KR20090038832A - 디젤엔진용 고압 오일 매니폴드 - Google Patents

Abstract

캐스트 오일 매니폴드(10)는 저장조(18)로부터 캐스트인 구스넥 출구 튜브(16) 까지 타원형의 입구 개구(28)를 가지며, 이에 의해 개구가 원형일 때 사용되는 물질의 양에 비해 근처에서 사용되는 물질의 양을 적게 한다.

압력 오일, 연료 분사기, 저장조,

Description

디젤엔진용 고압 오일 매니폴드{HIGH PRESSURE OIL MANIFOLD FOR A DIESEL ENGINE}

본 발명은 내연기관에 관한 것으로서, 특히 자동차를 구동시키는 디젤 엔진에 관한 것이다.

공지의 디젤 엔진은 연료를 엔진 연소실내로의 분사에 의해 엔진의 연료공급 등을 포함하여 엔진의 기능을 제어하기 위한 제어 데이터를 전개하기 위해 다양한 소스로부터의 데이터를 처리하는, 프로세서 기반 엔진 제어기를 포함한다. 이러한 엔진은 압력하의 오일을, 연료 분사를 강화하기 위해 오일 레일로부터의 오일을 사용하는 전기식 연료 분사장치로 작용하는 오일 레일 또는 오일 매니폴드에 분배하는 오일 펌프를 갖고 있다. 오일 레일에서의 압력은 때로는 분사 제어압력 또는 ICP로 불리우며, 이러한 압력은 엔진 제어시스템에서 실행되는 전체적인 엔진 제어전략의 요소인 적절한 ICP 제어전략의 제어를 따른다.

연료 분사기에는 전기식 밸브가 내장되며, 이러한 전기식 밸브는 연료를 플런저를 통해 엔진 연소실로 유입하기 위해 밸브가 개방되었을 때 행정하는 피스톤으로 오일 레일의 압력 오일의 분배를 제어한다. 이러한 연료 분사기는 고압의 분 사 압력을 전개하기 위해 ICP를 증폭시킬 수 있다.

고압 오일을 내장하기 위해 오일 매니폴드는 그 관련된 엔진의 다른 부품과 어울리기 위해 그러한 위치에서 가공되는, 전형적으로 적절한 형태의 금속 캐스팅이다. 전형적인 캐스팅은 원하는 ICP를 달성하기 위해 오일이 펌핑되는 하나이상의 입구를 갖는 저장조를 포함한다. 그 길이를 따른 위치에서, 캐스팅은 출구 튜브를 가지며, 이러한 출구 튜브를 통해 오일이 저장조로부터 연료 분사기로 공급된다. 오일 매니폴드에서, 캐스팅된 출구 튜브는 저장조를 둘러싸는 벽 부분을 감싸는 구스넥(gooseneck)이다

본 발명 이전에는, 캐스팅된 구스넥의 입구는 저장조에서 원형 단면을 가졌었다. 매니폴드에 충분한 강도를 부여하여 금속에서의 응력이 특정값을 초과하지 않을 것을 보장하기 위해 그러한 위치에 인접하여 최소한의 벽두께와 이에 대응하는 금속의 양이 필요하다.

그러나, 캐스트 부분의 위치에서 두꺼운 벽 부분은 때로는 부품의 제조를 더욱 어렵게 하며, 상기 부품은 캐스팅시 그러한 위치에 약간의 기공을 내장하게 된다. 예견되는 바와 같이, 부가된 물질은 부품의 중량을 증가시키며, 이러한 증가는 부품 비용에 바람직하지 않게 관련되며, 엔진이 자동차에 사용되었을 때는 자동차 중량에도 그다지 바람직하지 않다.

본 발명자들은 오일 매니폴드에 관한 관련 사양에 대한 순응성과 타협하지 않더라도, 저장조로부터 캐스트인(cast-in) 출구 튜브로의 상이한 형태의 입구가 상당한 중량 감소를 제공할 수 있다는 것을 발견하였다. 본 발명자들은 비교 응력 분석을 통해 이러한 사항을 확인하였다. 특정 실시예에 따르면 약 5파운드 철의 중량 감소가 달성되었다.

본 발명은 저장조로부터 캐스트인 출구 튜브까지 입구 개구를 원형이 아닌 타원형으로 제조하므로써 캐스트 오일 매니폴드에서 사용된다. 출구 튜브를 통해 연장되는 통로는 굴곡된 경로를 따르며, 타원형 입구로부터 엔진 실린더에서 연료 분사기로 이어지는 원형 방출구까지의 경로를 따라 변화된다. 각각의 출구 튜브는 저장조가 내장된 매니폴드 본체의 외주 일부를 둘러싸는 구스넥의 외관을 제공한다.

본 발명의 일반적인 특징은 압력 오일을 연료 분사기내로 유도하여 연료 분사기가 연료를 분사시키므로써 연료공급되는 연소실와, 압력 오일을 지지하기 위해 저장조를 둘러싸는 벽형 본체를 포함하는 캐스트 오일 매니폴드와, 저장조내의 오일이 연료 분사기로 분배되는 캐스트인 출구 튜브를 포함하는 디젤 엔진에 관한 것이다.

상기 캐스트인 출구 튜브는 벽형 본체의 일부 주위를 둘러싸는 벽을 포함한 다. 각각의 출구 튜브는 저장조에 입구를 가지며, 각각의 연료 분사기로 이어지는 방출구를 갖는다. 각각의 입구는 거의 타원형의 횡단면을 갖는다.

본 발명의 일반적인 또 다른 특징은 서술한 바와 같은 오일 매니폴드에 관한 것이다.

본 발명의 기타 다른 목적과 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 하기의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

도1은 개략적으로 도시된 내연기관(12)의 하부에 장착되는 오일 매니폴드(10)를 도시하고 있다. 이러한 특정의 오일 매니폴드는 직렬의 6기통 디젤 엔진에 장착되도록 설계되었다.

오일 매니폴드(10)는 신장된 본체(14)와, 본체(14)의 길이를 따라 이격된 위치에서 일련의 6개의 캐스트인 구스넥(16)을 포함하는 주철 부품이다. 일반적으로 원통형인 저장조(18)는 길이방향 축선(20)을 따라 본체(14)를 통해 길이방향으로 연장된다. 도3은 배관(도시않음)에 의해 오일을 저장조(18)로 펌핑하는 오일 펌프(도시않음)로 연결되는 입구(22)를 갖는 하나의 길이방향 단부를 도시하고 있다. 매니폴드(10)를 캐스트로서 도시한 후 가공하였기 때문에 도면에서는 본체(14)의 대향 단부를 개방된 상태로 도시하였지만, 대향 단부는 적절한 방식으로 플러깅되는 것을 인식해야 한다.

본체(14)의 대향측을 따라서는 2열의 보스(24, 26)가 제공된다. 오일 매니폴드를 엔진에 고정하기 위해, 헤드형 나사(도시않음)가 상기 보스들을 관통하여 엔진(12)의 구멍에 나선결합된다.

구스넥(16)은 캐스트인 출구 튜브를 형성하며, 이러한 출구 튜브를 통해 저장조(18)의 오일은 도2에 도면부호 34로 개략적으로 도시된 연료 분사기로 분배된다. 구스넥의 벽은 본체(14)의 일부를 둘러싸고, 각각의 구스넥은 통로를 포함하며; 이러한 통로는 저장조에 입구(28)를 가지며, 각각의 연료 분사기(34)로 이어지는 방출구(30)를 갖는다.

도3에 도시된 바와 같이, 각각의 입구(28)는 타원형 횡단면을 가지며, 각각의 입구의 타원형 주축선은 축선(20)에 수직하며, 도4에 도면부호 32로 도시된 거리에 걸쳐진다. 각각의 방출구(30)는 원형 횡단면을 갖는다.

오일 매니폴드(10)는 축선(20)에 대해 방사상으로 배치되며, 각각의 구스넥(16)의 입구(28)는 본체(14)의 길이를 따라 각각의 방출구(30)와 중첩된다. 각각의 입구(28)는 그 타원형 횡단면의 중앙을 통과하는 가상선이 축선(20)과 수직으로 교차하도록 배치된다.

연료 분사기(34)와 결합된 제어 밸브가 개방되었을 때, 저장조(18)의 압력 오일은 각각의 연소실에 연료 분사를 강제하기 위하여 각각의 구스넥(16)을 통해 각각의 연료 분사기내로의 흐름을 생성한다.

오일 매니폴드(10)는 표준적인 샌드 캐스팅 방법으로 제조되며, 캐스팅후 엔진(12)으로의 적절한 삽입을 위해 표준적인 가공 기법으로 가공된다.

응력 분석에 따르면, 입구의 종전 원형 단면에 비해 약 10.7% 넓은 개방 영역을 갖는 서술된 타원형 형태는 구스넥의 초기 근처에서 물질의 사용을 적게 하며 캐스트 매니폴드를 위한 관련 사양과의 순응성을 유지시킨다. 도시된 오일 매니폴드의 경우에서는 약 5 파운드의 절감이 달성되었다. 다른 것에 비해 1.2 내지 1.4 범위의 타원 비율(장축선 길이를 단축선 길이로 나눈 비율)이 양호하게 실행된 것으로 밝혀졌다.

본 발명은 양호한 실시예를 참조로 서술되었기에 이에 한정되지 않으며, 본 기술분야의 숙련자라면 첨부된 청구범위로부터의 일탈없이 본 발명에 다양한 변형과 수정이 가해질 수 있음을 인식해야 한다.

도1은 본 발명의 원리를 채용한 오일 매니폴드의 사시도.

도2는 다른 방향에서 투시한 오일 매니폴드의 사시도.

도3은 도1의 화살표3-3의 방향을 따른 확대단면도.

도4는 오일 매니폴드의 상부 절반부를 도시하는, 도1의 화살표4-4의 방향을 따른 확대단면도.

Claims (8)

1. 연료 분사기가 연료를 분사하도록 압력 오일을 연료 분사기에 유도하므로써 연료공급되는 연소실와,

   압력 오일을 지지하기 위해 저장조를 둘러싸는 벽형 본체를 포함하는 캐스트 오일 매니폴드와,

   저장조내의 오일이 연료 분사기로 분배되는 캐스트인 출구 튜브를 포함하며,

   상기 캐스트인 출구 튜브는 벽형 본체의 일부를 둘러싸는 벽을 포함하며; 각각의 출구 튜브는 저장조에 입구를 가지며, 각각의 연료 분사기로 이어지는 방출구를 포함하며; 각각의 입구는 타원형의 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진.
2. 제1항에 있어서, 각각의 출구 튜브의 방출구는 원형의 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진.
3. 제1항에 있어서, 출구 튜브는 벽형 본체의 긴 칫수를 따라 간격을 두고 배치되며, 오일 매니폴드가 상기 긴 칫수에 대해 방사상으로 관찰되었을 때 출구 튜브의 입구는 상기 벽형 본체의 긴 칫수 방향으로 그 방출구와 중첩되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진.
4. 제1항에 있어서, 각각의 출구 튜브의 입구는 그 타원형 횡단면의 중앙을 통과하는 가상선이 저장조의 긴 칫수의 중앙 축선과 수직으로 교차하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진.
5. 연료 분사기가 연료를 분사하도록 압력 오일을 연료 분사기에 유도하므로써 연료공급되는 연소실을 갖는 디젤 엔진용 오일 매니폴드에 있어서,

   압력 오일을 지지하기 위한 저장조를 둘러싸는 벽형 본체와 캐스트인 출구 튜브를 포함하며,

   상기 캐스트인 출구 튜브를 통해 저장조내의 오일이 연료 분사기로 분배되며; 상기 캐스트인 출구 튜브는 벽형 본체의 일부를 둘러싸는 벽을 포함하며; 각각의 출구 튜브는 저장조에 저장조내의 오일이 출구 튜브에 유입되게 하는 입구와, 오일이 캐스팅을 빠져나가는 방출구를 가지며; 각각의 입구는 타원형의 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는 오일 매니폴드.
6. 제5항에 있어서, 각각의 출구 튜브의 방출구는 원형의 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는 오일 매니폴드.
7. 제5항에 있어서, 상기 출구 튜브는 벽형 본체의 긴 칫수를 따라 간격을 두고 배치되며, 오일 매니폴드가 상기 긴 칫수에 대해 방사상으로 관찰되었을 때 각각의 출구 튜브의 입구는 상기 벽형 본체의 긴 칫수 방향으로 그 방출구와 중첩되는 것을 특징으로 하는 오일 매니폴드.
8. 제5항에 있어서, 각각의 출구 튜브의 입구는 그 타원형 횡단면의 중앙을 통과하는 가상선이 저장조의 긴 칫수의 중앙 축선과 수직으로 교차하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 오일 매니폴드.

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