에, 제2 전기자(17)가 관련 제2 솔레노이드(19)에 접할 때까지 제2 전기자(17)는 견고히 연결된 밸브 피스톤(5)을 포함하여 개방 방향(12)으로 움직일 수 있다. 제1 전기자(16)는 상부 정지부(20) 상의 밸브 피스톤(5)보다 적은 직경을 갖는 밸브 피스톤(5)의 일 부분(26)을 통해 활주한다. 인젝터 차단 시에 제1 전기자는 복원 스프링(39)에 의해 다시 상부 정지부(20) 상의 초기 위치에 도달한다.
전기자(16, 17)는 두 개의 다른 행정(h1, h2)을 통해 바람직한 행정 조절 방법이 제공된다. 즉, 제1 전기자(16)의 작은 행정(h1)은 적은 분사량을 위해 작동된다. 따라서, 종래기술에서 부하 영역에서 탄도 그래프를 나타내는 밸브 니들(4)의 움직임은 부분 행정(h1)에서 안정적으로 유지된다. 따라서, 바람직하게는 분사량 분산도가 감소된다. 부분 행정(h1)의 제어는 전류 세기를 통해 가능하고 그리고/또는 간격(15)의 배치를 통해 가능하다. 부분 행정(h1)은 예를 들어 레이저 용접을 통해 접속 고정되는 솔레노이드(18)를 변위시키는 것을 통해 제조 기술적으로 가능한 한 정확히 조정된다.
도1에 도시된 인젝터는 본 발명에 따른 가능한 한 실시예이다. 또한, 예를 들어 본 발명에 따른 인젝터는 동일한 행정(h)으로 밸브 피스톤에 견고히 설치된 두 개의 전기자를 포함하는 두 개의 자기 장치(37, 38)를 포함하는 것을 생각할 수 있다. 두 개의 솔레노이드에 전류가 흐를 때, 밸브 니들은 전기자에 작용하는 자기력을 통해 개방 방향으로 행정(h)만큼 움직인다.
또한, 예를 들어 개별적 솔레노이드의 전류 흐름은 분리된 전기 커넥터를 통하는 것을 생각할 수 있고, 이를 통해 자기력은 전기자(16, 17)로 자유롭게 변화될 수 있다.
도1에 도시된 본 발명에 따른 바람직한 실시예에서 (상부 정지부(20)에 대해 개방 방향(12)에 있는) 밸브 피스톤(5)의 직경(d1)은 전기자(17)에 대해 차단 방향(13)에 있는 밸브 피스톤(5)의 직경(d2)에 동일하다. 고압이 상기 두 방향(12, 13)으로 힘을 가하는 유효 면이 직경(d1, d2)을 갖는 밸브 피스톤(5)의 횡단면이기 때문에, 인젝터가 개방될 때 힘의 평형은 개방- 및 차단 방향(12, 13)으로의 고압을 통해 유지된다. 인젝터의 개방 상태에서 고압의 힘은 차단 방향(13)으로 표면
A1 개방= π()2상으로 작용하고,
개방 방향(12)에서 표면
A2 개방= π()2상에 작용한다.
동일한 직경에서(d1= d2) (개방된 인젝터에서)이하가 유효하다.
A1 개방= A2 개방= A개방
따라서,
F1 개방= pㆍA개방= F2 개방이고,
p는 고압을 나타낸다. 솔레노이드(18, 19)의 차단 후에 인젝터의 차단을 위해 스프링(6 내지 8)을 통해 전달되는 추가적 힘이 필요하다.
인젝터의 차단 상태에서 바람직하게는 차단 방향(13)으로 고압을 통한 밸브 피스톤(5) 상의 힘은 개방 방향(12)으로 고압을 통한 힘보다 더 크다. 이는 d1= d2인 본 발명에 따른 도1에 도시된 실시예에서 보장되는데 왜냐하면 고압이 개방 방향(12)으로 밸브 니들(4) 및 밸브 피스톤(5) 상에 힘을 가하는 유효면이 인젝터가 차단된 경우 밸브 시트 면((28), As)만큼 감소되기 때문이다. 이로써, 차단 방향(13)의 힘(F1 차단)은 개방 방향(12)의 힘(F1 차단)보다 크다.
A1 차단= π()2
및
A2 차단= π()2- As가 유효하고,
이로부터 d1 = d2에 대해
A2 차단= A1 차단- As가 적용된다.
따라서, A2 차단< A1 차단및 F2 차단< F1 차단이 유효하다.
차단된 인젝터는 그에 따라 단독으로 고압을 통해 차단 상태로 유지된다. 인젝터를 개방하기 위해 요구되는 힘은 면적 차이(A1 차단- A2 차단) 및 스프링(7, 8)을 압축하기 위해 필요한 힘을 통해 결정된다.
본 발명에 따른 (도시되지 않은) 다른 실시예에서 직경은 d1< d2이지만, 면적 차이(A2 개방- A1 개방)는 밸브 시트 면적(As)보다 작거나 최대로 동일하다. 또한, 본 발명에 따른 상기 실시예에서, 인젝터가 차단될 때 차단 방향(13)으로의 밸브 피스톤(5) 및 밸브 니들(4)에 대한 힘(F1 차단)은 개방 방향(12)으로 고압을 통한 힘(F2 차단)보다 크거나 동일한 것이 조건(A2 개방- A1 개방≤As)을 통해 보장된다.
개방된 인젝터를 차단하기 위해서는 실시예(d1= d2)에 비해 실시예(d1< d2)에서 스프링(6, 7, 8)을 통해 추가적 힘(△F)
△F = F2 개방- F1 개방
이 제공되어야 하고, 상기 힘은 면적 차이
△A = A2 개방- A1 개방에 비례한다.
도2는 본 발명에 따른 밸브 니들의 실시예를 나타낸다. 이 실시예는 종래기술에 상응하는 형태를 갖지만, 인젝터가 차단될 때 밸브 시트 영역(31)에서 인젝터 몸체(1)에 접하는 영역에서 보다 작은 직경(d)을 포함하는 밸브 니들(4)이다. 인젝터가 솔레노이드(18, 19)를 통한 가능한 한 최대 자기력을 통해 개방될 수 있도록 작은 직경(d)은 요구된다. 예를 들어 직경(d)은 본 발명에서 1.1mm이다.
도3은 솔레노이드와 전기자 사이의 에어 갭의 함수인 자기력을 갖는 그래프를 나타낸다. 자기력(F)은 솔레노이드(18, 19)와 전기자(16, 17) 사이의 에어 갭(h)이 클수록 더 작다. 인젝터가 차단될 때 밸브 니들 팁은 밸브 시트 영역(31)에 접하고, 제2 솔레노이드(19)와 제2 전기자(17) 사이의 에어 갭은 최대값(예를 들어 0.25mm)을 취한다. 상기 에어 갭 값이 1일 때 제2 전기자(17)는 제2 솔레노이드(19)의 자기력(B)에 의해 끌어 당겨진다. 부분 행정(h1)에서 에어 갭 값은 더 작고(에어 갭 값 2), 제2 전기자(17)는 더 큰 자기력(A)에 의해 끌어 당겨진다. 제1 전기자(17)와 제1 솔레노이드(19) 사이의 자기력도 동일하게 거동한다.
도4는 본 발명에 따른 밸브 니들의 바람직한 실시예를 나타낸다. 특히 실시예(d1<d2)에서 개방된 인젝터를 차단하기 위해 요구되는 스프링 힘의 감소를 위해, 밸브 니들(4) 또는 밸브 니들 팁(29)은 밸브 니들(4)과 인젝터 몸체(1) 사이에 스로틀 갭(30)이 존재하도록 형성된다. 분사 과정 동안 밸브 시트 영역(31)의 압력은 스로틀 갭(30)을 통해 감소하고, 이에 따라 차단 과정이 지지된다.
도5는 본 발명에 따른 밸브 니들의 두 개의 다른 바람직한 실시예를 나타내고 하나는 도면의 좌측 절반에 그리고 다른 하나는 우측 절반에 도시된다. 두 개의 도시된 실시예에서 밸브 니들(4)은, 인젝터가 개방될 때 밸브 시트 영역(31)에서 압력을 감소시키는 스로틀 갭(30)이 밸브 니들(4)과 인젝터 몸체(1) 사이에 존재하도록 형성된다. 스로틀 갭(30)이 원추형 밸브 시트 영역(31)에서 뿐만 아니라 밸브 몸체(1) 내의 원통형 보링(33) 부분을 따라서도 연장되기 때문에, 스로틀링은 상기 실시예에서 도4에 도시된 실시예에 비해 더 강화된다. 도5의 우측 절반에 도시된 실시예에서 상기 스로틀 갭(30)은 밸브 몸체(1)의 원통형 보링(33) 부분을 따라, 밸브 니들(4)이 더 큰 직경을 갖는 밸브 니들(4)의 부분 영역(32)을 통해 형성된다. 이를 통해 밸브 니들(4)과 밸브 몸체(1) 사이의 공간은 감소되어, 상기 부분 영역(32)을 따라 마찬가지로 스로틀 갭(30)이 배치된다. 상기 스로틀 갭(30)은 밸브 니들(4)의 행정에 관계없이 부분 영역(32)을 따라 존재한다.
이와 다르게, 도5의 좌측 반절에 도시된 본 발명에 따른 인젝터의 바람직한 실시예에서는 부분 영역(34)을 따른 스로틀 갭의 존재 또는 길이는 밸브 니들(4)의 위치에 따른다. 밸브 니들(4)이 밸브 몸체(1)에 대해 개방 방향(12)으로 이동될 수록, 작은 직경을 갖는 보링(33)의 영역(36)과 큰 직경을 갖는 밸브 니들(4)의 부분 영역(34) 사이의 오버랩부(35)는 더 작아진다. 영역(34, 36)의 폭과 위치에 따르는 밸브 니들(4) 행정으로부터 오버랩부(35)가 더 이상 존재하지 않고, 밸브 몸체(1)와 밸브 니들(1) 사이의 거리는 더 커져서 스로틀링이 더 이상 일어나지 않는다.
바람직하게는 도5의 좌측 반절에 도시된 본 발명에 따른 인젝터의 상기 바람직한 실시예는 두 개의 스프링을 갖는 실시예와 조합될 수 있다. 인젝터의 개방 시에 긴 스프링만이 자기력에 반작용한다. (도1의 거리(15)에 상응하는) 긴 스프링의 일정한 사전 행정으로부터 두 개의 스프링은 인젝터의 개방에 반작용한다. 그러나, 시트 영역이 부분적으로 개방된 인젝터에서 고압이 밸브 니들(4)로 작용하고, 자기력이 각각의 전기자(16, 17)와 솔레이드(18, 19)의 작은 간격을 통해 이미 증가되기 때문에, 스프링 힘은 극복될 수 있다. 인젝터는 완전히 개방되고, 연료 분사가 이루어진다. 차단을 위해 솔레노이드는 차단된다. 우선 두 개의 스프링(6, 7)은 밸브 피스톤으로 작용한다. 환형 디스크(14)를 갖는 짧은 스프링(6)이 인젝터 몸체(1) 내의 정지부에 도달되고, 긴 스프링이 단독으로 차단 방향으로 밸브 피스톤 상에 작용하면, 오버랩부(35)가 형성되고, 유압력(밸브 시트 영역(31)에서 압력 감소)은 인젝터의 완전한 차단을 지지한다.
Claims (12)
- a)일단부에 밸브 시트(2) 및 적어도 하나의 분사 개구(3)를 포함하는 중공의 인젝터 몸체(1)와, b)인젝터 몸체(1) 내에서 밸브 피스톤의 연장부에 배치되어, 차단 상태에서 적어도 하나의 분사 개구(3)를 폐쇄하는 밸브 니들(4)과, c)무압 상태에서 밸브 시트(2)로 밸브 니들(4)을 가압함으로써 인젝터를 차단 상태로 유지하는 적어도 하나의 스프링을 포함하는, 자동 점화식 엔진에서 연료의 고압 분사를 위한 인젝터에 있어서,상기 인젝터는 인젝터의 직접 개방 및 차단에 사용되는 적어도 두 개의 자기 장치(37, 38)를 포함하는 것을 특징으로 하는 인젝터.
- 제1항에 있어서, 적어도 두 개의 자기 장치(37, 38)는 각각 하나의 전기자(16, 17) 및 하나의 솔레노이드(18, 19)를 포함하는 것을 특징으로 하는 인젝터.
- 제2항에 있어서, 적어도 하나의 전기자(17)가 밸브 피스톤(5) 상에 견고히 배치되는 것을 특징으로 하는 인젝터.
- 제2항에 있어서, 적어도 하나의 전기자(16)가 밸브 피스톤(5) 상에 활주식으로 배치되는 것을 특징으로 하는 인젝터.
- 제2항에 있어서, 전기자(16, 17)는 상이한 행정(h1, h2)을 갖는 것을 특징으로 하는 인젝터.
- 제1항에 있어서, 연료 고압 탱크로부터 인젝터로 유입하는 연료를 고압 하에서 인젝터를 통해 인젝터의 연료 저장 공간(22)으로 안내하는 고압 라인(21)이 인젝터 중앙에서 종방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 인젝터.
- 제1항에 있어서, 인젝터가 차단될 때, 밸브 피스톤(5) 및 밸브 니들(4)에 대한 차단 방향(13)으로의 고압을 통한 힘(F1 차단)은 개방 방향(12)의 고압을 통한 힘(F2 차단)보다 더 큰 것을 특징으로 하는 인젝터.
- 제1항에 있어서, 인젝터가 차단될 때, 밸브 피스톤(5) 및 밸브 니들(4)에 대한 차단 방향(13)으로의 고압을 통한 힘(F1 차단)은 개방 방향(12)의 고압을 통한 힘(F2 차단)과 동일한 것을 특징으로 하는 인젝터.
- 제1항에 있어서, 인젝터는 두 개의 스프링(6, 7)을 포함하고, 하나의 스프링(6)은 다른 스프링(7)을 감싸고, 하나의 스프링(6)은 짧고 내부 응력이 가해져 있어, 긴 스프링(7)의 소정의 압축 시부터 차단 방향(13)으로 밸브 피스톤(5) 상에 힘을 가하는 것을 특징으로 하는 인젝터.
- 제1항에 있어서, 밸브 니들(4) 특히, 밸브 니들 팁(29)은, 인젝터가 부분적으로 개방될 때 밸브 니들(4)과 인젝터 몸체(1) 사이에 스로틀 갭(30)이 존재하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 인젝터.
- 제10항에 있어서, 스로틀 갭(30)의 존재, 크기 및 길이는 밸브 니들(4)의 위치에 따르는 것을 특징으로 하는 인젝터.
- 제9항에 있어서, 짧은 스프링(6)이 정지부에 도달하고 긴 스프링(7)이 단독으로 차단 방향(13)으로 밸브 피스톤(5) 상에 작용하는 즉시 오버랩부(35)가 형성되고, 이 오버랩부(35)를 통해 밸브 니들(4)과 인젝터 몸체(1) 사이에 스로틀 갭(30)이 존재하는 것을 특징으로 하는 인젝터.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10155271.8 | 2001-11-09 | ||
DE10155271A DE10155271A1 (de) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | Common-Rail-Injektor |
PCT/DE2002/004016 WO2003040546A1 (de) | 2001-11-09 | 2002-10-25 | Common-rail-injektor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20040054601A true KR20040054601A (ko) | 2004-06-25 |
Family
ID=7705317
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR10-2003-7009121A KR20040054601A (ko) | 2001-11-09 | 2002-10-25 | 커먼 레일 인젝터 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20040041039A1 (ko) |
EP (1) | EP1446572A1 (ko) |
JP (1) | JP2005508477A (ko) |
KR (1) | KR20040054601A (ko) |
DE (1) | DE10155271A1 (ko) |
PL (1) | PL368674A1 (ko) |
WO (1) | WO2003040546A1 (ko) |
Families Citing this family (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8788092B2 (en) | 2000-01-24 | 2014-07-22 | Irobot Corporation | Obstacle following sensor scheme for a mobile robot |
US8412377B2 (en) | 2000-01-24 | 2013-04-02 | Irobot Corporation | Obstacle following sensor scheme for a mobile robot |
US6956348B2 (en) | 2004-01-28 | 2005-10-18 | Irobot Corporation | Debris sensor for cleaning apparatus |
US6690134B1 (en) | 2001-01-24 | 2004-02-10 | Irobot Corporation | Method and system for robot localization and confinement |
US7571511B2 (en) | 2002-01-03 | 2009-08-11 | Irobot Corporation | Autonomous floor-cleaning robot |
US8396592B2 (en) | 2001-06-12 | 2013-03-12 | Irobot Corporation | Method and system for multi-mode coverage for an autonomous robot |
US7429843B2 (en) | 2001-06-12 | 2008-09-30 | Irobot Corporation | Method and system for multi-mode coverage for an autonomous robot |
US6910644B2 (en) * | 2001-12-26 | 2005-06-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Solenoid-operated fuel injection valve |
US9128486B2 (en) | 2002-01-24 | 2015-09-08 | Irobot Corporation | Navigational control system for a robotic device |
US8386081B2 (en) | 2002-09-13 | 2013-02-26 | Irobot Corporation | Navigational control system for a robotic device |
US8428778B2 (en) | 2002-09-13 | 2013-04-23 | Irobot Corporation | Navigational control system for a robotic device |
US7332890B2 (en) | 2004-01-21 | 2008-02-19 | Irobot Corporation | Autonomous robot auto-docking and energy management systems and methods |
WO2005098476A1 (en) | 2004-03-29 | 2005-10-20 | Evolution Robotics, Inc. | Method and apparatus for position estimation using reflected light sources |
ATE536577T1 (de) | 2004-06-24 | 2011-12-15 | Irobot Corp | Fernbediente ablaufsteuerung und verfahren für eine autonome robotervorrichtung |
US7706917B1 (en) | 2004-07-07 | 2010-04-27 | Irobot Corporation | Celestial navigation system for an autonomous robot |
US8972052B2 (en) | 2004-07-07 | 2015-03-03 | Irobot Corporation | Celestial navigation system for an autonomous vehicle |
US8392021B2 (en) | 2005-02-18 | 2013-03-05 | Irobot Corporation | Autonomous surface cleaning robot for wet cleaning |
ES2346343T3 (es) | 2005-02-18 | 2010-10-14 | Irobot Corporation | Robot autonomo de limpieza de superficies para una limpieza en seco y en mojado. |
US7620476B2 (en) | 2005-02-18 | 2009-11-17 | Irobot Corporation | Autonomous surface cleaning robot for dry cleaning |
US8930023B2 (en) | 2009-11-06 | 2015-01-06 | Irobot Corporation | Localization by learning of wave-signal distributions |
KR101214715B1 (ko) | 2005-12-02 | 2012-12-21 | 아이로보트 코퍼레이션 | 커버리지 로봇 이동성 |
ES2706727T3 (es) | 2005-12-02 | 2019-04-01 | Irobot Corp | Sistema de robot |
EP1969438B1 (en) | 2005-12-02 | 2009-09-09 | iRobot Corporation | Modular robot |
EP2466411B1 (en) | 2005-12-02 | 2018-10-17 | iRobot Corporation | Robot system |
JP4576345B2 (ja) * | 2006-02-17 | 2010-11-04 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電磁式燃料噴射弁 |
EP2548492B1 (en) | 2006-05-19 | 2016-04-20 | iRobot Corporation | Removing debris from cleaning robots |
US8417383B2 (en) | 2006-05-31 | 2013-04-09 | Irobot Corporation | Detecting robot stasis |
KR101301834B1 (ko) | 2007-05-09 | 2013-08-29 | 아이로보트 코퍼레이션 | 소형 자율 커버리지 로봇 |
TR200707724A1 (tr) * | 2007-11-09 | 2009-05-21 | Robert Bosch Gmbh | Manyetik sübaplı ve merkezden yakıt beslemeli çift yaylı tekil enjektör. |
EP2295785B1 (en) * | 2009-07-29 | 2012-04-04 | Delphi Technologies Holding S.à.r.l. | Fuel Injector |
DE102009045174A1 (de) * | 2009-09-30 | 2011-04-07 | Robert Bosch Gmbh | Magnetstack für hochdynamische Ventile |
EP3192419B1 (en) | 2010-02-16 | 2021-04-07 | iRobot Corporation | Vacuum brush |
JP5994642B2 (ja) * | 2013-01-07 | 2016-09-21 | マツダ株式会社 | 直噴エンジンの燃料噴射装置 |
EP3597899A1 (en) * | 2013-07-29 | 2020-01-22 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Drive device for fuel injection device, and fuel injection system |
JP2018524497A (ja) * | 2015-06-01 | 2018-08-30 | ウエス リミテッド | 水洗トイレ用の水洗浄システム |
US20170241379A1 (en) * | 2016-02-22 | 2017-08-24 | Donald Joseph Stoddard | High Velocity Vapor Injector for Liquid Fuel Based Engine |
DE102022123193A1 (de) | 2022-09-12 | 2024-03-14 | Denso Corporation | Kraftstoffinjektor mit variablem Ventilhub |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61129458A (ja) * | 1984-11-27 | 1986-06-17 | Mazda Motor Corp | デイ−ゼルエンジンの燃料噴射ノズル |
US4972996A (en) * | 1989-10-30 | 1990-11-27 | Siemens-Bendix Automotive Electronics L.P. | Dual lift electromagnetic fuel injector |
US5421521A (en) * | 1993-12-23 | 1995-06-06 | Caterpillar Inc. | Fuel injection nozzle having a force-balanced check |
DE4403148C2 (de) * | 1994-02-03 | 1999-01-28 | Iav Motor Gmbh | Elektromagnetisch ansteuerbares Mehrstrahleinspritzventil, insbesondere für Verbrennungsmotoren mit zwei Ansaugkanälen pro Zylinder |
AT1622U1 (de) * | 1995-02-28 | 1997-08-25 | Avl Verbrennungskraft Messtech | Einspritzsystem mit einem einspritzventil für eine selbstzündende brennkraftmaschine |
DE19650865A1 (de) | 1996-12-07 | 1998-06-10 | Bosch Gmbh Robert | Magnetventil |
DE10004960A1 (de) * | 2000-02-04 | 2001-08-09 | Bosch Gmbh Robert | Brennstoffeinspritzventil und Verfahren zu dessen Betätigung |
DE10004961B4 (de) * | 2000-02-04 | 2013-08-22 | Robert Bosch Gmbh | Brennstoffeinspritzventil und Verfahren zu dessen Betrieb |
-
2001
- 2001-11-09 DE DE10155271A patent/DE10155271A1/de not_active Ceased
-
2002
- 2002-10-25 US US10/250,774 patent/US20040041039A1/en not_active Abandoned
- 2002-10-25 PL PL02368674A patent/PL368674A1/xx not_active Application Discontinuation
- 2002-10-25 JP JP2003542775A patent/JP2005508477A/ja active Pending
- 2002-10-25 KR KR10-2003-7009121A patent/KR20040054601A/ko not_active Application Discontinuation
- 2002-10-25 EP EP02776856A patent/EP1446572A1/de not_active Withdrawn
- 2002-10-25 WO PCT/DE2002/004016 patent/WO2003040546A1/de not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1446572A1 (de) | 2004-08-18 |
US20040041039A1 (en) | 2004-03-04 |
PL368674A1 (en) | 2005-04-04 |
DE10155271A1 (de) | 2003-05-28 |
JP2005508477A (ja) | 2005-03-31 |
WO2003040546A1 (de) | 2003-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20040054601A (ko) | 커먼 레일 인젝터 | |
US5810255A (en) | Clamping device for a piesoelectric actuator of a fuel injection valve for internal combustion engines | |
EP1602821B1 (en) | Fuel injection valve | |
US3913537A (en) | Electromechanically controlled fuel injection valve for internal combustion engines | |
EP0829641A2 (en) | A fuel injection device for engines | |
US6412706B1 (en) | Fuel injector | |
JPH11193765A (ja) | 燃料噴射装置 | |
KR20000010762A (ko) | 유체 제어 밸브 | |
US6745750B2 (en) | Fuel injection system for internal combustion engines | |
US6793158B2 (en) | Internal combustion engine fuel injector | |
JPS6325364A (ja) | 内燃機関用の燃料噴射装置 | |
JP2005520968A (ja) | 内燃機関用の燃料噴射装置 | |
US6431472B1 (en) | Fuel injector nozzle with outwardly opening check valve | |
KR100717522B1 (ko) | 내연기관용 연료 분사 밸브 | |
US6811138B2 (en) | Magnetic valve for controlling an injection valve of an internal combustion engine | |
JP2005202929A (ja) | 3ウェイ弁およびそれを用いた電気油圧式アクチュエータ | |
US10415523B2 (en) | Fuel injection valve | |
US7398933B2 (en) | Injection valve | |
GB2341893A (en) | Two-stage electromagnetically actuated fuel injector for i.c. engines | |
US7063077B2 (en) | Electromagnetic valve-actuated control module for controlling fluid in injection systems | |
JP2003193939A (ja) | 内燃機関の噴射弁を制御する電磁弁 | |
JP2004515708A (ja) | 内燃機関用の燃料噴射装置 | |
US20030098015A1 (en) | Fuel injection apparatus for an internal combustion engine | |
US6240907B1 (en) | Valve with a variable valve cross section | |
KR20200120547A (ko) | 유체 계량 밸브 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |