KR20160060756A - 연료 분사 펌프 - Google Patents

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마사키 난코우
이사오 타카기시
유지 시바
코이치 콘도우
료타 이와노
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얀마 가부시키가이샤
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Abstract

배기가스 중의 백연을 대폭 저감시킬 수 있는 연료 분사 펌프를 제공하는 것을 과제로 한다. 디젤 엔진의 연소실 내에 분사하는 연료를 고압으로 송출하며, 플런저(104)로부터 연료 분사 노즐로 연료가 압송되는 경로의 중간에 딜리버리 밸브(10)가 마련되는 연료 분사 펌프(100)로서, 딜리버리 밸브(10)의 하류측에는 감쇠 밸브(17)가 마련되며, 감쇠 밸브(17)는 축심부에 오리피스(15a)가 형성되며, 감쇠 밸브 스프링(18)에 의해 하방(상류측)으로 바이어스되는 밸브체(15) 및 축심부에 통로 구멍(16a)이 형성되며, 밸브체(15)에 접촉하는 수용체(16)를 구비하고, 밸브체(15)의 수용체(16)와 대향하는 면에는 통로 구멍(16a)과 연통하는 오목부(15b)가 형성된다.

Description

연료 분사 펌프{FUEL INJECTION PUMP}
본 발명은, 연료 분사 펌프의 기술에 관한 것이다.
연료 분사 펌프는, 디젤 엔진의 연소실 내에 분사하는 연료를 고압으로 송출하는 것으로서 공지이다. 연료 분사 펌프는, 플런저 배럴 내에서 플런저를 상하 슬라이딩시킴으로써 압송되는 연료를 복수의 토출 밸브로 송출하고, 각 토출 밸브로부터 연료 분사 노즐로 압송하는 구성으로 되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1).
디젤 엔진에서는 규제에 의해 「매연(이하, Sd)」을 대폭 저감시킬 필요가 있다. 디젤 엔진에서는 Sd를 대폭 저감시키기 위해서는, 연료 분사 시기를 지각(遲角)시키는 것이 유효하다. 한편, 디젤 엔진에서는 연료 분사 시기를 지각시키면, 백연 소멸 시간(엔진 시동 후부터 백연이 소멸하기까지의 시간)이 대폭 악화된다.
한편, 백연의 발생은 초기 분사율과도 상관이 있다. 디젤 엔진에서는 초기 분사율이 높으면 연소 온도가 저하된다. 연소 온도가 저하됨에 따라 불완전 연소가 발생한다. 불완전 연소가 발생함으로써 백연이 발생한다. 즉, 백연의 발생은 초기 분사율을 저감시킴으로써 개선할 수 있다.
일본 특허 공개 평11-044274호 공보
본 발명의 해결하려고 하는 과제는, 배기 가스중의 백연을 대폭 저감시킬 수 있는 연료 분사 펌프를 제공하는 것이다.
본 발명의 연료 분사 펌프는, 디젤 엔진의 연소실 내에 분사하는 연료를 고압으로 송출하며, 플런저로부터 연료 분사 노즐로 연료가 압송되는 경로의 중간에 딜리버리 밸브가 마련되는 연료 분사 펌프로서, 상기 딜리버리 밸브의 하류측에는 감쇠 밸브가 마련되고, 상기 감쇠 밸브는, 축심부에 오리피스가 형성되며, 감쇠 밸브 스프링에 의해 상류측으로 바이어스되는 밸브체 및 축심부에 통로 구멍이 형성되며, 상기 밸브체에 접촉하는 수용체를 구비하고, 상기 밸브체의 상기 수용체와 대향하는 면에는 상기 통로 구멍과 연통하는 오목부가 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 연료 분사 펌프에서, 상기 오목부는 원기둥 형상으로 형성된다.
본 발명의 연료 분사 펌프는, 디젤 엔진의 연소실 내에 분사하는 연료를 고압으로 송출하고, 플런저로부터 연료 분사 노즐에 연료가 압송되는 경로의 중간에 딜리버리 밸브가 마련되는 연료 분사 펌프로서, 딜리버리 밸브의 하류측에는 감쇠 밸브가 마련되고, 상기 감쇠 밸브는, 축심부에 오리피스가 형성되며, 감쇠 밸브 스프링에 의해 상류측으로 바이어스되는 밸브체 및 축심부에 통로 구멍이 형성되며, 상기 밸브체에 접촉하는 수용체를 구비하고, 상기 수용체의 상기 밸브체와 대향하는 면에는 상기 통로 구멍과 연통하는 오목부가 형성된다.
본 발명의 연료 분사 펌프에서, 상기 오목부는 원기둥 형상으로 형성된다.
본 발명의 연료 분사 펌프에 의하면, 연료 분사시 후반에 생기는 저항이 감소해 초기 분사율이 감소하여, 배기 가스중의 백연을 대폭 저감시킬 수 있다.
도 1은 연료 분사 펌프의 구성을 나타낸 측면도이다.
도 2는 실시 형태 1의 딜리버리 밸브의 구성을 나타낸 모식도이다.
도 3은 실시 형태 2의 딜리버리 밸브의 구성을 나타낸 모식도이다.
도 4는 실시 형태 3의 딜리버리 밸브의 구성을 나타낸 모식도이다.
도 5는 실시 형태 3의 딜리버리 밸브의 작용을 나타낸 모식도이다.
도 6은 실시 형태 4의 연료 분사 펌프의 구성을 나타낸 측면도이다.
도 7은 실시 형태 5의 연료 분사 펌프의 구성을 나타낸 측면도이다.
도 8은 실시 형태 6의 연료 분사 펌프의 구성을 나타낸 측면도이다.
도 9는 실시 형태 7의 연료 분사 펌프의 구성을 나타낸 측면도이다.
［실시 형태 1］
도 1을 이용하여, 연료 분사 펌프(100)의 구성에 대해 설명한다.
한편, 도 1에서는 연료 분사 펌프(100)를 일부 단면시 및 측면시로 나타내고 있다.
연료 분사 펌프(100)는 본 발명의 연료 분사 펌프의 실시 형태 1에 관련된 것이다. 연료 분사 펌프(100)는 디젤 엔진에 구비되어 있다. 연료 분사 펌프(100)는 디젤 엔진의 연소실 내에 분사하는 연료를 고압으로 송출하는 것이다.
연료 분사 펌프(100)에는, 펌프 하우징(102)의 상면으로부터 하방으로 형성한 구멍 내에 통 형상의 플런저 배럴(103)이 삽입되어 있다. 플런저 배럴(103) 내에는 플런저(104)가 상하 슬라이딩 가능하게 삽입되어 있다. 플런저(104)의 상방에는 가압실(107)이 형성되어 있다.
플런저(104)의 하방에는 태핏(108)이 펌프 하우징(102) 내를 플런저(104)와 일체적으로 상하 슬라이딩 가능하게 삽입되어 있다. 태핏(108)의 하면에는 롤러(112)를 통하여 캠(109)이 접촉되어 있다. 플런저(104) 및 태핏(108)은 플런저 스프링(105)에 의해 하방에 바이어스되어 있다.
캠(109)은 캠축(110) 상에 마련되어 있다. 캠축(110)은 연료 분사 펌프(100)의 펌프 하우징(102)에 캠 베어링(111)을 통하여 축 지지되어 있다. 플런저(104)의 상방에는 딜리버리 밸브(10)가 마련되어 있다. 딜리버리 밸브(10)에 대하여 상세는 후술한다.
이와 같은 구성으로 함으로써, 캠축(110)의 회전과 함께 캠(109) 외주에 슬라이딩 접촉된 태핏(108) 및 플런저(104)가 상하 왕복 슬라이딩하여, 도시 생략한 연료 피드 펌프에 의해 연료가 압송된다. 압송된 연료는, 플런저(104)가 상류측(하방)으로 슬라이딩했을 때 배럴 포트(106)를 열어 가압실(107)로 흡입된다. 가압실(107) 내에 흡인된 연료는 플런저(104)가 하류측(상방)으로 슬라이딩했을 때 가압된다.
도 2를 이용하여 딜리버리 밸브(10)의 구성에 대해 설명한다.
한편, 도 2에서는 딜리버리 밸브(10)를 일부 단면시 및 측면시로 나타내고 있다. 또한, 도 2의 우측 상부에는 종래의 밸브체 및 수용체의 구성과 본 실시 형태의 밸브체(15) 및 수용체(16)의 구성을 확대하여 비교하고 있다.
딜리버리 밸브(10)는 통형상의 딜리버리 밸브 케이스(11), 딜리버리 밸브체(13), 및 딜리버리 밸브체(13)를 딜리버리 밸브 케이스(11) 측으로 바이어스하는 딜리버리 밸브 스프링(14)을 구비하고 있다.
딜리버리 밸브 케이스(11)와 플런저 배럴(103)은 펌프 하우징(102)의 상면으로부터 하방으로 형성한 구멍 내에 삽입되어 있다(도 1 참조). 딜리버리 밸브체(13)는 케이싱(12)의 스프링 수납부(12d)의 하방에 상하 슬라이딩 가능하게 삽입되고, 딜리버리 밸브 스프링(14)에 의해 딜리버리 밸브 케이스(11)측(하방)으로 바이어스되어 있다. 여기서, 수용체(16), 스프링 수납부(12d) 및 딜리버리 밸브체(13)로 형성되는 공간을 딜리버리실(R)이라고 한다.
케이싱(12)은 통형상의 부재로서, 연료 분사 펌프(100)의 상방에 펌프 하우징(102)의 상면으로부터 형성한 구멍 내에 삽입되어 있다. 케이싱(12)의 축심부에는 관통공이 형성되고, 그 내부는 위에서부터, 연료 토출구(12a), 소구경 연료 통로(12b), 가이드체 수납부(12c), 스프링 수납부(12d), 딜리버리 밸브 케이스 감합부(12e)가 형성되어 있다.
연료 토출구(12a)는 관통공의 하류측 단부에 하류측 방향으로 넓어지는 테이퍼상으로 형성되며, 고압관이 접속된다. 연료 토출구(12a)의 하부(상류측에)에 소구경 연료 통로(12b)가 형성되어, 감쇠 밸브 스프링(18)의 일측을 수용하고 있다. 소구경 연료 통로(12b)의 상류측에 가이드체 수납부(12c)가 형성되어, 가이드체(19)와 감쇠 밸브(17)를 수납하고 있다.
감쇠 밸브(17)는 밸브체(15) 및 수용체(16)에 의해 구성되어 있다. 감쇠 밸브(17)는 밸브체(15)가 감쇠 밸브 스프링(18)에 의해 하방(상류측)으로 바이어스 되어, 밸브체(15)가 수용체(16)에 접촉되도록 구성되어 있다.
밸브체(15)는 수용체(16)와 대향하여 배치되어 있다. 밸브체(15)는 2단 원기둥으로 구성되며, 축심부에 오리피스(15a)가 상하 방향으로 관통되고, 밸브체(15)의 수용체(16)와 대향하는 면 중앙으로부터 상방으로 오목한 원기둥 형상의 오목부가 형성되어 오목부(15b)를 형성하고 있다. 오목부(15b)는 오리피스(15a)와 연통하여 형성되어 있다. 오목부(15b)는 원기둥 형상으로 형성되어 있다. 수용체(16)는 2단 원기둥으로 구성되며, 축심부에 통로 구멍(16a)이 상하 방향으로 관통되어 있다.
가이드체 수납부(12c)의 상류측에는, 스프링 수납부(12d)가 형성되어 딜리버리 밸브 스프링(14)과 딜리버리 밸브체(13)의 상부를 수납하고 있다. 스프링 수납부(12d)의 하부에 딜리버리 밸브 케이스(11)의 상부를 감합하는 딜리버리 밸브 케이스 감합부(12e)가 형성되어 있다.
딜리버리 밸브(10)의 작용에 대해 설명한다.
가압실(107)(도 1 참조) 내의 가압된 연료압이 딜리버리 밸브(10) 및 감쇠 밸브(17)의 소정의 개방 밸브압을 넘었을 때, 딜리버리 밸브체(13) 및 밸브체(15)가 하류측(상방)으로 슬라이딩하여 딜리버리 밸브(10) 및 감쇠 밸브(17)가 개방되고, 스프링 수납부(12d), 통로 구멍(16a), 소구경 연료 통로(12b), 연료 토출구(12a)를 통하여 도시 생략한 연료 분사 노즐로 연료가 압송되게 된다.
이때, 밸브체(15)가 상승한 직후(연료 분사 전반)에, 밸브체(15)와 수용체(16) 사이를 흐르는 연료의 저항은 밸브체(15)와 수용체(16) 사이의 간극이 작기 때문에 오목부(15b)가 형성되어 있어도 종래와 동일하다. 그러나, 밸브체(15)가 소정의 리프트량을 넘은 경우(연료 분사 후반)에, 오목부(15b)가 형성되어 있음으로써 연료 통로폭(밸브체(15)와 수용체(16) 사이의 간극)이 최소가 되는 거리가 종래의 거리 L2에서 거리 L1이 되어 충분히 짧아지기 때문에, 연료 분사량은 증가한다.
이 현상을 연료 분사율(단위 시간당 연료 분사량)로 생각하면, 연료 분사 전반에서 연료 분사율은 감소하고 연료 분사 후반에서 연료 분사율은 증가한다. 즉, 디젤 엔진의 초기 분사율을 저감시키게 된다.
딜리버리 밸브(10)의 효과에 대해 설명한다.
딜리버리 밸브(10)에 의하면, 연료 분사 펌프(100)의 초기 분사율을 저감시켜, 디젤 엔진 배기 가스 중의 백연을 대폭 저감시킬 수 있다.
［실시 형태 2］
도 3을 이용하여, 딜리버리 밸브(20)의 구성에 대해 설명한다.
한편, 도 3에서는 딜리버리 밸브(20)를 일부 단면시 및 측면시로 나타내고 있다. 또한, 도 3의 우측 상부에는, 종래의 밸브체 및 수용체의 구성과 본 실시 형태의 밸브체(25) 및 수용체(26)의 구성을 확대하여 비교하고 있다.
딜리버리 밸브(20)는 본 발명의 연료 분사 펌프의 실시 형태 2에 관련된 것이다. 딜리버리 밸브(20)에 관련하여, 딜리버리 밸브 케이스(21), 케이싱(22), 딜리버리 밸브체(23), 딜리버리 밸브 스프링(24), 감쇠 밸브 스프링(28) 및 가이드체(29)에 대해서는, 딜리버리 밸브(10)의 딜리버리 밸브 케이스(11), 케이싱(12), 딜리버리 밸브체(13), 딜리버리 밸브 스프링(14), 감쇠 밸브 스프링(18) 및 가이드체(19)와 동일한 구성이기 때문에 설명을 생략한다.
감쇠 밸브(27)는 밸브체(25) 및 수용체(26)에 의해 구성되어 있다. 감쇠 밸브(27)는 밸브체(25)가 감쇠 밸브 스프링(28)에 의해 하방(상류측)으로 바이어스 되어, 밸브체(25)가 수용체(26)에 접촉되도록 구성되어 있다.
밸브체(25)는 2단 원기둥으로 구성되며, 축심부에 오리피스(25a)가 상하 방향으로 관통되어 있다. 수용체(26)는 2단 원기둥으로 구성되며, 축심부에 통로 구멍(26a)이 상하 방향으로 관통되어 수용체(26)의 밸브체(25)와 대향하는 면 중앙으로부터 하방으로 오목한 원기둥 형상의 오목부가 형성되어 오목부(26b)를 형성하고 있다. 오목부(26b)는 오리피스(25a)와 연통하여 형성되어 있다. 오목부(26b)는 원기둥 형상으로 형성되어 있다.
딜리버리 밸브(20)의 작용에 대해 설명한다.
가압실(107) 내의 가압된 연료압이 딜리버리 밸브(20) 및 감쇠 밸브(27)의 소정의 개방 밸브압을 넘었을 때, 딜리버리 밸브체(23) 및 밸브체(25)가 하류측(상방)으로 슬라이딩하여 딜리버리 밸브(20) 및 감쇠 밸브(27)가 개방되고, 스프링 수납부(22d), 통로 구멍(26a), 소구경 연료 통로(22b), 연료 토출구(22a)를 통하여 도시 생략한 연료 분사 노즐로 연료가 압송되게 된다.
이때, 밸브체(25)가 상승한 직후(연료 분사 전반)에 밸브체(25)와 수용체(26) 사이를 흐르는 연료의 저항은 밸브체(25)와 수용체(26) 사이의 간극이 작기 때문에, 오목부(26b)가 형성되어 있어도 종래와 동일하다. 그러나, 밸브체(25)가 소정의 리프트량을 넘은 경우(연료 분사 후반)에, 오목부(26b)가 형성되어 있음으로써 연료 통로폭(밸브체(25)와 수용체(26) 사이의 간극)이 최소가 되는 거리가 종래의 거리 L2에서 거리 L1이 되어 충분히 짧아지기 때문에, 연료 분사량은 증가한다.
이 현상을 연료 분사율(단위 시간당 연료 분사량)로 생각하면, 연료 분사 전반에서 연료 분사율은 감소하고 연료 분사 후반에서 연료 분사율은 증가한다. 즉, 디젤 엔진의 초기 분사율을 저감시키게 된다.
딜리버리 밸브(20)의 효과에 대해 설명한다.
딜리버리 밸브(20)에 의하면, 연료 분사 펌프(100)의 초기 분사율을 저감시켜 디젤 엔진 배기 가스 중의 백연을 대폭 저감시킬 수 있다.
［실시 형태 3］
도 4를 이용하여 딜리버리 밸브(30)의 구성에 대해 설명한다.
한편, 도 4에서는 딜리버리 밸브(30)를 일부 단면시 및 측면시로 나타내고 있다.
딜리버리 밸브(30)는 본 발명의 연료 분사 펌프의 실시 형태 3에 관련된 것이다. 딜리버리 밸브(30)과 관련하여, 딜리버리 밸브 케이스(31), 케이싱(32), 딜리버리 밸브체(33), 딜리버리 밸브 스프링(34)에 대해서는, 딜리버리 밸브(10)의 딜리버리 밸브 케이스(11), 케이싱(12), 딜리버리 밸브체(13), 딜리버리 밸브 스프링(14)과 동일한 구성이기 때문에 설명을 생략한다.
감쇠 밸브(37)는 내측 밸브체(35i), 외측 밸브체(35o), 수용체(36) 및 지지체(39)에 의해 구성되어 있다. 내측 밸브체(35i)는 지지체(39)로부터 내측 감쇠 밸브 스프링(38i)에 의해 하방(상류측)으로 바이어스 되어, 내측 밸브체(35i)가 수용체(36)에 접촉되도록 구성되어 있다. 외측 밸브체(35o)는 케이싱(32)으로부터 외측 감쇠 밸브 스프링(38o)에 의해 하방(상류측)으로 바이어스 되어, 외측 밸브체(35o)가 수용체(36)에 접촉되도록 구성되어 있다.
내측 밸브체(35i)는 2단 원기둥으로 구성되며, 축심부에 오리피스(35a)가 상하 방향으로 관통되어 있다. 외측 밸브체(35o)는 링 형상으로 구성되어 있다. 수용체(36)는 2단 원기둥으로 구성되며, 축심부에 통로 구멍(36a)이 상하 방향으로 관통되어 있다. 지지체(39)는 2단 원기둥으로 구성되며, 축심부에 통로 구멍(39a)이 상하 방향으로 관통되어 있다.
외측 밸브체(35o)는 내측 밸브체(35i)의 계단식 부분에 결합되어 있다. 즉, 내측 밸브체(35i)에는 외측 감쇠 밸브 스프링(38o)과 내측 감쇠 밸브 스프링(38i)의 바이어스력이 가해지고 있다.
도 5를 이용하여 딜리버리 밸브(30)의 작용에 대해 설명한다.
한편, 도 5에서는 딜리버리 밸브(30)를 일부 단면시 및 측면시로 나타내고 있다.
도 5의 (A)에 나타낸 바와 같이, 가압실(107) 내의 가압된 연료압이 감쇠 밸브(37)의 소정의 개방 밸브압을 넘었을 때, 수용체(36)의 통로 구멍(36a)으로부터 압송되는 연료가 내측 감쇠 밸브 스프링(38i) 및 외측 감쇠 밸브 스프링(38o)의 바이어스력을 이겨, 내측 밸브체(35i) 및 외측 밸브체(35o)가 하류측(상방)으로 리프트된다(연료 분사 전반). 이때, 내측 감쇠 밸브 스프링(38i) 및 외측 감쇠 밸브 스프링(38o)의 바이어스력에 의한 저항을 받는다.
도 5의 (B)에 나타낸 바와 같이, 내측 밸브체(35i) 및 외측 밸브체(35o)가 하류측(상방)으로 더 리프트 되면, 내측 밸브체(35i)의 상단면이 지지체(39)의 하단면에 접촉한다.
도 5의 (C)에 나타낸 바와 같이, 내측 밸브체(35i)의 상단면이 지지체(39)의 하단면에 접촉하면, 외측 밸브체(35o)는 내측 밸브체(35i)와 분리되어 하류측(상방)으로 리프트된다(연료 분사 후반). 이때, 외측 감쇠 밸브 스프링(38o)만의 바이어스력에 의한 저항을 받기 때문에 리프트량이 증대된다. 그 때문에, 연료 분사량은 연료 분사량 전반과 비교하여 증가한다.
이 현상을 연료 분사율(단위 시간당 연료 분사량)로 생각하면, 연료 분사 전반에서 연료 분사율은 감소하고 연료 분사 후반에서 연료 분사율은 증가한다. 즉, 디젤 엔진의 초기 분사율을 저감시키게 된다.
딜리버리 밸브(30)의 효과에 대해 설명한다.
딜리버리 밸브(30)에 의하면, 연료 분사 펌프(100)의 초기 분사율을 저감시켜, 디젤 엔진 배기 가스중의 백연을 대폭 저감시킬 수 있다.
［실시 형태 4］
도 6을 이용하여 연료 분사 펌프(400)의 구성에 대해 설명한다.
한편, 도 6에서는 연료 분사 펌프(400)를 모식적으로 나타내고 있다.
연료 분사 펌프(400)는 본 발명의 연료 분사 펌프의 실시 형태 4에 관련된 것이다. 연료 분사 펌프(400)에서는, 특별히 설명하는 부분 이외에는 상술한 실시 형태 1의 연료 분사 펌프(100)와 동일하다.
태핏(408)의 하면은 롤러를 가지지 않으며, 오목부(408a)가 형성되어 있다. 오목부(408a)는 캠축(410)과 수직한 방향으로부터 보아 원호 형상이 되도록 형성되어 있다. 오목부(408a)가 형성되어 있음으로써, 캠(409)과 오목부(408a)의 접촉 위치가 캠(409)의 형상에 따라 변동한다. 그 때문에, 캠(409)에 의한 플런저(404)의 상하 왕복 슬라이딩의 타이밍 및 양이 변동한다. 즉, 캠(409)의 프로필을 변경하지 않고 연료 분사량을 변동할 수 있다. 한편, 오목부(408a)는 연료 분사시의 후반의 연료 분사량은 증가하도록 형성되어 있다.
이러한 구성으로 함으로써, 디젤 엔진의 초기 분사율을 저감시킬 수 있다. 즉, 연료 분사 펌프(400)의 초기 분사율을 저감시켜 디젤 엔진 배기 가스 중의 백연을 대폭 저감시킬 수 있다.
［실시 형태 5］
도 7을 이용하여 연료 분사 펌프(500)의 구성에 대해 설명한다.
한편, 도 7에서는, 연료 분사 펌프(500)를 일부 단면시 및 측면시로 나타내고 있다.
연료 분사 펌프(500)는, 본 발명의 연료 분사 펌프의 실시 형태 5에 관련된 것이다. 연료 분사 펌프(500)에서는, 특별히 설명하는 부분 이외에는 상술한 실시 형태 1의 연료 분사 펌프(100)와 동일하다.
용적 부가 기구(510)는 딜리버리실(R)과 연통하여 엔진 회전수가 증가함에 따라 용적이 감소하고, 엔진 회전수가 감소함에 따라 용적이 증가하는 것이다. 용적 부가 기구(510)는 통로(511), 실린더실(512), 연료실(512a), 피스톤(513), 솔레노이드(514) 및 컨트롤러(550)를 구비하고 있다.
실린더실(512)은 피스톤(513)에 의해 연료실(512a)을 구성하고 있다. 통로(511)는 케이싱에 형성되는 딜리버리실(R)과 연료실(512a)을 연통하는 것이고, 피스톤(513)은 실린더실(512) 내부를 슬라이딩하여 연료실(512a)의 용적을 증감시키는 것이다. 솔레노이드(514)는 컨트롤러(550)에 접속되어 피스톤(513)을 왕복 구동하는 것이다.
컨트롤러(550)는 솔레노이드(514), 및 연료 분사 펌프(500)가 마련되는 도시 생략한 엔진의 엔진 회전수를 검출하는 엔진 회전수 센서(551)에 접속되어 있다. 컨트롤러(550)는 엔진 회전수가 증가함에 따라 실린더실(512)의 용적이 감소하도록 솔레노이드(514)에 의해 피스톤(513)을 구동하여, 엔진 회전수가 감소함에 따라 실린더실(512)의 용적이 증가하도록 솔레노이드(514)에 의해 피스톤(513)을 구동하는 기능을 가지고 있다.
용적 부가 기구(510)의 작용에 대해 설명한다.
용적 부가 기구(510)에서는, 종래의 딜리버리실(R)의 용적에 용적 부가 기구(510)의 실린더실(512)의 용적이 부가되게 된다. 이 때문에, 분사 압력이 도시 생략한 연료 분사 노즐에 전파될 때까지 시간적 지연이 발생하여 연료 분사 시기를 지각시키게 된다. 즉, 용적 부가 기구(510)를 마련함으로써 연료 분사 시기는 엔진 회전수 전역에서 지각된다(제1 제어).
한편, 용적 부가 기구(510)에서는, 엔진 회전수가 증가함에 따라 실린더실(512)의 용적이 감소하게 된다. 그 때문에, 제1 제어에 의해 연료 분사 시기는 엔진 회전수 전역에서 지각되지만, 분사 압력이 도시 생략한 연료 분사 노즐로 전파될 때까지 시간적 지연이 개선되어 연료 분사 시기를 진각시키게 된다. 즉, 엔진 회전수가 고회전시에만 제1 제어시와 비교하여 진각된다(제2 제어).
용적 부가 기구(510)의 효과에 대해 설명한다.
용적 부가 기구(510)에 의하면, Sd의 발생 및 백연 소멸 시간의 악화를 개선할 수 있다. 즉, 엔진 회전수 전역에서는 제1 제어에 의해 연료 분사 시기를 지각시킨 다음, 제2 제어에서는 고회전시에만 연료 분사 시기를 진각시키고 있으므로, Sd의 발생 및 백연 소멸 시간의 악화를 개선할 수 있다.
［실시 형태 6］
도 8을 이용하여 연료 분사 펌프(600)의 구성에 대해 설명한다.
한편, 도 8에서는 연료 분사 펌프(600)를 일부 단면시 및 측면시로 나타내고 있다.
연료 분사 펌프(600)는, 본 발명의 연료 분사 펌프의 실시 형태 6에 관련된 것이다. 연료 분사 펌프(600)에서는, 특별히 설명하는 부분 이외에는 상술한 실시 형태 1의 연료 분사 펌프(100)와 동일하다.
용적 부가 기구(620)는 딜리버리실(R)과 연통하여 엔진 회전수가 증가함에 따라 용적이 감소하고, 엔진 회전수가 감소함에 따라 용적이 증가하는 것이다. 용적 부가 기구(620)는 통로(621), 실린더실(622), 피스톤(623), 절환 밸브(624) 및 유압 펌프(625)를 구비하고 있다.
통로(621), 실린더실(622), 연료실(622a) 및 피스톤(623)은 실시 형태 5의 통로(511), 실린더실(512) 및 피스톤(513)과 동일한 구성이기 때문에, 설명을 생략한다.
실린더실(622)은 피스톤(623)에 의해 연료실(622a)과 작동유실(622b)로 나누어져 있다. 절환 밸브(624)는 유압 펌프(625)와 실린더실(622)의 중간에 마련되어 있다. 절환 밸브(624)는 유압 펌프(625)로부터 보내지는 작동유의 유압이 소정 압력 이상이 된 경우에는, 실린더실(622)의 작동유실(622b)로 작동유를 공급하는 기능을 가지고 있다. 유압 펌프(625)는 연료 분사 펌프(600)가 마련되는 엔진에 의해 구동되는 것이다.
용적 부가 기구(620)의 작용에 대해 설명한다.
용적 부가 기구(620)에서는, 종래의 딜리버리실(R)의 용적에 용적 부가 기구(620)의 실린더실(622)의 용적이 부가되게 된다. 이 때문에, 분사 압력이 도시 생략한 연료 분사 노즐에 전파될 때까지 시간적 지연이 발생하여 연료 분사 시기를 지각시키게 된다. 즉, 용적 부가 기구(620)를 마련함으로써, 연료 분사 시기는 엔진 회전수 전역에서 지각된다(제1 제어).
한편, 용적 부가 기구(620)에서는, 엔진 회전수가 증가함에 따라 유압 펌프(625)에 의한 작동압이 소정 압력 이상으로 증가하면, 절환 밸브(624)가 절환되어 작동유실(62b)로 작동유가 공급된다. 그리고, 실린더실(622) 내의 피스톤(623)이 연료실측(622a)으로 이동하여 연소실(622a)의 용적이 감소하게 된다. 그 때문에, 제1 제어에 의해 연료 분사 시기는 엔진 회전수 전역에서 지각되지만, 분사 압력이 도시 생략한 연료 분사 노즐에 전파될 때까지 시간적 지연이 개선되어 연료 분사 시기를 진각시키게 된다. 즉, 엔진 회전수가 고회전시에만 제1 제어시와 비교하여 진각된다(제2 제어).
용적 부가 기구(620)의 효과에 대해 설명한다.
용적 부가 기구(620)에 의하면, Sd의 발생 및 백연 소멸 시간의 악화를 개선할 수 있다. 즉, 엔진 회전수 전역에서는 제1 제어에 의해 연료 분사 시기를 지각시킨 다음, 제2 제어에서는 고회전시만 연료 분사 시기를 진각시키고 있으므로 Sd의 발생 및 백연 소멸 시간의 악화를 개선할 수 있다.
［실시 형태 7］
도 9를 이용하여 연료 분사 펌프(700)의 구성에 대해 설명한다.
한편, 도 9에서는 연료 분사 펌프(700)를 일부 단면시 및 측면시로 나타내고 있다.
연료 분사 펌프(700)는, 본 발명의 연료 분사 펌프의 실시 형태 7에 관련된 것이다. 연료 분사 펌프(700)에서는 특별히 설명하는 부분 이외에는 상술한 실시 형태 1의 연료 분사 펌프(100)와 동일하다.
용적 부가 기구(730)는 딜리버리실(R)과 연통하여, 엔진 회전수가 증가함에 따라 용적이 감소하고 엔진 회전수가 감소함에 따라 용적이 증가하는 것이다. 용적 부가 기구(730)는 통로(731), 실린더실(732), 피스톤(733) 및 동기 링크(734)를 구비하고 있다.
통로(731), 실린더실(732), 연소실(732a) 및 피스톤(733)은, 실시 형태 5의 통로(511), 실린더실(512), 연소실(512a) 및 피스톤(513)과 동일한 구성이기 때문에 설명을 생략한다.
레귤레이터 레버(752)는 연료 분사 펌프(700)를 구비하는 엔진에 마련되어 있다. 레귤레이터 레버(752)는 회동 조작됨으로써 연료 분사 펌프(100)의 연료 분사량을 조정하여 엔진 회전수를 제어하도록 구성되어 있다.
동기 링크(734)는 일단이 피스톤(733)의 타단측과 회동 가능하게 지지되고, 타단이 레귤레이터 레버(752)의 일단측과 회동 가능하게 지지되어 있다. 동기 링크(734)는, 레귤레이터 레버(752)가 엔진 회전수를 고회전으로 제어하도록 회동되면 실린더실(732)의 용적이 감소하도록, 레귤레이터 레버(752)가 엔진 회전수를 저회전으로 제어하도록 회동되면 실린더실(732)의 용적이 증가하도록 피스톤(733)으로 레귤레이터 레버(752)를 지지하고 있다.
용적 부가 기구(730)의 작용에 대해 설명한다.
용적 부가 기구(730)에서는, 종래의 딜리버리실(R)의 용적에 용적 부가 기구(730)의 실린더실(732)의 용적이 부가되게 된다. 이 때문에, 분사 압력이 도시 생략한 연료 분사 노즐에 전파될 때까지 시간적 지연이 발생하여 연료 분사 시기를 지각시키게 된다. 즉, 용적 부가 기구(720)를 마련함으로써, 연료 분사 시기는 엔진 회전수 전역에서는 지각된다(제1 제어).
한편, 용적 부가 기구(730)에서는, 엔진 회전수가 증가하도록 레귤레이터 레버(752)가 회동됨에 따라 실린더실(732)의 용적이 감소하게 된다. 그 때문에, 제1 제어에 의해 연료 분사 시기는 엔진 회전수 전역에서는 지각되지만, 분사 압력이 도시 생략한 연료 분사 노즐에 전파될 때까지 시간적 지연이 개선되어 연료 분사 시기를 진각시키게 된다. 즉, 엔진 회전수가 고회전시에만 제1 제어시와 비교해 진각된다(제2 제어).
용적 부가 기구(730)의 효과에 대해 설명한다.
용적 부가 기구(730)에 의하면, Sd의 발생 및 백연 소멸 시간의 악화를 개선할 수 있다. 즉, 엔진 회전수 전역에서는 제1 제어에 의해 연료 분사 시기를 지각시킨 다음, 제2 제어에서는 고회전시에만 연료 분사 시기를 진각시키므로, Sd의 발생 및 백연 소멸 시간의 악화를 개선할 수 있다.
본 발명은, 연료 분사 펌프에 이용 가능하다.
10: 딜리버리 밸브 15: 밸브체
15a: 오리피스 15b: 오목부
16: 수용체 16a: 통로 구멍
17: 감쇠 밸브 100: 연료 분사 펌프

Claims (4)

  1. 디젤 엔진의 연소실 내에 분사하는 연료를 고압으로 송출하며, 플런저로부터 연료 분사 노즐로 연료가 압송되는 경로의 중간에 딜리버리 밸브가 마련되는 연료 분사 펌프로서,
    상기 딜리버리 밸브의 하류측에는 감쇠 밸브가 마련되고,
    상기 감쇠 밸브는,
    축심부에 오리피스가 형성되며, 감쇠 밸브 스프링에 의해 상류측으로 바이어스되는 밸브체 및
    축심부에 통로 구멍이 형성되며, 상기 밸브체에 접촉하는 수용체를 구비하고,
    상기 밸브체의 상기 수용체와 대향하는 면에는 상기 통로 구멍과 연통하는 오목부가 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오목부는 원기둥 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 펌프.
  3. 디젤 엔진의 연소실 내에 분사하는 연료를 고압으로 송출하고, 플런저로부터 연료 분사 노즐에 연료가 압송되는 경로의 중간에 딜리버리 밸브가 마련되는 연료 분사 펌프로서,
    딜리버리 밸브의 하류측에는 감쇠 밸브가 마련되고,
    상기 감쇠 밸브는,
    축심부에 오리피스가 형성되며, 감쇠 밸브 스프링에 의해 상류측으로 바이어스되는 밸브체 및
    축심부에 통로 구멍이 형성되며, 상기 밸브체에 접촉하는 수용체를 구비하고,
    상기 수용체의 상기 밸브체와 대향하는 면에는 상기 통로 구멍과 연통하는 오목부가 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 펌프.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 오목부는 원기둥 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 펌프.
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