KR20050075719A

KR20050075719A - 연료 분사 노즐

Info

Publication number: KR20050075719A
Application number: KR1020050003696A
Authority: KR
Inventors: 하스스테판
Original assignee: 맨 비앤드더블유 디젤 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2004-01-16
Filing date: 2005-01-14
Publication date: 2005-07-21
Also published as: EP1555429B1; DE102004002286A1; JP2005201274A; CN1641207B; EP1555429A1; US20050230501A1; CN1641207A; DE502005007871D1

Abstract

본 발명은 스프링의 작용에 의해 폐쇄 위치에 고정된, 분사될 연료의 압력에 의해 제어 가능한 노즐 니들을 구비한 연료 분사 노즐에 관한 것이다. 상기 연료 분사 노즐은 간단하고 공간 절약 방식의 구성을 얻기 위해 그리고 상이한 형태의 분사 시스템에 사용하기 위해, 2개의 상이한 축방향 위치 중 하나로의 전환을 위해 압축 유체에 의해 작동 가능한 또는 압력 경감 가능한 제어 피스톤을 구비한다. 상기 제어 피스톤은 1열 또는 다수 열의 분사구의 해제를 위한 노즐 니들의 개방 행정을 제한한다.

Description

연료 분사 노즐{FUEL INJECTION NOZZLE}

본 발명은 스프링의 작용에 의해 시트에 접촉함으로써 폐쇄 위치에 고정되는, 분사된 연료의 압력에 의해 제어 가능한 노즐 니들이 배치된 하우징을 구비한 연료 분사 노즐에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 간단하고 공간 절약 방식으로 구성되며, 전부하(full load) 및 부분 부하에 대한 2개의 상이한 작동 위치로 전환 가능하고, 사용이 특별한 분사 시스템에 국한되지 않는 연료 분사 노즐을 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라 2개의 상이한 축방향 위치 중 하나로의 전환을 위해 압축 유체에 의해 작동 가능하거나 또는 압력 경감 가능한 제어 피스톤이 제공되며, 상기 제어 피스톤은 1열 또는 다수 열의 분사구의 해제를 위한 노즐 니들의 개방 행정을 제한함으로써 달성된다.

이로 인해, 통상의 연료 분사 노즐의 윤곽 내에 들어갈 수 있는 간단한 구성이 얻어진다.

바람직하게는 노즐 니들의 반대편에 놓인, 제어 피스톤의 단부면이 1열의 분사구의 해제를 위한 노즐 니들의 개방 행정을 제한하는 부분 부하 위치에서는 압력을 받으며, 중첩되어 배치된 모든 열의 분사구를 해제하는 다른 전부하 위치에서는 압력 경감된다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라 부분 부하 위치에서 노즐 니들을 향한 제어 피스톤의 단부면은 하우징에 고정된 스토퍼에 접촉한다. 바람직하게는 전부하 위치에서 노즐 니들 반대편에 놓인 제어 피스톤의 단부면은 하우징에 고정된 다른 스토퍼에 접촉한다. 이로 인해, 2개의 부하 범위에 대해 정확하게 규정된 작동 위치가 주어진다.

본 발명의 또 다른 특징 및 장점은 추가의 종속항 및 도면을 참고로 하는 2개의 실시예 설명에 나타난다.

도 1에 따른 분사 노즐은 3개의 부분(1, 2, 3)으로 구성된 하우징을 구비한다. 하우징(1)내에는 노즐 니들(4)이 축방향으로 이동 가능하게 안내된다. 상기 노즐 니들(4)은 확대된 직경을 가진 섹션(5)을 구비한다. 섹션(5)은 압력 챔버(6)내로 돌출하고, 분사될 연료는 관(7)을 통해 상기 압력 챔버(6)에 공급된다. 밸브 니들(4)의 하단부는 스프링(8)의 작용에 의해 시트(9)에 접촉한다. 밸브 니들(4)의 상기 단부에는 수용 챔버(11)를 관통하는 제어 핀(10)이 배치된다. 제1 열의 분사구(12)들은 상기 수용 챔버(11)와 통한다. 상기 제어 핀(10)의 하단부가 다른 수용 챔버(13) 내로 밀봉식으로 돌출한다. 적어도 하나의 제2 열의 분사구(14)들은 상기 다른 수용 챔버(13)와 통한다.

2 부분으로 구현된 노즐 니들(4)의 상부 단부면(15)은 도 1에 도시된 휴지 위치에서 하우징 부분(2)내에서 축방향으로 안내되는 제어 피스톤(17)의 하부 단부면(16)과 간격(h1)을 두고 배치된다. 이 때, 제어 피스톤(17)의 하부 단부면(16)의 에지가 하우징에 고정된 링형 스토퍼(18)에 부딪친다. 제어 피스톤(17)은 링형 챔버(19)를 관통하고, 상기 링형 챔버(19)는 관(20)을 통해 연료 안내관(7)에 연결된다. 제어 피스톤(17) 내의 관(21)은 챔버(19)로부터 제어 피스톤(17)의 상부 단부면(23) 위의 압력 챔버(22)로 안내된다. 압력 챔버(22)의 측면은 하우징 부분(2)에 의해 그리고 상부는 플레이트형 스토퍼(24)에 의해 제한된다. 스토퍼(24)는 구멍(25)을 구비하며, 상기 구멍(25)은 폐쇄 부재에 의해 폐쇄될 수 있다. 상기 폐쇄 부재는 폐쇄구(26)를 구비하며, 상기 폐쇄구(26)는 조절 로드(27)에 의해 폐쇄 위치에 고정될 수 있다. 조절 로드(27)는 엔진의 부하 상태에 따라, 휴지 위치 및 부분 부하 위치에서는 폐쇄구(26)가 폐쇄 위치에 고정되고 전부하 위치에서는 폐쇄구가 해제됨으로써, 연료가 관(28)을 통해 유출될 수 있도록 조절 가능하다. 그러나, 달리 구성된 엔진 출력에 의존해서 제어되는 폐쇄 부재도 사용될 수 있다.

폐쇄 부재(26, 27)가 폐쇄되어 있는 부분 부하 범위를 조절하는 동안 연료가 관(7)을 통해 압축되어 도입되면, 관(20, 21)을 통해 압력 챔버(22)내의 압력이 상승하고, 상기 압력은 제어 피스톤(17)을 스토퍼(18)에 대해 가압한다. 동시에, 노즐 니들(4)이 시트(9)로부터, 그 단부면(15)이 단부면(16)에 접촉할 때까지 들어올려진다. 한편으로는 노즐 니들(4)을 개방 운동 상태로 만드는 면 및 다른 한편으로는 단부면(23)을 적합하게 설계하면, 제어 피스톤(17)은 압력 챔버(20) 내의 압력으로 인해 스토퍼(18)에 접촉한 상태로 유지된다. 따라서, 노즐 니들(4)은 연료가 수용 챔버(11)를 통해 분사구(12)로부터 배출될 정도로 행정(h1)만큼만 이동될 수 있다.

조절 로드(27)를 전부하 작동으로 전환시키면, 상기 조절 로드(27)는 폐쇄구(26)를 해제시킨다. 연료가 관(20, 21)을 통해 압력 챔버(22)내로 유입되면, 연료는 관(28)을 통해 유출된다. 따라서, 제어 피스톤(17)은 스토퍼(24)에 접촉할 때까지 행정(h2)만큼 추가로 이동될 수 있다. 노즐 니들(4)은 상기 운동을 따른다. 제어 핀(10)은 수용 챔버(13)로부터 나온다. 따라서, 연료는 분사구(14)에 이른다.

도 2에 따른 장치는 원칙적으로 도 1에 따른 장치와 동일하게 구성된다. 다만, 여기서는 챔버(19)가 관(30)에 접속되고, 상기 관(30)에는 펌프(31)에 의해 압축된 윤활유가 공급된다. 상기 윤활유는 관(21)을 통해 압력 챔버(22)에 이른다. 다른 기능은 도 1에 따른 장치와 일치한다. 별도의 액체 순환계로부터 나온 압축 유체를 압력 챔버(22)에 제공하는 것도 가능하다.

본 발명에 따르면, 전부하 및 부분 부하에 대한 2개의 상이한 작동 위치로 전환 가능하고, 사용이 특별한 분사 시스템에 국한되지 않는 연료 분사 노즐이 제공된다.

도 1은 압축 유체로서 연료를 지닌 연료 분사 노즐의 단면도.

도 2는 압축 유체로서 윤활유를 지닌 연료 분사 노즐의 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 2, 3: 부분 4: 노즐 니들

5: 섹션 6: 압력 챔버

7, 20, 21, 28: 관 8: 스프링

9: 시트 10: 제어 핀

11, 13: 수용 챔버 12, 14: 분사구

15, 16, 23: 단부면 17: 제어 피스톤

18, 24: 스토퍼 19: 챔버

22: 압력 챔버 25: 구멍

26: 폐쇄구 27: 조절 로드

31: 펌프

Claims

스프링의 작용에 의해 시트에 접촉함으로써 폐쇄 위치에 고정되는, 분사된 연료의 압력에 의해 제어 가능한 노즐 니들이 배치된 하우징을 구비한 연료 분사 노즐에 있어서,

2개의 상이한 축방향 위치 중 하나로의 전환을 위해 압축 유체에 의해 작동 가능하거나 또는 압력 경감 가능한 제어 피스톤(17)이 제공되며, 상기 제어 피스톤은 1열 또는 다수 열의 분사구(12, 14)들의 해제를 위한 노즐 니들(4)의 개방 행정을 제한하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 노즐.
제1항에 있어서, 상기 노즐 니들(4)의 반대편에 놓인 상기 제어 피스톤의 단부면(23)이 1열의 분사구(12)들의 해제를 위한 노즐 니들의 개방 행정을 제한하는 부분 부하 위치에서는 압력을 받으며, 중첩되어 배치된 모든 열의 분사구(12, 14)들을 해제하는 전부하 위치에서는 압력 경감되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 노즐.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부분 부하 위치에서 상기 노즐 니들(4)을 향한 상기 제어 피스톤(17)의 단부면(16)은 하우징에 고정된 스토퍼(18)에 접촉하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 노즐.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전부하 위치에서 상기 노즐 니들(4) 반대편에 놓인 상기 제어 피스톤(17)의 단부면(23)은 하우징에 고정된 스토퍼(24)에 접촉하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 노즐.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 피스톤(17)의 상부에는 압축 유체가 제공될 수 있는 압력 챔버(22)가 제공되고, 상기 압력 챔버는 전부하 위치에서 엔진 출력에 의존해서 제어되는 폐쇄 부재(26, 27)에 의해 압력 경감될 수 있는 것을 특징으로 하는 연료 분사 노즐.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 피스톤(17)은 상기 압축 유체용 측면 링형 챔버(19)로부터 압력 챔버(22)로 연장되는 관(21)을 구비하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 노즐.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폐쇄 부재(26, 27)가 엔진 출력에 의존해서 제어되는 부분 부하 범위에서 폐쇄구(26)를 폐쇄 위치에 고정하는 조절 로드(27)를 구비하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 노즐.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압축 유체로서 연료가 사용되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 노즐.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압축 유체로서 윤활유가 사용되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 노즐.
제9항에 있어서, 윤활유 공급관(30) 내에 압력을 증가시키는 펌프(31)가 제공되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 노즐.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노즐 니들(4)의 상기 시트(9) 하류에 제1 열의 분사구(12)들로 연장된 수용 챔버(11)가 배치되고, 상기 노즐 니들(4)은 상기 수용 챔버(11)를 관통하는 제어 핀(10)을 구비하며, 상기 제어 핀은 휴지 및 부분 부하 위치에서는 밀봉식으로 나머지 분사구(14)용 다른 수용 챔버(13)내로 돌출하고, 전부하 위치에서는 상기 다른 수용 챔버(13)에 대한 유입을 해제하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 노즐.