KR940011343B1 - 선분사 장치를 갖는 디젤엔진용 연료분사장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

선분사 장치를 갖는 디젤엔진용 연료분사장치

제 1 도는 구성부분을 부분적으로 단면도로 도시한 개략도이다.

제 2 도는 기계식 폐쇄장치와 캠축 제어장치를 갖는 제 1 제어장치의 종단면도이다.

제 3 도는 두개의 차단밸브, 한개의 보조밸브 및 상기 두개의 제어장치 사이에 추가적으로 장치된 하나의 제어밸브를 갖는 제 2 제어장치의 종단면도이다.

본 발명은 연료펌프에 압축관을 통하여 한개의 분사노즐이 장치되어 있고, 상기 연료펌프는 최소한 한개의 연료유입 및 유출관을 갖는 한개의 실린더와 한개의 펌프실 및 한개의 펌프 피스톤으로 구성되며, 상기 펌프 피스톤은 각각 두개의 전연부를 형성하고 펌프실과 연결된 최소한 한개의 환상로를 갖고 있으며, 상기 실린더에는 펌프실 안에 압력형성을 중단시키기 위한 최소한 하나의 방출통로가 형성된 디젤엔진용 연료분사장치에 관한 것이다.

이와같은 종류의 연료분사장치는 주분사단계앞에 선분사(pilot injection)단계가 선행되는 내연기관에 사용되어 왔다. 그렇게 하므로써 공지된 바와같이 엔진 구성부분에 대한 부하를 감소시키고, 내연기관인 연소공정을 개선하였다. 이러한 종류의 분사장치의 예로서 경사된 전연부를 형성한 하나의 피스톤(플런저)과 캠축에 의하여 구동되는 분사장치를 제공하는 미국특허 제4,426,198호가 알려져 있다. 상기 미국특허의 펌프실에는 공지된 방법으로 한개의 연료실이 장치되어 있고, 이 연료실에는 연료유입통로가 형성되어 있으며, 그 연료실로 부터 분사노즐로 통하는 압축관이 연결되어 있다. 펌프 피스톤의 단부면과 피스톤 스커트에 있는 환상로의 모서리가 전연부를 형성하고 유입통로와 함께 공지된 방법으로 협동작용으로 한다. 연료실과 연결되어 있고, 경사연부를 갖고 있는 제 1 환상로의 아래쪽에 제 2 환상로가 형성되어 있다. 상기 제 2 환상로도 마찬가지로 펌프의 연료실, 즉 펌프실과 연결되어 있다. 펌프 케이싱에는 하나의 방출통로가 형성되어 연료유출관과 연결되어 있다. 펌프행정이 시작될때 연료 유입관과 방출통로가 피스톤에 의하여 폐쇄되며, 펌프실속에는 압력이 형성된다. 상기 하부 환상로가 방출통로를 개방하자마자 압력이 다시 강하하므로써 분사공정이 중지된다. 중지시간 기간은 제 2 환상로의 사이즈와 피스톤의 상승운동 속도에 따라 결정된다. 상기 분사작용 중단은 피스톤이 이미 상당히 높은 속도를 내는 시점에 이루어진다. 캠디스크 피스톤을 가속시켜 상승운동을 계속시키며, 피스톤의 주행로는 낭비된다. 이때 펌프실내에 압축된 연료를 배출시키기 위해서는 환상로와 방출통로의 사이즈는 상당히 커져서 그결과 누출이 증가한다.

상기 방출통로가 피스톤 스커트에 의하여 다시 폐쇄되자마자 높은 피스톤 속도때문에 충격압력이 발생하여 캠축에 전달되어 추가적으로 불리한 부하가 걸리게 된다. 펌프압력에 의하여 발생된 높은 힘, 예를들어 2000bar의 분사압력은 비틀림운동을 일으켜서 압력분포편차 때문에 분사개시점을 역학적으로 두서너 각도의 크랭크각만큼 변위시킨다. 높은 플러저 속도와 특히 엔진의 고속운전시에는 제 2 환상로가 급격히 방출통로를 지나가기 때문에 압력강하가 정확하게 이루어지지 않는 단점이 나타난다. 대형엔진에 있어서는 캠축에 작용하는 힘이 매우 크기 때문에 특별히 대책이 필요하게 되고, 축과 캠의 구조상 제작 비용이 비싸지게 된다. 펌프 피스톤의 운동력과 운동속도는 플런저(피스톤)의 주행거리와 펌프실내의 최대 발생압력을 제한한다.

본 발명의 목적은 기계식 캠축 구동장치 대신에 압축매체의 압축력에 의하여 구동되는 구동장치를 사용하며, 분사 중지단계 동안에 플런저의 속도를 감속시켜주고, 동시에 분사압력을 증대시킬 수 있는 연료분사장치를 제공하는데 그 목적이 있다. 상기 장치는 또한 고속으로 엔진을 운전할때에도 분사단계의 정확한 중단작용을 가능케하며, 선분사단계와 분사중단단계 및 주분사단계를 운전상태에 따라 변경할 수 있게 한다. 상기 장치는 또한 기계식 비상 운전장치를 가지고 있다.

이러한 목적을 해결하는 본 발명의 장치에 있어서 펌프 피스톤은 연료계통과는 독립적으로 압축매체에 의하여 구동되는 구동장치와 연결되며, 이 구동장치는 하나의 축방향 피스톤장치와 하나의 압축원 및 한개의 메인 슬라이더와 한개의 보조 슬라이더를 갖고 있는 하나의 기계식 또는 전기식으로 제어하는 제 1 제어장치로 구성되며, 상기 메인 슬라이더와 보조 슬라이더는 각각 연결관을 통하여 펌프실과 연결되어서 연료에 의하여 압축력을 받는 하나의 복귀 플런저를 가지고 있으며, 펌프의 연료 공급관에는 하나의 과잉유츨/흡입밸브와 최소한 하나 이상의 차단밸브를 갖는 제 2 제어장치가 장치되어 있으며, 상기 과잉유출/흡입밸브는 하나의 개폐 플런저장치를 가지고 있으며, 그 개폐 플런저 장치의 플런저실은 제 1 연결관을 통하여 펌프 실린더의 방출통로 및 펌프실과 연통되어 있고, 또한 제 2 연결관을 통하여 차단밸브 및 연료 배출관과 연결되는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 따라 압축매체에 의하여 압축력을 받는 구동장치는 하나의 메인 슬라이더와 보조 슬라이더를 갖는 제 1 제어장치를 구성하며, 이 장치는 압축매체가 축방향 피스톤장치로 유입 또는 유출하는 것을 조절하여 준다. 상기 압축매체 시스템은 연료 시스템과 독립되어 있고 특별히 적합한 압축매체, 예를들어 고압유압액을 사용한다. 상기 연료펌프의 연료계통과 축방향 피스톤장치의 유압계통은 서로 독립된 시스템으로서 단지 제 1 제어장치의 복귀 플런저들을 통하여 서로 연결되어 있을 뿐이다. 상기 제 1 제어장치의 메인 슬라이더와 보조 슬라이더는 복귀 플런저들을 가지고 있고, 이들 복귀 플런저들은 연료 펌프실과 연통되어 있어서 연료에 의하여 압축력을 받는다. 상기 펌프실과 제 1 제어장치의 복귀 플런저들 사이를 연결하는 연결관은 연료 시스템이 유압 시스템에 직접적으로 작용하는 것을 가능케하여 준다. 펌프 피스톤의 운동과 함께 피스톤에 형성된 전연부들의 위치에 따라 제 1 제어장치는 원하는 시점에 고압으로 압축된 연료에 의하여 충격을 받으면 축방향 피스톤장치의 유압 시스템을 제어한다. 연료 시스템에 장치된 제 2 제어장치는 연료의 유입 및 유출을 제어하고, 동시에 펌프실의 압력상태에 따라 제 1 제어장치에 작용하게 된다. 이와같이 장치하므로써 분사공정단계들이 연료압력과 피스톤 운동에 의하여 조절되는 장점을 제공한다. 상기 펌프 실린더의 방출통로들은 단지 충격압력을 전달하여주는 역할만 하고, 따라서 이 장치는 매우 높은 피스톤 속도로 모든 종류의 연료의 사용을 가능케 하여준다. 또다른 장점으로서 제 2 제어장치의 차단밸브에 의하여 분사단계 동안에 분사중지 단계의 시간 길이를 변경조절이 가능하다는 것이다.

본 발명의 가장 바람직한 실시예는 펌프 실린더는 상부에 최소한 한개의 펌프실로 통하는 연료주입관과 피스톤의 운동범위 부분에 제 1 방출통로와 그 아래쪽에 제 2 방출통로가 형성되어 있으며, 상기 방출통로들은 펌프실과 복귀 플런저 및 개폐 플런저 장치사이의 연결관들의 일부분을 구성하고, 펌프 피스톤의 스커트에는 각각 두개의 전연부를 갖는 3개의 환상로들이 형성되어 이들 모두는 한개의 통로를 통하여 펌프실과 연통되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 본 발명의 실시예에 따라 보조 슬라이더의 복귀 플런저실과 메인 슬라이더의 복귀 플런저실 사이에는 역류 방지밸브를 갖는 연결관이 장치되어 있고, 보조 슬라이더의 복귀 플런저실은 또다른 연결관을 통하여 제 2 제어장치의 개폐 플런저실과 연결되어 있다. 펌프 피스톤에 전연부들을 갖는 3개의 환상로들을 형성시키고, 펌프 실린더에 두개의 방출통로를 형성시키므로써 제 1 제어장치의 메인 슬라이더와 보조 슬라이더 및 제 2 제어장치의 개폐장치들에 대한 정확한 제어를 가능케 하여준다. 추가적인 환상로들은 전연부와 함께 형성시키므로써 분사단계의 추가적인 중단작용을 가능케 한다. 상기 방출통로와 환상로들은 다만 충격압력을 전달하는 역할만 하며, 유출량이 매우 적으므로 방출통로와 환상로의 사이즈를 작게할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따라 상기 메인 슬라이더는 폐쇄시트(Blocking seat)에 의하여 서로 분리된 세개의 환상실과 서로 연결된 두개의 슬라이딩 보디(sliding body)를 가지고 있으며, 상기 보조 슬라이더는 한개의 폐쇄시트에 의하여 분리된 두개의 환상실과 한개의 슬라이딩 보디를 가지고 있고, 메인 슬라이더의 중간 환상실과 보조 슬라이더의 환상실중의 한개와의 사이에는 하나의 연결관이 장치되어 있고, 상기 메인 슬라이더의 나머지 두개의 환상실에는 하나의 압축관과 하나의 역류관이 연결되어 있으며, 상기 보조 슬라이더의 제 2 환상실에는 하나의 연결관을 통하여 축방향 피스톤장치와 연결되어 있다. 본 발명의 연료분사장치는 상기 메인 슬라이더가 제 1 제어위치에 위치하면 하나의 슬라이딩 보디가 압축관을 폐쇄하고, 역류관을 보조슬라이더의 환상실중의 한개와 연결되며, 메인 슬라이더가 제 2 제어위치에 위치하면 다른 하나의 슬라이딩 보디가 역류관을 폐쇄하고, 압축관은 보조 슬라이더를 통하는 연결관과 연결되도록 되어 있다. 본 발명의 목적에 따라 상기 보조 슬라이더의 슬라이딩 보디에는 하나의 역류통로(throttling hole)가 형성되어 있고, 이 역류통로는 폐쇄시트가 폐쇄될때 양쪽 환상실을 서로 연결한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서 상기 보조 슬라이더가 제 1 제어위치에 슬라이딩 보디가 폐쇄시트를 개방하여주고, 축방향 피스톤장치로 통하는 연결관(유입관)이 메인 슬라이더로 통하는 연결관과 직접 연결되며, 상기 보조 슬라이더의 슬라이딩 보디가 제 2 제어위치에 위치하게 되면 축방향 피스톤장치로 통하는 유압관을 폐쇄하고, 양쪽 환상로 사이에는 역류통로를 통하여 억제된 유압통로를 형성한다.

상기 제 1 제어위치하에 있어서는 유압액이 축방향 피스톤장치로 완전한 유량으로 유입되고, 플런저를 정상속도로 움직이게 한다. 펌프 피스톤의 제 1 환상로가 실린더의 제 1 방출통로와 일치하게되면 보조 슬라이더는 제 2 제어위치에 위치하게 된다. 이때 압축된 연료가 복귀 플런저를 통하여 보조 슬라이더를 슬라이딩 이동시킨다. 이때 보조 슬라이더의 슬라이딩 보디에 형성된 역류통로를 통하여 유압액이 감소된 량으로 유압액 압축기로 부터 축방향 피스톤장치로 흐른다. 이렇게 하므로서 피스톤의 운동속도가 감속되고, 이때 속도의 감속은 역류통로의 단면은 변화시키므로써 조절할 수 있다. 따라서 분사공정의 중지단계 동안에 사실상 펌프 피스톤의 주행거리의 낭비를 전혀 초래하지 않는다.

본 발명에 따른 연료분사장치의 또하나의 특징으로서 상기 제 2 제어장치는 두개의 차단밸브를 가지고 있으며, 상기 두 밸브는 각각 한개의 제어 플런저가 장치되어 있고, 상기 제 1 차단밸브의 밸브실과 플런저실 사이에는 연결관이 장치되어 있으며, 이 연결관에는 한개의 보조밸브가 설치되어 있다. 또한 제 2 차단밸브의 플런저실은 펌프 실린더의 하부 방출통로(제 2 방출통로)와 연결되어 있으며, 상기 플런저실에 압력이 걸리지 않을때는 스프링에 의하여 상기 제 2 차단밸브가 개방된다. 상기 제 2 차단밸브에는 선호된 방법으로 상기 제 2 제어장치로 부터 외부로 돌출된 스핀들이 장치되어 있다. 상기 보조밸브의 플런저는 스프링에 의하여 압축되며, 압력이 없는 상태에서는 밸브를 개방하여주고, 이때 플런저실은 하나의 연결관을 통하여 메인 슬라이더와 보조 슬라이더 사이의 연결관과 연결되며, 상기 연결관에는 역류관으로 통하는 연결관을 갖는 한개의 파이롯트밸브가 장치되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 두개의 차단밸브와 이들의 플런저실은 연결관들을 통하여 연료 시스템 및 펌프실과 연결되어 있으며, 연료의 출력압력에 의하여 제어된다. 이때 상기 두 차단밸브는 정상적으로 한쪽이 열리고 다른쪽은 폐쇄되도록 제어된다. 이와같이 장치하므로써 한쪽 차단밸브가 개방작용을 하는 동안 다른쪽 차단밸브는 폐쇄될 수 있고, 또는 반대로 개폐작용을 할 수 있기 때문에 매우 신속한 개폐 제어를 가능케 하여준다. 한편 제어구성부품들이 고장이 나더라도 제 2 제어장치와 연료펌프는 작동 가능하다. 유압식 조정 대신에 또는 유압식 조종에 추가하여 상기 차단밸브들을 직접 기계적으로 또는 전기적으로 조종할 수도 있다. 이러한 직접적인 유압식 조종은 추가적인 개폐 매체를 필요로 하지 않으며, 그렇게 하므로써 제어작용에 대한 외부의 영향을 억제할 수 있는 장점을 가지고 있다. 상기 보조밸브를 제어하는 파이롯트밸브는 유압밸브로서 공지된 방법으로 전기식으로 작동된다. 전기적 신호는 공지된 방법으로 크랭크 구동장치, 임펄스 발생기 또는 기타 출력의존식 측정기로 부터 발생된다. 또한 유압밸브의 제어는 캠제어장치가 적합하다.

본 발명에 따른 또하나의 바람직한 실시예에 있어서 연료 유출관과 연결된 통로에 하나의 역류방지밸브를 장치하고, 이 역류방지밸브는 차단밸브로 통하는 통로를 폐쇄하며, 상기 통로방향으로 자유통로를 가지고 있다. 이와같은 장치는 연료관에 연결된 연료통로속에 나타나는 충격압력이 상기 차단 밸브에 작용할 수 없도록 하는 장점을 가지고 있다. 그렇게 하므로써 상기 차단 밸브의 원치않는 개방을 방지하여 준다.

본 발명의 실시예에 따라 상기 메인 슬라이더의 슬라이딩 보디는 밀대에 연결되고, 상기 밀대의 일부분이 솔레노이드의 코어를 형성하며, 상기 솔레노이드는 전기 임펄스 발생기와 연결되고, 상기 밀대는 기계식 폐쇄장치의 일부를 형성하며, 이 폐쇄장치는 상기 밀대와 메인 슬라이더의 슬라이딩 보디를 제어위치에 고정시켜 주는 역할을 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서 유압 시스템의 제어장치는 캠축 제어장치와 연결되며, 캠 디스크는 제어장치의 밀대에 작용한다. 이와같이 장치하므로써 캠축은 오직 제어부분만을 움직여야 하기 때문에 캠축은 부피가 작게된다. 이것은 캠축이 직접 펌프 피스톤을 구동시키므로 부피가 크고 비용이 많이드는 구조를 필요로하는 종래의 연료분사장치와는 대조적이다. 상기 제어 캠축은 메인 슬라이더의 밀대에 직접 작용하며, 솔레노이드가 고장났을때는 메인 슬라이더의 작동기관으로서 또는 비상 제어장치로서의 역할을 하는 것을 특징으로 하고 있다. 본 발명에 따라 상기 축방향 피스톤은 복동식이며, 전체 면적에 충격을 받는 플런저면을 갖는 작업실로 통하는 유압관을 제어장치를 통하여 압축원으로 연결되고, 플런저의 환상면을 갖는 환상실로 통하여 유압관은 직접 압축원으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 연료분사 장치의 작용을 설명하면 상기 펌프 피스톤은 엔진 출력에 따라 작동하는 공지된 제어장치에 의하여 자체의 종축의 중심으로 회전하여, 전연부들이 요망하는 연료량을 분사시키는 위치로 이동한다. 연료분사공정은 유압 시스템의 제 1 제어장치를 통하여 솔레노이드에 통하는 전기암펄스에 의하여 또는 제어캠축에 의하여 개시된다, 상기 제 1 제어장치는 축방향 피스톤장치로 유입하는 유압액의 유입통로를 개방하여주며, 축방향 피스톤장치는 펌프 피스톤을 작동시키며, 이때 펌프실의 연료가 압축된다. 펌프실에 일정한 압력이 상승하면 분사노즐로 통하는 제어밸브가 열리고 이때 연료가 2000bar까지의 압력을 받고 디젤엔진속으로 분사된다. 상기 펌프 피스톤이 상단면에 전연부와 제 1 환상로의 상부 전연부 사이의 거리를 주행하자마자 상기 펌프실은 제 1 방출통로와 연결관들을 통하여 양쪽 제어장치와 연통하고, 갑작스럽게 음속으로 전파되는 충격 압력이 상기 제 1 제어장치의 복귀 플런저를 통하여 보조 슬라이더를 후퇴시키고, 따라서 축방향 피스톤장치의 작업실로 유입되는 유압액의 주류를 폐쇄한다. 이때 상기 축방향 피스톤과 펌프 피스톤은 감소된 유압액의 유량이 보조 슬라이더의 역류통로를 통하여 유입됨에 따라 계속 상승운동을 한다.

동시에 충격압력이 제 2 제어장치의 개폐 플런저 장치에 작용하여 과잉유출/흡입밸브를 열어준다. 이렇게 하여 펌프실속에 발생된 압력이 주입관을 통하여 연료 유출관으로 전파되어 강하하여 분사공정이 중지된다. 만약 펌프 피스톤의 스커트에 제 1 환상로를 경사지게 형성시키면 공지된 방법으로 피스톤을 종축을 중심으로 회전시키므로써 선분자 단계를 조절할 수 있다. 상기 제 1 환상로의 하연부가 방출통로를 통과하자마자 펌프 피스톤은 분사작용을 계속할 준비 상태가 되며 감속된 속도로 상승운동을 한다. 폐쇄된 차단밸브는 요망하는 시점에 개방되고, 따라서 개폐 플런저 장치의 플런저실의 압력이 없어진다. 이러한 상태에 있어서는 결과적으로 제 1 제어장치의 보조 슬라이더의 복귀 플런저에 가해진 압력이 경감되고, 스프링의 압력을 받는 보조 슬라이더가 초기의 제 1 제어위치로 복귀하게 된다. 이렇게 되므로써 유압액이 다시 완전한 유량으로 축방향 피스톤에 작용하게 되고, 펌프 피스톤이 전속력으로 상승운동을 계속하게 된다. 상기 과잉유출/흡입밸브가 즉시 폐쇄되고 펌프실에는 다시 압력이 형성된다. 요망하는 분사압력에 도달하면 제어밸브가 분사노즐로 통하는 분사관(2)을 개방하여 주분사 단계가 시작된다. 이 단계 동안에 제 2 제어장치의 차단밸브는 다시 폐쇄된다.

제 2 환상로의 상단여부가 제 1 방출통로에 도달하자마자 과잉유출/흡입밸브가 위에서 설명된 방법으로 다시 개방하고 주분사단계가 중지된다. 펌프 피스톤의 제 3 환상로는 제 2 환상로에 평행하게 형성되어 있으며, 이들 두 환상로의 상단연부들은 제 1 및 제 2 방출통로와 동일한 간격으로 서로 이격되어 있다. 따라서 충격압력은 연결관들을 통하여 제 1 제어장치의 보조 및 메인 슬라이더의 양쪽 복귀 플런저들과 제 2 제어장치의 개폐 플런저장치의 동시에 작용한다. 상기 메인 슬라이더는 유압 시스템의 역류관을 개방하면, 그 결과 연료 시스템의 과잉유출/흡입밸브가 개방되고 축방향 피스톤이 즉각 정지하고 되돌아온다, 이렇게 하므로써 분사관의 즉각적인 폐쇄를 보장하여주고, 후압축을 방지하여 준다. 펌프 피스톤과 축방향 피스톤은 출발 위치인 하사점으로 되돌아온다. 펌프 피스톤이 하사점 위치에 있을때는 피스톤 상단면의 전연부는 제 1 방출통로 아래쪽에 위치한다. 따라서 전체의 연료 시스템은 복귀 플런저들을 포함하여 동일한 압력하에 놓이게 된다. 상기 보조 슬라이더도 마찬가지로 출발위치로 복귀하고, 제어장치들은 다음의 분사작업 공정을 위한 준비상태로 놓이게 된다.

본 발명의 장치에 있어서 펌프 피스톤의 행정은 기계적 요소에 의하여 제한을 받지 않는다. 따라서 피스톤은 종래의 공지된 장치보다 작은 직경과 보다 큰 행정을 갖는다. 따라서 전연부들을 위한 보다 많은 공간이 생기며, 제작과 조정의 단순화를 가능하게 한다. 연료의 분사량을 부피로 결정하기 때문에 본 발명의 연료분사장치는 매우 정확하다. 분사공정의 개시는 공지된 확실한 장치에 의하여 정확히 결정되어 제 1 제어장치에 전달된다. 연료시스템을 유압 시스템으로 부터 분리하므로써 연료분사장치에 요망되는 긴 수명을 보장하는 특수한 유압오일 또는 기타 유압액의 사용이 가능하다. 펌프 피스톤의 경사 연부 제어장치를 유압액으로 구동되는 구동장치와 연결시키는 것은 매우 높은 작동 신뢰성과 구조상의 독립성을 제공한다. 본 발명의 연료 분사장치의 장점의 하나는 전체의 구성 요소들을 축방향으로 전후하여 장치할 수 있고, 여러개의 분사장치를 장치할때 각 분사장치는 서로 독립적으로 작동한다는 것이다. 종래에 특히 대형의 고속운전 디젤엔진에 있어서 본질적인 무겁고 비싼 구동캠축을 완전히 생략할 수 있다. 그러나 가벼운 캠축을 갖는 캠축 제어장치에 의하여 비상제어가 가능하다.

본 발명을 첨부도면의 실시예를 이용하여 설명하면 다음과 같다.

제 1 도에 도시된 연료분사장치는 하나의 연료펌프(3), 하나의 축방향 피스톤장치(26), 제 1 제어장치(38), 제 2 제어장치(50) 및 하나의 분사노즐(1)로 구성되어 있다. 상기 연료펌프(3)는 하나의 펌프 실린더(4), 하나의 펌프실(6), 하나의 펌프 피스톤(7) 및 하나의 연료관으로 이루어져 있으며, 상기 연료관은 연료 공급관(14), 역류방지 밸브(16), 연료통로(5), 연료관(66), 주입관(13) 및 연료배출관(15)으로 구성되어 있다. 펌프 실린더(4)의 상단부에는 하나의 압출관(2)이 연결되어 있고, 그 압출관(2)은 제어밸브(17)을 가지고 있고, 분사노즐(1)에 연결되어 있다. 상기 주입관(13)은 펌프 피스톤(4)의 상단부로 부터 펌프실(6)로 연결되어 있다. 상기 펌프 피스톤(7)의 피스톤 스커트에는 수개의 환상로(18,19,20)들이 형성되어 있고, 상기 환상로(18,19,20)들은 한개의 통로(10)를 통하여 펌프실(6)과 연결되어 있다. 상기 제 1 환상로(18)는 전연부(22,23)를 가지고 있고, 제 2 환상로(19)는 전연부(24,25)를, 그리고 제 3 환상로(20)는 전연부(26)를 가지고 있다. 상기 펌프 피스톤(7)의 상단부(9)는 제 1 전연부(21)를 형성한다. 상기 펌프 실린더(4)에는 제 1 방출구(11)와 제 2 방출구(12)가 형성되어 있다. 상기 펌프 피스톤(7)이 하사점에 위치하면 제 1 방출구(11)는 펌프 피스톤(7)의 상단면(9) 위로 펌프실(6)과 연통한다. 제 2 방출구(12)는 제 1 방출구(11)로 부터 펌프 피스톤(7)의 최대 왕복 운동거리에 해당하는 거리만큼 떨어져 위치하고 있다. 상기 펌프 피스톤(7)은 또한 종축(8)을 중심으로 회전하도록 되어 있으며, 이것을 위하여 가변장치(125)가 장치되어 있다. 또한 상기 펌프 피스톤(7)은 그 하단부가 구동장치(27)의 축방향 피스톤장치(28)와 연결되어 있다.

상기 축방향 피스톤장치(28)는 하나의 실린더(29)와 복동 피스톤(30)으로 이루어져 있고, 압축 매체도관(35,36)을 거쳐서 상기 구동장치(27)의 일부를 구성하는 압축원(37)과 연결되어 있다. 상기 복동 피스톤(30)은 작업실(35)쪽으로 향하고 있는 피스톤 단부면(31)을 가지고 있으며, 상기 피스톤 단부면(31)의 반대쪽에는 환상실(34)쪽으로 향하고 있고 환상면(32)을 형성한다. 상기 구동장치(27)는 임의의 공지된 압축 매체에 의하여 구동되며, 하나의 압축장치를 형성한다. 상기 실시예에 있어서 고압 유압 오일을 사용한다. 상기 압축장치에는 제 1 제어장치(38)가 장치되어 있으며, 하나의 압축관(42), 하나의 환류관(43) 및 하나의 누출관(44)을 가지고 있다. 상기 축방향 피스톤장치(28)의 작업실(33)과 연통되는 압축 매체도관(35)은 마찬가지로 상기 제 1 제어장치(38)와 연결되어 있다. 또한, 상기 제 1 제어장치(38)에는 연결관(45,46)이 연결되어 있으며, 한편 그 연결관(45,46)들은 펌프 실린더(4)의 방출구(11,12)들과 연통되어 있다. 상기 연결관(45,46)들은 또다른 연결관(47)과 연결되어 있으며, 그 연결관(47)에는 역류방지밸브(48)가 장치되어 있다. 상기 역류방지밸브(48)는 연결관(46)을 통하여 연료가 연결관(45)쪽으로 흐르는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 제 1 제어장치(38)는 전기 임펄스 발생장치(39)와 연결되어 있다. 상기 전기 임펄스 발생장치(39)는 공지된 방법으로 내연기관의 다른 측정 및 제어기기와 연결되어 엔진의 요구에 따라서 연료분사작용을 제어한다. 상기 구동장치(27) 또는 압축장치에 있어서 압축원(37) 옆에는 공지된 방법으로 압력 조절밸브(40)와 압축매체 및 균압 용기(41)가 장치된다.

상기 연결관(46)과 관통관(66) 및 주입관(13)들은 제 2 제어장치(50)와 연결되어 있다. 이 제 2 제어장치(50)는 하나의 연료통로(64)를 가지고 있으며, 그 연료통로(64)는 한쪽이 연료관(66)과 연결되고, 다른쪽은 연료 배출관(15)과 연결되어 있다. 이 연료통로(64)에는 과잉유출/흡입랩르(51)가 장치되어 있고, 상기 밸브(51)는 하나의 밸브시트(61), 하나의 밸브축(58) 및 하나의 개폐 플런저(52)로 이루어져 있다. 상기 밸브시트(61)가 열리면 연료가 연료공급관(14)으로부터 연료관(66)과 밸브시트(61) 및 주입관(13)을 통하여 펌프실(6)로 유입된다. 연료유입을 돕기 위하여 연료공급관(14)에 본 도면에 도시되지 않은 연료펌프를 장치하여 연료를 비교적 저압으로 공급하도록 되어 있다. 상기 과잉유출/흡입밸브(51)에는 스프링(59)을 장치하여 밸브시트(61)를 폐쇄시키는 작용을 한다. 상기 개폐 플런저(52)는 밸브축(56)과 연결되어 과잉유출실(62)속에 위치하고 있다. 상기 개폐 플런저(52)의 아래쪽에는 플런저실(57)이 형성되어 연결관(49)을 통하여 연결관(46)과 방출구(11)와 연결되어 있다. 상기 플런저실(57)에는 스프링(60)이 장치되어 개폐 플런저(52)를 밸브축(58)에 대고 밀어주며, 동시에 과잉유출/흡입밸브(51)가 스프링(59)의 압축력에 대항하여 반대방향으로 상쇄시켜 평형을 이루어준다. 상기 플런저실(57)은 또한 연결통로(63,65)와 차단밸브(53)를 통하여 연료통로(64) 및 연료 배출관(15)과 연결되어 있다. 상기 연료통로(63,65)들 사이에는 균일밸브(54)가 장치되어 연료가 각종 통로들을 통하여 후류하는 것을 용이하게 하여준다. 상기 차단밸브(53)의 맞은 편에 장치된 역류방지밸브(55)는 연료통로(64)속에서의 충격압력이 폐쇄되어 있는 상기 차단밸브(53)에 충격을 가하는 것을 방지한다. 그러한 충격압력은 펌프실(6)속에 고압이 발생하여 과잉유출/흡입밸브(51)가 열려서 펌프압력이 주입관(13)을 통하여 통로(64)와 연료배출관(15)으로 배출될때 충격압력이 발생한다.

상기 펌프실(6)속에 발생하는 압력에 따라 충격압력이 순간적으로 200bar까지 도달한다. 상기 차단밸브(53)는 제어장치(56)에 의하여 작동되며, 그 제어장치는 공지된 전기식 제어장치 또는 기계식 제어장치로서 상기 제 1 제어장치(38)에 작용하는 캠축-제어장치와 연결되어 있다.

상기 제 1 제어장치(38)는 제 2 도에서 단면도로 도시되어 있으며, 근본적으로 하나의 메인 슬라이더(70) , 하나의 보조 슬라이더(71), 하나의 기계식 폐쇄장치(69)와 하나의 캠축-제어장치(110)로 구성되어 있다. 상기 메인 슬라이더(70)는 전연부(82)와 폐쇄시트(83)를 갖는 두개의 슬라이딩 보디(77,78)로 이루어져 있다. 상기 슬라이딩 보디(77)에는 환상실(79)이 형성되어 있고, 슬라이딩 보디(78)에는 환상실(81)이 형성되어 있다. 상기 환상실(79,81)들 사이에는 제 3 환상실(80)이 형성되어 있다. 상기 슬라이딩 보디(71,78)뒤에는 각각 압력방출실과 밀폐 플런저가 장치되어 있으며, 상기 압력 방출실들은 누출관(44)과 연결되어 있다. 상기 슬라이딩 보디(77,78)들과 밀폐 플런저들은 코어를 이용하여 정확한 간격을 두고 위치하여 서로 연결되어 있다. 상기 환상실(81)은 역류관(43)과 연결되어 있고, 환상실(79)은 압축관(42,36)과 연결되어 있으며, 환상실(80)은 연결관(89)을 통하여 보조 슬라이더(71)의 환상실(86)과 연결되어 있다. 상기 메인 슬라이더(70)의 한쪽 단부에는 밀대(96)가 장치되어 슬라이더(77,78)들과 연결되어 있으며, 이때 밀대(96)는 전자코일(솔레노이드)(97)속에서 코어(98)를 형성한다. 상기 밀대(96)는 전자코일(97)을 통과하여 연장되는 기계식 폐쇄장치(69)에 의하여 지지되어 있다. 상기 기계식 폐쇄장치(69)에는 캠축-제어장치(110)가 연결되어 있다.

상기 메인 슬라이더(70)의 반대편에는 복귀 플런저(72)가 저어널(76)에 의하여 상기 슬라이딩 보디(77,78)와 협동작용을 한다. 상기 복귀 플런저(72)의 플런저실(73)은 연결관(85)을 통하여 연료장치와 연결되어 있다. 이 연결관(45)은 제 1 도에 도시된 바와같이 펌프 실린더(4)의 방출구(12)에 연결되어 펌프실(6)로 연통되어 있다. 상기 플런저실(73)은 또한 연결관(47)과 역류방지밸브(48)를 통하여 연결관(46)과 연통하고, 따라서 펌프 실린더(4)의 방출구(11) 및 제 2 제어장치(50)의 플런저실(57)과도 연통하도록 되어 있다.

상기 보조 슬라이더(71)는 하나의 슬라이딩 보디(84)와 두개의 환상실(85,86)을 가지고 있다. 상기 슬라이딩 보디(84)와 환상실(85,86)의 뒤쪽에는 마찬가지로 압력 방출실과 밀폐 플런저들이 장치되어 있으며, 상기 압력 방출실들은 누출관(44)과 연결되어 있다. 상기 두개의 환상실(85.86) 사이에는 폐쇄시트(87)가 착설되어 있다. 상기 환상실(86)은 메인 슬라이더(70)의 위치에 따라 연결관(89)을 거쳐서 압축관(42) 또는 역류관(43)과 연통한다. 상기 환상실(85)로 부터 압축 매체도관(35)이 시작되어 실린더형 피스톤장치(28)의 작업실(33)로 연결되어 있다. 상기 슬라이딩 보디(84) 속에는 역류통로(88)가 형성되어 있어서 상기 폐쇄시트(87)가 폐쇄될때에도 유압 오일이 환상실(86)로 부터 환상실(85)로 또는 반대방향으로 감속되어 유출되는 것을 가능케 하여준다. 상기 보조 슬라이더(71)는 한쪽 단부에서 동시에 복귀 플런저(74)와 협동작용을 한다. 상기 복귀 플런저(74)의 플런저실(75)은 연결관(46)을 거쳐 연료공급 시스템과 펌프 실린더(4)의 방출구(11) 및 제 2 제어장치의 플러저실(57)과 연통되어 있다. 상기 보조 슬라이더(71)는 누출실(95)속에 착설된 스프링(94)에 의하여 압축되며, 상기 스프링(94)은 그때그때 보조 슬라이더(71)를 출발위치로 복귀시켜 준다.

제 2 도에 있어서는 두개의 슬라이더(71,72)외에 기계식 폐쇄장치(69)와 캠축-제어장치(110)를 도시하고 있다. 상기 기계식 폐쇄장치(69)는 근본적으로 하나의 폐쇄몸통(100), 걸림쇠(104) 및 해체볼트(106)로 구성되어 있다. 상기 밀대(96)는폐쇄몸통(100)속가지 관통하여 여기서 견부(101)를 형성한다. 이때 상기 밀대(96)가 솔레노이드(97)에 의하여 도면에서 좌측으로 이동하면 견부(101)가 폐쇄몸통(103)을 함께 왼쪽으로 이동시키게 되고, 스프링이 장착된 걸림쇠(104)들이 걸림턱(105)과 결합되어 폐쇄몸통(100)을 제자리에 고정시켜 준다. 그렇게되면 솔레노이드(97)로 흐르는 전류가 차단될 수 있게 되어 과부하와 과열 위험성이 없게 된다. 상기 밀대(96)의 복귀는 분사과정이 끝나면 분사압력에 의하여 압축된 복귀 플런저(72)에 의하여 복귀된다. 이때 밀대(96)는 스프링(102)의 작용 방향에 대하여 반대로 우측으로 밀어주게 되고 해체볼트(106)들은 밀대(96)의 단부로 부터 밖으로 밀려 나오게 된다. 이때 해체볼트(106)가 걸림쇠(104)들을 위로 들어올려주며, 그렇게 되면 걸림턱(105)들이 폐쇄몸통(100)으로 부터 해체된다. 이때 스프링(103)에 의하여 폐쇄몸통(100)이 다시 최초 초기 위치로 복귀하게 된다.

안전상의 이유로 상기 실시예에 있어서는 분사조절장치의 솔레노이드(97)외에 추가적으로 캠축-제어장치(110)를 장치하였다. 이 장치는 캠(106)을 가지고 있는 캠디스크(107)와 상기 폐쇄몸통(100)에 착설된 롤러(109)로 구성되어 있다. 캠축은 도면에 도시하지 않은 종래의 크랭크 기어로 연결되는 구동장치에 의해 구동된다. 전기 임펄스 발생기(39) 또는 솔레노이드(97)가 고장나거나 또는 전원이 단전될 경우 캠(106)이 롤러(109)를 통하여 폐쇄몸통(100)을 작동시켜 밀대(96)를 분사작용 초기에 좌측으로 이동시킨다. 폐쇄몸통(100)과 밀대(96)의 운동은 단지 기교적 작은 힘을 필요로 하며, 따라서 캠축 제어장치(110)는 그다지 큰 운동 에너지가 필요없이 용이하게 작동될 수 있다. 분사공정이 끝나서 밀대(96)가 복귀하는 운동은 마찬가지로 위에서 설명한 바와같이 이루어진다. 상기 실시예에 있어서는 솔레노이드(97)외에 또하나의 제 2 솔레노이드(99)가 장치되어 있다. 상기 두 솔레노이드(97,99)들은 전원선(93)을 통하여 전기 임펄스 발생기(39)로 부터 전기 임펄스를 받는다. 솔레노이드(99)를 전기펄스로 작동시키므로써 밀대(96)가 우측으로 이동하고 따라서 분사작용을 조기에 중단시킨다. 이러한 메인 슬라이더(70)의 이동운동을 통하여 축방향 피스톤장치(28)의 피스톤(30) 압축이 중단되고 피스톤(30)이 복귀하기 때문에 분사장치의 긴급중단을 가능케 하여준다.

제 3 도에 도시한 제 2 제어장치(50)에 있어서는 높은 개폐속도를 허용하고 비상작동 기능을 수행하는 실시예를 보여주고 있다. 상기 개량된 제어장치는 제 1 도에 도시한 바와 같은 방법으로 개폐 플런저(52)가 있는 하나의 과잉유출/흡입밸브(51)와 하나의 균압밸브(54) 및 역류방지밸브(55)를 가지고 있다. 연료관(66)으로 부터 연료가 과잉유출실(62)로 유입되고, 여기서부터 과잉유출/흡입밸브(51)와 주입관(13)을 통하여 펌프실(6)로 유입하거나 또는 연료통로(64)를 통하여 연료배출관(15)으로 유출된다. 상기 역류방지밸브(55)는 하나의 자유통로(68)를 가지고 있으며, 그 자유통로(68)를 통하여 연료가 연료통로(64)로 부터 배출관(15)으로 유출될 수 있다. 역류방지밸브(55)가 열리면 밸브실(114)은 통로(67)를 통하여 연료배출관(15)과 연통된다. 개폐 플런저(52)의 피스톤실(57)은 제 1 도에서 알 수 있는 바와같이 연결관(49) 및 연결관(45,46)을 통하여 펌프 실린더(4)의 방출구(11,12)와 연결되어 있다. 상기 차단밸브(53)외에 추가적으로 플런저실(57)과 연료배출관(15) 사이의 연결관(63,65)에 제 2 의 차단밸브(111)를 장치하였다. 또한 상기 제 1 차단밸브(53) 옆에 또하나의 보조밸브(117)가 장치되었다.

상기 제 2 차단밸브(111)는 하나의 제어 플런저(113)와 하나의 플런저실(118)을 가지고 있으며, 상기 플런저실(118)은 연결관(119)을 통하여 연결관(45) 및 방출구(12)와 연결되어 있다. 이때 상기 플런저실(118)에 압력이 안걸려 있으며 제 2 차단밸브(111)는 스프링(120)에 의하여 아래쪽으로 밀려서 밸브가 열려있게 된다. 상기 제 1 차단밸브(53)는 하나의 제어 플런저(112)와 플런저실(115)을 가지고 있으며, 그 플런저실(115)은 연결관(114)을 통하여 밸브실(114)과 연통되어 있다. 상기 플런저실(115) 속에 압력이 있을때는 제 1 차단밸브(53)는 스프링(126)에 의하여 밸브시트에 압축되어 밸브를 페쇄하게 된다. 상기 플런저실(115)과 밸브실(114) 사이의 연결관(116)에는 보조 밸브(117)가 장치되어 있으며, 그 보조밸브(117)는 하나의 플런저(121)와 플런저실(123) 및 하나의 스프링(122)으로 구성되어 있다. 상기 보조밸브(117)는 압력을 받지 않을때는 스프링(122)이 플런저(121)를 종지점으로 밀어서 보조밸브(117)을 개방한다. 상기 플런저실(123)은 연결관(124)을 통하여 파이롯트밸브(90)와 연결되어 있으며, 이 파이롯트밸브(90)는 다시 제어관(91,92)을 통하여 제어장치(38)의 보조 슬라이더(71)와 연결되어 있다. 상기 제어관(91)은 제 2 도에 도시한 바와 같이 보조 슬라이더(71)의 환상실(86)과 연통되어 있고, 또 하나의 제어관(92)은 누출관(44)과 연결된 누출실(95)과 연통되어 있다. 상기 파이롯트밸브(90)는 3-3 방향 밸브(three-two way vlalve)로 서 임펄스 발생기(39)에 의하여 전기적으로 작동되거나 또는 캠축에 의하여 작동된다.

제 1 도에 도시된 연료분사장치의 작용은 연료를 연료공급관(14)으로 부터 연료통로(5), 연료관(66), 열려진 흡입밸브(51) 및 주입관(13)을 통하여 펌프실(6)로 주입하여 주게되어 있다, 이때 펌프 피스톤(7)은 최하부의 하사점에 위치하게 되고, 상기 펌프 피스톤(7)과 연결된 축방향 플런저(300도 역시 하사점과 위치한다. 상기 제 1 제어장치(38)의 메인 슬라이더(70)는 스프링(103)에 의하여 출발위치에 유지되며, 이때 슬라이딩 보디(77)는 압축관(42)과 유압관(35) 사이의 연결을 폐쇄시킨다. 분사공정이 시작될때 솔레노이드(97)가 전기 임펄스 발생기(39)에 의하여 작동되고, 메인 슬라이더(70)가 밀대(96)에 의하여 복귀 플런저(72) 방향으로 이동한다. 그렇게 되면 슬라이딩 보디(77)가 환상실(79)과 환상실(80) 사이의 연결을 개방하여 준다. 한편 슬라이딩 보디(78)는 환상실(80)과 환상실(81) 사이의 연결을 폐쇄시킨다. 그렇게 하므로써 압축매체가 압축관(42)으로 부터 연결관(89)을 통하여 보조 슬라이더(71)의 환상실(86,85)과 유압관(35)으로 유입되어, 다시 축방향 피스톤장치(28)의 작업실(33)로 유입된다. 이때 축방향 피스톤(30)은 위로 상승하여 펌프 피스톤(7)을 펌프실(6)의 상사점 방향으로 밀어 올린다. 이때 펌프 피스톤(7)의 축방향 상승 운동은 펌프 실린더(4)의 방출구(11)를 폐쇄시키고, 펌프실(6)속에는 압력이 상승한다. 펌프실(6)의 압력이 일정한 압력치에 도달하면 제어밸브(17)가 열려서 분사노즐(1)을 통하여 연료가 디젤엔진의 연소실 속으로 분사된다. 상기 펌프실(6) 속에 발생된 압력은 펌프 피스톤(7)의 스커트에 형성된 통로(10)를 통하여 환상로(18,19,20)로 유입된다.

상기 환상실(18)의 윗쪽 전연부(22)가 방출구(11)에 도달하자마자 펌프실(6)의 압력이 충격압력으로서 연결관(46 및 49)을 통하여 제 1 및 제 2 제어장치(38,50)로 전파된다. 제 1 제어장치(38)안에서는 제 2 도에서 알 수 있는 바와 같이 플런저실(75)을 통하여 복귀 플런저(74)가 충격 압력을 받는다. 그렇게 되면 보조 슬라이더(71)가 스프링(94)의 힘에 대항하여 도면에서 우측으로 이동하게 되고, 동시에 슬라이딩 보디(84)가 폐쇄시트(87)를 폐쇄시킨다. 이러한 보조 슬라이더(71)의 상태에 있어서는 압축관(42)으로 부터 제한된 양의 압축액이 계속 역류통로(88)를 통하여 환상실(85)로 유입되어 유입관(35)를 거쳐 작업실(33)로 유입된다. 따라서 펌프 피스톤(7)은 이순간 부터 감속된 속도로 움직인다. 한편 동시에 제 2 제어장치(50)내에서는 플런저실(57)에서 개폐 플런저(52)가 충격압력을 받는다. 상기 개폐 플런저(52)는 위쪽으로 상승하여 밸브축(56)을 밀어올려 과잉유출/흡입밸브(51)와 밸브시트(61)를 개방하여 준다. 따라서 상기 펌프실(6)에 발생된 압력은 즉각 과잉유출실(62)과 연료통로(64) 및 연료배출관(15)을 통하여 완화된다. 이와같은 갑작스런 압력강하는 즉각 제어밸브(17)를 폐쇄시켜 분사작용을 중단시킨다.

상기 피스톤(7)에 짧은 거리를 이동한 후에 방출구(11)는 환상로(18)의 하단연부(23)에 의하여 다시 폐쇄되고, 상기 과잉유출/흡입밸브(51)는 플런저실(57)에 유입된 연료에 의하여 개방상태로 유지된다. 이때 플런저실(57)의 압력은 과잉유출실(62)의 압력보다 높다. 상기 스프링(59,60)들은 밸브(51)의 운동을 도와준다. 상기 환상로(18)는 다만 충격압력을 전달하는 역할만을 해야하기 때문에 환상로(18)의 전연부(22,23)들 사이의 간격은 매우 작게 만들어진다. 분사작용이 계속되는 순간에는 제어장치(56)를 작동시키므로써 차단밸브(53)가 신속히 개방된다. 그렇게하므로써 연료통로(65)는 연료배출관(15)과 연결되고, 제 1 제어장치(38)의 보조 슬라이더(71)는 스프링(94)에 의하여 출발위치로 복귀한다. 마찬가지로 압력강하에 의하여 과잉유츨/흡입밸브(51)가 폐쇄된다. 그 결과 다시 유압관(35)으로 충분한 량의 압축매체가 유입되고, 피스톤(30)과 펌프 피스톤(7)의 운동은 전속력으로 계속된다. 일정한 분사압력에 도달하면 제어밸브(17)가 다시 열리고 주분사단계가 시작된다. 이 단계 동안에 차단밸브(53)는 제어장치(56)의 도움으로 다시 폐쇄된다. 상기 추분사단계는 두 환상로(19,20)의 전연부(24,26)가 각각 방출구(11,12)에 도달할때까지 계속된다. 상기 두 전연부(24,26)는 방출구(11,12)들의 간격과 똑같은 간격으로 형성되어 있다.

상기 두 전연부(24,26)들이 각각 방출구(11,12)에 도달하면 펌프실(6)에 발생된 압력이 충격압력의 형태로 연결관(45,46,49)들을 통하여 제어장치(38,50)에 전달된다. 연결관(45)을 통하여 플런저실(73)로 가해진 충격압력에 의하여 복귀 플런저(72)에 충격이 가해지고 따라서 메인 슬라이더(70)를 후퇴시킨다. 이때 상기 슬라이딩 보딩(77)는 환상실(79,80)들 사이의 연결을 중단시키고, 한편 슬라이딩 보디(78)는 환상실(80,81)들 사이의 연결을 개방하므로써 축방향 피스톤장치(28)의 작업실(33)은 역류관(43)과 연결된다. 마찬가지로 보조 슬라이더(71)도 복귀 플런저(74)에 대한 충격에 의하여 슬라이딩 운동을 하게 되므로 폐쇄 시트(87)가 슬라이딩 보디(84)에 의하여 폐쇄된다. 따라서 압축매체는 작업실(33)로 부터 유압관(35)과 역류통로(88)를 거쳐서 억제된 속도로 역류(환류)하게 되므로 피스톤(30)의 역진충격을 방지한다. 동시에 위에서 설명한 바와같이 제 2 제어장치(50)의 과잉유출/흡입밸브(51)가 밸브시트(61)를 개방하고, 펌프실(6)의 압력은 즉각 하강한다. 그 결과 제어밸브(17)는 폐쇄되고, 주분사공정이 종료된다. 따라서 전체 연료 시스템과 펌프 피스톤(7)의 환상로(18,19,20)들 및 연결관(45,46,49)들은 다시금 연료 공급펌프의 정상적인 압력하에 놓이게되며, 보조 슬라이더(71)는 스프링(94)에 의하여 출발위치로 복귀된다. 이때 슬라이딩 보디(84)는 폐쇄시트(87)를 개방하고 역류통로를 완전히 열여준다. 상기 축방향 피스톤장치(28)의 환상실(34)속에 발생된 유압액의 압력은 피스톤(30)을 후퇴시켜 하자점의 최초 위치로 복귀시킨다. 따라서 상기 분사장치는 다시 분사작용 준비상태로 된다.

제 3 도에 따라 제 2 제어장치(50)에 두개의 차단밸브(53,111)가 장치되면, 이 밸브들의 개폐작용은 마찬가지로 펌프실(6)로 부터 방출구(11,12)들을 통하여 분기된 충격압력에 의하여 이루어진다. 상기 두개의 차단밸브(53,111)와 이들의 제어 플런저(112,113)를 이용하면 제 1 도의 제어장치(56)와 제 3 도의 파이롯트밸브(90)가 고장이 나거나 또는 이들의 조종이 이루어지지 않을때에도 분사장치의 운전을 최대한 보장하여 준다. 이때 플런저실(123)에 압력이 없는 상태하에서 보조밸브(117)는 스프링(122)에 의하여 개방된다. 피스톤(7)의 전연부(22)가 방출구(11)에 도달하면 펌프실(6)의 압력이 충격압력으로서 방출구(11)로부터 연결관(49) 및 (116)을 통하여 제어플런저(112)에 작용하고, 상기 차단밸브(53)가 열린다. 상기 플런저실(57)의 압력강하 때문에 과잉유출/흡입밸브(51)는 즉시 폐쇄되고, 분사작용이 계속된다. 연결관(116)의 압력이 강하하면 밸브(53)가 다시 폐쇄된다. 상기 피스톤(7)은 계속 상승운동을 하며 분사단계가 계속된다. 상기 전연부(24,26)들이 각각 방출구(11) 및 (12)에 도달하자마자 펌프실(6)의 압력이 충격압력으로서 연결관(49,119)을 통하여 전파된다. 상기 연결관(49)을 통과한 충격압력은 개폐 플런저(52)에 작용하여 과잉유출/흡입밸브(51)를 개방한다. 동시에 제 2 차단밸브(111)는 펌프실(6)로부터 방출구(12)와 연결관(119)을 통하여 전달된 충격압력에 의하여 제어 플런저(113)가 작동되어 상기 제 2 차단밸브(111)를 폐쇄하므로써 과잉유출/흡입밸브(51)를 열어놓고, 분사작용이 종료된다. 압력이 과잉유출/흡입밸브(51)를 통하여 유출되고, 그다음 피스톤(78)이 천천이 흡입공정을 진행하므로써 전체의 연료 시스템과 플런저실(118)의 압력이 하강하여 상기 밸브(111)는 스프링(120)에의하여 복귀하고, 다음의 작업공정을 위하여 다시 개방된다. 상기 차단밸브(111)의 스핀들(127)에 의하여 분사공정 동안에 교대적으로 제어운동이 행하여진다.

본 명세서에는 설명되지 않았으나 이미 공지된 상기 스핀들(127)의 작동을 통하여, 예를들어 파이롯트밸브(90)와 연계하여 작동하므로써 상기 과잉유출/흡입랠브(51)를 위한 비교적 짧은 시간의 제어간격을 나타낸다. 상기 제 1 차단밸브(53)의 개방공정 동안에 제 2 차단밸브(111)는 이미 폐쇄되며, 반대로 제 2 차단밸브(111)의 개방공정 동안에 제 1 차단밸브(53)는 폐쇄된다. 상기보조밸브(117)가 폐쇄되므로써 개방된 차단밸븜(111)가 개방상태로 유지된다. 상기 파이롯트밸브(90)는 보조밸브(117)가 정확한 시간에 개방되므로써 차단밸브(53)가 폐쇄되도록 작용한다. 상기 보조밸브(117)를 위한 파이롯트밸브(90)의 제어는 본 실시예에 있어서 공지된 방법으로 펌프 피스톤(7)의 조절장치(125)의 제어와 같이 출력과 회전수에 따라 이루어진다. 상기 두가지의 조절 방법은 선분사단계, 중지단계 및 주분사단계를 광범위하게 변화시킬 수 있다. 제 2 제어장치(50)의 두개의 차단밸브(53,111)를 사용할때 펌프 피스톤(7)에다가 추가적으로 환상로들을 전연부와 함께 형성시키므로써 분사사이클에서 중지단계를 추가할 수 있게 한다. 펌프 피스톤(7)의 가능한한 긴 피스톤 주행거리의 덕택으로 그와같은 환상로들을 공지된 방법으로 용이하게 형성시킬 수 있다.

Claims (16)

1. 연료압축관을 통하여 연료펌프에 각각 하나의 분사노즐이 연결되어 있고, 상기 연료펌프는 연료의 주입 및 배출을 위한 최소한 하나의 연료관을 갖는 하나의 실린더와 하나의 펌프실 및 하나의 펌프 피스톤으로 구성되며, 상기 펌프 피스톤은 두개의 전연부를 가지고 있고 상기 펌프실과 연결된 최소한 한개의 환상로가 형성되어 있으며, 상기 실린더는 펌프실의 압력상승을 중단시키기 위한 하나의 방출구를 가지고 있는 디젤엔진의 연료분사장치에 있어서, 상기 펌프 피스톤(7)은 연료계통으로 부터 독립되어서 압축매체로 구동되는 하나의 구동장치(27)와 연결되어 있고, 이 구동장치(27)는 하나의 축방향 피스톤장치(28)와 하나의 압축원(37), 그리고 하나의 메인 슬라이더(70)와 하나의 보조 슬라이더(71)를 갖는 기계식 및/또는 전기식으로 작동되는 제 1 제어장치(38)로 구성되어 있으며, 상기 메인 슬라이더(70)와 보조 슬라이더(71)는 각각 연결관(45,46)을 통하여 펌프실(6)과 연결되어 연료에 의한 충격에 의해 작동되는 복귀 플런저(72,74)를 가지고 있고, 상기 펌프(3)의 연료관(5,15)에는 하나의 과잉유출/흡입랩르(51)와 최소한 한개의 차단밸브(53)를 갖는 제 2 제어장치(50)가 장착되어 있고, 상기 과잉유출/흡입밸브((51)는 하나의 개폐 플런저 장치(52)를 가지고 있으며, 이 플런저 장치(52)의 플런저실(57)은 제 1 연결관(49)을 통하여 펌프 실린더(4)의 방출구(11) 및 펌프실(6)과 연결되어 있고, 다시 제 2 연결관(63,65)을 통하여 차단밸브(53) 및 연료 배출관(15)과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료분사장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 펌프(3)의 실린더(4)는 상단부에 펌프실(6)로 통하는 최소한 하나의 연료주입관(13)을 가지고 있으며, 피스톤(7)의 운동구간에는 제 1 방출구(11)와 그 아래쪽에 제 2 방출구(12)가 형성되어 있고, 이 방출구(11,12)들은 펌프실(6)과 복귀 플런저(72,74)들 및 개폐 플런저 장치(52) 사이의 연결관(45,46,49)들의 일부분을 형성하며, 상기 펌프 피스톤(7)의 스커트에는 각각 두개씩의 전연부를 갖는 세개의 환상로(18,19,20)가 형성되어 하나의 통로(10)를 통하여 펌프실(6)과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료분사장치.
3. 제 1 항에 또는 제 2 항에 있어서, 보조 슬라이더(71)의 복귀 플런저(74)의 플러저실(75)과 메인 슬라이더(70)의 복귀 플런저(72)의 플런저실(73) 사이에는 역류방지밸브(48)를 갖는 연결관(47)이 장착되어 있으며, 상기 보조 슬라이더(71)의 복귀 플런저(74)의 플런저실(75)은 다른 연결관(46,49)을 통하여 제 2 제어장치(50)의 개폐 플런저(52)의 플런저실(57)과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료분사장치.
4. 제 1 항에 또는 제 2 항에 있어서, 상기 메인 슬라이더(70)는 폐쇄 시트(82,83)에 의하여 서로 분리된 3개의 환상실(79,80,81)과 서로 연결된 2개의 슬라이딩 보디(77,78)를 가지고 있고, 상기 보조 슬라이더(71)는 하나의 폐쇄시트(87)에 의하여 분리된 두개의 환상실(85,86)과 하나의 슬라이딩 보디(84)를 가지고 있으며, 상기 메인 슬라이더(70)의 중간 환상실(80)과 보조 슬라이더(71)의 제 1 환상실(86) 사이에는 하나의 연결관(89)이 장착되어 있고, 하나의 압축관(42)과 하나의 역류관(43)이 각각 메인 슬라이더(70)의 환상실(79,81)에 연결되어 있으며, 상기 보조 슬라이더(71)의 제 2 환상실(85)은 압축 매체도관(35)을 통하여 축방향 피스톤장치(28)와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료분사장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 메인 슬라이더(70)의 제 1 제어위치에 있을때는 슬라이딩 보디(77)가 압축관(42)을 폐쇄하고, 역류관(43)은 보조 슬라이더(71)의 제 1 환상실(86)로 통하는 연결관(89)과 연결되어 있으며, 상기 메인 슬라이더(70)의 제 2 제어위치로 이동하면 슬라이딩 보디(78)가 역류관(43)을 폐쇄하고, 상기 압축관(42)은 보조 슬라이더(71)로 통하는 연결관(89)과 연결되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료분사장치.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 보조 슬라이더(71)의 슬라이딩 보디(84)에는 하나의 역류통로(88)가 형성되어 있으며, 이 역류통로(88)는 폐쇄시트(87)가 폐쇄될때 상기 두개의 환상실(85,86)을 서로 연결시키는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료분사장치.
7. 제 4 항에 있어서, 상기 보조 슬라이더(71)가 제 1 제어위치에 위치하면 슬라이딩 보디(84)는 폐쇄시트(87)를 개방하며, 상기 축방향 피스톤장치(28)로 통하는 압축 매체도관(35)은 메인 슬라이더(70)로 통하는 연결관(89)과 직접 연결되고, 상기 보조 슬라이더(71)가 제 2 제어위치에 위치하면 상기 슬라이딩 보디(84)는 축방향 피스톤장치(28)로 통하는 압축 매체도관(35)을 폐쇄하며, 상기 양쪽 환상실(85,86) 사이에 역류통로(88)를 통하여 제한된 압축 폐쇄통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료분사장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 제어장치(50)는 두개의 차단밸브(53,111)를 가지고 있으며, 상기 두개의 밸브에는 각각 하나의 제어 플런저(112,113)가 장착되고, 상기 차단밸브(53)의 밸브실(114)과 플런저실(115) 사이에는 연결관(116)이 장착되어 있으며, 이 연결관(116)에는 보조밸브(117)가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료분사장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 2 차단밸브(111)의 플런저실(118)은 연결관(119,45)을 통하여 펌프 실린더(4)의 하부 방출구(12)의 연통되어 있으며, 상기 밸브(111)는 압력을 받지 않는 상태에서는 스프링(120)에 의하여 열려있는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료분사장치.
10. 제 8 항에 있어서, 상기 제 2 차단밸브(111)에는 하나의 스핀들(127)이 제어장치(50)로 부터 외부로 돌출되게 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료분사장치.
11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 보조밸브(117)의 플런저(121)는 스프링(122)에 의하여 압축되며, 플런저실(123)에 압력이 걸리지 않는 상태하에서는 상기 보조밸브(117)는 열려있고, 상기 플런저실(123)은 연결관(124,91)을 통하여 메인 슬라이더(70)의 보조 슬라이더(71) 사이의 연결관(89)과 연결되어 있으며, 상기 연결관(124,91)에는 역류관(43)으로 통하는 연결관(92)을 갖고 있는 파이롯트밸브(90)가 장착되어 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료분사장치.
12. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 연료배출관(15)과 연결된 연료통로(64)에는 역류방지 밸브(55)가 장착되어 있으며, 이 역류방지밸브(55)는 차단밸브(53)로 통하는 연료통로(67)를 폐쇄하여주며, 상기 연료통로(64) 방향으로 자유통로(68)를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료분사장치.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 메인 슬라이더(70)의 슬라이딩 보디(77,78)들은 하나의 밀대(96)에 연결되어 있고, 상기 밀대(96)의 일부분이 솔레노이드(97)의 코어(98)를 형성하며, 이 솔레노이드(97)는 전기 임펄스 발생기(39)와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료분사장치.
14. 제 1 항에 있어서, 상기 메인 슬라이더(70)의 슬라이딩 보디(77,78)들은 하나의 밀대(96)와 연결되어 있으며, 상기 밀대(96)는 하나의 폐쇄장치(69)의 일부분을 구성하며, 이 폐쇄장치(69)는 상기 밀대(96)와 메인 슬라이더(70)의 슬라이딩 보디(77,78)들을 하나의 제어위치에 세팅하여주는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료분사장치.
15. 제 1 항에 있어서, 유압장치로 되어 있는 상기 제 1 제어장치(38)는 캠축 제어장치(110)와 연결되어 있으며, 캠디스크(107)는 제어장치(38)의 밀대(96)에 작용하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료분사장치.
16. 제 1 항에 있어서, 상기 축방향 피스톤(30)은 복동운동을 하며, 상기 압축 매체도관(35)는 전체면에 압축력을 받는 피스톤 단부면(31)을 갖는 작업실(33)로 연결되어 있고, 제어장치(38)를 통하여 압축원(37)으로 통하고 있으며, 피스톤(30)의 환상면(32)을 갖는 환상실(34)로 연결된 압축 매체도관(36)은 직접 압축원(37)으로 통하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료분사장치.

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