KR20180101508A - 물 분사기 - Google Patents

물 분사기 Download PDF

Info

Publication number
KR20180101508A
KR20180101508A KR1020187023088A KR20187023088A KR20180101508A KR 20180101508 A KR20180101508 A KR 20180101508A KR 1020187023088 A KR1020187023088 A KR 1020187023088A KR 20187023088 A KR20187023088 A KR 20187023088A KR 20180101508 A KR20180101508 A KR 20180101508A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
water
injector
space
cooling water
cooling
Prior art date
Application number
KR1020187023088A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102106231B1 (ko
Inventor
얀네 엔룬드
안띠 부오히요끼
Original Assignee
바르실라 핀랜드 오이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 바르실라 핀랜드 오이 filed Critical 바르실라 핀랜드 오이
Publication of KR20180101508A publication Critical patent/KR20180101508A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102106231B1 publication Critical patent/KR102106231B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/025—Adding water
    • F02M25/03—Adding water into the cylinder or the pre-combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B47/00—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
    • F02B47/02—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being water or steam
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y02T10/121—

Abstract

피스톤 엔진 (1) 의 실린더 (2) 안으로 물을 분사하기 위한 물 분사기 (3) 는, 물이 상기 실린더 (2) 에 분사될 수 있는 적어도 하나의 노즐 구멍 (9), 분사될 물을 수용하기 위한 물 유입구 (11), 상기 물 유입구 (11) 를 상기 노즐 구멍 (9) 에 연결하는 수로 (12, 13), 상기 물 유입구 (11) 와 상기 노즐 구멍 (9) 사이의 유체 연통을 개폐하기 위한 분사기 니들 (10), 및 냉각수 유동을 수용하기 위한 냉각수 공간 (24) 을 포함한다.

Description

물 분사기
본 발명은 청구항 1 의 전제부에 규정된 바와 같이 피스톤 엔진의 실린더안으로 물을 분사하기 위한 물 분사기에 관한 것이다.
배출 기준에 따라 유해한 산화질소 (NOx), 일산화탄소 (CO), 휘발성 탄화수소 (HC), 미립자 물질 (PM) 및 내연 엔진의 기타 배출물에 대한 요건이 보다 더 엄격해짐에 따라, 엔진 제조사는 이러한 요건을 만족하기 위한 새로운 방법을 찾아야 한다. 동시에, 이산화탄소 (CO2) 배출물을 줄이고 엔진의 경제적인 작동을 보장하기 위해 엔진의 연료 효율을 향상시켜야 한다.
일반적으로, NOx 배출물은 연소실의 온도를 낮춤으로써 감소될 수 있다. 이를 수행하는 일 방법은 물 분사를 적용하는 것이다. 물을 연소실 또는 흡기 매니폴드에 직접 분사하여 연소실의 온도를 낮추고 NOx 배출물을 줄일 수 있다. 실린더에 직접 물을 분사하는 장점은 흡기 매니폴드에 물을 분사하는 것과 비교하여 적은 양의 물이 필요하다는 것이다. 한편, 직접 물 분사는 실린더의 가혹한 조건에 물 분사기를 배치해야 하는 단점을 가지고 있다. 물 분사는 일반적으로 특정 작동 조건에서만 사용된다. 물 분사가 사용 중일 때, 물 분사기들을 통하여 유동하는 물은 냉각 매체로서 작동하고 물 분사기의 온도를 낮춘다. 물 분사가 사용되지 않을 때, 이러한 냉각 효과는 이용가능하지 않고 물 분사기들의 온도는 고온 부식을 유발하는 레벨까지 쉽게 상승된다. 한편, 물 분사가 사용 중일 때, 물 분사기들을 통하여 유동하는 물은 물 분사기의 온도를 너무 많이 낮출 수 있고, 이는 물 분사기들을 냉각 부식 (cold corrosion) 시킬 수 있다. 냉각 부식은 황산이 표면에 응축되고 이를 열화시키는 현상을 말한다. 따라서, 물 분사기들은 고온 및 냉각 부식 둘 다를 받을 수 있다.
본 발명의 목적은 피스톤 엔진의 실린더에 물을 분사하기 위한 개선된 물 분사기를 제공하는 것이다. 본원에 따른 물 분사기의 특징부들은 청구항 1 의 특징부에 제시된다.
본원에 따른 물 분사기는 물이 실린더에 분사될 수 있는 적어도 하나의 노즐 구멍, 분사될 물을 수용하기 위한 물 유입구, 물 유입구를 노즐 구멍에 연결하는 수로 및 물 유입구와 노즐 구멍 사이의 유체 연통을 개폐하기 위한 분사기 니들을 포함한다. 물 분사기는 냉각수 유동을 수용하기 위한 냉각수 공간을 더 포함한다.
냉각수 공간은 물 분사기의 온도를 조절하는데 도움을 주고 따라서 물 분사기의 수명을 증가시킨다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 수로에서부터 냉각수 공간안으로 물을 유동시키기 위해서 수로와 냉각수 공간 사이에 유동 경로가 배열된다. 따라서, 물 분사기의 온도를 조절하기 위한 물은 물 분사기로부터 직접 취할 수 있고, 냉각수 공간으로 물을 도입하기 위해 추가적인 외부 덕트가 필요하지 않다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 상기 유동 경로는 상기 수로에 도입된 물의 적어도 30 % 를 냉각수 공간안으로 운반하도록 구성된다. 이는 충분한 온도 조절 효과가 얻어짐을 보장한다.
본원의 다른 실시형태에 따라서, 유동 경로는 물이 수로에서부터 냉각수 공간안으로 유동할 때 수로의 압력의 적어도 70 % 인 압력 강하를 유발하도록 구성된다. 수로와 냉각수 공간 사이의 유동 경로가 압력 강하를 유발하도록 구성될 때, 수온이 증가할 수 있다. 따라서, 물 분사가 사용 중일 때, 냉각수 공간의 물은 물 분사기의 표면 온도를 증가시키고 냉각 부식을 방지할 수 있다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 수로와 냉각수 공간 사이의 유동 경로는 수로에서 냉각수 공간으로 유동하는 물의 압력 강하를 유발하도록 구성된 제한된 단면 유동 영역을 가진 부분을 포함한다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 유동 경로는 홈을 포함하고, 이 홈을 통하여 물이 수로로부터 냉각수 공간안으로 유동하도록 배열되고 이 홈은 물의 압력을 감소시키도록 구성된다. 본원의 일 실시형태에 따라서, 홈은 분사기 니들에 배열된다. 분사기 니들에 홈을 배열함으로써, 분사기 니들과 물 분사기의 본체 사이에 수막이 형성된다. 이는 물 분사기의 마찰공학적 특성들을 향상시킨다. 본원의 일 실시형태에 따라서, 홈은 나선형이다. 따라서, 분사기 니들 주변의 압력 분포는 균일하고, 분사기 니들은 이동하도록 배열된 보어 내부에 집중되어 있다. 홈을 나선형으로 형성함으로써, 홈의 피치를 변경하여 상이한 홈 길이를 제공할 수 있다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 홈의 폭은 최대 100 ㎛ 이다.
본원에 따른 내연 엔진에서, 엔진의 각각의 실린더에는 전술한 물 분사기가 제공된다.
본원의 실시형태들은 첨부된 도면을 참조하여 보다 자세히 이하 설명된다.
도 1 은 내연 엔진의 물 분사 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2 는 내연 엔진의 물 분사 시스템을 위한 물 분사기 및 물 분사기의 액츄에이터의 단면도를 도시한다.
도 3 은 도 2 의 물 분사기의 확대 단면도를 도시한다.
도 4 는 도 3 의 물 분사기의 다른 방향에서의 단면도를 도시한다.
도 1 에는 내연 엔진 (1) 의 물 분사 시스템이 도시되어 있다. 엔진 (1) 은 전기를 생성하기 위한 발전소에 사용되는 엔진 또는 선박의 메인 또는 보조 엔진과 같은 대형 피스톤 엔진이다. 엔진 (1) 은 엔진 (1) 의 실린더들 (2) 에 직접 분사되는 경유, 마린 디젤유 또는 중유와 같은 액체 연료로 작동될 수 있다. 연료 분사 시스템은 공통 레일 원리 또는 개별 연료 분사 펌프들을 기반으로 할 수 있다. 대안으로, 엔진 (1) 은 가능하다면 액체 파일럿 연료 분사를 가진 가스 연료를 사용하는 가스 엔진 또는 다른 유형의 연료들을 사용하여 작동될 수 있는 다중 연료 엔진일 수 있다. 명확화를 위해, 엔진 (1) 의 연료 분사 시스템은 도 1 에 도시되지 않았다.
도 1 은 4 개의 실린더들 (2) 을 도시하지만, 엔진 (1) 은 예를 들어 라인 또는 V-형상으로 배열될 수 있는 어떠한 적절한 개수의 실린더들 (2) 을 포함할 수 있다. 물 분사 시스템의 목적은 실린더 (2) 의 피크 온도를 낮추고 엔진 (1) 의 NOx 배출을 저감시키기 위해 엔진 (1) 의 실린더들 (2) 안으로 물을 분사할 수 있는 것이다. 엔진 (1) 의 각각의 실린더 (2) 에는 물 분사기 (3) 가 제공된다. 물 분사기들 (3) 은 실린더들 (2) 에 직접 물을 분사하도록 배열된다. 물 분사기들 (3) 은, 각각의 물 분사기 (3) 의 일 단부가 실린더 (2) 안으로 돌출하고 연소실안으로 물 분사를 허용하도록, 예를 들어 엔진 (1) 의 실린더 헤드들에 배열될 수 있다. 물 분사 시스템은 물을 가압하고 물 탱크 (7) 로부터 물 공급 덕트 (5) 를 통하여 물 분사기들 (3) 에 물을 공급하는 펌프 (4) 를 포함한다. 물 분사 시스템은 또한 물 분사를 위해 물을 가압하기 위한 고압 펌프와 고압 펌프에 공급하기 위한 별개의 저압 펌프를 포함할 수 있다. 물 분사 시스템은 또한 여러 개의 저압 및/또는 고압 펌프들을 포함할 수 있다.
물 분사는 바람직하게는 압축 행정 동안 또는 연소 중에 실시되지만, 흡기 행정 동안 물을 분사하는 것도 가능하다. 압축 행정 중에 또는 연소 중에 물이 실린더들 (2) 안으로 분사되면, 분사 압력은 분사 중에 실린더 (2) 에서 우세한 압력을 초과해야 한다. 바람직하게는, 분사 압력은 적어도 100 bar 이다.
도 2 는 액츄에이터 (18) 와 함께 본원의 실시형태에 따른 물 분사기 (3) 를 도시한다. 물 분사기 (3) 는 제 1 단부 (3a) 및 제 2 단부 (3b) 를 가진다. 엔진 (1) 의 실린더들 (2) 이 수직으로 배치된다면, 물 분사기 (3) 의 제 1 단부 (3a) 는 상단부이다. 물 분사기 (3) 의 제 2 단부 (3b) 는 실린더 (2) 안으로 돌출하는 하단부이다. 물 분사기 (3) 의 주요부는 실린더 (2) 의 외부, 예를 들어 각각의 실린더 (2) 의 실린더 헤드 내부에 위치한다. 물 분사기 (3) 는 실린더 헤드에 부착될 수 있는 본체 (14) 를 포함한다. 물 분사기 (3) 의 제 2 단부 (3b) 에는 노즐부 (8) 가 제공된다. 노즐부 (8) 는 물을 실린더 (2) 안으로 분사하는 1 개 이상의 노즐 구멍들 (9) 을 포함한다. 물 분사기 (3) 는 실린더 (2) 안으로 분사되는 물의 양 및 물 분사 타이밍을 제어하기 위해 사용되는 분사기 니들 (10) 을 더 포함한다. 도 2 에서, 분사기 니들 (10) 은 폐쇄 위치에 도시된다. 각각의 물 분사기 (3) 에는 분사기 니들 (10) 을 폐쇄 위치에서 개방 위치로 상승시키기 위해 사용되는 액츄에이터 (18) 가 제공된다. 액츄에이터 (18) 는 예를 들어 공압식, 전기 또는 유압식 액츄에이터일 수 있다. 도 2 의 실시형태에서, 액츄에이터 (18) 는 공압식 액츄에이터이다. 액츄에이터 (18) 는 분사기 니들 (10) 을 폐쇄 위치쪽으로 편향시키는 스프링 (19) 을 포함한다. 액츄에이터 (18) 는 유체 챔버 (21) 내에 배열된 제어 피스톤 (20) 을 더 포함한다. 가압된 공기가 유체 챔버 (21) 안으로 도입될 때, 제어 피스톤 (20) 은 스프링 (19) 의 힘에 대하여 물 분사기 (3) 로부터 멀리 이동된다. 푸시로드 (22) 는 제어 피스톤 (21) 의 이동을 분사기 니들 (10) 에 전달한다. 따라서, 분사기 니들 (10) 은 개방 위치를 향하여 이동된다. 물 분사 시스템의 각각의 물 분사기 (3) 는 개별적으로 제어될 수 있다. 물 분사 시스템은 엔진 (1) 의 실린더들 (2) 안으로의 물 분사를 제어하도록 구성된 제어 유닛 (비도시) 을 포함한다.
각각의 물 분사기 (3) 에는 도 4 에서 볼 수 있는 물 유입구 (11) 가 제공된다. 물 유입구 (11) 를 통하여, 물은 물 분사기 (3) 에 도입된다. 물 분사기 (3) 내부의 수로 (12, 13) 는 물 유입구 (11) 를 노즐부 (8) 에 연결시킨다. 수로는 물 유입구 (11) 를 고압 갤러리 (23) 에 연결시키는 제 1 부분 (12) 을 포함한다. 고압 갤러리 (23) 는 분사기 니들 (10) 을 둘러싸고 분사될 물을 저장하기 위해 사용된다. 수로의 제 2 부분 (13) 은 고압 갤러리 (23) 를 물 분사기 (3) 의 노즐부 (8) 에 연결시킨다. 수로의 제 2 부분 (13) 은 분사기 니들 (10) 주위에 배열된다.
물 분사기 (3) 의 온도를 제어하기 위해, 물 분사기 (3) 에는 냉각수 공간 (24) 이 제공된다. 도면들의 실시형태에서, 냉각수 공간 (24) 은 노즐부 (8) 의 근방에 배열되는 환상의 챔버이다. 냉각수 공간 (24) 은 물 분사기 (3) 의 초기 온도 및 냉각수의 온도에 따라 물 분사기 (3) 의 표면 온도를 감소 또는 증가시킬 수 있는 냉각수 유동을 수용할 수 있다. 따라서, 냉각수 유동은 물 분사기 (3) 의 고온 및 저온 부식 둘 다를 방지하는데 사용될 수 있다. 연소실 내부의 물 분사기 (3) 의 표면 온도가 너무 낮으면, 물 분사기 (3) 의 외부 표면에 황산이 응축되어 냉각 부식을 유발할 수 있다. 한편, 표면 온도가 높으면, 물 분사기 (3) 는 고온 부식을 받는다. 엔진 (1) 의 실린더들 (2) 에 분사되는 물은 수로 (12, 13) 및 노즐 개구 (9) 를 통하여 물 분사기 (3) 를 통하여 유동하고 물 분사기 (3) 의 온도를 감소시킨다. 종래의 물 분사기들에서, 분사된 물의 냉각 효과는 물 분사기의 온도를 너무 많이 낮추고 물 분사기가 냉각 부식을 받게 할 수 있다. 물 분사를 사용하지 않으면, 물 분사기의 온도가 너무 높아질 수 있다. 물 분사기 (3) 에 냉각수 공간 (24) 을 제공하고 적절한 온도에서 냉각수 공간 (24) 으로 물을 도입함으로써, 물 분사기 (3) 의 표면 온도는 원하는 레벨로 유지될 수 있다.
냉각수는 수로 (12, 13) 로부터 냉각수 공간 (24) 으로 도입된다. 따라서, 냉각수 공간 (24) 으로 냉각수를 공급하기 위해 물 분사기 (3) 외부의 추가적인 냉각수 도관이 필요하지 않다. 물 분사기 (3) 에는 냉각수 유출구 (15) 가 제공되며, 이 냉각수 유출구를 통하여 냉각수가 냉각수 공간 (24) 으로부터 도 1 에 도시된 복귀 덕트 (6) 로 도입될 수 있다. 복귀 덕트 (6) 를 통하여, 냉각수는 탱크 (7) 에 공급될 수 있다. 냉각수 공간 (24) 으로부터 물을 탱크 (7) 로 되돌려 보내는 대신에, 물은 물 분사 시스템으로부터 배출될 수 있다. 유출구 덕트 (26) 는 냉각수 공간 (24) 을 냉각수 유출구 (15) 에 연결시킨다.
수로 (12, 13) 로부터 냉각수 공간 (24) 으로 물을 도입하기 위해서, 물 분사기 (3) 에는 수로 (12, 13) 와 냉각수 공간 (24) 을 연결시키는 내부 유동 경로 (16, 17) 가 제공된다. 유동 경로 (16, 17) 는 물이 수로 (12, 13) 로부터 냉각수 공간 (24) 으로 유동할 때 물의 압력을 강하시키도록 구성된다. 압력 강하는 바람직하게는 수로 (12, 13) 내의 물의 압력의 적어도 70 % 이다. 냉각수 공간 (24) 내의 물의 적절한 압력은 5 ~ 15 bar 의 범위이다. 압력 강하는 물의 온도를 증가시킨다. 따라서, 물 분사가 사용되는 상황에서 물 분사기 (3) 의 표면 온도는 증가된다. 한편, 물 분사가 사용되지 않을 때, 냉각수 공간 (24) 내의 물 유동은 물의 온도 증가에도 불구하고 물 분사기 (3) 의 표면 온도를 감소시킨다. 따라서, 엔진 (1) 의 상이한 작동 조건에서 물 분사기 (3) 의 표면 온도가 원하는 범위로 유지될 수 있다. 따라서, 물 분사기 (3) 의 부식이 효과적으로 감소된다.
수로 (12, 13) 와 냉각수 공간 (24) 사이의 유동 경로 (16, 17) 는 물 유동의 원하는 부분을 냉각수 공간 (24) 으로 운반하도록 구성된다. 예를 들어, 물 유입구 (11) 를 통하여 물 분사기 (3) 에 도입되는 물의 30 ~ 70 % 는 물 분사가 사용 중일 때 냉각수 공간 (24) 으로 유동하도록 배열될 수 있다. 물 분사가 사용되지 않을 때, 물 분사기 (3) 에 도입되는 모든 물은 당연히 냉각수 공간 (24) 으로 유동한다.
도면들의 실시형태에서, 수로 (12, 13) 와 냉각수 공간 (24) 사이의 유동 경로 (16, 17) 는 분사기 니들 (10) 에 배열되는 홈 (16) 을 포함한다. 홈 (16) 은 분사기 니들 (10) 의 외부 표면상에 있다. 홈 (16) 을 통하여, 물은 니들 댐핑 갤러리 (25) 로 유동한다. 니들 댐핑 갤러리 (25) 내의 물은 분사기 니들 (10) 의 개폐 운동을 감쇠시키는 댐핑 매체로서 작용한다. 냉각수 덕트 (17) 는 니들 댐핑 갤러리 (25) 를 냉각수 공간 (24) 에 연결시킨다.
홈 (16) 의 치수결정은 냉각수 공간 (24) 으로의 적절한 압력 강하 및 적절한 유량이 달성되도록 구성된다. 따라서, 홈 (16) 내의 물의 유동 방향에 수직인 평면에서 홈 (16) 의 적어도 하나의 치수는 충분한 압력 강하를 달성하기에 충분히 작도록 구성된다. 홈 (16) 은 다른 방향으로 더 클 수 있다. 홈 (16) 의 폭은, 예를 들어, 100 ㎛ 미만일 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 홈 (16) 의 깊이는 100 ㎛ 미만일 수 있다.
분사기 니들 (10) 의 홈 (16) 은 나선형이다. 나선형 홈에 의해, 물의 압력이 분사기 니들 (10) 에 균일하게 인가된다. 따라서, 압력은 분사기 니들 (10) 에 집중되며, 이는 분사기 니들 (10) 이 물 분사기 (3) 의 개폐 동안에 원활하게 이동하는 것을 보장해준다. 피치를 조절함으로써, 홈 (16) 의 길이가 변경되고, 홈 (16) 은 원하는 압력 강하 및 냉각수 유동을 생성하도록 구성될 수 있다. 홈 (16) 의 피치는 일정할 필요는 없지만 변경될 수 있다. 분사기 니들 (10) 과 물 분사기 (3) 의 본체 (14) 사이에 형성되는 수막은 또한 물 분사기 (3) 의 마찰공학적 특성들을 향상시킨다. 많은 상이한 홈 프로파일들이 가능하다. 홈 (16) 의 단면 프로파일은 예를 들어 반원형, 직사각형, 종 (bell) 형 또는 V 형일 수 있다. 단 하나의 홈 (16) 대신에, 분사기 니들 (10) 은 2 개 이상의 홈들 (16) 을 포함할 수 있다. 홈 (16) 은 또한 물 분사기 (3) 의 본체 (14) 에 배열될 수 있다.
홈 (16) 대신에, 수로 (12, 13) 와 냉각수 공간 (24) 사이의 압력 강하가 몇몇 다른 방법으로 달성될 수 있다. 예를 들어, 수로 (12, 13) 와 냉각수 공간 (24) 사이의 유동 경로는, 예를 들어 수로 (12, 13) 로부터 냉각수 공간 (24) 으로 물이 유동함에 따라 미리 정해진 압력 강하를 유발하도록 치수결정되는 단면 유동 영역을 가진 개구가 제공될 수 있다. 유동 경로는 또한 물이 수로 (12, 13) 로부터 냉각수 공간 (24) 으로 유동하도록 배열되는 다공성 재료를 가진 섹션을 포함할 수 있다. 하지만, 압력 강하를 유발하도록 구성되는 개구와 비교하여, 분사기 니들 (10) 또는 물 분사기 (3) 의 본체 (14) 내의 마이크로홈 (microgroove) 은 캐비테이션 (cavitation) 문제가 방지될 수 있는 이점을 가진다.
본원은 전술한 실시형태들에만 제한되지 않고 첨부된 청구범위의 관점에서 변경될 수 있음을 당업자라면 이해할 것이다. 예를 들어, 연료 분사기는 물 분사기에 통합될 수 있다.

Claims (10)

  1. 피스톤 엔진 (1) 의 실린더 (2) 안으로 물을 분사하기 위한 물 분사기 (3) 로서,
    상기 물 분사기 (3) 는 물이 상기 실린더 (2) 에 분사될 수 있는 적어도 하나의 노즐 구멍 (9), 분사될 물을 수용하기 위한 물 유입구 (11), 상기 물 유입구 (11) 를 상기 노즐 구멍 (9) 에 연결하는 수로 (12, 13) 및 상기 물 유입구 (11) 와 상기 노즐 구멍 (9) 사이의 유체 연통을 개폐하기 위한 분사기 니들 (10) 을 포함하고,
    상기 물 분사기 (3) 는 냉각수 유동을 수용하기 위한 냉각수 공간 (24) 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 물 분사기 (3).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수로 (12, 13) 에서부터 상기 냉각수 공간 (24) 안으로 물을 유동시키기 위해서 상기 수로 (12, 13) 와 상기 냉각수 공간 (24) 사이에 유동 경로 (16, 17) 가 배열되는, 물 분사기 (3).
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유동 경로 (16, 17) 는 상기 수로 (12, 13) 에 도입된 물의 적어도 30 % 를 상기 냉각수 공간 (24) 안으로 운반하도록 구성되는, 물 분사기 (3).
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 유동 경로 (16, 17) 는 물이 상기 수로 (12, 13) 에서부터 상기 냉각수 공간 (24) 안으로 유동할 때 상기 수로 (12, 13) 의 압력의 적어도 70 % 인 압력 강하를 유발하도록 구성되는, 물 분사기 (3).
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수로 (12, 13) 와 상기 냉각수 공간 (24) 사이의 상기 유동 경로 (16, 17) 는 상기 수로 (12, 13) 에서부터 상기 냉각수 공간 (24) 안으로 유동하는 물의 압력 강하를 유발하도록 구성된 제한된 단면 유동 영역을 가진 부분 (16) 을 포함하는, 물 분사기 (3).
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유동 경로 (16, 17) 는 홈 (16) 을 포함하고, 상기 홈을 통하여 물이 상기 수로 (12, 13) 로부터 상기 냉각수 공간 (24) 안으로 유동하도록 배열되고 상기 홈은 물의 압력을 감소시키도록 구성되는, 물 분사기 (3).
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 홈 (16) 은 상기 분사기 니들 (10) 에 배열되는, 물 분사기 (3).
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 홈 (6) 은 나선형인, 물 분사기 (3).
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홈 (16) 의 폭은 최대 100 ㎛ 인, 물 분사기 (3).
  10. 적어도 하나의 실린더 (2) 를 포함하는 내연 엔진 (1) 으로서,
    상기 엔진 (1) 의 각각의 상기 실린더 (2) 에는 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 물 분사기 (3) 가 제공되는, 내연 엔진 (1).
KR1020187023088A 2016-01-29 2016-01-29 물 분사기 KR102106231B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/FI2016/050055 WO2017129853A1 (en) 2016-01-29 2016-01-29 Water injector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180101508A true KR20180101508A (ko) 2018-09-12
KR102106231B1 KR102106231B1 (ko) 2020-04-29

Family

ID=55305017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187023088A KR102106231B1 (ko) 2016-01-29 2016-01-29 물 분사기

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3408529B1 (ko)
KR (1) KR102106231B1 (ko)
CN (1) CN108603476B (ko)
WO (1) WO2017129853A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101927508B1 (ko) 2017-12-14 2019-03-12 현대오트론 주식회사 즉각적인 물분사를 위한 물분사 인젝터 제어방법 및 이에 의해 운용되는 엔진

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3398936A (en) * 1966-08-02 1968-08-27 Curtiss Wright Corp Fuel injection pintle
JPH06123255A (ja) * 1992-10-09 1994-05-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 水噴射ディーゼルエンジン
JP2007162547A (ja) * 2005-12-13 2007-06-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 液冷式燃料噴射弁
KR20110129521A (ko) * 2010-05-26 2011-12-02 배한나 디스크형 중유 유화장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB353781A (en) * 1929-10-08 1931-07-30 Swiss Locomotive And Maechine Improvements in cooling arrangements for fuel-injection valves of internal combustion engines
JPH0686847B2 (ja) * 1990-07-20 1994-11-02 株式会社新燃焼システム研究所 内燃機関の水噴射装置
ES2387372B1 (es) * 2010-02-01 2013-07-29 Jesus Manuel Diaz Escaño Motor de combustion interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos
DE102013012496A1 (de) * 2013-07-26 2015-01-29 L'orange Gmbh Kraffstoffinjektor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3398936A (en) * 1966-08-02 1968-08-27 Curtiss Wright Corp Fuel injection pintle
JPH06123255A (ja) * 1992-10-09 1994-05-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 水噴射ディーゼルエンジン
JP2007162547A (ja) * 2005-12-13 2007-06-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 液冷式燃料噴射弁
KR20110129521A (ko) * 2010-05-26 2011-12-02 배한나 디스크형 중유 유화장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR102106231B1 (ko) 2020-04-29
CN108603476B (zh) 2020-07-03
CN108603476A (zh) 2018-09-28
EP3408529A1 (en) 2018-12-05
WO2017129853A1 (en) 2017-08-03
EP3408529B1 (en) 2020-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101148683B1 (ko) 디젤엔진과 가스엔진용 하이브리드형 노즐을 구비한 이중 연료분사밸브장치
US6601566B2 (en) Fuel injector with directly controlled dual concentric check and engine using same
KR20130136495A (ko) 연료 분사 유닛, 그 연료 분사 유닛과 내연 엔진의 작동 방법
US10767610B2 (en) Liquid fuel injector having dual nozzle outlet sets, fuel system, and method
CN101506518A (zh) 增强型共轨式燃料喷射系统及利用该系统的发动机的操作方法
US20070200011A1 (en) Fuel injector having nozzle member with annular groove
JP2013072433A (ja) 燃料供給装置
US7415969B2 (en) Fuel injector having recessed check top
KR102106231B1 (ko) 물 분사기
KR101930974B1 (ko) 연료 분사 유닛 및 시스템
KR20190054922A (ko) 연료 분사 노즐, 대형 디젤 엔진을 위한 연료 분사 방법, 및 대형 디젤 엔진
KR102189094B1 (ko) 연료 분사 배열체 및 피스톤 엔진을 작동하는 방법
WO1999058845A1 (en) Fuel injection system with cyclic intermittent spray from nozzle
KR102189095B1 (ko) 연료 분사 배열체 및 피스톤 엔진을 작동하는 방법
CN116838510B (zh) 一种喷油规律可变的双针阀电控喷油器
KR102134984B1 (ko) 피스톤 엔진의 실린더에 보조 액체를 분사하기 위한 분사 시스템 및 분사 방법
FI124743B (fi) Polttoaineen ruiskutusjärjestely
US11549474B2 (en) Ducted fuel injector having nested checks with non-rotating outer check and method of operating same
KR101986973B1 (ko) 이중 접촉면을 가지는 연료분사밸브
KR101330693B1 (ko) 직접분사식 디젤엔진용 인젝터
RU2004100346A (ru) Система для подачи топлива в дизель
KR19980036421U (ko) 디젤 엔진용 연료 분사 노즐

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant