KR20160075882A - Fuel injection device with multi plunger of Diesel Engine - Google Patents

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KR20160075882A KR1020140183668A KR20140183668A KR20160075882A KR 20160075882 A KR20160075882 A KR 20160075882A KR 1020140183668 A KR1020140183668 A KR 1020140183668A KR 20140183668 A KR20140183668 A KR 20140183668A KR 20160075882 A KR20160075882 A KR 20160075882A
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박득진
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Abstract

The present invention relates to a fuel injecting device with an integrated multi-distribution plunger. The purpose of the present invention is to improve the performance of an engine, controlling a fuel injection amount according to an engine load, and reducing a discharge of a harmful gas by completely burning fuel residues remaining after a main fuel injection using a post injection and a pre injection for perfect combustion. The fuel injecting device with the integrated multi-distribution plunger includes: a pump housing; the integrated multi-distribution plunger inserted and installed inside the pump housing to slide, enabling a supply of main fuel received in a main plunger pressing hole through a main fuel inlet through a main fuel outlet and a supply of sub-fuel received in a sub-plunger pressing hole through a sub-fuel inlet through a sub-fuel outlet; a main valve installed to be positioned inside the pump housing and supplying the main fuel received in the main fuel outlet to an injector; and a sub-valve installed to be positioned inside the pump housing and supplying the sub-fuel received in the sub-fuel outlet to the injector. The fuel injecting device with the integrated multi-distribution plunger performs the pre injection, the main injection, and the post injection using the integrated multi-distribution plunger.

Description

일체형 다중분배 플런저를 구비한 연료분사장치{Fuel injection device with multi plunger of Diesel Engine}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a fuel injection device having a multi-distribution plunger,

본 발명은 일체형 다중 분배 플런저를 구비한 연료분사장치에 관한 것으로, 연료펌프에 구비되어 연료를 분사하도록 하는 플런저를 분사패턴을 기계적인 구성에 의해 간단하게 조절하여, 연료의 최대한 완전 연소가 이루어지도록 한 일체형 다중 분배 플런저를 구비한 연료분사장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a fuel injection device having an integral multi-distribution plunger, in which a plunger provided on a fuel pump for injecting fuel is simply controlled by a mechanical configuration of the injection pattern, And more particularly to a fuel injection device having an integral multi-distribution plunger.

일반적으로, 대형,중형 선박용 디젤엔진의 연료분사장치는 엔진의 크랭크축에서 연장되어 회전되는 캠축에 설치된 각 실린더마다 하나의 연료캠과 연료펌프의 작동으로 연료분사가 인젝터를 통해 연소실로 분사되도록 작동하고, 연료탱크가 유로로 연결되어 연료펌프내에 구비된 플런저에 의해 송출되고, 이 송출된 연료는 하나의 유로를 통해 연료 인젝터에 의해 엔진에 구비된 실린더의 연소실로 연료를 분사되도록 되어 있다. 2. Description of the Related Art Generally, a fuel injection device of a large-sized and medium-sized marine diesel engine is operated such that fuel injection is injected into a combustion chamber through an injector by operation of one fuel cam and a fuel pump for each cylinder installed in a camshaft, The fuel tank is connected by a flow path and is sent out by a plunger provided in the fuel pump. The fuel thus injected is injected into the combustion chamber of a cylinder provided in the engine by a fuel injector through one flow path.

종래의 디젤엔진의 연료분사는 연료펌프에 설치된 각 실린더당 각각 하나의 플런저에 의하여 작동되도록 되어 있으며, 이러한 작동은 연료분사를 캠에 의하여 한 사이클에 해당하는 연소패턴을 가지도록 되어 있어, 미세한 분사와 연소후의 불완전연소를 해소하기 위해 운전중에 연료분사시기를 변화시킬 수 없는 구조이므로, 모든 부하영역에서 최적의 성능을 발휘하기 어렵고, 부하에 능동적으로 대처하지 못하여 연비문제와 유해가스 배출문제가 발생하였다. The fuel injection of the conventional diesel engine is made to be operated by one plunger for each cylinder installed in the fuel pump, and this operation is such that the fuel injection is made to have a combustion pattern corresponding to one cycle by the cam, The fuel injection timing can not be changed during operation in order to solve the incomplete combustion after the combustion. Therefore, it is difficult to exert the optimum performance in all the load regions, and the problem of fuel consumption and the emission of harmful gas Respectively.

또한, 종래의 디젤엔진의 연료분사장치는 하나의 연료펌프에 하나의 인젝터가 연결되어 한가지 연료만을 주입하도록 구성되어 있으며, 연료분사의 패턴 및 각 연료 인젝터에 보내지는 연료량의 조정이 어려운 문제점이 있었다.In addition, in the conventional fuel injection system of a diesel engine, one injector is connected to one fuel pump to inject only one fuel, and it is difficult to adjust the pattern of fuel injection and the amount of fuel sent to each fuel injector .

또한, 종래의 디젤 엔진용 연료 분사장치는, 니들 밸브가 상승됨과 동시에 다수개의 분사구가 일시에 개방되어 1단의 분사만 가능하므로, 연료 분사가 시작되는 개방압의 조정이 불가능하도록 되어 있어, 연료의 분사가 시작되는 압력이 낮을 뿐만 아니라 연료의 분사 초기에 과다한 연료가 분사되어 연료의 분무화 상태가 나빠지게 됨으로써 저 부하에서는 불완전 연소로 인한 스모그가 증가된다는 문제가 있으며, 고부하에서는 연소의 지연현상으로 인한 질소 산화물 배기가스 증가 등의 문제점이 나타남과 동시에, 연소 효율이 저하되고 연비가 나빠지게 되는 등 여러가지 문제점이 있었다.
In addition, in the conventional fuel injection system for a diesel engine, since the plurality of injection openings are opened at the same time as the needle valve is raised, only one-stage injection is possible, In addition, since the excessive fuel is injected at an early stage of the fuel injection, the atomization state of the fuel is deteriorated, so that the smog due to the incomplete combustion is increased at the low load. In the case of high load, There is a problem in that the combustion efficiency is lowered and the fuel efficiency is deteriorated.

공개특허공보 공개번호 10-2011-0116576(2011.10.26)Published Patent Publication No. 10-2011-0116576 (Oct. 26, 2011)

본 발명의 목적은 하나의 플런저 작동에 의해 연료분사시기 및 패턴을 달리하여 연소실에 연료유를 공급함으로써, 엔진성능을 향상시키고, 엔진부하에 따라 연료분사량을 조절하며, 완전연소를 위한 프리 인젝션과, 메인 연료분사후에 남아 있는 연료의 찌꺼기를 포스트 인젝션을 통해 완전연소시켜 유해가스의 배출을 감소시킬 수 있는 일체형 다중 분배 플런저를 구비한 연료분사장치를 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fuel injection control apparatus and a fuel injection control method of an internal combustion engine which improves engine performance by controlling fuel injection timing and pattern at different fuel injection timings by a single plunger operation, And a fuel injection device having an integral multi-distribution plunger capable of completely burning the residue of fuel remaining after main fuel injection through post-injection to reduce the emission of noxious gas.

본 발명은 펌프 하우징과; 펌프 하우징 내부에 슬라이딩 되도록 삽입설치되어 메인연료 흡입구를 통해 메인플런저 가압홀내로 유입된 메인연료를 메인연료 토출구로 공급되도록 하고, 서브연료 흡입구를 통해 서브플런저 가압홀내로 유입된 서브연료를 서브연료 토출구로 공급되도록 하는 일체형 다중분배 플런저와; 펌프 하우징내에 위치하도록 설치되어 메인연료 토출구내로 유입된 메인연료를 인젝터로 공급하는 메인밸브와; 펌프 하우징내에 위치하도록 설치되어 서브연료 토출구내로 유입된 서브연료를 인젝터로 공급하는 서브밸브;를 포함하여, 일체형 다중분배 플런저에 의해 프리인젝션, 메인인젝션 및 포스트 인젝션이 수행되도록 되어 있다.
The present invention relates to a pump comprising: a pump housing; The sub fuel introduced into the sub-plunger press-in hole through the sub fuel intake port is supplied to the main fuel discharge hole through the main fuel discharge hole, To be supplied to the fuel cell stack; A main valve installed in the pump housing to supply main fuel introduced into the main fuel discharge port to the injector; And a sub-valve installed in the pump housing to supply the sub-fuel introduced into the sub-fuel discharge port to the injector, so that pre-injection, main injection and post-injection are performed by the integral multi-distribution plunger.

본 발명은 하나의 플런저의 상승동작에 의해 서브연료의 프리인젝션 및 포스트 인젝션이 이루어지고, 메인연료의 메인인젝션이 이루어지도록 되어 있어, 디젤엔진의 운전시 연소성능이 향상되고, 그에따라 연비절감 및 배기가스의 감소를 이룰수 있는 효과가 있다.In the present invention, the sub-fuel is pre-injected and post-injected by the lifting operation of one plunger, main injection of the main fuel is performed, and the combustion performance during operation of the diesel engine is improved, There is an effect that the exhaust gas can be reduced.

본 발명은 연료분사펌프내에 연료의 분사패턴을 달리하는 2개의 다른 구조를 구비한 플런저가 하나로 일체화되는 간단한 구성으로 이루어져 있어, 제작비용이 절감되고, 2단 고압으로 연료를 분사할 수 있어 내구성과 연비를 대폭 향상시킬 수 있다.The present invention has a simple structure in which the plungers having two different structures that inject different patterns of fuel in the fuel injection pump are integrated into one unit, so that the manufacturing cost can be reduced and the fuel can be injected at a high pressure of two stages, Fuel efficiency can be greatly improved.

본 발명은 메인플런저에 의해 유입된 메인연료를 압축,분사하기 전에, 서브 플런저에 의해 1차로 프리인젝션 동작을 수행하여 연소실내의 분사 워밍업과 함께 메인연료의 분사가 본격적으로 이루어지기 전의 비연소되는 연료를 최대한 완전연소가 이루어지도록 하고, 메인플런저의 상승에 따라 메인연료를 본격적으로 분사하여 메인연료 분사동작을 한 다음, 최종적으로 메인플런저의 메인연료 분사동작이 거의 완료되는 시점에서 다시 서브플런저에 의해 포스트 인젝션 동작이 수행되어 최대한 완전연소가 이루어지게 된다. The present invention is characterized in that the main plunger performs a pre-injection operation by a sub-plunger before compression and injection of main fuel introduced by the main plunger, so that the main fuel is injected in the combustion chamber and is not burned before full- The main fuel injecting operation is performed by injecting the main fuel into the main plunger with the main plunger rises and then the sub plunger is again injected to the sub plunger at the time when the main fuel injection operation of the main plunger is almost completed The post injection operation is performed and the complete combustion is performed as much as possible.

본 발명은 프리 인젝션이 이루어지도록 되어 있어, 연료의 분사압력이 비교적 높은 고 부하조건에서도 질소산화물을 저감시키는 효과가 있다. 즉, 적은 양의 예비 분사는 연소실 내부의 온도와 압력을 연소에 적합한 조건으로 만들어 연소의 지연을 감소시킴으로써 분사된 연료가 순차적으로 증발, 혼합, 연소되어 급격한 온도 및 압력 상승을 방지함으로써 질소산화물 배기가스의 생성을 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 엔진의 내구성과 정숙성에도 긍정적인 효과가 있다.In the present invention, pre-injection is effected, and there is an effect of reducing nitrogen oxides even under a high load condition in which the injection pressure of the fuel is relatively high. In other words, a small amount of pre-injection reduces the delay of combustion by making the temperature and pressure inside the combustion chamber suitable for combustion so that the injected fuel is evaporated, mixed and burned successively to prevent rapid temperature and pressure rise, Not only the generation of gas can be reduced but also the durability and quietness of the engine are positively effected.

본 발명은 메인연료와 서브연료가 동일 연료 또는 서로 다른 연료를 사용할 수 있어, 메인연료 토출구에는 HFO(Heavy Fuel Oil)와 같은 종래에 사용하는 저급연료를 계속하여 사용할 수 있고, 엔진의 초기 스타트 또는 항구에 근접하는 경우에는 MDO(Marine Diesel Oil), 또는 다른 친환경적인 연료를 서브연료 토출구를 통해 분사하여 유해가스 감소효율을 향상시킬 수 있는 등 많은 효과가 있다.
In the present invention, the main fuel and the sub fuel can use the same fuel or different fuels, and the main fuel discharge port can continuously use the low-grade fuel used conventionally such as HFO (Heavy Fuel Oil) In the case of approaching the port, there are many effects such that the efficiency of reducing harmful gas can be improved by injecting MDO (Marine Diesel Oil) or other environmentally friendly fuel through the sub fuel discharge port.

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도
도 2 는 본 발명에 따른 플런저의 구성을 보인 예시도
도 3 은 본 발명에 따른 연료유 분사패턴이 도시된 그래프를 보인 예시도1 is an illustration showing a configuration according to the present invention;
FIG. 2 is an exemplary view showing a configuration of a plunger according to the present invention. FIG.
FIG. 3 is an exemplary view showing a graph showing the fuel oil injection pattern according to the present invention

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 플런저의 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 연료를 분사하여 인젝터(100)를 통해 각 실린더의 연소실에 분사되도록 하는 연료분사펌프(200)로 구성되는 디젤엔진의 연료분사장치(300)로, 상기 연료분사장치(300)는, 펌프 하우징(10)과; 펌프 하우징(10) 내부에 슬라이딩 되도록 삽입설치되어 메인연료 흡입구(11)를 통해 유입된 메인연료(60)를 메인연료 토출구(12)로 공급되도록 하고, 서브연료 흡입구(13)를 통해 유입된 서브연료(70)를 서브연료 토출구(14)로 공급되도록 하는 일체형 다중분배 플런저(20)와; 펌프 하우징내에 위치하도록 설치되어 메인연료 토출구내로 유입된 메인연료를 인젝터로 공급하는 메인밸브(30)와; 펌프 하우징내에 위치하도록 설치되어 서브연료 토출구내로 유입된 서브연료를 인젝터로 공급하는 서브밸브(40);를 포함하여, 일체형 다중분배 플런저(20)에 의해 프리인젝션, 메인인젝션 및 포스트 인젝션이 수행되도록 되어 있다.
FIG. 1 is a view illustrating a configuration of a plunger according to the present invention. FIG. 2 is a view showing an example of a configuration of a plunger according to the present invention. In the present invention, fuel is injected and injected through an injector 100 into a combustion chamber And a fuel injection pump (200) for injecting fuel into the fuel injection device (300), the fuel injection device (300) comprising: a pump housing (10); The main fuel 60 is inserted into the pump housing 10 so as to be slid so as to be supplied to the main fuel discharge port 12 through the main fuel intake port 11, An integral multi-distribution plunger (20) for supplying fuel (70) to the sub fuel discharge port (14); A main valve 30 installed in the pump housing to supply main fuel introduced into the main fuel discharge port to the injector; Main injection and post injection are performed by the integral multi-distribution plunger 20, and a sub-valve 40 installed in the pump housing to supply the sub-fuel introduced into the sub-fuel discharge port to the injector. .

상기 펌프하우징(10)은 케이싱(17)과, 상기 케이싱(17) 내부에 삽입 설치되고 내부로 일체형 다중분배 플런저(20)가 슬라이딩 되도록 설치되는 배럴(18)과, 배럴 상부에 위치하도록 설치되어 케이싱(17) 및 배럴(18)과 일체로 체결되는 상부커버(19)를 포함한다. The pump housing 10 includes a casing 17, a barrel 18 inserted into the casing 17 and installed to slide the integral multi-distribution plunger 20 therein, And an upper cover 19 integrally fastened to the casing 17 and the barrel 18.

상기 케이싱(17) 및 배럴(18)에는 메인연료 흡입구(11)가 형성되어 있으며, 메인연료(60)는 메인연료 흡입구(11)를 통해 배럴내부의 공간 즉, 메인플런저 가압홀(15)내로 유입되어 대기상태를 유지하게 된다. 상기 메인연료 흡입구(11)는 케이싱(17) 및 배럴(18)을 통해 메인플런저 가압홀(15)내로 메인연료가 유입되기까지 메인연료가 경유하는 통로를 칭한 것이다. A main fuel inlet 11 is formed in the casing 17 and the barrel 18 so that the main fuel 60 flows into the space inside the barrel through the main fuel inlet 11, And is kept in the standby state. The main fuel intake port 11 refers to a passage through which the main fuel flows until the main fuel flows into the main plunger pressure hole 15 through the casing 17 and the barrel 18. [

즉, 상기 메인연료(60)는 일예로, 케이싱(17)의 메인연료 흡입구(11)에 설치되는 메인연료 입력구(11a) 및 배럴의 메인연료 릴리프 플러그(11b)를 순차적으로 통해 배럴 내부의 메인플런저 가압홀(15)내로 유입되게 되며, 이는 공지의 기술수단이므로, 상세한 설명은 생략한다. That is, the main fuel 60 includes, for example, a main fuel inlet 11a provided in the main fuel inlet 11 of the casing 17 and a main fuel relief plug 11b of the barrel sequentially, And is introduced into the main plunger pressing hole 15, which is a known technical means, and thus a detailed description thereof will be omitted.

또한, 상기 펌프하우징(10)내에는 서브연료 흡입구(13), 상기 서브연료 흡입구(13) 및 메인플런저 가압홀(15)과 연통되는 서브플런저 가압홀(16), 서브플런저 가압홀(16)과 연통되는 서브연료 토출구(14)가 각각 형성되어 있다. 즉, 상기 서브연료흡입구(13) 및 서브플런저 가압홀(16)은 배럴(18)에 형성되고, 상기 서브연료 토출구(14)는 배럴(18) 및 상부커버(19)에 연결되어 형성될 수 있다.
A sub plunger pressure hole 16 and a sub plunger pressure hole 16 communicating with the sub fuel inlet 13, the sub fuel inlet 13 and the main plunger pressing hole 15 are formed in the pump housing 10, And a sub fuel discharge port 14 communicating with the sub fuel discharge port 14 are formed. That is, the sub fuel inlet 13 and the sub plunger pressure hole 16 are formed in the barrel 18, and the sub fuel outlet 14 may be connected to the barrel 18 and the upper cover 19 have.

상기 일체형 다중분배 플런저(20)는 메인연료 흡입구(11)를 통해 메인플런저 가압홀(15)내로 유입된 메인연료(60)를 가압하여 메인연료 토출구(12)로 공급하는 메인플런저(21)와, 상기 메인플런저(21)의 상부에 일체로 형성되어 메인플런저(21)와 동시에 작동되면서 다른 분사패턴이 형성되도록 서브연료 흡입구(13)를 통해 흡입된 서브연료(70)를 가압하여 서브연료 토출구(14)로 공급하는 서브플런저(25)를 포함한다.
The integral multi-distribution plunger 20 includes a main plunger 21 for pressurizing the main fuel 60 introduced into the main plunger pressing hole 15 through the main fuel inlet 11 and supplying the main fuel 60 to the main fuel discharge port 12 Fuel injected through the sub fuel intake port 13 so as to form another injection pattern while being integrally formed on the upper portion of the main plunger 21 and operating simultaneously with the main plunger 21, And a sub plunger (25) for supplying the sub plunger (14).

상기 메인플런저(21)는 캠(도시되어 있지 않음)의 구동에 의해 펌프하우징내 즉, 메인플런저 가압홀(15)내에서 상,하 슬라이딩 직선운동하도록 설치된다.The main plunger 21 is installed to move linearly in the pump housing, that is, in the main plunger pressing hole 15 by sliding a cam (not shown).

상기 메인플런저(21)는 펌프하우징(10)에 형성된 메인연료 흡입구(11)를 통해 메인연료(60)가 흡입되어 메인플런저 가압홀(15)내에 채워지게 되면, 캠의 구동에 의해 메인플런저(21)가 상승되면서, 메인플런저의 상단(22)이 메인플런저 가압홀(15)내의 메인연료(60)를 가압하게 되어, 메인연료 흡입구(11)의 상측에 위치하도록 형성된 메인연료 토출구(12)로 공급하게 된다. When the main fuel 60 is sucked into the main plunger pressing hole 15 through the main fuel inlet 11 formed in the pump housing 10 of the main plunger 21, The upper end 22 of the main plunger presses the main fuel 60 in the main plunger pressing hole 15 so that the main fuel discharge port 12 formed to be positioned above the main fuel intake port 11, .

상기 메인플런저(21)의 상단(22)에는 하부면이 나선형 형태로 형성된 분사 타이밍 조절용 나선형 단턱(23)이 형성되어 있으며, 상기 분사 타이밍 조절용 나선형 단턱(23)을 포함한 외주면 일측에는 연료통로(24)가 형성되어 있다. 이와 같은 메인플런저 상단의 형상은 공지되어 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
A spiral step 23 for spray timing adjustment is formed on the upper end 22 of the main plunger 21. The fuel path 24 is formed on one side of the outer circumferential surface including the spiral step 23 for controlling the spray timing Is formed. Since the shape of the upper end of the main plunger is known, a detailed description thereof will be omitted.

상기 서브플런저(25)는 메인플런저(21)의 상단(22)과 일체로 형성되어 있으며, 상부끝단에 돌출형성되어 프리 인젝션(Pre variable Injection timing)을 수행하는 상단돌기부(26)와, 상기 상단돌기부(26)로부터 이격된 위치에 돌출형성되어 포스트 인젝션(Post injection)을 수행하는 하단돌기부(27)를 포함한다. The sub plunger 25 is integrally formed with the upper end 22 of the main plunger 21 and includes an upper protrusion 26 protruding from the upper end to perform pre-injection timing, And a lower protrusion 27 protruding at a position spaced apart from the protrusion 26 to perform post injection.

또한, 상기 서브 플런저의 상단돌기부(26)가 상승함에 따라 서브연료를 흡입 및 토출할 수 있도록 펌프하우징(10)의 상부 측면 둘레를 따라 서브연료 흡입구(13)가 형성되어 있으며, 펌프하우징(10)의 최상단부에는 서브연료 토출구(14)가 형성되어 있다. A sub fuel inlet 13 is formed along the upper side circumference of the pump housing 10 so that the sub fuel can be sucked and discharged as the upper protrusion 26 of the sub plunger rises. The sub fuel discharge port 14 is formed at the uppermost end of the sub fuel discharge port 14a.

또한, 상기 메인연료(60)와 서브연료(70)는 디젤엔진에 사용되는 동종의 연료를 사용할 수도 있고, 이종의 연료를 사용할 수도 있다.
The main fuel 60 and the sub fuel 70 may be fuel of the same type used in the diesel engine or may be fuel of a different kind.

상기 메인밸브(30)는 일체형 다중분배 플런저(20)의 메인플런저(21)에 의해 가압되어 메인연료 토출구(12)로 공급된 메인연료(60)를 인젝터(100)로 공급하는 것으로, 메인연료 토출구(12) 상에 위치하도록 설치되어 있으며 딜리버리 밸브(Delivery Valve)타입으로 이루어져 있다. The main valve 30 supplies the main fuel 60, which is pressurized by the main plunger 21 of the integral multi-distribution plunger 20 and supplied to the main fuel discharge port 12, to the injector 100, And is disposed on the discharge port 12 and is of a delivery valve type.

상기 메인연료 토출구(12)는 메인플런저의 상단(22)이 상승됨에 따라 메인플런저 가압홀(15)내로 유입된 메인연료(60)가 인젝터(100)로 분사될 수 있도록 펌프하우징(10) 일측에 메인플런저 가압홀(15)과 연통되어 형성되어 있으며, 메인플런저(21)의 메인 인젝션 동작시, 인젝터(100)로 메인연료를 분사하여 공급한다.
The main fuel discharge port 12 is formed at one side of the pump housing 10 so that the main fuel 60 injected into the main plunger pressing hole 15 can be injected into the injector 100 as the upper end 22 of the main plunger is raised. And injects main fuel into the injector 100 during main injection operation of the main plunger 21 to supply the main fuel.

상기 서브밸브(40)는 일체형 다중분배 플런저의 서브플런저(25)에 의해 가압되어 서브연료 토출구(14)로 공급된 서브연료(70)를 인젝터(100)로 공급하는 것으로, 서브연료 토출구(14) 상에 위치하도록 설치되고, 딜리버리 밸브(Delivery Valve)타입으로 이루어져 있으며, 서브플런저(25)의 프리인젝션 동작과 포스트 인젝션 동작시, 인젝터(100)로 서브연료(70)를 분사하여 공급한다.
The sub valve 40 is connected to the sub fuel outlet 14 by being supplied with the sub fuel 70 which is pressurized by the sub plunger 25 of the integral multiple distribution plunger to supply the sub fuel 70 to the injector 100. [ The sub-plunger 25 injects the sub fuel 70 into the injector 100 during the pre-injection operation and the post injection operation, and supplies the sub fuel 70 to the injector 100.

상기 메인밸브(30)와 서브밸브(40)는 연료의 압력이 설정되어 있는 규정압력값에 도달하게 되면 오픈되어 인젝터(100)로 연료를 공급하는 딜리버리 밸브타입으로 이루어져 있으며, 상기 메인밸브(30)와 서브밸브(40)는 인젝터에 의해 연소실내로 분사되는 1회 연료 분사량을 100 으로 할 경우, 메인밸브(30)를 통해 분사되는 메인연료 분사량 : 서브밸브를 통해 분사되는 서브연료 분사량이 93∼97 : 7∼3 을 구비하도록 설정되어 있으며, 바람직하게는 95 : 5 를 구비하도록 설정되어 있다. 또한, 상기 서브밸브(40)에 의한 프리인젝션과 포스트 인젝션은 1 : 1 의 연료분사량을 구비한다. The main valve 30 and the sub valve 40 are of a delivery valve type that opens when the fuel pressure reaches a predetermined pressure value and supplies fuel to the injector 100. The main valve 30 ) And the sub valve 40 are set such that the main fuel injection amount injected through the main valve 30: the sub fuel injection amount injected through the sub valve is 93 when the fuel injection amount for one injection to the combustion chamber by the injector is 100 To 97: 7 to 3, and is preferably set to have 95: 5. In addition, the pre-injection and the post injection by the sub-valve 40 have a fuel injection amount of 1: 1.

상기와 같은 연료분사량의 비율은 서브플런저(25)에 의한 프리 인젝션 및 포스트 인젝션과 메인플런저(21)에 의한 메인 인젝션 수행시, 연료를 완전연소 또는 완전연소에 가깝게 하도록 하기 위한 것으로, 서브밸브를 통한 서브연료의 분사량이 적거나 더 많게 될 경우, 불완전연소 현상이 발생되므로, 적정범위내에서 연료가 분사되어야 한다. The ratio of the fuel injection amount as described above is for the purpose of pre-injection by the sub-plunger 25 and post-injection, and for achieving complete combustion or complete combustion at the time of main injection by the main plunger 21, If the injection amount of the sub fuel through the sub fuel is small or larger, incomplete combustion phenomenon occurs, so the fuel should be injected within the proper range.

또한, 상기 메인밸브(30)의 일측에는 메인 콘스탄트밸브(31)가 더 설치되고, 서브밸브(40)의 일측에는 서브 콘스탄트밸브(41)가 더 설치되어 있어, 맥동에 의한 초과압력이 필터링되어, 헌팅이 방지되도록 되어 있다. A main constant valve 31 is further provided at one side of the main valve 30 and a sub constant valve 41 is further provided at one side of the sub valve 40 to filter out excessive pressure due to pulsation , Hunting is prevented.

즉, 상기 메인 콘스탄트밸브(41)는 메인연료 분기구(12a) 상에 위치하며, 상기 메인연료 분기구(12a)는 메인연료 토출구(12)와 양끝단이 서로 연통되도록 되어 있다. 또한, 서브 콘스탄트밸브(41)는 서브연료 분기구(14a) 상에 위치하며, 상기 서브연료 분기구(14a) 역시 서브연료 토출구와 양끝단이 서로 연통되도록 형성되어 있다. 또한, 상기 메인 콘스탄트밸브(31)와 서브 콘스탄트밸브(41)는 메인밸브(30)와 서브밸트(40)의 규정압력값에 비례하여 개방압력이 설정된다.
That is, the main constant valve 41 is located on the main fuel distributor 12a, and the main fuel distributor 12a is connected to the main fuel outlet 12 at both ends. The sub-constant valve 41 is located on the sub fuel distributing mechanism 14a, and the sub fuel distributing mechanism 14a is formed so as to communicate with both ends of the sub fuel discharging port. The main constriction valve 31 and the sub constant valve 41 are set to have an opening pressure proportional to a predetermined pressure value of the main valve 30 and the sub-belt 40.

상기와 같이 구성된 본 발명은, 펌프 하우징의 메인연료 흡입구(11)와 서브연료 흡입구(13)를 통해 메인연료(60) 및 서브연료(70)가 각각 공급되면, 캠의 구동에 의해 일체형 다중분배 플런저(20)가 펌프하우징(10)내에서 상부방향으로 이동하면서, 메인연료 흡입구(11)를 통해 메인플러저 가압홀(15)내로 유입된 메인연료(60)를 압축하여 메인토출구(12) 및 메인밸브(30)를 통해 인젝터(100)로 공급하게 된다. The main fuel 60 and the sub fuel 70 are supplied through the main fuel inlet 11 and the sub fuel inlet 13 of the pump housing, The plunger 20 moves upward in the pump housing 10 to compress the main fuel 60 introduced into the main plunger pressurizing hole 15 through the main fuel intake port 11, And the main valve 30 to the injector 100.

이때, 메인플런저(21)의 상단에는 서브플런저(25)가 일체로 형성되어 있어, 메인플런저(21)의 움직임에 따라 서브플런저(25)도 상부방향으로 움직이게 되며, 서브플런저(25)의 상부방향 이동에 의해 서브연료 흡입구(13)를 통해 서브플런저 가압홀(16)내로 유입된 서브연료(70)가 압축되면서 서브연료 토출구(14) 및 서브밸브(40)를 통해 인젝터(100)로 공급된다.At this time, the sub plunger 25 is integrally formed at the upper end of the main plunger 21, and the sub plunger 25 also moves upward in accordance with the movement of the main plunger 21, The sub fuel 70 introduced into the sub plunger pressure hole 16 through the sub fuel inlet 13 is compressed by the direction movement and supplied to the injector 100 through the sub fuel outlet 14 and the sub valve 40 do.

상기와 같은 연료의 분사동작이 완료되면, 상승하였던 일체형 다중분배 플런저(20)는 펌프하우징(10) 내에 설치된 탄성부재(50)의 복원력에 의해 하강하게 된다. 즉, 메인플런저(21)와 서브플런저(25)는 모두 하강하게 되어 한 사이틀의 동작이 완료된다. When the fuel injection operation as described above is completed, the integrated multi-distribution plunger 20 that has risen is lowered due to the restoring force of the elastic member 50 installed in the pump housing 10. That is, both the main plunger 21 and the sub plunger 25 descend to complete the operation of one cycle.

상기 탄성부재(50)는 코일스프링으로 이루어질 수 있으며, 상기 일체형 다중분배 플런저(20)는 탄성부재의 복원력이 전달될 수 있도록 하단이 플레이트(80)에 고정설치되어 있다. 즉, 상기 탄성부재(50)는 하단이 플레이트(80)에 접촉지지되고, 상단이 펌프하우징(10)내에 접촉지지되어 플레이트(80)의 아래에서 구동되는 힘(올라오는 힘)을 받아 일체형 다중분배 플런저(20)가 상승작동될 시 압축되게 된다. 이때, 상기 탄성부재(50)는 플레이트(80) 아래에서 올라오는 힘(상향으로 구동되는 힘)을 받아서 압축되는 힘이 응축되고, 함이 하향으로 갈 때 일체형 다중분배 플런저는 탄성부재(50)의 탄성력에 의해 하사점으로 내려오게 된다.
The elastic member 50 may be a coil spring. The lower end of the integral multi-distribution plunger 20 is fixed to the plate 80 so that the restoring force of the elastic member can be transmitted. The lower end of the elastic member 50 is supported by the plate 80 and the upper end of the elastic member 50 is supported in contact with the pump housing 10 to receive a force And is compressed when the distribution plunger 20 is lifted up. At this time, the elastic member (50) receives the force (upwardly driven force) that is raised from below the plate (80) and the compressed force is condensed. When the door is downward, the integral multi- To the bottom dead center.

상기와 같은 연료 분사작동을 메인플런저(21)와 서브플런저(25)의 작동과 연계하여 상세히 설명하면, The fuel injection operation as described above will be described in detail in connection with the operation of the main plunger 21 and the sub plunger 25,

일체형 다중분배 플런저(20)의 상승작동시, 서브플런저(21)의 상단돌기부(26)에 의해 서브플런저 가압홀(16)내로 유입된 서브연료(70)가 가압되어 서브연료 토출구(14) 및 서브밸브(40)를 통해 인젝터(100)로 토출되면서 1차로 프리 인젝션 동작이 수행되고, 메인플런저(21)가 본격적으로 메인플런저 가압홀내로 유입된 메인연료(60)를 압축하여 메인연료 토출구(12) 및 메인밸브(30)를 통해 인젝터(100)로 메인연료를 토출하여 메인 인젝션 동작이 수행되며, 마지막으로 메인플런저(21)의 압축과정이 감소되어 거의 저압상태로 되는 시점(메인플런저의 상승동작은 계속 이루어지는 상태임)에서 서브플런저의 하단돌기부(27)에 의해 포스트 인젝션 동작이 수행되어 서브플런저 가압홀(16)내로 유입되어 잔류된 서브연료(70)가 서브연료 토출구(14) 및 서브밸브(40)를 통해 인젝터(100)로 서브연료를 토출하여 연소실내에서 완전연소가 최대한으로 이루어지도록 되어 있다.
The sub fuel 70 introduced into the sub plunger pressure hole 16 by the upper projection portion 26 of the sub plunger 21 is pressurized and the sub fuel discharge port 14 and the sub- The main plunger 21 compresses the main fuel 60 flown into the main plunger pressurizing hole in the main plunger 21 to discharge the main fuel 60 to the main fuel discharge port The main injection is performed by discharging the main fuel to the injector 100 through the main valve 30 and the main valve 30 and finally the time at which the compression process of the main plunger 21 is reduced to the substantially low pressure state A post injection operation is performed by the lower protruding portion 27 of the sub plunger to flow into the sub plunger pressure hole 16 so that the remaining sub fuel 70 flows into the sub fuel discharge port 14 and the sub- Through the sub-valve 40 By discharging the fuel in the sub-projector 100 it is so that the burnout achieved as much as possible in the combustion chamber.

즉, 본 발명은 일체형 다중분배 플런저(20)의 상승작동시, 일체형 다중분배 플런저의 서브플런저(25)는 프리 인젝션과 포스트 인젝션 동작을, 일체형 다중분배 플런저의 메인플런저(21)는 메인인젝션 동작을 각각 수행하게 되며, 서브플런저(25)에 의한 프리 인젝션 동작은 메인플런저(21)에 의한 메인인젝션이 시작되기 전에 서브 플런저의 상단돌기부가 메인플런저(21)의 상단보다 약간 더 상승된 상태를 유지하게 되어 메인인젝션보다 먼저 이루어지게 된다. The main plunger 21 of the integral multi-distribution plunger is connected to the sub-plunger 25 of the integral multi-distribution plunger by a main injection operation And the pre-injection operation by the sub-plunger 25 is performed such that the upper projection of the sub-plunger is slightly higher than the upper end of the main plunger 21 before the main injection by the main plunger 21 is started And is performed before the main injection.

또한, 프리 인젝션 동작 후, 메인플런저(21)의 계속된 상승동작에 의해 메인연료(30)가 메인플런저 가압홀(15)내에 있는 상태에서 압축되면서 메인연료 토출구(12) 및 메인밸브(30)를 통해 인젝터(100)로 토출되는 메인인젝션 동작이 수행된다.After the pre-injection operation, the main fuel 30 and the main valve 30 are compressed while being held in the main plunger pressing hole 15 by the continuous upward movement of the main plunger 21, The main injection operation is performed.

또한, 메인인젝션 동작이 거의 완료되는 시점에서, 서브플런저의 하단돌기부(27)에 의해 서브플런저 가압홀(16)내의 서브연료(70)가 압축되면서 서브연료토출구(14) 및 서브밸브(40)를 통해 인젝터(100)로 토출되는 포스트 인젝션 동작이 수행된다.
The sub fuel discharge port 14 and the sub valve 40 are compressed while the sub fuel 70 in the sub plunger press hole 16 is compressed by the lower end projection 27 of the sub plunger at the time when the main injection operation is almost completed, The injecting operation is performed by injecting the injected fuel into the injector 100 through the injector.

도 3 은 본 발명에 따른 연료유 분사패턴이 도시된 그래프를 보인 예시도를 도시한 것으로, 서브플런저를 통해 우선적으로 프리 인젝션 동작이 수행되므로, 완전연소에 가깝게 이루어지고, 메인플런저에 의한 메인연료의 분사후 남아있는 연료의 찌꺼기를 서브플런저의 포스트 인젝션 동작에 의해 완전연소에 가깝게 수행되므로, 실린더의 연소실내에 오염물질이 제거되고, 유해가스 배출이 감소되게 된다.
FIG. 3 is a view showing an example of a fuel oil injection pattern according to the present invention. FIG. 3 is a graph showing a fuel injection pattern according to an embodiment of the present invention. The remaining fuel residue is performed close to the complete combustion by the post injection operation of the sub plunger, so that contaminants are removed in the combustion chamber of the cylinder, and the emission of noxious gas is reduced.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.

(10) : 펌프하우징 (11) : 메인연료 흡입구
(12) : 메인연료 토출구 (12a) : 메인연료 분기구
(13) : 서브연료 흡입구 (14) : 서브연료 토출구
(14a) : 서브연료 분기구 (15) : 메인플런저 가압홀
(16) : 서브플런저 가압홀 (17) : 케이싱
(18) : 배럴 (19) : 상부커버
(20) : 일체형 다중분배 플런저 (21) : 메인플런저
(22) : 상단
(23) : 분사타이밍 조절용 나선형 단턱
(24) : 연료통로 (25) : 서브플런저
(26) : 상단돌기부 (27) : 하단돌기부
(30) : 메인밸브 (31) : 메인 콘스탄트밸브
(40) : 서브밸브 (41) : 서브 콘스탄트밸브
(50) : 탄성부재 (60) : 메인연료
(70) : 서브연료 (80) : 플레이트
(100) : 인젝터 (200) : 분사펌프
(300) : 연료분사장치(10): pump housing (11): main fuel inlet
(12): main fuel outlet 12a: main fuel outlet
(13): Sub fuel inlet port (14): Sub fuel outlet port
(14a): sub fuel delivery mechanism (15): main plunger pressure hole
(16): sub plunger pressure hole (17): casing
(18): Barrel (19): Upper cover
(20): integral multi-distribution plunger (21): main plunger
(22): upper
(23): Spiral step for adjusting spray timing
(24): Fuel passage (25): Sub plunger
(26): upper protrusion (27): lower protrusion
(30): Main valve (31): Main constant valve
(40): Sub-valve (41): Sub-Constant valve
(50): elastic member (60): main fuel
(70): Sub fuel (80): Plate
(100): injector (200): injection pump
(300): fuel injection device

Claims (7)

펌프 하우징(10)과;
펌프 하우징(10) 내부에 슬라이딩 되도록 삽입설치되어 메인연료 흡입구(11)를 통해 메인플런저 가압홀(15)내로 유입된 메인연료(60)를 메인연료 토출구(12)로 공급되도록 하고, 서브연료 흡입구(13)를 통해 서브플런저 가압홀(16)내로 유입된 서브연료(70)를 서브연료 토출구(14)로 공급되도록 하는 일체형 다중분배 플런저(20)와;
펌프 하우징내에 위치하도록 설치되어 메인연료 토출구내로 유입된 메인연료를 인젝터로 공급하는 메인밸브(30)와;
펌프 하우징내에 위치하도록 설치되어 서브연료 토출구내로 유입된 서브연료를 인젝터로 공급하는 서브밸브(40);를 포함하여,
일체형 다중분배 플런저(20)에 의해 프리인젝션, 메인인젝션 및 포스트 인젝션이 수행되도록 한 것을 특징으로 하는 일체형 다중분배 플런저를 구비한 연료분사장치.
A pump housing (10);
The main fuel 60 is inserted into the pump housing 10 so as to be slid so that the main fuel 60 introduced into the main plunger pressing hole 15 through the main fuel intake port 11 is supplied to the main fuel discharge port 12, (20) for supplying the sub fuel (70) introduced into the sub-plunger pressure hole (16) through the main plunger (13) to the sub fuel discharge port (14);
A main valve 30 installed in the pump housing to supply main fuel introduced into the main fuel discharge port to the injector;
And a sub valve (40) installed to be positioned in the pump housing and supplying the sub fuel introduced into the sub fuel outlet to the injector,
Wherein the pre-injection, the main injection and the post injection are performed by the integral multi-distribution plunger (20).
청구항 1 에 있어서;
일체형 다중분배 플런저(20)는, 메인연료 흡입구(11)를 통해 메인플런저 가압홀(15)내로 유입된 메인연료(60)를 가압하여 메인연료 토출구(12)로 공급하는 메인플런저(21)와, 상기 메인플런저(21)의 상부에 일체로 형성되어 메인플런저(21)와 동시에 작동되면서 다른 분사패턴이 형성되도록 서브연료 흡입구(13)를 통해 흡입된 서브연료(70)를 가압하여 서브연료 토출구(14)로 공급하는 서브플런저(25)를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 다중분배 플런저를 구비한 연료분사장치.
The method of claim 1,
The integral multi-distribution plunger 20 includes a main plunger 21 for pressurizing the main fuel 60 introduced into the main plunger pressing hole 15 through the main fuel intake port 11 and supplying the main fuel 60 to the main fuel discharge port 12 Fuel injected through the sub fuel intake port 13 so as to form another injection pattern while being integrally formed on the upper portion of the main plunger 21 and operating simultaneously with the main plunger 21, And a sub plunger (25) for supplying fuel to the fuel injection valve (14).
청구항 1 에 있어서;
상기 메인밸브(30)와 서브밸브(40)는 연료의 압력이 설정되어 있는 규정압력값에 도달하게 되면 오픈되어 인젝터(100)로 연료를 공급하는 딜리버리 밸브타입으로 이루어진 것을 특징으로 하는 일체형 다중분배 플런저를 구비한 연료분사장치.
The method of claim 1,
Wherein the main valve (30) and the sub valve (40) are of a delivery valve type that opens when the pressure of the fuel reaches a predetermined pressure value and supplies fuel to the injector (100) A fuel injection device having a plunger.
청구항 1 또는 청구항 3 에 있어서;
상기 메인밸브(30)의 일측에 위치하도록 펌프하우징내에 메인 콘스탄트밸브(31)가 더 설치되고, 서브밸브(40)의 일측에 위치하도록 펌프하우징내에 서브 콘스탄트밸브(41)가 더 설치되어 있어, 맥동에 의한 초과압력이 필터링되어 헌팅이 방지되도록 구성된 것을 특징으로 하는 일체형 다중분배 플런저를 구비한 연료분사장치.
The method according to claim 1 or 3,
A main constant valve 31 is further provided in the pump housing so as to be positioned at one side of the main valve 30 and a sub constut valve 41 is further provided in the pump housing so as to be positioned at one side of the sub valve 40, And an excess pressure due to pulsation is filtered to prevent hunting.
청구항 4 에 있어서;
메인 콘스탄트밸브(41)는 메인연료 분기구(12a) 상에 위치하고, 상기 메인연료 분기구(12a)는 메인연료 토출구(12)와 양끝단이 서로 연통되도록 펌프하우징내에 형성되며,
서브 콘스탄트밸브(41)는 서브연료 분기구(14a) 상에 위치하고, 상기 서브연료 분기구(14a)는 서브연료 토출구와 양끝단이 서로 연통되도록 펌프하우징내에 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 다중분배 플런저를 구비한 연료분사장치.
The method of claim 4,
The main constriction valve 41 is located on the main fuel distributing mechanism 12a and the main fuel distributing mechanism 12a is formed in the pump housing so as to communicate with both ends of the main fuel discharging port 12,
The sub-fuel distributing mechanism (14a) is formed in the pump housing so that the sub-fuel valve (41) is located on the sub fuel distributing mechanism (14a) And the fuel injection device.
청구항 1 또는 청구항 3 에 있어서;
상기 메인밸브(30)와 서브밸브(40)는 인젝터에 의해 연소실내로 분사되는 1회 연료 분사량을 100 으로 할 경우, 메인밸브(30)를 통해 분사되는 메인연료 분사량 : 서브밸브를 통해 분사되는 서브연료 분사량이 93∼97 : 7∼3 을 구비하도록 설정되고, 서브밸브(40)에 의한 프리인젝션과 포스트 인젝션은 1 : 1 의 연료분사량을 구비하도록 설정된 것을 특징으로 하는 일체형 다중분배 플런저를 구비한 연료분사장치.
The method according to claim 1 or 3,
The main valve 30 and the sub valve 40 are arranged such that the main fuel injection amount injected through the main valve 30 is injected through the sub valve when the fuel injection amount for one injection into the combustion chamber by the injector is 100 The sub fuel injection amount is set to have 93 to 97: 7 to 3, and the pre-injection and post injection by the sub-valve 40 are set to have a fuel injection amount of 1: 1. A fuel injector.
청구항 1 에 있어서;
일체형 다중분배 플런저(20)는 하단이 플레이트(80)에 고정설치되고,
상기 플레이트(80)와 펌프하우징 사이에는 일체형 다중분배 플런저의 승하강 작동시, 압축 및 신장되는 탄성부재가 설치된 것을 특징으로 하는 일체형 다중분배 플런저를 구비한 연료분사장치.The method of claim 1,
The integral multi-distribution plunger 20 has a lower end fixed to the plate 80,
Wherein an elastic member is provided between the plate (80) and the pump housing for compressing and expanding the fuel in the ascending and descending operations of the integral multi-distribution plunger.
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