KR20100110254A - Valve unit of a fuel supply system - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A valve unit of a fuel feeding system is provided to reduce abrasion, since the tempering temperature of separate insert steel is higher than the tempering temperature of the steel of a base body. CONSTITUTION: In a valve unit of a fuel feeding system, a constant pressure relief valve(15) is formed in a base body(11) made of steel. The constant pressure relief valve comprises an actuation member(20) receiving load with a spring member. The actuation member comprises a valve sheet(24) of a constant pressure relief valve. The valve sheet of the constant pressure relief valve is formed by a separate insert(25) made of steel.

Description

연료 공급 시스템의 밸브 유닛 {VALVE UNIT OF A FUEL SUPPLY SYSTEM}Valve unit of fuel supply system {VALVE UNIT OF A FUEL SUPPLY SYSTEM}

본 발명은 청구항 제1항, 제5항 또는 제7항의 전제부에 따른 내연 기관의 연료 공급 시스템의 밸브 유닛에 관한 것이다.The invention relates to a valve unit of a fuel supply system of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1, 5 or 7.

내연 기관, 특히 중유로 작동되는 선박 디젤 엔진의 실린더에는 연료가 제공되어야 하며, 이를 위해 연료 공급 시스템이 사용된다. 내연 기관의 연료 공급 시스템은 내연 기관의 실린더에 할당 배치된, 분사 밸브라고도 하는 인젝터들을 포함하고, 인젝터에 의해 연료가 실린더 내로 분사될 수 있다. 또한 인젝터에 추가해서, 내연 기관의 실린더 내로 분사하려는 연료를 인젝터 방향으로 송출하기 위해, 내연 기관의 연료 공급 시스템은 적어도 하나의 연료 펌프를 포함한다.Internal combustion engines, in particular cylinders of marine diesel engines operated with heavy oil, have to be supplied with fuel, for which a fuel supply system is used. The fuel supply system of an internal combustion engine includes injectors, also called injection valves, assigned to the cylinder of the internal combustion engine, by which the fuel can be injected into the cylinder. Also in addition to the injector, the fuel supply system of the internal combustion engine includes at least one fuel pump for delivering the fuel to be injected into the cylinder of the internal combustion engine in the injector direction.

연료 공급 시스템의 인젝터와 연료 펌프 사이에, 도 1에 도시된, 종래 기술에 이미 공지되어 있는 밸브 유닛(10)이 배치된다. 도 1에 도시된 밸브 유닛(10)은, 전술했듯이, 연료 공급 시스템의 연료 펌프와 인젝터 사이에 배치되며 강으로 이루어진 베이스 바디(11)를 포함하고, 베이스 바디(11)의 제1 리세스(12) 내에 연료 송출 밸브(13)가, 베이스 바디(11)의 제2 리세스(14) 내에 정압 릴리프 밸브(15)가 배치된다. 베이스 바디(11)의 제1 연결 영역(16)에는 도시되지 않은 연 료 펌프가, 베이스 바디(11)의 제2 연결 영역(17)에는 도시되지 않은 연료 분사 밸브 또는 인젝터가 연결될 수 있다. Between the injector of the fuel supply system and the fuel pump, a valve unit 10, already known in the prior art, shown in FIG. 1 is arranged. The valve unit 10 shown in FIG. 1, as described above, comprises a base body 11 made of steel and disposed between the fuel pump and the injector of the fuel supply system, the first recess of the base body 11 ( The fuel delivery valve 13 is disposed in 12, and the constant pressure relief valve 15 is disposed in the second recess 14 of the base body 11. A fuel pump (not shown) may be connected to the first connection region 16 of the base body 11, and a fuel injection valve or injector (not shown) may be connected to the second connection region 17 of the base body 11.

정압 릴리프 밸브(15)는 연료 분사 밸브 또는 인젝터로 안내하는, 밸브 유닛(10)의 연료 라인들(18) 내에 연료 최소 압력이 유지되게 한다.The constant pressure relief valve 15 allows the fuel minimum pressure to be maintained in the fuel lines 18 of the valve unit 10, which leads to a fuel injection valve or injector.

도 1의 종래 기술에 따라, 밸브 유닛(10)의 정압 릴리프 밸브(15)는 스프링 부재(19)에 의해 부하를 받는 작동 부재(20)를 포함하고, 작동 부재(20)는 정압 릴리프 밸브(15)의 밸브 볼(21)을 밸브 시트(22)에 대해 가압하고, 상기 밸브 시트는 밸브 유닛(10)의 베이스 바디(11)에 의해 형성된다.According to the prior art of FIG. 1, the hydrostatic relief valve 15 of the valve unit 10 comprises an actuating member 20 which is loaded by a spring member 19, the actuating member 20 being a hydrostatic relief valve ( The valve ball 21 of 15 is pressed against the valve seat 22, which is formed by the base body 11 of the valve unit 10.

도 1에 도시된, 종래 기술에 공지되어 있는 밸브 유닛(10)의 경우, 베이스 바디(11)가 강으로 제조된다. 또한 정압 릴리프 밸브(15)의 밸브 볼(21)도 강으로 제조된다.In the case of the valve unit 10 known in the prior art, shown in FIG. 1, the base body 11 is made of steel. The valve ball 21 of the constant pressure relief valve 15 is also made of steel.

본 발명의 과제는 마모가 적은, 내연 기관의 연료 공급 시스템의 새로운 밸브 유닛을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a new valve unit of a fuel supply system of an internal combustion engine with low wear.

상기 과제는 본 발명의 제1 관점에 따라, 청구항 제1항에 따른 밸브 유닛에 의해 해결된다. 이로써, 정압 릴리프 밸브의 밸브 시트는 강으로 이루어진 별도의 인서트로 형성되고, 별도의 인서트의 강의 템퍼링 온도는 베이스 바디의 강의 템퍼링 온도보다 더 높다.According to a first aspect of the present invention, the above object is solved by a valve unit according to claim 1. Thus, the valve seat of the constant pressure relief valve is formed of a separate insert made of steel, and the tempering temperature of the steel of the separate insert is higher than the tempering temperature of the steel of the base body.

본 발명의 제2 관점에 따라, 상기 과제는 청구항 제5항에 따른 밸브 유닛에 의해 해결된다. 이로써 밸브 시트는 0.8㎛보다 작은 거칠기(Ra)를 가진다. According to a second aspect of the invention, the problem is solved by a valve unit according to claim 5. The valve seat thereby has a roughness Ra of less than 0.8 μm.

본 발명의 제3 관점에 따라, 상기 과제는 청구항 제7항에 따른 밸브 유닛에 의해 해결된다. 이에 따르면, 밸브 볼은 강보다 더 높은 강도를 가지며 강보다 더 낮은 비중을 갖는 재료로 이루어진다.According to a third aspect of the invention, the problem is solved by a valve unit according to claim 7. According to this, the valve ball is made of a material having a higher strength than steel and having a lower specific gravity than steel.

단독으로 또는 2 개의 관점들의 임의의 조합 또는 총 3 개의 관점들의 조합으로 밸브 유닛에 적용될 수 있는 본 발명에 따른 총 3 개의 관점들에 의해, 밸브 유닛의 마모가 종래 기술에 비해 현저히 감소될 수 있다. 이로써 밸브 유닛의 수명이 더 길어짐으로써 연료 공급 시스템의 유지 보수 주기가 더 길어진다. 또한, 본 발명에 의해, 수리시, 종래 기술에 따라 형성된 밸브 유닛을 본 발명에 따른 밸브 유닛으로 개조하는 것이 가능하다.By a total of three aspects according to the invention which can be applied to the valve unit alone or in any combination of the two aspects or in a combination of the three aspects, the wear of the valve unit can be significantly reduced compared to the prior art. . This results in a longer service life of the valve unit, resulting in a longer maintenance interval for the fuel supply system. The invention also makes it possible to retrofit a valve unit formed according to the prior art to a valve unit according to the invention during repair.

본 발명의 실시예는 종속 청구항 및 하기 설명에 제시된다. 본 발명의 실시예가 도면을 참조로 더 자세히 설명되지만, 이로써 제한되는 것은 아니다. Embodiments of the invention are set forth in the dependent claims and the description below. Embodiments of the present invention are described in more detail with reference to the drawings, but are not limited thereto.

본 발명에 따라, 마모가 감소되는, 내연 기관의 연료 공급 시스템의 새로운 밸브 유닛이 제공될 수 있다.According to the invention, a new valve unit of the fuel supply system of the internal combustion engine can be provided, in which wear is reduced.

도 2에는 내연 기관, 특히 중유로 작동되는 선박 디젤 엔진의 연료 공급 시스템의 본 발명에 따른 밸브 유닛(23)이 도시되고, 불필요한 반복을 피하기 위해, 도 2의 본 발명에 따른 밸브 유닛(23)과 관련해서 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 밸브 유닛(10)과 동일한 부재에는 동일한 도면 번호가 사용된다.2 shows a valve unit 23 according to the invention of a fuel supply system of an internal combustion engine, in particular a marine diesel engine operated with heavy oil, in order to avoid unnecessary repetition, the valve unit 23 according to the invention of FIG. 2. The same reference numerals are used for the same members as the valve unit 10 according to the prior art shown in FIG.

본 발명의 제1 관점에 따라, 정압 릴리프 밸브의 밸브 볼(21)용 밸브 시트(24)는, 베이스 바디(11)와 마찬가지로 강으로 제조된 별도의 인서트(25)에 의해 형성된다. 별도의 인서트(25)의 강의 소위 템퍼링 온도는 베이스 바디(11)의 강의 템퍼링 온도보다 더 높다. 상기 템퍼링 온도는, 상기 인서트의 모든 특성에 의도한 바대로 영향을 주기 위해, 베이스 바디(11)의 강 재료 및 별도의 인서트(25)의 강 재료를 의도한 바대로 가열하는 열 처리 온도를 의미한다. 강 재료의 템퍼링에 대한 상세한 내용은 당업자에게 이미 알려진 것이므로 더 자세히 설명될 필요가 없다.According to the first aspect of the present invention, the valve seat 24 for the valve ball 21 of the positive pressure relief valve is formed by a separate insert 25 made of steel, similarly to the base body 11. The so-called tempering temperature of the steel of the separate insert 25 is higher than the tempering temperature of the steel of the base body 11. The tempering temperature means a heat treatment temperature for heating the steel material of the base body 11 and the steel material of the separate insert 25 as intended, in order to affect all the properties of the insert as intended. do. Details of the tempering of the steel material are already known to those skilled in the art and need not be described in further detail.

별도의 인서트(25)의 강의 템퍼링 온도는 정압 릴리프 밸브(15)의 영역 내 연료의 최대 작동 온도보다 더 높고, 인서트(25)의 강의 템퍼링 온도는 바람직하게 는 정압 릴리프 밸브(15)의 영역 내 연료의 최대 작동 온도보다 적어도 200℃, 특히 적어도 250℃ 만큼 더 높다. 베이스 바디(11)의 강의 템퍼링 온도는 대략 정압 릴리프 밸브(15)의 영역 내 연료의 최대 작동 온도에 대략 상응한다.The steel tempering temperature of the separate insert 25 is higher than the maximum operating temperature of the fuel in the region of the positive pressure relief valve 15, and the steel tempering temperature of the insert 25 is preferably in the region of the constant pressure relief valve 15. It is at least 200 ° C., in particular at least 250 ° C. above the maximum operating temperature of the fuel. The tempering temperature of the steel of the base body 11 approximately corresponds to the maximum operating temperature of the fuel in the region of the constant pressure relief valve 15.

바람직하게는 본 발명의 제1 관점과 조합하여 적용되는 본 발명의 제2 관점에 따라, 본 발명의 제1 관점에 따라 별도의 인서트(25)에 의해 형성되는 밸브 볼(21)용 밸브 시트(24)는 0.8㎛보다 작은 거칠기(Ra)를 갖는다. 정압 릴리프 밸브(15)의 밸브 볼(21)용 밸브 시트(24)가 0.2㎛ 내지 0.6㎛, 특히 0.3㎛ 내지 0.5㎛의 거칠기(Ra)를 갖는 실시예가 바람직하다. 바람직하게는 밸브 볼(21)용 밸브 시트(24)의 거칠기(Ra)는 약 0.4㎛이다.Preferably the valve seat for valve ball 21 formed by a separate insert 25 in accordance with the second aspect of the invention, applied in combination with the first aspect of the invention ( 24) has a roughness Ra smaller than 0.8 mu m. An embodiment in which the valve seat 24 for the valve ball 21 of the constant pressure relief valve 15 has a roughness Ra of 0.2 µm to 0.6 µm, in particular 0.3 µm to 0.5 µm is preferred. Preferably, the roughness Ra of the valve seat 24 for the valve ball 21 is about 0.4 mu m.

본 발명의 제1 관점 및/또는 본 발명의 제2 관점과 조합하여 적용될 수 있는 본 발명의 제3 관점에 따라, 정압 릴리프 밸브(15)의 밸브 볼(21)은 특수 재료, 즉 강보다 더 높은 강도를 가지며 더 낮은 비중을 갖는 재료로 제조된다. 밸브 볼(21)이 세라믹 재료로 제조되는 실시예가 특히 바람직하다.According to the third aspect of the invention, which can be applied in combination with the first aspect of the invention and / or the second aspect of the invention, the valve ball 21 of the hydrostatic relief valve 15 is more than a special material, ie steel. It is made of a material with high strength and with lower specific gravity. Particularly preferred is an embodiment in which the valve ball 21 is made of a ceramic material.

본 발명에 따른 총 3 개의 관점들이 함께 하나의 밸브 유닛에 적용되는 본 발명의 실시예가 특히 바람직하다. 이로써, 종래 기술에 비해 정압 릴리프 밸브(15)의 영역 내 밸브 유닛의 마모가 감소된다.Particularly preferred is an embodiment of the invention in which a total of three aspects according to the invention are applied together in one valve unit. This reduces the wear of the valve unit in the region of the hydrostatic relief valve 15 as compared to the prior art.

본 발명은 신규의 부재들에 사용하기에 적합할 뿐만 아니라 기존 부재들의 재구성에 적합하다. 즉, 이미 현장에서 사용되는 도 1의 밸브 유닛들(10)을 도 2의 본 발명에 따른 밸브 유닛(23)으로 개조하는 것이 가능하고, 이를 위해서는, 별도 인서트(25)가 정압 릴리프 밸브(15)의 작동 부재(20), 밸브 볼(21) 및 스프링 부재(19)와 함께 리세스(14) 내에 수용되도록, 정압 릴리프 밸브(15)의 수용에 사용되는 리세스(14)를 확장하면 된다.The present invention is not only suitable for use with new members but also for reconstruction of existing members. That is, it is possible to retrofit the valve units 10 of FIG. 1 already used in the field into the valve unit 23 according to the invention of FIG. 2, for which a separate insert 25 is provided for the constant pressure relief valve 15. The recess 14 used to receive the positive pressure relief valve 15 may be expanded to be accommodated in the recess 14 together with the actuating member 20, the valve ball 21, and the spring member 19. .

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라, 베이스 바디(11)와 연료 분사 밸브 또는 인젝터 사이의 고압 영역에서 더 바람직한 밀봉을 달성하기 위해, 베이스 바디(11)는 연료 분사 밸브 또는 인젝터용 제2 연결 영역(17)에 0.01mm 내지 0.05mm 범위의 면 축소부를 갖는다. According to another preferred embodiment of the present invention, in order to achieve a more favorable seal in the high pressure region between the base body 11 and the fuel injection valve or injector, the base body 11 has a second connection area for the fuel injection valve or injector. (17) has a surface shrinkage in the range of 0.01 mm to 0.05 mm.

도 1은 내연 기관의 연료 공급 시스템의, 종래 기술에 공지된 밸브 유닛.1 is a valve unit known in the prior art of a fuel supply system of an internal combustion engine;

도 2는 내연 기관의 연료 공급 시스템의 본 발명에 따른 밸브 유닛.2 a valve unit according to the invention of a fuel supply system of an internal combustion engine;

<도면의 주요 도면 부호에 대한 설명><Description of Major Reference Signs in Drawing>

11 : 바디11: body

14 : 리세스14: recess

15 : 밸브15: valve

19 : 스프링 부재19: spring member

21 : 밸브 볼21: valve ball

23 : 밸브 유닛23: valve unit

24 : 밸브 시트24: valve seat

Claims (11)

정압 릴리프 밸브를 리세스 내에 수용한, 강으로 이루어진 베이스 바디를 구비하고, 상기 정압 릴리프 밸브는 스프링 부재에 의해 부하를 받는 작동 부재를 포함하며, 상기 작동 부재는 상기 정압 릴리프 밸브의 밸브 볼을 상기 정압 릴리프 밸브의 밸브 시트에 대해 가압하는, 내연 기관의 연료 공급 시스템의 밸브 유닛에 있어서, A base body made of steel, receiving a positive pressure relief valve in the recess, the positive pressure relief valve including an actuating member loaded by a spring member, the actuating member actuating the valve ball of the hydrostatic relief valve; In the valve unit of the fuel supply system of the internal combustion engine, which presses against the valve seat of the constant pressure relief valve, 상기 정압 릴리프 밸브의 상기 밸브 시트(24)는 강으로 이루어진 별도의 인서트(25)에 의해 형성되고, 상기 별도의 인서트(25)의 강의 템퍼링 온도는 상기 베이스 바디(11)의 강의 템퍼링 온도보다 더 높은 것을 특징으로 하는 밸브 유닛. The valve seat 24 of the hydrostatic relief valve is formed by a separate insert 25 made of steel, the tempering temperature of the steel of the separate insert 25 being higher than the tempering temperature of the steel of the base body 11. High valve unit. 제1항에 있어서, 상기 별도의 인서트(25)의 강의 템퍼링 온도가 상기 정압 릴리프 밸브의 영역 내 연료의 최대 작동 온도보다 더 높은 것을 특징으로 하는 밸브 유닛.2. The valve unit of claim 1, wherein the tempering temperature of the steel of the separate insert (25) is higher than the maximum operating temperature of the fuel in the region of the positive pressure relief valve. 제2항에 있어서, 상기 별도의 인서트(25)의 강의 템퍼링 온도가 상기 정압 릴리프 밸브의 영역 내 연료의 최대 작동 온도보다 적어도 200℃만큼 더 높은 것을 특징으로 하는 밸브 유닛.3. The valve unit of claim 2, wherein the tempering temperature of the steel of the separate insert (25) is at least 200 ° C higher than the maximum operating temperature of the fuel in the region of the positive pressure relief valve. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스 바디(11)의 강의 템 퍼링 온도가 상기 정압 릴리프 밸브의 영역 내 연료의 최대 작동 온도에 대략 상응하는 것을 특징으로 하는 밸브 유닛. 4. The valve unit according to claim 1, wherein the tempering temperature of the steel of the base body corresponds approximately to the maximum operating temperature of the fuel in the region of the constant pressure relief valve. 정압 릴리프 밸브를 리세스 내에 수용한, 강으로 이루어진 베이스 바디를 구비하고, 상기 정압 릴리프 밸브가 스프링 부재에 의해 부하를 받는 작동 부재를 포함하며, 상기 작동 부재는 상기 정압 릴리프 밸브의 밸브 볼을 상기 정압 릴리프 밸브의 밸브 시트에 대해 가압하는, 내연 기관의 연료 공급 시스템의 밸브 유닛에 있어서, A base body made of steel, receiving a positive pressure relief valve in the recess, the positive pressure relief valve comprising an actuating member loaded by a spring member, the actuating member actuating the valve ball of the hydrostatic relief valve; In the valve unit of the fuel supply system of the internal combustion engine, which presses against the valve seat of the constant pressure relief valve, 상기 밸브 시트(24)가 0.8㎛보다 작은 거칠기(Ra)를 갖는 것을 특징으로 하는 밸브 유닛.And the valve seat (24) has a roughness (Ra) of less than 0.8 mu m. 제5항에 있어서, 상기 밸브 시트(24)가 0.2㎛ 내지 0.6㎛의 거칠기(Ra)를 갖는 것을 특징으로 하는 밸브 유닛.6. The valve unit according to claim 5, wherein the valve seat (24) has a roughness Ra of 0.2 mu m to 0.6 mu m. 정압 릴리프 밸브를 리세스 내에 수용한, 강으로 이루어진 베이스 바디를 구비하고, 상기 정압 릴리프 밸브가 스프링 부재에 의해 부하를 받는 작동 부재를 포함하며, 상기 작동 부재가 상기 정압 릴리프 밸브의 밸브 볼을 상기 정압 릴리프 밸브의 밸브 시트에 대해 가압하는, 내연 기관의 연료 공급 시스템의 밸브 유닛에 있어서, A base body made of steel, receiving a positive pressure relief valve in the recess, the positive pressure relief valve comprising an actuating member loaded by a spring member, wherein the actuating member causes the valve ball of the hydrostatic relief valve to In the valve unit of the fuel supply system of the internal combustion engine, which presses against the valve seat of the constant pressure relief valve, 상기 밸브 볼(21)은 강보다 더 높은 강도를 가지고 강보다 더 낮은 비중을 갖는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밸브 유닛.The valve ball (21) is characterized in that the valve unit is made of a material having a higher strength than steel and a specific gravity lower than steel. 제7항에 있어서, 상기 밸브 볼(21)이 세라믹 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밸브 유닛.8. The valve unit according to claim 7, wherein said valve ball (21) is made of a ceramic material. 제1항, 제5항 또는 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 인서트(25)가 상기 작동 부재(20), 상기 밸브 볼(21) 및 상기 스프링 부재(19)와 함께 상기 베이스 바디(11)의 리세스(14) 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 밸브 유닛.8. The base body according to claim 1, wherein the insert 25 is combined with the actuating member 20, the valve ball 21 and the spring member 19. Valve unit, characterized in that located in the recess (14) of (11). 제1항, 제5항 또는 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 베이스 바디(11)가 또한 연료 송출 밸브(13)를 별도 리세스(12) 내에 수용하는 것을 특징으로 하는 밸브 유닛. 8. The valve unit according to claim 1, wherein the base body (11) also houses a fuel delivery valve (13) in a separate recess (12). 9. 제1항, 제5항 또는 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 베이스 바디(11)가 연료 펌프용 제1 연결 영역(16) 및 연료 분사 밸브 또는 인젝터용 제2 연결 영역(17)을 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 유닛.8. The fuel cell according to claim 1, wherein the base body 11 comprises a first connection region 16 for fuel pump and a second connection region 17 for fuel injection valve or injector. Valve unit comprising a.
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