KR20130141594A

KR20130141594A - 저장 탱크에서부터 내연기관까지 연료, 바람직하게는 디젤 연료를 공급하기 위한 펌프 유닛

Info

Publication number: KR20130141594A
Application number: KR1020137015312A
Authority: KR
Inventors: 살바토르 팔미사노; 제나로 다니엘레 드; 넬로 메도로
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2010-12-16
Filing date: 2011-12-14
Publication date: 2013-12-26
Also published as: EP2652328A1; JP2014503737A; ITMI20102310A1; CN103261683A; RU2013132614A; IT1403264B1; EP2652328B1; WO2012080334A1; CN103261683B

Abstract

내연기관(3)까지 연료, 바람직하게는 디젤 연료를 공급하기 위한 펌프 유닛은, 연료 저장 탱크(2)와 예비-공급 펌프(7)를 함께 연결하기 위한 제1 라인(15)과, 예비-공급 펌프(7)와 고압 펌프(6)를 함께 연결하기 위한 제2 라인(16)과, 고압 펌프(6)와 내연기관(3)을 함께 연결하기 위한 제3 라인(18)과, 제2 라인(16)과 저장 탱크(2)를 함께 연결하기 위한 제4 라인(24)과, 제2 라인(16)과 제4라인(24)을 함께 연결하기 위한 제5 라인(35)을 구비한 유압 회로(14)와, 제4 라인(24) 내로 나사결합되어있으면서, 제5 라인(35)과 유압으로 소통하는 벤투리 관(31)을 포함한다.

Description

저장 탱크에서부터 내연기관까지 연료, 바람직하게는 디젤 연료를 공급하기 위한 펌프 유닛{PUMP UNIT FOR FEEDING FUEL, PREFERABLY DIESEL FUEL, FROM A STORAGE TANK TO AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 저장 탱크에서부터 내연기관까지 연료, 바람직하게는 디젤 연료를 공급하기 위한 펌프 유닛에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 펌프 바디(예를 들면 기어 펌프), 고압 펌프(예를 들면 피스톤 펌프) 및 유압 회로를 포함하는 유형의 펌프 유닛에 관한 것이며, 유압 회로는 연료 저장 탱크와 기어 펌프를 함께 연결하기 위한 제1 라인과, 기어 펌프와 피스톤 펌프를 함께 연결하기 위한 제2 라인과, 피스톤 펌프와 내연기관을 함께 연결하는 제3 라인을 포함한다.

일반적으로, 유압 회로는 내연기관의 복수개 운영 인자 값에 의존하여 피스톤 펌프에 공급된 연료의 순시 유량을 선택적으로 제어하기 위하여 제2 라인을 따라서 배열된 계량 솔레노이드 밸브와, 제4 라인을 포함하고, 제4라인은 제2 라인과 저장 탱크를 함께 연결하고, 상기 제2 라인을 따른 연료의 흐름 방향으로 계량 솔레노이드 밸브의 상류의 제2 라인에 연결되며, 계량 솔레노이드 밸브를 통하여 공급된 것을 초과하는 연료 흐름의 적어도 일부의 부분의 저장 탱크 안으로의 배출을 허용한다.

제4 라인은 일반적으로 오버플로 밸브와 벤투리 관을 구비하고, 벤투리 관은 제4 라인의 일부를 형성하며, 제4 라인을 따른 연료의 흐름 방향으로 오버플로 밸브의 하류에 배열되고, 차례로 상기 제2 라인을 따른 연료의 흐름 방향으로 계량 솔레노이드 밸브의 하류의 제2 라인에 연결된 유압 회로의 제5 라인에 연결된다.

제5 라인은 폐쇄된 계량 솔레노이드 밸브를 통해서 누설된 연료와 개방 계량 솔레노이드 밸브를 통하여 공급된 연료의 부분이 벤투리 관으로, 그래서 저장 탱크로 배출되는 것을 허용한다.

벤투리 관은 소정의 세로축을 가지고, 제4 라인으로부터 연료를 받아들이기 위한 제 1 입구와 상기 제4 라인 내의 연료를 위한 출구를 형성하는 축방향 중심 구멍을 포함하며, 중심 구멍에 연결되고, 제5 라인으로부터 연료를 받아들이기 위한 제2 입구를 형성하는 반경 측면 구멍을 구비한다.

연료가 제2 입구로 새어서, 벤투리 관과 제4 라인 사이를 통과하는 것을 막기 위하여, 벤투리 관은 직경이 다른 두개의 연결부를 구비하며, 이 연결부는 상기 제4 라인에 형성된 대응 연결부와 억지끼워맞춤에 의하여 유체 기밀 방식으로 연결된다.

전술된 내용으로부터 제4 라인 내부에 벤투리 관을 탑재하는 것은 비교적 복잡하고 어려우며, 상기 연결부들 사이에 정확한 유체 기밀 연결을 보장하기 위해서 높은 치수 공차를 필요로 한다는 것이 분명해 질 것이다.

본 발명의 목적은 상술한 결점이 없고, 간단하고 제조하기에 비싸지 않은, 저장 탱크에서부터 내연기관까지 연료, 바람직하게는 디젤 연료를 공급하기 위한 펌프 유닛을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 첨부된 청구범위에 청구된 것 같은 저장 탱크에서부터 내연기관까지 연료, 바람직하게는 디젤 연료를 공급하기 위한 펌프 유닛이 제공된다.

본 발명은 이제 실시예의 제한적이지 않은 예를 예시하는 첨부 도면을 참고로 하여 기술될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 펌프 유닛의 선호되는 실시예의 유압 개략도이다.
도 2는 도 1에 따르는 펌프 유닛의 종방향으로 절단된 자세한 단면도이다.

도 1에 관련하여, 1 은 저장 탱크(2)에서부터 내연기관(3)까지 연료, 특히 디젤연료를 공급하기 위한 펌프 유닛 전체를 나타내며, 본 경우에 내연기관은 디젤 연소 기관이고 흔히 "커먼 레일" 이라는 용어로 지칭되는 연료 분배 매니폴드(4)와, 매니폴드(4)에 연결되고 상기 엔진(3)의 관련 연소실(도시되지 않은) 안으로 연료를 분사하도록 설계된 복수개의 분사기(5)를 포함한다.

펌프 유닛(1)은 본 예에서는 피스톤 펌프인, 연료를 엔진(3)으로 공급하게 설계된 고압 펌프(6)와, 본 예에서는 기어 펌프인, 탱크(2)로부터 펌프(6)로 연료를 공급하게 설계된 저압 또는 예비-공급 펌프(7)를 포함한다.

펌프(6)는 소정의 세로축(9)을 가지고 있는 펌프 바디(8)와 펌프 바디(8)에 형성된 복수개의 실런더(10)[본 경우에는 두개의 실린더(10)]를 포함하고, 실린더는 펌프 바디(8) 안에 형성되고, 축(9) 주위로 균일하게 분포되고, 상기 축(9)에 실질적으로 직각이고, 실린더(10)에는 각각의 피스톤(12)이 활주 가능하게 되어있다.

피스톤(12)은 펌프 바디(8) 내부에 수납된 공지된 형식의 작동 장치(13)에 의하여 관련 실린더(10)를 따라서 변위되고, 왕복 직선 운동을 하며, 이 왕복 직선 운동은 관련 실린더(10) 안으로 연료를 흡입하기 위한 외향 스트로크와 상기 관련 실린더(10) 안에 포함된 연료를 압착하기 위한 복귀 스트로크를 포함한다.

펌프 유닛(1)은 또한 연료를 공급하기 위한 유압 회로(14)를 포함하고, 유압회로(14)는 차례로, 탱크(2)와 펌프(7)를 함께 연결하기 위한 제1 라인(15)과, 펌프(6)와 펌프(7)를 함께 연결하고, 작동 장치(13)를 윤활하기 위해 펌프 바디(8)를 통해 연장하고, 관련 흡입 밸브(17)를 거쳐서 각각의 실린더(10)에 연결된 제2 라인(16)과, 펌프(6)와 매니폴드(4) 사이에 연장되고, 관련 이송 밸브(19)를 이용하여 각각의 실린더(10)에 연결된 제3 라인(18)을 포함한다.

라인(16)은 계량 솔레노이드 밸브(20)를 구비하고, 계량 솔레노이드 밸브(20)는 섹션(15,16,18)을 따른 연료의 흐름 방향(21)으로 밸브(17)의 상류에 장착되고, 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동할 수 있으며, 엔진(3)의 복수개 운영 인자 값에 의존하여 펌프(6)에 공급된 연료의 순시 유량을 선택적으로 제어하도록 설계된다.

회로(14)는 또한 제4 라인(22)을 포함하고, 제4 라인(22)은 매니폴드(4)와 탱크(2)사이에 연장되며, 분사기(5)에 공급된 연료의 유량을 선택적으로 제어하도록 솔레노이드 밸브(20)와 협력하고, 분사기(5)에 필요한 것을 초과한 연료 흐름의 탱크(2) 안으로의 배출을 허용하는 계량 솔레노이드 밸브(23)를 구비한다.

회로(14)는 또한 제5 라인(24)을 포함하고, 이는 방향(21)에서 솔레노이드 밸브(20) 상류의 라인(16)을 라인(22)에 연결하며, 상기 솔레노이드 밸브(20)를 통하여 공급된 것을 초과하는 연료 흐름의 적어도 일부의 라인(22) 안으로 그리하여 탱크(2) 안으로의 배출을 허용한다.

라인(24)은 소정의 세로축(25)을 가지고, 진행 종단(end-of-travel) 견부(28)에서 축(25)에 직각으로 함께 연결되는 협폭 섹션(27) 및 광폭 섹션(26)을 포함하며, 오버플로 밸브(29)를 구비한다.

밸브(29)는 라인(24)으로부터 연료를 받아들이기 위한 입구(29a), 라인(24)에 있는 연료를 위한 제1 출구(29b), 밸브(29)와 라인(15) 사이에 연장된 회로(14)의 라인(30)에 있는 연료를 위한 제2 출구(29c)를 구비한다.

밸브(29)는 또한 라인(24)을 따라서 공급된 연료의 유량이 소정의 임계치보다 적을 때 출구(29b) 만을 개방시키고, 라인(24)을 따라서 공급된 연료의 유량이 임계치 그 자체 이상일 때 두 개의 출구(29b, 29c)를 개방하도록 구성된다.

도1, 도2에 도시된 것에 따르면, 회로(14)는 또한 벤투리 관(31)을 포함하고, 벤투리 관은 라인(24)을 따른 연료의 흐름 방향(32)으로 밸브(29)의 하류의 섹션(26)에 장착되며, 중심 구멍(33)을 구비하고, 중심 구멍(33)은 축(25)에 대하여 동축으로 관(31)을 통해 연장되고, 방향(32)으로 수렴하는 절두원추형 입구부(33a)와, 방향(32)으로 발산하는 절두원추형 출구부(33b), 및 입구부(33a)와 출구부(33b) 사이에 연장된 원통형 중간부(33c)를 포함한다.

관(31)은 또한 캘리브레이팅된 반경방향 구멍(34)을 구비하고, 이 구멍(34)은 축(25)에 대하여 횡방향으로 관(31)의 중간 지점에서 형성되며, 구멍(33)의 부분(33c)과 소통되고, 또한 회로(14)의 다른 라인(35)과 소통되며, 이 다른 라인(35)은 순차적으로 방향(21)으로 솔레노이드 밸브(20)의 하류의 라인(16)에 연결된다.

부분(33c)에서 연료의 압력이 상대적으로 낮고, 라인(35) 내의 연료의 압력보다 작기 때문에, 관(31)은 상기 솔레노이드 밸브(20)가 폐쇄될 때 솔레노이드 밸브(20)를 통하여 누설되는 연료 흐름을 받아들일 수 있다. 라인(35)이 항상 라인(16)과 구멍(34)에 연결되어 있기 때문에, 관(31)은 또한 솔레노이드 밸브(20)가 열려있을 때 솔레노이드 밸브(20)를 통하여 공급된 연료 흐름의 일부를 받아들인다는 것과, 구멍(34)은 솔레노이드 밸브(20)가 열려있을 때 관(31)에 의해서 받아들여진 연료의 양을 소정의 임계치 아래로 유지하도록 구성된다는 것을 주목해야 한다.

섹션(26)과 관(31)은 섹션(26)의 내부 표면과 관(31)의 외부 표면에 각각 형성된 각각의 연결부(39)를 구비하고, 각각의 관용 나사(gas threads)(37)에 의하여 유체-기밀 방식으로 함께 연결된다.

관(31)은 견부(28)와 접촉한 상태로 배열되고 견부(28) 그 자체에 유체-기밀 방식으로 연결되기 위하여 섹션(26) 안으로 나사결합하고, 방향(32)에서 부분(33a)의 상류의 구멍(33) 안쪽에 형성된 다각형의 중공 헤드(38)를 구비하며, 다각형 중공 헤드는 알렌 키(알려졌지만 도시되지 않음)에 의해 상기 라인(24) 안으로/으로부터 관(31)을 나사결합하는 것을/나사결합을 푸는 것을 허용한다.

상술한 것과 관련되어 다음의 것들을 주목해야 한다. 관용 나사(gas threads)(37) 사이 및 견부(28)와 관(31) 사이의 유체-기밀 연결은 연료가 라인(24)의 섹션들(26, 27)과 관(31) 사이에 누설되는 것을 방지하여, 관(31)이 구멍(34)을 통하여 연료를 받아들일 수 있게 하고, 관용 나사(gas threads)(37)는 관(31)이 라인(24)에 상대적으로 간단하게, 저비용 방식으로 장착될 수 있게 한다.

Claims

저장 탱크(2)에서부터 내연기관(3)까지 연료, 바람직하게는 디젤 연료를 공급하기 위한 펌프 유닛이며,
펌프 유닛은 예비-공급 펌프(7), 고압 펌프(6), 유압 회로(14) 및 벤투리 관(31)을 포함하고,
유압 회로(14)는 차례로 저장 탱크(2)와 예비-공급 펌프(7)를 함께 연결하는 제1 라인(15)과, 예비-공급 펌프(7)와 고압 펌프(6)를 함께 연결하는 제2 라인(16)과, 고압 펌프(6)와 내연기관(3)을 함께 연결하는 제3 라인(18)과, 제2 라인(16)과 저장 탱크(2)를 함께 연결하는 제4 라인(24)과, 제2 라인과 제4 라인(16,24)을 함께 연결하는 제5 라인(35)을 포함하고,
벤투리 관(31)은 제4 라인(24)의 일부를 형성하며, 제5 라인(35)과 유압으로 소통하고,
벤투리 관(31)은 제4 라인(24) 안으로 나사결합되는 것을 특징으로 하는
펌프 유닛.
제1항에 있어서,
제4 라인(24)과 벤투리 관(31)은 각각 제4 라인(24)의 내부 표면과 벤투리 관(31)의 외부 표면에 형성되는 각각의 연결부(36)를 포함하고, 각각의 관용 나사(gas threads)(37)에 의하여 유체-기밀 방식으로 함께 연결되는
펌프 유닛
제2항에 있어서,
벤투리 관(31)은 제4 라인(24)으로부터 연료를 받아들이기 위한 제1 입구(33a), 제5 라인(35)으로부터 연료를 받아들이기 위한 제2 입구(34), 및 상기 제4 라인(24) 내의 연료를 위한 출구(33b)를 포함하는
펌프 유닛.
제3항에 있어서,
제2 입구(34)는 제4 라인(24)을 따른 연료의 흐름(32) 방향으로 벤투리 관(31)의 연결부(36)의 하류에 형성된
펌프 유닛.
제3항 또는 제4항에 있어서,
벤투리 관(31)은 제1 입구(33a)와 출구(33b)를 형성하기 위하여 제4 라인(24)의 세로축(25)에 대해 동축으로 벤투리 관(31)을 통해 연장된 중심 구멍(33)을 구비하고, 제2 입구(34)는 중심 구멍(33)과 유압으로 소통하도록 벤투리 관(31)을 통해 반경방향으로 연장하는
펌프 유닛.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
제4 라인(24)은 광폭부(26)와, 협폭부(27)를 포함하고, 광폭부(26)와 협폭부(27)는 서로 연속으로 배열되고 상기 제4 라인(24)의 세로축(25)에 실질적으로 직각인 진행 종단(end-of-travel) 견부(28)에서 함께 연결되고, 벤투리 관(31)은 상기 진행 종단(end-of-travel) 견부(28)와 접촉하여 그에 대해 유체-기밀 방식으로 결합하여 배열되도록 상기 광폭부(26) 안으로 나사결합되어지는
펌프 유닛.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
벤투리 관(31)은 작동 스패너가 결합되기에 적합한 다각형의 헤드(38)를 구비하는
펌프 유닛.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제4 라인(24)을 따른 연료의 흐름 방향(32)으로 벤투리 관(31)의 상류의 제4 라인(24)을 따라 배열된 오버플로 밸브(29)를 더 포함하는
펌프 유닛.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
유압 회로(14)는 또한 제2 라인(16)을 따라서 장착된 계량 솔레노이드 밸브(20)를 포함하고, 제4 라인(24)과 제5 라인(35)이 각각 상기 제2 라인(16)을 따른 연료의 흐름 방향(21)으로 계량 솔레노이드 밸브(20)의 상류와 하류에서 제2 라인(16)에 연결되는
펌프 유닛.